高压电气设备试验方法(一)
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2008-05 4
第一章
国家标准
电力设备预防性试验
GB 50150—2006《电气装置安装工程电气设
备交接试验标准》 2006年11月1日实施 电力行业标准 DL/T 596--1996《电力设备预防性试验规程》 1997年1月1日实施 企业标准(上海市电力公司) Q/SDJ 1011--2004《电力设备交接和预防性 试验规程》 2006年1月出版 企业标准(华北电网有限公司) 华北电网生(2005)30号《电力设备交接和预防 2008-05 性试验规程》 2005年11月1日实施 5
2008-05 9
第一节
图1-3
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
兆欧表原理结构图
0 + L G LV RV I2 I1 兆欧表等值电路图 E
∞ E L LV RA RV
LA G L3
RA
G LA -
兆欧表结构原理示意图
2008-05
10
第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
图1-4
数字式兆欧表框图
23
2008-05
第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
2008-05
24
第三节 介质损失角正切值或功率因数试验 一、测量原理述 如图1-13为在在交流电压作用下绝缘的等值电路和 相量图由图可知,流过介质的电流由二部分组成, 即通过Cx的电容电流分量ICx,通过Rx的有功电流分 量IRx。通常ICx>>IRx,介质损失角δ甚小。介质中 的功率损耗 P=UIRx=UICxtgδ=U2ωCtgδ tgδ为介质损失角的正切(或称介质损耗因数),一 般均比较小。习惯上也称tgδ为介质损耗角的。
2008-05 3
第一章
电力设备预防性试验
电气设备的预防性试验包括哪些内容? 电气试验项目:如测量绝缘电阻、吸收比、
极化指数、直流电阻、泄漏电流、介质损失 角正切值、电压分布、局部放电和交直流耐 压等; 机械特性试验项目:开关动作特性(程序、 时间、速度等); 理化测试:如油的化验,油中含气的色谱分 析,SF6气体中的含水量测试。
第一节
1.定义:
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
绝缘电阻:在绝缘结构的两个电极之间施加的直
流电压值与流经该对电极的泄漏电流值之比,常 用兆欧表直接测得绝缘电阻值。本规程中若无说 明,均指加压1min时的测得值。 、 吸收比:在同一次试验中,1min时的绝缘电阻值 与15s时的绝缘电阻值之比。R60"/R15" 极化指数:在同一次试验中,10min时的绝缘电 阻值与1min时的绝缘电阻值之比。PI
2008-05
7
第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
二、测量原理
图1-1 绝缘在直流电压下通过的电流 图1-2 测绝缘电阻时的等值回路图 T 时间、i 总电流、ia 吸收电流、ic 电容电流、iL 泄漏电流
2008-05
8
第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
泄漏电流iL:它包括表面泄漏和容积泄漏电流。
其正切值为 介质损耗
U IR 1 R tgδ = = = I C UωC ωCR
1 R= ω ×C ×tgδ
U2 P= = U 2ωCtgδ R
当U、f、C一定时,P正比于tgδ
26
2008-05
第三节
介质损失角正切值或功率因数试验
抄录被试物的铭牌、规范,并记录运行编号(位置) 、被试物温度
