电气设备绝缘试验
电气设备绝缘试验
电气设备绝缘试验
•3.6 交流耐压试验
耐压试验
对绝缘施加一个比工作电压高得多的电压 进行试验。在试验过程中可能引起设备绝 缘的损坏，故又称破坏性试验。
为避免设备损坏，耐压试验要在非破坏性 试验后进行，即在非破坏试验合格后方允 许进行。
处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验
•反接线：Ｄ点接高压，Ｃ点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度，有可靠的接地线 ，适用于现场试验
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电气设备绝缘试验
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•正接线
电气设备绝缘试验
•西林电桥反接线
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现场试验中：有许多 一端接地的试品，如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备，要改成对地绝 缘是不可能的，只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一 种反接法的西林电桥
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电气设备绝缘试验
5）测量介损的功效
测量介损能有效地发现的缺陷：
（1）绝缘受潮 （2）穿透性导电通道 （3）绝缘内含气泡的游离、绝缘分层、脱壳等 （4）老化劣化，绕组上附积油泥 （5）绝缘油脏污、劣化等
测量介损不易发现的局部性缺陷：
（1）非穿透性局部损坏（测介损时没有发生局部放电） （2）很小部分绝缘的老化劣化 （3）个别的绝缘弱点
电气设备绝缘试验
•4). 测量的影响因素
•（1）温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
•（2）试验电压的影响——测量 与
•
于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图3-13
的关系，有助
•（3）试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净，必要时
•
加屏蔽
•（4）试品电容量的影响——对电容量大的试品，测
第四章 电气设备的绝缘试验
电感线圈L:在试品意外击穿时 限制电流脉冲并加速V的动作 其值在0.1~1.0H范围内 并联电容C’:可使微安表的指示 更加稳定 开关S平时短接，读数时才打开
三、测量时的注意事项： 1、用一开关将微安表短路，以保护微安表。
2、测量结束后要对被试品进行充分放电。
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3、测量小容量试品时，需接入滤波电容以减小电压脉动。
实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地 底座上的，即被试品的一极是固定接地的，这时得用反 接线。
C
1、外界电场的干扰影响：由于周围带电部分通过桥臂间的电容（ 杂散电容）产生干扰电流，干扰电流流入桥臂造成测量误差。
在反接线的情况下,电桥调 Rx 平衡的过程以及所得的tg δ和 Cx的关系式均与正接线无异， 不同的是接地点移到C点，原 A 来的两个调节臂直接接到高电 压下，此时R3,C4,检流计P和屏 R3 蔽网均处于高电位，故必须保 证足够的绝缘水平和采取可靠 的保护措施。
CN Cx P R4 C4 D U B
图4-7 西林电桥反接线原理图
消除措施： 1)加设屏蔽：在被试品高压部分加屏蔽罩，并将屏蔽罩与电桥的屏 蔽相连。 2)采用移相电源：先测出干扰电流的相位，然后对电源相位进行调 整，达到调整的目的。
tg
tg1 tg 2 2
tg
tg1 tg 2 2
由于兆欧表的电压最高为2.5kV，发现缺陷的能力受到限制，所以， 利用泄漏电流的测量，进一步发现绝缘的缺陷。 泄漏电流的测量原理和绝缘电阻的测量原理一致 泄漏电流测量的特点: 1、加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电压高得多,能发现兆欧 表所不能发现的某些缺陷。如:分别在20kv和40kv电压下测量额定电 压为35kv及以上变压器的泄露电流值,能相当灵敏的发现瓷套开裂、 绝缘纸桶沿面炭化、变压器油劣化及内部受潮等缺陷。 2、由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的,所以可以在升压过 程中监视泄露电流的增长动向。 绝缘良好的发电机，泄漏电流值较小，且随电压呈线形上升，如 曲线1所示； 如果绝缘受潮，电流值变大，但基本上仍随电压线性上升，如曲 线2； 曲线3表示绝缘中已有集中性缺陷，应尽可能找出原因加以消除； 如果在电压尚不到直流耐压试验电压Ut 的1/2时，泄漏电流就已急 剧上升，如曲线4，则这台发电机甚至在运行电压下就可能发生击 穿。
