高压试验基本知识

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。
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）
高压试验基本知识
第一节高压试验的意义和分类
绝缘试验
1、按内容分
破坏性
非破坏性
绝组、吸收比 泄漏电流
介损 直流耐压 交流耐压
工频 感应 雷电 操作 全波 截波
分 类
冲击耐压
特性试验
交接
临时性
2、按目的任务分 预防性 其他
带电测量和在线监测
型式鉴定 中间、成品 抽样
源自文库
工厂
第二节高压试验的总体要求 一、工作计划安排 1、交接试验计划安排：电气安 装竣工后，即将投入运行之前。 2、预试的计划安排：按《规程》 规定的试验周期安排计划。
L
A
a b
B
c o
C
E
• 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。
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
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。
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 。
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 ：
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
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℃。
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
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。
吸收比：判断绝缘是否受潮，一般将 60s和15s时绝缘电阻的比值R60/R15 称为吸收比。
R60 U i60 i15 K1 R15 U i15 i60
K1的最小值为1，变压器要求K1值大 于1.3 绝缘受潮时吸收比下降。吸收比值与 温度无关.
极化指数-对于吸收过程较长的大容量设备， 如变压器、发电机、电缆等，有时用R60/R15 吸收比值不足以反应绝缘介质的电流吸收全 过程。为了更好地判断绝缘是否受潮，可采 用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量，称为 绝缘的极化指数，表示为：
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
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。
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
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
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。
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。
第六节工频耐压试验
目的：交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强 度最直接的方法，判断电气设备能否投入运 行具有决定性的意义，也是保证设备绝缘水 平、避免发生绝缘事故的重要手段。因为交 流耐压试验能充分反映电气设备在交流电压 下运行时的实际情况，能真实有效地发现绝 缘缺陷。 在试验之前必须对被试品先进行绝缘电 阻、吸收比、泄漏电流、介质损失角等项目 的试验，若试验结果正常方能进行交流耐压 试验。交流耐压试验是破坏性试验
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
试验结果判断依据： 1、试验电压：
绕组额定电压（KV） 3 6~10 35 110~220 500 直流试验电压（KV） 5 10 20 40 60
2、500KV变压器的泄漏电流一般不大于 30μA。 3、任一级试验电压时，泄漏电流的指示 不应有剧烈摇摆。 4、当年值不应大于上一年的150%（温 度的换算同电阻）
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
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。