電氣設備交接性、預防性試驗規(guī)程

電氣設備交接性、預防性試驗規(guī)程第一頁，共35頁。一、電氣試驗的作用：1、保證設備安全運行的重要措施和手段

對于新安裝和大修后的電氣設備進行的試驗，稱為交接驗收試驗

。其目的是鑒定電氣設備本身及安裝和大修的質(zhì)量。

經(jīng)過在電力生產(chǎn)中的不斷實踐證明，對電氣設備按規(guī)定開展檢測試驗工作，是防患于未然，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的重要措施之一，這就是所謂的“預防性試驗”。 交接驗收試驗和預防性試驗的目的是一致的，保證電力設備的安全運行。第二頁，共35頁。2、延長電氣設備的使用壽命

電氣設備的使用壽命主要取決于設備內(nèi)部絕緣材料的性能，對于高壓電氣設備，絕緣性能的衡量指標有電氣性能、機械性能、熱穩(wěn)定性與化學穩(wěn)定性等。絕緣材料的電氣性能主要是指在電場作用下的導電性能、介電性能和絕緣強度，經(jīng)常用電導率、相對介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切以及擊穿強度4個參數(shù)來描述。 而絕緣試驗的目的是采用多種試驗方法，檢測出被試設備的各種缺陷引起電氣性能參數(shù)的改變量，從而判斷被試設備的絕緣情況，安排消除缺陷性維修，以保證電氣設備的安全運行。第三頁，共35頁。二、電氣設備試驗引用的規(guī)程及概要：

1、引用的規(guī)程

DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》；《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》GB50150—2006；2、具體內(nèi)容概要

按試驗周期性質(zhì)來說，這些試驗項目可以分為：1）定期試驗：這是為了及時發(fā)現(xiàn)設備潛在的缺陷或隱患，每隔一定時間對設備定期進行的試驗。例如油中溶解氣體色譜分析、繞組直流電阻、絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)、直流泄漏、直流耐壓、交流耐壓、絕緣油試驗等。第四頁，共35頁。2）大修試驗：指大修時或大修后做的檢查試驗項目。除定期試驗項目外，還需作：穿心螺栓絕緣電阻、局部放電、SF6氣體泄漏試驗、斷路器分合閘時間和速度、電動機定轉(zhuǎn)子間隙測量等試驗，其中有些是機械方面的檢查項目。3）查明故障試驗：指定期試驗或大修試驗時，發(fā)現(xiàn)試驗結果有疑問或異常，需要進一步查明故障性質(zhì)或確定故障位置時進行的一些試驗，或稱診斷試驗。也就是在“必要時”進行的試驗項目。例如：空載電流、短路阻抗、繞組頻率響應、振動、絕緣油含水量和油介損、壓力釋放器、氧化鋅避雷器工頻參考電壓試驗等。

第五頁，共35頁。4）預知性試驗：這是為了鑒定設備絕緣的壽命，搞清被試設備的絕緣是否還能繼續(xù)使用一段時間，或者是否需要近期安排更換絕緣，以便作出更換計劃和工作安排，這些試驗也是在“必要時”進行的。例如發(fā)電機或調(diào)相機定子繞組絕緣老化鑒定、變壓器絕緣紙(板)聚合度試驗等。

按試驗性質(zhì)分類：1）非破壞性試驗或稱絕緣特性試驗：使用較低的試驗電壓或用不會對被試設備絕緣產(chǎn)生累積損傷效應的方法，根據(jù)絕緣介質(zhì)中發(fā)生的各種物理過程，測量絕緣的各種參數(shù)，以及與極化吸收過程有關的特性，和絕緣冷卻媒質(zhì)的一系列其他特性，從而判斷設備的絕緣能力，及時發(fā)現(xiàn)可能的劣化現(xiàn)象，但此類方法比較間接，不容易作出準確的判斷。第六頁，共35頁。2）破壞性試驗或稱絕緣耐壓試驗，是在被試設備上施加高于設備工作電壓的試驗電壓，以求揭示危險性較大的集中性缺陷的存在，并直接檢驗被試設備的絕緣耐壓水平或裕度。耐壓試驗時，對被試設備絕緣可靠性的考驗比較直接和嚴格，缺點是試驗可能給被試設備的絕緣造成一定的損傷，并會導致被試設備的絕緣能力下降和可能恢復的缺陷在試驗過程中發(fā)展為不可逆轉(zhuǎn)的擊穿。第七頁，共35頁。三、技術規(guī)范制定的來源和依據(jù)

