高電壓試驗技術(shù)：電力設(shè)備絕緣試驗1

1、XJTU【1】/57電力設(shè)備的絕緣試驗電力設(shè)備的絕緣試驗(一一)西安交通大學(xué)高壓教研室XJTU【2】/57電力設(shè)備的故障類型電力設(shè)備的故障類型電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的構(gòu)成元件電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的構(gòu)成元件 電力設(shè)備主要由兩類不同材料構(gòu)成：電力設(shè)備主要由兩類不同材料構(gòu)成： 一類為金屬材料，包括銅、鋁等導(dǎo)電材料，硅鋼片等導(dǎo)磁一類為金屬材料，包括銅、鋁等導(dǎo)電材料，硅鋼片等導(dǎo)磁材料，鑄鐵、鋼板等外殼或結(jié)構(gòu)材料；材料，鑄鐵、鋼板等外殼或結(jié)構(gòu)材料； 另一類為絕緣材料，如絕緣紙另一類為絕緣材料，如絕緣紙(及紙筒、紙板及紙筒、紙板)、塑料薄膜、塑料薄膜、層壓板層壓板(及筒及筒)、電瓷、絕緣油、絕緣氣體等。、電瓷、絕

2、緣油、絕緣氣體等。相對于金屬材料，絕緣材料尤其是有機絕緣材料，容易老化變質(zhì)相對于金屬材料，絕緣材料尤其是有機絕緣材料，容易老化變質(zhì)而使其而使其機機電電強度顯著降低；強度顯著降低；電力系統(tǒng)中電力系統(tǒng)中60以上的停電事故是由電力設(shè)備的絕緣缺陷引起的；以上的停電事故是由電力設(shè)備的絕緣缺陷引起的；潛伏性故障設(shè)計、制造過程中存在質(zhì)量問題，安裝運輸中出現(xiàn)潛伏性故障設(shè)計、制造過程中存在質(zhì)量問題，安裝運輸中出現(xiàn)損壞；損壞；運行中故障由于電、熱、機械、化學(xué)及其它因素，潛伏性故障運行中故障由于電、熱、機械、化學(xué)及其它因素，潛伏性故障發(fā)展或出現(xiàn)新的故障；發(fā)展或出現(xiàn)新的故障；絕緣缺陷的分類：集中性缺陷、分布性缺陷；絕

3、緣缺陷的分類：集中性缺陷、分布性缺陷；XJTU【3】/57電力設(shè)備試驗的分類電力設(shè)備試驗的分類按類型分類：型式試驗、出廠試驗、交接驗收試驗、預(yù)防性試驗按類型分類：型式試驗、出廠試驗、交接驗收試驗、預(yù)防性試驗等；等； 按性質(zhì)和要求分類：絕緣試驗、特性試驗；按性質(zhì)和要求分類：絕緣試驗、特性試驗；絕緣試驗的分類：非破壞性試驗絕緣試驗的分類：非破壞性試驗(試驗電壓低試驗電壓低)、破壞性試驗、破壞性試驗(試驗試驗電壓高電壓高)；預(yù)防性試驗：離線試驗、在線試驗；預(yù)防性試驗：離線試驗、在線試驗；常規(guī)預(yù)防性試驗的缺點：常規(guī)預(yù)防性試驗的缺點：試驗時需要停電；試驗時需要停電；試驗時間集中、工作量大；試驗時間集中、

4、工作量大；試驗電壓低、試驗周期長，靈敏性、有效性值得研究試驗電壓低、試驗周期長，靈敏性、有效性值得研究；在線檢測目前并不能完全取代常規(guī)預(yù)防性試驗：在線檢測目前并不能完全取代常規(guī)預(yù)防性試驗：大多局限于測量工頻運行電壓下的絕緣參量；大多局限于測量工頻運行電壓下的絕緣參量；無法測量電力設(shè)備在高于運行電壓下的參量；無法測量電力設(shè)備在高于運行電壓下的參量；迄今尚未形成統(tǒng)一的判斷標準。迄今尚未形成統(tǒng)一的判斷標準。XJTU【4】/57電力設(shè)備電力設(shè)備絕緣絕緣試驗的分類試驗的分類 非破壞性試驗包括：非破壞性試驗包括：絕緣電阻試驗絕緣電阻試驗吸收比（極化指數(shù)）試驗吸收比（極化指數(shù)）試驗泄流電流試驗泄流電流試驗介

