电气设备试验技术
一、对电气设备试验结果进行分析判断的一般方法
对电气设备的试验结果, 经常采用的分析判断的一般方法如下:
1、试验标准相对照。

一般地说, 如果各项试验结果都能满足交接试验标准准或预防性试验规程的规定, 则能够认为试验结果
基本正确, 设备良好, 能够投入运行。

可是, 如果电气设备个别项目的试验结果达不到要求或老设备没有标准可供参考时, 可按下面
的方法进行分析。

2、调查电气设备检修和运行情况。

了解电气设备在运行中负荷变化、温度、周围环境和异常情况等资料, 了解设备在检修过程中发生了那些缺陷、已经处理了多少、还有什么缺陷没有消除。

3、采用比较法。

( 1) 与历次试验结果进行比较。

电气设备几乎每年都要进行预防性试验, 如果在运行中没有发现什么异常, 则试验结果应大致相同, 特别是与上次的试验结果比较更应接近, 如两次试验结果相差过大, 又超过标准很多, 而试验方法、接线和测量表计又没有问题, 则说明被试设备存在缺陷。

实践证明, 这一比较方法, 很能发现问题。

( 2) 同一设备相间比较。

同一设备三相之间的状况, 应是比较接近的, 如果有一相试验结果与其它两相显著不同, 则可能是该相有问题。

( 3) 同类型设备比较。

同类型设备, 由于绝缘及结构相同, 其性能也应相近。

若同时进行试验, 同类型设备试验结果相差很大, 互相比较就能够看出问题。

为了便于比较, 最好两次试验都在条件相近的情况下进行。

4、进行高电压试验时, 应采取那些安全技术措施
电气设备试验经常在高电压下进行, 因此安全问题特别重要。

因为在高电压下工作, 由于疏忽, 人体与带高电压设备部分的距离小于安全距离时极可能发生人身伤亡事故; 因错接试验电路或错加更高的试验电压很可能使试验设备或被试设备发生损坏。

为了防止意外事故的发生, 应在思想高度重视的基础上, 必须做好以下各项安全技术措施:
1、充分做好试验前的准备工作。

拟定好试验方案, 必须严格执行《电业安全工作规程》的有关内容。

在高电压设备和高电压引线周围, 均应装设遮栏、悬挂”止步高压危险”的表示牌。

装设遮栏的地方应派人看守。

以防止外人不慎入内; 对远处出现高电压( 如电缆试验) 的地方也应装设遮栏, 并也应派人看守。

2、高电压试验工作人员不应少于2人, 并应明确其中有经验的1人为试验负责人, 负安全责任。

3、试验前, 试验负责人应对每个参加试验的人员明确分工, 详细说明有关安全的注意事项。

4、因试验需要而断开设备与外部的连接时, 拆开前应做好标记, 以避免恢复时接线发生错误。

5、试验设备和被试设备的金属外壳应接地; 高电压试验引线应尽可能短; 高电压回路对遮栏、设备外壳、墙壁等地电位物体( 接地体) 应有足够的安全距离, 以防发生放电。

6、试验装置的电源开关应使用明显断开的双极刀闸, 以便明显区分合闸或分闸两种工作状态。

交直流耐压、直流泄露电流试验的电源应装设可靠的过流保护装置, 最低限度也应装设熔断丝或瞬时电流脱扣开关以红绿指示灯。

7、高压试验一般应由较低一级的试验人员负责接线, 之后由试验负责人负责检查。

检查接线( 包括调压器的零位, 仪器、仪表量程的选择) 是否有误, 安全用具( 如遮栏和指示牌、绝缘手套、橡皮垫、放电棒、接地线) 是否齐全, 安全措施实施是否得当。

经检查确认无误后, 便令全部试验工作人员撤到安全遮栏之后”各就各位”的命令, 这时方可认为试验准备工作全部完成。

8、准备工作完成后, 试验负责人发出”将要合闸”的警告, 指定专人合上电源开关。

9、试验中, 全体试验人员必须思想集中、全神贯注、不能闲聊、随意走动, 试验负责人应指挥若定、有条不紊、口令正确清楚。

10、在升压过程中, 要有人随时呼喊电压数值、要设专人监视被试品和试验设备、监视仪表指示, 发现异常, 立即通知降压, 迅速断开电源。

11、试验中如需变更接线或试验结束时, 则应由试验负责人发出‘降低电压”的口令、待调压器回零位, 断开电源, 将被试品充分放电, 并在高压试验变压器的高压引出端挂上专用接地线后, 才可宣布”高压已断开”, 这是, 才能允许工作人员进入遮栏工作。

对直流试验设备及大电容量的被试品, 须经多次放电, 放电时间至少1min以上。

对被试品周围的不运行的大电容量设备( 如电容器、电缆) , 也要充分放电。

12、试验结束后, 应拆除自装的接地短路线, 恢复被试设备试验前的接线, 拆除遮栏并清理和检查现场, 不要遗忘工具和其它物件, 确保被试设备和场地恢复到试验前的状况。

三、什么是工频交流耐压试验? 为什么此试验对绝缘有较大的损伤, 现场还必须做此项试验?
1、工频交流耐压试验的定义
所谓工频交流耐压试验, 就是用超过被试品额定电压一定倍数的工频高电压, 来代替
设备在实际运行过程中所可能承受的内部过电压, 按规定对被试品绝缘作一定时间( 一般为1min) 的试验。

