电气绝缘测试技术课件-第2课 电气诊断概论
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绪论-电气绝缘测试技术共36页PPT资料
电 气 绝 缘 测 试 技 术
5400kV冲击电压发生器
量值溯源用1000kV标准电压互感器
交流1000kV特高压试验装备
电 气 绝 缘 测 试 技 术
6500MVA冲击发电机组
交流1000kV特高压试验装备
电 气 绝 缘 测 试 技 术
标称电压7500KV的特高压冲击户外 场正在进行空气间隙放电试验
子
交流1000kV特高压电抗器
/i?ct=50331
6480&z=&tn=imagedetail&word=1000kV%CC%D8%B8%DF%
D1%B9%B5%E7%BF%B9%C6%F7&in
电 =18916&cl=2&lm=-
气 绝 缘
1&st=&pn=0&rn=1&di=3398909 20350&ln=1025&fr=&fm=hao12
电
工频高电压>1000kV，局部放电脉冲<μV
气
损耗因数测量范围：10-5~…
绝
缘 ② 需测量对绝缘性能有严重影响的特性参数
测
试 技
1.
空间电荷、局部放电的视在放电电荷
术
耐久性试验：可靠性、寿命(老化)试验
③ 测得的随机变量参数，分散性大，必须按统计规律
进行数据处理
绪论小结
高电压设备特性保障：电气绝缘
标称电压7500KV的特高压冲击户外 场正在进行空气间隙放电试验
交流1000kV特高压试验装备
电 气 绝 缘 测 试 技 术
大震荡回路
交流1000kV特高压试验装备
电 气 绝 缘 测 试 技 术
电气设备绝缘试验培训课件PPT(共 75张)
传感器与测量方法：正确选用各种传感器及测量 手段，检测或监测被试对象的种种特性，采集各 种特性参数；
数据处理：对原始的杂乱信息加以分析处理(数据 处理)，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最 敏感、有效的特征参数；
绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化过 程的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运 行状态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对 绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预警， 并能为下一步的维修决策提供技术根据。
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤，同时不能反 映绝缘缺陷的性质
包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲 击耐压试验及操作冲击耐压试验
2）按照设备是否带电的方式分类（两类）
离线：在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行
i（t）=Kexp(-t/τ)
τ＝R1R2(C1+C2)/ ( R1+R2)
在工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过 程时的U/i也称呼为绝缘电阻R
双层介质等值电路图
绝吸缘收电和阻泄的漏变电化流曲及线
定义吸收比K：为加压60秒时的绝缘电阻R
时电阻R 15″之比值
60″与15秒
KБайду номын сангаас= R60″/ R15″
电气设备绝缘试验
绝缘诊断与绝缘试验主要内容
1 绝缘测试和诊断的基本概念 2 绝缘电阻和泄漏电流的测量 3 介质损耗角正切的测量 4 局部放电的测量 5 耐压试验与预防性试验方法的特点总结 6 绝缘的在线监测
1、绝缘测试和诊断的基本概念
绝缘的测试和诊断技术概念：电力设备绝
缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各 种因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现 缺陷，造成故障，引起供电中断。通过对绝缘 的试验和各种特性的测量，了解并评估绝缘在 运行过程中的状态，从而能早期发现故障的技 术称为绝缘的监测和诊断技术
数据处理：对原始的杂乱信息加以分析处理(数据 处理)，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最 敏感、有效的特征参数；
绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化过 程的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运 行状态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对 绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预警， 并能为下一步的维修决策提供技术根据。
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤，同时不能反 映绝缘缺陷的性质
包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲 击耐压试验及操作冲击耐压试验
2）按照设备是否带电的方式分类（两类）
离线：在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行
i（t）=Kexp(-t/τ)
τ＝R1R2(C1+C2)/ ( R1+R2)
在工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过 程时的U/i也称呼为绝缘电阻R
双层介质等值电路图
绝吸缘收电和阻泄的漏变电化流曲及线
定义吸收比K：为加压60秒时的绝缘电阻R
时电阻R 15″之比值
60″与15秒
KБайду номын сангаас= R60″/ R15″
电气设备绝缘试验
绝缘诊断与绝缘试验主要内容
1 绝缘测试和诊断的基本概念 2 绝缘电阻和泄漏电流的测量 3 介质损耗角正切的测量 4 局部放电的测量 5 耐压试验与预防性试验方法的特点总结 6 绝缘的在线监测
1、绝缘测试和诊断的基本概念
绝缘的测试和诊断技术概念：电力设备绝
缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各 种因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现 缺陷，造成故障，引起供电中断。通过对绝缘 的试验和各种特性的测量，了解并评估绝缘在 运行过程中的状态，从而能早期发现故障的技 术称为绝缘的监测和诊断技术
《电气设备绝缘试验》PPT课件
第六章 电气设备绝缘试验（二）
工频高压试验 直流高压试验 雷电冲击高压试验 操作冲击高压试验
整理ppt
12
§6-1 工频高压试验
交流耐压：是交流设备的基本耐压方式。适用于 ≤220kV以下的电力设备。 Key words: 累积效应，幅值（变压器85%）、时间 (1min)
整理ppt
13
一、工频高压的产生
耐压试验 （破坏性试验）
1.绝缘电阻与吸收比的测量 2.泄漏电流的测量 3.介质损耗角正切的测量 4.局部放电的测量
1.工频高压试验 2.直流高压试验 3.冲击高压试验
整理ppt
3
绝缘的监测和诊断技术分类对比
分类
优势
耐压试验 有效、可信
不足
可能导致绝缘破坏 (绝缘缺陷已较严重) 不能揭示缺陷的性质和根源
二、局部放电的危害
不影响电气设备的短时绝缘强度。但若在运行电压下长期 存在局部放电现象，这些微弱的放电能量和由此产生的一 些不良效应，如不良化合物的产生，就可以慢慢地损坏绝 缘，日积月累，最后可导致整个绝缘被击穿，发生电气设 备的突发性故障。
整理ppt
5
三、局部放电特点 当介质内部发生局部放电时，伴随着发生许多现象。有些 属于电的：如电脉冲的产生，介质损耗的增大和电磁波放 射；有些属于非电的：如光、热、噪音、气体压力的变化 和化学变化等。
C
理想情况可获得空载输出 电压等于2nUm(n为级数)
~ 串级直流高压发生器原理图
整理ppt
26
§6-3 冲击高压试验
雷电冲击高压试验
雷电冲击耐压考验电力设备承受雷电过电压 的能力。只在制造厂进行本项试验，因为试验会 造成绝缘的积累效应，所以在规定的试验电压下 只施加3次冲击。 国家标准规定额定电压≥220kV，容量≥120MVA 的变压器出厂时应进行本项试验。
电气设备测量绝缘演示幻灯片
注 电阻最小，电流最大，指针所以指向最右端。如果指针
无法指向“0”，则应更换电池。以上过程称为调零。 10
七、兆欧表的使用（三）
兆欧表的使用
（1）兆欧表放置平稳牢固，被测表面擦干净，以保证测量 正确。 （2）正确接线 兆欧表有三个接线柱：线路（L）、接地（E）、屏蔽（G）。 根据不同测量对象，作相应接线。
15
九、《安规》中有关测量绝缘的规定（一）
1、使用摇表测量高压设备绝缘，应由两人担任。 2、测量用的导线，应使用绝缘导线，其端部应由绝缘套。 3、测量绝缘时，必须将被测设备从各方面断开，验明无电 压，确定证明设备无人工作后，方可进行。在测量中禁止他 人接近设备； 4、在测量绝缘前后，必须将被测设备对地放电。测量线路 绝缘时，应取得对方的许可后方可进行。在有感应电压的
14
八、测绝缘的正确方法和注意事项（三）
