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1、四 电气试验的基本方法电气设备的绝缘缺陷通常分为以下两类：1 集中性缺陷。指缺陷集中于绝缘的某个或某几个部分。如局部受潮，局部机械损伤，绝缘内部气泡，瓷介质裂纹等，它又分为贯穿性缺陷和非贯穿性缺陷，这类缺陷发展速度快，具有较大的危险性。2 分布性缺陷。指由于受潮，过热，动力负荷及长时间过电压的作用导致的电气设备的整体绝缘性能下降。如绝缘整体受潮，冲油设备的油变质等，它是一种普遍性的劣化，是缓慢演变而发展的（一） 绝缘电阻，吸收比，极化指数的测量1 试验目的：绝缘电阻和吸收比试验是高压试验中最基本，最简单，用得最多的试验项目。通过对电气设备绝缘的绝电阻测量，可以发现绝缘的整体性或贯通性受潮、脏污
2、，绝缘油劣化，绝缘击穿和严重老化等缺陷。2 试验原理：将直流电压加到被试品的绝缘介质上，这时绝缘介质内部及表面就会有一个随时间逐渐减小，最后趋于稳定的极微小的电流通过。绝缘电阻就是直流电压作用下呈现的电阻值。R=U/I 单位兆欧 M 3 试验设备：手摇式兆欧表和数显绝缘电阻测试仪。既绝缘电阻表。仪器有三个接线端子，分别是：E（接地端子）非被试导体短接并接地 L（线路端子）接到被试导体 G（屏蔽端子）接被试导体附近的绝缘表面上（消除被试品绝缘表面泄漏电流对测量结果的影响） 。兆欧表输出的额定直流电压有：250V、 500V、1000V、 2500V、5000V、10000V 兆欧表输出电压选用原
3、则： （规程特殊规定除外）100V 以下电气设备选用 250V 量程 50M 及以上 500V 以下至 100V 电气设备选用 500V 量程 100M 及以上3000V 以下至 500V 电气设备选用 1000V 量程 2000M 及以上10000V 以下至 3000V 电气设备选用 2500V 量程 10000M 及以上10000V 及以上的电气设备选用 2500V 或 5000V 量程 10000M及以上的绝缘电阻表绝缘电阻表的容量和负载特性：1）绝缘电阻表的容量既是最大输出电流值，将表的两端经毫安表短路后可以测得。也称为绝缘电阻表的输出短路电流值。绝缘电阻表的容量对吸收比和极化指数的测
4、量有影响。如果容量小，充电速度慢，测得的数据就误差大，所以测量吸收比应选用最大输出电流为 1 毫安及以上的绝缘电阻表极化指数测量，最大输出电流不小于 2 毫安。2）负载特性既被测绝缘电阻 R 和绝缘电阻表端电压 U 的关系曲线。有的电气设备绝缘电阻合格范围要求很严格。所以必须选用特性较好的绝缘电阻表。如 FZ-20 型避雷器绝缘电阻范围为 700-900兆欧，如果电阻过高可能内部断裂，过低则可能内部受潮。测试时表的特性如果差，测得的数据误差就大，会造成误判断。历次试验都应用相同特性的绝缘电阻表，当二次回路，低压配电装置和低压布线用 2500V 绝缘电阻表测试绝缘电阻 1 分钟代替耐压试验必须选
5、用特性好的绝缘电阻表。4 绝缘电阻和吸收比及极化指数的测量方法1） 绝缘电阻：在绝缘结构的两个电极之间施加直流电压值与流经该对电极的泄流电流值之比。一般规定施加电压后 60s，既 1min 时绝缘电阻表的指示值为绝缘电阻测试值。2） 吸收比：也叫绝缘吸收比，指在同一试验中 60s 时的绝缘电阻值 R60s 与 15s 时的绝缘电阻值 R15s 之比值，既 K=R60s/R15s 一般情况下 35KV 且容量在 4000KVA 以上的变压器，在常温下 10-40 摄氏度，吸收比应不小于 1.3 环氧粉云母绝缘的发电机吸收比不小于1.6 其他绝缘的发电机吸收比不小于 1.3 如果低于 1.3 存在
