1、中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则发布实施中华人民共和国能源部发布目录现场绝缘试验实施导则绝缘电阻吸收比和极化指数试验现场绝缘试验实施导则直流高电压试验现场绝缘试验实施导则介质损耗因数试验现场绝缘试验实施导则交流耐压试验现场绝缘试验实施导则避雷器试验现场绝缘试验实施导则变压器操作波感应耐压试验中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则绝缘电阻吸收比和极化指数试验主要内容和适用范围本导则提出了绝缘电阻吸收比和极化指数试验所涉及的仪表选择试验方法和注意事项等一系列技术细则贯彻执行有关国家标准和能源部电气设备预防性试验规程的相应规定本导则适用于在发电厂变电所电力线路等现场和在修理车间
2、试验室等条件下对高低压电气设备绝缘进行绝缘电阻吸收比和极化指数试验试验内容绝缘电阻测量电气设备的绝缘电阻是检查设备绝缘状态最简便和最基本的方法在现场普遍用兆欧表测量绝缘电阻绝缘电阻值的大小常能灵敏地反应绝缘情况能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷用兆欧表测量设备的绝缘电阻由于受介质吸收电流的影响兆欧表指示值随时间逐步增大通常读取施加电压后的数值或稳定值作为工程上的绝缘电阻值吸收比和极化指数吸收比为绝缘电阻值与绝缘电阻值之比值即对于大容量和吸收过程较长的变压器发电机电缆等有时吸收比值尚不足以反映吸收的全过程可采用较长时间的绝缘电阻比值即和时绝缘电阻的比值称作绝缘的
3、极化指数在工程上绝缘电阻和吸收比或极化指数能反映发电机或油浸变压器绝缘的受潮程度绝缘受潮后吸收比值或极化指数降低如图因此它是判断绝缘是否受潮的一个重要指标图某台发电机绝缘电阻与时间的关系干燥前干燥结束时运行后并冷却至应该指出有时绝缘具有较明显的缺陷例如绝缘在高压下击穿吸收比值仍然很好吸收比不能用来发现受潮脏污以外的其他局部绝缘缺陷使用仪表最常用的测量仪表是兆欧表兆欧表的型式中华人民共和国能源部批准实施兆欧表按电源型式通常可分为发电机型和整流电源型两大类发电机型一般为手摇或电动直流发电机或交流发电机经倍压整流后输出直流电压整流电源型由低压交流电或干电池经整流稳压晶体管振荡器升压和倍压整流后输出直
4、流电压兆欧表的电压兆欧表电压通常有等多种也有可连续改变输出电压的应按照电气设备预防性试验规程的有关规定选用适当的电压图兆欧表的一般负载特性对水内冷发电机采用专用兆欧表测量绝缘电阻兆欧表的容量兆欧表的容量即最大输出电流值输出端经毫安表短路测得对吸收比和极化指数测量有一定的影响测量吸收比和极化指数时应尽量采用大容量的兆欧表即选用最大输出电流及以上的兆欧表以期得到较准确的测量结果兆欧表的负载特性兆欧表的负载特性即被测绝缘电阻和端电压的关系曲线随兆欧表的型号而变化图为兆欧表的一般负载特性当被测绝缘电阻值低时端电压明显下降选用兆欧表时的注意事项对有介质吸收现象的发电机变压器等设备绝缘电阻值吸收比值和极化
5、指数随兆欧表电压高低而变化故历次试验应选用相同电压的兆欧表对二次回路或低压配电装置及电力布线测量绝缘电阻并兼有进行直流耐压试验的目的时可选用兆欧表由于低压装置的绝缘电阻一般较低兆欧表输出电压因受负载特性影响实际端电压并不高用兆欧表代替直流耐压试验时应考虑到低绝缘电阻时端电压降低的因素试验步骤断开被试品的电源拆除或断开对外的一切连线将被试品接地放电对电容量较大者如发电机电缆大中型变压器和电容器等应充分放电放电时应用绝缘棒等工具进行不得用手碰触放电导线用干燥清洁柔软的布擦去被试品外绝缘表面的脏污必要时用适当的清洁剂洗净兆欧表上的接线端子是接被试品的接地端的是接高压端的是接屏蔽端的应采用屏蔽线和绝缘
6、屏蔽棒作连接将兆欧表水平放稳当兆欧表转速尚在低速旋转时用导线瞬时短接和端子其指针应指零开路时兆欧表转速达额定转速其指针应指然后使兆欧表停止转动将兆欧表的接地端与被试品的地线连接兆欧表的高压端接上屏蔽连接线连接线的另一端悬空不接试品再次驱动兆欧表或接通电源兆欧表的指示应无明显差异然后将兆欧表停止转动将屏蔽连接线接到被试品测量部位如遇表面泄漏电流较大的被试品如发电机变压器等还要接上屏蔽护环驱动兆欧表达额定转速或接通兆欧表电源待指针稳定后或读取绝缘电阻值测量吸收比和极化指数时先驱动兆欧表至额定转速待指针指时用绝缘工具将高压端立即接至被试品上同时记录时间分别读出和或和时的绝缘电阻值读取绝缘电阻后先断开
