电气设备绝缘预防性试验(最终)

电气设备预防性试验1、电气设备预防性试验的必要性2、电气设备预防性试验的概述3、设备绝缘的老化4、预防性试验常用定义及符号一绝缘试验的必要性电力系统的规模、容量不断地扩大，停电造成的损失越来越严重。绝缘往往是电力系统中的薄弱环节，绝缘故障通常是引发电力系统事故的首要原因。新设备使用前都要进行实验，以防止在设计中存在的缺陷电气设备在长时间高电压下，会造成其绝缘性能逐渐丧失二、电气预防性试验概述电力设备预防性试验是指对已投运的设备，按规定的试验条件、试验项目和周期所进行的试验，它是判断设备能否继续投入运行、预防设备损坏及保证电网安全运行的重要措施。电气试验的分类：1.按照对设备造成的影响程度分类（两类）非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：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，从而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破坏性试验，即耐压试验：以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2.按照设备是否带电的方式分类（两类）离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运行状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由电力设备预防性试验规程规定特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方式是相辅相成的。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，尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确在线：在线监测则是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，通常是自动进行的特点：只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，从而显著提高了其判断的准确性绝缘试验的三个基本环节传感器与测量方法：正确选用各种传感器及测量手段，检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；数据处理：对原始的杂乱信息加以分析处理(数据处理)，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、有效的特征参数；绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化过程的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运行状态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预警，并能为下一步的维修决策提供技术根据。三、设备绝缘的老化绝缘的老化电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其他性能逐渐劣化，这种现象统称为绝缘的老化。老化的原因热、电、机械力、水分、氧化、各种射线、微生物等因素的作用。老化的类型1、电介质的热老化在高温的作用下，电介质在短时间内就会发生明显的劣化；即使温度不太高，但如作用时间很长，绝缘性能也会发生不可逆的劣化，这就是电介质的热老化。温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。固体介质的热老化过程受热→带电粒子热运动加剧→载流子增多→载流子迁移→电导和极化损耗增大→介质损耗增大→介质温升→加速老化液体介质的热老化过程油温升高→氧化加速→油裂解→分解出多种能溶于油的微量气体→绝缘破坏2、电介质的电老化电老化是指在外加高电压或强电场作用下的老化。介质电老化的主要原因是什么？介质中出现局部放电。局部放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的原因有：破坏高分子的结构，造成裂解；转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀；在局部放电区，产生高能辐射线，引起材料分解；气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是强烈的氧化剂和腐蚀剂，能使材料发生化学破坏。