5、質(zhì)損耗角正切試驗介質(zhì)損耗角正切試驗局部放電試驗局部放電試驗絕緣油的氣相色譜分析等絕緣油的氣相色譜分析等 絕緣耐壓試驗的項目主要有：絕緣耐壓試驗的項目主要有：交流耐壓試驗交流耐壓試驗直流耐壓試驗直流耐壓試驗雷電沖擊耐壓試驗雷電沖擊耐壓試驗操作沖擊耐壓試驗操作沖擊耐壓試驗 XJTU【5】/57絕緣電阻、吸收比（極化指數(shù)）試驗絕緣電阻、吸收比（極化指數(shù)）試驗 最簡單、最常用的試驗方法最簡單、最常用的試驗方法 設(shè)備絕緣受潮，表面變臟，留有表面放設(shè)備絕緣受潮，表面變臟，留有表面放電或擊穿痕跡時，其絕緣電阻會顯著下電或擊穿痕跡時，其絕緣電阻會顯著下降降 測量儀器：兆歐表（手搖式，電子式）測量儀器：兆歐表（

6、手搖式，電子式） 測試電壓低，集中性缺陷不靈敏測試電壓低，集中性缺陷不靈敏 貫穿性缺陷和普遍性缺陷較靈敏貫穿性缺陷和普遍性缺陷較靈敏 XJTU【6】/57絕緣電阻試驗的主要參數(shù)及技術(shù)指標絕緣電阻試驗的主要參數(shù)及技術(shù)指標 電氣設(shè)備的絕緣，不能等值為單純的電阻，其等值電路往往是電阻電容的混合電路。很多電氣設(shè)備的絕緣都是多層的，例如電機絕緣中用的云母帶，變壓器等絕緣中用的油和紙，因此，在絕緣試驗中測得的并不是一個純電阻.1，12，2U1U2UR2C1R1C2XJTU【7】/57介質(zhì)中電流的過渡過程 開關(guān)合上瞬間：電容電流開關(guān)合上瞬間：電容電流 無限長時間后：電阻電流無限長時間后：電阻電流 中間過程：

7、過渡過程（與試品電容量有關(guān)）中間過程：過渡過程（與試品電容量有關(guān)） 現(xiàn)象描述：吸收現(xiàn)象現(xiàn)象描述：吸收現(xiàn)象XJTU【8】/57吸收比、極化指數(shù)所測絕緣電阻是隨測量時間變化而變化的，所測絕緣電阻是隨測量時間變化而變化的，R=R。電容量較大時，很難測量電容量較大時，很難測量R的值。在實際試驗中，規(guī)程規(guī)定，只需測量的值。在實際試驗中，規(guī)程規(guī)定，只需測量60s時的絕緣電阻值，即時的絕緣電阻值，即R60S的值，當(dāng)電容量特別大時，吸收現(xiàn)象特別明的值，當(dāng)電容量特別大時，吸收現(xiàn)象特別明顯，如大型發(fā)電機，可以采用顯，如大型發(fā)電機，可以采用10min時的絕緣電阻值。時的絕緣電阻值。對于不均勻的絕緣試品，如果絕緣狀況

8、良好，則吸收現(xiàn)象明顯，如果絕對于不均勻的絕緣試品，如果絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)象明顯，如果絕緣受潮嚴重或內(nèi)部有集中性的導(dǎo)電通道，這一現(xiàn)象則不明顯。工程上用緣受潮嚴重或內(nèi)部有集中性的導(dǎo)電通道，這一現(xiàn)象則不明顯。工程上用“吸收比吸收比”來反映這一特性，吸收比一般用來反映這一特性，吸收比一般用K表示，其定義為：表示，其定義為： K R60s / R15s 式中式中 R60s為為t=60s測得絕緣電阻值，測得絕緣電阻值，R15s為為t=15s時測得的絕緣電阻值。時測得的絕緣電阻值。對于電容量較大的絕緣試品，可采用對于電容量較大的絕緣試品，可采用k2表示：表示： K2 R10min / R1min 式中式

9、中 R10min為為t=10min時測得的絕緣電阻值，時測得的絕緣電阻值，R1min為為t=1min時測得的時測得的絕緣電阻值，絕緣電阻值，K2在工程上稱為極化指數(shù)。在工程上稱為極化指數(shù)。當(dāng)絕緣狀況良好時，當(dāng)絕緣狀況良好時，K值較大，其值遠大于值較大，其值遠大于1，當(dāng)絕緣受潮時，當(dāng)絕緣受潮時，K值將變值將變小，一般認為如小，一般認為如K1.3時，就可判斷絕緣可能受潮。時，就可判斷絕緣可能受潮。從上面的分析可知，對電容量較小的絕緣試品，可以只測量其絕緣電阻，從上面的分析可知，對電容量較小的絕緣試品，可以只測量其絕緣電阻，對于電容量較大的絕緣試品，不僅要測量其絕緣電阻，還要測量其吸收對于電容量較大