7、接至被试品高压端的连接线然后再将兆欧表停止运转测试大容量设备时更要注意以免被试品的电容在测量时所充的电荷经兆欧表放电而使兆欧表损坏断开兆欧表后对被试品短接放电并接地测量时应记录被试设备的温度湿度气象情况试验日期及使用仪表等影响因素及注意事项外绝缘表面泄漏的影响一般应在空气相对湿度不高于条件下进行试验在相对湿度大于的潮湿天气电气设备引出线瓷套表面会凝结一层极薄的水膜造成表面泄漏通道使绝缘电阻明显降低此时应在引出线瓷套上装设屏蔽环用细铜线或细熔丝紧扎圈接到兆欧表屏蔽端子常用的接线如图所示屏蔽环应接在靠近兆欧表高压端所接的瓷套端子远离接地部分以免造成兆欧表过载使端电压急剧降低影响测量结果图测量绝缘电
8、阻时屏蔽环的位置残余电荷的影响若试品在上一次试验后接地放电时间不充分绝缘内积聚的电荷没有放净仍积滞有一定的残余电荷会直接影响绝缘电阻吸收比和极化指数值图为一台发电机先测量绝缘电阻后经历不同的放电时间再进行复测的结果可以看出接地放电至少以上才能得到较正确的结果对三相发电机分相测量定子绝缘电阻时试完第一相绕组后也应充分放电以上才能试验第二相绕组否则同样会发生相邻相间异极性电荷未放净造成测得绝缘是电阻值偏低的现象感应电压的影响测量高压架空线路绝缘电阻若该线路与另一带电线路有一段平行则不能进行测量防静电感应电压危及人身安全同时以免有明显的工频感应电流流过兆欧表使测量无法进行温度的影响试品温度一般应在之
9、间图某台发电机经不同接触地放电时间后复测绝缘电阻结果绝缘电阻随着温度升高而降低但目前还没有一个通用的固定换算公式温度换算系数最好以实测决定例如正常状态下当设备自运行中停下在自行冷却过程中可在不同温度下测量绝缘电阻值从而求出其温度换算系数测量结果的判断绝缘电阻值的测量是常规试验项目中的最基本的项目根据测得的绝缘电阻值可以初步估计设备的绝缘状况通常也可决定是否能继续进行其他施加电压的绝缘试验项目等在电气设备预防性试验规程中有关绝缘电阻标准除少数结构比较简单和部分低电压设备规定有最低值外多数高压电气设备的绝缘电阻值大多不作规定或自行规定除了测得的绝缘电阻值很低试验人员认为该设备的绝缘不良外在一般情况
10、下试验人员应将同样条件下的不同相绝缘电阻值或以同一设备历次试验结果在可能条件下换算至同一温度进行比较结合其它试验结果进行综合判断需要时对被试品各部位分别进行分解测量将不测量部位接屏蔽端便于分析缺陷部位附加说明本导则由能源部科技司提出本导则由能源部高电压试验技术标准化技术委员会归口本导则由浙江省电力试验研究所华东电力试验研究所负责起草本导则主要起草人杨善朱匡宇中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则直流高电压试验主要内容和适用范围本导则提出了现场直流高电压绝缘试验所涉及的试验电压的产生试验接线主要元件的选择和试验方法等一些技术细则和注意事项贯彻执行有关国家标准和能源部电气设备预防性试验规程
11、的相应规定本导则适用于在变电所发电厂现场和在修理车间试验室条件下对高压电气设备绝缘进行直流耐压试验和直流泄漏电流试验直流高电压的产生对试验电压的要求直流电压是指单极性正或负的持续电压它的幅值用算术平均值表示由高电压整流装置产生的电压包含有脉动电压的成分因此高压绝缘试验中使用的直流电压是由极性平均值和脉动因数来表示根据不同试品的要求试验电压应能满足试验的极性和电压值还必须具有充分的电源容量高电压试验技术规定在输出工作电流下直流电压的脉动因数应按式计算且见图即式中直流电压的最大值直流电压的最小值直流电压的平均值图脉动电压波形在现场直流电压绝缘试验中为了防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷通常采
12、用负极性直流电压产生直流高电压的回路和主要元件的选择产生直流高电压的回路产生直流高电压主要是采用将交流高电压进行整流的方法普遍使用高压硅堆作为整流元件电源一般使用工频电源对于电压较高的串级整流装置为了减轻设备的重量也采用中频电源获得直流高电压的回路很多可根据变压器电容器硅堆等元件的参数组成不同的整流回路现场常用的基本回路有半波整流回路倍压整流回路和串级整流回路表给出这些回路的接线图直流电压及其脉动因数主要元件的选择保护电阻器为了限制试品放电时的放电电流保护硅堆微安表及试验变压器高压侧保护电阻器的电阻值可取中华人民共和国能源部批准实施表产生直流高电压的回路整流型式接线图直流电压脉动因数符号说明半