4、在有感应电压的线路上测量绝缘时，必须将另一回路同 时停电，方可进行，雷电时，严禁测量线路绝缘。 5、在带电设备附近测量绝缘电阻时，测量人员和摇表安放 位置，必须选择适当，保持安全距离，以免摇表引线或引 线支持物触碰带电部分，移动引线时，必须注意监护，防 止工作人员触电。 6、测量前后应了解周围的环境湿度与温度。 7、摇表应放在平稳的地方，避免剧烈震动和翻转。 8、摇动手柄切记忽快忽慢，以免指针摆动较大而引起误差。
9
七、兆欧表的使用（二）
使用前检查兆欧表是否完好
将兆欧表水平且平稳放置，检查指针偏转情况：将E （接地端）、L（线路）两端开路，以约120r/min的转速 摇动手柄，观测指针是否指到“正无穷”；然后将E（接地 端）、L（线路）两端短接，缓慢摇动手柄，观测指针是否 指到“0”处，检查完好才能使用。
为什么要指向“0”呢？根据欧姆定律可知当在测量之前
无法指向“0”，则应更换电池。以上过程称为调零。 10
七、兆欧表的使用（三）
兆欧表的使用
（1）兆欧表放置平稳牢固，被测表面擦干净，以保证测量 正确。 （2）正确接线 兆欧表有三个接线柱：线路（L）、接地（E）、屏蔽（G）。 根据不同测量对象，作相应接线。
15
九、《安规》中有关测量绝缘的规定（一）
1、使用摇表测量高压设备绝缘，应由两人担任。 2、测量用的导线，应使用绝缘导线，其端部应由绝缘套。 3、测量绝缘时，必须将被测设备从各方面断开，验明无电 压，确定证明设备无人工作后，方可进行。在测量中禁止他 人接近设备； 4、在测量绝缘前后，必须将被测设备对地放电。测量线路 绝缘时，应取得对方的许可后方可进行。在有感应电压的
14
八、测绝缘的正确方法和注意事项（三）
4、在有感应电压的线路上测量绝缘时，必须将另一回路同 时停电，方可进行，雷电时，严禁测量线路绝缘。 5、在带电设备附近测量绝缘电阻时，测量人员和摇表安放 位置，必须选择适当，保持安全距离，以免摇表引线或引 线支持物触碰带电部分，移动引线时，必须注意监护，防 止工作人员触电。 6、测量前后应了解周围的环境湿度与温度。 7、摇表应放在平稳的地方，避免剧烈震动和翻转。 8、摇动手柄切记忽快忽慢，以免指针摆动较大而引起误差。
9
七、兆欧表的使用（二）
使用前检查兆欧表是否完好
将兆欧表水平且平稳放置，检查指针偏转情况：将E （接地端）、L（线路）两端开路，以约120r/min的转速 摇动手柄，观测指针是否指到“正无穷”；然后将E（接地 端）、L（线路）两端短接，缓慢摇动手柄，观测指针是否 指到“0”处，检查完好才能使用。
为什么要指向“0”呢？根据欧姆定律可知当在测量之前
电气设备的绝缘试验分解课件
电气设备的绝缘试验分解 课件
目录
• 绝缘试验概述 • 绝缘电阻试验 • 耐压试验 • 介质损耗角正切值试验 • 局部放电试验 • 绝缘试验案例分析
01
绝缘试验概述
绝缘试验的定义
绝缘试验
通过施加一定程度的电压或电流，检测电气 设备绝缘性能的一种试验方法。
目的
评估电气设备的绝缘性能，预防设备损坏和 人身事故。
04
处理措施
对变压器进行大修，更换局部 缺陷的高压线圈，并进行全面 绝缘试验。
电动机绝缘试验案例
处理措施
案例概述
某电动机在运行过程中出现异 常声响和振动，怀疑是绝缘问 题。
试验过程
通过测量电动机的绝缘电阻、 介质损耗因数、耐压试验等参 数。
故障诊断
根据试验结果，发现电动机的 定子绕组存在松动现象，导致 绝缘性能下降。
耐压试验是一种检测电气设备绝缘性能的重要方法，通过施加高电压来模拟设备在实际运行中可能面临的极端 电压条件，以检验设备的绝缘强度和耐受能力。
耐压试验通常在设备制造过程中、安装后、维修后或定期进行，以确保设备在长期使用过程中的安全性和可靠 性。
耐压试验的原理
耐压试验通过施加高于正常额定电压的试验电压，模拟设备 在实际运行中可能面临的极端电压条件，以检测设备的绝缘 性能。
影响绝缘电阻的因素
环境湿度
湿度越高，绝缘材料的吸湿性越强，绝缘电 阻越低。
环境温度
电压和频率越高，电场对绝缘材料的破坏越 严重，绝缘电阻越低。
电压和频率
温度越高，绝缘材料的热老化越严重，绝缘 电阻越低。
机械应力
机械应力会导致绝缘材料变形、开裂或压痕 ，从而影响其绝缘性能。
03
耐压试验
耐压试验的定义
目录
• 绝缘试验概述 • 绝缘电阻试验 • 耐压试验 • 介质损耗角正切值试验 • 局部放电试验 • 绝缘试验案例分析
01
绝缘试验概述
绝缘试验的定义
绝缘试验
通过施加一定程度的电压或电流，检测电气 设备绝缘性能的一种试验方法。
目的
评估电气设备的绝缘性能，预防设备损坏和 人身事故。
04
处理措施
对变压器进行大修，更换局部 缺陷的高压线圈，并进行全面 绝缘试验。
电动机绝缘试验案例
处理措施
案例概述
某电动机在运行过程中出现异 常声响和振动，怀疑是绝缘问 题。
试验过程
通过测量电动机的绝缘电阻、 介质损耗因数、耐压试验等参 数。
故障诊断