1.由絕緣配合設計和研究來制定工頻耐壓試驗電壓標準。

2.不少技術要求是由試驗經(jīng)驗的積累和統(tǒng)計確定的，并經(jīng)多年實踐，逐步修改、完善的（如tgδ、泄漏電流、吸收比等）；

3.由設備運行的可靠性和安全運行情況，決定增減試驗項目和修改試驗周期（如變壓器、電容器、SF6開關設備、支持絕緣子等）。

對于進口設備的適用性問題，原則上以進口設備的技術條件為基礎，來制定預防性試驗項目和要求。第八頁，共35頁。 四、電氣設備常規(guī)試驗及試驗中常見的問題 1.微量水分測試分析水分含量超標

無論是發(fā)電機、變壓器水分含量超標，對設備的安全運行都存在巨大的潛在故障隱患。以330KV主變?yōu)槔?，投運前不得超過10μL/L，投運后不得超過15μL/L.那么為什么要對水分含量進行嚴格的指標監(jiān)督呢？假設主變油的含水量在運行中大于15uL/L后會引起哪些問題？1)

其擊穿電壓隨著含水量的增加會降低；2）油介質(zhì)損耗因數(shù)升高最明顯；第九頁，共35頁。3）使絕緣纖維易老化；4)油紙水分平衡紊亂的危害. 因此，變壓器維護中應盡可能降低油中水分，并加強油中含水量的監(jiān)控和測量，使油中水分含量達到10uL/L以下。

第十頁，共35頁。2.變壓器色譜分析檢測出變壓器中總烴、氫和乙炔的含量超標。

導致變壓器內(nèi)部析出氣體的主要原因為局部過熱、局部電暈放電和電弧。這些現(xiàn)象都會引起變壓器油和固體絕緣的裂解，從而產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生的氣體主要有：氫氣、烴類氣體（如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯等）、一氧化碳、二氧化碳等。大量的分析表明，箱內(nèi)變壓器總烴量達到150uL/L時，需要引起注意，國家標準《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》和一些相關規(guī)程也作出明確規(guī)定，變壓器油中氫和烴類的注意值應不大于150ppm，乙炔的注意值應不大于5ppm。根據(jù)研究和實踐分析表明，局部放電主要分解出氫和甲烷；變壓器油過熱時分解出氫、甲烷、乙烯、丙烯等，而紙和某些絕緣材料過熱分解出一氧化碳、二氧化碳等。第十一頁，共35頁。

3.絕緣電阻和吸收比的測試

絕緣電阻指吸收電流按指數(shù)規(guī)律衰減完畢后測得的穩(wěn)態(tài)電阻值，測量絕緣電阻可有效反應絕緣整體受潮、局部嚴重受潮或貫穿性缺陷等，是電氣設備絕緣測試中應用最廣泛、試驗最方便的項目。1）測試時應該考慮的因素和注意問題有哪些？第一、考慮溫度濕度的影響。一般材料的絕緣電阻值隨環(huán)境溫度的升高而減小。相對而言，表明電阻（率）對環(huán)境濕度比較敏感，而體積電阻（率）則對溫度較為敏感。濕度增加，表面泄漏增大，導體電導電流也會增加。溫度升高，載流子的運動速率加快，介質(zhì)材料的吸收電流和電導電流會相應的增加。第十二頁，共35頁。

第二、考慮測試時間，用一定的直流電壓對被測設備加壓時，被測設備上的電流不是瞬時達到穩(wěn)定值的，而是有一衰減過程，在加壓的同時，流過較大的充電電流，接著是比較長時間緩慢減小的吸收電流，最后達到比較平穩(wěn)的電導電流。第三、綜合考慮。吸收比是同一試品在兩個不同時刻的絕緣電阻的比值，所以排除了絕緣結構和體積尺寸的影響。2)絕緣電阻的測試注意事項：測量前應正確選用表計的規(guī)范，使表計的額定電壓與被測電氣設備的額定電壓相適應，額定電壓500V及以下的電氣設備一般選用500～1000V的兆歐表，500V以上的電氣設備選用2500V兆歐表，高壓設備選用2500～5000V兆歐表。第十三頁，共35頁。使用兆歐表時，首先鑒別兆歐表的好壞，在未接被試品時，先驅(qū)動凈歐表，其指針可以上升到"∞"處，然后再將兩個接線端鈕短路，慢慢搖動兆歐表，指針應指到"0"處，符合上述情況說是兆歐表是好的，否則不能使用。使用時必須水平放置，且遠離外磁場。