13、波整流倍压整流串级整流试验变压器滤波电容器整流硅堆保护电阻器直流电压平均值整流电压峰值被试品直流电流平均值电源频率电压脉动因数发生器串接级数注脉动因数的计算式只适用于正弦波电源式中直流试验电压值试品电流较大时为减少发热可取式中较小的系数的绝缘管长度应能耐受幅值为的冲击电压并留有适当裕度推荐参照所列的数值选用表高压保护电阻器参数直流试验电压电阻值电阻器表面绝缘长度不小于及以下高压保护电阻器通常采用水电阻器水电阻管内径一般不小于采用其它电阻材料时应注意防止匝间放电短路硅堆高压硅堆上的反峰电压使用值不能超过硅堆的额定反峰电压其额定整流电流应大于工作电流并有一定的裕度在利用硅堆整流而其单个的电压不够需
14、要采取多只串联的办法时必须注意务使其电压分布均匀为此通常宜采用并联电阻和电容的方法从现场易于实现的观点来看也可以仅并联均压电阻其数值一般为硅堆反向电阻的如按此值所选的电阻值过高而不易达到时可适当减小为滤波电容器试验小电容量的试品并要求准确读取电流值时例如测量带并联电阻的阀型避雷器电导电流时应加滤波电容器滤波电容器一般取对于电容量较大的试品如电缆发电机变压器等通常不用滤波电容器对泄漏电流很小并仅作粗略检查性的试验如测量断路器支持瓷套及拉杆的泄漏电流也可不用滤波电容器直流高电压试验的接线微安表的接法现场电气设备的绝缘有一端直接接地的也有不直接接地的微安表的接线位置视具体可有下列数种接线见表表中序号
15、和接线图测量准确度较高宜尽量采用序号测量误差较大宜尽量不采用只有在测量条件受到限制时才采用表微安表的接线方式微安表位置序号试验接线符号说明微安表接在高压侧微安表接在低压侧被试品对地绝缘被试品直接接地高电压整流装置保护电阻器滤波电容器高值电阻器串联毫安表微安表被试品微安表的保护为了防止在试验过程中损坏微安表微安表应加装保护图为其保护接线图和用来延缓试品击穿放电的电流陡度防止微安表活动线圈匝间短路或对磁极放电其中串联电阻为式中放电管放电电压微安表满刻度值如果采用外接短路开关一般只在读表时方才断开开关短路开关和微安表的接线必须正确泄漏电流的引线必须先接到短路开关上然后再用导线从短路开关上引到微安表以
16、避免试品击穿时烧坏微安表见图图微安表的保护接线图串联电阻放电管短路开关电感约旁路电容屏蔽端子保护电容图短路开关和微安表的接线正确接线不正确接线直流高电压的测量测量准确度的要求直流电压平均值的测量误差应不大于脉动幅值的测量误差不大于实际脉动幅值的及其直流电压算术平均值的二者数值中较大者对测量系统的一般要求和现场测量见能源部现场直流和交流耐压试验电压测量装置的使用导测脉动电压的测量用示波器测量脉动电压图中高电压容器隔离直流成分如果则脉动成分全部出现在上示波器显示上的脉动电压如果脉动成分比较大可以在上抽头按一定的比例将一部分脉动电压送至示波器图用示波器测量脉动电压用标准电容器和整流电路串联测量脉动电
17、压将标准电容器与全波整流器及微安表串联接到被测电压的两端见图脉动电压幅值与流过标准电容器的整流电流平均值的关系为式中标准电容器的电容量脉动电压的基波频率直流泄漏电流的测量直流泄漏电流的测量当直流电压加至被试品的瞬间流经试品的电流有电容电流吸收电流和泄漏电流电容电流是瞬时电流吸收电流也在较长时间内衰减完毕最后逐渐稳定为泄漏电流一般在试验时图用电容器和整流电路测量脉动电压先把微安表短路然后打开进行读数对具有大电容的设备在还不够时可取或一直到电流稳定才记录但不管取那个时间在对前后所得结果进行比较时必须是相同的时刻消除杂散电流的方法绝缘良好的试品内部泄漏电流很小由此绝缘表面的泄漏和高压引线的杂散电流等
18、都会造成测量误差必须采取屏蔽措施对处于高压的微安表及引线应加屏蔽试品表面泄漏电流较大时应加屏蔽环予以消除如果采用的微安表接在表序号的位置的接线试验装置本身泄漏电流又较大时应在未接入试品之前记录试验电压各阶段的泄漏电流然后在试验结果中分别减去这些泄漏电流值直流高电压试验试验条件试验宜在干燥的天气条件下进行试品表面应抹拭干净试验场地应保持清洁试品和周围的物体必须有足够的安全距离因为试品的残余电荷会对试验结果产生很大的影响因此试验前要将试品对地直接放电以上试验程序直流耐压试验和泄漏电流试验一般都结合起来进行即在直流耐压的过程中随着电压的升高分段读取泄漏电流值而在最后进行直流耐压试验对试品施加电压时应
