绝缘电阻测试问题探讨教材课程

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1、1,绝缘电阻测试问题探讨,2,目录,(一)简介 (36-40) (二)传统摇表与电子表的区别 (41-43) (三)现场绝缘测试的偏差分析(44-49) (四)绝缘电阻表使用与检定常见问题及分析(50-56) (五)绝缘电阻表的输出短路电流对绝缘测试准确性的影响 (57-63) (六）在发电机（变压器）A、B、C相绕组分别对地和邻相绕组间测量绝缘时，为什么第一次测得的绝缘阻值要比后面分别测的阻值大？ (64-67) (七)绝缘电阻表选用指导。 (68-69) (八)水内冷发电机组专用绝缘测试仪表种类、使用方法、注意事项和常见问题 (70-79),3,(一) 简介,一般, 仪表的生产测试、检定测

2、试都是在实验室条件下进行的，试品均为线性电阻构成的高阻箱,其示值准确度的影响因素主要有： 1. 绝缘表的准确度等级 2. 电阻箱电阻示值因温度、湿度、实验电压、灰尘污垢引入的偏差。 3. 测试方法引入的偏差。 仪表按计量规程要求检定合格是保证现场测试准确的先决条件。 然而，即使是检定合格的仪表，在现场测试中的实验数据往往有较大差距。主要有： 1. 同一仪表测试同一试品存在的重复测试偏差。 2. 不同仪表测试同一试品存在的台间偏差。 这是被测试品是电容性负载的原因。试品电容量愈大，数据差异愈大。电力部门的实验对象多是电容量较大的试品。,4,应该注意到： 实验对象的绝缘特性是随环境温度、湿度变化的

3、。不同时期获取的实验数据会有所不同。有时，实验对象的温度与环境温度的不平衡也会影响示值准确度，如作为介质的绝缘用油的油温与环境温度的差异就不应超过5。 同一仪表顺序测试同一试品存在的重复测试偏差的成因主要有： 1. 测试方法不同必然会产生不同的实验数据。如果采用不同的额定电压进行重复测试，则实验数据往往有较大差距。 试品内相联系的各部分的连接、短路、开路以及试品与仪表间测试线连接点不同，都有可能产生不同的实验数据。 2. 电容性负载其介质在直流电压的作用下会产生极化，由于试验过的试品极化电势的存在或放电不充分, 使得重复测试时产生不同的实验数据。在实践中,试品要想充分消除极化较难实现。,6,仪

4、表的实验电压源都具有一定的内阻。内阻不同，试品充电电流的大小不同，试品两端端电压建立时间的长短不一，同时也造成试品介质的吸收与极化的速率和程度不同。由此，在同一试品上产生的电压、电流与时间的数量关系不同，即R15S、R60S、R10min这些时点值的不同。 仪表的输出短路电流能力越大、输出功率越大，测得的试品绝缘特性值越接近真值。在实践中，仪表的实验电源的负载能力大到使数据误差可忽略的程度即可。 那么，根据试品电容量的大小，约定仪表的短路电流、跌落电阻（中值电阻）等技术参数，以满足测试的需要是十分必要的。 仪表内部对试验过程的数据信号的处理是需要一定时间完成的，采集、运算、存储、显示各环节都会

5、产生延时，滞后于试品绝缘特性值的产生。延时太多，引入的测量误差就不可忽略。,7,特别是不具有自动存储功能的模拟指针式仪表，其除了信号处理电路的延时外，还有机械系统的表头指针指示的延滞。 KD2676h、KD2677、KD2678等系列仪表在第一时间处理并锁定R15S、R60S、R10min时点值，不受运算、显示延时的影响。 那么，选用数据处理准确、快速的仪表，以满足测试的需要是十分必要的。 有些仪表具有试验电压连续可调或步进加压的功能，采用连续可调或步进加压的方式进行试验，其试验数据与一次加压试验方式所获取的数据没有直接的可比性。 最后，值得提请注意的是，试验过程中因故障、差错出现的异常偏差；

6、现场干扰、试品带电等现象引起的偏差，有些与电容特性相似，应加以区别，不应与电容性负载特性产生的现象相混淆。,8,（二）传统摇表与电子绝缘表的区别,电子绝缘电阻表 利用电子电路产生直流高压电源，并加在被 测试品上, 对流过试品的泄漏电流进行处理， 将测得的绝缘特性参数由模拟式指针表头或 数字表显示出来。 传统摇表 采用手摇的方式使发电机产生高压电源，施加于被 测试品上, 由流过试品的泄漏电流驱动磁电式表头, 指示绝缘电阻值。 电子绝缘电阻表 每块表有2个或2个以上的额定电压。 传统摇表 只有一个。,9,电子绝缘电阻表 用DC/DC的方法产生额定电压，输出电压 稳定。 传统摇表 人工以120转/分

