第四章 絕緣預防性試驗 (第五節(jié))

1、第四章 交流耐壓試驗 4-5 工頻耐壓試驗 4-5 工頻耐壓試驗 目的 1.能按照標準化作業(yè)卡完成絕緣的工頻耐壓試驗 方法 1.多媒體授課 2.案例法 3.演示法 4.5工頻耐壓試驗 一、理論基礎 二、工程標準化作業(yè)案例分析 三、強化訓練 一、理論基礎 實驗目的和特點 高電壓產生設 備與實驗接線 實驗方法與實 驗結果分析判 斷 工頻耐壓試驗的目的 工頻耐壓實驗的特點 試驗變壓器耐壓試驗接線 串聯諧振高壓電源 工頻高電壓的測量 試驗注意事項 實驗結果分析判斷 (一)實驗目的和特點 1、工頻耐試驗的目的 考驗被試驗品絕緣承受工頻過電壓的能力 即考驗比運行情況更為嚴酷的條件下電器設備的絕 緣水平。有

2、時也用它來代替沖擊耐壓試驗 測試要求 給設備絕緣施加超過額定電壓一定倍數的工頻交流 電壓，并持續(xù)1min的時間，絕緣應無明顯的放電現 象和沖擊現象。 2、工頻耐壓試驗的特點 能真實有效地發(fā)現絕緣缺陷，合格絕緣不至于擊穿 （1）工頻耐壓試驗的電壓、波形、頻率和在被試 品絕緣內部電壓的分布，均符合在工頻電壓下運 行時的實際情況。 （2）試驗電壓很高、并且持續(xù)了相對較長的1min 時間。所以，高壓電器設備通過耐壓試驗后才允 許投入使用。 （二）高電壓產生設備與實驗接線 高電壓產生設備 高壓試驗變壓器：絕緣電容量小的設備使用 串聯諧振交流高壓發(fā)生器：絕緣電容量大的設備使用 1、試驗變壓器耐壓試驗接線

3、試驗接線 y T為調壓器：調節(jié)實驗電壓 T為試驗變壓器：升高電壓 x C 1 C 2 C 為被試品 、 和V:電壓測量系統(tǒng) G為保護球隙：限制實驗時可能產生的過電壓，保護 被試品。放電電壓調整為實驗電壓的1.1倍 R為保護電阻：限制被試品突然擊穿時，在實驗變壓 器上產生的過電壓以及限制流過實驗變壓器的短路 電流 R為球隙保護電阻： 限制球隙擊穿時流過球隙的短路電流，以保護球隙； 防止球隙擊穿時產生的截波電壓和震蕩電壓加在試品上； 防止球隙高壓側的某些部分發(fā)生局部放電時，在球隙上 造成震蕩電壓而使球隙誤動作。 （1）高壓試驗變壓器的特點 輸出額電壓高 容量小 高壓繞組電流為0.1-1A 持續(xù)工作

4、時間斷 絕緣層厚 通常高壓繞組一端接地 1、試驗變壓器耐壓試驗接線 （2）調整裝置 類型： 自耦變壓器壓，線圈是調壓變壓器 電動發(fā)電機組調壓，感應式調壓器調壓 其中，自耦變壓器調壓適合于500V以內的調壓 調壓的要求 1）調壓要從零開始，要均勻平滑，每級電壓的 變動要小。 2）升壓速度在放電電壓的前75%時，可以較快速 度上升，但在后25%時則應控制升壓不超過放點 或耐受電壓的2% 3）經調壓器輸出的電壓波形應保持為正弦波。 4）調壓應處穩(wěn)定的工作狀態(tài) 1、試驗變壓器耐壓試驗接線 輕型實驗變壓器實例 SQ零位聯鎖開關 KM交流接觸器 V電壓表 FA過電流繼電器 T電壓調整器 A電流表 S1、S

5、2控制按鈕 TV試驗變壓器 FU熔斷器 HL1，HL2指示燈 TA電流互感器 （3）高壓實驗變壓器的選擇 額定電壓的選擇 高壓繞組的額定電壓被試品的實驗電壓值 低壓側額定電壓和電源電壓及調壓器相符 國產單臺5-750KV 實驗電流 額定容量 )(102 9 AUfCI X )(102 32 KVAUfCS X 1、試驗變壓器耐壓試驗接線 1、實驗變壓器及耐壓實驗接線 試驗變壓器 2、串聯諧振耐壓試驗接線 1、調節(jié)電感產生串聯諧振 L可調電感+電源漏感 R回路等值電阻 CX被試品 可調電感，滿足諧振條件：XL=XC電壓電流同相，有 U CR U R U LXU CC )4010(. Q為諧振回路