19、从足够低的数值开始然后缓慢地升高电压但也不必太慢以免造成在接近试验电压时试品上的耐压时间过长从试验电压值的开始以每秒的速度上升通常能满足上述要求试验结果判断将试验电压值保持规定的时间后如试品无破坏性放电微安表指针没有向增大方向突然摆动则认为直流耐压试验通过温度对泄漏电流的影响是极为显著的因此最好在以往试验相近的温度条件下进行测量以便于进行分析比较泄漏电流的数值不仅和绝缘的性质状态而且和绝缘的结构设备的容量等有关因此不能仅泄漏电流的绝对值泛泛地判断绝缘是否良好重要的是观察其温度特性时间特性电压特性及长期以来的变化趋势来进行综合判断放电试验完毕切断高压电源一般需待试品上的电压降至试验电压以下将被试
20、品经电阻接地放电最后直接接地放电对大容量试品如长电缆电容器大电机等需放电以上以使试品上的充电电荷放尽另外对附近电气设备有感应静电电压的可能时也应予放电或事先短路经过充分放电后才能接触试品对于在现场组装的倍压整流装置要对各级电容器逐级放电后才能进行更改接线或结束试验拆除接线对电力电缆电容器发电机变压器等必须先经适当的放电电阻对试品进行放电如果直接对地放电可能产生频率极高的振荡过电压对试品的绝缘有危害放电电阻视试验电压高低和试品的电容而定必须有足够的电阻值和热容量通常采用水电阻器电阻值大致上可用每千伏放电电阻器两极间的有效长度可参照高压保护电阻器的长度选用表放电棒的绝缘部份自握手护环到放电电阻器下
21、端接地线连接端的长度应符合安全规程的规定并不小于放电电阻器的有效长度图放电棒的尺寸附加说明本导则由能源部科技司提出本导则由能源部高电压试验技术标准化技术委员会负责起草本导则主要起草人张仲大朱匡宇中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则介质损耗因数试验主要内容和适用范围本导则提出了测量高压电气设备绝缘介质损耗因数和电容的方法试验接线和判断标准着重阐述现场测量的各种影响因素可能产生的误差和减少误差的技术措施贯彻执行有关国家标准和能源部电气设备项防性试验规程以下简称规程等的相应规定本导则适用于发电厂变电所现场和修理车间试验室等条件下测量高压电气设备绝缘的介质损耗因数和电容本导则中的试验结果判断
22、标准主要引自规程对规程中未规定的本导则中提出的推荐值供参考测量仪器西林电桥西林电桥的四个桥臂由四组阻抗元件所组成其原理接线如图所示电桥平衡时图西林电桥原理接线图正接线反接线在工频试验电压下式中取为则即的数值就是值电流比较型电桥中华人民共和国能源部批准实施图是电源比较型电桥原理接线图图中为标准电容表示被试品的电容表示被试品介质损耗等值电阻为试验电压为十进可调电阻箱为可选电容和分别表示电流比较型电桥标准臂和被测臂匝数当电桥平衡时由安匝平衡原理可得式中分别等于和型介质试验器图表示型介质试验原理接线它包括标准支路及无感电阻被试支路极性判别支路电源和测量回路等五部分图电流比较型电型电桥原理接线图图型介质
23、试验器原理接线图介质损耗因数式中有功功率视在功率远小于被试品阻抗由图可知串联后不影响的大小和相位在位置上测出上的压降乘以有关常数可代表试品的视在功率将电压表接到位置调及的可动触点当读数为最小时两个回路的电容电流分量的电压降可完全抵消故电压表读数可代表试品的有功功率极性判别支路是用来判别外界干扰的极性电力设备介质损耗因数的现场测试试验条件及准备试验条件本试验应在良好的天气试品及环境温度不低于的条件下进行准备测试前应先测量试品各电极间的绝缘电阻必要时可对试品表面如外瓷套或电容套管分压小瓷套二次端子板等进行清洁或干燥处理了解充油电力设备绝缘油的电气化学性能包括油的的最近试验结果电力变压器试验接线因变
24、压器的外壳直接接地所以现场测量时采用交流电桥反接法或用型介质试验器进行为避免绕组电感和激磁损耗给测量带来的误差试验时需将测量绕组各相短路非测量绕组各相短路接地用型介质试验器时接屏蔽试验接线如表所示表电力变压器试验接线顺序双绕组变压器加压绕组接地部位三绕组变压器加压绕组接地部位低压高压和外壳低压高压中压和外壳高压低压和外壳中压高压低压和外壳高压中压低压和外壳高压和低压外壳高压和中压低压和外壳高压中压和低压外壳注表中和两项只对及以上的变压器进行测定试验时高中低三绕组端都应短接试验结果的判断变压器的在大修及交接时相同温度下比较不大于出厂试验值的倍历年预防性试验比较数值不应有显著变化大修及预防性试验结
25、果按照规程规定进行综合判断高压套管试验接线测量装在三相变压器上的任一只电容型套管的和电容时相同电压等级的三相绕组及中性点若中性点有套管引出者必须短接加压将非测量的其它绕组三相短路接地否则会造成较大的误差现场常采用高压电桥正接线或型介质试验器测量将相应套管的测量用小套管引线接至电桥的端或型介质试验器的点见图一个一个地进行测量具有抽压和测量端子小套管引出线引出的电容型套管及电容的测量可分别在导电杆和各端子之间进行测量导电杆对测量端子的和电容时抽压端于悬空测量导电杆对抽压端子的和电容时测量端子悬空测量抽压端子对测量端子的和电容时导电杆悬空此时测量电压不应超过该端子的正常工作电压影响测量的因素抽压小套
