預(yù)防性試驗(yàn)學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1第一頁，共53頁。 絕緣故障大多因內(nèi)部存在缺陷(quxin)而引起，有些絕緣缺陷(quxin)是在設(shè)備制造過程中產(chǎn)生和潛存下來的，還有一些絕緣缺陷(quxin)則是在設(shè)備運(yùn)行過程中由外界影響因素的作用下逐漸發(fā)展和形成的。就其存在的形態(tài)而言，絕緣缺陷(quxin)可分為兩大類：集中性缺陷(quxin) ；分散性缺陷(quxin) 由于缺陷(quxin)種類很多、影響各異，所以絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的項(xiàng)目也就多種多樣。每個項(xiàng)目所反映的絕緣狀態(tài)和缺陷(quxin)性質(zhì)亦各不相同，故同一設(shè)備往往要接受多項(xiàng)試驗(yàn)，才能作出比較準(zhǔn)確的判斷和結(jié)論。 第1頁/共53頁第二頁，共53頁。本章(bn zhn)內(nèi)容返

2、回(fnhu)第2頁/共53頁第三頁，共53頁。4.1 絕緣電阻、吸收(xshu)比的測量 絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣狀態(tài)(zhungti)最基本的綜合性特性參數(shù)。由于電氣設(shè)備中大多采用組合絕緣和層式結(jié)構(gòu)，故在直流電壓下均會有明顯的吸收現(xiàn)象，使外電路中出現(xiàn)一個隨時間而衰減的吸收電流。第3頁/共53頁第四頁，共53頁。4.1.1 絕緣電阻與吸收比的測量(cling) 4.1.2 目前常用的絕緣電阻測試 測量(cling)泄漏電流從原理上來說，與測量(cling)絕緣電阻是相似的，但它所加的直流電壓要高得多，能發(fā)現(xiàn)用兆歐表所不能顯示的某些缺陷，具有自己的某些特點(diǎn)。 返回(fnhu)第4頁

3、/共53頁第五頁，共53頁。 絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一，通常絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一，通常(tngchng)都用兆歐表來測量絕緣電阻。用兆歐表來測量電氣設(shè)備的絕緣電阻被廣泛的運(yùn)用在常規(guī)絕緣試驗(yàn)中。都用兆歐表來測量絕緣電阻。用兆歐表來測量電氣設(shè)備的絕緣電阻被廣泛的運(yùn)用在常規(guī)絕緣試驗(yàn)中。 4.1.1 絕緣電阻(dinz)與吸收比的測量 圖4-1 兆歐表的原理(yunl)接線圖 第5頁/共53頁第六頁，共53頁。圖4-1 兆歐表的原理(yunl)接線圖 第6頁/共53頁第七頁，共53頁。 第一個支路電流 通過電阻RV 和電壓線圈LV。第二個支路電流 通過被試電阻 RA

4、 和電流線圈LA。兩個線圈中電流產(chǎn)生的力矩方向相反。在力矩差的作用(zuyng)下，使可動部分旋轉(zhuǎn)，兩個線圈所受的力也隨之改變。當(dāng)?shù)竭_(dá)平衡時，指針偏轉(zhuǎn)的角度正比于 。AIVIVIAI圖4-1 兆歐表的原理(yunl)接線圖 第7頁/共53頁第八頁，共53頁。絕緣電阻(dinz)和吸收比測量一、絕緣電阻的測量1、作用：能發(fā)現(xiàn)(fxin)絕緣受潮或有集中性的導(dǎo)電通道2、測量工具：兆歐表3、接線方式：第8頁/共53頁第九頁，共53頁。4.方法規(guī)定(gudng)以加電壓后60秒測得的數(shù)值為該試品的絕緣電阻值.5.注意事項(xiàng)(1)先拆除被試品的電源和對外一切連線,將其接地(jid)并放電(2)待手搖發(fā)電機(jī)