和室温。 将搖表放置平稳,搖动把手到额定转速(一般为每分钟120转), 此时应指“∞”。用线短接“火线(L)”端子与“地线(E)”端子, 应指零(轻搖以免损坏表计)。然后将被试物地线接于搖表“E ” 端子上,被测量部分的引出线应接于搖表的“L”端子上。如果 被试物表面泄漏可能较大时,需加屏蔽。屏蔽线应接在搖表的 “G”端子上。在线接好后,使火线脱离被试物,悬空。空搖至 额定转速,指针应指“∞”,然后将火线接至被试物并开始记时。 以恒定转速搖动把手(一般为120转/分),指针稳定后读数。测绝 缘电阻记录1min的值。 读数完毕,应在搖表转动的情况下立即断开火线,然后再停止转 动。 2008-05 13 放电。时间不应少于2分钟,操作应该用绝缘工具进行。
14
第二节
一、概述
泄漏电流试验和直流耐压试验
测量绝缘体的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的
原理原理基本相同。不同的是直流泄漏试验的 电压一般比兆欧表电压高,并可以任意调节, 因而比兆欧表发现缺陷的有效性高,能灵敏反 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、绝缘的沿面炭化等。 提高试验电压来暴露绝缘本身的弱点;利用微 安表直接读出泄漏电流值可以隨时进行监视; 利用电流和电压、电流和时间的关系曲线来判 断绝缘的缺陷。
散电流的影响;微安表对地需要良好的绝缘,试验中调整微 安表量程需使用绝缘棒,操作不方便。
图1-10 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图(B) B结线特点:微安表处于低压侧避免A结线的缺点,但杂散
电流的影响很大。低压电源对地的寄生电流In流经微安表, 2008-05 18 虽对测量结果无影响,但使微安表抖动读数困难。
R L R
V
△
电压 比较 控制 设定
高压 发生器 电流 限定 A/D数显 A 数码式兆欧表框图
滤 波 器 熔断器 G E
2008-05
11
第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
图1-5 数字式兆欧表
2008-05
12
第一节
三、测量方法:
百度文库
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
断开被试物电源,将被试物接地放电。 拆除被试物一切对外联线,擦去被试物表面的污垢。
根据被试设备的条件选择合适的试验设备,非成套装置则根
据试验设备选择合适结线。 根据“规程”要求试验电压,计算1/4,1/2,3/4,全电压的直流 试验电压时的交流输入电压值。 进入现场按选择好接线图接线,(经第二人检查)调压器置 零位,微安表短接。 被试物放电,抺擦绝缘表面,测绝缘电阻。 试验高压引线接地,检查试验装置的过流脱扣保护。高压引 线接被试设备,开放微安表。 接入被试物,合上电源,从零升压。电压逐段上升在1/4, 1/2,3/4,全试验电压下停留1min,读出1min时泄漏电流值。 升压速度控制在1kV/秒。做直流耐压试验时在全电压下停留 要求的时间后再读一次泄漏电流值,做好记录。 耐压试验时间到后,迅速均匀降低电压至零,拉开电源闸刀。 被试物充分放电,测量耐压试验后的绝缘电阻。
第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
四、影响因素和分析判断: 1.影响因素 a) 湿度 相对湿度小于80% b) 温度影响 环境温度不低于5℃ c) 表面状态的影响 必要时加屏蔽 d) 试验电压大小的影响 e) 电气设备上剩余电荷的影响 f) 兆欧表容量的影响 1mA g) 接线和表计型式的影响 2.分析判断 a) 查“规程”应该大于规定的允许值 b) 纵(历史数据)、横(各相、同类设备)向比较 c) 排除外界因素 2008-05
a)
b)
c) d)
e)
f)
第二节 泄漏电流试验和直流耐压试验 四、影响因素和分析判断 75t 1.影响因素 10 I I 1 . 6 t 温度因素:室温大於5℃ 发电机 75 变压器 I t 2 I t1 e (t2 t1 ) 湿度影响:应在空气相对湿度80%以下。 表面污染的影响: 各种结线对试验的影响: 电压波形和极性对试验的影响: 稳压电容器配置 3~10KV 0.06微法 15~20KV 0.015微法 30KV 0.01微法
x x
x
x
x
x
