电气绝缘测试技术(全)
电气绝缘测试技术课件-第5课 抗干扰技术
§ 5.2 电磁干扰的耦合路径
传导耦合 干扰源与测量设备间的 耦合途径 辐射耦合
5.2.1. 传导耦合
传导耦合是导体之间及元件之间的主要干扰耦合方式，分为共阻 传导耦合是导体之间及元件之间的主要干扰耦合方式，分为共阻 合是导体之间及元件之间的主要干扰耦合方式 抗耦合、电感应耦合和磁感应耦合。传导耦合可以通过电源线、 抗耦合、电感应耦合和磁感应耦合。传导耦合可以通过电源线、信号 接地导体进行耦合。 线、接地导体进行耦合。 1. 电阻传导耦合（共阻抗耦合） 电阻传导耦合（共阻抗耦合） 通常干扰都是通过公共回路或公共阻抗，引入到测量回路中的。 通常干扰都是通过公共回路或公共阻抗，引入到测量回路中的。 当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时，就出现共阻抗干扰耦合。 当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时，就出现共阻抗干扰耦合。
如果磁通也随时间正弦变化，同时测量回路是固定的， 如果磁通也随时间正弦变化，同时测量回路是固定的，则整个环 路面积恒定。 路面积恒定。则有
U n = ω BA cos θ
式中， 磁通密度（ ） 式中， B —— 磁通密度（T） A —— 测量回路等效面积（m2） 测量回路等效面积（ 矢量A和矢量 和矢量B的夹角 θ —— 矢量 和矢量 的夹角 降低感性耦合干扰的方法 由上式可得，为了减小干扰电压，必须减小 由上式可得，为了减小干扰电压，必须减小B 、 A或COSθ 。 或 可采用电路上物理隔离的方法， 可采用电路上物理隔离的方法，减小穿过测量回路的磁通密度B ； 可将导线紧贴地平面或采用双绞线， 可将导线紧贴地平面或采用双绞线，尽可能减小测量回路的等效面 积A 。 调整干扰源与测量回路的相对位置。 调整干扰源与测量回路的相对位置。
电磁干扰的基本要素
干扰源
电气绝缘测试技术
第一章 绝缘电阻（率）的测量§1―1 概述一、定义：绝缘电阻R=U/I体积绝缘电阻 Rv=U/Iv 表面绝缘电阻 Rs= U/IsRv ∥RsRv=【d （厚度）/A （面积）】ρv （体积电阻率） ρv 单位：Ω．m ρv=E/j —电流密度（A/m 2） ρv=1/ν—电导率，用来表征材料 ρs= E/j 单位：Ω性能：用绝缘电阻表征绝缘结构性能 二、影响绝缘电阻率ρv 的因素1. 温度 ：T →R （ρv ） （离子电导为主体） 2. 湿度：δ（%） →R （ρv ）3. 电场E ，一般R （ρv ）与E 无关（线性材料） 高场强是 E →R （ρv ） （非线性材料）4. 辐射：剂量 →R （ρv ）5. 交联：无影响 ，高温下交联击穿强度高 标准测试条件： T ：23+2℃ δ（湿度）：50+5% 测试前预处理（正常化） T ：23+2℃ δ（湿度）：50+5% t ：24小时消除辐照、湿度影响、机械应力预处理的目的：消除试品经历的历史条件不同对测试结果的影响§1―2试样与电极系统 一、试样固体（绝缘电阻） 片状 管状一般采用片状，大于电极7mm 以上，厚度不大于4mm （最好在0.5~2mm ） 二、电极系统 ㈠ 三电极系统大电阻测量的本质是微电 流测量。
㈡ 二电极系统 常用于薄膜测量㈢ 三电极的优点① Iv 、Is 分开，实现体积电流测量（Rv ）② 消除电极边缘效应，可使被测部分近似为均化电场 ㈣ 电极尺寸测量极直径：50mm特定环境下用25mm 高压极直径：74mm 特定环境下用54mm保护间隙：2mm 保护极尺寸：10mm C=ε0εrh A R=ρv Ah（A 电极面积） 已知：A 、h 、Rv 、D1，g ，求ρvρv= Rv h4g D 2π）（+三、电极材料选择材料的原则： 1. 导电性好2. 与被测材料紧密接触3. 化学性能稳定，不和被测才来哦发生化学反应4. 经济、操作方便 可用电极材料： 1. 银漆、银膏 2. 蒸镀（铝、铜、金） 3. 铝箔 4. 导电橡胶§1—3 直接法测量绝缘电阻 Rx=U/Ix →U 已知，测Ix 求Rx一、兆欧表：直流电源+流比计（P13 图1-12） а=f （2I 1I ）=f （R1Rx 2R +） 流比计的特点：а与电压大小无关，使用于现场施工 二、检流法（P14 图1-13）① 校正检流计 ② 读出偏转角 R=аK Un n=IxIg— 分流比，K —仪表常数，а—检流计偏转角 U=1000V Imin=10-10 A R=1013Ω 适用于工厂产品测试三、高阻计法（P15 图1-15） Rx=IpSRnU，Rn 最大1012Ω，放大器输入阻抗>1014Ω。