10、的絕緣試品，不僅要測量其絕緣電阻，還要測量其吸收比。比。XJTU【9】/57吸收比、極化指數(shù) 吸收比K=R60s/R15s 極化指數(shù)PI= R10m/R1mXJTU【10】/57影響測試絕緣電阻的主要因素影響測試絕緣電阻的主要因素 濕度濕度 當(dāng)空氣相對濕度增大時絕緣物當(dāng)空氣相對濕度增大時絕緣物（特別是極性纖維所構(gòu)成的材料）（特別是極性纖維所構(gòu)成的材料）將吸收較多的水分，使電導(dǎo)率增將吸收較多的水分，使電導(dǎo)率增加，降低了絕緣電阻的數(shù)值，尤加，降低了絕緣電阻的數(shù)值，尤其是對表面泄漏電流的影響更大。其是對表面泄漏電流的影響更大。表面臟污和受潮表面臟污和受潮 由于被試物的表面臟污或受潮會由于被試物的表面

11、臟污或受潮會使其表面電阻率大大降低，絕緣使其表面電阻率大大降低，絕緣電阻將明顯下降。必須設(shè)法消除電阻將明顯下降。必須設(shè)法消除表面泄漏電流的影響，以獲得正表面泄漏電流的影響，以獲得正確的測量結(jié)果。確的測量結(jié)果。XJTU【11】/57影響測試絕緣電阻的主要因素影響測試絕緣電阻的主要因素 溫度溫度 其變化的程度隨絕緣的種類而其變化的程度隨絕緣的種類而異。富于吸濕性的材料，受溫度異。富于吸濕性的材料，受溫度影響最大。一般情況下，絕緣電影響最大。一般情況下，絕緣電阻隨溫度升高而減小。阻隨溫度升高而減小。 被試設(shè)備剩余電荷被試設(shè)備剩余電荷 其他試驗之后絕緣帶剩余電荷，對其他試驗之后絕緣帶剩余電荷，對測量造

12、成影響。測量造成影響。 解決辦法：解決辦法：測量之前試品充分放電測量之前試品充分放電24h15min5min1min放電時間加壓時間(min)54321150010005000絕緣電阻M XJTU【12】/57測量結(jié)果分析 比較法比較法: 同一設(shè)備的各相間的數(shù)據(jù)同一設(shè)備的各相間的數(shù)據(jù) 出廠試驗數(shù)據(jù)出廠試驗數(shù)據(jù) 耐壓前后數(shù)據(jù)耐壓前后數(shù)據(jù) 歷史數(shù)據(jù)等歷史數(shù)據(jù)等XJTU【13】/57小 結(jié) 容性電流容性電流阻性電流阻性電流 電流、電阻變化電流、電阻變化 介質(zhì)電容、電阻的特性介質(zhì)電容、電阻的特性 介質(zhì)絕緣狀態(tài)介質(zhì)絕緣狀態(tài) 適用范圍適用范圍 純電阻試品：絕緣電阻值純電阻試品：絕緣電阻值 電容量較大：吸收

13、比電容量較大：吸收比 電容量很大：極化指數(shù)電容量很大：極化指數(shù) （大型電力變壓器、發(fā)電機、電纜）（大型電力變壓器、發(fā)電機、電纜） XJTU【14】/57泄露電流試驗 絕緣電阻 低壓試驗，對集中缺陷不靈敏低壓試驗，對集中缺陷不靈敏 泄露電流 試驗電壓高，可隨意調(diào)節(jié)試驗電壓高，可隨意調(diào)節(jié) 泄漏電流可由微安表隨時監(jiān)視，靈敏度高，測量重復(fù)泄漏電流可由微安表隨時監(jiān)視，靈敏度高，測量重復(fù)性也較好。性也較好。 根據(jù)泄漏電流測量值可以換算出絕緣電阻值，而用兆根據(jù)泄漏電流測量值可以換算出絕緣電阻值，而用兆歐表測出的絕緣電阻值則不可換算出泄漏電流值。歐表測出的絕緣電阻值則不可換算出泄漏電流值。 可以用可以用 或或

14、 的關(guān)系曲線并測量吸收比來判斷的關(guān)系曲線并測量吸收比來判斷絕緣缺陷。絕緣缺陷。 )u(fi )u(fi ) t (fi 測量泄漏電流的原理和測量絕緣電阻的原理本質(zhì)上是完全相同的，而且能檢出缺陷的性質(zhì)也大致相同。 XJTU【15】/57泄露電流測量原理 施加電壓：施加電壓：直流電壓直流電壓 隨時間增加：隨時間增加：充電電流充電電流衰減到零；泄露電流維持不衰減到零；泄露電流維持不變變 良好絕緣：良好絕緣：泄露電流與外加電壓的關(guān)系曲線為一直泄露電流與外加電壓的關(guān)系曲線為一直線線 uBAu1u0i0XJTU【16】/57泄露電流測量原理 絕緣良好時，泄漏電流和電壓的關(guān)系幾絕緣良好時，泄漏電流和電壓的關(guān)

