高压试验基本知识

3、 泄漏电流的测量
测量设备的泄漏电流和绝缘电阻本质上没有 多大区别，但是泄漏电流的测量有如下特点： （1）试验电压比兆欧表高得多，绝缘本身的缺陷 容易暴露，能发现一些尚未贯通的集中性缺陷。 （2）通过测量泄漏电流和外加电压的关系有助于 分析绝缘的缺陷类型。 （3）泄漏电流测量用的微安表要比兆欧表精度高。
按阻抗元件分压原理，不难得到： 两边取倒数得： 按复数相等实部、虚部分别相等的规定得到
按串联模型介损定义：
,由于R4是固定的可以从C4刻度
介质损耗角正切值的测量
一、定义： 电阻性电流IR与电容性电流Ic的比值称为介质损耗角的
正切值，用tanδ表示。 • 电介质的损耗：绝缘介质在交流电压的作用下，介质中流
过电流，电介质中的部分电能将转变成热能，这部分能量 称为电介质损耗。做介质损失测试是对设备绝缘状况的有 效判断。 • 介质损耗测试的办法：测试介质的损失角，即介质上所做 功产生的热量对介质绝缘的影响。 • 介质中形成的电流分两部分：一部分是电容的无功电流， 另一部分是引起损耗的有功电流。
• 有功电流又分为三部分电流，分别产生三种损耗： • 电导损耗：由通过介质的电导电流引起的损耗； • 极化损耗：极化过程中介质的电荷在交变电场下
反复排列，作周期运动时克服摩擦所形成的吸收 电流引起的损耗；
• 游离损耗：气体中的电晕，液体、固体中的局部δ，用δ角的正切即Ir与 Ic的比值来表示介质损耗，δ成为介质损失角。通常由 于δ很小，故有： tanδ≈sinδ≈δ
（1）对极性的要求
在现场的直流电压绝缘试验中，规程中规定采用负极性接 线，即负极加压，正极接地。其目的是为了防止外绝缘的 闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷。
（2）根据不同试品的要求，试验电压应能满足试验的极性 和电压值，还必须具有充分的电源容量。GB311.3规定， 在输出工作电流下直流电压的 脉动因数S应按下式计
500kV>72h 220及330kV>48h 110kV及以下>24h
8、对进口设备的交接试验标准：
按合同规定的标准执行；签订设备合同时应注意相同试验 的试验标准不得低于我国现行电气设备交接试验标准的规 定。
对于高压电气试验的总体要求（续）
非标设备要求 组合设备要求 充油静置要求
进口设备的要求
根据相邻标准，插值法求出
2）试验前做好对试验设备泄漏情况的了解，对试品状况的 了解，对试验设备要进行空升试验，试验无问题后再接入 试品进行试验，测量直流高压必须用不低于1.5级的表计。
3）升压前分好电压段，升压时要逐段升压，读取每段相应 的泄漏值，要在一分钟后读取微安表指示稳定的泄漏值。
4）试验前应检查试验设备的摆放及接线，保证高 电压下操作人员的安全距离，仪表观察应合理方 便，试验接线应牢固。
3、对试验电压极性的要求
直流高压试验采用负极性接线
4、电力设备的额定电压高于实际使用工作电压的试 验电压确定
（1）当采用额定电压较高的设备以加强绝缘时，按额定电压 确定试验电压。
（2）当采用额定电压较高的设备作代用设备时，应按照实际 使用的工作电压确定试验电压。
（3）为满足高海拔地区的要求而采用较高等级的设备时，应 在安装地点按实际使用的额定工作电压确定其试验电压。
单位
MΩ 1MΩ=1000000Ω
方法 意义
绝缘电阻表 绝缘测试仪
灵敏地反映绝缘状况 发现整体性绝缘受潮 过热老化或击穿短路
吸收比
吸收比：60S的绝缘电阻值与15S绝缘电阻之比
K R60S R15S
K1
R60S R15S
820 M 600 M
1.37
K2
R60S R15S
320 M 300 M
2、吸收比：
是指60s时的绝缘电阻值（R60s）与15s时的绝缘电阻值 （R15s）之比值。用K1表示。 大容量的电气设备，规程上规定不小于1.3。
K 1.3 绝缘正常 K 1.3 绝缘可能受潮
绝缘电阻
绝缘电阻：是电气设备绝缘层在直流电压作用下呈现的电阻 当充电电流i1和吸收电流i2都衰减近0的绝缘电阻
直流电压作用下流过绝缘介质的电流
电容充电电流 i1
吸收电流
i2
泄漏电流 i3
与电容量与外施电压有关 与绝缘介质的性质、不均匀程度、构成情况有关 与绝缘内部是否受潮、表面是否清洁等情况有关
(1) 充电电流
瞬间电路中流过的最大电流是充电电流，它 在开始阶段起主导作用。随着时间的延长， 充电电流很快的减少并消失，消失的快慢取 决于电容器电容量的大小，外施电压大小及 电源内阻情况。
(3) 泄漏电流 从电压建立的开始，它始终存在，一直不
随时间变化与电源共存的电流，也被称为泄 漏电流。在充电电流、吸收电流过后，它起 主导作用。它的大小取决于介质的本身传递 电流的能力 。 区别： 充电电流i1：无损耗极化电流，衰减特别迅速。 吸收电流i2：有损耗极化电流，衰减缓慢。 泄漏电流i3：大小与时间无关，不衰减，大小 与绝缘内部是否受潮、表面是否清洁等因素 有关。