电气设备绝缘电阻测试技术标准
电气设备绝缘电阻测试技术标准如下：
可动部分绝缘电阻：用2500V绝缘电阻测试仪测试，不低于1MΩ。
高压主回路的绝缘电阻：不低于250MΩ。
交流电动机绝缘测试：定子额定电压在1000V以上的，用2500V绝缘电阻测试仪测量，定子不小于1MΩ，转子电阻不小于0.5MΩ；定子额定电压在1000V以下的，用1000V绝缘电阻测试仪测量，绝缘值不小于0.5MΩ；定子额定电压在500V以下的，用500V绝缘电阻测试仪测量，绝缘值不小于0.5MΩ。
电缆绝缘电阻测试：新安装敷设的电缆，其绝缘电阻不低于50MΩ；运行中高压电缆绝缘电阻不小于2MΩ，低压电缆不小于0.5MΩ。
请注意，不同的电气设备及电路有不同的绝缘电阻测试要求，以上信息仅供参考。
如果需要更具体的标准，建议查看相关的电气规范或咨询专业人士。
电气绝缘测试技术
浅谈电气绝缘测试技术摘要：本文介绍了电气绝缘技术在我国的一些重要影响和电气设备在投入运行后电气绝缘出现的各种问题，并对如何防止电气绝缘的损坏进行了一系列的防治措施。
而且还通过采用测量电气设备绝缘性能的一些方法，来证明此方案的可行性和重要性。
关键词：电气绝缘绝缘技术测量中图分类号：tp2 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0146-01现如今，电气自动化在世界中占有举足轻重的地位，各家各户都拥有了许多的家用电器、医疗电器以及健身电器等。
因此，随着使用这些电器的同时，人们也对自身的安全存在着很大的疑虑。
所以，电气绝缘是目前首先要重视起来的一个问题。
而且，随着现代科学技术的发展，电力系统的电压等级在不断上升，有关电气绝缘的各种问题就尤为重要。
因此，电气绝缘技术在电力工作中占有重要地位。
1 电气设备绝缘的结构在电力系统中，为了保障电力系统的安全运行，首先最重要的是保证各种电气设备的绝缘性具有一定的电气强度，并且使其在运行过程中始终保持一种很好的运行状态。
而且，要按照一定的运行流程，电气设备在投入使用之前必须要做一系列的绝缘测试，从而来判断电气设备工作的可靠性。
因为通过测量，可以很好的了解电气设备的绝缘情况，以便及时发现找出缺陷，并进行相应的检修，这样就可以避免电气设备在工作电压下被击穿，导致停电或设备损坏等情况。
而现如今正在运用的电气设备的绝缘都存在着很大的有损电介质。
2 电气绝缘的参数衡量电气绝缘性能的好与坏主要有三个参数，分别是：耐电压、泄漏电流和绝缘电阻。
这三个参数即是互相联系又是互不相同的几个参数，但是都能决定着电气设备的绝缘性能。
但是，如果这三项参数中有任何一项出现故障，就将会导致其他两项参数的不合格。
其中，耐电压分为工作温度下的耐电压和非工作温度下的耐电压。
然而，对于工作温度下的耐电压来说，供电电压为安全超低电压，基本绝缘为500 v，加强绝缘为3750 v。
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
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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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
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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电气设备绝缘检测的新技术有哪些
电气设备绝缘检测的新技术有哪些在现代电力系统中，电气设备的可靠运行至关重要。
而绝缘性能是确保电气设备安全、稳定运行的关键因素之一。