电气设备绝缘试验
电气设备绝缘试验一、概述电气设备绝缘试验是指对电气设备的绝缘性能进行测试和评估的一种方法。
该试验旨在确保电气设备的绝缘性能符合国家和行业标准，以保障设备的安全运行和人身安全。
二、试验目的通过电气设备绝缘试验，可以达到以下目的： 1. 验证电气设备的绝缘材料和绝缘结构的质量； 2. 测试设备的耐电压能力； 3. 评估设备的耐久性和稳定性； 4. 保证设备在正常运行时不会发生绝缘失效导致事故。
三、试验方法电气设备绝缘试验通常采用以下几种方法： 1. 直流耐压试验（DC测试）：将设备两个绝缘部分之间施加特定的直流电压，持续一段时间，以评估设备的绝缘能力。
2. 交流耐压试验（AC测试）：将设备两个绝缘部分之间施加特定的交流电压，持续一段时间，以评估设备的绝缘能力。
3. 高压耐压试验：将设备两个绝缘部分之间施加较高的电压，以测试设备在异常情况下的绝缘能力。
4. 局部放电试验：通过检测设备绝缘部分的局部放电现象，评估设备的绝缘状况。
四、试验过程电气设备绝缘试验的一般步骤如下： 1. 准备工作：确保设备正常运行，并进行必要的安全措施。
2. 设定试验参数：根据设备类型和试验要求，设定试验电压、试验时间等参数。
3. 施加电压：按照设定的试验参数，将电压施加到设备的绝缘部分。
4. 持续时间：根据试验要求，设定试验的持续时间。
5. 观察和记录：在试验过程中记录设备的绝缘状况和试验结果。
6. 试验完成：根据试验结果评估设备的绝缘性能。
五、注意事项在进行电气设备绝缘试验时，需要注意以下事项： 1. 试验前应确保试验设备和环境的安全。
2. 严格按照试验标准和要求进行试验。
3. 制定合适的试验计划和流程，确保试验过程的准确性和可靠性。
4. 在试验过程中及时观察和记录试验数据，确保试验结果的准确性。
5. 试验后应对设备进行全面检查和评估，及时修复和更换出现问题的绝缘部分。
六、结论通过电气设备绝缘试验，可以评估电气设备的绝缘状况，并发现潜在的绝缘失效问题。
电气设备绝缘试验
需对绝缘进行各种试验和检测，通称为绝缘预防性试验。
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电气设备绝缘试验
绝缘的测试和诊断技术分类：
1）按照对设备造成的影响程度分类（两类）
非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下或用
其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合 分析的方法来判断绝缘内部的缺陷
处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验
•反接线：Ｄ点接高压，Ｃ点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度，有可靠的接地线 ，适用于现场试验
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•正接线
电气设备绝缘试验
•西林电桥反接线
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现场试验中：有许多 一端接地的试品，如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备，要改成对地绝 缘是不可能的，只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一 种反接法的西林电桥
泄漏电流值发生剧增 •3—有集中性缺陷；4—有危险的集中性缺陷
的试验电压值愈低。
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电气设备绝缘试验
•1)泄漏电流实验接线图
•T
•~
•V
•b
•kV
•a
•a接线：测量准确，μA 表在低压侧， •读数操作安全，但试品不接地
•b接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电 极及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧，操作观察时特别注意安全