5、穩(wěn)定以后,再將兩端子接在試品上(3)60秒后再讀數(shù)(4)對大容量試品,測好以后先斷兩端子接線, 后停手搖發(fā)電機(jī)(5)注意溫度和濕度的較正第9頁/共53頁第十頁，共53頁。二.吸收(xshu)比的測量1.吸收(xshu)比k 吸收比大小可反映絕緣干燥或受潮k值大(大于或等于1.3)絕緣良好,吸收現(xiàn)象(xinxing)明顯;反之,絕緣受潮,吸收現(xiàn)象(xinxing)不明顯1560RRK 第10頁/共53頁第十一頁，共53頁。2.方法(fngf)按測絕緣電阻的方法(fngf)測15秒和60秒時的電阻再按公式可求得k1560RRK 第11頁/共53頁第十二頁，共53頁。第12頁/共53頁第十三頁，共5

6、3頁。 不論是絕緣電阻的絕對值或是吸收比都只是參考性的。如不滿足最低合格值，則絕緣中肯定存在某種缺陷；但是，如已滿足最低合格值，也還不能肯定絕緣是良好的。有些絕緣，特別是油浸的或電壓等級較高的絕緣，即使有嚴(yán)重缺陷，用兆歐表測得的絕緣電阻值、吸收比，仍可能(knng)滿足規(guī)定要求，這主要是因?yàn)檎讱W表的電壓較低的緣故。 第13頁/共53頁第十四頁，共53頁。測量絕緣電阻(dinz)時應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：第14頁/共53頁第十五頁，共53頁。(4)對帶有繞組的被試品，應(yīng)先將被測繞組首尾短接，再接到L端子：其他非被測繞組也應(yīng)先首尾短接后再接到應(yīng)接端子。(5)絕緣電阻與試品溫度有十分顯著的關(guān)系。 (6)每次

7、測試結(jié)束時，應(yīng)在保持兆歐表電源電壓(diny)的條件下，先斷開L端子與被試品的連線，以免試品對兆歐表反向放電，損壞儀表。返回(fnhu)第15頁/共53頁第十六頁，共53頁。 目前數(shù)字兆歐表已經(jīng)基本上取代了手搖式的兆歐表。數(shù)字兆歐表由高壓(goy)發(fā)生器、測量橋路和自動量程切換顯示電路等三大部分組成。 工作原理為：經(jīng)電子線路構(gòu)成的高壓(goy)發(fā)生器將低壓轉(zhuǎn)換成高壓(goy)試驗(yàn)電源，供給測量橋路；測量橋路實(shí)現(xiàn)比例式測量，將測量結(jié)果送自動量程切換顯示電路進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換和數(shù)字顯示。 目前比較常用的是BY2671數(shù)字兆歐表。 4.1.2 目前(mqin)常用的絕緣電阻測試 第16頁/共53頁第十七頁

8、，共53頁。第17頁/共53頁第十八頁，共53頁。(本節(jié)完)小 結(jié)絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣狀態(tài)最基本的綜合特性參數(shù)。電氣設(shè)備中大多采用組合絕緣和層式結(jié)構(gòu)，故在直流電壓下均有明顯的吸收現(xiàn)象，測量(cling)吸收比可檢驗(yàn)絕緣是否嚴(yán)重受潮或存在局部缺陷。返回(fnhu)第18頁/共53頁第十九頁，共53頁。 4.2 介質(zhì)(jizh)損耗角正切的測量 第19頁/共53頁第二十頁，共53頁。本節(jié)內(nèi)容(nirng)返回(fnhu)第20頁/共53頁第二十一頁，共53頁。4-6 西林電橋(din qio)原理接線圖4.2.1 西林(x ln)電橋測量法的基本原理 第21頁/共53頁第二十二頁，

9、共53頁。 43xnZ ZZ Z 式中Zx、Zn、Z3、Z4分別是電橋(din qio)的試樣阻抗，標(biāo)準(zhǔn)電容器阻抗以及橋臂Z3和Z4的阻抗 11xxxjCZRw=+1NNZj Cw=33ZR=44411j CZRw=+42311tanxNxRCCR44tanxC R解所得(su d)方程式，得 (4-6) （4-7） （4-8） （4-9） 第22頁/共53頁第二十三頁，共53頁。當(dāng) 時，試樣電容可近似(jn s)地按下式計(jì)算： tan0.1x43xNRCCR（4-10） 因此，當(dāng)橋臂電阻R3，R4和電容CN，C4已知時就可以求得試樣電容和損耗(snho)角正切，計(jì)算出Cx后，根據(jù)試樣與電極的

