电子教案-高电压技术-第四章(3)-电子课件

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图 4-14 用倒相法消除干扰的相量图
第四章 绝缘试验原理
(二)磁场干扰
干扰磁场大多数由大电流母线、电抗器、 阻波器以及其它漏磁较大的设备产生的。 为了消除磁场干扰，可移动电桥位置使之 远离干扰源，或桥体就地转动改变δ角度 ，找到干扰最小的方位，在将检流计极性 开关分别置于正、反两种位置进行两次测 量，两次测量的tanδ的平均值可近似作 为被试品真实的tanδ值。
第四章 绝缘试验原理
§4.4 局部放电的测量
第四章 绝缘试验原理
局部放电是指发生在电极之间但未贯穿 电极的放电，它是由设备绝缘内部存在 的弱点或生产过程中造成的缺陷引起的， 表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固 体或液体介质的局部击穿或金属表面的 边缘及尖角部位场强集中引起局部放电 等。
特点:放电的能量小，短时间不会影响设 备绝缘，长期运行产生累积效应，局部 缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿。
第四章 绝缘试验原理
三、试验结果的分析判断
局部放电试验与其他绝缘试验的主要区 别在于它能检测出绝缘中存在的局部缺 陷。局部放电的强度比较小时，说明绝 缘中的缺陷不太严重；局部放电的强度 比较大时，则说明缺陷已扩大到一定程 度，而且局部放电对绝缘的作用正在加 剧。
第四章 绝缘试验原理
§4.5 变压器油中溶 解气体的气相色谱分析
电源的相角和电压幅值，使检流计指示最小，这时的试验电压
的大小和相位，刚好使 I’与IX大小相等夹角为零；最后，在
取下Z4短接线后，升压测量，正反相各测一次取平均值，即为 tanδ。这种方法可以消除同频率的干扰。
第四章 绝缘试验原理
IN
1
0
B I
I X
C I
IX
I X
2
A
tan tan1 tan2
第四章 绝缘试验原理
色谱图上的每个脉冲代表一个气体组分，而峰 高或面积则反映了该气体的浓度。
第四章 绝缘试验原理
三、分析结果判断方法
（一）特征气体法
油和固体绝缘材料在电或热的作用下分解产生 的各种气体中，对判断故障有价值的气体是CO 、CO2 、H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2，这 些气体称为特征气体根据特征气体判断故障类 型的方法称为特征气体法。
C2 H4 C2 H6
0
0
1
2
0
2
1
0，1，2 2
故障类型判断 故障实例（参考）
低温过热（低于150℃）
绝缘导线过热，注意CO和CO2含量 和CO2/CO值
低温过热（150～300）℃ 分接开关接触不良，引线夹件螺丝
松动或接头焊接不良，涡流引起铜 中温过热（300～700）℃ 过热，铁心漏磁，局部短路，层间
试验变压器，升 高输出电压
AV
T
V
R1 R2 F
保护电阻，击穿时，限 制过电压及短路电流， R1一般取0.1～1图Ω4/-V1；9 工频耐压试验的原理接线图
球隙保护电阻，限制球隙
击保穿护时流球过隙球，隙的限短制路电 流试，验防止时由可于能击穿产产生生的 Cx 截 加的波 在过电试压品电和上压瞬，，时防振止保荡球护电隙压高 压被侧试的某品些，部其分发放生电局部 放 荡电电 电压时压，而调在使整球球为隙隙上误试造动验成作振。 R电2一压般的取01.1.1～倍0.5；Ω/V
第四章 绝缘试验原理
1．试验变压器
高压试验变压器是一个单相的升压变压器。 特点：绝缘裕度小，平时工作电压一般不 允许超过其额定电压；通常均为间歇工作 方式，即不同的工作电压允许不同的工作 时间；容量一般不大，高压侧额定电流通 常在0.1～1A范围内。
进行耐压试验时对试验变压器的要求主要有： 一是其高压绕组的额定电压应不小于被试品的试 验电压值；二是额定容量应满足在被试品试验电 压下流过被试品电容电流的要求，而且在被试品 击穿或闪络后能短时地维持电弧。
第四章 绝缘试验原理
气相色谱仪主要由色谱柱和鉴定器组成，色谱 柱是把混合气体彼此分离并使同种气体汇集浓 缩的关键部件，分离后的气体按相对固定的顺 序先后流出色谱柱。鉴定器是将从色谱柱依次 流出的气体所产生的非电量信号定量地转变成 为电信号的重要计量元件，色谱仪的灵敏度和 最小检测浓度取决于所用的鉴定器。非电量信 号经鉴定器转变成电信号，由记录仪依次记录 下来，形成一个有序的脉冲峰图，称为色谱图
第四章 绝缘试验原理
表4－1 不同故障类型产生的气体组分
注：进水受潮或油中气泡可能使油中的H2含量升高。
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（二）油中溶解气体的注意值
表4－2 各种充油电气设备油中气体含量的注意值(μl/L)
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（三）产气速率的注意值
产气速率大小与故障消耗能量大小、故障部位 、故障点的温度等情况有关。
第四章 绝缘试验原理
一、充油设备内部故障产生的气体
二、油中溶解气相色谱分析的简要 过程
先将油中溶解的气体脱出，再送入气 相色谱仪，对不同气体进行分离和鉴 定，即可得到各种气体的组分和含量。
常用的脱气方法有两类。一类是基于真空脱 气的原理把油中的气体脱出，称为真空法； 另一类是利用油中气体在油气两者之间重建 平衡原理脱出气体，称为溶解平衡法。
( Ug
q=Cm⊿U=Cb( U
Ug
Ur g
Ur
)
U
r
U
Cm上放掉的电荷与Cb 上得到的电荷相等
q称为视在放电电荷量,是 ) 衡量局部放电强度的一个
q=C
Cb m
Cb
qr
重要参数.