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电气设备绝缘试验
•介质的吸收现象
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电气设备绝缘试验
•电压按电容反比分配 •电压按电阻正比分配
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高电压技术-电气设备绝缘试验
高电压技术-电气设备绝缘试验简介在电气工程中，绝缘试验是一项重要的测试方法，用于评估电气设备的绝缘性能。
绝缘试验主要通过施加高电压来检测设备的绝缘强度，以确保设备在正常运行中不会发生电气故障。
本文将介绍高电压技术和电气设备绝缘试验的基本原理、常见方法以及测试过程中的注意事项。
基本原理高电压试验是一种用于检测电气设备绝缘强度的测试方法。
在正常工作条件下，电气设备应具备足够的绝缘性能，以防止漏电、短路等故障发生。
绝缘试验的基本原理是通过施加高电压来产生电气场，检测设备绝缘系统是否能够耐受其引起的电压应力，以判断其绝缘性能是否符合要求。
常见方法直流高电压试验直流高电压试验是最常用的绝缘试验方法之一。
在这种试验中，直流电源通过绝缘试验变压器施加高电压，对设备的绝缘系统进行测试。
直流高电压试验可以根据需要进行不同的试验模式，如耐受电压试验、击穿电压试验等。
交流高电压试验交流高电压试验是另一种常见的绝缘试验方法。
与直流高电压试验不同，交流高电压试验主要考察设备的耐受能力。
在交流高电压试验中，试验变压器将电源交流电压升高到所需值，通过试验设备的绝缘系统施加高电压，以评估其绝缘性能。
脉冲高电压试验脉冲高电压试验是一种对设备绝缘性能进行更严格检测的方法。
脉冲高电压试验通过产生短暂的高电压脉冲，模拟一些特殊工作条件下的电压冲击，以评估绝缘系统对电压冲击的响应能力。
测试过程及注意事项进行电气设备绝缘试验时，需要按照一定的测试过程和注意事项进行操作，以确保测试结果的准确性和可靠性。
1.准备工作：首先需要准备所需的试验设备和试验电源，确保其正常工作状态。
同时，还需要检查试验设备的接地情况，确保试验过程的安全。
2.样品准备：将待测试的电气设备放置在试验装置中，确保设备与试验装置之间的绝缘良好，并连接试验电源。
3.设定试验参数：根据测试要求，设定试验电压、试验时间等参数。
在直流高电压试验中，还可以根据需要设定耐受时间和击穿电压等参数。
关于电气设备绝缘的试验
⏹⏹第五章电气设备绝缘试验（一）电气设备绝缘试验可分为两大类：（1）耐压试验（破坏性试验）：模仿设备绝缘在运行过程中可能受到的各种电压，对绝缘施加与之相等的或更为严格的电压，从而考研绝缘耐受这类电压的能力，称为耐压试验。
对绝缘考察严格，但容易造成不必要的绝缘损坏。
（2）检查性试验（非破坏性试验）：测定绝缘某些方面的特性，并据此间接地判断绝缘的状况，称为检查性试验。
这类试验一般在较低的电压下进行，通常不会导致绝缘的击穿损坏。
由此可见，上述两类试验时互为补充，而不能相互代替的。
当然，应先做检查性试验，据此再确定耐压试验的时间和条件。
5-1 测定绝缘电阻绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用兆欧表测量绝缘电阻。
其工作原理图可参考图5-1-1。
通常兆欧表的量程为500V、1000V、2500V、5000V等。
图5-1-1 兆欧表原理电路图如图5-1-2是用兆欧表测套管绝缘的接线图，兆欧表对外有三个接线端子，测量时，线路端子（L）接被试品的高压导体；接地端子（E）接被试品外壳或地；屏蔽端子（G）接被试品的屏蔽环或别的屏蔽电极。
图5-1-2 用兆欧表测套管绝缘的接线图如前所述，一般电介质都可以用图1-4-2所示的等效电路图来表示。
图中，串联之路RP —CP代表电介质的吸收特性，如绝缘良好，则最终Rlk和RP的值都很大，稳定的绝缘电阻值也很高。
反之，绝缘受潮时，则不仅最后稳定的电阻很低，而且还会很快达到稳定值。
因此，也可以用绝缘电阻随时间而变化的关系来反映绝缘的状况。
通常用时间为60s和15s时所测得的绝缘电阻值之比，称为吸收比K，即K=R60/R15如绝缘良好，则此值应大于1.3~1.5。
对于某些容量较大的电气设备，其绝缘的极化和吸收的过程很长，上述的吸收比K还不能充分反映绝缘吸收过程的整体。
此时可增测极化指数PP=R10min /R1min如绝缘良好，则此值应大于1.5~2.0。
测量绝缘电阻可以有效发现下列缺陷：（1）总体绝缘质量欠佳；（2）绝缘受潮；（3）两极间有贯穿性的导电通道；（4）绝缘表面情况不良。
3 电力设备绝缘试验原理及方法
3 电力设备绝缘试验原理及方法电气设备绝缘试验类型非破坏性试验1、绝缘电阻、吸收比；2、介质损耗角正切（tg ）；3、局部放电；4、绝缘油气相色谱分析等。