26、管绝缘不良因其分流作用使测量的值产生偏小的测量误差当相对湿度较大如在以上时正接线使测量结果偏小甚至测值出现负值反接线使测量结果往往偏大潮湿气候时不宜采用加接屏蔽环来防止表面泄漏电流的影响否则电场分布被改变会得出难于置信的测量结果有条件时可采用电吹风吹于瓷表面或待阳光暴晒后进行测量套管附近的木梯构架引线等所形成的杂散损耗也会对测量结果产生较大影响应予搬除套管电容越小其影响也越大试验结果往往有很大差别自高压电源接到试品导电杆顶端的高压引线应尽量远离试品中部法兰有条件时高压引线最好自上部向下引到试品以免杂散电容影响测量结果判断及标准套管测得的按有关规程进行综合判断判断时应注意值与出厂值或初始值比较不
27、应有显著变化电容式套管的电容值与出厂值或初始值比较一般不大于当此变化达时应引起注意套管电容值允许偏差为电容器试验接线现场使用高压电桥测量耦合电容器包括断路器的断口均压电容器的和电容时宜采用正接线测量反接线测量误差较大有时由于湿度或其它因素的影响会出现偏大的试验结果判断标准判断标准如表所示表耦合电容器和断路器断口均压电容器和电容值判断标准序号项目试验类别标准以下电容值偏差交接时不超过出厂值的按制造厂规定运行中不超过标准值的不超过出厂值的值时交接时按制造厂规定按制造厂规定运行中油纸电容时应引起注意油纸电容聚丙烯膜电容注对系列电容器时宜停止使用图电容型电流互感器结构原理图一次绕组电容屏二次绕组及铁芯
28、末屏电流互感器油浸链式和串级式电流互感器试验接线级的电流互感器多数为油浸链式如型和串级式如型结构这类电流互感器现场测量可按一次对二次绕组用高压电桥正接线测量也可按一次对二次绕组及外壳用高压电桥反接线测量判断和标准电流互感器在时的值按规程规定进行综合判断且与出厂及历年数据比较不应有显著变化电容型电流互感器试验接线电容型电流互感器的结构如图所示最外层有末屏引出试验时可采用高压电桥正接线进行一次绕组对末屏的及电容的测量电流互感器进水受潮以后水分一般沉积在底部最容易使底部和末屏绝缘受潮采用反接线测量末屏对地的和电容加压在末屏与油箱座之间另外将初级绕组接到电桥的端屏蔽试验时施加电压根据末屏绝缘水平和测量
29、灵敏度选用一般可取判断和标准电容型电流互感器一次绕组对末屏的试验结果判断标准应不大于表中的数值采用反接线测量末屏对地的的标准为表电容型电流互感器的标准电压胶纸交接和大修后运行中油纸交接和大修后运行中注电流互感器主绝缘电容值与出厂值比较应无明显变化的电容允许偏差以下的电容允许偏差电流互感器的标准是根据交流电气设备交接预防性试验规程的规定电压互感器电容式电压互感器电容式电压互感器由电容分压器电磁单元包括中间变压器和电抗器和接线端子盒组成其原理接线如图有一种电容式电压互感器是单元式结构分压器和电磁单元分别为一单元可在现场组装另有种电容式电压互感器为整体式结构分压器和电磁单元合装在一个瓷套内无法使电磁
30、单元同电容分压器两端断开试验接线主电容的和的测量测量主电容的和的接线如图所示由中间变压器励磁加压点接地分压电容的点接高压电桥的标准电容器高压端主电容高压端接高压电桥的端按正接线法测量由于点绝缘水平所限试验电压不超过此时与串联组成标准支路一般的而故不影响测量结果图电容式电压互感器结构原理图主电容分压电容电抗器保护间隙中间变压器阻尼电阻防振电容器接地刀闸载波耦合装置分压电容低压端中间变压器低压端中间变压器二次绕组的三次绕组分压电容和的测量测量分压电容和的接线图如图所示由中间变压器励磁加压点接地分压电容图测量接线图图测量的接线图的点接高压电桥的端主电容高压端与标准电容高压端相接按正接线法测量试验电压
31、左右由中间变压器绕组容量而定此时与串联组成标准支路测量中间变压器的和用反接线法将末端与首端相连悬空中间变压器二次绕组三次绕组短路接地按反接线测量由于点绝缘水平限制外施交流电压其试验接线和等值电路见图图测量中间变压器和电容的接线和等值电路试验接线图等值电路图判断和标准电容分压器的试验标准见表的规定中间变压器的试验按规程电磁电压互感器规定判断电磁式全绝缘电压互感器试验接线可以采用将一次组短路加压二次及三次组绕短路接西林电桥点的正接法来测量及电容值可以采用将一次绕组短路接电桥的点其二次及三次绕组短路直接接地的反接法图串级式电压互感器原理接线图静电屏蔽层一次绕组高压铁芯平衡绕组连耦绕组二次绕组三次绕组