随着科技的不断进步，电气设备绝缘检测技术也在不断创新和发展。
本文将为您介绍一些当前较为先进的电气设备绝缘检测新技术。
一、局部放电检测技术局部放电是电气设备绝缘劣化的早期表现之一。
通过检测局部放电现象，可以及时发现绝缘潜在的问题。
1、超高频检测法超高频检测法利用传感器接收局部放电产生的超高频电磁波信号。
这种方法具有较高的灵敏度和抗干扰能力，能够检测到微小的局部放电信号，并且可以实现对放电位置的定位。
2、超声波检测法当局部放电发生时，会产生超声波信号。
超声波检测法通过安装在设备外壳上的传感器来接收这些信号。
该方法适用于检测开关柜、变压器等设备的局部放电，但其检测范围相对较小。
3、特高频与超声波联合检测法将特高频检测法和超声波检测法相结合，可以综合利用两种方法的优点，提高检测的准确性和可靠性。
同时，还能够对局部放电的类型和严重程度进行更精确的评估。
二、红外热成像检测技术电气设备在运行过程中，由于电流通过会产生热量。
如果绝缘存在问题，可能会导致局部过热。
红外热成像检测技术通过检测设备表面的温度分布，来判断是否存在绝缘故障。
该技术具有非接触、快速、直观等优点。
可以在设备运行状态下进行检测，不影响设备的正常运行。
但它也存在一定的局限性，例如对于小面积的发热点可能不够敏感，容易受到环境温度和风速等因素的影响。
三、介电响应检测技术介电响应检测技术是一种基于电气设备绝缘介质的电学特性进行检测的方法。
1、频域介电谱法通过在不同频率下测量设备绝缘的介电常数和介质损耗因数，来评估绝缘的状态。
该方法能够反映绝缘的整体性能，但测试时间相对较长。
2、时域介电谱法时域介电谱法通过施加阶跃电压或脉冲电压，测量绝缘介质的极化和去极化电流，从而分析绝缘的状况。
这种方法测试速度较快，但对测试设备的要求较高。
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。
电气绝缘测试技术实验讲义
电气绝缘测试技术实验讲义哈尔滨理工大学电气与电子工程学院实验中心实验一 绝缘电阻系数的测量一、实验目的：1、掌握用高阻计测试绝缘电阻的方法。
2、了解各种因素对测试准确度的影响。
二、实验内容：1、在贴铝箔的三电极试样上测量其体积绝缘电阻Rv 和表面电阻Rs2、在不贴铝箔三电极试样上测试其Rv 和Rs ，并与1项结果相比较3、在不贴铝箔的二电极系统下测量其电阻，并与2项结果相比较4、在不贴铝箔的情况下，测量受潮试样的表面电阻Rs ，并与2项相比较5、测量线有无屏蔽对测试结果的影响三、实验用设备及材料：ZC-36型1017欧姆电阻、10-14微安电流测试仪1、测试原理高阻计实际上是一种高输入阻抗的直流放大器，为了使性能稳定，一般都采用负反馈线路，当试样施加电压时，试样的传导电流Ix 流经Rg 、R f ，使放大器输入端得到输入电压Ug ，使输出端电压Up 在输出回路中出现电流Ip ，它们之间的关系为：Ug = Ix · Rg － Up （1）Up = (Ip － Ix) · R f （2）图一 高阻计测试原理A —直流放大器；M —电流计；Rg —标准电阻；R f ——反馈电阻；K 1—测试与放电选择开关；K 2—R v 与R s 选择开关；K 3—输入与短路选择开关； 从上式得放大器的电流放大倍数111=+⋅==AA R R I I A f g x p 在放大器的固有增益A>>1,Rg>> R f 时x f g x f gx p R U R R I R R I A I ⋅=⋅==.1在试验电压U 和放大倍数A 1一定的情况下，Ip 只与Rx 有关，故Ip 的读数直接刻度成Rx 的数值。
图二 简化原理图结合简化原理图结合简化原理图，，把操作原理说明如下:(1)测试电压选择，把测试电压选择开关置于不同的分压档，即可得到1000伏，500伏，250伏，100伏，10伏的测试电压。
电气设备绝缘规范要求与测试技术
电气设备绝缘规范要求与测试技术电气设备的绝缘是确保设备安全运行的重要指标之一。
良好的绝缘能够防止电气设备发生漏电、短路等故障，保护人身安全和设备正常运行。
为了满足电气设备绝缘的规范要求，各个国家都建立了相应的测试技术和标准。
本文将介绍电气设备绝缘规范要求与测试技术的相关知识。