电气设备绝缘试验类型破坏性试验1、交流耐压试验；2、直流耐压试验；3、雷电冲击试验；4、操作冲击耐压试验。
常用绝缘材料气体：空气、六氟化硫、CO2、氮气等；液体：变压器油、电缆油、电容器油等；固体：无机材料：云母、石棉、电瓷、玻璃等；有机材料：纸、棉纱、木材、塑料等。
主要针对的问题：绝缘受潮、表面脏污、贯穿性裂纹、贯穿性放电痕迹常用兆欧表类型、电压等级：100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V1绝缘电阻、吸收比试验选用兆欧表时的注意事项1.对有介质吸收现象的发电机、变压器等设备，绝缘电阻值、吸收比值和极化指数随兆欧表电压高低而变化，故历次试验应选用电压相同和负载特性相近的兆欧表。
2.对二次回路或低压配电装置及电力布线测量绝缘电阻，并兼有进行直流耐压试验的目的时，可选用2500V兆欧表。
由于低压装置的绝缘电阻一般较低(1M S2-20MQ ) ，兆欧表输出电压因受负载特性影响，实际端电压并不高。
用2500V兆欧表代替直流耐压试验时，应考虑到由于绝缘电阻低而使端电压降低的因素。
绝缘电阻的测量原理：绝缘电阻测量过程中的电流曲线ic：电容电流；ia：吸收电流；ig：泄漏电流1、手摇式兆欧表测试原理（比流计）兆欧表接线端子：线路端子（L ），接地端子（E ），屏蔽（或保护）端子（G）。
一、兆欧表工作原理手摇式兆欧表使用前的检查事项短路检查：短接L、E，缓慢摇动手柄，观察指针是否指“0”。
开路检查：摇动手柄达额定转速120r/min,观察指针是否指“∞”。
2、电子式兆欧表测试原理兆欧表接线端子：线路端子（L），接地端子（E），屏蔽（或保护）端子（G）。
二、绝缘电阻测量的值；当电容量特规程规定：测量60s时的绝缘电阻值，即R60S别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机、电力电缆等，可以采。
电气设备绝缘试验技术
电气设备绝缘试验技术概述电气设备是现代社会中不可缺少的一部分，其正常的工作状态对于生产和社会的发展都具有重要的作用。
为了保障电气设备的安全可靠运行，必须对其进行各种试验。
绝缘试验是其中一种非常重要的试验，它可以检验电气设备的绝缘性能是否符合要求，预测其使用寿命和故障率，为设备的使用提供重要参考。
绝缘试验的分类绝缘试验按照试验对象的不同，一般分为三类：1.低压绝缘试验低压绝缘试验主要是对于一些低电压设备、线缆、绝缘材料进行试验，例如，对于电压为1000V以下的低压电器和线缆，可进行交流耐压试验和交直流绝缘电阻试验，这些试验主要是为检验绝缘材料和电器设备安全而设置。
2.中压绝缘试验中压绝缘试验主要是对额定电压在1kV至35kV的电气设备进行试验，例如，对于电动机等中压设备，需要进行交流耐压试验、直流耐压试验、交直流绝缘电阻试验、交流耐过电压试验、局部放电试验等试验。
3.高压绝缘试验高压绝缘试验主要是对于额定电压在35kV以上的电气设备进行试验，例如，对于办公大楼和医院等场所的高压配电系统和变电站设备，需要进行交直流耐压试验、交直流绝缘电阻试验、局部放电试验等试验。
绝缘试验的方法绝缘试验方法主要包括交流耐压试验、直流耐压试验、交直流绝缘电阻试验、交流耐过电压试验、局部放电试验等。
交流耐压试验交流耐压试验是将被试品加以高电压交流电击穿击弱的试验。
试验中的击穿和击弱状态，既可以详细地检验被试品的强度，还可以检验被试品存在的缺陷、质量、处理工艺和界面情况等。
直流耐压试验直流耐压试验是指将被试品加以高电压直流电，在规定时间内不击穿不泄露电流的试验。
该试验可以检测被试品的绝缘过程，包括绝缘材料的稳定性、可靠性和绝缘性能等。
交直流绝缘电阻试验交直流绝缘电阻试验是指将被试品加以低电压交、直流电，考察其绝缘电阻的试验。
该试验是常规试验之一，是绝缘试验的基础，也是绝缘强度试验、局部放电试验和交直流耐电压试验的前提条件。
电气绝缘预防性试验的意义及分类
电气绝缘预防性试验的意义及分类电气绝缘预防性试验是在设备、系统或装置投入运行之前或定期维护期间进行的一项重要检测手段。
该试验的意义在于发现和解决潜在的电气绝缘问题，以确保设备的正常运行、延长设备的使用寿命、降低事故风险。
通过定期进行绝缘试验，可以及时发现并排除设备中的隐患，提前预防设备故障和电气事故的发生，保障电力系统的安全稳定运行。
1.绝缘电阻测试：绝缘电阻测试主要用于评估设备绝缘的状态，检测绝缘材料的损耗和老化程度。
通过测量电气设备中的绝缘电阻值，可以判断设备绝缘的质量是否符合要求，以及绝缘材料的老化程度，从而采取相应的措施确保设备的正常运行。
2.绝缘耐压测试：绝缘耐压测试是一种检测绝缘能力的方法，用于检测设备是否能够承受额定电压下的工频耐压，以验证设备的绝缘质量和安全性能。
