高压试验基本知识

介质损耗tanδ ： 在一定电压作用下所产生的各种形式的损耗。
用tanδ 表示介质损耗的优点： 只与绝缘材料性质有关，与它的结构、形状、 几何尺寸等无关。
电介质损耗的等值电路：
• .并联等值电路和向量图：
电介质损耗的测试目的
通过测量tanδ，可以反 映绝缘受潮、油或浸渍 物脏污或劣化变质、绝 缘中发生的局部缺陷等 。
变压器绕组连同套管的泄漏电流
• 试验步骤：
1、将各绕组引线断开，将试验高压引线接至被测 绕组，各非被测绕组短路接地。 2、保证试验设备、仪器接线正确、指示正确。 3、确认正常后开始试验。先空载分段加压至试验 电压，以检查设备绝缘是否良好、接线是否正确。 4、将直流电源输出加在绕组上，测量时，加压到 0.5倍试验电压，待1分钟后读取泄漏电流值，然 后加压到试验电压，待1分钟后读取泄漏电流。 5、试验完毕后，将电压降为零，切断电源，充分 放电。记录顶层油温、环境温度和湿度。
第四节直流泄漏电流和直流耐压
• 1.直流泄漏电流试验及目的 • 直流泄漏电流试验与绝缘电阻测量原理基本相同。 • 直流泄漏电流试验电压较高，并可任意调节，因此， 它比兆欧表发现绝缘缺陷的灵敏度和有效性高。 • 直流泄漏电流试验可灵敏地反映瓷质绝缘的裂纹、夹 层绝缘的内部受潮和局部松散断裂、绝缘油劣化、绝 缘的沿面炭化等缺陷。 • 2.直流耐压试验 • 直流耐压试验与直流泄露电流试验方法相同，但作用 不同，前者电压高、时间长——考验绝缘强度，后者 电压相对低——检查绝缘状况
感应耐压：
三倍频发生器： 由3相5柱变压器或3个 单相变压器组成一次 星接二次开口三角。 输入3相电压，使铁芯 过饱和，主磁通为平顶 波，其中3次谐波磁通 较高。故在二次开口三 角感应出三倍频电压。
试验接线：
US=UX/K（1+K’） K：被试品变比 K’：容升修正系数 35kV K’=3% 110kV K’=5% 220kV K’=8% 应在高压测量 感应耐压在150Hz 及以上应计算试验 持续时间： t=60×100/f f 不大于400Hz
QS1平衡电桥
接线方式
a.正接线：正常接线。 桥体处于低压，屏蔽接 地，对地寄生电容影响小， 测量准确，操作安全方便。 适应两端能对地绝缘的 试品。电容套管、耦合电容 器等。 用于测量CT、PT一、二 之间绝缘测量和判断。
b.反接线：高、低压 端与正接线相反。桥 体处于高压，高压电 极及引线对地寄生电 容影响大（CS与CX并 联）。尤其对小电容 试品，如CT、等。 适应一端能对地绝缘 的试品，如变压器、 多油开关等。
M型介质试验器 通过测量视在功率和有功功率求得 tgδ。 COSφ=P/S tgδ =P/Q δ小 Q≈S tgδ =P/S 由于电流很小（mA）损耗很小 P的单位为毫瓦 S的单位为毫伏 安 M型介质试验器工作电压为2500伏。
变压器绕组连同套管的介损试验
一、目的：对发现中、小型变压器的 绝缘整体受潮比较有效。 二、试验方法：根据试品的接地状况 选择正确的接线。被试绕组短接，各 非被试绕组短路接地。试验前应将套 管外绝缘清扫干净。记录顶层油温及 环境温度和湿度。按照试验仪器操作 说明进行试验，加压正确
LAΒιβλιοθήκη a bBc o
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• 二、试验步骤： 1、选择合适的电压等级的摇表：UN≥1000V 用2500V或5000V的表； UN≤1000V 用 1000V或2500V的表。 2、检查表的好坏。 3、被试品充分放电，套管表面擦干净。 4、各非被测绕组短路接地，被测绕组短路， 记录15秒、60秒的绝阻。注意接地端接牢， 每测完一侧都要充分放电。 5、恢复现场 6、记录环境温度、湿度，并记录顶层油温 平均值作为绕组绝缘温度。
绝缘电阻测量的一般规定：
测量在10-30℃ 绝缘电阻一般不做规定； 变压器不低于70% ； PT、CT不低于60% ； 电容型CT末屏大于1000MΩ； 高压并联电容器不低于1000MΩ。 铁芯和穿芯螺栓大于10MΩ； 二次回路小母线在断开所有其它并联支路时绝缘 电阻值不应小于10MΩ。二次回路的每一支路的断 路器、隔离开关、操作机构的电源回路绝缘电阻 值不小于1MΩ，在潮湿的地方，允许降到0.5MΩ。 外护套及内衬绝缘电阻-每千米绝缘电阻值不低于 0.5MΩ。
油纸绝缘的介质损耗与温度的关系取决于油与纸的综 合特性。油—非（弱）极性介质—电导损耗—随T升高 而增大。纸—极性介质—偶极子松弛损耗—-40— 60℃—随T升高而减小。
CT和油纸套管—油纸绝缘—介质损耗变化小—不换算。 当受潮时介质损耗随T升高而明显增大。
2.被试品表面泄漏电流的影响
表面脏污、受潮-表面泄漏电流大-介损增大-小容量试品 屏蔽环-软裸线-靠近CX-表面擦净-减少对R3影响
外施工频交流耐压试验
传统交流耐压接线图
1)试验变压器的容量的选择： 2 -3 Ｓ≥２πfＣxUn ×10 (KVA) Un－试验变压器额定电压ＫＶ 为适用于现场当变压器的容量 不够大时：a)电压不满足：串 级、串联谐振。b)电流不满足： 并L、并联谐振。