接線柱與被試品之間的兩根導線不能絞線，應分開單獨連接，以防止絞線絕緣不良而影響讀數(shù)。測量時轉(zhuǎn)動手柄應由慢漸快并保持150r/min轉(zhuǎn)速，待調(diào)速器發(fā)生滑動后，即為穩(wěn)定的讀數(shù)，一般應取1min后的穩(wěn)定值，如發(fā)現(xiàn)指針指零時不允許連續(xù)搖動，以防線圈損壞。在雷電和鄰近有帶高壓導體的設備時，禁止使用儀表進行測量，只有在設備不帶電，而又不可能受到其他感應電而帶電時，才能進行。第十四頁，共35頁。在進行測量前后對被試品一定要進行充分放電，以保障設備及人身安全。

測量電容性電氣設備的絕緣電阻時，應在取得穩(wěn)定值讀數(shù)后，先取下測量線，再停止轉(zhuǎn)動手柄。測完后立即對被測設備接地放電。避免劇烈長期震動，使表頭軸尖、寶石受損而影響刻度指示。儀表在不使用時應放在固定的地方，環(huán)境溫度不宜太熱和太冷，切勿放在潮濕、污穢的地面上。并避免置于含腐蝕作用的空氣附近。第十五頁，共35頁。 2.介質(zhì)損耗因素tanδ試驗

測量介質(zhì)損耗的目的是判斷電氣設備的絕緣狀況。測量介質(zhì)損耗因數(shù)在預防性試驗中是不可缺少的項目。因為電氣設備介質(zhì)損耗因數(shù)太大，會使設備絕緣在交流電壓作用下，許多能量以熱的形式損耗，產(chǎn)生的熱量將升高電氣設備絕緣的溫度，使絕緣老化，甚至造成絕緣熱擊穿。絕緣能力的下降直接反映為介質(zhì)損耗因數(shù)的增大。2.1影響tanδ值的因素：溫度的影響溫度對tanδ有直接影響。一般情況，隨溫度上升而增加。因此為便于比較，應將各種溫度下測量結果都換算至20℃下的數(shù)值。第十六頁，共35頁。試驗電壓影響良好絕緣的不隨電壓的變化而明顯變化，若絕緣中確有缺陷，則其將隨電壓的升高而明顯增加。測量與試品電容的關系對電容較小的設備，測能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性和整體分布性的缺陷。但對于大電容量的設備，測只能發(fā)現(xiàn)絕緣整體分布性缺陷。用測量tanδ的方法來判斷絕緣狀態(tài)就不很靈敏了。試品表面泄漏電流，測試前應清除絕緣表面的積污和水分，必要時還可以在絕緣表面上裝設屏蔽極。第十七頁，共35頁。2.2測試時注意事項：試品尺寸較大，各部分開用分別試驗時，應單獨測量各部分的介質(zhì)損耗，以提高發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏度?，F(xiàn)場試驗時，若沒有高壓標準電容器，可用較小、數(shù)值已知、且電容量合適的其它高壓電氣設備來代替，這時被試品的值為數(shù)值已知的與電橋上讀數(shù)之和。外界有電場干擾時，將使電橋無法平衡或帶來嚴重誤差。在現(xiàn)場試驗時，應盡量遠離漏磁大的設備。檢流計要注意磁屏蔽，必要時可將檢流計的極性轉(zhuǎn)換開關倒換一下，取兩次讀數(shù)的平均值。被試品和標準電容器的高壓連接線不應出現(xiàn)電暈，否則tgδ增高；被試品的測量極的外部絕緣有臟污或受潮，將分流流過橋體的電流，導致tgδ偏小甚至出現(xiàn)負值。第十八頁，共35頁。3.泄漏電流試驗及直流耐壓試驗

直流泄漏電流試驗與直流耐壓試驗的接線和原理相同，多同步進行。泄漏電流測量與絕緣電阻測量的原理基本相同，不同之處在于測量泄漏電流時所用的電源一般采用可調(diào)的直流高壓裝置，并用微安級電流表直接測量流過試品的電流，在接線時一般采用微安級電流表接在試品低壓端的方法，此接線法測量結果誤差較小。良好的電氣設備絕緣，其泄漏電流應與試驗電壓近似為線性關系，而當絕緣有缺陷或受潮時，其泄漏電流值將隨試驗電壓的升高急劇增長，破壞了伏安特性的線性關系。因此，泄漏電流試驗較絕緣電阻試驗更容易發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，是電纜試驗中的重要項目。第十九頁，共35頁。3.泄漏電流試驗及直流耐壓試驗

