破坏性试验，即耐压试验：以等价或高于设备的正常
运行电压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试 验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或 裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲 击耐压试验及操作冲击耐压试验
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2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）
测量绝缘电阻能发现的缺陷
• 总体绝缘质量欠佳 • 绝缘受潮 • 两极间有贯穿性的导电通道 • 绝缘表面情况不良
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测量绝缘电阻不能发现的缺陷
• 绝缘中的局部缺陷 • 绝缘的老化
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测量绝缘电阻注意事项
• 试验前后将试品接地放电 • 高压测试连线架空 • 测吸收比和极化指数时，应待电源电压稳定后再接入试品 • 防止试品向兆欧表反向放电 • 绕组的影响 • 绝缘电阻与温度的关系
杂散电容：高压引线与低压 臂之间有电场的影响，可看 作其间有杂散电容Cs。由于 低压臂的电位很低，Cx和C0 的电容量很小，如C0一般只 有50100pF，杂散电容Cs的 引入，会产生测量误差。若 附近另有高压源，其间的杂 散电容Cs1会引入干扰电流iS ，也会造成测量误差 需要屏蔽，消除杂散电容的 影响
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图5 -2 - 2 被 试 品 一 极 已 固 定 接 地 时的测试电路
T .O. — 被 试 品 ； M — 测 量 系 统 ； S— 屏蔽系统
测量电力变压器主绝缘泄漏电流的接线
T1――调压器； T2――高压试验变压器； D――高压硅堆 R――保护电阻； C――滤波电容； T――被试变压器
试验特点
• 所加直流电压较高，可以发现一些兆欧表不能发 现的缺陷
• 直流电压逐渐升高，可观察电流与电压关系的线 性度
• 线性刻度，能精确读取
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§5-3 介质损耗角正切的测量
西林电桥的基本原理 存在外界电磁场干扰时的测量 测试功效 注意事项
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1.西林电桥的基本原理
不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线
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测量绝缘电阻与吸收比的方法
测量仪表：兆欧表
摇表：带有手摇直流发电机的 兆欧表，俗称摇表
晶体管兆欧表：采用电池供电 ，晶体管振荡器产生交变电压 ，经变压器升压及倍压整流后 输出直流电压
兆 欧 表 的 电 压 ： 500 、 1000 、 2500、5000V等
C xC x C x /2
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磁场干扰时介损的测量 检流计正反接抗磁场干扰的原理：设无磁干扰时，两个
测量臂的数值分别为R3和C4；设存在磁干扰时，两个测量臂的数值分 别为(R3+R3)和(C4+C4)；把检流计和电桥两臂相接的两端倒换一下 ，两个测量臂的数值将分别为 (R3－R3)和(C4－ C4)
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西林电桥的基本回路
2.存在外界电磁场干扰时的测量
现场试品：难以实现屏蔽，干扰较严重
两次测量法：第一次测得tg1和Cx，然后倒换试验
变压器原边电源线的两头(试验电压U的相位转
180)，测得第二次的数值tg2和Cx，可用下式计 算得准确的tg和Cx值：
tg C x t g1C x tg 2/C x C x
绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化 趋势，显著提高了其判断的准确性
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§5-1 测定绝缘电阻
双层介质模型的电流－时间特性
i t U / R 1 R 2 U R 2 C 2 R 1 C 1 2 / C 1 C 2 2 R 1 R 2 R 1 R 2 e t /
离线：要求被试设备退出运行状态，通常是周
期性间断地施行
特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两
种方式。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才 进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接， 尤其周期性的离线试验更不易判断准确
在线：在被试设备处于带电运行的条件下，对
设备的绝缘状况进行连续或定时的监测
特点：只能采用非破坏性试验方式。除测定
C 1 C 2 R 1 R 2 / R 1 R 2
双层介质等值电路图 吸收和泄漏电流及绝缘电阻的变化曲线
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i a U R 2 C 2 R 1 C 1 2 /C 1 C 2 2 R 1 R 2 R 1 R 2 e t/
K t/e
在工程应用上，把介质处在吸收过程时的U/i也称为绝缘 电阻R
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§5-2 测定泄漏电流
测量泄漏电流的两种测试电路
H
T .O .