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图1-13 介质损失角的等 值电路图和相量图
25
第三节 介质损失角正切值或功率因数试验 介质损失是绝缘材料的一种特性,介质损失很大时, 就会使介质的温度升高而老化,甚至导致热击穿。 所以介质损失(耗)的大小就反映了介质的优劣状 况。当电气设备绝缘受潮、老化时,有功电流IR增 大,tgδ也增大,通过测量tgδ可以反映出绝缘的分 佈性 (整体性缺陷)。
所测得的结果的分析,可以反映出设备在实 际运行中上述各代表性参数的变化规律为了 发现运行中设备的隐患,预防发生事故或设 备损坏,对设备进行的检查、试验或监测, 也包括取油样或气样进行的试验。 制造厂出厂试验,已认定产品达到了设计规 定的技术条件和有关标准。 安装交接试验,确认了设备经过运输和安装、 调试,已经没有影响安全可靠运行的损伤。
T1调压变器 一般取220伏; T2试验变压器 220/50000伏; R1限流电阻 一般用水阻 10Ω/V; v高压整流硅堆; µA微安表; C稳压电容器 0.01~0.1微法;mA测压用毫安表;R测压用电阻;r保护电阻
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第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
该试验结线是典型结线其特点:微安表处于高压侧,不受杂
22
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第二节
a) b) c)
泄漏电流试验和直流耐压试验
d)
e) a) b)
c)
d)
2.分析判断: 电流随电压不成比例显著增长时,应加以分析。 泄漏电流不随时间延长而增加。 查“规程”泄漏电流不超过允许值。 纵、横向比较。 应排除湿度、温度、污染等影响因素。 直流耐压试验的判断: 被试物发生击穿。 被试物发生间隙性击穿。 耐压后的绝缘电阻值比耐压前显著降低时。 泄漏电流比上次试验变化很大。
第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
图1-11 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图(C) 采用上面结线,克服了A、B结线的缺点,但被试设备必需
对地绝缘。已安装好的在用设备无法做到外壳对地绝缘。此 结线适宜高压试验室内用。
2008-05 19
第二节
2.试验方法步骤:
泄漏电流试验和直流耐压试验
什么叫绝缘试验?主要内容有哪些?
按照规定的试验条件(试验设备、环境条件、
试验方法和试验电压)对电力设备的绝缘进行 的各种高电压试验,统称绝缘试验。 绝缘强度试验,亦称高电压耐受试验。 绝缘特性测试。
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2
第一章
电力设备预防性试验
预防性试验的主要意义是什么?
预防性试验,通过对年复一年的预防性试验
这是绝缘中带电质点在电场力的作用下发生移动 而形成的它基本上和时间无关。电流增加,绝缘 电阻就减少。 电容电流ic:它是由快速极化(电子、离子极化) 而形成的,是时间的函数,随承受时间的增大而 快速地减少,直至零。 吸收电流ia:它是由缓慢极化而形成的(自由离 子的移动),也是时间的函数,随时间的增长而 缓慢减少,它和被试设备的受潮情况有关。 总电流I是三种电流的合成。
20
2008-05
第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
试验中的异常情况: 微安表所反映: ⑴指针来回抖动。 ⑵指针周期性摆动。
⑶指针突然冲击。
⑷指针随时间发生变化。 (5)泄漏电流数值反映: 1.泄漏电流过大。 2.泄漏电流过小。 3.可能出现负值。
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2008-05 15
第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
1.
2. 3. 4.
