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分析高壓電氣設(shè)備絕緣電阻吸收比測試方法

來源:上海妙定電氣有限公司   2018年11月13日 21:11  

 

一、高壓實(shí)驗(yàn)變壓器絕緣電阻和吸收比測定的作用

電氣設(shè)備的絕緣是通過絕緣材料將導(dǎo)電體與其他導(dǎo)體隔離的,因而就形成了一個電容,給電氣設(shè)備的絕緣施加直流電壓時,便會產(chǎn)生隨時間衰減的充電電流、吸收電流和不隨時間衰減的電導(dǎo)電流,這三部分電流合稱為泄漏電流。

泄漏電流中的充電電流隨時間衰減,會很快下降為零;吸收電流是由于施加直流電壓時,絕緣內(nèi)部空間電荷的積累,使電場重新分布引起的,這種自由電荷聚集和流動的吸收現(xiàn)象,有時可達(dá)幾分鐘;電導(dǎo)電流是與絕緣材料電阻成反比的恒定電流,由于任何絕緣材料都不是絕緣的,電導(dǎo)電流始終是存在的。為電氣設(shè)備絕緣的吸收特性,反映了良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關(guān)系,圖中曲線1、2為良好絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系,曲線3、4為不良絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系。

電氣設(shè)備絕緣特性良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關(guān)系

根據(jù)電氣設(shè)備絕緣的吸收電流隨時間衰減的特性,采用不同時間所測絕緣電阻的比值(通常取60秒和15秒絕緣電阻值的比值),來作為判斷絕緣狀態(tài)的一項(xiàng)指標(biāo),稱為吸收比。吸收比K=R60/R15

式中:K—吸收比;

R60—60秒時的絕緣電阻值;

R15—15秒時的絕緣電阻值。

吸收比K一般能較為靈敏的反應(yīng)出被試設(shè)備的絕緣狀態(tài),絕緣性能不好,尤其是絕緣受潮,吸收比會變小。而絕緣良好的電氣設(shè)備,吸收比較大。

二、絕緣電阻和吸收比的試驗(yàn)方法

電氣設(shè)備絕緣電阻的一般采用絕緣電阻試儀測量(俗稱搖表),絕緣電阻試儀有三個接線端鈕,分別是“線路(L)”端、“接地(E)”端和“保護(hù)環(huán)(G)”,測量絕緣電阻時“L”端接電氣設(shè)備被測量部位,“E”端接地,測量時加有幾百~幾千伏的直流電壓,當(dāng)環(huán)境濕度較大時,往往會在兩端子之間和絕緣物表面產(chǎn)生泄漏電流,影響測量的結(jié)果,所以必須接入保護(hù)環(huán)消除表面泄漏電流的影響。測量時將“G”端接到被試物需要屏蔽的部位,使表面泄漏電流不通過兆歐表測量機(jī)構(gòu),由“G”端直接流回兆歐表內(nèi)部電源負(fù)極,避免表面泄漏電流帶來的誤差。

試驗(yàn)時,先將被試物相關(guān)電源斷開,并短路接地充分放電。做完一次測量后也要進(jìn)行放電,以免殘余電荷引起測量誤差。測量時應(yīng)將兆歐表水平放置,接線前搖動手柄至額定轉(zhuǎn)速,此時指針應(yīng)指“∝”;再降低轉(zhuǎn)速,用導(dǎo)線短接“L”與“E”端指針應(yīng)指“0”。然后接好試驗(yàn)用導(dǎo)線,空載搖至額定轉(zhuǎn)速當(dāng)指針應(yīng)指“∝”時,再將兆歐表的“L”端接到被試物上,同時記錄時間并讀取15秒與60秒的數(shù)值。

三、試驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.同桿雙回路架空線路或雙母線,當(dāng)其中一路帶電時,不得測量另一回路絕緣電阻,以防感應(yīng)高電壓損壞儀表或危及人身安全。

2.雷雨時不得測量架空線路或與架空線路相連接電氣設(shè)備的。

3.測量電容量較大的被試物時,讀取數(shù)值后應(yīng)先將“L”端接線脫離被試物,再停止搖動兆歐表,以防反充電損壞儀表。

4.測量完成后,應(yīng)對被試物短路放電保證安全,同時觀察放電火花大小和聲音強(qiáng)弱也可衡量設(shè)備的絕緣狀態(tài)。

交流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)方法

一、交流耐壓試驗(yàn)的作用

電氣設(shè)備絕緣不良一般分兩種情況,一種是普遍性劣化,是由于電氣設(shè)備長期運(yùn)行,受高溫、電場、震動等因素的作用,使絕緣逐步老化;另一種是局部性缺陷,其劣化速度發(fā)展一般比較快,有很大的危險(xiǎn)性。絕緣電阻和吸收比測定、直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn),雖然能夠發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的許多缺陷,但由于試驗(yàn)電壓一般低于被試設(shè)備的實(shí)際工作電壓,難以檢測出所有的絕緣缺陷。而交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓數(shù)倍于被試設(shè)備的實(shí)際工作電壓,因而能夠檢測出其他試驗(yàn)方法不能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷,所以交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度有效和直接的方法,是保證電氣設(shè)備絕緣水平,避免電氣設(shè)備事故的重要手段,對判斷電氣設(shè)備能否運(yùn)行具有決定性意義。