L
S
R P
C PA A
K
AS M
T .O.
图5 - 2 -1 测 量 泄 漏
电流的电路图
R — 保护电阻；P— 放电管 T .O . — 被 试 品 ； H — 高 电 位 电 极 L — 低电 位 电极 ； PA — 直流 微 安表 C — 缓冲电容；K — 旁路开关；S — 屏蔽系统
当检流计正接时测得： tg1C4C4R4
Cx1 C0R4/R3R3
当检流计反接时测得： tg2C4C4R4
Cx2 C0R4/R3R3
因无磁场干扰时： tg C4R4
Cx C0R4 / R3
故可得： tgtg1tg2/2
Cx2Cx1Cx2/Cx1Cx2
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测试功效
• 有效
受潮 穿透性导电通道 气泡电离、绝缘分层、脱壳 绝缘老化劣化 绝缘油脏污、劣化
西林电桥：
高压臂：代表试品的Z1；无损耗的标准电容CN ，它以阻抗Z2作为代表。 低压臂：处在桥箱体内的可调无感电阻R3，以 Z3来代表；无感电阻R4和可调电容C4的并联， 以Z4来代表 保护：放电管P 电桥平衡：检流计G检零 屏蔽：消除杂散电容的影响
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电桥的平衡条件：
Z1/Z3 = Z2/Z4
• 无效
局部损坏 小部分绝缘的老化劣化 个别绝缘弱点
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注意事项
• 分部测试-部分缺陷 • 与温度的关系-指数规律 • 与试验电压的关系-绝缘好：基本不变 • 护环-表面泄露和屏蔽-干扰电场源 • 测试绕组时tg -首尾短接
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第五章 电气设备绝缘试验（一）
绝缘监测和诊断的基本概念 绝缘电阻和泄漏电流的测量 介质损耗角正切的测量
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绝缘的监测和诊断技术分类：
1. 按照对设备造成的影响程度分类 非破坏性试验，即检查性试验：在较低电压下或用
其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，判断绝缘 内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
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吸收和泄漏电流及绝缘电阻的变化曲线
定义吸收比K：
加压60秒时的绝缘电阻与15秒时绝缘绝缘电阻之
比值
KR60/R15
定义极化指数P：
为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电阻之比值
PR10/R1
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绝缘状态的判定
若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻 R1 、R2会显著降低，泄漏电流大大增加，时间常数τ大为 减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘部分受潮，只要R1与 R2中的一个数值降低，τ值也会大为减小，吸收电流仍会 迅速衰减，仍可造成吸收比K（及极化指数P，下同）的 下降。当K＝1或接近于1，则设备基本丧失绝缘能力。
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直流电源的要求
• 输出电压（幅值、脉动系数小于3%） • 输出电流 （1mA 以下，电压不减低） • 电源保护（保护电阻，放电管、并联电容
、旁路开关）
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注意事项
• 与测绝缘电阻相同 • 电压保持时间1分钟（待电容电流和吸收电
流充分衰减），泄漏电流稳定
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兆欧表选择：根据设备电压等 级的不同，选用不同电压的兆 欧表。例：额定电压1kV及以 下者使用1000V兆欧表；1kV以 上者使用2500V兆欧表
兆欧表的原理结构图
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例：用兆欧表测量套管绝缘电阻
LL G E 兆欧表
芯柱 法兰 瓷体屏蔽环
图5 1 2 用兆欧表测套管绝缘的接线图
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并等值回路
tgδ= 1/ ωRx Cx =ωR4 C4 Cx = R4CN/[R3 (1+tg2δ)]
串联等值回路
tgδ= ωRx Cx =ωR4 C4 Cx = CNR4/R3
Cx：因为tg2 极小，故两
种等值电路的Cx近似相等
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西林电桥的基本回路
接线方式
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屏蔽：