一、绝缘规范要求电气设备的绝缘规范要求因不同国家和地区而异，但一般都会包括以下几个方面：1. 绝缘材料要求：绝缘材料应具有较高的绝缘性能，能够有效阻止电流的泄漏。
绝缘材料的选择应符合相应的标准。
2. 绝缘电阻要求：电气设备的绝缘电阻应符合特定的标准要求，以确保绝缘状态正常。
绝缘电阻的测试应按照相应的方法和标准进行。
3. 绝缘耐压要求：电气设备在正常工作条件下应能承受一定的电压，而不发生绝缘击穿。
绝缘耐压的测试方法和要求因设备类型和等级而异。
4. 危险区域防护要求：对于在危险区域使用的电气设备，应有相应防护措施，以防止绝缘失效引发事故。
相关防护措施应符合相应的规范要求。
二、绝缘测试技术为了评估电气设备的绝缘状态，需要使用适当的测试技术来进行绝缘测试。
以下介绍几种常见的绝缘测试技术：1. 直流绝缘电阻测试：直流绝缘电阻测试是一种常用的绝缘测试方法，通过测量电气设备的绝缘电阻值来评估绝缘状态。
测试仪器一般是绝缘电阻测试仪，根据设备等级和规范要求选择适当的测试电压和测试时间进行测试。
2. 交流耐压测试：交流耐压测试是评估电气设备绝缘耐压性能的方法之一。
测试时，将设备加到特定的交流电压下，观察设备是否发生击穿。
测试结果根据设备等级和规范要求进行评估。
3. 绝缘介质损耗测试：绝缘介质损耗测试用于评估绝缘材料质量。
测试仪器一般采用绝缘介质损耗测试仪，通过测量绝缘材料的介质损耗角正切值，来判断绝缘材料的质量。
4. 绝缘电阻波形分析：绝缘电阻波形分析是一种高级的绝缘测试方法，通过测量绝缘电阻的波形，并进行分析和比较，来评估绝缘状态的稳定性和可靠性。
电气绝缘测试技术
电气绝缘测试技术是用于评估电气设备和电气系统中绝缘性能的一系列技术和方法。
这些测试有助于确保电气设备在运行过程中不会发生绝缘故障，从而提高设备的可靠性和安全性。
以下是一些常见的电气绝缘测试技术：1. **绝缘电阻测试（Insulation Resistance Testing）：** 这是测量电气设备绝缘材料的电阻值的基本测试。
通过施加一个特定的电压，然后测量电流，可以计算出绝缘电阻。
这个测试用于检测绝缘是否受损或降解。
2. **介电强度测试（Dielectric Strength Testing）：** 这个测试用于测量绝缘材料的耐电压能力。
设备被置于高电压下，观察是否会出现击穿或漏电。
这有助于确定绝缘材料是否足够强大，以防止电压穿透。
3. **局部放电测试（Partial Discharge Testing）：** 局部放电是指在绝缘材料内部的局部区域发生的放电现象。
这个测试用于检测并定位这些局部放电，因为它们可能是绝缘故障的前兆。
4. **电容测试（Capacitance Testing）：** 这个测试用于测量电气设备中的电容值。
电容测试有助于评估绝缘性能，并确定是否存在电容器故障。
5. **绝缘材料质量因子测试（Dissipation Factor Testing）：** 这个测试测量绝缘材料的质量因子，以评估绝缘材料中的能量损耗。
高质量的绝缘材料应具有低的质量因子。
6. **电气击穿测试（Breakdown Testing）：** 这个测试用于确定绝缘材料在极端条件下（例如高温、高湿度）下的击穿电压。
这有助于评估绝缘材料的耐久性。
7. **地绝缘测试（Ground Insulation Testing）：** 这个测试用于评估设备的地绝缘性能，以确保设备的外壳和地之间的绝缘是有效的。
电气绝缘测试技术是维护电气设备和确保电气系统安全性的重要部分。
这些测试通常由专业技术人员进行，并遵循相关的标准和规定。
电气设备的绝缘性能测试技术
电气设备的绝缘性能测试技术在现代社会中，电气设备的广泛应用给我们的生活和生产带来了极大的便利。
然而，为了确保这些设备的安全可靠运行，对其绝缘性能进行准确测试至关重要。
电气设备的绝缘性能就如同设备的“防护铠甲”，一旦这层铠甲出现问题，可能会引发漏电、短路甚至火灾等严重事故，给人们的生命财产安全带来巨大威胁。
绝缘性能测试的目的主要有两个方面。
其一，在设备投入使用前，通过测试来判断其绝缘性能是否符合设计要求和相关标准，以确保设备能够安全稳定运行。
其二，对于在运行中的设备，定期进行绝缘性能测试可以及时发现潜在的绝缘缺陷，提前采取维修或更换措施，避免突发故障造成的损失。
