电气设备绝缘试验
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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)
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
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
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
§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
Cx1 Cm Cb
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
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。
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
q比真实放电量qr小得多，它以pC作为计量单位
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）
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
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 Leabharlann Baidu破坏性试验）
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
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：
C
C
输 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。
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%
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
Cx Cm CgCb /(Cg Cb)
假设气泡放电后，Cg被完全短接而无残压，则此时总电容为
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)
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
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
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
§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
Cx1 Cm Cb
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
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。
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
q比真实放电量qr小得多，它以pC作为计量单位
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）
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
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 Leabharlann Baidu破坏性试验）
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
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：
C
C
输 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。
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%
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
Cx Cm CgCb /(Cg Cb)
假设气泡放电后，Cg被完全短接而无残压，则此时总电容为