泄漏試驗一般與直流耐壓試驗同時進行，這兩個試驗具有以下優(yōu)點： 1)試驗時，絕緣中沒有介質(zhì)損耗，不易產(chǎn)生熱擊穿。試驗電壓逐漸升高，當泄漏電流突然增大時，可停止升壓，不致象交流耐壓那樣會造成絕緣擊穿。 2)將試在同一溫度下的歷次泄漏電流值進行比較，可大致判別絕緣老化程度。 3)試驗中絕緣內(nèi)沒有電容電流流過(在交流耐壓試驗中，電容電流是泄漏電流的主要組成部分)，絕緣薄弱點的傳導電流能靈敏地反映出來，因而能夠發(fā)現(xiàn)絕緣中的局部缺陷及繞組端部絕緣的弱點。第二十頁，共35頁。影響泄漏電流值的因素：1)不同試驗線路的影響。當采用微安表位于低壓端的測試線路時，其受雜散電流的影響較大，因此測得的泄漏電流值可能產(chǎn)生誤差。當采用微安表位于高壓端的測試線路時，微安表受強烈的電磁場的影響，因此必須將微安表很好的加以屏蔽。2)高壓端引線的影響。當微安表位于高壓端，采用話筒屏蔽線作高壓引線時，其外表面地泄漏電流被屏蔽而不流過微安表，因此無測量誤差，否則將產(chǎn)生較大的誤差。當微安表位于低壓端時，采用屏蔽線就沒有作用了，這時接到被試電纜的引線，在其電場強度（取決于導線直徑和形狀）大于20kV/cm時，沿導線表面的空氣發(fā)生游離，對地有一定的泄漏電流并流過微安表，因此影響測試結果的準確度。第二十一頁，共35頁。影響泄漏電流值的因素：3)溫度的影響。直流泄漏試驗與絕緣電阻試驗一樣，溫度對試驗結果的影響十分顯著。隨著溫度的上升，泄漏電流增加。4）表面泄漏的影響。泄漏電流有表面泄漏電流和體積泄漏電流之分。要測量的是體積泄漏電流。在惡劣的氣候條件下以及電纜終端頭臟污、受潮時，電纜的表面泄漏電流很大，甚至超過體積泄漏電流，致使泄漏電流試驗結構不準確。第二十二頁，共35頁。

4.交流耐壓試驗

交流耐壓試驗對絕緣的考驗非常嚴格，能有效的發(fā)現(xiàn)較危險的集中性缺陷，它是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義，也是保證設備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。1）交流耐壓試驗電壓的選擇。不能低于發(fā)電機額定工作線電壓，否則就失去了耐壓試驗的意義。主要考慮大氣過電壓和操作過電壓對絕緣的影響。第二十三頁，共35頁。

4.交流耐壓試驗

交流耐壓試驗對絕緣的考驗非常嚴格，能有效的發(fā)現(xiàn)較危險的集中性缺陷，它是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義，也是保證設備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。1）交流耐壓試驗電壓的選擇。不能低于發(fā)電機額定工作線電壓，否則就失去了耐壓試驗的意義。主要考慮大氣過電壓和操作過電壓對絕緣的影響。第二十四頁，共35頁。2)加壓時間選擇：對于以瓷和液體為主要絕緣的設備為1分鐘，對于以有機固體為主要絕緣的設備為5分鐘，對于電壓互感器為3分鐘，對于油浸電力電纜為10分鐘。 交流耐壓試驗應注意以下幾點： 1)應根據(jù)絕緣介質(zhì)的不同及設備的運行狀況的不同，按照有關規(guī)程及試驗標準選取相應的試驗電壓。充油電力設備在注油后應有足夠靜止時間才可進行交流耐壓試驗。靜止時間無制造廠規(guī)定，則應依據(jù)設備的額定電壓滿足以下要求：500KV設備靜置時間大于72小時；220kv設備靜置時間大于48小時；110kv以下設備靜置時間大于24h。第二十五頁，共35頁。2）耐壓試驗過程中，升壓應當從零開始，禁止在30%試驗電壓以上沖擊合閘。當試驗電壓升到40%以上時，應均勻升壓，升壓速度為每秒3%試驗電壓左右。升壓過程中應監(jiān)視電流的變化，當保護動作后，應查明原因，消除后再進行試驗。3）耐壓時間不應過長，以免引起不應有的絕緣損傷，甚至使本來合格的絕緣發(fā)生熱擊穿。耐壓時間一到，應速將電壓降至輸出電壓的25%以下，再切斷電源，嚴禁在試驗電壓下切斷電源，否則可能產(chǎn)生使試品放電或擊穿的操作過電壓。 4）在試驗過程中，若由于空氣的濕度、設備表面臟污等影響，引起試品表面閃絡放電或空氣擊穿，應不能認為不合格，應處理后再試驗。 5)交流耐壓前后均應測量被試品的絕緣電阻。第二十六頁，共35頁。 5.直流電阻、變比測試對于測量變壓器繞組的直流電阻是出廠試驗、現(xiàn)場安裝交接和預防性試驗的基本項目，其目的是判斷的變壓器繞組是否存在匝間層間短路、是否存在繞組斷股、引線接頭松動和脫落，分接開關運行是否正常等，確定變壓器是否可以投入運行的重要手段之一?！兑?guī)程》對直流電阻不平衡率進行了限定，分為相電阻不平衡率和線電阻不平衡率。對于中性點引出的變壓器，測量繞組與中性點之間的直流電阻，根據(jù)測試結果計算相電阻不平衡率。線電阻不平衡率是測量三相繞組之間的直流電阻。對于發(fā)電機而言對定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組分別進行直流電阻測試。第二十七頁，共35頁。