二、试验特点: 试验设备轻小。 能同时测量泄漏电流。 对绝缘绝缘损伤较小。 对绝缘的考验不如交流下接近实际。
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U
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第二节
三、测量方法 1.接线图
泄漏电流试验和直流耐压试验
图1-8 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图
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第一节
2.特点:
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
绝缘电阻 它可以发现绝缘的整体性和贯通性
受潮、贯通性的集中缺陷。对局部缺陷反映 不灵敏。测量值与温度有关,在同一温度下 进行比较。 吸收比 可以比较好地判断绝缘是否受潮,适 用于电容量大的设备,不用进行温度换算。 极化指数 可以很好地判断绝缘是否受潮,适 用于电容量特大的设备,不用进行温度换算。
第一章
电力设备预防性试验
第一节 绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
第二节 泄漏电流试验和直流耐压试验
第三节 介质损失角正切值或功率因数试验
第四节 交流耐压试验 第五节 绝缘油试验 第六节 油中溶解气体的色谱分析 第七节 六氟化硫(SF6)的现场测试
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第一章
电力设备预防性试验
第一章
国家标准
电力设备预防性试验
GB 50150—2006《电气装置安装工程电气设
备交接试验标准》 2006年11月1日实施 电力行业标准 DL/T 596--1996《电力设备预防性试验规程》 1997年1月1日实施 企业标准(上海市电力公司) Q/SDJ 1011--2004《电力设备交接和预防性 试验规程》 2006年1月出版 企业标准(华北电网有限公司) 华北电网生(2005)30号《电力设备交接和预防 2008-05 性试验规程》 2005年11月1日实施 5
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第一节
图1-3
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
兆欧表原理结构图
0 + L G LV RV I2 I1 兆欧表等值电路图 E
∞ E L LV RA RV
LA G L3
RA
G LA -
兆欧表结构原理示意图
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第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
图1-4
数字式兆欧表框图
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第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
2008-05
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第三节 介质损失角正切值或功率因数试验 一、测量原理述 如图1-13为在在交流电压作用下绝缘的等值电路和 相量图由图可知,流过介质的电流由二部分组成, 即通过Cx的电容电流分量ICx,通过Rx的有功电流分 量IRx。通常ICx>>IRx,介质损失角δ甚小。介质中 的功率损耗 P=UIRx=UICxtgδ=U2ωCtgδ tgδ为介质损失角的正切(或称介质损耗因数),一 般均比较小。习惯上也称tgδ为介质损耗角的。
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第一章
电力设备预防性试验
电气设备的预防性试验包括哪些内容? 电气试验项目:如测量绝缘电阻、吸收比、
极化指数、直流电阻、泄漏电流、介质损失 角正切值、电压分布、局部放电和交直流耐 压等; 机械特性试验项目:开关动作特性(程序、 时间、速度等); 理化测试:如油的化验,油中含气的色谱分 析,SF6气体中的含水量测试。
第一节
1.定义:
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
绝缘电阻:在绝缘结构的两个电极之间施加的直
流电压值与流经该对电极的泄漏电流值之比,常 用兆欧表直接测得绝缘电阻值。本规程中若无说 明,均指加压1min时的测得值。 、 吸收比:在同一次试验中,1min时的绝缘电阻值 与15s时的绝缘电阻值之比。R60"/R15" 极化指数:在同一次试验中,10min时的绝缘电 阻值与1min时的绝缘电阻值之比。PI
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第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
二、测量原理
图1-1 绝缘在直流电压下通过的电流 图1-2 测绝缘电阻时的等值回路图 T 时间、i 总电流、ia 吸收电流、ic 电容电流、iL 泄漏电流
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第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