第四章 绝缘试验原理
二、测量的基本接线
适合被试品两端 不接地的情况
适合被试品两端不 接地的情况
Z Z
CK
CX
U
CX
（1）绝对产气速率 每运行日产生某种气体的平均值
a
Ci2 Ci1 t
G
Ci 2——第二次取样测得油中某气体浓度，mL/L; Ci1——第一次取样测得油中某气体浓度，mL/L; Δt——两次取样时间间隔中的实际运行时间（日），d；
绝对产气率，mL/d;
G——设备总油量, t; ρ——油的密度，t/m3。
AM
U
Zm
CK Zm
AM
抗外来干扰 的能力强。
Z
CX
CX
U
A
Zm
Zm
M
(a)
(b)
(c)
图4-17 局部放电测量的基本回路 （ a)并联法；（ b)串联法；（ c)平衡法
CX—被试品； CK-耦合电容；Z-阻塞元件；Zm、Z m -检测阻抗
C X -辅助被试品；
A-放大器;
M-测量仪器
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第四章 绝缘试验原理
§4.6 工频耐压试验
工频耐压试验是考验被试品绝缘 承受各种过电压能力的有效方法，对 保证设备安全运行具有重要意义。
第四章 绝缘试验原理
一、工频耐压试验的接线及设备
工频耐压试验所需的试验电压可用两种方 法产生：一种为试验变压器直接产生工频 高压；另一种为利用串联谐振产生工频高 电压。 （一）用试验变压器直接进行耐压试验
（表24）－3相变对压产器气和速电率抗器每绝运对行产一气个速月率（的或注折意算值到（月m）L/d，） 某种气体含量增加为原有值的百分数的平均值。
r
(%)
Ci2 Ci1 Ci1
1 t
100
相对产气速率，%/m；
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（四）三比值法
三比值法是判断变压器或电抗器等充油电气设备故障性 质的主要方法。取出H2、CH4 、C2H2、C2H4和C2H6 这五种气体的含量，分别计算C2H2/ C2H4、CH4 /H2 、C2H4/C2H6这三对值，将这三对值按表4－4所列规 则进行编码，再按表4－5所列规则来判断故障的性质。
第四章 绝缘试验原理
二、测量时的注意事项
1．尽可能分部测试 2U．2测CX量tan时 应 U选2取C1t合an适1 的U 温2C度2tan2 (功率相等 ) 3ta．n测 U量2时C1应tanU选12用UCX2合C适2ta的n2试 验C1ta电n压1CXC2tan2 4．t如aC测n2<量<绕C1组t，a时n必1须将C C每12 个ta绕n组 2的首尾短接 5．（CC12即测tan使量2ta很时n小δ注2，很意在大整被）体。试测因品试此表时，很应面难尽泄发量漏现分C电部2进流中行的的测缺影量陷。响
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表4－4
气体比值 范围 ＜0.1
0.1≤k＜1 1≤k＜3
三比值法的编码规则
比值范围的编码
C2H2/ C2H4 0 1
CH4 /H2 1 0
C2H4/C2H6 0 0
1
2
1
k≥3
2
2
2
第四章 绝缘试验原理
表4－5
用三比值法判断故障类型
编码组合
C2 H2 C2 H4
CH 4 H2
第四章 绝缘试验原理
第四章 绝缘试验原理
每次放电的电荷量是反映局部放电强 弱的重要参数之一。
qr
Cg
Cb Cm Cb Cm
Ug
Ur
Cg Cb
Ug Ur
真实放电量，它是从气隙两端来看的总电 容与气隙放电时气隙上电压的下降值之积
Cm U Cb
U Cb Cm Cb
第四章 绝缘试验原理
第四章 绝缘试验原理
I&N
I&
I&XLeabharlann 0I&XI&
U&X
图 4-12 有电场干扰时的电流相量图
第四章 绝缘试验原理
U
D
R3
Z4
U
I
I
C
A