通常有相间耐压测试、相地耐压测试和母导体与金属部件的耐压测试。
3.极化指数测试：极化指数测试是一种评估设备绝缘质量的方法，通过测量绝缘材料的电阻和电容等参数，计算出极化指数的数值。
极化指数的数值越高，表示绝缘材料的质量越好，具有更好的绝缘性能。
4.绝缘功率因数测试：绝缘功率因数测试是一种评估设备绝缘状态的方法，通过测量设备绝缘电阻和极化电流，计算出绝缘功率因数的数值。
绝缘功率因数的数值越高，表示绝缘状况越好，绝缘质量越高。
5.发光试验：发光试验主要用于测试设备绝缘材料中存在的破损、裂纹以及其他绝缘故障的情况。
通过观察设备绝缘材料在高压下是否有发光现象，可以判断绝缘材料是否完好，是否存在缺陷。
综上所述，电气绝缘预防性试验在电力系统中的意义重大，并可根据不同的检测要求进行分类。
通过选择适合的试验方法和指标，可以及时发现和解决电气绝缘问题，提高设备的可靠性和安全性，保障电力系统的稳定运行。
高压电气设备绝缘试验规范要求
高压电气设备绝缘试验规范要求一、引言高压电气设备的绝缘试验是确保设备正常运行和使用的重要环节。
本文旨在阐述高压电气设备绝缘试验的规范要求，以确保设备的安全性和可靠性。
二、试验准备1. 试验前的准备工作包括：清理试验设备、检查仪器仪表的工作状态、确认试验设备的额定电压与试验电压的一致性等。
三、试验方法1. 绝缘电阻试验绝缘电阻试验应按设备的额定电压进行，测试电压下的绝缘电阻应不低于规定值。
测试应在试验设备逐渐增加到额定电压后进行，记录电流和电阻值。
2. 局部放电试验局部放电试验应按照规范要求进行，采用适当的测量仪器和放电检测方法，以确保设备的绝缘状态。
放电等级应符合相关标准。
3. 界面局部放电试验界面局部放电试验是检测接触界面的绝缘质量和可靠性的重要方法。
应根据设备的特点和要求来确定试验参数，并记录放电特性和放电等级。
4. 脉冲耐受试验脉冲耐受试验是验证设备是否能够承受瞬态过电压的试验。
试验时，应按照规范要求选择脉冲源，进行不同脉冲波形和幅值的试验。
记录设备的耐受能力和试验结果。
5. 泄漏电流试验泄漏电流试验应根据设备的额定电流和规范要求进行。
试验时，应记录泄漏电流值和试验结果，并与规范要求进行对比。
6. 绝缘耐压试验绝缘耐压试验是对设备的绝缘性能进行验证的试验，应按照规范要求进行。
试验时，应逐级增加试验电压，记录电压和电流值，并评估试验结果。
四、试验报告试验结束后，应编写相应的试验报告。
试验报告应包括试验设备的基本信息、试验过程、试验结果及分析、结论和建议等内容。
试验报告应准确完整地反映试验过程和结果，以供后续参考和评估。
五、试验安全在进行高压电气设备绝缘试验时，应严格遵守相关安全规定，确保试验过程的人身安全和设备的完整性。
应配备专业人员进行试验操作，并戴好相应的防护设备。
六、结论高压电气设备绝缘试验是确保设备正常运行和使用的重要环节。
根据规范要求进行试验，可以有效评估设备的绝缘性能和可靠性。
同时，试验报告的编写和安全规定的遵守也是不可忽视的。
电气设备的绝缘试验
外界磁场愈强，影响愈严重，误差愈大。
2）电容耦合。由于带电设备和被试设备之间存在耦合电容，将使被试品中 流过干扰电流。带电设备电压愈高，距被试品愈近，干扰电流愈大，因而引 起的误差也愈大。
消除外界电磁场干扰的办法是：①远离强电磁场进行测量；②采用高电压级 的兆欧表，例如使用5000V或10000V的兆欧表进行测量；③利用兆欧表的 屏蔽端子G进行屏蔽。
从上面的分析可知，对电容量较小的绝缘试品，可以只测量其绝缘电
阻，对于电容量较大的绝缘试品，不仅要测量其绝缘电阻，还要测量其吸
收比。
三、试验设备
工程上进行绝缘电阻试验所采用的设备为兆欧表，兆欧表有三个接线 端子：线路端子（L），接地端子（E），屏蔽（或保护）端子（G），被 试品接在L和E之间，G用以消除绝缘试品表面泄漏电流的影响，其试验原 理接线如图4－3所示。
（5）在测量吸收比时，为了在开始计算时就能在被试物上加上全部试验电压， 应在兆欧表达到额定转速时再将表笔接于被试物，同时计算时间，分别读取15s和 60s的读数。
（6）试验完毕或重复进行试验时，必须将被试物短接后对地充分放电。这样 除可保证安全外，还可提高测试的准确性。
（7）记录被试设备的铭牌、规范、所在位置及气象条件等。
对60s绝缘电阻的相对误差
R 6 0 (1 0 .0 3 )0 .5 1 1 .5 %
对于
R
和
6 0
R 1 5 的相对误差引起的吸收比计算结果的误差可达
5%~9%，这样，在现场测量吸收比时，往往导致测量结果重复 性较差，给测试结果分析带来困惑。因此，应准确过自动记录15s 和60s的时间。
电气设备绝缘性能试验
变压器绝缘性能试验案例
总结词
变压器是电力系统中能量转换的核心设备，其绝缘性能直接关系到电力传输的安全性。
详细描述