15、系幾乎呈一直線，且上升較??；乎呈一直線，且上升較??； 絕緣受潮時，泄漏電流則上升較大；絕緣受潮時，泄漏電流則上升較大； 當(dāng)絕緣有貫通性缺陷時，泄漏電流將猛當(dāng)絕緣有貫通性缺陷時，泄漏電流將猛增，和電壓的關(guān)系就不是直線了。增，和電壓的關(guān)系就不是直線了。 通過泄漏電流和電壓之間變化的關(guān)系曲通過泄漏電流和電壓之間變化的關(guān)系曲線就可以對絕緣狀態(tài)進行分析判斷線就可以對絕緣狀態(tài)進行分析判斷 XJTU【17】/57XJTU【18】/57影響測量結(jié)果的主要因素 高壓連接導(dǎo)線 導(dǎo)線電暈測量結(jié)果偏大 表面泄漏電流 表面受潮、臟污等測量結(jié)果偏大 溫度 溫度升高測量結(jié)果偏大 1、屏蔽線作為引線、屏蔽線作為引線2、金屬外

16、殼將微安表、金屬外殼將微安表屏蔽起來屏蔽起來3、微安表固定在升壓、微安表固定在升壓變壓器的上端變壓器的上端 1、使被試設(shè)備表面干燥、使被試設(shè)備表面干燥、清潔、且高壓端導(dǎo)線與清潔、且高壓端導(dǎo)線與接地端要保持足夠的距接地端要保持足夠的距離；離；2、采用屏蔽環(huán)將表面泄、采用屏蔽環(huán)將表面泄漏電流直接短接，使之漏電流直接短接，使之不流過微安表。不流過微安表。幾種溫度下進行測量，進行比較XJTU【19】/57影響測量結(jié)果的主要因素 微安表接線位置RxCxR1CRBCB4231VTRC12AAA2A1AAXJTU【20】/57影響測量結(jié)果的主要因素 試驗電壓極性試驗電壓極性 電暈電流電暈電流 極性效應(yīng)：負極

17、性易起暈極性效應(yīng)：負極性易起暈 泄露電流較小的設(shè)備（如少油斷路器等）泄露電流較小的設(shè)備（如少油斷路器等）易用正極性易用正極性XJTU【21】/57測量結(jié)果分析 與規(guī)定值比較與規(guī)定值比較 規(guī)程；經(jīng)驗規(guī)程；經(jīng)驗 比較對稱系數(shù)比較對稱系數(shù) 三相之中的最大值和最小值的比進行分三相之中的最大值和最小值的比進行分析、判斷。一般說來不對稱系數(shù)不大于析、判斷。一般說來不對稱系數(shù)不大于2 查看查看 關(guān)系曲線關(guān)系曲線 直線：絕緣良好直線：絕緣良好 曲線，陡峭：絕緣有缺陷曲線，陡峭：絕緣有缺陷)u(fiLXJTU【22】/57直流耐壓試驗 設(shè)備輕便設(shè)備輕便 負載泄露電流小，無需大容量設(shè)備負載泄露電流小，無需大容量設(shè)

18、備 絕緣無介質(zhì)極化損失絕緣無介質(zhì)極化損失 無極化損耗、不易發(fā)生局部放電無極化損耗、不易發(fā)生局部放電 可制作伏安特性可制作伏安特性 伏安特性曲線伏安特性曲線絕緣缺陷絕緣缺陷 兼做泄漏電流測量兼做泄漏電流測量 相同的檢測線路、接線方法相同的檢測線路、接線方法 易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備的局部缺陷易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備的局部缺陷 電壓高，局部缺陷容易暴露電壓高，局部缺陷容易暴露 XJTU【23】/57直流耐壓試驗 試驗電壓的確定試驗電壓的確定 交流耐壓試驗電壓交流耐壓試驗電壓 交、直流下?lián)舸╇妷褐?，交、直流下?lián)舸╇妷褐龋?運行經(jīng)驗來確定運行經(jīng)驗來確定 試驗電壓的極性試驗電壓的極性 極性效應(yīng)：極性效應(yīng)：正極性易擊