7、转速驱动发电机产生一个额定电 压，输出电压不够稳定。 电子绝缘电阻表 绝缘参数R15S、R60S、R10min及吸收比与极 化指数测试简便,示值稳定、准确、可靠。 传统摇表 测吸收比要手摇1分钟，测极化指数要手摇10分钟。 电子绝缘电阻表 不怕短路测试，不怕被测试品电流反击，自 动对被测试品放电。 传统摇表 不具备此功能。,10,电子式绝缘表工作原理,电子式绝缘电阻表，采用DC/DC变换技术,将直流低电压（如干电池等）提升至所需的100V，250V，500V，1000V，2500V，5000V，10kV电压等级，通过稳压、限流等技术手段产生可供绝缘测试用的试验高压电源。 当高压电源施加于被测试

8、品后，流经试品的电流被仪表收集、处理，再变换成相应的绝缘电阻值,由数字显示或者用指针以对数或倒数的形式显示。,11,（三）现场绝缘测试的偏差分析,绝缘测试虽然是最基本的电气试验，但在各地各种场合下也有许多复杂的不同现象和解释。往往使试验结果数据很难被接受和认定。 主要由以下几方面原因造成： 各地使用的绝缘电阻表的性能、规格、型号不一样; 对测试规程的理解和执行的区别; 操作人员的经验和能力的区别; 综合上述情况，结合我们了解的有限情况和体验，提出我们的粗浅分析，仅供大家讨论与参考。,12,（1） 不同型号的绝缘表测量同一试品时,应采用相同的电压等 级和接线方法。 例如:在测量电力变压器高压绕组

9、绝缘中,当绕组引出端始终接兆欧表L端钮时,就有： E端钮接低压绕组和外壳、而G端钮悬空的直接法； E端钮接低压绕组,而G端钮接外壳的外壳屏蔽法(低电位屏蔽)； G端钮接在高压绕组套管的表面，而E端钮先接低压绕组，然后分别再和外壳相连或不相连的两种套管屏蔽法(高电位屏蔽)。 E端钮接外壳,而G端钮接低压绕组等接线方法。 不同结构、制式的兆欧表,G端钮电位不同,G端钮在套管表面的安放位置也应随之改变。(KD2677为低电位屏蔽,即G端钮为低电位）。,13,（2）不同型号绝缘表的量程和示值的刻度方法不同，刻度分辨力不同，测量准确度等级不同，都会引起示值间的差异。为了保证对电力设备的准确测量，应避免选

10、用准确度低，使用不方便的摇表。 （3）试品大多含容性分量，并存在介质极化现象，即使测试条件相同也难以获得理想的精确数据重复性。 （4）测量时，绝缘介质的温度和油温应与环境温度一致，一般允许相差5%。 （5）应在特定时间段的允许时间差范围内，尽快地读取测量值。为使测量误差不高于5%，读取R60S的时间允许误差3S，而读取R15S的时间不应相差1S。最好选用带计时功能的表。,14,（6）高压测试电源非理想电压源，重负荷（被测试品绝缘电阻值小）时，输出电压低于其额定值，这将导致单支路直读测量法兆欧表测量准确度因转换系数的改变而降低。这种改变因兆欧表测试电源负荷特性不同而异。 （7） 不同动态测试容量

11、指标的兆欧表，试验电压在试品上（及采样电阻上）的建立过程与对试品的充电能力均存在差异，测量结果也会不同，使用低于动态测试容量指标门限值的兆欧表测量时，由于仪表存在惯性网络（包括指针式仪表的机械惯性）导致示值响应速度较慢，来不及正确反映试品实在绝缘电阻值随时间的变化规律，尤其是在测试的起始阶段，电容充电电流未完全衰减为零，更会使R15S和吸收比读测值产生较大误差（偏小）。 （8） 试品绝缘介质极化状况与外加试验电压大小有关。由于试验电压不能迅速达到额定值，或因兆欧表测试电源负荷特性不同导致施加于试品上试验电压的差异，使试品初始极化状况不同，导致吸收电流不同，使缘电阻测量的示值不同。,15,（9）