在对某变压器进行绝缘性能试验时，通过测量绝缘电阻、介质损耗角正切值和局部放电等参数，发现 变压器内部存在绝缘缺陷。针对这些问题，进行了相应的维修和改进，确保了变压器的正常运行。
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详细描述
冲击耐压试验通常采用峰值电压或波形参数来评价设备的耐压能力。该试验可以 检测出设备在瞬态过电压下的绝缘性能和抗电强度，是保证电气设备安全运行的 重要手段之一。
04 局部放电试验
局部放电的产生机理
局部放电的产生与电场强度、绝缘材料的性质和气体介质中的气泡等因素有关。当电场强度超过一定阈值时，气体分子中的 电子被加速到足够高的速度，与气体分子发生碰撞，产生电子崩。这些电子崩在电场中扩散，导致气体介质击穿，从而产生 局部放电。
电气设备绝缘性能试验
contents
目录
• 电气设备绝缘性能试验概述 • 绝缘电阻和介质损耗因数试验 • 耐压试验 • 局部放电试验 • 电气设备绝缘性能试验案例分析
01 电气设备绝缘性能试验概 述
定义与目的
定义
电气设备绝缘性能试验是对电气设备 的绝缘性能进行检测和评估的过程， 以确定其是否符合相关标准和规定。
延长设备寿命
及早发现和处理绝缘问题可以避 免设备损坏，从而延长电气设备 的使用寿命。
试验的分类
按试验方法分类
可分为直流电压试验、交流电压试验、冲击 电压试验等。
按试验对象分类
电气设备绝缘预防性试验
• 流过双层则
Ig
• 式中第一个分量为电导电流 I g ，第二个分量为吸收电流 i a 。
• 不难看出：当绝缘严重受潮或出现导电性缺陷时，阻值R1
• 、R2或者二者之和显著减小，I g 大大增加，而 i a 迅速衰减。
• 二、绝缘电阻和吸收比的测量
• 绝缘电阻的表达式
(2)被试品不接地
• 注意 ：测量泄漏电流用的微安表需用并联放电管V
进行保护。
• 微安表是很灵敏和脆弱的仪表，当流过微安表的
电流超过某一定值时，电阻R 1上的压降将引起V
的放电而达到保护微安表的目的。
• 第三节 介质损耗角正切的测量
• 由前面可知：介质的功率损耗 P 与介质损耗正切 tg 成正
中的一个数值降低，τ值也会大为减小，吸收电流仍会迅速
衰减，仍可造成吸收比K1（及极化指数K2，下同）的下降。
当K1＝1或接近于1，则设备基本丧失绝缘能力。
不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线
电缆外皮
电缆芯
E
L
G
MΩ
内层绝缘
图1 兆欧表实图
图2 测试接线图
如图1、图2所示。被测绝缘电阻接到L和E接线柱之间时，指针的停留位置
➢以恒定速度转动摇表把手(平均120r／min)，摇表指针渐逐上升，在摇表
达额定转速后，分别读取15s和60s的电阻值并记录于试验数据表格表1中。
表1 试验数据表
电阻值(MΩ)
试验名称及型
品
摇表电压
15＂
60＂
绝缘电阻
R60
吸收比R60／
R15
图为手摇式兆欧表测量电力电缆绝缘电阻的接线图。
兆欧表有三个接线端子：线路端子（L）、接地端子（E）和保
电气设备的绝缘试验
三、测量时注意的几个问题
（十一）兆欧表的L和E端子接线不能对调。用兆欧表测 量电气设备绝缘电阻时，其正确接线方法是L端子接试品 与大地绝缘的导电部分，E端子接试品的接地端。对带有 绕组的试品应将绕组首末端短接再接入到高压端。 （十二）兆欧表与试品间的连线不能铰接或拖地，否则 会产生测量误差。 （十三）为便于比较，对同一设备进行测量时，应采用 同样的兆欧表、同样的接线。当采用不同型式的兆欧表 测绝缘电阻，特别是测量具有非线性电阻的阀型避雷器 时，往往会出现很大的差别。当用同一只兆欧表测量同 一设备的绝缘电阻时，应采用相同的接线，否则将测量 结果放在一起比较是没有意义的。
三、测量时注意的几个问题
兆欧表的选择： 测量变压器额定电压在1KV以上的绕组时，要选用
2500V 的兆欧表，其量程不低于10000MΩ； 测试额定电压在1KV以下的绕组时，要选用1000V的兆
欧 表，量程为2000MΩ； 测试额定电压在500V及以下的绕组时，选用500V的兆欧 表。 （三）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测绝 缘。 油浸变压器注油后要静放5~6（大变压器应为12）小时
.
试验方法：（以变压器为例）
（1）测试前，断开被试变压器的电源，并且断开变 压器所有的连接线。然后将被试绕组接地充分放电。 清除套管表面污垢。当测试对象为线圈时应将线圈的 两个线头短接，如变压器或互感器等设备有多个线圈 时，应根据所测绝缘将相应线圈短接。（目的：释放 残余电荷、消除线圈对地电容对测量结果的影响、避 免外磁场的干扰、避免绝缘破损时产生的反电势打表 头） （2）检查兆欧表是否正常。 （3）平稳放置，接线。
.