19、穿正極性易擊穿 負極性電壓：負極性電壓：外絕緣不易閃絡(luò)、易檢測出缺陷外絕緣不易閃絡(luò)、易檢測出缺陷 XJTU【24】/57交流工頻耐壓試驗試驗變壓器耐壓的接線原理試驗變壓器耐壓的接線原理FUS1S2T1T2KM1VP1P2AC1C2R1VR2CXGS1、S2開關(guān)；FU熔斷器；T1調(diào)壓器；T2試驗變壓器；KM過流繼電器；P1、P2測量線圈；R1保護電阻；R2球隙保護電阻；G保護球隙；C1、C2電容分壓器；Cx被試絕緣XJTU【25】/57串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振及串并聯(lián)諧振的試驗方法 普通交流耐壓試驗：普通交流耐壓試驗：大容量試品（大容量試品（大型大型發(fā)電機組發(fā)電機組、變壓器變壓器、GIS、交聯(lián)電纜交聯(lián)

20、電纜 ）需要大容量變壓器。需要大容量變壓器。 串、并集串并聯(lián)諧振：串、并集串并聯(lián)諧振：減小對電源容量減小對電源容量的要求，設(shè)備體積小，方便運輸及現(xiàn)場的要求，設(shè)備體積小，方便運輸及現(xiàn)場試驗。試驗。 實現(xiàn)方法：實現(xiàn)方法：調(diào)節(jié)電感、頻率及電容值調(diào)節(jié)電感、頻率及電容值XJTU【26】/57串聯(lián)補償（電壓諧振） 當(dāng)試驗變壓器的額定電壓小于所需試驗電壓，但電流當(dāng)試驗變壓器的額定電壓小于所需試驗電壓，但電流額定量能滿足試品試驗電流的情況下，可采用串聯(lián)補額定量能滿足試品試驗電流的情況下，可采用串聯(lián)補償?shù)姆椒ㄟM行試驗。償?shù)姆椒ㄟM行試驗。調(diào)壓及控制TTXLXCC2C1V利用串聯(lián)諧振做利用串聯(lián)諧振做耐壓試驗有兩個耐

21、壓試驗有兩個優(yōu)點：優(yōu)點：若被試若被試品擊穿，則諧振品擊穿，則諧振終止，高壓消失；終止，高壓消失；擊穿后電流下?lián)舸┖箅娏飨陆?，不致于造成降，不致于造成被試品擊穿點擴被試品擊穿點擴大。大。XJTU【27】/57并聯(lián)補償（電流諧振） 當(dāng)試驗變壓器的額定電壓能滿足試驗電壓的要求，但當(dāng)試驗變壓器的額定電壓能滿足試驗電壓的要求，但電流達不到被試品所需的試驗電流時，可采用并聯(lián)諧電流達不到被試品所需的試驗電流時，可采用并聯(lián)諧振對電流加以補償，以解決容量不足的問題。振對電流加以補償，以解決容量不足的問題。 ICxXLRC1C2VTT控制及調(diào)壓當(dāng)采用可調(diào)式電當(dāng)采用可調(diào)式電抗器進行補償時，抗器進行補償時，調(diào)節(jié)補償電

22、抗，調(diào)節(jié)補償電抗，使補償電流與試使補償電流與試驗電流相等，就驗電流相等，就可使變壓器的輸可使變壓器的輸出電流很小。出電流很小。 XJTU【28】/57串并聯(lián)諧振除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外，當(dāng)試驗變壓器的額定電壓和額定除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外，當(dāng)試驗變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足試驗要求時，可同時運用串、并聯(lián)諧振電路，通電流都不能滿足試驗要求時，可同時運用串、并聯(lián)諧振電路，通常成為串并聯(lián)補償法。常成為串并聯(lián)補償法。 XJTU【29】/57采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振和串并聯(lián)諧振法的注意事項 1）電源電壓和頻率要求穩(wěn)定，應(yīng)避免用電阻器調(diào)壓；）電源電壓和頻率要求穩(wěn)定，應(yīng)避免用電阻器調(diào)壓； 2）回路電阻

23、）回路電阻R1要求足夠的熱容量，并保持穩(wěn)定；要求足夠的熱容量，并保持穩(wěn)定； 3）試驗電壓直接在被試品兩端測量；）試驗電壓直接在被試品兩端測量； 4）電感線圈應(yīng)滿足電流和絕緣強度的要求；）電感線圈應(yīng)滿足電流和絕緣強度的要求； 5）對于并聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿而諧振停止時，試）對于并聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿而諧振停止時，試驗變壓器有過流的可能，因此，要求過流速斷保護能驗變壓器有過流的可能，因此，要求過流速斷保護能可靠動作；可靠動作； 6）對于串聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿時，回路中的電流）對于串聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿時，回路中的電流減小電壓降低，所以，除了正常的過流保護外，還應(yīng)減小電壓降低，所以，除了正常