泄漏电流iL:它包括表面泄漏和容积泄漏电流。
其正切值为 介质损耗
U IR 1 R tgδ = = = I C UωC ωCR
1 R= ω ×C ×tgδ
U2 P= = U 2ωCtgδ R
当U、f、C一定时,P正比于tgδ
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第三节
介质损失角正切值或功率因数试验
抄录被试物的铭牌、规范,并记录运行编号(位置) 、被试物温度
和室温。 将搖表放置平稳,搖动把手到额定转速(一般为每分钟120转), 此时应指“∞”。用线短接“火线(L)”端子与“地线(E)”端子, 应指零(轻搖以免损坏表计)。然后将被试物地线接于搖表“E ” 端子上,被测量部分的引出线应接于搖表的“L”端子上。如果 被试物表面泄漏可能较大时,需加屏蔽。屏蔽线应接在搖表的 “G”端子上。在线接好后,使火线脱离被试物,悬空。空搖至 额定转速,指针应指“∞”,然后将火线接至被试物并开始记时。 以恒定转速搖动把手(一般为120转/分),指针稳定后读数。测绝 缘电阻记录1min的值。 读数完毕,应在搖表转动的情况下立即断开火线,然后再停止转 动。 2008-05 13 放电。时间不应少于2分钟,操作应该用绝缘工具进行。
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第二节
一、概述
泄漏电流试验和直流耐压试验
测量绝缘体的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的
原理原理基本相同。不同的是直流泄漏试验的 电压一般比兆欧表电压高,并可以任意调节, 因而比兆欧表发现缺陷的有效性高,能灵敏反 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、绝缘的沿面炭化等。 提高试验电压来暴露绝缘本身的弱点;利用微 安表直接读出泄漏电流值可以隨时进行监视; 利用电流和电压、电流和时间的关系曲线来判 断绝缘的缺陷。
散电流的影响;微安表对地需要良好的绝缘,试验中调整微 安表量程需使用绝缘棒,操作不方便。
图1-10 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图(B) B结线特点:微安表处于低压侧避免A结线的缺点,但杂散
电流的影响很大。低压电源对地的寄生电流In流经微安表, 2008-05 18 虽对测量结果无影响,但使微安表抖动读数困难。
R L R
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电压 比较 控制 设定
高压 发生器 电流 限定 A/D数显 A 数码式兆欧表框图
滤 波 器 熔断器 G E
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第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
图1-5 数字式兆欧表
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第一节
三、测量方法:
百度文库
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
断开被试物电源,将被试物接地放电。 拆除被试物一切对外联线,擦去被试物表面的污垢。
根据被试设备的条件选择合适的试验设备,非成套装置则根
据试验设备选择合适结线。 根据“规程”要求试验电压,计算1/4,1/2,3/4,全电压的直流 试验电压时的交流输入电压值。 进入现场按选择好接线图接线,(经第二人检查)调压器置 零位,微安表短接。 被试物放电,抺擦绝缘表面,测绝缘电阻。 试验高压引线接地,检查试验装置的过流脱扣保护。高压引 线接被试设备,开放微安表。 接入被试物,合上电源,从零升压。电压逐段上升在1/4, 1/2,3/4,全试验电压下停留1min,读出1min时泄漏电流值。 升压速度控制在1kV/秒。做直流耐压试验时在全电压下停留 要求的时间后再读一次泄漏电流值,做好记录。 耐压试验时间到后,迅速均匀降低电压至零,拉开电源闸刀。 被试物充分放电,测量耐压试验后的绝缘电阻。
第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
四、影响因素和分析判断: 1.影响因素 a) 湿度 相对湿度小于80% b) 温度影响 环境温度不低于5℃ c) 表面状态的影响 必要时加屏蔽 d) 试验电压大小的影响 e) 电气设备上剩余电荷的影响 f) 兆欧表容量的影响 1mA g) 接线和表计型式的影响 2.分析判断 a) 查“规程”应该大于规定的允许值 b) 纵(历史数据)、横(各相、同类设备)向比较 c) 排除外界因素 2008-05
a)
b)
c) d)
e)
f)
第二节 泄漏电流试验和直流耐压试验 四、影响因素和分析判断 75t 1.影响因素 10 I I 1 . 6 t 温度因素:室温大於5℃ 发电机 75 变压器 I t 2 I t1 e (t2 t1 ) 湿度影响:应在空气相对湿度80%以下。 表面污染的影响: 各种结线对试验的影响: 电压波形和极性对试验的影响: 稳压电容器配置 3~10KV 0.06微法 15~20KV 0.015微法 30KV 0.01微法
