电气设备绝缘检测与诊断1.

第一章概述

第一节电力设备绝缘皂化及其特征城

第二节电力设备绝缘侦防性试验第三节电力设备/£线绝缘检测诊断

电气设备的特征

•:•电气设备—发电机、变压器、启J压电机、电压

弓电流斤感器、窩爪断路

器、电力电缆等。

・：・主耍针对高电压等级设备进行研究和探讨。

处」高电压（强电场）作用下，电气绝缘是上要问题；

对，旋转电气设备，振动、

磨损、疲劳等都是必须严格注由于实现着能吐的转换或传

递作用，发热的因索在电气设条中起着关键的破坏件作用；

电气设备的可靠性是多种因素共同作用的结来，必须综合进行考虑。

故障的分类

按工程技术的安全性分类

按系统功能丧失的程度分类

按发生的速度和发展进程分类

磨损性故障--机器或系统正常运行时磨损引起的故障，实际上反映了机器的寿命。

错用性故障…■运行屮操作不H或以外情况引起机器屮某些零件应力超过设计允许值而产牛.的故障。

薄弱性故障一一机器运行中应力没有超过设计规＞1^值，ft I III 丁•设计和制造不恰沖造成机器中存在某些薄弱环形成的故障。

故障的分类

按产生的原因分类

按工程技术的安全性分

类

按系统功能丧失的程度分类

按发生的速度和发展进程分类

危险性故障故障发生后会对人身、生产和环境产牛危险

安全性故障

故障的分类

永久性故障 必须更换某些 零件后，机器才能恢复其功能。 水久件故障乂包括：全部丧失功 能的完全性故障和丧失局部功能 的部分性故障。

非永久性故障 或称间断件 故障，故障使部件丧失某吐功能, 但不需更换零件就町以排除故障 使机器恢父其全部功能。

故障的分类

发生速度：

突发性故障 渐发性故障

发生进程：

初期故障 偶发故障 磨损故障

按产生的原因分类 按匸程技术的安全性 分类 按系统功能丧失的程 度分类

按发生的速度和发展 进程分类

按产生的原因分类 按工程技术的安全性 分类 按系统功能丧失的程 度分类

按发生的速度和发展 进程分类

•:・故障模式足按故障状态进行的分类，是故障现象的综合表征，与设备本身的特性和运行环境都有一定的关系。设备常见故障模式

运动设备部件的瞬损、声音开常、振动开帝、见动、温升异常、泄漏等；

静止设备部件的松动、变形、断裂、龟裂、腐蚀、材质变化等；

电气设备的绝缘击穿、温度并常、绝缘裂化或烧损、短路、断线等。

设备故障模式［据日本统计］

现代电气设备的造价及运行可靠性在很大程度上取决于 设备的绝缘结构.

纶缘结构的作用

绝缘介质

紧固支撑

■冷却媒介

r 金属材料

电力设备＜

r

€

L

真空绝缘

在实际运行中，绝缘结构的电气和机械性 能往往决定着整个电力设备的寿命，绝缘材料 品质的下降（即通常所说的绝缘劣化）将导致电 力设备的损坏。统计表明，电力设备运行中60 %—80%的事故是由绝缘故障导致的，所以研 究电力设备绝缘检测与诊断技术，对提高电力 设备运行可靠性具有极其重要的意义。

r 固体绝缘:

液体绝缘:

蠶蒙'乙腐、云母

绝缘油

气体绝缘: 空气.SF6

第一节电力设备绝缘老化及其特征量

为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平，现代电气设备相对于以往的设计釆用了更为紧凑的绝缘方式，因此在运行中其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显著提商.

电气因素

机械因素

温度和热稳定性受潮

环境条件

1.电气影响

■长期工作电压

■短时的过电压

图1有机绝缘的伏秒特性及运行中各

种电压下的场强

1—汕纸电气强度；

2—胶纸电气强度；

3—运行中各种电压下的场强；

E" —长期工作场强

2.机械够响

■机械负荷

■长时间振动

• .■短路应力

■

温度形响

季节变化

长期过负荷

热老化

图2不同耐热等级的绝缘材料在各

种运行温度下长期运行的寿命

电介质的耐热等级

热老化规律6度规则

试验表明，对于常用的A级绝缘，如油纸绝缘，则温度每超过69,则寿命约缩短一半.而对于B、H级绝缘则分别约为1WC及12°C・

：。・犷 4.受潮

水分被吸收到电介质内部或吸附到电介质的表面以后, 它能溶解离子类杂质或使强极性的物质解离，严重影响介 质内部或沿面的电气性能：在外施电压下，或者在电极间 构成通路，或者在高温下汽化形成“汽桥"而使击穿电压 显著降低.乡

/ 局部电孤

绝塢介质

O O ••- cO

r P g

•。制£…八：°。0。 0 _ • O r f & °

c 一…

5.环境条件

在户外工作的绝缘应能长期耐受日照、风沙、雨雾冰雪等大气因素的侵蚀。在含有化学腐蚀气体等环境中工作时，选用的材料应具有更强的化学稳定性，如耐油性等.工作在湿热带和亚湿热带地区的绝缘还要注意材料的抗生物（霉菌、昆虫）特性，如有的在电缆护层材料中加入合适的防霉剂和除虫涂料等.

绝缘劣化特性

可逆的——对于绝缘系统在运行中出现的诸如受潮等情况而导致绝缘性能下降，经过处理可以恢复原有特性的，就是一种可逆的劣化。

不可逆的一绝缘系统在各种因素的长期作用下发生一系列的化学、物理变化，导致绝缘性能和机械性能等不断下降，则产生了一种不可逆的变化，将最终导致电力设备绝缘击穿，这种变化过程即为老化。