24、的過流保護外，還應(yīng)有欠壓保護措施。有欠壓保護措施。XJTU【30】/57介質(zhì)損失角正切值試驗 介質(zhì)阻性電流介質(zhì)阻性電流介質(zhì)損耗介質(zhì)損耗介質(zhì)發(fā)熱介質(zhì)發(fā)熱材料老化材料老化熱擊穿熱擊穿絕緣失效絕緣失效 交流下?lián)p耗大??；與絕緣幾何尺寸無關(guān)交流下?lián)p耗大?。慌c絕緣幾何尺寸無關(guān)UIUIICRCIRIRIIC(a)(b)XJTU【31】/57介損測量方法 西林電橋法西林電橋法 角差法角差法 測量流過試品容性電流與全電流的相角差測量流過試品容性電流與全電流的相角差 ZNCNR3C4R4G(a)ZNCNR3C4R4G(b)XJTU【32】/57影響介損測試的主要因素 溫度XJTU【33】/57濕度XJTU【34】

25、/57外加電壓a絕緣良好；絕緣良好；b絕緣中有氣泡；絕緣中有氣泡；c絕緣中有較多氣泡，絕緣中有較多氣泡，在電壓升高至一定值時氣在電壓升高至一定值時氣隙全部放電，隙全部放電，tan 存在一存在一極大值；極大值；d、e絕緣嚴重劣化，存絕緣嚴重劣化，存在較大氣隙或絕緣中形成在較大氣隙或絕緣中形成了半導(dǎo)體層了半導(dǎo)體層(如炭化如炭化)等；等；f絕緣嚴重受潮，介損特絕緣嚴重受潮，介損特別高，與電壓升高關(guān)系不別高，與電壓升高關(guān)系不大。大。XJTU【35】/57測量結(jié)果分析 （1）和）和電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程的要求的要求值作比較。值作比較。 （2）對逐年的試驗結(jié)果應(yīng)進行比較，在兩個）對逐

26、年的試驗結(jié)果應(yīng)進行比較，在兩個試驗間隔之間的試驗測量值不應(yīng)該有顯著的增試驗間隔之間的試驗測量值不應(yīng)該有顯著的增加或降低。加或降低。 （3）當(dāng)值未超過規(guī)定值時，可以補充電容量）當(dāng)值未超過規(guī)定值時，可以補充電容量來分析，電容量不應(yīng)該有明顯的變化。來分析，電容量不應(yīng)該有明顯的變化。 （4）應(yīng)充分考慮溫度等的影響，并進行修正。）應(yīng)充分考慮溫度等的影響，并進行修正。 （5）通過測）通過測 =f（U）的曲線，觀察）的曲線，觀察 是是否隨電壓而上升，來判斷絕緣內(nèi)部是否有分層、否隨電壓而上升，來判斷絕緣內(nèi)部是否有分層、裂紋等缺陷。裂紋等缺陷。tgtgXJTU【36】/57沖擊電壓試驗 絕緣預(yù)防性試驗中通常不列

27、入沖擊耐壓絕緣預(yù)防性試驗中通常不列入沖擊耐壓試驗試驗 試驗設(shè)備和測試儀器的要求高、投資大試驗設(shè)備和測試儀器的要求高、投資大 測試技術(shù)也比較復(fù)雜測試技術(shù)也比較復(fù)雜 出廠試驗、型式試驗時或大修后進行出廠試驗、型式試驗時或大修后進行 試驗設(shè)備：沖擊電壓發(fā)生器試驗設(shè)備：沖擊電壓發(fā)生器 XJTU【37】/57沖擊電壓波形的定義 絕緣耐受沖擊電壓的能力與施加的電壓絕緣耐受沖擊電壓的能力與施加的電壓波形有關(guān)波形有關(guān) 雷電沖擊：雷電沖擊：1.2s/50s 操作沖擊：操作沖擊：25s/250s 實際沖擊波具有分散性，必須規(guī)定統(tǒng)一實際沖擊波具有分散性，必須規(guī)定統(tǒng)一的沖擊電壓波形參數(shù)的沖擊電壓波形參數(shù) XJTU【3

28、8】/57 T1：波頭時間（波前時間）：波頭時間（波前時間） T2：半峰值時間（波長時間、波尾時間）：半峰值時間（波長時間、波尾時間） XJTU【39】/57沖擊電壓發(fā)生器 基本原理：基本原理：并聯(lián)充電并聯(lián)充電、串聯(lián)放電串聯(lián)放電 XJTU【40】/57電力設(shè)備絕緣試驗結(jié)果分析 試驗結(jié)果與規(guī)程、標準比，看是否符合規(guī)程標試驗結(jié)果與規(guī)程、標準比，看是否符合規(guī)程標準的要求準的要求 試驗結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)比試驗結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)比 試驗結(jié)果與同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比較試驗結(jié)果與同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比較 試驗結(jié)果進行多種試驗項目數(shù)據(jù)的綜合分析試驗結(jié)果進行多種試驗項目數(shù)據(jù)的綜合分析 試驗結(jié)果同設(shè)備的結(jié)構(gòu)和組成結(jié)合起來