根据试验结果，发现电动机的 定子绕组存在松动现象，导致 绝缘性能下降。
耐压试验是一种检测电气设备绝缘性能的重要方法，通过施加高电压来模拟设备在实际运行中可能面临的极端 电压条件，以检验设备的绝缘强度和耐受能力。
耐压试验通常在设备制造过程中、安装后、维修后或定期进行，以确保设备在长期使用过程中的安全性和可靠 性。
耐压试验的原理
耐压试验通过施加高于正常额定电压的试验电压，模拟设备 在实际运行中可能面临的极端电压条件，以检测设备的绝缘 性能。
影响绝缘电阻的因素
环境湿度
湿度越高，绝缘材料的吸湿性越强，绝缘电 阻越低。
环境温度
电压和频率越高，电场对绝缘材料的破坏越 严重，绝缘电阻越低。
电压和频率
温度越高，绝缘材料的热老化越严重，绝缘 电阻越低。
机械应力
机械应力会导致绝缘材料变形、开裂或压痕 ，从而影响其绝缘性能。
03
耐压试验
耐压试验的定义
电气设备绝缘故障诊断技术1-3精品PPT课件
诊断对象（按绝缘类型划分）
电机、油浸绝缘设备、CV电缆（XLPE电缆）、气体绝缘设备。
诊断过程
信号采集、特征提取（信号及数据处理）、状态识别、预报决策
1.2 绝缘诊断技术意义
绝缘事故比例高 大型电气设备的重要性 定期预防性维修体制的不足 状态监测的科学性
2000年 2001年 2002年 2003年 30 20 10
1) 本征击穿场强非常高。 2) 电器设备中绝缘材料击穿场强比本征击穿场强低。 3) 原因：厚度效应、杂质及气孔。 4) 绝缘击穿机理：电击穿、热击穿、电－机械击穿。
油浸绝缘
很少的水分及纤维杂质的混入，将是击穿电压下降。
1、电压－寿命特性
关系1： t kU n
关系2： t k(U U0 )n k为常数，n 为寿命指数，U0为局部放电起始放电电压。
交流耐受电压（kV）
四、气体绝缘设备
SF6气体绝缘。 金属微粒危害重大。
无金属微粒
有金属微粒
气压（Torr）
2.2 绝缘材料的老化
受到多种因素的影响，共同作用，相互影响。 一种复杂的物理、化学变化，具有不可逆性。 渐进的、长期的过程。 老化特征量：直接和间接特征量。
一、电老化
在长期电场作用下绝缘中发生的老化称为电老化。 固体绝缘
结果使纸层间存在气隙或油隙。
油纸绝缘结构中局部放电的发展
二、热老化
有机绝缘材料若老化的主要过程是热降解。热降解是 一系列复杂的化学反应，特别是指氧化反应。
绝缘的热老化遵循Arrhenius方程：
v
v0
exp( Wa kT
)
聚乙烯类材料若老化特征：材料的伸长率、拉伸强度 等机械性能下降；电气性能下降。
3.1 旋转电机
电机、油浸绝缘设备、CV电缆（XLPE电缆）、气体绝缘设备。
诊断过程
信号采集、特征提取（信号及数据处理）、状态识别、预报决策
1.2 绝缘诊断技术意义
绝缘事故比例高 大型电气设备的重要性 定期预防性维修体制的不足 状态监测的科学性
2000年 2001年 2002年 2003年 30 20 10
1) 本征击穿场强非常高。 2) 电器设备中绝缘材料击穿场强比本征击穿场强低。 3) 原因：厚度效应、杂质及气孔。 4) 绝缘击穿机理：电击穿、热击穿、电－机械击穿。
油浸绝缘
很少的水分及纤维杂质的混入，将是击穿电压下降。
1、电压－寿命特性
关系1： t kU n
关系2： t k(U U0 )n k为常数，n 为寿命指数，U0为局部放电起始放电电压。
交流耐受电压（kV）
四、气体绝缘设备
SF6气体绝缘。 金属微粒危害重大。
无金属微粒
有金属微粒
气压（Torr）
2.2 绝缘材料的老化
受到多种因素的影响，共同作用，相互影响。 一种复杂的物理、化学变化，具有不可逆性。 渐进的、长期的过程。 老化特征量：直接和间接特征量。
一、电老化
在长期电场作用下绝缘中发生的老化称为电老化。 固体绝缘
结果使纸层间存在气隙或油隙。
油纸绝缘结构中局部放电的发展
二、热老化
有机绝缘材料若老化的主要过程是热降解。热降解是 一系列复杂的化学反应，特别是指氧化反应。
绝缘的热老化遵循Arrhenius方程：
v
v0
exp( Wa kT
)
聚乙烯类材料若老化特征：材料的伸长率、拉伸强度 等机械性能下降；电气性能下降。
3.1 旋转电机
绝缘件电性能检测培训教材PPT课件
五、其他： 1、对于在异构烷烃油中测试的产品，如果出现测试异常，可以先用标准样件 测试，如发现异常，确定是否是样件本身或溶剂或装配引起。实为溶剂引起， 则必须更换溶剂后再做试验。 2、对于局放要求高的产品（≤2pc），如果出现测量值普遍高于要求值时，可 以把零件放置一段时间后再作测试。 3.放大器频带选择",低端频率有10K.20K.30K.50K.80K.可任选一.高端频率有 100K.200K.300K.400K.500K.可任选一.具体选择方可以根据现场干扰而定,干 扰大时可将频带选的窄一点,例如:80K—200K, 干扰小时可将频带选的宽一点, 例如:20K—200K.