试验方法：
（4）一手扶稳兆欧表，一手以120转/分钟的速度均匀 转动手柄。 （5）1分钟后（或待指针稳定）读数，如果被测量的电 容较大，摇的时间要更长。 （6）有储能元件（L、C）的回路，在读数后，不应立 即停止摇动，应用绝缘工具先取下L接线，将接线拆除 后再停摇。 （7）一般先测低压绕组，这时高压绕组和外壳短接接 地。测完后再测高压绕组对低压绕组及地。最后测高 压、低压绕组对地。 （8）测量后对被试设备放电。
电气设备绝缘试验
i ( A)
发电机泄漏电流变化曲线 4 3 2
1
Ut / 2
Ut
U (kV )
1—良好绝缘；2—受潮绝缘； 3—有集中性缺陷；4—有危险的集中性缺陷
泄漏电流实验接线图
T
V
R
b
A
TO
~
PV1
V
C
PV2 kV
S
A a
a接线：测量准确，μA 表在低压侧， 读数操作安全，但试品不接地 b接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统 和试品高压侧电极及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧， 操作观察时特别注意安全
R4
R3
D
线 ，适用于现
场试验
C4
U
4. tg 测量的影响因素 （1）外界电磁场干扰——屏蔽
（2）温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
（3）试验电压的影响——测量 tg 与 U 的关系，有助
（一般5～10kV) 于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图4-8
（4）试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净，必要时
▼绝缘试验的类型
非破坏性试验（绝缘特性试验）：指在较低的电压
下或用其他不损伤绝缘的方法测量绝缘的各种特性，
由此判断绝缘内部的缺陷。 绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、 电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析 破坏性试验（耐压试验）：指在绝缘上施加高于工作 电压的试验电压，直接检验绝缘的耐压水平。 交流耐压、直流耐压、冲击耐压
时间常数
R1 R2 (C1 C2 ) R1 R2
流过双层介质的电流： i iR1 iC 1 或 i iR 2 iC 2
i
u1 R1
C1
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施加直流高压时，会
流过泄漏电流，对于 良好的绝缘，泄漏电
•4
•3
•2
流随试验电压U成直线
上升，且数值较小（
如图曲线1），当绝缘
受潮时，电流数值如
•1
曲线2所示。如绝缘中
有集中性缺陷时，则
泄漏电流在超过一定
试验电压时将剧烈增
加，缺陷越严重，泄 • 1—良好绝缘；2—受潮绝缘；
漏电流值发生剧增的 •3—有集中性缺陷；4—有危险的集中性缺陷
在线：在线监测则是在被试设备处于带电工作运行的条件
下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动 进行的
特点：只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，除测
定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，从 而显著提高了其判断的准确性
绝缘的监测和诊断技术的三个基本环节：
传感器与测量方法：正确选用各种传感器及测量手段
5）测量介损的功效
测量介损能有效地发现的缺陷：
（1）绝缘受潮 （2）穿透性导电通道 （3）绝缘内含气泡的游离、绝缘分层、脱壳等 （4）老化劣化，绕组上附积油泥 （5）绝缘油脏污、劣化等
测量介损不易发现的局部性缺陷：
（1）非穿透性局部损坏（测介损时没有发生局部放电） （2）很小部分绝缘的老化劣化 （3）个别的绝缘弱点
离线：在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行
状态，通常是周期性间596）规定
特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式
，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试 验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接， 尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确
6）测量介损时的注意事项
（1）与温度的关系： 不同温度下的测量结果不能换算 为进行比较，要求在相同温度条件下测试。
（2）与电压的关系： 试验电压过低，不易发现缺陷，因接近工作电压。
（3）抗干扰措施：屏蔽和接地要好
•非破坏性试验方法都是在较低电压下进行的， 不如耐压试验对设备的绝缘考验严格并能确定其 绝缘水平。
1、绝缘的局部缺陷（局部损伤或裂缝、含有气泡、 绝缘分层、脱开等）
2、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）
•3.3 介质损耗角正切的测量
•1)．测试功效
• 有效：ａ．整体受潮、全面老化
•
b．小电容试品的严重局部缺陷
•
c．绕组上附积油泥
•
d．绝缘油脏污劣化等
•很少有效：大容量设备的局部缺陷
▪ 如果绝缘内的缺陷不是分布性而是集中性 的，则测tgδ就不灵敏，且被测试品的体 积越大，就越不灵敏。原因：
电力变压器交流试验电压值
括号内数值适用于不固定接地或经小电抗接地系统
•五、电容效应：进行交流耐压试验时，被试 品一般均属于电容性，试验变压器在电容性 负载下，由于电容电流在线圈上会产生漏抗 压降，使变压器高压侧电压发生升高现象。
收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值。
•吸收比：
•K1>1，K1值越大，表示吸收现象越显著，绝缘的性能越好
3)绝缘状态的判定
若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘受潮，则电阻R会显 著降低，泄漏电流大大增加，吸收电流迅速衰减。吸收比K 下降。当K＝1或接近于1，则设备基本丧失绝缘能力。
•不同绝缘状态下的绝 缘电阻的变化曲线
•介质的吸收现象
•电压按电容反比分配 •电压按电阻正比分配
•电压过渡过程：
•时间常数
• •则
衰减很快,几秒内就进入稳态
极化指数P：为加压10分钟时的绝缘电阻R10′与
