电气设备绝缘试验PPT课件

不能直接得出设备绝缘的耐电 强度
互为补充、不能相互代替 应先做检查性试验，且据此确定耐压试验的时间和条件
局部放电的测量
一、局部放电概念
简称为PD-Partial Discharge，指由于电气设备内部绝缘 里面存在的弱点，在一定外施电压下发生的局部的重复击 穿和熄灭现象。
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。
二、工频高压的测量
测量球隙
稍不均匀-Ub偏差小于3%
静电电压表
0-1MHz，量程小于200kV
分压器配用低压仪表
电容分压，注意杂散电容影响， 措施-屏蔽
电压互感器
工频高压的测量
§6-2 直流高压试验
➢ 在被试品的电容量很大的场合，用工频交流高电压 进行绝缘试验时会出现很大的电容电流，这就要求 工频高压试验装置具有很大的容量，这时常用直流 高电压试验来代替工频高电压试验。 损伤小(削弱了局部放电）——加压时间可延长
超声波探测法：在电气设备外壁放上由压电元件和前置 放大器组成的超声波探测器，用以探测局部放电所造成 的超声波，从而了解有无局部放电的发生，测其强度和 发生的部位；
脉冲电流法：测PD所形成的脉冲电流大小以判断绝缘 PD的强弱程度，这种方法可以给出定量的结果，目前规 程中已规定了定量的指标
局部放电的三电容模型：
§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)
一、工频高压的产生
工频高压试验变压器 特点：单相、绝缘裕度小、间歇工作方式、容量
一般不大（<1A）
串级变压器
高压绕组中点接壳的串级变压器原理电路图
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。
四、局部放电测量
绝缘油的气相色谱分析法：通过检查电气设备油样内所 含的气体组成的含量来判断设备内部的隐藏缺陷；
➢ 工频电压-整流器-直流电压，倍压整流-直流高压串 级装置-更高直流电压。
T
~
V1 C1 C2
V2
C1
T
~
V1
V2 C2
(a)
(b)
几种倍压整流回路
串级直流高压发生器
利用 (b)中的倍压整流电路 为基本单元，多级串联起 来即可组成一台串级直流 高压发生器，
理想情况可获得空载输出 电压等于2nUm(n为级数)
C
C
输ຫໍສະໝຸດ Baidu出
C
C
C
C
~ 串级直流高压发生器原理图
§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。
电气设备绝缘试验概述
一、电气设备绝缘监测和诊断技术
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。
二、电气设备绝缘试验的必要性
冲击电压波形 冲击电压发生器原理 冲击电压发生器结构 冲击电压测量
一、冲击电压波形
➢雷电冲击电压波
Tf 1.67(t2 t1 )
国标规定： Tf 1.2s 30% Tt 50s 20%
➢操作冲击电压波
国标规定： Tf 250s 20% Tt 2500s 60%
Cg：气泡的电容 Cb：和Cg相串联部分的介质电容 Cm：其余大部分绝缘的电容
介质内部气隙放电的三电容模型 (a)具有气泡的介质剖面 (b)等值电路
气泡很小，Cg比Cb大，Cm比 Cg大很多 电极间加上交流电压u，则Cg 上的电压为ug，总电容为
假设气泡放电后，Cg被完全短接而无残压，则此时总电容为
放电能量 放电重复率
影响局部放电特性的多种因素：主要 有电压的幅值 、电压的波形和频率、 电压的作用时间、环境的温度及湿度 和气压等。
三种基本测量回路
试品通过Ck后与
试品与检测阻
检测阻抗并联的回路 抗相串联的回路
电桥平衡回路
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
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
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
检查性试验
可采用多种试验揭示揭示 绝缘缺陷的不同性质和根 源
外施电压是作用在Cm上的，当Cg上放电完成时，会造成外施电 压发生变化U
q Cx * U
真实放电量qr ：无法测量； 视在放电量q ：其表达式中的量都是可以测得的。它是局 部放电试验中的重要参量，国际和国家标准中，对于各类 高压设备的视在放电量△q的允许值均有所规定
q比真实放电量qr小得多，它以pC作为计量单位
电气设备绝缘试验概述
三、电气设备绝缘试验分类
按后果分可分为:非破坏性试验和破坏性试验. 按照设备是否带电的方式分为：离线和在线
（定期检修存在“失修”“过修”》》》状态检修 Condition Based Maintenance，CBM）
检查性试验 绝 （非破坏性试验） 缘
试 验
耐压试验 （破坏性试验）
操作冲击高压试验
≥330kV电力设备出厂时应进行本项试验。
在电力系统现场进行各个电压等级变压器的耐 压试验时，可采用操作冲击感应耐压方式来取 代工频耐压试验。由于利用被试变压器自身的 电磁感应作用来升高电压，所以冲击电源装置 电压较低，装备比较简单。而且试验本身不会 在绝缘中产生残留性损伤。
冲击高压试验