而分接開關接觸不良的缺陷，是變壓器各類缺陷中數(shù)量最多的一種，約占40%。給變壓器安全運行帶來很大威脅。分接開關接觸不良的直接原因是：分接開關位置不正、接觸點壓力不夠和接點表面鍍層材料易于氧化，而根本原因則是結構設計不合理之處，也沒有采取有效的保證接觸良好的措施。注意事項：1）在進行直流電阻測量時，應同時測量被試品的溫度和周圍空氣的溫度、濕度。被試品溫度不應低于5℃，戶外試驗應在良好的天氣進行，且空氣相對濕度一般不高于80%。2）精心設計，包括測量儀器、測量方法、測量過程進行分析。加強試驗人員的高度責任感。第二十八頁，共35頁。 3）測量的數(shù)據(jù)要進行橫向和縱向的比較，不能單看直流電阻測試數(shù)據(jù)，也要結合變比進行分析更重要，同時輔以油色譜分析，綜合考慮相關的因素和判據(jù)，準確判斷缺陷和故障源。第二十九頁，共35頁。綜合案例：某發(fā)電廠2#主變繞組分接開關接觸不良引起的直流電阻超標事例分析，來講述故障的原因及其分析處理過程。該變壓器是西安變壓器廠生產(chǎn)的，其型號為SFP8-150000/110,額定容量150000KVA，額定電流6275.5A，電壓為121000/13800V，接線組別Yn，d11.2005年2月，該發(fā)電廠2號機組（125MW）因勵磁調(diào)節(jié)柜直流采樣板接觸松動，誤強勵動作，致使無功負荷突然升至137MVar，110KV變電站的2號主變發(fā)出較大轟鳴聲，發(fā)電機因“負序電流、單相低電壓閉鎖過電流”保護動作跳閘。事故發(fā)生后，立即組織人員對變壓器進行全面檢查，并取油樣化驗，油色譜分析總烴超標，決定繼續(xù)跟蹤分析。到2005年4月主變本體油的油色譜分析各種氣體含量大大增加，總烴超標，并出現(xiàn)乙炔，其中乙炔、氫氣d含量超標。從油質(zhì)化驗數(shù)據(jù)來看看，變壓器內(nèi)部可能存在著嚴重的裸露金屬放電發(fā)熱現(xiàn)象，可能是線圈匝間短路；或鐵心多點接地；也可能是線圈的各連接處接觸不良，造成發(fā)熱；也有可能是分接開關接觸不良，更有可能是某些絕緣部分存在著嚴重局部放電。對2號主變進行絕緣電阻、鐵心絕緣電阻測試，結果良好，排除了線圈匝間短路、鐵芯多點接地故障。第三十頁，共35頁。

正常運行中，2號主變分接檔位在3檔。對110KV2號主變高、低壓繞組的直流電阻進行了測量，測試運行檔位3檔，經(jīng)過換算比較發(fā)現(xiàn)A、C兩相的的阻值比較接近出廠值和交接值，惟獨B相的數(shù)據(jù)明顯偏高。BN相繞組的直流電阻為130.0m?，AN相為124.0m?，CN相為124.5m?，較其它兩相明顯偏大，計算其各相繞組之間的差別，發(fā)現(xiàn)其不平衡率為4.8%，遠遠超過規(guī)程規(guī)定的標準。與此同時對2號主變進行變比測試，結果發(fā)現(xiàn)1、2、3檔位變比偏差超標分別為0.57%、0.67%、0.57%均大于規(guī)程規(guī)定的±0.5%。初步懷疑