10、尺寸在計(jì)算其相對介電常數(shù)。 第23頁/共53頁第二十四頁，共53頁。 通常橋臂阻抗要比Z3和Z4大得多，所以工作電壓主要作用在橋臂阻抗上，因此它們被稱為高壓臂，而Z3和Z4為低壓臂，其作用電壓往往只有數(shù)伏。為了確保人身和設(shè)備(shbi)安全，在低壓臂上并聯(lián)有放電管（A、B兩點(diǎn)對地），以防止在R3、C4等需要調(diào)節(jié)的元件上出現(xiàn)高壓。 第24頁/共53頁第二十五頁，共53頁。圖4-7 西林(x ln)電橋平衡時的相量圖 第25頁/共53頁第二十六頁，共53頁。 由于絕大多數(shù)電氣設(shè)備的金屬外殼是直接(zhji)放在接地底座上的，換言之，被試品的一極往往是固定接地的。這時就不能用上述正接線來測量它們的t

11、an，而應(yīng)改用圖4-8所示的反接線法進(jìn)行測量。 圖4-8 西林電橋(din qio)反接線原理圖 返回返回(fnhu)第26頁/共53頁第二十七頁，共53頁。圖4-9 外接電源引起(ynq)的電磁干擾 4.2.2 西林(x ln)電橋測量法的電磁干擾 第27頁/共53頁第二十八頁，共53頁。 消除或減小由于電場干擾引起的誤差，可以采取下列(xili)措施 ：（1）加設(shè)屏蔽，用金屬屏蔽罩或網(wǎng)把試品與干擾源隔開。（2）采用移相電源 （3）倒相法 圖4-10移相電源(dinyun)消除干擾的接線圖 返回返回(fnhu)第28頁/共53頁第二十九頁，共53頁。 溫度對tan值的影響很大，具體的影響程度

12、隨絕緣材料和結(jié)構(gòu)的不同(b tn)而異。一般來說，tan隨溫度的增高而增大?，F(xiàn)場試驗(yàn)時的絕緣溫度是不一定的，所以為了便于比較，應(yīng)將在各種溫度下測得的tan值換算到20時的值。 第29頁/共53頁第三十頁，共53頁。圖4-11 與試驗(yàn)電壓的典型關(guān)系曲線1良好的絕緣 2絕緣中存在(cnzi)氣隙 3受潮絕緣 2. 試驗(yàn)(shyn)電壓的影響 第30頁/共53頁第三十一頁，共53頁。3. 試品電容量的影響(yngxing) 對于(duy)電容量較小的試品(例如套管、互感器等)，測量tan能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性缺陷和整體分布性缺陷。但對電容量較大的試品(例如大中型發(fā)電機(jī)、變壓器、電力電纜、電力電容器等

13、)測量tan只能發(fā)現(xiàn)整體分布性缺陷 4. 試品表面泄漏(xilu)的影響 試品表面泄漏電阻總是與試品等值電阻Rx并聯(lián)，顯然會影響所測得的tan值，這在試品的Cx較小時尤需注意。 第31頁/共53頁第三十二頁，共53頁。返回返回(fnhu)(本節(jié)完)小 結(jié)tgtgtg第32頁/共53頁第三十三頁，共53頁。 4.3 局部(jb)放電的測量 當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣發(fā)生局部放電時，將伴隨著出現(xiàn)許多現(xiàn)象。有些屬于電的，例如電脈沖、介質(zhì)損耗的增大和電磁波輻射，有些屬于非電的，如光、熱、噪音、氣體壓力的變化(binhu)和化學(xué)變化(binhu)。這些現(xiàn)象都可以用來判斷局部放電是否存在，因此檢測的方法也可以分為

