电气设备绝缘试验方法研究.docx

《电气设备绝缘试验方法研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气设备绝缘试验方法研究.docx（12页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、郑州电力高等专科学校毕业设计（论文）题目电气设备绝缘试验方法研究学生姓名周飞学号61331023专业电气自动化班级电气2013指导教师至评阅教师李鹏完成日期2014年04月18日电气设备绝缘试验方法研究学生：周飞指导老师：李鹏（郑州电力高等专科学校）摘要对电气设备定期进行绝缘预防性试验，能及时发现设备绝缘材料遗留的或运行中产生的局部缺陷，便于掌握电气设备的运行状况及其绝缘的完好性。本文主要介绍了电气设备绝缘的试验原理，试验方法，详细论述其所用的主要仪器和设备以及试验结果的分析和判断方法。还对其在未来电力系统中开展趋势，应用前景进行阐述介绍。关键词：电气设备绝缘实验；实验原理方法；开展趋势前言判

2、断电气设备能否继续投入运行和预防损坏，使设备始终保持较高的绝缘水平，是保证电气设备绝缘可靠工作和变电站平安运行的重要工作。通过试验,掌握设备绝缘状况,及时发现绝缘内部隐藏的缺陷,并通过检修加以消除,严重者必须予以更换,以免设备在运行中发生绝缘击穿,造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。绝缘预防性试验可分为两大类:一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验,是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的方法来测量各种特性参数,主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等,从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明,这类方法是行之有效的,但目前还不能只靠它来可靠地判断绝缘的耐电强度。另一类是破坏性试验或称耐压试验,试

3、验所加电压高于设备的工作电压,对绝缘考验非常严格,特别是揭露那些危险性较大的集中性缺陷,并能保证绝缘有一定的耐电强度,主要包括直流耐压、交流耐压等。而电气设备绝缘在线检测技术的可行性分析电气设备在线检测技术是一种采用运行电压来对高压设备绝缘状况进行试验的方法，它可以大大提高试验的真实性与灵敏度，及时发现缺陷。近年来，随着传感技术、信号采集技术、数字分析技术、红外线检测技术与计算机技术的开展和应用，电力网的在线检测技术得到了飞速开展。目录才商要错误!未定义书签。前言错误!未定义书签。1电气设备绝缘实验原理错误味定义书签。1.1 绝缘电阻和吸收比的测量错误味定义书签。1.2 泄漏电流的测量错误!未

4、定义书签。1.3 3介质损失角正切的测量错误味定义书签。2电气设备的绝缘及试验方法错误!未定义书签。2.1电力变压器的绝缘与试验错误!未定义书签。2.2互感器的绝缘与试验错误!未定义书签。2.3 高压断路器的绝缘与试验错误!未定义书签。2.4 电力电缆的绝缘与试验错误!未定义书签。2.5 电容器的绝缘与试验错误味定义书签。2.6 发电机的绝缘与试验错误!未定义书签。2.7 避雷器的试验错误!未定义书签。3电气设备绝缘在线监测技术开展错误!未定义书签。3.1.绝缘劣化的一些根本特征错误!未定义书签。32断路器设备错误味定义书签。3.3. 在线监测指导下状态检修的特点：错误!未定义书签。34在线监

5、测技术指导下的状态检修与定期预防性试验技术指导下方案检修的比拟与开展：错误!未定义书签。35结论-5致谢-16-参考文献111电气设备绝缘实验原理1.l绝缘电阻和吸收比的测量1 .常用兆欧表的工作原理驱动转轴，发出的电压整流后加至两个并联的电路上。当1.A和1.V中有电流时，它们受到磁场力的作用。由于两个线圈绕向不同，产生相反方向的转动力矩。在力矩差的作用下,线圈带动指针旋转，直到两个转矩相互平衡。因为转轴上没有弹簧游丝，所以线圈中没有电流时，指针可停留在任一偏转角的位置。2 .绝缘的吸收比和极化指数绝缘在加压60s与15s时所测得的绝缘电阻值之比，称为绝缘的吸收比kl；极化指数是指绝缘在加压