29、試驗結(jié)果同設(shè)備的結(jié)構(gòu)和組成結(jié)合起來 試驗結(jié)果同設(shè)備的運行情況結(jié)合起來進行分析試驗結(jié)果同設(shè)備的運行情況結(jié)合起來進行分析 XJTU【41】/57絕緣油的氣相色譜試驗與分析 應(yīng)用目標：充油性設(shè)備應(yīng)用目標：充油性設(shè)備 大中型電力變壓器和電抗器大中型電力變壓器和電抗器 電流互感器電流互感器 電壓互感器電壓互感器 非電氣檢測手段非電氣檢測手段XJTU【42】/57變壓器油中氣體的產(chǎn)生機理 變壓器油是由天然石油經(jīng)過蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油。它變壓器油是由天然石油經(jīng)過蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油。它是由各種碳氫化合物所組成的混合物，其中，碳、氫兩元素占其是由各種碳氫化合物所組成的混合物，其中，碳、氫兩元素

30、占其全部重量全部重量95%99%，其他為硫、氮、氧及極少量金屬元素等。，其他為硫、氮、氧及極少量金屬元素等。石油基碳氫化合物有環(huán)烷烴（石油基碳氫化合物有環(huán)烷烴（CnH2n）、烷烴（）、烷烴（CnH2n+2）、芳）、芳香烴（香烴（CnH2n - m）以及其他一些成分。）以及其他一些成分。熱、電、氧熱、電、氧油裂解油裂解產(chǎn)生特征氣體（不涉及固體絕緣）產(chǎn)生特征氣體（不涉及固體絕緣）熱、電、氧熱、電、氧固體絕緣裂解固體絕緣裂解產(chǎn)生特征氣體（涉及固體絕緣）產(chǎn)生特征氣體（涉及固體絕緣）變壓器油是由許多不同分子量的碳氫化合物分子組成的混合物，變壓器油是由許多不同分子量的碳氫化合物分子組成的混合物，分子中含有

31、分子中含有CH3*,CH2*和和CH*化學(xué)基團，并由化學(xué)基團，并由CC鍵鍵合在一起。鍵鍵合在一起。由于電或熱故障的原因，可以使某些由于電或熱故障的原因，可以使某些CH鍵和鍵和CC鍵斷裂，伴隨鍵斷裂，伴隨生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳氫化合物的自由基，這些氫生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳氫化合物的自由基，這些氫原子或自由基通過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫氣和低原子或自由基通過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫氣和低分子烴類氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等分子烴類氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等 XJTU【43】/57充油電力變壓器不同故障類型產(chǎn)生的氣體 兩種類型：兩種類型：（1）涉及固

32、體絕緣）涉及固體絕緣 （2）不涉及固體絕緣）不涉及固體絕緣XJTU【44】/57三比值法 隨著故障點溫度的升高，變壓器油裂解產(chǎn)生烴類氣體隨著故障點溫度的升高，變壓器油裂解產(chǎn)生烴類氣體按按CH4（甲烷）（甲烷）C2H6（乙烷）（乙烷）C2H4（乙烯）（乙烯）C2H2（乙炔）（乙炔）的順序推移，并且的順序推移，并且H2是低溫時由局部是低溫時由局部放電的離子碰撞游離所產(chǎn)生?；谏鲜鲇^點，產(chǎn)生以放電的離子碰撞游離所產(chǎn)生。基于上述觀點，產(chǎn)生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值為的比值為基礎(chǔ)的四比值法。由于在四比值法中基礎(chǔ)的四比值法。由于在四比值法中C2H6/CH

33、4的比值的比值只能有限地反映熱分解的溫度范圍，于是只能有限地反映熱分解的溫度范圍，于是IEC降其刪降其刪去而推薦采用三比值法。去而推薦采用三比值法。 三比值法的原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在三比值法的原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對濃度與溫度的相故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從互依賴關(guān)系，從5種特征氣體中選取兩種溶解度和擴散種特征氣體中選取兩種溶解度和擴散系數(shù)相近的氣體組成三對比值，以不同的編碼表示。系數(shù)相近的氣體組成三對比值，以不同的編碼表示。 XJTU【45】/57DL/T722-2000導(dǎo)則導(dǎo)則還提示利用還提示利用三對