绝缘件电性能检测培训教材
1
绝缘件电性能检测目的：
• 充分模拟绝缘件在电器设备中使用要求， 满足客户的需求，保障电器设备运行安全 可靠。
2
绝缘件测试简介
名词解释：
局部放电：在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，但尚未击穿，（即 在施加电压的导体之间没有击穿）。这种现象称之为局部放电。局部放电可能发 生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面上和内部，发生在表面的称为表面局 部放电。发生在内部的称为内部局部放电。而对于被气体包围的导体附近发生的 局部放电，称之为电晕。由此 总结一下局部放电的定义，指部分的桥接导体间绝 缘的一种电气放电，局部放电产生原因主要有以下几种：
8
测试工装
使用注意事项: 1.用完后及时归位； 2.表面发生氧化有可能造成测试时接触不良，可用细沙纸打磨； 3.与产品连接时确保接触良好，否则会影响测试结果； 4.测试时产品安装必须与作业指导书保持一致； 5.橡胶工装及配件不可在浸入异构烷烃溶剂中使用，否则会造成工装损坏。
9
测试介质
• 现行使用有：空气、SF6气体、异构烷烃溶剂
绝缘件电性能检测培训教材
1
绝缘件电性能检测目的：
• 充分模拟绝缘件在电器设备中使用要求， 满足客户的需求，保障电器设备运行安全 可靠。
2
绝缘件测试简介
名词解释：
局部放电：在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，但尚未击穿，（即 在施加电压的导体之间没有击穿）。这种现象称之为局部放电。局部放电可能发 生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面上和内部，发生在表面的称为表面局 部放电。发生在内部的称为内部局部放电。而对于被气体包围的导体附近发生的 局部放电，称之为电晕。由此 总结一下局部放电的定义，指部分的桥接导体间绝 缘的一种电气放电，局部放电产生原因主要有以下几种：
8
测试工装
使用注意事项: 1.用完后及时归位； 2.表面发生氧化有可能造成测试时接触不良，可用细沙纸打磨； 3.与产品连接时确保接触良好，否则会影响测试结果； 4.测试时产品安装必须与作业指导书保持一致； 5.橡胶工装及配件不可在浸入异构烷烃溶剂中使用，否则会造成工装损坏。
9
测试介质
• 现行使用有：空气、SF6气体、异构烷烃溶剂
电气绝缘测试技术课件第2课电气诊断概论
•90
•木材、纸、纸板、棉纤维、天然丝；聚乙烯；聚氯乙烯；天然橡胶
•105
•油性树脂漆及其漆包线；矿物油及浸入其中的纤维材料
•120
•酚醛树脂塑料；胶纸板、胶布板；聚酯薄膜；聚乙烯醇缩甲醛漆
•130
•沥青油漆制成的云母带、玻璃漆布、玻璃胶布板；聚酯漆；环氧树脂
•155
•聚酰亚胺漆及其漆包线；改性硅有机漆及其云母制品及玻璃漆布
固-液绝 缘
固-气绝 缘
电气绝缘测试技术课件第2课电气诊 断概论
•绝缘劣化及其影响因素
• 为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平，现代变压器 相对于以往的设计采用了更为紧凑的绝缘方式，因此在运行中 其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显著提高。
电气因素
机械因素
温度和热
稳定性
受潮
化学稳定 电气绝缘测试技术课件第2课电气诊
• 所以在测量绝缘电阻或泄漏电流时，必须注意温度的影响。 同一物体在相近温度下的绝缘电阻的比较才能说明是否真有 显著变化。
电气绝缘测试技术课件第2课电气诊 断概论
•电介质的损耗
•在交流电压下，试品电流 包括有功分量 及无功分量 •介质损耗
式中δ即为介质损耗角。与绝缘结构的形状及尺寸无关，
仅取决于该介质的损耗特性。因此国际上都直接用它来 评估绝缘材料的质量， •衡量绝缘结构的性能。
电气绝缘测试技术课件 第2课电气诊断概论
2020/11/28
电气绝缘测试技术课件第2课电气诊 断概论
•电气故障的主要原因
•制造工艺存在缺陷 •恶劣的环境和苛刻的运行条件 •材料的劣化 •缺乏良好的管理及维护
电气绝缘测试技术课件第2课电气诊 断概论
电力设 备
电气设备绝缘故障诊断技术1-3PPT课件
题。
油液分析
通过检测油液的成分和污染度 ，判断设备的润滑和磨损情况
。
04 电气设备绝缘故障诊断实 例分析
实例一：变压器绝缘故障诊断
总结词
变压器是电力系统中的重要设备，其绝缘性能的好坏直接关系到电力系统的安 全稳定运行。
详细描述