四、预防性试验常用定义及符号定义：1、绝缘介质：绝缘介质指由不同的绝缘材料组成的绝缘体，对于不同的绝缘介质，其介电系数也不同，介电系数小的介质所承受的电场强度高。2、绝缘电阻：在绝缘结构两个电极之间施加的直流电压与经该对电极的泄漏电流值之比称为绝缘电阻值。3、吸收比：同一次试验中，1min时的绝缘电阻值与15s时的绝缘电阻值之比称为吸收比。4、泄漏电流：任何一种绝缘材料没有绝对不导电的，在绝缘材料两端加上电压，总会有电流通过，这个电流的有功分量就叫做泄漏电流。5、介质损耗角。介质在交流电压下流经电阻的有功分量与流经电容的无功分量的比值，即总电流与电压之间的夹角的余角δ称为介质损失角，δ的正切值称为介质损耗正切，用来反映电介质损耗的大小符号UN———设备的额定电压Um———设备的最高电压IN———设备的额定电流PN———设备的额定容量Uo/U——电缆额定电压（Uo为电缆导体与金属套或金属屏蔽之间的设计电压，U为导体与导体之间的设计电压）U1mA———避雷器直流1MA下的参考电压tgδ———介质损耗因数电气预防性试验1、绝缘电阻的测量；2、介质损失角正切的测量；3、交流、直流耐压试验；一、绝缘电阻的测量绝缘电阻的测量是一项简便又常用的试验方法。通常用兆欧表进行测量。根据测量被试品在1min时绝缘电阻的大小，可以检测出绝缘介质是否有贯通的集中性绝缘、整体受潮或贯通性受潮，由此判断、确定被试品绝缘介质的好坏。绝缘电阻测量使用的仪器兆欧表是测量电气设备绝缘电阻的专用仪表。按电压等级可分为100、250、500、1000、2500、5000V6种规格；按结构可分为手摇式、晶体管式和数字式。兆欧表主要测量被试设备的绝缘体在直流电压下的泄漏电流值，而在兆欧表变盘上反映出来却是兆欧值。绝缘电阻的测量方法（1）测试前，应断开被试设备的各路电源，在验明无电的情况下，应将被试设备进行短路接地放电，然后拆除被试设备的一切外连接线。（2）在不接被试设备，只带试验引线的情况下校验兆欧表的指示“0”和“∞”，使其指示正确。（3）接好线后，测量时，应读取1min后的绝缘电阻值。（4）在测量吸收比时，为了在开始计算时就能在被试设备上加上全部的电压，应在兆欧表达到额定转速后再将表笔接于被试设备，同时计算时间，读取15s和60s的读数。一般认为吸收比≥1.3时，设备绝缘状况较好。（5）试验结束后，应将被试设备进行充分放电。（6）如被试设备表面潮湿、脏污，应对其表面进行清理、干燥，并进行屏蔽，以消除表面泄漏电流的影响。注意事项（1）测量大容量电机和长电缆绝缘电阻时，充电电流很大，因而使兆欧表开始指示很小，但这并不表示被试设备绝缘不良，必须经过较长时间，才能得到正确的结果。对于手摇式兆欧表为了防止被试设备对兆欧表反充电而损坏兆欧表，应先断开被试设备，然后再停止摇动；对电动式兆欧表，应先将被试设备的试验引线断开，再断开兆欧表电源。（2）如测量的绝缘电阻过低（经消除表面影响或屏蔽后）应进行分解试验，找出绝缘电阻最低的部分。（3）测量绝缘电阻时，应在干燥、晴天、环境温度不低于5℃时进行。（4）兆欧表与被试品间的试验引线不能直接接地或拖地。在测量时，除了为消除表面泄漏电流应屏蔽外，还应设法消除外界的磁场干扰。缺点由于绝缘电阻的测量中试验电压较低，故仅对绝缘缺陷贯通在被试品两极之间时，其绝缘电阻才会有明显的变化，才能较灵敏地检测出缺陷来，而对于绝缘只有局部缺陷，两极间仍有部分良好的绝缘的被试品，其绝缘电阻降低很少，绝缘电阻测量就不能灵敏的检查出来。二、介质损失角正切值的测量测量介质损失角的意义任何电介质（绝缘材料）在电压的作用下，总会流过一定的电流，所以都有能量损耗。在电压的作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗。如介质损耗大，会使电介质温度升高，促使绝缘材料老化（发脆、分解等），如介质温度不断上升，甚至会把电介质融化、烧焦，丧失绝缘能力，导致热击穿。因此介质损耗的大小是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。测量介质损失角正切值可以发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷。测量介质损失角正切值的仪器及测量方法常用仪器抗干扰自动介损自动测试仪（检修工程公司用GWS-4C型）1．电源总开关2.电源输入3.电源电压指示4．接地钮5.Zx低压输入6.型号名称7．液晶显示窗口8.打印机9.状态指示,对比度调节10．出厂调试口11.操作功能键12.注意事项正接法反接法正接法：(被试设备的低压测量端或二次端对地绝缘)专用高压电缆从仪器后侧的Cx端上引出接被试设备高压端；专用低压电缆从仪器的Zx端引出接被试设备低压端此时，Cx的芯线跟屏蔽层等效，可相连；但Zx的芯线与屏蔽层严禁短接，否则无取样，无法测量；反接法：(被试设备的低压测量端或二次端对地无法绝缘)专用高压电缆从仪器后侧的Cx端上引出接被试设备高压端；低压端接地；此时的低压电缆跟地线等效；注意Cx的芯线与屏蔽层严禁短接，否则无取样，无法测量；测量结果的分析与判断1、与《规程》的规定值进行比较分析，测量结果不应大于《规程》中的规定值。2、与同一设备的历年变化值进行比较，tgδ和Cx值不应有明显变化。3、与同类同型号的设备历年的数值做比较，不应有明显变化。发现试验数据有问题时，应及时查明原因，或者要求缩短试验周期，尽量做到防患于未然。交流、直流耐压试验的意义它是鉴定电气设备绝缘轻度的最严格、最有效和最直接的试验方法，它对判断电气设备能否继续运行具有决定性意义，也是保证设备绝缘水平，避免发生绝缘事故的重要手段。三、交流、直流耐压试验交流耐压试验设备直流耐压试验设备ZGF1202试验步骤：任何被试品在进行耐压试验前，应先进行其他绝缘试验，合格后再进行耐压试验。通常在耐压试验前后均应测量绝缘电阻。另外，充油设备若经滤油或运输，耐压试验前还应将试品静置一段时间，以排除内部可能残存的空气。接上试品，接通电源，设置电压及电流保护后开始升压进行试验。升压过程中应密切监视高压回路，监听被试品有何异常的响声。升至试验电压，开始计时，一般试品耐压时间为1min；绝缘工具耐压时间为5min。时间到后，降压然后切断电源，挂接地线放电。试验中如无破坏性放电发生，则认为通过耐压试验。试验中的注意事项：在升压和耐压过程中，如发现电流表指示急剧增加，调压器往上升方向调节，出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋势，被试品冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声，应立即停止升压，降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现的，则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪络是由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试品清洁干燥处理后，再进行试验。对35kV穿墙套管及母线支持绝缘子进行交流耐压试验时，有时在瓷套表面发生较强烈的局部放电现象，只要不发生线段对地的闪络或击穿，可认为耐压合格。有时耐压试验进行了数十秒钟，中途因故失去电源，使试验中断，在查明原因，恢复电压后，应重新进行全时间的持续耐压试验。对有机绝缘的设备应用手触摸有关部位有无发热现象。交流耐压试验后应测量被试品绝缘电阻，不应下降30%以上。交流耐压试验的分析判断对被试品进行交流耐压试验，在持续时间内不被击穿为合格，反之为不合格。发生击穿的几种情况：（1）电流表突然上升，表明被试品被击穿。（2）在交流耐压试验过程中，如被试品发出击穿声响或断续声响，伴有冒烟、跳火、焦味等现象。（3）被试品为有机材料，试验后普遍发热局部发热，可认为绝缘不良，应进行处理。（4）耐压试验前后其绝缘电阻不应下降30%以上。虽通过了交流耐压试验，也应与其他试验项目一起进行综合分析。直流耐压试验的分析判断（1）直流耐压试验结果，应根据《规程》规定的耐压标准和泄漏电流标准进行比较，分析。（2）试验结果应与同设备的相间试验数据及历年数据的变化进行比较、分析。（3）试验结果应与同类型设备数据进行比较、分析。直流耐压试验能发现交流耐压试验中不能发现的缺陷。但交流耐压试验对绝缘的作用更接近于实际运行情况，因而能检测出正常运行中的最弱点。故而两种耐压试验不可互相代替。电力变压器的预防性试验电力变压器预防性试验周期：35KV电力变压器3年1次；10KV配电变压器3年1次10KV站用变压器3年1次预防性试验项目：1、绝缘电阻2、泄漏电流3、介质损耗4、铁芯的绝缘电阻5、绕组的直流电阻6、油样色谱分析7、绝缘油试验大修