电气设备绝缘预防性试验(最终
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• 绝缘老化的原因主要有热、电和机械力的作用 ，此外还有水分、氧化、各种射线、微生物等 因素的作用。
• 各种原因同时存在、彼此影响、相互加强，加 速老化过程。
§4.2 绝缘电阻、吸收比的测量
主要内容
• 绝缘电阻 最基本的综合性特性参数。 组合绝缘和层式结构，在直流电压下均有明显 得吸收现象，使外电路中有一个随时间而衰减 的吸收电流。
• 什么叫绝缘的老化？ 电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生 一系列物理变化和化学变化，致使其电气 、机械及其他性能逐渐劣化，这种现象统 称为绝缘的老化。
• 老化的原因有哪些？ 热、电、机械力、水分、氧化、各种射线 、微生物等因素的作用。
一、电介质的热老化
什么是电介质的热老化？ 在高温的作用下，电介质在短时间内就会发生
t 0 时
U1
U
C2 C1 C2
U2
U C1 C1 C2
双层介质等值电路图
达到稳定状态后
，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动 进行的
特点：只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监
测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变 化趋势，从而显著提高了其判断的准确性
绝缘预防性试验概念：为了对绝缘状态作出判
断，需对绝缘进行各种试验和监测，通称为绝缘 预防性试验。
绝缘试验的三个基本环节：
二、电介质的电老化
什么是电老化？ 电老化是指在外加高电压或强电场作用下 的老化。
介质电老化的主要原因是什么？ 介质中出现局部放电。
局部放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的原因有： • 破坏高分子的结构，造成裂解； • 转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀； • 在局部放电区，产生高能辐射线，引起材料分解； • 气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是
状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由电力设备预 防性试验规程规定
特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式
，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试 验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接， 尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确
在线：在线监测则是在被试设备处于带电运行的条件下
• 吸收比 检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。
• 泄漏电流 所加直流电压高得多。
一 双层介质的吸收现象
• 许多电气设备的绝缘都是多层的。 • 例如：
电缆和变压器的绝缘用的是油和纸 有的电缆用胶和纸 电机绝缘是用胶把纸或绸布和云母片粘合起来
一 双层介质的吸收现象
讨论因吸收现象而出现的过渡过程
以S闭合作为吸收现象的起点
电介质理论仍远未完善，须借助于各种绝缘试验来
检验和掌握绝缘的状态和性能。
各种介质击穿特性的因素很多
气体：气压、温度、气隙间距、电场均匀、湿度等 液体：杂质（以水和纤维为主）、温度、油压等 固体：散热能力、外界温度、受潮、作用时间等
二 绝缘监测和诊断的基本概念
绝缘的监测和诊断技术概念：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
三 绝缘试验的分类：
1. 按照对设备造成的影响程度分类（两类）
非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下
或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而 判断绝缘内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电
强烈的氧化剂和腐ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ剂，能使材料发生化学破坏。
绝缘油的老化原因：
• 油温升高而导致油的裂解，产生出一系列微量气 体；
• 油中的局部放电还可能产生聚合蜡状物，影响散 热，加速固体介质的热老化。
• 电气设备的使用寿命一般取决其绝缘的寿命， 后者与老化过程密切相关。
• 通过绝缘试验判别其老化程度是十分重要的。
第四章 电气设备绝缘预防性试验
张宁 福州大学电力系
绝缘预防性试验的目的是什么？ 绝缘故障大多因内部存在缺陷而引起，我们
通过测量电气特性的变化来发现隐藏着的缺陷 。
绝缘缺陷类型 集中性缺陷：裂缝、局部破损、气泡等 分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、变质等
§4.1 绝缘的老化
主要内容
• 什么叫绝缘的老化 • 绝缘老化的原因有哪些 • 电介质的热老化 • 电介质的电老化 • 其他影响因素
传感器与测量方法：正确选用各种传感器及测
量手段，检测或监测被试对象的种种特性，采集 各种特性参数；
数据处理：对原始的杂乱信息加以分析处理(数
据处理)，去除干扰，提取反映被试对象运行状态 最敏感、有效的特征参数；
绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化
过程的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘 运行状态进行识别、判断，即完成诊断过程。并 对绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预 警，并能为下一步的维修决策提供技术根据。
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲 击耐压试验及操作冲击耐压试验
2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）
离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运行
第二篇 电气设备绝缘试验
张宁
一 绝缘试验的必要性
电力系统的规模、容量不断地扩大，停电造 成的损失越来越严重。
绝缘往往是电力系统中的薄弱环节，绝缘故 障通常是引发电力系统事故的首要原因。
新设备使用前都要进行实验，以防止在设计 中存在的缺陷
电气设备在长时间高电压下，会造成其绝缘 性能逐渐丧失
明显的劣化；即使温度不太高，但如作用时间很 长，绝缘性能也会发生不可逆的劣化，这就是电 介质的热老化。
温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。
介质的老化过程
• 固体介质的热老化过程 受热→带电粒子热运动加剧→载流子增多 →载流子迁移→电导和极化损耗增大→介 质损耗增大→介质温升→加速老化