6、绝缘受潮等缺陷。上述中 K 表示吸收比。3）极化指数：在同一试验中，10min 时的绝缘电阻值与 1min 时的绝缘电阻值之比，既 P=R10min/R1min 极化指数一般只对高电压，大容量 绝缘电阻吸收曲线达到稳定需要特别长时间的电气设备测量。上述中 P 表示极化指数。因我公司设备不须测量极化指数。不再详细介绍。 4）下面是以电缆为例的绝缘电阻测试接线图：5）绝缘电阻测试的操作步骤注意事项及结果判断（1）操作步骤：A 断开被试品的电源，拆除或断开对外的一切连线，将被试品接地放电 1min。容量较大的应充分放电 5min。放电时用绝缘棒等工具进行，不得用手碰触放电导线。B 用干燥清洁柔软的布
7、去檫去被试品外绝缘表面的脏污，必要时用适当的清洁剂洗净。C 绝缘电阻表上的 E 端子是接被试品的接地端，L 是接高压端，G 是接屏蔽端的。D 检查绝缘电阻表是否正常。E 驱动绝缘电阻表达额定转速（指手摇兆欧表，每分钟 120 转） ，或接通绝缘电阻表电源（指智能数字式绝缘电阻测试仪）待指针稳定或 60s 时，读取绝缘电阻值。F 测量吸收比时，先驱动绝缘电阻表至额定转速，待指针制“”时，用绝缘工具将高压端立即接到被试品上，同时记录时间。分别读取 15s 和 60s（或者 1min 和 10min）时的绝缘电阻值。J 读取数据后，先断开高压接线 L 的连接线，然后将表停转。H 断开绝缘电阻表后对被
8、试品短路放电并接地。I 测量时应记录被试品的铭牌，规范，温度，湿度，试验日期及使用仪表等（2） 注意事项：A 外绝缘表面泄露电流的影响。空气相对湿度大于百分之八十的时候，空气潮湿，这时应在被试品上装设屏蔽环（用细铜线或细熔丝紧扎 1-2 圈）接到表上的屏蔽端子上。屏蔽环应靠近高压端所接端子，远离接地部分。避免影响测量结果。B 残余电荷的影响：当第一次试验后需要进行第二次复测时，必须充分放电，对发电机及大容量的设备，至少放电 2min 以上。否则测量数据不准确。C 感应电压的影响：测量高压架空线路或双母线，当一路带点，不得测量另一回路的绝缘电阻，以防感应高压损坏仪表和危及人身安全。对于平行线路，
9、也要注意感应电压。一般不应测量，必须测量时，需采取措施，如用绝缘棒接线。D 如绝缘过低，应进行分解测量，找出绝缘最低的部分。吸收比读数时，应避免记录时间带来的误差。绝缘电阻表的 L 和 E 端子不能对调，表与被试品间的连线不能铰接或拖地。否则会产生误差。3） 测量结果的分析判断：测量结果应大于规定的允许数值，在试验规程中，有关绝缘电阻的标准，除少数结构简单和部分低压设备规定有最低值外，多数高压设备未明确规定最低值。所以我们要将结果与有关数据比较，包括同一设备的各相的数据，同类设备见的数据，出厂试验数据，耐压前后数据，与历次同温度下的数据比较等，结合其它试验综合判断。（2）直流泄漏电流的测量和直
10、流耐压试验直流泄露电流测量和直流耐压试验是高压试验中用得较多的试验项目。试验时可以根据被试品的额定电压等级和试验标准的具体规定将直流试验电压调节到所需的数值，从而判断被试品的绝缘状况。直流泄露电流测量施加的直流试验电压较底，一般不超过设备正常的工作电压。是非破坏性试验。而直流耐压试验施加的直流电压较高，是破坏性试验。1 直流泄漏电流测量的和直流耐压试验的目的： 直流泄露电流测量能更有效地发现绝缘裂纹、夹层内部绝缘受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘沿面碳化等缺陷。直流耐压试验通过施加规程规定的直流试验电压和耐压时间来考核被试品的的耐电强度。2 试验方法和特点（1）试验方法：利用直流升压装置产生
11、一个可以调节的试验用直流高压，施加在被试品的主绝缘上。（2）特点直流泄露电流测量和绝缘电阻测量原理基本相同，都是对被试品施加直流电压。绝缘电阻表指示的读数是绝缘电阻值，实际上反映的也是直流电压作用下流过被试品的泄露电流的大小。绝缘电阻高，说明泄露电流小，绝缘性能好。反之，绝缘电阻底，泄露电流就大，绝缘受潮或存在其它缺陷。所不同的是直流泄露电流测量和直流耐压试验所施加的直流试验电压高，利用微安表更精确的测量泄露电流的大小。对被试品的绝缘状况能作出更为精确的判断。直流泄露电流测量是评价设备是否可以投运的一个关键测试项目。一般用于电力电缆，避雷器，35KV 及以上油侵式电力变压器的测试。其特点可以归