12、国外某些兆欧表的试验高电压连续可调，开机后先由零调节至额定值。兆欧表读数起始时间的不确定性，以及高压达到额定值时间的不确定性，使试品初始极化不同，也将引起示值间的差别。 （10）不同兆欧表现场干扰的敏感度和抵御能力不同，对同一试品的读测值会存在差异。 （11）数据随机起伏的常规测量误差和兆欧表方法误差不同等引起示值间的差异。 （12）介质放电不充分是重复测量结果存在差异的重要原因之一。据试品充电吸收电流与其反向放电电流对应和可逆的特点，若需对同一试品进行第二次重复测量，第一次测量结束后的试品短路放电间歇时间一般应长于测量时间，以放尽所积聚的吸收电荷量，使试品绝缘介质充分恢复到原先无极化状态，否

13、则将影响第二次测量数据的准确度。为使被试品上无剩余电荷，每一次试验前也应该将测量端对地短路放电，有时甚至需时近1小时，并应拆除与无关设备间的联线。,16,总之，同一试品不同时期的绝缘测量，应采用相同的试验电压等级和接线方法，并尽可能使用同一型号或性能相近的绝缘电阻表，以保证测量数据的可比性。 （13） 最后还应特别强调选用动态测量准确度较低和高压测试电源容量较低的仪表，由于电容充电电流尚未完全衰减为零，以及仪表示值不能准确地实时跟随试品在绝缘电阻值的变化，读测R15S阻值偏低，出现较大误差，导致试品吸收比测试值虚假偏高，应引起测试人员特别重视。这也可能是各种型号高压兆欧表测量同一试品时吸收比读

14、测值存在差异的主要原因。由此也说明吸收比判比指标不及极化指数科学和客观。,17,(四)绝缘电阻表使用与检定常见问题及分析,使用常见问题及分析 问题1： 在高压开关，长距离传输线路的现场测绝缘电阻时，绝缘表无法正常指示或稳定地指示在某一错误数值上，甚至烧毁仪表。 原因：现场工频电网干扰电流或感应电压过大， 使仪表不能正常工作。 解决方法： （1）应选用品质较好的绝缘电阻表，如：抗干扰能力强，输出短路电流大，仪表保护功能完好的仪表； （2）将被测试品对地并接一只耐压较高的电容器，其耐压值应为绝缘测试电压值的1.5倍以上（先单独测量并记录该电容器的绝缘值，然后与被测试品并联测试,试品的绝缘值应为并联

15、测试值去除该电容器绝缘值后的值。）,18,问题2：绝缘电阻表在实验测试过程中，示值忽高忽低。 （指针式表头有大幅来回摆动,数字显示乱跳） 原因：此现象是典型的高压间隙拉弧打火，可能出现的部位如： （1）测试线和被测试品之间的连接不牢因； （2）测试线插头或鳄鱼夹有脱焊； （3）“G”端（屏蔽端）测试线与“L”端（测试端）测试线有爬电距离太小； （4）被测试品有局部间隙打火。 （5）被测试品表面潮湿或污秽“G”端屏蔽线未接，有爬电现象。 解决方法： 查找拉弧打火部位; 处理或更换测试线; 接好“G”端测试线; 对被测试品进行处理。,19,问题3：高压绝缘电阻表在测试过程中，显示示值与实际阻值相

16、差很大。 原因：（1）被测试品表面脏污、潮湿，且仪表未按要求接好屏蔽线，使测试端电流沿脏污、潮湿的表面泄漏到测试另一端，增加了一个并联的泄漏电流分量。 （2）测试线造成的泄漏，因高压测试线品质不好，或脏污、潮湿在测试过程中，高压测试线没有悬空搁置，而随意放置大地上，造成测试端对另一测试端发生测试泄漏电流。 （3）仪表供电电池严重不足，造成仪表不能正确测试显示造成虚假示值显示。 （4）在测容性试品时，每次测量结束，被测容性试品都会存在残余电荷和试品介质极化。,20,解决方法： (1) 处理被测试品表面脏污、潮湿按要求接 好“G” 端屏蔽线。 (2) 选定品质好绝缘高的测试线，处理测试 线表面脏污、潮湿，悬空高压测试线。 (3) 更换品质好的供电电池(充电电池进行充电)。 (4) 仪表虽能对被测试品进行放电，但不能彻底放完残余电荷和恢复介质极化，应对地充分放电，放电时间