变压器绝缘故障主要包括绕组绝缘故障、套管绝缘故障和变压器油绝缘故障等。 在变压器绝缘故障诊断中，可以采用电气试验、油中溶解气体分析、红外热像 检测等方法进行检测和诊断。
判断绝缘状况。
介质损耗角正切检测
通过测量绝缘介质损耗因数或 介质损耗角正切值来判断绝缘 老化、受潮等状况。
绝缘电阻检测
通过测量绝缘电阻的大小来判 断绝缘性能，包括兆欧表法和 电桥法等。
红外线检测
通过检测电气设备中热辐射的 能量分布来判断绝缘状况，常 用于高压电气设备的在线监测
。
诊断技术的原理
局部放电检测原理
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的进步，电气设备绝 缘故障诊断技术正朝着智能化方向发展。通过智 能化诊断系统，能够自动识别和分析故障特征， 提高诊断准确性和效率。
在线监测与远程诊断
随着传感器和通信技术的发展，电气设备绝缘故 障诊断技术将更加注重在线监测和远程诊断。通 过实时监测设备的运行状态，及时发现潜在故障 并进行远程诊断，降低设备故障率。
电气设备绝缘故障诊断技术13ppt课件
目录
• 电气设备绝缘故障概述 • 电气设备绝缘故障诊断技术基础 • 电气设备绝缘故障诊断方法 • 电气设备绝缘故障诊断实例分析 • 电气设备绝缘故障预防与维护 • 电气设备绝缘故障诊断技术发展趋势与展
望
01 电气设备绝缘故障概述
绝缘故障的分类
油液分析
通过检测油液的成分和污染度 ，判断设备的润滑和磨损情况
。
04 电气设备绝缘故障诊断实 例分析
实例一：变压器绝缘故障诊断
总结词
变压器是电力系统中的重要设备，其绝缘性能的好坏直接关系到电力系统的安 全稳定运行。
详细描述
变压器绝缘故障主要包括绕组绝缘故障、套管绝缘故障和变压器油绝缘故障等。 在变压器绝缘故障诊断中，可以采用电气试验、油中溶解气体分析、红外热像 检测等方法进行检测和诊断。
判断绝缘状况。
介质损耗角正切检测
通过测量绝缘介质损耗因数或 介质损耗角正切值来判断绝缘 老化、受潮等状况。
绝缘电阻检测
通过测量绝缘电阻的大小来判 断绝缘性能，包括兆欧表法和 电桥法等。
红外线检测
通过检测电气设备中热辐射的 能量分布来判断绝缘状况，常 用于高压电气设备的在线监测
。
诊断技术的原理
局部放电检测原理
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的进步，电气设备绝 缘故障诊断技术正朝着智能化方向发展。通过智 能化诊断系统，能够自动识别和分析故障特征， 提高诊断准确性和效率。
在线监测与远程诊断
随着传感器和通信技术的发展，电气设备绝缘故 障诊断技术将更加注重在线监测和远程诊断。通 过实时监测设备的运行状态，及时发现潜在故障 并进行远程诊断，降低设备故障率。
电气设备绝缘故障诊断技术13ppt课件
目录
• 电气设备绝缘故障概述 • 电气设备绝缘故障诊断技术基础 • 电气设备绝缘故障诊断方法 • 电气设备绝缘故障诊断实例分析 • 电气设备绝缘故障预防与维护 • 电气设备绝缘故障诊断技术发展趋势与展
望
01 电气设备绝缘故障概述
绝缘故障的分类
电气设备绝缘检测与诊断精品PPT课件
第一节 发电机的绝缘结构特性
一、发电机绝缘结构
1、基本结构：定子、转子、轴承装置、底板、其他附 属结构等。
2、绝缘结构：槽绝缘、匝间绝缘和端部防晕。发电机 槽中的绝缘厚度(包括导线绝缘、匝间绝缘和对地绝缘等)是 影响槽满率的主要因素。
二、发电机绝缘老化
发电机的绝缘结构要承受电、热、机械和环境等因素的 联合作用，工作环境极其恶劣。绝缘老化是在这种恶劣环境 中绝缘结构劣化的综合表征。图9-2给出了高压电机绝缘劣 化过程。
别应不大于最小值的100%，最大泄漏电流在20微安 以下者，相间差值与历次试验结果比较，不应有显著
的变化，同时泄漏电流不应随时间的延长而增大。
对水内冷发电机采用低压屏蔽法接线如图9-7。
2．故障判断 根据直流耐压试验和泄漏电流测量现象和结果可以对 发电机的绝缘状态进行判断。
(1)绝缘正常者，泄漏电流应随电压成比例上升，三相 泄漏电流的差别不应大于最小值的100％，且泄漏电流不随 时间的延长而增加。
(3) 定子绕组空心导体内堵塞。定子绕组空心导体由于 堵塞冷却水流通不畅，致使局部绝缘过热。
(4) 发电机定子、转子漏水。发电机的定于和转子的引 水管及连接件在运行中发生破裂，造成漏水引发绝缘击穿事 故。
(5) 定子端部焊接不良：定于绕组端部并头套焊接不良( 假焊、虑焊)以及断股，运行中发热开焊烧损绝缘。
(2)绝缘受潮或脏污时，相邻电压下随电压升高泄 漏电流不成比例上升，或随时间延长泄漏电流升高。
(3)有贯穿性缺陷时，升压过程中无吸收现象，且 泄漏电流很大，当电压升高到某一数值时微安表大幅 度摆动》