34、比值的另一種判斷故障類型的三對比值的另一種判斷故障類型的方法，即溶解氣體分析解釋表方法，即溶解氣體分析解釋表 XJTU【46】/57三比值法應(yīng)用原則只有根據(jù)氣體各組分含量的注意值或氣體增長率的注意值有理由只有根據(jù)氣體各組分含量的注意值或氣體增長率的注意值有理由判斷設(shè)備可能存在故障時，氣體比值才是最有效的，并應(yīng)予以計判斷設(shè)備可能存在故障時，氣體比值才是最有效的，并應(yīng)予以計算。對氣體含量正常，且無增長趨勢的設(shè)備，比值沒有意義。算。對氣體含量正常，且無增長趨勢的設(shè)備，比值沒有意義。假如氣體的比值與以前的不同，可能有新的故障重疊或正常老化假如氣體的比值與以前的不同，可能有新的故障重疊或正常老化上。為了

35、得到僅僅相對于新故障的氣體比值，要從最后一次分析上。為了得到僅僅相對于新故障的氣體比值，要從最后一次分析結(jié)果中減去上一次的分析數(shù)據(jù)，并重新計算比值（尤其在結(jié)果中減去上一次的分析數(shù)據(jù)，并重新計算比值（尤其在CO和和CO2含量較大的情況下）。在進行比較時，要注意在相同的負荷含量較大的情況下）。在進行比較時，要注意在相同的負荷和溫度等情況下在相同的位置取樣。和溫度等情況下在相同的位置取樣。由于溶解氣體分析本身存在的試驗誤差，導(dǎo)致氣體比值也存在某由于溶解氣體分析本身存在的試驗誤差，導(dǎo)致氣體比值也存在某些不確定性。利用些不確定性。利用DL/T722-2000導(dǎo)則導(dǎo)則所述的方法，分析油中所述的方法，分析油

36、中溶解氣體結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性。對氣體濃度大于溶解氣體結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性。對氣體濃度大于10 L/L的氣的氣體，兩次的測試誤差不應(yīng)大于平均值的體，兩次的測試誤差不應(yīng)大于平均值的10%，而在計算氣體比值，而在計算氣體比值時，誤差提高到時，誤差提高到20%。當(dāng)氣體濃度低于。當(dāng)氣體濃度低于10 L/L時，誤差會更大，時，誤差會更大，使比值的精確度迅速降低。因此在使用比值法判斷設(shè)備故障性質(zhì)使比值的精確度迅速降低。因此在使用比值法判斷設(shè)備故障性質(zhì)時，應(yīng)注意各種可能降低精確度的因素。尤其是對正常值較低的時，應(yīng)注意各種可能降低精確度的因素。尤其是對正常值較低的電壓互感器、電流互感器和套管，更要注意這種情況

37、。電壓互感器、電流互感器和套管，更要注意這種情況。XJTU【47】/57三比值法的不足之處 找不到編碼 多種故障并存多種故障并存 內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜 比值邊界區(qū)域易誤判 故障類型不夠全面 “藝術(shù)藝術(shù)”而非而非“科學(xué)科學(xué)”XJTU【48】/57新方法-人工智能 支持向量機 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 遺傳算法 組合決策樹 模糊數(shù)學(xué) 等等等等XJTU【49】/57局部放電試驗 產(chǎn)生原因：絕緣局部缺陷（氣泡）產(chǎn)生原因：絕緣局部缺陷（氣泡） 導(dǎo)致后果：電老化、嚴重時導(dǎo)致絕緣失導(dǎo)致后果：電老化、嚴重時導(dǎo)致絕緣失效效 放電特征：電脈沖、電磁波、聲波、光放電特征：電脈沖、電磁波、聲波、光燈燈 試驗優(yōu)點：實時性、

38、前瞻性試驗優(yōu)點：實時性、前瞻性XJTU【50】/57局部放電原理及波形 三電容模型 電流脈沖CmCgCbVtvgvpvrdQ/dtvg形成時間XJTU【51】/57局部放電幾個主要參量 (1)視在放電電荷視在放電電荷q。它是指將該電荷瞬時注入試品兩端時，引起試品兩。它是指將該電荷瞬時注入試品兩端時，引起試品兩端電壓的瞬時變化量與局部放電本身所引起的電壓瞬時變化量相等的電端電壓的瞬時變化量與局部放電本身所引起的電壓瞬時變化量相等的電荷量，視在電荷一般用荷量，視在電荷一般用pC(皮庫皮庫)來表示。來表示。(2)局部放電的試驗電壓局部放電的試驗電壓。它是指在規(guī)定的試驗程序中施加的規(guī)定電壓，。它是指在規(guī)定的試驗程序中施加的規(guī)定電壓，在此電壓下，試品不呈現(xiàn)超過規(guī)定量值的局部放電。在此電壓下，試品不呈現(xiàn)超過規(guī)定量值的局部放電。(3)局部放電能量局部放電能量。是指因局部放電脈沖所消耗的能量。是指因局部放電脈沖所消耗的能量。(4)局部放電起