6、的品質因數，一般電抗器的品質因數為1040 2、串聯諧振耐壓實驗接線 1、調節(jié)電感產生串聯諧振 串聯電抗（Cx為被試品電容，單位F） 額定電壓（KV）實驗電壓 額定電流 電抗量 實驗變壓器 額定電流In被試品電流Ix 額定容量 額定電壓 )( )2( 1 )(102 2 3 H Cf L AUfCI x XXn NNN xxN ISU QUIS 主要設備選擇 2、串聯諧振耐壓實驗接線 2、調節(jié)頻率產生串聯諧振 UQU CRR U LXUXXf CCcL )4010( 1 . 調節(jié) 諧振原理 變頻串聯諧振高壓發(fā)生器實例 2、串聯諧振耐壓實驗接線 （1）輸出電壓高?？稍谠嚻飞汐@得數十倍于實驗變壓器

7、 輸出電壓。 （2）大大降低于試驗變壓器的容量。 諧振時，試驗變壓器的輸出功率為P=UI，被試品的無 功功率為 Qc=Uc=QUI,故實驗設備的容量僅需被試品容量的1/Q。 （3）輸出電壓Uc波形好。諧振時，電路形成了一個良好 的濾波電路。 （4）使用相對安全。被試品擊穿時，失去諧振條件，高 壓電路和低壓 電源回路的電流反而減小，故絕緣擊穿處的電弧不會將 故障點擴大。 諧振器特點 試驗方法與試驗結果分析判斷 1、工頻高電壓的測量 試驗變壓器低壓側測量 因容升效應，測量方法存 在較大的誤差，測量結果 只能做參考 容升效應：由于被試品的 容抗Xc大于漏抗XL，故試 驗回路呈容性，容性電流 Ic流過

8、漏抗想XL，造成變 壓器的輸出端的電壓U小 于被試品兩端的電壓Uc 1、工頻高電壓的測量 高壓側測量 l用靜電電壓表測量 l用電容分壓器配低壓儀表測量 l用球隙測量 l用電壓互感器測量 高壓側測量 A、用靜電電壓表測量 1）高壓靜電電壓直接測量工頻高壓的有效值。 2）使用前檢查有無強電磁場區(qū)。 在靜電電壓表接入測量回路之前，先將電壓 表升到略小于試驗電壓的數值，觀察靜電電壓表 有無指示，如有指示,說明有電磁場干擾，應設 法屏蔽或避開強電磁場區(qū)域，現場很難避免。 高壓側測量 B、用電容分壓器配低壓儀表測量 測量值：可能是峰值或有效值，與所配的低壓儀 表有關。 配低壓儀表：靜電電壓表、示波器、峰值

9、電壓表。 工作原理：電容分壓原理，分壓比為K 高壓側測量 C、用球隙進行測量 1）在交流耐壓試驗時，球隙不僅用來測量工 頻高壓的峰值，還可以兼做保護被試品用 2）應取連續(xù)三次放電電壓的平均值，相鄰兩 次放電的時間間隔一般應小于1min，各次擊穿 電壓與平均值之間的偏差不應大于3%。 高壓側測量 D、用電壓互感器測量 1）將電壓互感器的一次側并接于被試品兩端， 在其二側測量電壓，然后按照互感器的變比換算 出高壓側電壓。 2）一般要求電壓互感器的準確度在0.5級以上。 2、試驗注意事項 1）試驗前，應將試驗電壓換算到實際試驗大氣條件。 2）升壓必須從零開始，在電壓達到40%試驗電壓前可均勻較快的

