绝缘诊断与绝缘试验
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2020/5/25
3.泄漏电流的测量 微安表直读法（两种接法）
测量电力变压器主绝缘泄漏电流的接线 T1――调压器； T2――高压试验变压器； D――高压硅堆
R――保护电阻； C――滤波电容； T――被试变压器
2020/5/25
光电法
2020/5/25
光电法测泄漏电流的测量装置的原理方块图
三、介质损耗角正切的测量 1. 西林电桥的基本原理 2. 存在外界电磁场干扰时的测量 3. 电流比较式电桥
3. 电流比较式电桥测量介损
电桥的下臂主要是两个
绕在同一环形铁心上的线圈1
和2，其匝数分别为N1和N2， 两者绕向相同，流过经试品
绝缘及标准电容C0过来的电 流I1及I2后，分别会产生磁势。 环形铁心上还绕有一个匝数
为N3的第3线Hale Waihona Puke Baidu，在该线圈上 接有指零仪表G。
调 节 N1 、 N2 及 R ， 当 N1I1=N2I2 时 ， 仪 表 G 指 零 。 调节R是为了实现I1与I2达到 同相位
同时，时间常数τ减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘 部分受潮，只要R1与R2中的一个数值降低，τ值也会大为减 小，吸收电流仍会迅速衰减，
由以上两个原因的共同作用，造成吸收比K（或极化指 数P）的下降。
2020/5/25
2020/5/25
不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线
2.测量绝缘电阻与吸收比的方法
兆欧表：现场仍较多采 用带有手摇直流发电机的兆 欧表，俗称摇表
晶体管兆欧表：采用电 池供电，晶体管振荡器产生 交变电压，经变压器升压及 倍压整流后输出直流电压
兆 欧 表 的 电 压 ： 500 、 1000、2500、5000V等
兆欧表的原理结构图
2020/5/25
例：用兆欧表测量电缆绝缘电阻
用兆欧表测电缆绝缘电阻的接线图 1－铅铠外皮 2－绝缘 3－导芯
离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运行 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（DL/T 596）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
2020/5/25
1.西林电桥的基本原理
高压臂：代表试品的Z1； 无损耗的标准电容C0，它以阻 抗Z2作为代表。
低压臂：处在桥箱体内的 可调无感电阻R3，以Z3来代表； 无感电阻R4和可调电容C4的并 联，以Z4来代表
保护：放电管 P
电桥平衡：检流计G 检零
屏蔽：消除杂散电容的影 响
2020/5/25
西林电桥的基本回路
电桥的平衡条件： Z1/Z3 = Z2/Z4
串联等值回路 tgδ=ωR4 C4 Cx = R4C0/R3
并联等值回路 tgδ=ωR4 C4 Cx = R4C0/[R3 (1+tg2δ)]
Cx：因为tg2 极小，故两
种等值电路的Cx 相等
2020/5/25
西林电桥的基本回路
屏蔽：
第9讲 电气设备的绝缘试验
一． 绝缘监测和诊断的基本概念 二． 绝缘电阻和泄漏电流的测量 三． 介质损耗角正切的测量 四． 局部放电的测量 五． 绝缘的在线监测
2020/5/25
一、绝缘检测和诊断的基本概念
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 的检测和诊断技术
在线：在线监测则是在被试设备处于带电运行的条件下， 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
2020/5/25
二、绝缘电阻和泄漏电流的测量 测量绝缘电阻与吸收比的工作原理 测量绝缘电阻与吸收比的方法 泄漏电流的测量
绝缘的监测和诊断技术分类： 1. 按照对设备造成的影响程度分类（两类） 非破坏性试验：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：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
2020/5/25
2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）
tg1 C4 C4 R4 Cx1 C0 R4 /R3 R3
tg 2 C4 C4 R4 Cx2 C0 R4 /R3 R3
因无磁场干扰时：
tg C4 R4
Cx C0 R4 / R3
故可得：
2020/5/25
tg tg1 tg2 2 Cx 2Cx1Cx2 / Cx1 Cx2
2020/5/25
1.测量绝缘电阻与吸收比的工作原理
双层介质等值电路图
吸收和泄漏电流及绝缘电阻 的变化曲线
吸收比K：加压60秒时的绝缘电阻与15秒时电阻之比值
K R60 / R15
2020/5/25
定义极化指数P：为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电 阻之比值
P R10 / R1
若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电 阻R1 、R2会显著降低，泄漏电流增加；
西林电桥的基本回路
2020/5/25
检流计正反接抗磁场干扰的原理：
设无磁干扰时，两个测量臂的数值分别为R3和C4；设存 在磁干扰时，两个测量臂的数值分别为(R3+R3)和(C4+C4)； 把检流计和电桥两臂相接的两端倒换一下，两个测量臂的数
值将分别为 (R3－R3)和(C4－ C4)
当检流计正接时测得： 当检流计反接时测得：
西林电桥的基本回路
2020/5/25
2.存在外界电磁场干扰时的测量
电场干扰
两次测量法：第一次测
得tg1和Cx，然后倒换试验
变压器原边电源线的两头 ( 试 验 电 压 U 的 相 位 转 180) ，
测得第二次的数值tg2和Cx， 可 用 下 式 计 算 得 准 确 的 tg
和Cx值：
tg Cxtg1 Cxtg 2 /Cx Cx Cx Cx Cx/ 2
杂散电容：高压引线与 低压臂之间有电场的影响， 可以看作其间有杂散电容Cs。 由于低压臂的电位很低，Cx和 C0的电容量很小，如C0一般只 有 50100pF ， 杂 散 电 容 Cs 的 引入，会产生测量误差。若 附近另有高压源，其间的杂 散 电 容 Cs1 会 引 入 干 扰 电 流 iS ， 也会造成测量误差