常见的电气设备绝缘性能测试技术有很多种，下面为您详细介绍几种主要的测试方法。
首先是绝缘电阻测试。
这是一种最基本、最常用的测试方法。
其原理是在被测试的电气设备上施加直流电压，然后测量流过设备绝缘部分的电流，通过计算得出绝缘电阻值。
绝缘电阻值越大，通常表示绝缘性能越好。
在进行绝缘电阻测试时，需要注意测试电压的选择应根据设备的额定电压和类型来确定。
同时，测试环境的温度和湿度也会对测试结果产生一定的影响，因此需要在测试报告中注明测试时的环境条件。
其次是介质损耗因数测试。
介质损耗因数是反映绝缘材料在电场作用下能量损耗的一个重要参数。
通过测量介质损耗因数，可以判断绝缘材料是否存在受潮、老化或劣化等问题。
这种测试方法对于发现设备中的局部缺陷具有较高的灵敏度。
再者是耐压测试。
耐压测试包括交流耐压测试和直流耐压测试。
交流耐压测试能够更真实地模拟设备在实际运行中的电压情况，但对设备的绝缘性能要求较高。
直流耐压测试则相对更容易发现设备绝缘中的局部缺陷，但在测试时需要注意电压的极性和电流的泄漏情况。
除了以上几种测试方法，还有局部放电测试。
局部放电是指在电气设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电而没有形成贯穿性放电通道的现象。
通过检测局部放电产生的电磁波、声波等信号，可以有效地发现设备绝缘中的薄弱环节。
电气绝缘测试技术课件- 第3课 故障调查与分析
3.4 — 下井电缆
2
1
3 6kV 母 线
x1
1
x3
35kV 母线
5 2 4 6kV分段母线
x5
x2
3
4
x4
等效网络
A
2
B
节点1-3-4 间不通 节点2-4和23-4间不通
E
节点1-2-4 间不通 节点3-4和32-4间不通
x1
1
x3
x5
x1
C
x2
节点2-3-4 间不通
F
节点3-2-4 间不通
4
故障调查与分析
Fault Survey and Analysis
故障
=
设备的 “病” 确定类型
诊断
推测原因 预计后果
诊断最基本的功能就是对未知故障的 分类问题。
为了提高设备故障诊断的水平，需要 对设备故障有一个系统的认识，这不仅有 助于预防自然发生的故障，同时也有利于 阻止人们可能引发故障的过失行为。
2
p1=0.99
x1
p4=0.95
x3
1
x5
p5=0.90
4
x2
p2=0.99
3
x4
p3=0.95
Q1 = P(Ci) = P(C1) + P(C2) + P(C3) + P(C4) =0.0027
Q2 = P(Ci) = P(C1 C2) + P(C2 C3) + P(C3 C4) + P(C1 C3)+ P(C1 C4)+ P(C2 C4) =0.0000038
禁门 如限制条件不成立，任何输入都无输出。
异或门 两个输入事件中仅有一个发生，输出事件才
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
电气绝缘测试技术 第一课
R
u -
U
u
+
电阻元件的特点： 无记忆元件：任意时刻电阻两端的电压仅与此刻的电流有关； 无源元件：在关联参考方向时，电阻元件只消耗功率； 耗散元件：吸收的能量都换成热能消耗掉
第0章 绪论
2、分压定律：当电路由n个电阻串联而成时，因流经各 电阻的电流均为i，可得
u ( R1 R2 Rk Rn )i Req i Req Rk k 1 Rk u k Rk i u k 1, 2,n 此时任意电阻RK上的电压为 Req
h U RV V A IV
h——绝缘体的厚度，m； A——电极的面积，m2； ρV——体积电阻率，Ω m
●
体积电阻率是绝缘体内的直流电场强度与体积内部泄漏电流密度之 比，即单位立方体的绝缘电阻值。
U h EV V IV A J V
EV——绝缘体内的电场强度，V/m； JV——绝缘体内的电流密度，A/m2；
当串联的电阻只有两个时，总电阻为 R1 +R2，分压公式如下：
i
R1
U1
n
当只有两个电容串联时，总电抗为 X=XC1+ XC2，电容的电抗可以计算为
X 1 jC
, 分压公式如下：
i
u
R1 U1 U R1 R2 R2 U R1 R2
U1
C2 U C1 C 2