32、支架判断和标准电磁式电压互感器的值按规程规定判断串级式电压互感器绕组结构图为串级式电压互感器的绕组及结构布置图一次绕组分成段绕在两个铁芯上两个铁芯被支撑在绝缘支架上铁芯对地分别处于和的工作电压一次绕组最末一个静电屏共有个静电屏与末端连接点运行中直接接地末电屏外是二次绕组和三次绕组与绕组运行中的电位差仅它们之间的电容量约占整体电容量的级的绕组及结构布置与级类似一次绕组共分段只有一个铁芯铁芯对地电压为的工作电压试验方法和接线测量串级式电压互感器和电容的主要方法有末端加压法末端屏蔽法常规试验法和自激法末端加压法采用较广它的优点是电压互感器点接地抗电场干扰能力较强不足之处是存在二次端子板的影响且不能测
33、绝缘支架的值末端屏蔽法接屏蔽能排除端子板的影响能测出绝缘支架的值既适于用型介质试验器又适于用电桥进行测量自激法抗干扰力差一般较少采用试验接线和方法如图表所示图末端加压法测量接线图末端加压法测量线圈端部的接线图末端屏蔽法试验接线图末端屏蔽法测量支架与线端并联部的接线图末端屏蔽法直接测量支架接线图常规法反接线接线绝缘支架和电容的测量由于支架的电容量很小一般为因此按图直接法测量的灵敏度很低在强电场干扰下往往不易测准建议使用间接法按图和图两次测量后用式计算出绝缘支架的电容和介质损耗因数即按图测量时为便于电桥平衡需在上再并接适当电阻通常取外并电阻此时被试的值等于的微法数除以即试验标准表测量电压序号试验方
34、法图号西林电桥接线方式接线方式端的连接端的连接末端加压法图图正接线正接线末端屏蔽法图图图正接线底座底座地地地常规法图正接线正接线正接线正接线正接线反接线反接线底座地地地地地注表中为做此试验当用末端加压法和末端屏蔽法试验时被试电容的计算式式中是试验时第二第三绕组所在铁心的电位与当用末端加压法试验时对于型电压互感器当用末端屏蔽法试验时对于型电压互感器互感器的和电容的接线方法被试品接线方式被测绝缘部位加压端和试验电压接地端悬浮端底座绕组间支架二次端子三次端子测得结果加接地接地加限于限于接地绝缘绝缘加加加加加通过端加至绝缘接地接地接地绝缘接地接地为与试验电压的比值型电压互感器型电压互感器串级式分级绝缘
35、电压互感器时的值应不大于表中数值表串级式分级绝缘电压互感器测量的试验标准电压等级试验方法交接大修后运行中及以下常规试验法以上常规试验法末端加压法按图接线按图接线末端屏蔽法本体按图接线绝缘支架按图或图接线自激法多油断路器用高压电桥测量多油断路器的值主要是检查套管和油箱内部绝缘部件如灭弧室提升杆绝缘围屏和绝缘油等的绝缘状况现场测试可按的步骤进行试验步骤在合闸状态分别测量三相整体包括绝缘提升杆和套管的和电容值此项测量在需要时进行在分闸状态测量每只套管和灭弧室的和电容当测得的值超出试验标准或与以前比较显著增大时应进行分解试验即落下油箱或放去绝缘油指油箱无法落下者使灭弧室露出油面如明显下降者则是绝缘油和
36、油箱绝缘围屏绝缘不良如无明显下降变化则应擦净油箱内瓷套表面再试如明显下降则是套管脏污如无明显变化则可卸去灭弧室的屏罩再试如明显下降则是屏罩受潮否则拆卸灭弧室如拆卸灭弧室后明显降低则说明灭弧室受潮否则说明套管绝缘不良使用型介质试验器时分别在合闸与分闸状态下测有功功率的差值以确定绝缘的部位合闸毫瓦值与分闸同相的两套管毫瓦值的和之差比差值为正值时说明提长杆和导向板受潮反之差值为负值时说明灭弧室受潮或赃污试验标准多油断路器的非纯瓷套管和断路器的值标准见规程规定按的步骤试验时毫瓦差值在以内为合格差值在范围内时尚可使用若差值超过则应立即处理不能继续使用现场测量的干扰影响和消除方法电场干扰被试设备周围不同相
37、位如三相的带电体与被试设备不同部位间存在电容耦合这些不同部位的耦合电容电流干扰电流沿被试品和电桥测量电路正反侧接线流过形成电场干扰对现场的测量造成误差由于被试设备结果不同其受电场干扰情况也不同电场干扰影响的消除方法屏蔽在部分停电的现场对可能受到邻近带电物体电场影响的被试品特别是直接与电桥连接的暴露的被试品电极在可能条件下用内侧有绝缘层的金属罩铝箔等加以屏蔽屏蔽罩箔接地以减少电场干扰的影响选相倒相法利用选倒相法可以通过计算的方法消除干扰电流被试品从高压端中间电容屏或末端电容耦合的影响一般情况下测量时将电源正反倒相各测一次即可若作反接线测量且测得的时应将电源另选一相测试使为止当实际可简略地按下式计