3.泄漏电流的测量 微安表直读法（两种接法）
测量电力变压器主绝缘泄漏电流的接线 T1――调压器； T2――高压试验变压器； D――高压硅堆
R――保护电阻； C――滤波电容； T――被试变压器
2020/5/25
光电法
2020/5/25
光电法测泄漏电流的测量装置的原理方块图
三、介质损耗角正切的测量 1. 西林电桥的基本原理 2. 存在外界电磁场干扰时的测量 3. 电流比较式电桥
3. 电流比较式电桥测量介损
电桥的下臂主要是两个
绕在同一环形铁心上的线圈1
和2，其匝数分别为N1和N2， 两者绕向相同，流过经试品
绝缘及标准电容C0过来的电 流I1及I2后，分别会产生磁势。 环形铁心上还绕有一个匝数
为N3的第3线Hale Waihona Puke Baidu，在该线圈上 接有指零仪表G。
调 节 N1 、 N2 及 R ， 当 N1I1=N2I2 时 ， 仪 表 G 指 零 。 调节R是为了实现I1与I2达到 同相位
同时，时间常数τ减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘 部分受潮，只要R1与R2中的一个数值降低，τ值也会大为减 小，吸收电流仍会迅速衰减，
由以上两个原因的共同作用，造成吸收比K（或极化指 数P）的下降。
2020/5/25
2020/5/25
不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线
2.测量绝缘电阻与吸收比的方法
兆欧表：现场仍较多采 用带有手摇直流发电机的兆 欧表，俗称摇表
晶体管兆欧表：采用电 池供电，晶体管振荡器产生 交变电压，经变压器升压及 倍压整流后输出直流电压
兆 欧 表 的 电 压 ： 500 、 1000、2500、5000V等
兆欧表的原理结构图
2020/5/25
例：用兆欧表测量电缆绝缘电阻
用兆欧表测电缆绝缘电阻的接线图 1－铅铠外皮 2－绝缘 3－导芯
离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运行 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（DL/T 596）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
2020/5/25
1.西林电桥的基本原理
高压臂：代表试品的Z1； 无损耗的标准电容C0，它以阻 抗Z2作为代表。
低压臂：处在桥箱体内的 可调无感电阻R3，以Z3来代表； 无感电阻R4和可调电容C4的并 联，以Z4来代表
保护：放电管 P
电桥平衡：检流计G 检零
屏蔽：消除杂散电容的影 响
2020/5/25
西林电桥的基本回路
电桥的平衡条件： Z1/Z3 = Z2/Z4
串联等值回路 tgδ=ωR4 C4 Cx = R4C0/R3
并联等值回路 tgδ=ωR4 C4 Cx = R4C0/[R3 (1+tg2δ)]
Cx：因为tg2 极小，故两
种等值电路的Cx 相等
2020/5/25
西林电桥的基本回路
屏蔽：
第9讲 电气设备的绝缘试验
一． 绝缘监测和诊断的基本概念 二． 绝缘电阻和泄漏电流的测量 三． 介质损耗角正切的测量 四． 局部放电的测量 五． 绝缘的在线监测
2020/5/25
一、绝缘检测和诊断的基本概念
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 的检测和诊断技术
在线：在线监测则是在被试设备处于带电运行的条件下， 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
2020/5/25
二、绝缘电阻和泄漏电流的测量 测量绝缘电阻与吸收比的工作原理 测量绝缘电阻与吸收比的方法 泄漏电流的测量
绝缘的监测和诊断技术分类： 1. 按照对设备造成的影响程度分类（两类） 非破坏性试验：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：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
2020/5/25
2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）
tg1 C4 C4 R4 Cx1 C0 R4 /R3 R3
tg 2 C4 C4 R4 Cx2 C0 R4 /R3 R3
因无磁场干扰时：
tg C4 R4
Cx C0 R4 / R3
故可得：
2020/5/25
tg tg1 tg2 2 Cx 2Cx1Cx2 / Cx1 Cx2
2020/5/25
1.测量绝缘电阻与吸收比的工作原理
双层介质等值电路图
吸收和泄漏电流及绝缘电阻 的变化曲线
吸收比K：加压60秒时的绝缘电阻与15秒时电阻之比值
K R60 / R15
2020/5/25
定义极化指数P：为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电 阻之比值
P R10 / R1
若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电 阻R1 、R2会显著降低，泄漏电流增加；
西林电桥的基本回路
2020/5/25
检流计正反接抗磁场干扰的原理：
设无磁干扰时，两个测量臂的数值分别为R3和C4；设存 在磁干扰时，两个测量臂的数值分别为(R3+R3)和(C4+C4)； 把检流计和电桥两臂相接的两端倒换一下，两个测量臂的数
值将分别为 (R3－R3)和(C4－ C4)
当检流计正接时测得： 当检流计反接时测得：
西林电桥的基本回路
2020/5/25
2.存在外界电磁场干扰时的测量
电场干扰
两次测量法：第一次测
得tg1和Cx，然后倒换试验
变压器原边电源线的两头 ( 试 验 电 压 U 的 相 位 转 180) ，
测得第二次的数值tg2和Cx， 可 用 下 式 计 算 得 准 确 的 tg
和Cx值：
tg Cxtg1 Cxtg 2 /Cx Cx Cx Cx Cx/ 2
杂散电容：高压引线与 低压臂之间有电场的影响， 可以看作其间有杂散电容Cs。 由于低压臂的电位很低，Cx和 C0的电容量很小，如C0一般只 有 50100pF ， 杂 散 电 容 Cs 的 引入，会产生测量误差。若 附近另有高压源，其间的杂 散 电 容 Cs1 会 引 入 干 扰 电 流 iS ， 也会造成测量误差