高電壓課程試驗部分課件

第五章電氣設備絕緣的試驗絕緣電阻測量非破壞性試泄漏電流測量介質損耗測量電氣設備試驗局部放電測量工頻電壓試驗破壞性試驗直流高壓試驗沖擊高壓試驗第一節(jié)絕緣電阻測量絕緣老化絕緣老化—電場、熱、機械應力和環(huán)境因素等等,使其內部發(fā)生復雜的化學和物理變化,導致性能逐漸下降絕緣老化的表現(xiàn)—變色、粉化、發(fā)泡、發(fā)粘等等。絕緣老化的類型一電老化、熱老化、機械老化和環(huán)境老化等。1電老化電老化一在電場長期作用下絕緣發(fā)生的老化叫電老化產生的原因一絕緣表面或者內部發(fā)生局部放電造成的電老化的機理1)帶電質子轟擊—帶電質子撞擊氣隙壁上的時候,打斷絕緣的化學鏈,破壞其分子結構。2)熱效應一溫度升高會發(fā)生熱裂解?；虼龠M氧化裂解3)活性生成物(臭氧、氧化物)一這些生成物對絕緣材料發(fā)生化學反應,腐蝕絕緣體4)輻射效應一局部放電可以產生可見光、紫外線等高能輻射,引起高聚物的裂解,5)機械力的效應一放電時產生的高壓氣體引起絕緣開裂。2熱老化熱老化一有機絕緣材料在的作用下發(fā)生了熱降解。高壓電氣設備在運行中產生的熱量導致絕緣材料的溫度升高,溫度升高影響絕緣材料的壽命3機械老化電力設備中有很多因素產生機械應力,主要有設備旋轉部分的振動或絕緣結構中介質部分與金屬導體部分熱膨脹系數(shù)不同而引起的周期性應力,以及絕緣材料承受的交變電場力等。機械應力的破壞主要表現(xiàn)為絕緣材料疲勞而產生裂紋或氣穴,誘發(fā)電樹枝的形成和生長。對于旋轉電機等設備,其絕緣同時遭受電、熱及機械應力的作用且都是占主導地位的應力。第三,對于運行在濕度較大的環(huán)境中的設備,濕度對絕緣材料尤其是潮氣敏感材料(如聚酯等)老化過程的影響較大4環(huán)境老化主要是水分、污染、氧氣和輻射。在這些因素的作用下,絕緣表面發(fā)生腐蝕二絕緣電阻和吸收比1吸收現(xiàn)象AR1U1R2U2TC2時間Gs)圖1雙層介質的等值電路2吸收曲線許多電氣設備的絕緣都是多層的,多層介質可粗略的使用雙層介質來分析。如圖1所示,當合上開關K后將直流電壓加到絕緣上,電流表的讀數(shù)變化如圖2中曲線所示。開始的時候電流很大,以后逐漸縮小,最后等于個常數(shù)l;當試品的電容較大時,這一逐漸縮小的過程進行的很慢,甚至多達數(shù)分鐘或更長,這種逐漸“吸收電荷的現(xiàn)象叫做”吸收現(xiàn)象對應的電流稱為吸收電流流過試品的電流為U(R,C2+RCD)t/TeR1+R2(C1+C2)(R1+R2)RR其中τ是時間常數(shù)=(C1+CR,R,+R上式中a與絕緣的均勻程度有關如比較均勻R1C1≈R2C2吸收電流很小如不均勻R1C1與R2C2差別很大,吸收現(xiàn)象明顯。如果被試品絕緣受潮或者內部有集中性的缺陷,則絕緣電阻降低,l大大降低,ia迅速衰減2吸收比R其中:i15、R15加壓15s時電流和相應的絕緣電阻值;iso、Ro加壓60s時的電流和相應的絕緣電阻值。當被試品原始干燥時,吸收現(xiàn)象明顯K當絕緣受潮或有缺陷時,電流的吸收現(xiàn)象不明顯<2般K<1.3可判定絕緣受潮3絕緣電阻和吸收比的試驗1)兆歐表簡介絕緣電阻的測試最常用的儀表是絕緣電阻測試儀(兆歐表)。兆歐表通常有100V、250V、500V、1000V、2500V和5000V等類型兆歐表是一種高值電阻測量儀表。用途非常廣泛,我們一般常利用它檢驗一切電氣設備和器材的電氣絕緣程度。兆歐表的容量即最大輸出電流值(輸出端經毫安表短路測得)對吸收比和極化指數(shù)測量有一定的影響。測量吸收比和極化指數(shù)時應盡量采用大容量的兆歐表,即選用最大輸出電流1mA及以上的兆歐表,以期得到較準確的測量結果。2)、兆歐表接線蓋刻盤發(fā)電機掊兩接排柱〔電纜外皮電纜芯G內層絕緣圖3兆歐表實圖圖4測試接線圖如圖3、圖4所示。被測絕緣電阻接到L和E接線柱之間時,指針的停留位置由電流線圈電流和電壓線圈電流的比值決定。流過電壓線圈的電流大小由分壓電阻RⅤ確定,而電流線圈的電流由被測絕緣電阻的大小確定保護環(huán)G裝在L接線柱的外圈,它與L接線柱絕緣,并接至手搖發(fā)電機的負極保護環(huán)G的作用是排除由于導線絕緣層表面漏電電流和L,E接線柱間漏電電流所引起的誤差。當天氣潮濕時測量其他電氣設備時(電氣設備引出線瓷套表面會凝結一層極薄的水膜),使用保護環(huán)G以避免被測設備表面漏電影響測量結果4)試驗步驟≯試驗前要選擇合適電壓等級的絕緣電阻兆歐表,然后檢査兆歐表是否正常。方法是:將兆歐表放在水平位置,將表的L端子與E端子開路,搖動把手到額定轉速(一般120r/min)此時指針應指向“∞”;用線短接L端子與E端子,輕搖把手,指針應指“0°(注意輕搖以免打壞表針≯以恒定速度轉動搖表把手(平均120r/min),搖表指針漸逐上升,在搖表達額定轉速后,分別讀取15s和60s的電阻值并記錄于試驗數(shù)據(jù)表格表1中。表1試驗數(shù)據(jù)表試驗名稱及型搖表電壓電阻值CM絕緣電阻吸收比Ro品1560155)測量時的影響因素≯溫度