14、電的和非電的兩類。 第33頁/共53頁第三十四頁，共53頁。 目前得到廣泛應(yīng)用而且比較成功的方法是電的方法，即測量絕緣中的氣隙發(fā)生放電時的電脈沖。它不僅可以判斷局部(jb)放電的有無，還可以判定放電的強(qiáng)弱。 4.3.1 局部放電(fng din)測量的基礎(chǔ) 4.3.2 局部放電(fng din)測量的脈沖電流法 4.3.3 局部放電(fng din)測量的非電檢測法 返回返回(fnhu)第34頁/共53頁第三十五頁，共53頁。(a)示意圖 (b)等值電路(dinl)4.3.1 局部(jb)放電測量的基礎(chǔ) 圖4-12 絕緣(juyun)內(nèi)部氣隙局部放電的等值電路 第35頁/共53頁第三十六頁，共

15、53頁。 在固體或液體介質(zhì)內(nèi)部g處存在一個氣隙或氣泡，Cg代表該氣隙的電容，Cb代表與該氣隙串聯(lián)的那部分(b fen)介質(zhì)的電容，Ca則代表其余完好部分(b fen)的介質(zhì)電容 。整個(zhngg)系統(tǒng)的總電容為: bgabg+C CCCCC sinmuUtsinbgmbgCuUtCC在電源電壓(diny) 的作用下，上分到的電壓gC為：（4-11） （4-12） 第36頁/共53頁第三十七頁，共53頁。圖4-13局部放電時電壓(diny)電流變化曲線 圖4-14 一次局部放電的電流(dinli)脈沖 gurUsU第37頁/共53頁第三十八頁，共53頁。量(zn lin)。（比真實(shí)放電量小得多

16、）aaUCqqaCaUq第38頁/共53頁第三十九頁，共53頁。NWiqUW21qiU第39頁/共53頁第四十頁，共53頁。返回返回(fnhu)第40頁/共53頁第四十一頁，共53頁。4.3.2 局部(jb)放電測量的脈沖電流法 當(dāng)發(fā)生局部放電時，試品兩端會出現(xiàn)一個幾乎是瞬時(shn sh)的電壓變化，在檢測回路中引起一高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后就可以用示波器等測量其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，通過校準(zhǔn)就能得出視在放電量(一般單位用pC)。此法靈敏度高、應(yīng)用廣泛。 返回返回(fnhu)第41頁/共53頁第四十二頁，共53頁。4.3.3 局部(jb)放電測量的非電檢測法 第

17、42頁/共53頁第四十三頁，共53頁。介質(zhì)中發(fā)生局部放電時，其瞬時釋放的能量將放電源周圍的介質(zhì)加熱使其蒸發(fā)，效果(xiogu)就像一個小爆炸。此時放電源如同一個聲源，向外發(fā)出聲波。由于放電持續(xù)時間很短，所發(fā)射的聲波頻譜很寬，可達(dá)到數(shù)MHz。 第43頁/共53頁第四十四頁，共53頁。固體中常用傳感器為測震儀（固體中常用傳感器為測震儀（accelerometer）和聲發(fā)射）和聲發(fā)射（Acoustic Emission）傳感器。測震儀有著平滑的頻率）傳感器。測震儀有著平滑的頻率特性，測試頻率可達(dá)特性，測試頻率可達(dá)50kHz以上。聲發(fā)射傳感器有多個以上。聲發(fā)射傳感器有多個(du )頻段（頻段（30k1

18、MHz），該傳感器有很強(qiáng)的方向），該傳感器有很強(qiáng)的方向性，一般來說只能測試某個特定方向的聲信號。性，一般來說只能測試某個特定方向的聲信號。Senaco AS100 聲傳感器聲傳感器 北京亞捷隆測控北京亞捷隆測控(c kn)技術(shù)有限公司技術(shù)有限公司 第44頁/共53頁第四十五頁，共53頁。第45頁/共53頁第四十六頁，共53頁。將光纖技術(shù)和聲測法相結(jié)合提出了聲-光測法。第46頁/共53頁第四十七頁，共53頁。膜紙絕緣介質(zhì)中，常用高性能液體色譜分析法（HPLC）判斷介質(zhì)老化(lohu)情況。在電力變壓器中，油色譜分析（DGA）方法是一 種簡單、經(jīng)濟(jì)、有效的變壓器在線監(jiān)測方法。 第47頁/共53頁第四十八頁，共53頁。 在高壓電氣設(shè)備中，絕緣油得到了廣泛的應(yīng)用。高壓電氣設(shè)備的主要部件均浸在絕