10、升壓，之后應以每秒3%試驗電壓的速度升到100%試驗電壓。在試 驗電壓下保持規(guī)定的時間后，應很快降到1/3試驗電壓或更低， 然后切斷電源。 3）應將繞組類被測繞組的首尾電路，非被測繞組短路并接地， 這樣可以防止電容電流流過勵磁電抗造成不允許的電壓升高。 4）被試品為有絕緣材料時，試驗后應立即觸摸，如出現普遍或 局部發(fā)熱，則認為絕緣不良，應及時處理，然后在作試驗。 5）在試驗過程中，若由于空氣濕度、溫度、表面臟污等影響， 引起被試品表面滑閃放電或空氣放電，不應認為被試品的內絕緣 不合格，需經清洗、干燥處理，在進行試驗。 3、試驗結果分析判斷 l根據試驗回路接入表計的指示進行分析 l通常，在被試回

11、路中串有微安表。微安表讀數如突然上升， 說明被試品擊穿，但并不絕對。 l不能只靠電流標的指示來判斷被試品是否被擊穿，還應結合 高、低壓側電壓表的指示來判斷，應為被試品擊穿時，電壓會 下降。 l根據控制回路的狀態(tài)來分析 l當控制回路的過電流保護裝置動作電流整定合適，在被試品 擊穿時，過電流保護裝置會動作，自動切斷電源。 3、試驗結果分析判斷 l根據被試品的形狀來判斷 l試驗過程中，被試品絕緣發(fā)出響聲、分解出氣體、冒煙、 出氣、焦臭、閃弧、燃燒等則認為是被試品存在缺陷或擊 穿。 l根據被試前后被試品絕緣電阻的變化來判斷 l耐壓試驗前后，均勻測量被試品的絕緣電阻。對夾層絕緣 或有機絕緣材料的設備，若

12、耐壓試驗后的絕緣電阻比耐壓 試驗前下降30%，則認為該產品不合格。 二、工程標準化作業(yè)應用案例 試驗項目：油浸式電力變壓器 工頻耐壓試驗 試驗準備 l標準化作業(yè)卡 l分析試驗任務、學習標準化作業(yè)指導書及制定方案 l評審試驗方案 l查閱歷年試驗報告及相關規(guī)程，解讀試驗標準 l選用檢查測量儀器 l危險點分析及檢查、布置現場安全措施 l填寫工作票并辦理工作手續(xù) 試驗過程 l開工 l試驗步驟及注意事項 l試驗記錄 l試驗結果分析判斷 l測量結果審核 試驗終結 l工作終結手續(xù) l編制實驗報告 l工作終結，資料歸檔 （一）實驗準備 1、標準化作業(yè)卡 2、分析試驗任務、學習標準化作業(yè) 指導書及制定試驗方案

13、（1）分析試驗項目 試驗項目：高家坪變電站1號主變工頻耐壓試 驗 試驗目的：考核變壓器主絕緣（繞組間、繞 組對地間的絕緣的耐電強度。 2、分析試驗任務、學習標準化作業(yè) 指導書及制定試驗方案 （2）學習標準化作業(yè)指導書、制定試驗方案 A試驗方法：工頻耐壓試驗，應一次測量各繞組對地和其它 繞組間耐壓強度。被測試繞組各引出端應短路，其余各非 被測繞組應短路接地。 B、試驗順序： 2、分析試驗任務、學習標準化作業(yè) 指導書及制定試驗方案 （2）學習標準化作業(yè)指導書、制定試驗方案 2、分析試驗任務、學習標準化作業(yè) 指導書及制定試驗方案 （2）學習標準化作業(yè)指導書、制定試驗方案 4、其它 (1)盡量在停運后

14、清除污穢的熱態(tài)試驗。交接 或處于備用時可在冷態(tài)下進行。 （2）實驗前應先進行絕緣電阻和吸收比、直流 泄漏等試驗，各項試驗合格在進行本項試驗。試 驗后再進行一次絕緣電阻試驗，比較試驗前后的 變化。 2、分析試驗任務、學習標準化作業(yè) 指導書及制定試驗方案 （2）學習標準化作業(yè)指導書、制定試驗方案 4、試驗電壓 繞組全部更換后的變壓器按出廠試驗電壓值進行試驗 局部更換繞組的變壓器，按出廠試驗電壓的0,8倍進行 試驗 額定電壓為1KV及以下的油浸式電力變壓器交接試驗電 壓為4KV，干式電力變壓器為2.6KV 3、評審試驗方案 評審負責人：高陵 評審參與人：張海（作業(yè)負責人）、李俊、王波、劉陽 評審結果