U1
C1
u
R2 U2
实际中，IEC规定，电极1的直径或长度至少要比试样的厚度 大10倍，实际采用的一般均不少于25mm；电极3的直径或长度及 电极2的外径应大于电极2的内径再加上试样厚度的2倍，实际采 用的g不小于1mm。
第一章 电阻率与微电流的测量
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★停电原因
城 市 上海 太原 长春 电网结构 管理不善 设备故障 0.06 1.63 0.40 2.12 3.04 1.82 45.31 16.76 14.66 检 修
( % )
电源不足 外部因素 气象影响 0.00 0.53 0.00 10.78 10.31 8.02 2.56 3.02 5.84
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2、现行维修体制——定期维修
预防性试验是电力设备运行和维护工 作中的一个重要环节，是保证电力系统 安全运行的有效手段之一。在我国已有 50年的使用经验。 预防性试验、大修和小修构成了定期 维修制的基本内容。
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★定期维修制的弊端
（1） 维修周期频繁
设备 小修周期（年） 大修周期（年） 发电机 1 3 变压器 1 5～10 电力电缆 1 5
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纽约大停电
美国纽约2002年3月位于曼哈顿东 区的爱迪生联合电厂突然失火，并引 燃了用于发电的燃油。这起事故造成 纽约第14大街以南的6.3万户居民住宅 停电，附近的格林尼治和索霍等地区 也受到影响。居住在世贸中心遗址附 近的居民又一次感受到了“９· １１” 时的恐怖气氛。驾车者在昏暗的高速 公路上小心翼翼地行驶，高大建筑内 的人们在漆黑的楼道里摸索着前行， 耳边不时传来阵阵警笛声。
懂得数理统计和概率论。
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第二章 电阻与微电流的测量
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第一节 绝缘电阻与电阻率
一、绝缘电阻与电阻率 1、绝缘体基本功能是阻止电流通过，使得电能按设计的途径传 输，保证设备的正常工作。 2、绝缘电阻就是用以表征绝缘体阻止电流流通的能力，是表征 绝缘体特性的基本参数之一。
★一个绝缘体在施加电压以后，通过的电流随时间的变化如下：
• 易发生人身和设备安全事故。
发生在检修、试验人员身上的伤亡事故占全部供电伤亡事故的77.8%。
• 停送电过程易造成误操作。
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（5）过度维修
• 对110台高压变压器进行的162台次定期吊检大修结果进行统计。 共发现缺陷24项，其中一般性缺陷23项，危及安全运行的仅1 项。 • 对110kV及以上油开关大修统计表明，95%以上未发现部件损 坏。 定期检修虽有成效，但过于保守。实践证明，频繁检修非 但不能改善设备性能，反而常常会引入新的故障因素。
39.17 64.71 69.26
杭州
广州 西宁
2.97
0.00 0.04
4.82
19.45 3.78
18.44
28.69 49.50
67.18
50.96 29.19
0.00
0.00 0.00
5.34
0.00 17.49
1.25
0.90 0.00
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五、电力系统维修方式的演变过程
事后修理或故障维修；
500kV 330kV 220kV
热电厂 水电站 核电站
南方电网
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我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消费 发展全国联网是解决我国能源分布与电力消费矛盾的重 要措施。并将形成北、中、南三个输电通道。