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第三节 介质损失角正切值或功率因数试验 介质损失是绝缘材料的一种特性,介质损失很大时, 就会使介质的温度升高而老化,甚至导致热击穿。 所以介质损失(耗)的大小就反映了介质的优劣状 况。当电气设备绝缘受潮、老化时,有功电流IR增 大,tgδ也增大,通过测量tgδ可以反映出绝缘的分 佈性 (整体性缺陷)。
所测得的结果的分析,可以反映出设备在实 际运行中上述各代表性参数的变化规律为了 发现运行中设备的隐患,预防发生事故或设 备损坏,对设备进行的检查、试验或监测, 也包括取油样或气样进行的试验。 制造厂出厂试验,已认定产品达到了设计规 定的技术条件和有关标准。 安装交接试验,确认了设备经过运输和安装、 调试,已经没有影响安全可靠运行的损伤。
T1调压变器 一般取220伏; T2试验变压器 220/50000伏; R1限流电阻 一般用水阻 10Ω/V; v高压整流硅堆; µA微安表; C稳压电容器 0.01~0.1微法;mA测压用毫安表;R测压用电阻;r保护电阻
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第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
该试验结线是典型结线其特点:微安表处于高压侧,不受杂
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第二节
a) b) c)
泄漏电流试验和直流耐压试验
d)
e) a) b)
c)
d)
2.分析判断: 电流随电压不成比例显著增长时,应加以分析。 泄漏电流不随时间延长而增加。 查“规程”泄漏电流不超过允许值。 纵、横向比较。 应排除湿度、温度、污染等影响因素。 直流耐压试验的判断: 被试物发生击穿。 被试物发生间隙性击穿。 耐压后的绝缘电阻值比耐压前显著降低时。 泄漏电流比上次试验变化很大。
第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
图1-11 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图(C) 采用上面结线,克服了A、B结线的缺点,但被试设备必需
对地绝缘。已安装好的在用设备无法做到外壳对地绝缘。此 结线适宜高压试验室内用。
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第二节
2.试验方法步骤:
泄漏电流试验和直流耐压试验
什么叫绝缘试验?主要内容有哪些?
按照规定的试验条件(试验设备、环境条件、
试验方法和试验电压)对电力设备的绝缘进行 的各种高电压试验,统称绝缘试验。 绝缘强度试验,亦称高电压耐受试验。 绝缘特性测试。
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第一章
电力设备预防性试验
预防性试验的主要意义是什么?
预防性试验,通过对年复一年的预防性试验
这是绝缘中带电质点在电场力的作用下发生移动 而形成的它基本上和时间无关。电流增加,绝缘 电阻就减少。 电容电流ic:它是由快速极化(电子、离子极化) 而形成的,是时间的函数,随承受时间的增大而 快速地减少,直至零。 吸收电流ia:它是由缓慢极化而形成的(自由离 子的移动),也是时间的函数,随时间的增长而 缓慢减少,它和被试设备的受潮情况有关。 总电流I是三种电流的合成。
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第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
试验中的异常情况: 微安表所反映: ⑴指针来回抖动。 ⑵指针周期性摆动。
⑶指针突然冲击。
⑷指针随时间发生变化。 (5)泄漏电流数值反映: 1.泄漏电流过大。 2.泄漏电流过小。 3.可能出现负值。
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第二节
泄漏电流试验和直流耐压试验
1.
2. 3. 4.
二、试验特点: 试验设备轻小。 能同时测量泄漏电流。 对绝缘绝缘损伤较小。 对绝缘的考验不如交流下接近实际。
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第二节
三、测量方法 1.接线图
泄漏电流试验和直流耐压试验
图1-8 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图
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第一节
2.特点:
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
绝缘电阻 它可以发现绝缘的整体性和贯通性
受潮、贯通性的集中缺陷。对局部缺陷反映 不灵敏。测量值与温度有关,在同一温度下 进行比较。 吸收比 可以比较好地判断绝缘是否受潮,适 用于电容量大的设备,不用进行温度换算。 极化指数 可以很好地判断绝缘是否受潮,适 用于电容量特大的设备,不用进行温度换算。
第一章
电力设备预防性试验
第一节 绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
第二节 泄漏电流试验和直流耐压试验
第三节 介质损失角正切值或功率因数试验
第四节 交流耐压试验 第五节 绝缘油试验 第六节 油中溶解气体的色谱分析 第七节 六氟化硫(SF6)的现场测试
2008-05
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第一章
电力设备预防性试验