38、算式中倒相前后的倒相前后的值应用选相倒相法所引起的误差在一般高压电桥允许的误差范围内图臂加反干扰原理图干扰平衡法原理当干扰源特别强利用特制的可调电源加到桥体上可以达到消除干扰对电极平衡和对测量的影响图为以后接线为例在臂上加反干扰源测量的原理图在西林电桥的臂并接一个特制可调的电源反干扰电源电势内阻首先反干扰源的并接不影响干扰电流的分布又因为有所以反干扰源电流主要是流过和臂即如果电桥及臂正好置于试品真实对应位置调节使之满足则因而这就表示流过检流计的干扰电源与反干扰电流之和为零电桥处于平衡这时再加试验电压电桥仍能处于平衡即能得到较准确的值操作步骤按常规的测量方法接好线不加试验电源将反干扰电源的两个输
39、出端分别接入电桥的端和端或者是端和端或者是端和端将电桥的调整在估计的测量值位置上例如试品电容为左右时可将调整在大约为的位置上预调得越准确一般一次调整反干扰电源装置即可一次平衡成功测试数据准确合上电桥检流计电源将检流计灵敏度放在适当位置观察因电场干扰造成的检流计指示值以不超过刻度为宜合上反干扰装置的电源先调整反干扰装置输出的反干扰电流幅值后调整其相位使检流计在灵敏度最大时指示最小为止固定反干扰电源装置的幅度和相位将检流计调至零位然后合上试验电源按常规试验方法进行测量的平衡操作将试验电压降到零反干扰装置的幅值与相位保持不变将灵敏度调至最大位置若检流计指示很小所测数据即正确值若测试数据要求相当精确时
40、可重复两项操作或进行电源正反相测量移相法电桥采用移相电源如图所示由于干扰电流的相位在该被试设备的位置是不变的所以调节电桥电源电压的相位的相位便相应的变化于是可以改变和的夹角当调节移相器使它们的夹角为零的时候上述即等于见图设在开关的正反两种不同位置下将电桥调节到平衡所得电桥读数为和则被试品介质损失角为电桥的两次电容测量值为它们分别正比于和图用移相电源消除干扰图用移相电源时的电流相量图被试品的实际电容值正比于为找出相应于夹角为零的移相器位置的方法如下在图中将与短接并将放在最大此时干扰电流由电源供给的被试品电流均流过检流计它们的路径由图虚线箭头所示调节移相电源的相角和电压幅值使检流计指示为最小此时即
41、表示上述夹角接近零断开电源保持移相电源相位拆除短路正式开始测量将电压升至所需电压若在正反位置下的值相等即说明移相效果良好用移相法测试操作比较复杂磁场干扰当电桥靠近电抗器等漏磁通较大的设备时可能会受到磁场干扰通常这一干扰主要是由于磁场作用于电桥回路所引起为了消除干扰的影响一般可将电桥移动位置约数米即可移到磁场干扰较小或影响范围以外若不可能则也可以在检流计极性转换开关处于两种不同位置时将电桥平衡求得每次平衡时的试品介质损失角及电容值然后再求取两次的平均值来消除磁场干扰的影响其他影响因素其他影响因素有电桥配套的标淮电容器绝缘受潮电桥接线插座的屏蔽不良被试品与电桥的连接电缆屏蔽线长度超过被试物电极的绝
42、缘电阻和杂散电容消除方法高压电桥应定期校验试验时保证接线完好不受潮被试物周围的杂物应予清除绝缘油的测量测量仪器高压交流电桥测量绝缘油用的高压交流电桥其的基本误差应小于通常采用有防护电位调节器的西林电桥或电流比较型交流电桥油杯可采用图所示的绝缘油测量油杯电极及温度控制加热器也可以来用其他结构的油杯油杯外电极接高压内电极接电桥图绝缘油测量油杯高压极外电极测量极内电极试验油测量极引出端排气端保护极护环测温传感器均温度传感器加热器图测量油杯的主要技术特性两电极空间距离空杯电容量最大测试电压工频空杯液体容量约电极材料不锈钢体积直径高重量约试验接线有防护电位装置的西林电桥试验接线图见图近来防护电位自动调节
43、器逐步取代手动调节器串接在电桥接地端回路中此自动调节器自电桥对角线上点取得电位经电子电路隔离和放大后将相同幅值和相位的防护电位施加于电桥的内屏蔽使电桥对角线电缆线芯桥臂元件等对内屏蔽的杂散电容因等电位而不产生电容效应从而提高电桥的测量精度试验步骤清洗油杯试验前先用四氯图绝缘油试验接线图化碳或酒精等清洗剂将测量油杯仔细清洗并烘干以防附着于电极上的任如污物杂质及水份潮气等影响试验结果使空杯的值小于才能满足于绝缘油测试准确度的要求施加适当的试验电压和温度试验电压由测量油杯电极间隙大小而定保证间隙上的电场强度为一般测量油杯间隙为因此施加电压即可在注油试验前还必须对空杯进行倍工作电压的耐压试验然后用被试