6、IOmin和Imin时所测得的绝缘电阻值与之比k2。对于大容量设备，其绝缘的极化和吸收过程很长，吸收比Kl缺乏以充分反映绝缘介质吸收电流的全过程，此时改用极化指数K2作为和绝缘电阻判断绝缘状况的共同标准。3 .测量时注意的几个问题（1）应选用适宜电压等级的兆欧表；（2）测量前要断开被试品的电源及与其他设备的一切连线，测量前后都要充分放电；（3）读取绝缘电阻值后，先断开接至被试品的火线,然后再将兆欧表停止运转；（4）测量时应记录当时的温度.4 .测量结果的分析判断（1）所测得的绝缘电阻值应大于或等于一般规程规定的允许值。（2）将所测的绝缘电阻值，换算至同一温度下，与出厂、交接、历年、大修前后和耐

7、压前后的数值进行比拟；与同型设备、同一设备相间比拟。比拟的结果均不应有明显的差异，否那么应引起注意，对重要的设备必须查明原因。（3）对电容量比拟大的高压电气设备如电缆、变压器发电机、电容等的绝缘状况，主要以吸收比和极化指数的大小作为判断依据。如果吸收比和极化指数有明显下降者，说明绝缘受潮，或油质严重劣化。1.2泄漏电流的测量1 .试验接线（1） .微安表接在高压侧（2）微安表接在低压侧2 .微安表的保护3 .试验结果的分析判断测量泄漏电流时，要注意温度、湿度和外表泄漏电流等对测量结果的影响，比拟测试值时，应将测试值换算至同一环境条件下进行比拟。对某些设备，其泄漏电流值试验规程中有明确规定，这时

8、应根据测量值是否小于规定值来判断绝缘的状况。对试验规程中没有明确规定泄漏电流的设备，可与历年试验结果比拟；与同型设备比拟；同一设备各项相互比拟，根据泄漏电流的变化情况作出绝缘状况判断。1.3介质损失角正切的测量西林电桥处于低压侧，带低电位，这种接线称为正接法，此要求被试品两极均对地绝缘。电桥置于高压侧，而将被试品和标准电容器置于低压侧，此种接线称为反接法。反接法不影qF响测量结果,但必须保证电桥有足够的绝缘水平和采取可靠Q的保护措施，以确保电桥和测试人员的平安。2电气设备的绝缘及试验方法2.1 电力变压器的绝缘与试验1 .变压器的绝缘结构我国生产的油浸式电力变压器中主绝缘几乎均采用油屏障绝缘结

9、构，35kV及以下的采用胶纸筒和油间隙所构成的油屏障绝缘结构，35kV及以上的采用不含胶的绝缘纸和纸板构成的绝缘层和油间隙结构。IlokV及以上的油浸式采用小油隙(油隙小于12mm)结构，60kV以下电压等级的常采用大油隙20mm左右)结构。变压器绝缘分为外绝缘和内绝缘。而内绝缘又分为绕组绝缘，引线及分接开关绝缘，套管内绝缘，套管下部油中的沿面绝缘。2 .变压器的绝缘材料和绝缘性能绝缘材料又称电介质，是电阻率高导电能力低的物资绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体，使电流按一定方向流通在变压器产品中，绝缘材料还起着散热冷却支撑固定灭弧改善电位梯度防潮防霉和保护导体等作用。变压器绝缘材料电气性能

10、的四个根本参数包括绝缘电阻、介电系数、介质损耗因数和绝缘强度(1)绝缘材料的电阻是指绝缘材料在直流电压的作用下，加压时间较长，且使线路上的充电电流和吸收电流消失，只有漏电电流通过时的电阻值，一般规定为电压加上一分钟后，所测得的电阻值即绝缘电阻值。绝缘电阻与湿度，杂质，电场强度等因素有关。(2)在交流电压作用下，电介质中局部电能将转变为热能，这局部能量叫做介质损耗，它主要是由导电和缓慢松弛极化引起的，它又是导致电介质发生电击穿的根源通常把单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率。电介质损耗的形式分为：游离损耗偶极损耗电导损耗不均匀介质损耗。(3)在电气设备运行过程中由于长期受各种因素作用，绝缘材料发

11、生一系列不可逆的化学物理变化，从而导致了电气性能和机械性能的劣化，这种不可逆的变化通常称为老化。绝缘老化分为热老化环境老化和电老化造成老化的因素有热电光氧辐射线及微生物等。3 .电力变压器的绝缘试验(1)绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数的测量(2)泄漏电流的测量特点：比测量绝缘电阻具有更高的灵敏度，能较灵敏地发现变压器套管密封不严进水、高压套管裂纹等其他试验工程不易发现的缺陷。试验接线与测量次数及部位：与测量绝缘电阻的相同，测量时将直流高电压试验装置的高压输出端接至被测绕组，非被测绕组接外壳及地。判断标准：一般与同类型设备数据比拟或与同一设备历年数据比拟，不应有显著变化，并结合其他绝缘试验结果综