主要集中在中、东部和南部地区。西电东送、南北互供，
中国电力工业分为7个跨省(区)电力集团: 东北、华北、
U
V U / h EV IV / A JV
式中：h —绝缘体的厚度（m） A—电极的面积（m2 ） EV —电场强度（V/m）
体积电阻率实际等于单 位立方体的绝缘电阻值
ρV—体积电阻率（Ω· m） JV —绝缘体内的电流密度（ A / m2）
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表面多，除了泄漏电流之 外，还有充电电流、极化电流以及净化电 流等，这些电流都是随时间减小的，最后 这个稳定的电流才是表征电介质本征电导 的泄漏电流。 绝缘电阻是施加于绝缘体上的两个导体之间的直流电压与流过绝 缘体的泄漏电流之比，
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体积电阻 RV
—通过绝缘体内部的电流
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加州大停电
美国加州2002年1月以及3月 连续两次发生全州停电事故。为 防止整个系统瘫痪，加州实行了 二战后的首次灯火管制，以避免 对电力设备造成损害，引发更大 面积的不能控制的断电事故。电 力官员称用电高峰再次对该州设 备严重老化的电力系统带来完全 瘫痪的威胁，加州已宣布进入3级 紧急状态。
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希腊北部地区2002年6月12日下午由于气温 过高，希腊北部最大城市萨洛尼卡附近一座变 电站内的变压器突然发生爆炸，造成包括该市 在内的大部分希腊北部地区供电中断。发生长 达一个多小时的严重停电事故，造成许多城市 交通瘫痪，通讯系统无法正常工作。
瑞典首都斯德哥尔摩于2002年3月11日开始， 由于地下隧道的输电电缆被烧毁，连续两天发 生大面积停电事件，造成许多工厂停产，严重 影响了当地居民的正常生活。
（6）维修不足
由于采用周期性定期检查，很难预防由于随机因素引起的
偶发事故。设备仍可能在试验间隔期间内由于微小缺陷的持续 发展导致发生故障。
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3、发展中的维修体制——状态维修
状态维修方式的基本思想
“治于未病”
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（1）状态维修的必要性
状态维修即根据具体设备的实际情况来确定检修周期和检修
电力系统的所有问题都是围绕这个特点展开的。
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三、电力系统的稳定性问题
发电、输电和用电过程构成了不可分割的整体，任何环节发 生故障都有可能引起链式反应，导致整个系统的崩溃。
电厂 电力网 用户
系 统 瞬 间 改 变
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四、历史上的大停电事故
旧金山大停电
美国旧金山1998年2月8日 ，太平洋天 然气电力公司(PGE)变电站发生停电事 故，所有从圣马特欧变电站至旧金山 的5条115 kV输电线全部跳开，旧金山 地区2个发电厂解列，456000多个用户 停电。
美国在未来20年中需要建设1300个发电厂（平均每年65个）才能
保证充足的发电能力。否则，加州停电问题就肯定会在全国范围 内出现。能源短缺将对美国所有的地区造成影响。
发展中国家和不发达国家严重的能源短缺和电力工业的落后状态， 已成为影响其经济发展的瓶颈。
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我国电网基本框架
东北电网
新疆 华北电网 西北电网 西藏 华东电网 川渝电网 华中电网
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台湾大停电