15、： 方案符合預防性試驗規(guī)程及高壓試驗標準化作業(yè) 指導書和現場設備實際的要求。 4、查閱歷年試驗報告及相關規(guī)程，解讀試驗標準 （1）出廠及歷年實驗報告 已查閱和及錄取008年5月以前各年以及出廠的實驗報 告,每年的泄漏電流均符合規(guī)范要求。 （2）查閱的規(guī)程 Q/CSGI007-2004電力設備預防性試驗規(guī)程 GB50150-1191電力設備預防性試驗規(guī)程 4、查閱歷年試驗報告及相關規(guī)程，解讀試驗標準 4、查閱歷年試驗報告及相關規(guī)程，解讀試驗標準 繞組全部更換后的變壓器按出廠試驗電壓值進行試驗 局部更換繞組的變壓器，按出廠試驗電壓的0.8倍進行 試驗 額定電壓為1KV及以下的油浸式電力變壓器交接試

16、驗電 壓為4KV，干式電力變壓器為2.6KV 5、選擇試驗儀器 串聯電抗器一只或數只，其額定電壓、電感量及額定電流符 合要求。 勵磁變壓器一臺,其額定電流、額定電壓及額定容量滿足要求。 控制臺（調壓器）。容量與實驗變壓器匹配。 其它設備 放電棒一套。 導線、地線若干=根。 6、危險點分析及檢查、布置現場安全措施 （1）危險點分析（一） 作業(yè)人員進入現場不帶安全帽可能發(fā)生人員傷害事故。 作業(yè)人員進入作業(yè)現場可能會發(fā)生走錯間隔及與帶電設備 保持距離不夠情況。 試驗現場不設安全圍欄，會使非試驗人員進入試驗場地， 造成觸電。 進行絕緣電阻測量后不對試品充分放電，會發(fā)生電擊。 6、危險點分析及檢查、布置

17、現場安全措施 （1）危險點分析（二） 加壓時無人監(jiān)護，可能會造成誤加壓或非試驗人員誤入試驗 場地，造成觸電。 加壓過程不實行呼唱制度，會造成人員觸電。 登高作業(yè)可能會發(fā)生高空墜落或瓷件損壞。 試驗接地不好,可能會對實驗人員造成傷害。 變更試驗接線，不斷開電源，可能會對實驗人員造成傷害。 6、危險點分析及檢查、布置現場安全措施 （2）檢查、布置現場安全措施（一） 進入試驗現場，試驗人員必須戴安全帽。 現場試驗工作必須嚴格執(zhí)行工作票制度，工作許可制度、 工作監(jiān)護制度、工作間斷、轉移或終結制度。 試驗現場應裝設遮攔或圍欄，懸掛“止步，高壓危險” 的標示牌，并有專人監(jiān)護，嚴禁非實驗人員進入試驗場 地。

18、 為保證人員和設備安全，在進行絕緣電阻測量后對被試 品充分放電。 6、危險點分析及檢查、布置現場安全措施 （2）檢查、布置現場安全措施（二） 在現場進行試驗工作時，根據帶電設備的電壓等級，試驗 人員應注意保持與帶電體的安全距離不應小于安規(guī)中規(guī) 定的距離。 試驗 器具的金屬外殼應可靠接地，試驗儀器與設備的接 線應牢固可靠。 工作中如需使用梯子等登高工具時，應做好防止瓷件損壞 和人員高空摔跌的安全措施。 試驗裝置的電源開關，應使用具有明顯斷開點的雙極刀閘， 并有可靠地過載保護裝置 6、危險點分析及檢查、布置現場安全措施 （2）檢查、布置現場安全措施（三） 開始試驗前，負責人應對全體試驗人員詳細說明

19、在試驗區(qū) 應注意的安全注意事項。 試驗過程中應有人監(jiān)護并呼唱，試驗人員在試驗過程中應 度集中，防止異常情況的發(fā)生。當出現異常情況時，應立即 停止試驗，查明原因后，方可繼續(xù)試驗。 變更接線或試驗結果時，應首先將加壓設備的調壓器為零， 然后斷開電源側刀閘，并在試品和加壓設備的輸出端放電接 地。 6、危險點分析及檢查、布置現場安全措施 （2）檢查、布置現場安全措施（四） 試驗結束后，試驗人員應拆除試驗臨時接地線，并對被 試設備進行檢查和清理現場。 試驗應在天氣良好的情況下進行，遇雷雨大風等天氣應 停止試驗。 7、填寫工作票并辦理工作手續(xù) 工作票：第一種工作票。 工作票填寫：內容應正確、清楚，不得任意