12、合分析做出判断。(3)介质损失角正切的测量加一个电压Ul时，在铁心中就产生一个磁通,根据电磁感应定律，那么在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V,电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的(电容式电压互感器应用广泛)，另有非电磁式的，如电子式、光电式。2 .电流互感器的绝缘特性按绝缘可以分为干式使用于低压用户，浇注式是利用环氧树脂作绝缘，浇注成型，适用于35kV及以下室内变电站；电容型多为户外式，用于IIOkV及以上的电压等级

13、电流互感器。3 .互感器的绝缘试验(1) .绝缘电阻的测量；(2)tan6值的测量；(3)交流耐压试验。2.3 高压断路器的绝缘与试验1 .高压断路器的绝缘特性高压断路器的绝缘主要有三局部：一是导电部件对地之间的绝缘，通常由支持绝缘子或瓷套、绝缘拉杆和提升杆以及绝缘油或绝缘气体组成；二是同相断口间的绝缘；三是相间绝缘，各相独立的断路器的相间绝缘就是空气间隙。断路器各局部绝缘应能承受规程所规定的试验电压的作用。2 .高压断路器的绝缘试验(1)绝缘电阻和泄漏电流试验对空气断路器，实际是测量其支持瓷套的绝缘电阻，最低不得小于5000MQ。对于少油断路器还应测量绝缘提升杆的绝缘阻(测量提升杆的绝缘电阻

14、应在断路器调整完毕与油箱注油之前进行)。(2)介质损失角正切的测量(3)交流耐压试验交流耐压的试验电压一般由试验变压器或串联谐振回路产生。试验应在分、合闸状态下进行。合闸状态下的试验是为了考验用作绝缘支柱的瓷套管的绝缘；分闸状态下的试验是为了考验断路器的断口、灭弧室的绝缘，分闸试验时应在同相断路器动触头和静触头之间施加试验电压。2.4 电力电缆的绝缘与试验1 .电力电缆绝缘结构特性电力电缆是由导电线芯、绝缘、护套、屏蔽层、铠装等几局部组成。电力电缆按导电线芯的数量和形状可分为：单芯结构、三相圆芯电缆、三相扇形电缆、四芯扇形电缆等。电力电缆按绝缘材料分为：油纸绝缘电缆、橡塑绝缘电缆、充油电缆、充

15、气电缆等。交联聚乙烯电力电缆：有优良的电气性能和耐热性能，具有传输容量较大、附件接头简单、不受高度落差的限制、没有漏油和引起火灾的危险等优点。交联聚乙烯电缆和油浸纸包电缆在结构上的区别除了相间主绝缘采用交联聚乙烯塑料以及线芯形状是圆形之外，还有两层半导体屏蔽层。(芯线外面的半导体屏蔽层;相间绝缘外面的半导体屏蔽层和薄铜带组成了良好的相间屏蔽层。)2 .电力电缆绝缘试验(1)测量绝缘电阻电力电缆的绝缘电阻，是指电缆芯线对地或电缆某芯线对其他芯线及外皮间的绝缘电阻。测量时除被测相芯线外，非被测相芯线应短路并接地。电力电缆的绝缘电阻与电缆的长度、测量时的温度以及电缆终端头或套管外表脏污、潮湿等有较大的关系。测量时应将电缆的终端头外表擦拭干净，并在缆芯端部绝缘上或套管端加装屏蔽环消除外表电流的影响。(2)直流耐压和泄漏电流试验直流耐压试验是现场检查电缆抗电强度的常用方法，直流耐压对检查绝缘中的气泡、绝缘损伤等局部缺陷比拟有效，泄漏电流对反映绝缘老化、受潮比拟灵敏。泄漏电流的测量应采用微安表接在高压端的接线，并应设法消除试品外表及周围空间的杂散电流的影响。2.5电容器的绝缘与试验1电力电容器结构特征电力电容器主要有三局部组成：电容器极板（是导电良好的金属材料）、介质材料（起着储藏能量和绝缘的双重