1分钟时电阻R1′之比值
P= R10′/ R1′
我国电力行业标准DL/T596－1996即电力设备预防性试验规 程等规定：
电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及云母绝缘者：K 值应不小于1.3，P值应不小于1.5
，晶体管振荡器产生交变•电屏蔽压
，经变压器升压及倍压整环流后
输出直流电压•G
•G
兆欧表的电压：500、1000、
2500、5000V等•L
•L
兆欧表选择：根据设备电压等 级的不同，选用不同电压的兆 欧表。例：额定电压1kV及以 下者使用1000V兆欧表；1kV以 上者使用2500V兆欧表
•兆欧表的原理结构图
电气设备绝缘试验
2020年5月26日星期二
绝缘试验主要内容
1 绝缘试验的基本概念 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 6 绝缘的在线监测
1、绝缘预防性试验
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。
•屏蔽端子G：主要用于屏蔽表 面泄漏电流
例：用兆欧表测量电缆绝缘电阻
• 用兆欧表测电缆绝缘电阻的接线图 •1－铅铠外皮 2－绝缘 3－导芯 4-屏蔽环
•5)测试功效 :
•可有效地发现：（1）两极间有穿透性的导电通道
•
（2）整体受潮或局部严重受潮
•
（3）表面污秽
•不能发现的缺陷： (1) 绝缘中的局部缺陷
•
(2) 绝缘的老化
•判断方法：将所测电阻值与标准及以往历史数据比
较
•3.2 泄漏电流的测 量
•试验电压比兆欧表工作电压高得多: •35kV以下设备：10～30kV •110kV及以上设备：40kV
•能发现兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷
•电压可随意调节，可监测泄漏电流的变化
•试验原理：绝缘设备
•发电机泄漏电流变化曲线
•非破坏性试验方法对不同故障的有效性： •1、测绝缘电阻：可发现贯穿性受潮、脏污及导 电通道等缺陷 •2、测泄漏电流：比1更灵敏 •3、测介损角正切值：能发现绝缘整体普遍劣化 及大面积受潮
作业
▪ 如何进行泄漏电流试验？ ▪ 比较几种非破坏性试验方法的有效性。
•3.6 交流耐压试验
耐压试验
对绝缘施加一个比工作电压高得多的电压 进行试验。在试验过程中可能引起设备绝 缘的损坏，故又称破坏性试验。
绝缘预防性试验概念：为了对绝缘状态作出判断，
需对绝缘进行各种试验和检测，通称为绝缘预防性试验 。
绝缘的测试和诊断技术分类：
1）按照对设备造成的影响程度分类（两类）
非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下或用
其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合 分析的方法来判断绝缘内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻和泄漏电流的试验、介质损耗角正 切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
•3). 西林电桥接线
•正接线：Ｄ点接地，Ｃ点接高压，试品两端不能接地。电桥可调部分
处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验
•反接线：Ｄ点接高压，Ｃ点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度，有可靠的接地线 ，适用于现场试验
•正接线
•西林电桥反接线
现场试验中：有许多 一端接地的试品，如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备，要改成对地绝 缘是不可能的，只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一
得：
若V2<<V1，则C2<<C1 ,得： 只有缺陷部分较大时，在整体tgδ中才明 显。
▪ 对电机、电缆这类电器设备，由于运行中的故障多为集 中性缺陷发展所致，且设备体积很大，用测tgδ法的效 果差。因此，通常对运行中的电机、电缆等设备进行预 防性试验时，不做这项实验。
▪ 对套管绝缘， tgδ试验是一项必不可少而且较有效的 实验。
破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电压来考 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）
▪ 恰当地选择合适的试验电压值是一个重要问题。
▪ 一般耐压试验的电压值应取得比出厂试验电压低 些。
▪ 大修前发电机定子绕组的试验电压取1.3～1.5倍 额定电压，对于运行20年以上的发电机，取1.3 倍额定电压做试验，对与架空线路有直接连接的 发电机要求用1.5倍额定电压做耐压试验。
▪ 变压器和互感器取出厂试验电压的0.85，其他高 压电器按出厂试验电压的0.9，绝缘子直接按出 厂试验电压做耐压试验。
•800kV工频试变
▪ 二、耐压时间： ▪ 一般不超过1分钟，以免使绝缘击穿。 ▪ 试验电压的波形应接近正弦。
•三、工频高压试验的基本接线
以变压器为例如图所示
四、交流耐压试验实施办法：
电力设备预防性试验规程（DL/T 596）已对各 类设备的耐压值作出了规定。
以电力变压器为例，当大修而全部更换绕组后， 按出厂试验电压值进行试验。在其它情况下，它 们的耐压值取出厂试验电压的85％。规程给出了 电力变压器的交流工频耐压值如表所示
试验电压值愈低。
•1)泄漏电流实验接线图
•T
•~
•V
•b
•kV
•a
•a接线：测量准确，μA 表在低压侧， •读数操作安全，但试品不接地
•b接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电 极及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧，操作观察时特别注意安全
•试验方法
•被试品额定电压35kv及以下施加10—30kv直流电压
种反接法的西林电桥
•4). 测量的影响因素
•（1）温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
•（2）试验电压的影响——测量 与
•
于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图3-13
的关系，有助
•（3）试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净，必要时
•
加屏蔽