20、涂改，如有個別 錯、漏子需要修改，應使用規(guī)范的符號，字跡應清楚，并滿 足相關規(guī)定。 工作票辦理流程：工作票簽發(fā)、工作票送達、工作票收到、 工作票許可、工作監(jiān)護、工作間斷、工作轉移、工作終結、 工作票終結。 工作票送達：第一種工作票，應在工作前一日通過直接發(fā)送、 傳真或局域網傳送等方式預先送達運行人員（含調度人員） 7、填寫工作票并辦理工作手續(xù) 7、填寫工作票并辦理工作手續(xù) (二）試驗過程 1、開工 實驗過程 作業(yè)負責人（張海）全面檢查現場安全措施是否與 工作票一致，是否與現場設備相符，并在工作票上 簽字、打“”。 作業(yè)負責人（張海）向工作人員交待作業(yè)任務、安 全措施和注意事項，明確作業(yè)范圍。

21、2、試驗步驟 試驗程序 （1）作業(yè)負責人檢查試驗接線正確，確認試驗現場 布置好安全圍欄并無人后即可開始試驗。 （2）一切設備接好后，在空載條件下調整保護間隙， 其放電電壓為電壓的110%120%范圍內，并調整電壓 高于試驗電壓5%下維持2min后將電壓降為零。 （3）經過限流電阻R在高壓側短路，調整過流保護跳 閘的可能性。 （4）非被試繞組電氣短路后接地。被試繞組首尾短 接后引出。 （5）記錄繞組溫度、環(huán)境溫度和濕度。 2、試驗步驟 試驗程序 （6）電壓和電壓保護調試檢查無誤，各種儀表接 線正確后，既可可將高壓引線接到被試繞組上進行 試驗。 （7）升壓必須從零開始，升壓速度在40%試驗電壓 以

22、內可以不受限制，其后應均勻加壓，速度約為每 秒3%的實驗電壓。升至試驗電壓后維持1min。 （8)將電壓降至零，拉開電源，該試驗繞組結束。 （9）對其它繞組進行試驗。 （10）試驗完畢后，由試驗負責人對試驗結果正確 性的初步確認。 注意事項 試驗程序 此項屬于破壞性試驗，必須在其它 絕緣試驗完成 后進行。 變壓器應充滿合格的絕緣油，靜置時間應大于24h， 才能進行試驗。 接線必須正確，加壓前應仔細檢查，保持足夠的距 離，調壓器回零，并進行空升，調節(jié)球隙放電電壓。 試驗可根據試驗回路的電流表、電壓表的突然變化， 控制回路過流繼電器動作，被試品放電或擊穿的聲 音進行判斷。 如試驗中發(fā)生放電或擊穿時

23、，應立即降壓，查明故 障部位。 3、試驗記錄 試驗程序 試驗記錄的填寫要字跡清晰、完整、準確，不得 隨意涂改、不得留有空白。 當記錄表格出現一些“表格”卻無數據記錄時， 可用“/”表示此格無數據。 若確屬筆誤，出現記錄錯誤時，允許用“單線劃 改”，并要求更改者在更改處旁邊簽名。 試驗記錄及試驗報告應按規(guī)定存檔。 變壓器定期試驗原始記錄及試驗數據表（一） 變壓器定期試驗原始記錄及試驗數據表（二） 試驗儀器： 變壓器交接試驗原始記錄及試驗數據表（一） 變壓器交接試驗原始記錄及試驗數據表（二） 試驗結果判斷 由試驗前后絕緣電阻和氣體色譜分析判斷 被試設備一般經過高壓耐壓試驗，在規(guī)定的 持續(xù)時間內不發(fā)生擊穿，耐壓前后絕緣電阻不 降低30%，取耐壓前后油樣做色譜分析正常， 則認為合格，反之，則不合格。 由瓷件表面放電現象判斷 在實驗過程中，若空氣濕度、溫度和表面污 垢等影響，僅引起瓷件面滑閃放電或空氣放電， 應經過清洗和干燥等處理后重新試驗，如由于 瓷件表面鈾層損傷或