它能有效地发现绝缘中的集中性缺陷, 考核鉴定设备的绝缘水平。

2、工频交流耐压试验的必要性
交流耐压试验尽管有某些缺点, 即在较高的交流电压作用下对绝缘特别是对固体有机绝缘, 其绝缘中的一些弱点会更加发展( 尚未导致击穿) , 每次试验对绝缘都要造成新的损伤积累( 这种现象称为积累效应) , 但还必须做此项试验。

这是因为电气设备绝缘的各种非破坏性试验方法, 虽然均能从不同的侧面反映绝缘的状况, 发现一些缺陷, 但这些试验方法给设备绝缘所加的试验电压往往低于设备的工作电压, 不能有效地发现绝缘弱点; 直流耐压试验, 虽然试验电压较高, 能发现一些绝缘弱点, 可是由于电气设备的绝缘大部分都是复合绝缘结构, 在直流试验电压作用下, 电压按电阻分布, 而在交流电压作用下, 则主要按电容分布, 因此直流耐压试验的条件与设备实际运行情况不符, 等效性较差。

而交流耐压试验更符合电气设备绝缘的实际运行情况, 因此往往更能有效地发现绝缘弱点。

例如对电机定子绕组槽部和槽口的绝缘弱点就比较容易发现( 直流耐压试验比较容易发现绕组端部的绝缘缺陷) , 正因为如此, 迄今工频交流耐压试验, 在电气设备的各项试验中, 是一项具有决定意义的试验。

它是在前面各项绝缘试验都已进行检验合格之后, 最后判断电气设备能否投入运行的鉴定性试验。

一、如何正确分析判断交流耐压试验结果
一般情况, 在交流耐压试验过程中, 被试品不发生击穿即认为合格, 否则认为不合格, 具体经过以下几种情况进行分析判断。

1、经过表记指示的变化判断: 接在试验回路中的电流表指示突然大幅度的增大, 一般表明有击穿或局部放电现象, 另外, 高压侧电压表指示突然明显下降, 也视为试品击穿。

2、经过试验变压器低压侧的控制回路电磁开关的动作情况判断; 如果试验变压器侧低压侧试验回路上电流继电器整定值适当, 那么当被试品击穿时, 因电流过大, 继电器动作, 电磁开关跳开, 因此经过电磁开关的跳闸能够判断被试品的击穿。

但注意区分: 是否因整定值过小, 而使被试品在升压过程中的电容电流过大造成跳闸; 或因整定值较大, 即使被试品放电或局部小电流击穿, 开关也不一定跳开等。

因此, 对电磁开关的动作情况应进行具体分析。

3、经过耐压试验过程中发生的其它异常情况进行判断: 如升压或在规定耐压时间内发生冒烟、出气、焦臭、闪弧放电声等, 都表明绝缘有缺陷。

应注意由于被试品表面受潮、脏污等引起的沿面闪络。

为了避免这种情况发生, 应在试验前对试品外绝缘进行处理, 以免发生误判断。

二、发电机定子绕组绝缘在运行中常见缺陷有那些
发电机在运行中, 其绝缘因受热、电、机械、化学等因素的作用, 性能逐渐变坏外, 常见的缺陷如下。

1、绝缘的脱壳和分层: 多发生在制造工艺不良或运行年久的旧电机上。

电机绕组长期在高温作用下, 线棒铜导体和云母绝缘
之间, 由于膨胀系数的不同而产生很大的应力, 如制造工艺不良、粘合不牢或有空隙, 则这种应力能够是绝缘在铜线上脱壳, 使云母间分层。

这一缺陷能够从绕组端部是否膨胀以及槽口、铁心通风沟附近绝缘是否鼓起反应出来。

分层、脱壳的线圈若处在较高电压的位置, 绝缘会受到电晕、电火花的腐蚀, 使云母变脆甚至呈粉末状, 并留下电腐蚀的痕迹。

这将使绝缘的电气、机械性能大大降低。

2、绝缘的开裂; 是指定子绕组的绝缘层出现裂缝。

这是最危险的情况, 产生的原因多是由于绕组极大和极快变形的机械过程所引起。

由于发电机突然短路, 特别是电机出线短路, 会产生很大的电磁力, 作用在定子绕组的端部上, 使端部绕组按转子旋转的切线方向扭曲, 同时在并排的异相导线间产生分开力。

若电机陈旧或在冷态下发生短路, 极易导线绕组绝缘开裂; 若端部固定不牢, 则绕组较大变形, 必将发生在槽口附近, 因此槽口部分绝缘开裂性最大。

另外, 由于槽楔松动、端部绑扎不牢、线棒长期振动, 还会造成绝缘的磨损。

3、绝缘局部过热: 引起绝缘局部过热的原因如下。

在绕组端部的连接处焊接质量差, 运行中产生高温使绝缘过热; 还可能因端部漏磁产生的涡流而引起绝缘局部过热; 由于结构不完善、端部压铁等发热而使绝缘发热; 在槽部则可能与铁心故障或通风沟的堵塞等有关。