2）球隙：过电压保护，击穿电压 为115%~120%U试。 球隙S：0.05D≤S≤0.5D D为球 直径。R2为阻尼电阻，1Ω/V，限 制放电电流，阻尼可能出现的振 荡过电压。 3）保护电阻R1：防止试品放电产 生截波和过电压， 0.1Ω/V
1、温度和湿度
1、屏蔽法
消除方法
影响 因素
2、电场干扰
2、选相倒相法 3、移相法 4、干扰平衡法
3、外界磁场干扰
4、试品表面泄漏
影响tanδ的因素和结果的分析
1.温度的影响 温度对tgδ有直接影响。影响的程度随设备的材料、结构 不同而异。一般情况，随温度升高而增加。为便于比较， 根据规程要求进行温度换算。 由于设备结构原因，换算系数很难作的准确，因此，尽可 能在10-30℃进行测量。现场测量不能低于5℃。
三、试验结果判断依据： 1、进行温度换算： tgδ2= tgδ1×1.3(t2-t1)/10 ,20℃时tgδ 不大于下列数据： 500KV 0.6%； 110~220KV 0.8%； 35KV 1.5% 2、与原始值比较不应有明显变化， 一般不大于30%
四、注意事项： 1、介损试验能发现变压器整体受 潮、绝缘油劣化、严重的局部缺 陷等，但对于大型变压器的局部 缺陷而言，其灵敏度较低。 2、试验中高压测试线电压为 10KV，应注意对地绝缘
R10 min K2 R1min
极化指数应大于1.5
变压器极化指数 K2一般应大于1.5
以变压器为例的绝阻试验：
• 一、试验方法:依次测量各 绕组对其他绕组及地的绝 缘电阻。被测绕组短接,其 余非被测绕组应短接接地. 即1、高 中、低、外 壳及地 • 2、中 高、低、外壳 及地 • 3、低 中、高、外壳 及地 • 如图示双绕组变压器
注意事项：
1、分级绝缘变压器试验电压应按被试绕 组电压等级的标准，但不能超过中性点绝 缘的耐压水平。 2、高压引线应使用屏蔽线以避免引线泄 漏电流对结果的影响，高压引线不应产生 电晕 3、微安表应在高压端测量，应采用负极 性。 4、如果电流异常，可采用干燥或加屏蔽 等方法加以消除。
电介质的损耗tanδ ：
第三节绝缘电阻和吸收比试验
1、电容充电电流：无损耗 极化电流
流过介质 总电流
2、吸收电流：有损耗极化 电流 3、泄漏电流：直流电压下 带电质点的定向移动
绝缘电阻试验目的：绝缘电阻测 量是检查电气设备绝缘状况的最 简单的方法，在现场普遍用兆欧 表测量绝缘电阻。绝缘电阻测量 可以灵敏的发现绝缘局部和整体 受潮、脏污，绝缘油严重劣化， 绝缘击穿和严重老化等故障。
二、绝缘试验的总体要求： 1、气候条件：温度不低于+5℃， 空气相对湿度不高于80%。 2、试验顺序：先非破坏性，后 破坏性。 3、试验电压极性：直流采用负 极性
4、额度电压高于实际工作电压的试 验电压的确定： （1）加强绝缘：按额定电压确定试 验电压 （2）代用设备：按实际电压确定试 验电压。 （3）高海拔采用较高电压等级：按 实际使用的额定电压确定试验电压。
t不小于20s
试验电压的选择
根据被试品及试验类型，再根据相关的技术标 准，来确定试验电压。 非标准电压等级的电力设备的交流耐压试验值， 可根据本标准规定的相邻电压等级按插入法计算。 当电力设备的额定电压与实际使用的额定电 不 同时，应根据下列原则确定其试验电压： 当采用额定电压较高的设备以加强绝缘时，应按 照设备的额定电压确定其试验电压； 当采用额定电压较高的设备作为代用设备时，应 按照实际使用的额定工作电压确定其试验电压。
5、非标准电压的试验电压的确定： 根据规程中相邻电压的同类设备按 比例采用插入法计算出试验电压。 6、连在一起的多个设备的试验电 500KV ﹥72h 压：按最低标准。 220及330KV ﹥48h 7、充油设备静止时间
110KV 及以下﹥24h
8、进口设备的交接试验标准：不 低于我国的现行标准
1、防止误试验 三、保证 质量 2、防止误接线 3、防止误判断 4、定期校验试验仪器
三、分析判断： 1、在10~30℃范围内，K不低于1.3； P不低于1.5 2、交接时，R60S不低于出厂值的 70%；预试时， R60S不低于交接或 大修后的测量值的50%。 3、不同温度下绝阻的换算 R2=R1×1.5（t1-t2)/10
四、注意事项： 1、测量吸收比时应注意时间 引起的误差。 2、试验时L端与E端不能对调。 3、试验时设法消除表面泄漏 电流的影响。 4、准确记录顶层油温。
小容量试品加屏蔽环会影响电场分布，介损变化大，不宜采用。
3.试验电压的影响 a.良好绝缘tgδ不随电压升高而明 显增大。曲线1 b. 绝缘老化时，在气隙起始游离之 前tgδ较小，产生游离之后， tgδ 迅速增加。曲线2 c. 绝缘内部存在气隙，产生局部缺 陷。曲线3 d.绝缘受潮，电压低—tgδ较大— 电压升高—tgδ迅速加大。由于介 质损耗—绝缘温度高—回程tgδ高。 曲线4 从以上可以明显看出， tgδ与 湿度的关系很大，所以tgδ测量对 电力设备的受潮具有显著效果。 （对纤维性材料及极性介质）