电气绝缘测试技术共57页
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。
电气绝缘测试技术
二、电力系统的构成
电厂 输电网 配电网 用户
电气设备
变压器
电容性设备
发电机
电力电缆
电力系统的特点
电力系统是世界上最大的“瞬间动态平衡系统” 。 发电和用电是同时发生的，基本没有存储环节。 电力系统的所有问题都是围绕这个特点展开的。
• 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。
（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。
绝 缘 水 平 监 测 参 量
初期
危险水平 注意水平
破坏点
实施修复
稳定运行阶段
劣化阶段
设备投运时间 T
状态维修示意图
注意 阶段
危险阶段
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；
懂得数理统计和概率论。
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。
绪论-电气绝缘测试技术
•上课时间、请假制度、座位安排、课堂提问、互动教学
绪论-电气绝缘测试技术
电气绝缘测试技术课程结构
•第一章 电阻与微电流的测量 •第二章 电容Cx相对介电常数及损耗因数的测 量 •第三章 介电强度试验 •第四章 局部放电测量 •第五章 在线测量与绝缘诊断 •第六章 可靠性试验
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压电网的发展
•世 界 首 条 特 高 压 线 路
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压变电站鸟瞰图
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压变电站鸟瞰图
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压变电站建设中
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压变电站用变压器
•1000kV电磁式电压互感器 •1000kV电容式电压互感器
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压电网铁塔
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压电网绝缘子
•1100kV棒形支柱绝缘子
•1100kV户外棒形支柱绝缘子
•更
•1100kV复合绝缘子
换
绝
缘
子
绪论-电气绝缘测试技术
交流1000kV特高压电抗器
•特 高 压 气 体 绝 缘 组 合 电 器
•800kV双断口罐式断路器
•1100kV GIS
绪论-电气绝缘测试技术
特高压变电站避雷器
•1000kV 交流系统用无 间隙金属氧化物避雷器
•1000kV避雷器
•1互感器
•1000kV电容式电压互感器
•特高压交流变压器
•1000kV/ 1000MVA
•电站2#特高压变压器
第4章电气设备绝缘试验PPT课件
电机等，测tg只能发现整体分布性缺陷。因此，通常对运
行中的电机、电缆等设备进行预防性试验时，不做tg测试。
对于可以分解为几个绝缘部分的被试品，分解后，来
进行tg的测试，可以更有效地发现缺陷。
（4）试品表面泄漏的影响
为消除表面泄漏，除应将套管表面擦干净外，尚可加
第22页/共142页
第23页/共142页
第24页/共142页
西林电桥测量法的基本原理
图4-6西林通用电桥原理接线图
通用电桥原理如图4-6所示。电桥平衡时，A、B两点间无电位差，则
第25页/共142页
• 式中
Z1Z 4 Z 2 Z 3
设Z1 Z11 , Z 2 Z 2 2 , Z 3 Z 33 , Z 4 Z 4 4 ;
得的绝缘电阻值、吸收比，仍可能满足规定要求，
这主要是因为兆欧表的电压较低的缘故。
第11页/共142页
电缆外皮
电缆芯
E
L
G
MΩ
内层绝缘
图1 兆欧表实图
图2 测试接线图
如图1、图2所示。被测绝缘电阻接到L和E接线柱之间时，指针的停留位置由电
流线圈电流和电压线圈电流的比值决定。流过电压线圈的电流大小由分压电阻
R—保护电阻；P—放电管；
发电机的泄漏电流变化曲线
曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮；
曲线3：绝缘中有集中性缺陷；
曲线4：绝缘有危险的集中性缺陷。
U t -发电机直流耐压试验电压
第15页/共142页
泄漏电流试验接线原理图
交流电源经调压器接到试验变压器T的初
级绕组上。其电压用电压表PV 1 测量；试验变压
电气绝缘测试技术
电气绝缘测试技术1.绝缘电阻：施加于绝缘体上两导体之间的直流电压与流过绝缘体的泄露电流之比2.体电阻：施加的直流电压与流过绝缘体内部的电流之比。