• 液体介质的热老化过程 油温升高→氧化加速→油裂解→分解出多 种能溶于油的微量气体→绝缘破坏
• 各种原因同时存在、彼此影响、相互加强，加 速老化过程。
§4.2 绝缘电阻、吸收比的测量
主要内容
• 绝缘电阻 最基本的综合性特性参数。 组合绝缘和层式结构，在直流电压下均有明显 得吸收现象，使外电路中有一个随时间而衰减 的吸收电流。
• 什么叫绝缘的老化？ 电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生 一系列物理变化和化学变化，致使其电气 、机械及其他性能逐渐劣化，这种现象统 称为绝缘的老化。
• 老化的原因有哪些？ 热、电、机械力、水分、氧化、各种射线 、微生物等因素的作用。
一、电介质的热老化
什么是电介质的热老化？ 在高温的作用下，电介质在短时间内就会发生
t 0 时
U1
U
C2 C1 C2
U2
U C1 C1 C2
双层介质等值电路图
达到稳定状态后
，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动 进行的
特点：只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监
测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变 化趋势，从而显著提高了其判断的准确性
绝缘预防性试验概念：为了对绝缘状态作出判
断，需对绝缘进行各种试验和监测，通称为绝缘 预防性试验。
绝缘试验的三个基本环节：
二、电介质的电老化
什么是电老化？ 电老化是指在外加高电压或强电场作用下 的老化。
介质电老化的主要原因是什么？ 介质中出现局部放电。
局部放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的原因有： • 破坏高分子的结构，造成裂解； • 转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀； • 在局部放电区，产生高能辐射线，引起材料分解； • 气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是
状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由电力设备预 防性试验规程规定
特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式
，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试 验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接， 尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确
在线：在线监测则是在被试设备处于带电运行的条件下
• 吸收比 检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。
• 泄漏电流 所加直流电压高得多。
一 双层介质的吸收现象
• 许多电气设备的绝缘都是多层的。 • 例如：
电缆和变压器的绝缘用的是油和纸 有的电缆用胶和纸 电机绝缘是用胶把纸或绸布和云母片粘合起来
一 双层介质的吸收现象
讨论因吸收现象而出现的过渡过程
以S闭合作为吸收现象的起点
电介质理论仍远未完善，须借助于各种绝缘试验来
检验和掌握绝缘的状态和性能。
各种介质击穿特性的因素很多
气体：气压、温度、气隙间距、电场均匀、湿度等 液体：杂质（以水和纤维为主）、温度、油压等 固体：散热能力、外界温度、受潮、作用时间等
二 绝缘监测和诊断的基本概念
绝缘的监测和诊断技术概念：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
三 绝缘试验的分类：
1. 按照对设备造成的影响程度分类（两类）
非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下
或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而 判断绝缘内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电
强烈的氧化剂和腐ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ剂，能使材料发生化学破坏。
绝缘油的老化原因：
• 油温升高而导致油的裂解，产生出一系列微量气 体；
• 油中的局部放电还可能产生聚合蜡状物，影响散 热，加速固体介质的热老化。
• 电气设备的使用寿命一般取决其绝缘的寿命， 后者与老化过程密切相关。
• 通过绝缘试验判别其老化程度是十分重要的。
第四章 电气设备绝缘预防性试验
张宁 福州大学电力系
绝缘预防性试验的目的是什么？ 绝缘故障大多因内部存在缺陷而引起，我们
通过测量电气特性的变化来发现隐藏着的缺陷 。
绝缘缺陷类型 集中性缺陷：裂缝、局部破损、气泡等 分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、变质等
§4.1 绝缘的老化
主要内容
• 什么叫绝缘的老化 • 绝缘老化的原因有哪些 • 电介质的热老化 • 电介质的电老化 • 其他影响因素
传感器与测量方法：正确选用各种传感器及测
量手段，检测或监测被试对象的种种特性，采集 各种特性参数；
数据处理：对原始的杂乱信息加以分析处理(数
据处理)，去除干扰，提取反映被试对象运行状态 最敏感、有效的特征参数；
绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化
过程的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘 运行状态进行识别、判断，即完成诊断过程。并 对绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预 警，并能为下一步的维修决策提供技术根据。
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲 击耐压试验及操作冲击耐压试验
2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）
离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运行
第二篇 电气设备绝缘试验
张宁
一 绝缘试验的必要性
电力系统的规模、容量不断地扩大，停电造 成的损失越来越严重。
绝缘往往是电力系统中的薄弱环节，绝缘故 障通常是引发电力系统事故的首要原因。
新设备使用前都要进行实验，以防止在设计 中存在的缺陷
电气设备在长时间高电压下，会造成其绝缘 性能逐渐丧失
明显的劣化；即使温度不太高，但如作用时间很 长，绝缘性能也会发生不可逆的劣化，这就是电 介质的热老化。
温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。
介质的老化过程
• 固体介质的热老化过程 受热→带电粒子热运动加剧→载流子增多 →载流子迁移→电导和极化损耗增大→介 质损耗增大→介质温升→加速老化
• 液体介质的热老化过程 油温升高→氧化加速→油裂解→分解出多 种能溶于油的微量气体→绝缘破坏