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高压试验技术


测量介质损耗的意义: 1) 由于介质损失本身体现了泄漏电流和有损极化电流的情
况。在绝缘受潮和绝缘有损失时,泄漏电流要增加,在 绝缘中有大量的气泡、杂质,受潮的情况使极化加剧, 极化损耗就要增加。这样,tanδ反映了绝缘本身的状态。 2) 介质损耗时会引起绝缘内部发热,温度升高,这将使泄 漏电流加大,有损极化加剧,介质损耗增大。介质损耗 增大会使绝缘内部更热,如此循环,可能在绝缘弱的地 方引起击穿,tanδ反映绝缘由良好状况向劣化状况转化 的过程。 3) 介质损耗本身就是导致绝缘老化和损坏的一个因素。
第二讲 高压试验技术
一、绝缘电阻测试
绝缘测试技术:对绝缘材料或对电气设备绝缘所进行的绝缘 特性测试和电压耐受强度的测试。
绝缘特性测试:对绝缘介质的绝缘阻值、介质损耗的状况进 行的测试。
绝缘强度的试验:介质在高电压下进行耐受电气强度的抗电 性测试。
1.电气设备绝缘方面的特性试验
电气设备绝缘方面的特性试验要先于电气设备绝缘强度 方面的试验,为强度试验对设备的绝缘方面作出先行了解,具 有一定的探察指导意义。
当总电流I与电容电流Ic的夹角为δ,用δ角的正切即Ir与 Ic的比值来表示介质损耗,δ成为介质损失角。通常由于δ很小,
故有:
tanδ≈sinδ≈δ
因此常常把tanδ就称作介质损失角。
介质损失角的测试电路:采用的设备是西林电桥,即交流高 压电桥。
如:QSl、QS3电桥或M型介质损失器等。 影响电介质损耗的几点因素: (1)温度
意义:①用来考核、检验、决定设备能否达到出厂标准; ②是否达到施工验收标准;③是否达到运行、检修后再投入使 用标准。④在诸多项目试验中,高压试验是最具有权威性和否 决权的电气试验,具有一锤定音的效能性。
注意:高压试验不同于其他ห้องสมุดไป่ตู้验,它是一项破坏性的试验,高
压设备的耐压试验值不宜过高、试验的次数不宜过多。
高压电气设备的高压试验: 出厂试验:具有最高试验电压,出厂试验对高压设备在出厂前 仅做一次; 施工验收交接试验:试验电压低于出厂试验,在完工后投入运 行之前也只做一次,合格后交工投入使用; 预防性试验:运行后的高压电气设备,每运行一两年为一个周 期进行一次试验,在设备史上高压试验为多次,其试验电压低 于交接试验。 注意: (1)规程上做出由高到低的递减式试验电压的规定,下降的 幅度为20%一30%。 (2)对于出厂试验、交接试验和预防性试验的标准,不可混 淆搞错,否则会造成试验失败,人为将设备损坏。
值。反映绝缘受潮情况。 大容量的电气设备,规程上规定不小于1.3。
介质损失角的测试:
1、介质损失角 电介质的损耗:绝缘介质在交流电压的作用下,介质中流过 电流,电介质中的部分电能将转变成热能,这部分能量称为电 介质损耗。做介质损失测试是对设备绝缘状况的有效判断。 介质损耗测试的办法:测试介质的损失角,即介质上所做功 产生的热量对介质绝缘的影响。 介质中形成的电流分两部分:一部分是电容的无功电流,另 一部分是引起损耗的有功电流。 有功电流又分为三部分电流,分别产生三种损耗: 电导损耗:由通过介质的电导电流引起的损耗; 极化损耗:极化过程中介质的电荷在交变电场下反复排列, 作周期运动时克服摩擦所形成的吸收电流引起的损耗; 游离损耗:气体中的电晕,液体、固体中的局部放电生成的 电流引起的损耗。
绝缘电阻和吸收比的测试: 当电气设备绝缘的两端施加直流电压时,将有一电流流
过绝缘介质,这个电流具有这样的性质:随时间而衰减,最后 趋于一稳定值。将此电流进行分解,该电流可分为三个部分。
(1) 充电电流 瞬间电路中流过的最大电流是充电电流,它在电路开始
阶段起主导作用。随着时间的延长,充电电流很快的减少并消 失,消失的快慢取决于电容器电容量的大小,外施电压大小及 电源内阻情况。
绝缘内部有缺陷,测出的tanδ随电压的升高而明显增加。 (3)试品电容的影响 对容量较小的设备,测tanδ能有效发现局部集中性缺陷
和整体分布性缺陷。但对容量较大的设备,测tanδ只能发现绝 缘的整体分布性缺陷。因为局部集中性的缺陷所引起的损耗增 加只占总损耗的极小部分,从而被掩盖。
结论:介质损失角试验是高压电气试验中绝缘预防性试验的主 要项目之一,是用于发现绝缘受潮、绝缘劣化等缺陷方面比较 灵敏有效的试验,在绝缘试验中占重要位置。
电介质损耗与温度的关系比较复杂,且随电介质材料、 结构的不同而不同。
(2)频率 当电源频率为某一数值时,损耗达到最大,改变电源的
频率,电介质的损耗将减少。 (3)电场强度 良好的电介质在电场增加时,介质损失角几乎不发生变化,
但电场增大到影响介质电导电流增加时,则介质损失角随电介 质电导电流的增加而增加。
二、电气设备绝缘强度试验
不同工作电压应有不同的绝缘水平,从中也反映出并不 是绝缘做得越高越好。绝缘水平的高低根据绝缘配合来决定。
绝缘配合:用最小的经济投入来达到最合理的绝缘水平。 电气绝缘强度方面(耐压试验)的试验的意义:
做法:以电气设备额定电压为基准,以高出设备额定电 压一定的倍数为试验电压值(按规程规范规定),施加于电气设 备的主绝缘上。
(3) 电导电流 从电压建立的开始,它始终存
在,一直不随时间变化与电源共存 的电流,也被称为泄漏电流。在充 电电流、吸收电流过后,它起主导 作用。它的大小取决于介质的本身 传递电流的能力 。
测量绝缘电阻:实质就是测试电导电流。采用绝缘摇表法。 测吸收比:用绝缘摇表测15s和60s时的电阻值,则R60/R15的 比
影响介质损角测量结果的因素有以下几点: (1)温度的影响
温度对tanδ有直接的影响,影响程度随材料、结构的不 同而异,一般情况下,tanδ是随温度上升而增加,所以现场试 验时,设备的温度是变化的,将不同温度测试的tanδ结果记录 下来,换算至20℃时的对应值,为的是便于比较。
(2)试验电压的影响 良好绝缘介质的tanδ不随电压的升高而明显增加。如果
(2) 吸收电流 吸收电流也是随时间变化的。电源接通的瞬间,由于电场的
建立,在电场的作用下介质产生了极化现象,在极化的过程中, 电介质中电荷由随机排列转变成有规律顺序的排列,排列时电荷 的运动所产生的电流称为吸收电流。这个电流同样随着时间的延 长而逐步消失,消失的快慢取决于介质材料的不均匀程度和介质 的结构性质。它随时间的衰减比充电电流慢得多,在充电电流之 后起主导的便是吸收电流。
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