3.表面电阻：施加的直流电压与流过绝缘体表面的电流之比4.影响绝缘电阻的因素有那些？…（1）温度温度升高绝缘电阻减小(2)湿度温度加大绝缘电阻减小(3)电场强度：当在低场强作用下，电阻率肉几乎与电场强度无关，当在高场强电场作用下，电场强度E增加，电阻率肉下降(4)辐射的影响许多材料在强光或X射线r射线等辐照下，电阻率下降5.利用高阻计测量绝缘电阻时如何消除漏电流的影响？要求输入阻抗Ri>>RN(Ri比RN大100倍以上)Ri->10^14 RN->10^126.进行绝缘材料介电性能测试时，电极材料选择的基本原则是什么？（1）电极材料应是良导体，且与试样能紧密接触(2)电极与试样不能相互作用耐腐蚀在高温下不能引起试样的变化(3)电极制作方便，使用安全绝缘材料测试前需正常化处理，其目的是什么？正常化处理的条件有那些？目的：为啦消除由于试样之前所经历的环境条件不同而造成的测试结果的偏差。
条件：1)温度23+_2`C2)湿度50%+_5%3)气压一个标准大气压4)时间24h利用之电极测量体电阻和面电阻时，如何消除剩余电荷对测量的影响？测量完体积电阻后要充分放电后，才能测量表面电阻；或先测量表面电阻再测体电阻。
7.什么是正接电桥？反接电桥？指出正接反接的区别？并说明优点应用场合？正接电桥：电桥的接地端为低阻抗桥臂的一端反接电桥：电桥的接地端为高阻抗桥臂的一端区别：接地端不同优点：对于在工作场地已经固定的试品可以测量应用场合：试品一端必须接地8.利用高压西林电桥测量绝缘材料?和tans时，如何消除分布电容及其外来电场的影响分布电容：元件之间的分布电容——屏蔽接地，元件对地的分布电容——使接地点B不接点，检流计两个端点，C点和D点，在电桥平衡时都0电位。
电气设备的绝缘试验PPT文档共49页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
电气设备的绝缘试验
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
电气绝缘测试技术
在线测量与绝缘诊断本章共分为五个小节，5-1 漏电流的测量5-2 电容和损耗因数的测量5-3 局部放电的测量5-4 绝缘油的试验与分析5-5 绝缘诊断在线测量是指电气设备在运行条件下不脱离电网，测量该设备的性能，即在工作电压下对电气设备进行测量。
电力设备的维修从事故后维修、预防性维修，发展到状态维修，需要进行状态监测，即在工作电压下经常监测电气设备的运行状态，以便做出设备是否需要维修的结论。
在线测量技术的关键是被测信息的采集和抗干扰，测量方法与装置必须保证在不影响被测设备安全正常运行，和人身安全的前提下，测得可靠的数据。
绝缘在线监测与诊断的好处：绝缘的状态维修的基础是电气绝缘的在线监测和诊断技术.既通过各种在线监测的方法来正确诊断被试设备绝缘的目前状态,又根据其设备绝缘本身的特点及变化趋势来确定能否继续运行或指定检修计划。
实现绝缘在线监测与诊断技术有以下优点: (1)可以在电气设备的运行过程中及时发现绝缘缺陷和发展中的事故隐患,防患于未然; (2)逐步代替传统的停电预防性试验,减少电气设备的停电时间,节省试验费用;(3)对老旧设备或已知有缺陷,有怀疑的设备,采用在线监测可以随时检测其运行情况, 一旦发现问题,能够及时退出运行,最大限度的利用这些设备的剩余寿命。
事实上电气设备的寿命不决定于它的运行年数,而应由其绝缘实际状况决定其能否继续使用,因而提出了”绝缘年龄”的概念。
若绝缘寿命已尽,设备即退出运行。
可以预料,状态维修的目标和发展趋势就是对设备绝缘寿命预测。
5-1 漏电流的测量测量方法有夹钳法、计算机辅助测量法（1）夹钳法夹钳方式：注意事项：①把电流互感器做成夹钳形式，便于测量电流的漏电流②测量时把一对回路的两根导线同时作为穿心导线③这种方法的特点是不用切断电路，可在带电状态下测定漏电流，用于600V以下回路。
④钳口是夹钳法测量的关键，当钳口闭合不好时应该修理后再用⑤不能读出微小的漏电流，不能精确测量（2）计算机辅助测量法步骤：①从各种信号中选取真正代表漏电流的信号②对选取的信号进行整形、峰值保持等处理③进行模数转换，把模拟量变为数字量再送入计算机④计算机运算后显示结果，或发出报警信号，切断电源测量：穿心电流互感器，接地线为穿心导线5-2 电容和损耗因数的测量电容和损耗因数的测量方法有瓦特表法、电桥法、相位比较法。
电气绝缘测试技术
第二节
试样与电极
为了测量绝缘材料的体积电阻率和表面电阻
率，则必须制作适当的试样，并选取适当的 电极系统和电极材料。 一、试样 试样的厚度----规定试样的厚度不超过4mm边 长--方形板材采用边长为50mm或100mm 圆形板材采用直径为50mm或1OOmm 管状试样长度为50mm或100mm。
电气绝缘测试技术
主讲人：于钦学 博士 西安交通大学电气绝缘研究中心 电力设备电气绝缘国家重点实验室
绪论
一、测试的重要性
1