(6) 转子线圈匝间短路。转子因端部工艺难度较大、自 身机械强度较低在运行过程中易发生匝间绝缘损伤，引起匝 问短路。
电气绝缘测试技术专题绝缘电阻测量
第一部分电气绝缘测试技术基础1电阻与微电流测量2介电常数和介质损耗因数测量3介电谱测量技术4空间电荷测量第二部分电气绝缘在线监测与诊断技术1电气诊断概论2传感与抗干扰技术3数据采集与处理4电力电缆在线监测5电容性绝缘在线监测6电力变压器在线检测课程内容第一部分电气绝缘测试技术基础电气绝缘测试高电压或强电场电工电子产品在研究设计制造和运行中绝缘性能的测试
电气绝缘测试技术专题
课程内容
第一部分 电气绝缘测试技术基础
1、电阻与微电流测量
2、介电常数和介质损耗因数测量
3、介电谱测量技术
4、空间电荷测量
第二部分 电气绝缘在线监测与诊断技术
1、电气诊断概论
2、传感与抗干扰技术
3、数据采集与处理 4、电力电缆在线监测
5、电容性绝缘在线监测
6、电力变压器在线检测
（4）辐照的影响
绝缘材料在辐照条件下，绝缘电阻率会明显下降。
试验前预处理
为消除由于试样在试验之前所经历的环境条件不同而造成试 验结果的偏差,试样在试验之前要做预处理。在温度为（23±2） ºC、相对温度为50±5%条件下处理24小时。
1.2 试样与电极
一、试样
试样厚度：不超过4mm
方形板材：边长50mm或100mm
二、影响绝缘电阻因素
（1）温度 在绝缘材料中，导电主要为离子迁移。
式中：
V
n6fKq2T2
A
ekT
n —— 离子浓度(离子数/m3)
F —— 离子振动频率(Hz)
q —— 离子所带电荷量(C)
α——离子每次迁移距离(m)
A —— 离子迁移活化能(J)
T ——热力学温度(k)
K ——玻耳兹曼常数(J/K)
电气绝缘测试与一般电工测试的区别 1）测试难度大
电气绝缘测试技术专题
课程内容
第一部分 电气绝缘测试技术基础
1、电阻与微电流测量
2、介电常数和介质损耗因数测量
3、介电谱测量技术
4、空间电荷测量
第二部分 电气绝缘在线监测与诊断技术
1、电气诊断概论
2、传感与抗干扰技术
3、数据采集与处理 4、电力电缆在线监测
5、电容性绝缘在线监测
6、电力变压器在线检测
（4）辐照的影响
绝缘材料在辐照条件下，绝缘电阻率会明显下降。
试验前预处理
为消除由于试样在试验之前所经历的环境条件不同而造成试 验结果的偏差,试样在试验之前要做预处理。在温度为（23±2） ºC、相对温度为50±5%条件下处理24小时。
1.2 试样与电极
一、试样
试样厚度：不超过4mm
方形板材：边长50mm或100mm
二、影响绝缘电阻因素
（1）温度 在绝缘材料中，导电主要为离子迁移。
式中：
V
n6fKq2T2
A
ekT
n —— 离子浓度(离子数/m3)
F —— 离子振动频率(Hz)
q —— 离子所带电荷量(C)
α——离子每次迁移距离(m)
A —— 离子迁移活化能(J)
T ——热力学温度(k)
K ——玻耳兹曼常数(J/K)
电气绝缘测试与一般电工测试的区别 1）测试难度大
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u
2
3
4 1
5
t
图5 50%伏秒特性
1. 0%伏秒特性；2. 100%伏秒特性； 3. 50%伏秒特性；
u
s1 s2
0 t
图6 伏秒特性间的配合
气体中的沿面放电
沿着固体介质表面的闪络电压不但 远低于固体介质的击穿电压，而且也比 相同极间距离的纯气隙的击穿电压低。
如果表面潮湿、脏污时，沿面闪络 电压更低。这是选择输电线路和变电所 外绝缘时的关键因素。
绝缘介质的电气特性
可以将不同电场强度下，电介质中所呈现的电气现象分为 两类： 1. 在强电场下（当外施场强大于该介质的击穿强度时），将出 现放电、闪络、击穿等现象，这在气体中表现最为明显。 2. 在弱电场下（当外施场强比该介质的击穿场强小得多时）， 主要是介质中的极化、电导、介质损耗等。 以下将分析气体放电及液、固体介质的电气性能。
4. 受潮
水分被吸收到电介质内部或吸附到电介质的表面以后， 它能溶解离子类杂质或使强极性的物质解离，严重影响介 质内部或沿面的电气性能：在外施电压下，或者在电极间 构成通路，或者在高温下汽化形成“汽桥”而使击穿电压 显著降低。
水带
局部电弧
绝缘介质
5. 化学稳定性及抗生物特性
在户外工作的绝缘应能长期耐受日照、风沙、雨雾冰雪 等大气因素的侵蚀。在含有化学腐蚀气体等环境中工作时， 选用的材料应具有更强的化学稳定性，如耐油性等。工作 在湿热带和亚湿热带地区的绝缘还要注意材料的抗生物 （霉菌、昆虫）特性，如有的在电缆护层材料中加入合适 的防霉剂和除虫涂料等。
绝缘材料
固体绝缘：绝缘纸、电瓷 、云母 交联聚乙烯等
液体绝缘: 绝缘油