12、纳为：试验电压较高，可随意调节。试验电压稳定，测量数据精确。试验所需设备轻便，适合现场测试。直流泄露电流测试和直流耐压可同时（分级加压）进行3 对直流试验电压极性的要求：同一被试品，正极加压负极接地时的击穿电压要比负极加压正极接地的击穿电压低很多。在现场直流电压绝缘试验中，规定采用负极性接线，即负极加压正极接地。其目的是为了防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷。4 试验仪器的选择直流高压发生器，测量仪表，操作控制箱。下面是测试原理图：5 试验接线 微安表在高压侧 （1）试验接线如图（不含微安表 b） （2）使用设备及作用 TA 为调压器-调节电压 PV1 电压表-测量调压器输出电压 T 为
13、工频试验变压器-交流低压变交流高压 使得电压满足实验要求 ，现场实验时可采用电压互感器代替（被试品电导较小，试验电流一般不超过 1mA ） VD 为二极管即高压硅堆 -整流作用 R 为保护电阻或叫限流电阻- 限制被试品被击穿时的短路电流的大小不超过高压硅堆和实验变压器的允许值。其值取 10/V,通常用玻璃管或有机玻璃管冲入水溶液制成。 C 为滤波电容- 使得整流电压平稳， C 越大，加于被试品上的电压越平稳，数值越接近交流高压幅值。 PV2 高压静电电压表或分压器- 测量被试品上所加试验电压 微安表- 做测量泄漏电流用，量程根据被试品的种类和绝缘情况适当选择。 CX 为被试品 TO 电容- 当
14、其值较大时，可以不加滤波电容器，但其值较小时，需接入一个 0.1F 左右的电容器，减小电压脉动。 微安表至被试品之间的虚线为金属屏蔽层-使微安表至试品间的高压电流测量线对地无泄漏电流，提高微安变动的测量精度 。 （3）接线的适用范围：适用于被试绝缘一端接地的情况。（4）测量时的注意事项：试验时按每级 0.5 倍试验电压阶段升高电压，升压时应缓慢升压，尽量减小吸收电流对微安表的电流冲击，每阶段停留 1min 后，微安表的读数即为泄漏电流值 。 （1）微安表必须进行保护(读数值时才打开) （2）试验电容量小的被试品应加稳压电容 脉动系数 S 不应大于 3% （3）实验完毕后，应对被试品充分放电。6
15、 试验结果的判断（1） 把泄漏电流与加压时间的关系，泄漏电流与试验电压的关系绘制成曲线。测量结果的分析判断（以发电机为例子）： 作 i=f（u）曲线，即绝缘伏安特性 1绝缘良好 2绝缘受潮 3绝缘中有集中性缺陷 4绝缘中有危险的集中性缺陷（2）直流耐压试验保持规定的时间后，如无破坏性放电，微安表指示没有超出规程规定范围。则认为被试品直流耐压试验合格。（三）介质损失角正切值的测量1 试验目的 通过 tan 的测量可以发现电气设备的整体受潮、劣化及小电容试品中的严重局部缺陷。介电损耗角正切又称介质损耗角正切。表征电介质材料在施加电场后介质损耗大小的物理量，用tan 来表示， 是介电损耗角。测量 tan 是 35KV 及以上电力变压器，互感器和多油短路器高压试验时的一个重要测试项目。测量 tan 时试验电压不超过被试品的额定工作电压，一般低于额定工作电压，属于非破坏性试验。2 实验原理：任何电气设备的导电体都是利用绝缘介质保持对地绝缘和相间绝缘，因此电气设备的导电体具有对地电容和相间电容。绝缘介质在交流电压作用下，会有电容电流流过。电容电流与电压之间有 90 度的相位差。实际上在交流电压的作用下不仅有电容电流，还有电导电流和吸收电流，这两部分电流流过绝缘介质时会引起能量的损耗，既介质损耗。下面是交流电压作用下绝缘介质损耗角分析图：由上图（a）把电气设备的主绝缘看作是一个电阻 R
