影响测量泄漏电流的因素及排除方法

　2012年5月内蒙古科技与经济M ay2012　第10期总第260期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.10T o tal N o.260

影响测量泄漏电流的因素及排除方法

段华杰

(内蒙古国电能源投资有限公司金山热电厂,内蒙古呼和浩特　010050)

摘　要:测量泄漏电流是电气预防性试验中一个重要的试验项目,但影响泄露电流值的因素很多,针对影响测量泄漏电流的几种因素,从原理上进行了分析探讨,并提出了相应的排除方法。

关键词:泄露电流;原因分析;排除

中图分类号:T M862 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)10—0103—02

测量泄漏电流作为电气预防性试验中一个重要的试验项目,能灵敏的反映瓷质绝缘的裂纹,夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘表面碳化等缺陷。测量泄漏电流的原理与测量绝缘电阻的原理本质上是完全相同的,但直流泄漏试验的电压比兆欧表的电压高,电压分阶段加到绝缘物上,因此国外了称为阶段直流电压试验,与绝缘电阻测量相比,泄漏电流测量中所用的电源一般均由高压整流设备供给,用微安表直测泄漏电流,测量重复性也好,可以做到随时监视,灵敏度高,根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值,并且可以用电压和电流,电流和时间的关系曲线来判断绝缘的缺陷。测量泄漏电流试验广泛用于变压器、发电机、电动机、电缆、避雷器等高压电气设备上,但由于影响泄露电流值的因素很多,现场试验中常发生泄露电流偏大、超标、超出历史数据等问题,影响试验人员的正确判断。

1　影响泄漏电流测量结果的因素及排除方法

1.1　高压连接导线的影响

主要是杂散电流和电晕电流的影响。高压引线表面场强大于20kV/cm时,沿导线表面的空气发生电离,产生一定的对地泄漏电流,这一部分电流是不经过被试品的,就可能使所测结果偏大,甚至到不可接受的情况。

排除方法: 为消除这种影响,可使用屏蔽线,并使用如图1中微安表I的位置接法,使高压导线对地的泄漏电流不通过测量用的微安表。 尽量采用粗而短的加压线,并且增加导线的对地距离,来减小电晕对测量结果的影响。使用专用的高压绝缘引线也是一种选择。 先用仪器空升,带上加压线而不带试品,空升后记录杂散电流和电晕电流的值,在试验时再减去上面的值也是现场测试泄漏电流的一个方式。

1.2　表面泄漏电流的影响

测试的泄漏电流主要是要得到绝缘内部是否存在缺陷,也就是导体的体积泄漏电流,因空气湿度大造或表面受潮、脏污时造成绝缘的表面泄漏电流也会变得很大,或大于体积泄漏电流,容易误判断绝缘强度下降,这时必须消除表面泄漏电流对真实测量结果的影响。

排除方法: 试验宜在干燥的天气条件下进行。 将试品表面抹拭干净和干燥。 采用屏蔽环将表面泄漏电流直接短接而不经过微安表。

1.3　温度对泄漏电流的影响

温度对泄漏电流测量结果有显著影响,温度越高泄漏电流越大,B级绝缘的发电机,温度每升高10℃,发电机泄漏电流约增加0.6倍。在30℃～80℃的范围内,泄漏电流变化较为显著,而在低温时变化较小。

排除方法: 被试设备尽量在30℃～80℃温度范围内试验较好,即设备停止运行后热态下进行测量。 如被试设备在温度较低的情况下试验,也可通过温度换算至20℃或75℃与历史数据进行比较;

A级绝缘的发电机不同温度下泄漏电流的换算公式:

It2=It1e (t2-t1)

It2换算到温度t2时的泄漏电流

It1在温度t1时的泄漏电流

温度系数,0.05-0.06/℃

1.4　电源电压波形和极性的影响

进行泄漏电流测量时,供给整流设备的交流电源应该是正弦波,但如果不是正弦波,如三次谐波干扰,直流输出的值可能不是交流基波的有效值的倍,采用交流侧测量电压的方式就存在误差。