• 直流泄漏试验：检查电气设备在直流高电压电场的作用下， 实际通过设备绝缘层的电导电流，电导电流也被称为泄漏 电流。此电流的大小标志着绝缘介质的绝缘程度及老化状 况。
• 作用：发现贯穿性受潮、脏物及导电通道一类的重要缺陷。
• 做法：将微安表上读出的泄漏电流数值与以往测试的泄漏 电流数值相对照，用来判断介质的绝缘现状及已老化程度。
(2) 吸收电流 吸收电流也是随时间变化的。电源接通的
瞬间，由于电场的建立，在电场的作用下介 质产生了极化现象，在极化的过程中，电介 质中电荷由随机排列转变成有规律顺序的排 列，排列时电荷的运动所产生的电流称为吸 收电流。这个电流同样随着时间的延长而逐 步消失，消失的快慢取决于介质材料的不均 匀程度和介质的结构性质。它随时间的衰减 比充电电流慢得多，在充电电流之后起主导 的便是吸收电流。
直流耐压试验
破坏性试验
交流耐压试验 冲击耐压试验
2、根据试验目的任务不同分类
（1）交接试验 （2）预防性试验 （3）其他试验：临时性试验、带电测量和在
线监测
二、对于绝缘试验的总体要求
1、对气候条件的要求
被试品温度不应低于+5℃，空气相对湿度一般不高于80%
2、对试验顺序的要求
先非破坏性试验，后破坏性试验
算，且S＜3%(见图2)，即
S
U max U min 2U d
100 00
式中 Umax——直流电压的最大值；
Umin——直流电压的最小值：
Ud——直流电压的平均值。
• 直流耐压试验：考核电气设备的绝缘介质耐受直流高电压 的能力，实质等效为在电容两端施加直流高电压，检查电 容两极板间绝缘介质在高电压电场作用下，经过一段规定 时间的考核，进行观察有无异常情况的出现，能达到耐电 强度为通过测试考核，出现放电、击穿或泄漏电流异常变 化者则不能通过测试考核。
5、非标准电压等级的电气设备试验电压的确定
若未规定其交流耐压试验电压值，可根据试验规程中规定 的相邻电压等级的同类设备按比例采用插入法记算出试验 电压。
6、连在一起的多个电气设备的绝缘试验的规定
宜分开来单独试验，无法分开的按电压低的进行
7、充油设备静置时间的规定
静置时间按照制造厂要求执行，当制造厂无规定时，应根 据设备额定电压满足以下要求：
对于高压电气试验的总体要求
气候要求 试验顺序要求 试验极性要求 使用电压的要求
被试品温度不低于5℃，湿度不高于80%
先非破坏性试验，后破坏性试验 先油试验，合格后再破坏性试验
直流高压试验时，采用负极性接线
•用于加强绝缘时，按额定电压（高）试验 •用于代用时，按运行电压试验 •高海拨地区设备，按运行电压试验
5）试验中升压方法正确、测试读数精确、时间掌 握准确。试验后将电压退回至零、切断电源、试 品放电。
6）记录时要将当时温度记录以便进行换算，与上 次测试结果进行对照比较。
7）试验过程中若有击穿、闪络、微安表大幅度摆 动或电流突变等异常情况，立即降压断开电源， 查明原因后，处理完毕再做试验。
8）将试验电压值保持规定的时间后，如试品无破坏性放电， 微安表指针没有向增大方向突然摆动，则认为直流耐压试 验通过
因此常常把tanδ就称作介质损失角。
2、介质损失角的测试电路： （1）西林电桥
介质损失角的测试电路： （1）西林电桥
西林电桥的原理接线图 (a) 正接线 (b) 反接线
调节R3、C4使电桥平衡，此时a、b两点电压相等，即R3、C4两端 电压相等。 因为交流电路中电容阻抗为 。电路中R4、C4的并联阻抗为两者 倒数和的倒数
试验报告
绝缘电阻和吸收比试验 用于测量： 是否受潮、脏污等 绝缘缺陷
一、直流电压作用下流过绝缘介质的电流
当电气设备绝缘的两端施加直流电压时， 将有一电流流过绝缘介质，这个电流具有这 样的性质：随时间而衰减，最后趋于一稳定 值。将此电流进行分解，该电流可分为三个 部分。
由充电电流、吸收电流、泄漏电流三部分组成。
绝缘电阻和吸收比试验
i流过绝缘介质的总电流 i1 充电电流 i2 吸收电流 i3 泄漏电流
等效电路图
二、绝缘电阻、吸收比和极化指数
1、绝缘电阻：
是电气设备绝缘层在直流电压作用下呈现的电阻值。 测量前，应将设备从各方面断开，验明无电压，确实证 明设备无人工作后，方可进行
现场普遍采用绝缘电阻表来测量。
3）升到最高电压后，按规程标准规定，在被试品上要保持 一定时间的稳定电压。对电气设备的考核，时间不可随意 延长或缩短。
直流泄漏试验：
1）观察测试每个电压段时的电导电流，每当升至一电压段 时，要停止升压，观测停止一分钟后的此电压段泄漏电流， 并做好记录。
2）当升到最后电压段时，进行一分钟后泄漏电流的观测， 再将最后电压段的耐压时间分成几个时间段来测试泄漏电 流，每个时间段的时间长度应是相等的。记录下每个时间 段的泄漏电流值。