气体绝缘: 空气、SF6
真空绝缘
实际绝缘结构通常是由几种电介质联合构成的组 合绝缘。
固-液绝缘
固-气绝缘
绝缘劣化及其影响因素
为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平，现代变压器 相对于以往的设计采用了更为紧凑的绝缘方式，因此在运行中 其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显著提高。
防污措施
在有污秽的地区，污闪所造成的损失 很大，因它可在工作电压下发生，且引 起大面积停电。常用的防污措施：
▪ 增大泄漏距离。
▪ 定期或不定期的清扫。
▪ 使用憎水性涂料。
▪ 改用防污性能好的绝缘子。
图9 盘形绝缘子串在雨下 的可能闪络路径
液体及固体介质的电气特性
B
130
沥青油漆制成的云母带、玻璃漆布、玻璃胶布板；聚酯漆；环氧树脂
F
155
聚酰亚胺漆及其漆包线；改性硅有机漆及其云母制品及玻璃漆布
H
180
聚酰胺聚酰亚胺漆及其漆包线；硅有机漆及制品；硅橡胶及玻璃漆布
C
>180
聚酰亚胺漆及薄膜；云母；陶瓷；玻璃及其纤维；聚四氟乙烯
热老化规律 —— 6 度规则
试验表明，对于常用的A级绝缘，如油纸绝缘，则温 度每超过6℃，则寿命约缩短一半。而对于 B、H级绝缘 则分别约为10℃及12℃。
当外施电压超过某临界值时，很
亮、带紫色的火花紧贴介质表面
此起彼伏，这时电流密度已较大，
电压再增不多常就形成表面闪络。
根据电源容量大小，放电转变为
（a）
（b）
（c）
（d）
火花放电或电弧放电。
图8 沿套管表面放电示意图 (a) 电晕；(b) 辉光；(c) 滑闪；
(d) 套管表面等值电容 1—导杆；2—法兰
U
或工频电压下的击穿电压不同。当
外施电压快速升高，于时t1虽已达
Us
在持续作用电压下的击穿电压Us，
但击穿过程并不立即开始，要过ts （统计时延）才出现第一个有效电
子；再经过碰撞电离、电子崩到完
0 t1 ts
tf tlag
tf
t
成击穿，还须tf（放电形成时延）。
图4 放电时间的组成
因为ts和tf都带有统计性，所以冲击下击穿电压与放电时间 的关系——伏秒特性具有较大的分散性，工程上常用50%伏秒 特性来表征。以避雷器保护变压器为例，就必须根据伏秒特性 进行绝缘（强度）配合，如在图2中S2就能较好地保护S1。
输电线和变电站所用的绝缘子大多 在户外运行，因此还要考虑湿闪及污闪 的情况，这时的放电电压远低于乾闪。
(cm)
图7 不同材料的工频下沿面闪络 电压（峰值）
1—纯气隙；2—石蜡； 3—胶纸筒；4—电瓷
当电压不太高时，接地法兰边缘先出现电晕而形成光圈，随 着电压的升高，电晕延伸成火花细线，电流密度仍很小；
3. 温度影响
▪ 季节变化 ▪ 长期过负荷 ▪ 热老化
图2 不同耐热等级的绝缘材料在 各种运行温度下长期运行的寿命
耐热等级
表1 电介质的耐热等级
工作温度 (℃)
电介质
O
90
木材、纸、纸板、棉纤维、天然丝；聚乙烯；聚氯乙烯；天然橡胶AFra bibliotek105
油性树脂漆及其漆包线；矿物油及浸入其中的纤维材料
E
120
酚醛树脂塑料；胶纸板、胶布板；聚酯薄膜；聚乙烯醇缩甲醛漆
电气因素 机械因素 温度和热稳定性 受潮 化学稳定性和抗生物特性
1. 电气影响 ▪ 长期工作电压 ▪ 短时的过电压
图1 有机绝缘的伏秒特性及运行 中各种电压下的场强
1 油纸电气强度； 2 胶纸电气强度； 3 运行中各种电压下的场强； E0 长期工作场强
2.机械影响 ▪ 机械负荷 ▪ 长时间振动 ▪ 短路应力
巴申曲线
图3 棒-棒及棒-板空气间隙的工频击穿电压
Ub与间距d的关系的试验曲线 （1,2,4为棒-棒；3,5为棒-板）
气隙击穿的三个必要条件
▪ 足够高的电压。 ▪ 在气隙中存在能引起电子崩并导致击穿的有效电子。 ▪ 需要一定的时间让放电得以逐步发展直至击穿。
冲击击穿电压及过电压保护
u
冲击电压下的击穿电压与直流
电气诊断概论
Electrical Fault Diagnosis
电气故障的主要原因
制造工艺存在缺陷 恶劣的环境和苛刻的运行条件 材料的劣化 缺乏良好的管理及维护
金属材料 电力设备
绝缘材料
现代电气设备的造价及运行可靠性在很大程度上取决于设 备的绝缘结构。
绝缘结构的作用
▪ 绝缘介质 ▪ 紧固支撑 ▪ 冷却媒介
气体放电的基本过程
火花放电 (Sparkover) 击穿 ( Breakdown )
放电（Discharge )
电弧 (Arc)
闪络 ( Flashover )
汤逊放电理论
外界电离因子
阴极表面电离 气体空间电离
在电场中加速 气体中的自由电子
碰撞电离
阳极表面二次发射 （γ过程）
正离子
电子崩（α过程）