排除方法:为避免上述情况的发生,可在高压测用电容分压器直接测量。

电缆或变压器等设备的受潮通常是从外皮或外壳附近开始的,水份在电场作用下会显正电性,如果缆芯或变压器绕组加正极性电压,那么绝缘中的水份在电场作用下向外皮或外壳运动,内部所含水分相对减少,泄漏电流也减小,不容易发现问题,反之泄漏电流变大,容易发现缺陷。如果变压器等设备泄漏电流异常,可采用干燥或加屏蔽等方法加以消除。所以,相对来讲负极性试验电压进行泄漏电流测量比较严格,试验时宜采用负极性试验电压。

但要注意的是,负极性的起晕电压要小于正极性,所以对于泄漏电流本身非常小的设备,一定要排除电晕电流的干扰,如使用屏蔽线。

1.5　加压速度的影响

设备的实际泄漏电流与加压速度并没有什么关系,但测量的泄漏电流却不一定是真实的泄漏电流,而可能包含着被试品等效电容的“充电电流”,如果

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收稿日期:2012-03-18

作者简介:段华杰,男,大学专科,主要从事电厂电气自动化设备的维护。

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试品的电容很大,这个“充电”过程就相当的长。

排除方法:为了降低上述影响,应采用逐级加压的方式,加压速度不能过快。每阶段停顿几十秒后再加压,读泄漏电流时也应在数值相对稳定后进行记录。

1.6　微安表位置的影响

以半波整流电路为例,如图1

。

T 1—自耦调压器;T 2—升压变压器;V —高压整流硅堆;R 1—保护电阻; A —微安表;C —稳压电容器;mA —测压用毫安表;R —测压用电阻;C x —被试品;r —保护电阻

图1　微安表处于不同位置时,泄漏电流试验接线

1.6.1　微安表处于高电位。如图1,试验升压变压器T 2高压端接至高压整流硅堆(多个硅二极管串联而成)的负极,由于硅堆(二极管)的单向导电性,在其正极就有了负极性的高压直流输出。微安表处于高电位位置I 的优点是高压变压器只需要一个引出套管,由于微安表处于高压端,测出的泄漏电流准确,不受杂散电流的影响。如果条件允许,尽量采取这种接线。但是这种接线要求微安表对地必须有良好的绝缘,并必须屏蔽,如试验过程中更换微安表的量程时操作不便,微安表距试验人员较远,读数时不易看清。

1.6.2　微安表处于低电位。如图1,将微安表接在位置II 处,但是这样的接线,高压导线对地的电晕电流将通过微安表见图2所示,可能会严重影响测量

结果。这也就是直流发生器的低压微安表为什么比高压表头显示数值大的原因,也是在试验中我们要读高压表头的原因,但如果直流发生器至试器的高压引线的屏蔽线足够好的话,高压微安表读数与低压表的读数差会减少很多,低压表头在升压过程中也经常被用来作为参照。

如果把微安表头至于图1中III 的位置,它可以获得相当准确的测量结果,操作也简便。但多数设备

的另一端多是死接地的很难具备这样的条件。

图2　微安表在低电位时电晕电流对测试泄漏电流的干扰

2　结束语

对于发电机、电动机等设备测量泄露电流一般与直流耐压试验同时进行,升压过程就是参考泄露电流的大小而进行,所以准确的读取泄露电流是试验的关键。以上几种影响测量泄露电流的因素基本上涵盖了现场遇到的各种情况,并提出了相应的解决方法,为测量泄漏电流试验工作提供了借鉴经验。

[参考文献]

[1]　四南电业局试验研究所.高压电气设备试验

方法[M ].北京:水利电力电力出版社,1993.

[2]　华北电网有限公司.电力设备交接和预防性试

验规程[M ].北京:中国电力出版社,2008.

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