研究、设计、制造、运行---性能测试（电、热、 机械、物理化学）--本书电气性能测试。 高电压或高场强电工产品，在研究、设计、制造和运 行中，都要进行一系列绝缘性能试验。在绝缘系统设 计中，对绝缘结构的设计、参数的选定是否合理，要 进行产品模拟试验；在产品制造中，对原料、半成品、 成品是否合格，要进行例行试验；在新产品试制或原 材料、工艺有重大改变时，要进行型式试验；产品出 厂安装好后，要做验收试验；产品在运行中，要做预 防性试验或状态试验。不论是理论的研究还是产品的 发展和质量的保证，都与 绝缘测试技术的应用分不 开。
第一章 电阻与微电流的测量
测量绝缘电阻能发现的缺陷
测量绝缘电阻是一项最简便而又最常用的试验方法， 通常用兆欧表(俗称摇表)进行测量。根据测得的试品在 l min时的绝缘电阻的大小，可以检测出绝缘是否有贯 通的集中性缺陷，整体受潮或贯通性受潮。例如，电 力变压器的绝缘整体受潮后其绝缘电阻明显下降，可 以用兆欧表检测出来。 应当指出，只有当绝缘缺陷贯通于两极之间时，测 量其绝缘电阻时才会有明显的变化，即通过测量才能 灵敏地检出缺陷。若绝缘只有局部缺陷，而两极间仍 保持有部分良好绝缘时，绝缘电阻降低很少，甚至不 发生变化，因此不能检出这种局部缺陷。
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。
电气设备绝缘试验
对于充油设备，只有在油试验合格后方可 进行破坏性试验。
8
3.1 绝缘电阻及吸收比的测量
绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的 绝缘状态最基本的综合性特性参数。
1 绝缘电阻
绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一， 通常都用兆欧表来测量绝缘电阻。用兆欧表来测量 电气设备的绝缘电阻被广泛的运用在常规绝缘试验 中。
兆欧表的原理接线图
电压线圈LV和电流线圈中 电流产生的力矩方向相反, 使可动部分旋转。 当到达平衡时，指针偏转
的角度α正比于IV/IA。
偏转角度与试品绝缘电阻 关系为:
f(IIV A)f(RxR VRA)f(Rx)
11
2 吸收比
多层绝缘介质在直流电压作用下,有吸收现 象,即电流随所加电压时间的延长而逐渐减小， 最后趋于一恒定值（泄漏电流)。其绝缘电阻也 将随时间的变化而变化,可据此作为判断绝缘状 态的依据
5
电气绝缘高电压试验
电气设备的绝缘在运行中除了长期受到工作电压 （工频交流电压或直流电压）的作用外，还会受到各 种过电压的侵袭。 为了检验电气设备的绝缘强度，在出厂时、安装调 试时或大修后需要进行各种高电压试验。 在高压试验室内应能模拟出这些试验电压，从而实 现对电气设备绝缘进行耐压试验以考验各种绝缘耐受 这些高电压作用的能力。
20
补充
被试品1的绝缘 状况较好。
被试品2的绝缘 状况较差，受 潮较为严重， 必须进行干燥 处收现象延续很长时间，
吸收比不能很好地反映绝缘的真实状态，可用
绝缘电阻及泄露电流、介质损耗、局部放电等测量， 色谱分析、X射线及超声波探测绝缘缺陷等
3 电气设备绝缘试验技术 2009
将检流计极性开关置于不同位置时调节电桥平衡测得
试品介损和电容值再求平均值。
29
二、介质损失角正切tgδ的测量
4. tgδ测量影响因素
温度
tgδ随温度的增高而增大。为便于比较，应将在各种温度 下测得的值换算到20℃时的值。
试验电压
当绝缘存在故障时，tgδ值与电压非线性。
试品表面泄漏
测试前应清除绝缘表面的积污和水分，必要时还可以在 绝缘表面上装设屏蔽极
• tgδ随电压变化的曲线可部缺陷时，应尽可能将 设备解体后分解测量进行分析。
31
三、局部放电的测量
什么是局部放电？
➢ 在电场的作用下,导体间仅部分区域被击穿的电气 放电现象称为局部放电。包括表面局部放电和内 部局部放电。
➢ 局部放电是引起电介质老化的重要原因之一。 ➢ 测定电气设备在不同电压下的局部放电强度和发
15
一、 绝缘电阻和吸收比的测量
大容量电气设备中，吸收现象延续很长时间，吸
收比不能很好地反映绝缘的真实状态，用极化指数
再判断。 试品容量大，极化指数：
P
R10 min
R1min
如绝缘良好，极化指数不小于1.5。
某些集中性缺陷已相当严重，以致在耐压试验时被击
穿，但在此前测得的绝缘电阻、吸收比、极化指数却并
Zx
1 Rx
j C x
Z4
1
1 R4
j C 4
25
二、介质损失角正切tgδ的测量
求得试品的等值电容Cx和等值电阻Rx CxCNR R3 41t1g2CN R3 R4
Rx
R3(12C42R42) 2C4R42CN
介质并联等值电路的介质损耗角正切
tg 1 CxRx
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
电气绝缘测试技术
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子