44、验绝缘油冲洗油杯二三次再将被试验绝缘油注入油杯静置以上待油中气泡逸出后在常温下进行测量由于判断油质的好坏主要是以高温下测量得的值为准因此还必须将被试油样升温变压器油应升温至电缆油应升温至升温装置可以使用配套的温度控制加热器或油浴加热器等但必须注意的是不论采用哪一种升温装置达到预定温度后的自然温升即温度达到所需温度虽然断开加温电源但油杯内的温度仍要继续上升这就需要试验人员根据操作电桥的经验在油杯未达到顶定温度时开始进行测试一般可以在预定温度前的开始测试待测试完毕油杯即可达到所需温度绝缘油标准绝缘油的标准是按照规程规定的其中时及以下和绝缘油的标准是引用运行中变压器油质量标准的规定新油及再生油即注入
45、设备前的油时不应大于注入设备后的油时不应大于时及以下不应大于不应大于运行中的油时不应大于时及以下不应大于不应大于电缆油运行中的油时不大于新油不大于绝缘油取样的注意事项取样后油样需送远方试验时取样瓶需用腊封口以防受潮且应在内尽快进行试验附加说明本导则由能源部科技司提出本导则由能源部高电压试验技术标准化技术委员会归口本导则由云南省电力工业局试验研究所华东电力试验研究所负责起草本导则主要起草人杜澄修郑增泰朱匡宇中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则交流耐压试验主要内容和适用范围本导则提出了高压电气设备交流耐压试验所涉及的试验接线试验设备试验方法和注意事项等一些技术细则贯彻执行有关国家标准和能
46、源部电气设备预防性试验规程的相应规定本导则适用于在发电厂变电所现场和修理车间试验室等条件下对高压电气设备进行交流耐压试验交流耐压试验作用概述交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义也是保证设备绝缘水平避免发生绝缘事故的重要手段交流耐压试验是破坏性试验在试验之前必须对被试品先进行绝缘电阻吸收比泄漏电流介质损失角及绝缘油等项目的试验若试验结果正常方能进行交流耐压试验若发现设备的绝缘情况不良如受潮和局部缺陷等通常应先进行处理后再做耐压试验避免造成不应有的绝缘击穿交流试验电压的产生工频高电压通常采用高压试验变压器来产生对电容量较大的被试品可以采用串联
47、振回路产生高电压对于电力变压器电压互感器等具有绕组的被试品可以采用的中频电源对其低压侧绕组激磁在高压绕组感应产生高压高压试验变压器回路交流耐压试验的接线应按被试品的电压容量和现场实际试验设备条件来决定通常试验变压器是成套设备图是一种典型的试验接线在进行变压器电容器等电容量较大的被试品的车流耐压试验时试验变压器的容量常常难以满足试验要求现场常采用电抗器并联补偿当参数选择适当使两条并联支路的容抗与感抗相等时回路处于并联谐振状态此时试验变压器的负载最小采用并联谐振回路应特别注意试验变压器应加装过流速断保护装置因为当被试品击穿时谐振消失试验变压器有过电流的危险串联谐振电路图工频耐压试验原量接线图调压器
48、试验变压器限流电阻球隙保护电阻球间隙被试品电容分压器高低压臂电压表对组合电器发电机和变压电容量较大的被试品进行交流耐压试验需要大容量的试验设备可采用串联谐振试验装置它能够以较小的电源容量试验较大电容和较高试验电压的试品回路由被试品负载电容和与之串联的电抗器和电源组成如图所示当电源频率电感及被试品电容满足下式时回路处于串联谐振状态此时中华人民共和国能源部批准实施图串联谐振回路原理接线图回路中电流为式中励磁电压高压回路的有效电阻被试品上的电压为式中电源角频率被试品电容量输出电压与励磁电压之比为试验回路的品质因数由于试验回路中的很小故试验回路的品质因数很大在大多数正常情况下可达左右即输出电压是励磁电
49、压的倍因此用这种方法能用电压较低的试验变压器得到较高的试验电压由于试验时回路处于谐振状态回路本身具有良好的滤波作用电源波形中的谐波成分在试品两端大为减少通常输出良好的正弦波形电压当被试品击穿时电路失去谐振条件电源输出电流自动减小试品两端的电压骤然下降从而限制了对被试品的损坏程度目前已研制出高压串联谐振成套试验装置根据调节方式的不同串联谐振装置分为工频串联谐振装置带可调电抗器或带固定电抗器和调谐用电容器组工作频率和变频串联谐振装置带固定电抗器工作频率一般两大类工频串联谐振装置所用电抗器的电感量能够连续可调当试验电压较高时可以作成几个电抗器串联使用变频串联谐振装置依靠大功率变频电源调节电源频率使回路达到谐振所用电抗器的电感量是固定的不可调试验频率随被试品电容量不同而改变由于变频串联谐振装置的试验频率随不同电容量的被试品而变化所以其使用范围受到限制串联谐振装置在实际使用时试验回路调谐必须在很低的励磁电压下进行调节电抗器电感或改变电源频率使试品端的电压达到最大此时回路达到谐振状态再按规定的升压速度升高励磁电压使高压