二、交流耐壓的試驗(yàn)方法

交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)高于被試設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行電壓,是采用比電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)更高的條件來檢驗(yàn)絕緣水平,對于不良絕緣來說是一種破壞性試驗(yàn),因此在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前,應(yīng)對被試設(shè)備*行絕緣電阻和吸收比、直流耐壓和泄漏電流以及介質(zhì)損失角等項(xiàng)目的試驗(yàn),來初步鑒定被試設(shè)備的絕緣狀況,如發(fā)現(xiàn)被試設(shè)備存在絕緣不良的問題,則應(yīng)*行檢查處理,再做交流耐壓試驗(yàn),以免造成不應(yīng)有的絕緣擊穿而延長檢修時間,對生產(chǎn)造成影響。

圖中KI為過電流繼電器,試驗(yàn)過程中如被試設(shè)備絕緣擊穿,則過電流繼電器應(yīng)動作,切斷試驗(yàn)電源,避免損壞試驗(yàn)設(shè)備;Q為球間隙,用于防止過電壓,試驗(yàn)時一般調(diào)整為1.1~1.15倍的試驗(yàn)電壓;R1為限流電阻,防止由于絕緣擊穿、放電時引起的大電流損壞高壓試驗(yàn)變壓器;R2為阻尼電阻,防止由于球間隙放電引起的電壓振蕩。

交流耐壓試驗(yàn),應(yīng)在其他各項(xiàng)絕緣試驗(yàn)合格后進(jìn)行,防止不必要的損壞設(shè)備。通電前應(yīng)做全面的檢查,高壓部分應(yīng)保持足夠的安全距離,高壓引線應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,所有支撐或牽引高壓引線的絕緣物應(yīng)有足夠的絕緣和機(jī)械強(qiáng)度,被試設(shè)備應(yīng)妥善接地。正式試驗(yàn)前,應(yīng)在不接被試設(shè)備的情況下,對試驗(yàn)設(shè)備通電、升壓,檢查試驗(yàn)設(shè)備和接線是否正確、完好,調(diào)整保護(hù)球間隙放電電壓為1.1~1.15倍的試驗(yàn)電壓,并將試驗(yàn)電壓調(diào)至試驗(yàn)電壓值,持續(xù)一分鐘后降壓到零,切斷試驗(yàn)電源。

檢查完成后,接入被試設(shè)備,合上試驗(yàn)電源,升壓過程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路、儀表和監(jiān)聽被試設(shè)備。對于變壓器、電動機(jī)等重要設(shè)備的升壓速度,在加至1/3試驗(yàn)電壓后,應(yīng)按每秒3%試驗(yàn)電壓的升壓速度均勻升壓。當(dāng)升至試驗(yàn)電壓時,開始計(jì)算時間和讀取試驗(yàn)電壓及電流值。時間到,迅速均勻地降壓到零并切斷試驗(yàn)電源。交流耐壓試驗(yàn)的時間一般為一分鐘(絕緣棒、絕緣工具及單獨(dú)的有機(jī)絕緣材料,交流耐壓試驗(yàn)的時間應(yīng)為五分鐘)。

三、試驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.交流耐壓試驗(yàn)的被試物一般屬于電容性的,由于電容電流在試驗(yàn)變壓器線圈上會產(chǎn)生漏抗電壓降,使試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)電壓發(fā)生升高現(xiàn)象,因此對重要的和電容量較大設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時,必須在高壓側(cè)測量電壓,如采用低壓側(cè)測量按變比K換算高壓側(cè)電壓的方法加到被試物上,很可能超過要求的試驗(yàn)電壓,甚至造成設(shè)備絕緣擊穿。

2.禁止用沖擊合閘的方法給被試設(shè)備施加電壓,一般應(yīng)先由零升至1/3試驗(yàn)電壓,由1/3試驗(yàn)電壓升至試驗(yàn)電壓,應(yīng)歷經(jīng)10~15秒鐘。試驗(yàn)完畢的降壓過程,也應(yīng)進(jìn)行同樣的操作。

3.對于新安裝的油浸變壓器,應(yīng)在注油完畢靜止一定時間后(大容量變壓器12~20小時,3~10千伏配電變壓器5~6小時),才能進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。

4.在交流耐壓試驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)電壓表指針擺動過大,電流表指示急劇增加;升壓過程中電流上升,電壓基本不變,甚至有下降趨勢;被試設(shè)備出現(xiàn)冒煙、焦味、不正常響聲等,應(yīng)立即切斷電源做好安全措施后,檢查原因。

5.交流耐壓試驗(yàn)完畢,應(yīng)斷開試驗(yàn)電源、充分放電后,立即觸摸被試設(shè)備,檢查有無發(fā)熱。

6.被試設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)的前、后,均應(yīng)測量絕緣電阻。被試設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)后的絕緣電阻,不應(yīng)下降30%,如下降過多,必須查明原因。

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