台湾1999年7月29日全岛发生五十年来最大的一起停电事故， 南北两条超高压输电线路损坏，进而引发连锁反应，造成台 中电厂、通霄电厂、林口电厂、协和电厂、深澳电厂以及核 能一、二、三厂全部跳闸，总跳机电量高达1000万千瓦，全 台湾停电用户高达900万户。包括机场、医院、科学园等敏感 地区，都一度陷入停电状态。直接经济损失在150 亿新台币 以上 。新竹科学园的26座晶片厂生产线因此停顿1至2天，每 座晶片厂的损失估计超过5000万元，由于适逢月底出货高峰， 总计这次大停电造成新竹科园区的损失约新台币100亿元以上。
破坏点
绝 缘 水 平 监 测 参 量
危险水平 实施修复 注意水平
注意 初期 稳定运行阶段 劣化阶段 设备投运时间 T 阶段 危险阶段
状态维修示意图
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六、电气绝缘测试技术的特点
测量范围大；
绝缘电阻可达1010欧姆，微电流可小到10-16安。
特性参数的测量；
例如：空间电荷。
数据处理复杂；
内容的维修体制。 通过对设备运行情况的实时监测，随时查明设备可能“存在 着什么样的隐患，什么时候会发生故障”，预先得知将要发生事 故的部位和时间，设备管理人员因此可以从容地安排停电计划和 组织维修人力，采购必须的备件，以便在短时间内完成高质量的 维修工作。 实现“无病不修、有病才修、修必修好”的目的。
（2）预防性试验项目过多 • 电力变压器 32项 • 发电机 25项 • 互感器 11项
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（3）经济性差
• 大修一台220 kV开关需投入100多个工作人日，资金2万元。
• 长时间停电检修，将造成大量的电量损失。300MW机组 停运一天，少发电720万度，直接损失150万元。
（4）增大不安全因素
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巴西大停电
巴西圣保罗 1999年，由于闪电击中圣保 罗的一个变电站，变压器跳闸导致电网解 列，引起巴西南部地区停电长达4小时之 久。停电波及巴西27个州的11个州，停电 地区是巴西人口和工商业最密集的地区， 直接影响1.7亿人的正常工作与生活，经 济损失非常严重。由于停电发生在午间交 通高峰时间，交通灯熄灭，引起严重交通 堵塞。
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（2）状态维修的技术可行性
虽然设备内部缺陷的出现和发展具有很强随机性，但大多 都具有一个的较为缓慢的发展过程，在这期间，会产生各种前
期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性发生渐进的量变。
根据这些特征量值的大小及变化趋势，即可对设备的可靠性随 时做出判断，从而发现早期潜伏性故障。
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现用教材：《电气绝缘测试技术》邱昌荣 参考教材：《电气绝缘技术基础》曹晓珑 机械工业出版社 机械工业出版社
《高电压技术》
吴广宇
机械工业出版社
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一、电能
第一章
火力
绪论
太阳能
电
水力 核能
能
风力 地热 • • •
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全球截止到2030年仍将有1/5的人口，根本的不到电力供应。
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辽沈大停电
辽沈地区2001年2月22日遭遇最严重大 面积停电事故，沈阳市区停电面积已经超 过70%。辽沈停电事故是从高压输电线路 的燃弧放电开始的。辽沈为我国重工业区， 含盐的空气污染物附着在绝缘瓷瓶上，大 雾湿气使瓷瓶绝缘能力降低，电流沿着瓷 瓶表面爬升，出现闪烙放电现象。辽沈停 电事故中，几乎所有的高压输电线路都 “火冒三丈”，停电事故最厉害的就是工 业集中、污染严重的铁西区，该区全部停 止了电力供应，损失巨大。