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1、电气试验与调试技术电气试验与调试技术祝庆二零零六年元月目录第一章常规试验方法3第一节绝缘电阻测试3第二节直流电阻测试6第三节直流耐压及泄漏电流试验7第四节介质损耗因数tgS试验10第五节交流耐压试验13第六节绝缘油试验取样方法20第二章单体交接试验23第一节总则23第二节容量6000kW及以上的同步发电机24第三直流电机35第四节交流异步电动机36第五节变压器试验38第六节互感器42第七节真空断路器49第八节六氟化硫断(SF6)路器50第九节六氟化硫封闭式组合电器(GIS)52第十节隔离开关、负荷开关及高压熔断器53第十一节套管54第十二节悬式绝缘子和支柱绝缘子55第十三节电力电缆56第十四节
2、电容器56第十五节绝缘油57第十六节金属氧化物避雷器59第十七节电除尘器60第十八节二次回路61第三章电气分系统及整套调试62第一节电气调试概述62第二节调试工作的组织形式63第三节电气设备试验64第四节厂用电系统受电66第五节机组整套启动68第六节厂用电源核相和切换73第七节技术资料的整理和技术总结74第一章常规试验方法第一节绝缘电阻测试测量电气设备的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简便的方法，在现场普遍采用兆欧表或电动摇表进行测量。绝缘电阻测量，能发现电气设备导电部分影响绝缘的异物，绝缘局部或整体受潮和脏污，绝缘严重老化，绝缘击穿和严重热老化等缺陷。因此，测量绝缘电阻是电气试验人员应掌握的基本
3、方法。绝缘电阻、吸收比和极化指数1、绝缘电阻绝缘电阻是在绝缘体的临近电压以下，施加的直流电压UD,与其所含的离子沿电场方向移动形成的电导电流Ig,应用欧姆定律即可得出，即：Ri=UD/Ig式中：Ri绝缘电阻（欧姆）UD-直流电压（伏）Ig电导电流（安）如果施加得直流电压UD超过绝缘得临界电压值，就会导致产生电子电导电流，绝缘电阻将急剧下降，这样，在高电压作用下绝缘就遭到了损伤，甚至可能击穿。所以一般测试电压不能选择太高，使用时应根据设备电压等级，选择测试电压。对于单一的绝缘体（如瓷质或玻璃绝缘子、塑料、酚醛绝缘板测量及棒材等），多为外绝缘，在直流电压作用下，其电导电流瞬间即可达到稳定值，所以测
4、量这类绝缘体的绝缘电阻时，也很快就达到了稳定值。在高压工程上用的内绝缘，大部分是多层绝缘。如电机绝缘中用的云母带就是用胶把纸、绸或玻璃皮和云母片粘合而制成的，电缆和变压器等绝缘中用的油和纸等。多层绝缘在直流电压作用下，会产生多种极化，且从极化开始到完成需要相当长的时间。通常利用多层绝缘的设备绝缘电阻随时间的变化关系，作为绝缘状态的判断依据。当在多层绝缘体上施加直流电压后，其中便由三种电流产生，即电导电流、电容电流和吸收电流。在直流 电压作用下， 多层绝缘体 的绝缘电阻 图如下所示。多层绝缘的等值电路图中R之路中的电流代表电导电流Ig。C1之路中的电流代表电容电流Ic,R、C之路中的电流代表吸收
5、电流Ia。这三种电流值的变化能反应绝缘电阻的大小。即随加电压时间的增长，这三种电流的总和值下降，而绝缘电阻值相应的增大。对于具有多层绝缘的大容量设备，这种吸收现象就更明显。因为总电流随着时间的衰减，经过一定时间后，才趋于电导电流的数值。因此通常要求加压1分钟（或10分钟）后，读取绝缘值，才能代表真实的绝缘电阻值。吸收比2、吸收比不同的绝缘设备，在相同电压下，其总电流随时间下降的曲线不同。即使同一设备，绝缘受潮或有缺陷时，其总电流也要发生变化。当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总电流随着时间下降较缓慢。如同所示，在相同时间内电流的比值就不一样。如图中a的i15/i60大于途中b的i15
6、/i60即可说明。至绿爰环（b；绝境受重因此，同一绝缘设备，根据i15/i60变化，就可以初步判断绝缘的状况。通常以绝缘电阻的比值表示，即：K=R60/R15=i15/i60式中：i15、R15一加压15秒时的电流和相应的绝缘电阻。I60、R60一加压60秒时的电流和相应的绝缘电阻。K一吸收比一般将60秒和15秒时绝缘电阻的比值R60/R15,通称为吸收比，测量这一比值的试验叫做吸收比试验。绝缘受潮时K最小为1,干燥时K均大于1。3、极化指数由于吸收比K判断绝缘状况有不确定性，特别是对于300MW、600MW工程配套的大型变压器，吸收时间常数T较大，往往不能取得大的吸收比。而绝缘电阻10分钟彳
7、1与1分钟值的比值，对绝缘状况有确定性。我们称绝缘电阻10分钟值与1分钟值的比值为极化指数P,即：P=R600/R60=i60/i600式中：i60、R60一加压1分钟时的电流和相应的绝缘电阻。I600、R600一加压10分钟时的电流和相应的绝缘电阻。K极化指数。二、绝缘电阻的测量方法及注意事项1、断开被试品的电源，撤除或断开对外的一切连线，并将其连接放电。对大容量较大的被试品，更应充分放电。有人认为，交流设备停下来，没有剩余电荷，不用放电，这种想法是错误和非常危险的，交流设备在停电瞬间，特别是突然不正常停电，暂态过程会产生大量的电荷。放电应利用绝缘棒、绝缘钳等进行，不得用手直接接触放电导线。
8、2、用干燥清洁柔软的布擦去被试品表面的污垢，必要时可先用汽油或其他适当的去垢剂洗净套管表面的积污。3、测试前，三相不能分开的，如三相变压器，三相应短接起来；能分开的，如发电机、中性点引出来的电动机，头尾应短接起来。4、使用手摇兆欧表进行测试时，注意事项：1）将兆欧表放置平衡，接好线，L线悬空，驱动兆欧表达额定转速（每分钟120转），此时兆欧表的指针应指向“s”。然后将l与地接触，轻轻摇，检查摇表是否回零。检查摇表无问题后，即可进行测试。2）测绝缘电阻时，读1分钟数值。3）测量吸收比和极化指数时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指“s”时，火线l接到被试品上，同时记录时间，分别读取15秒、60秒和
9、10分钟时的绝缘电阻值。4）如遇被试品表面的泄漏电流较大时，为了避免表面泄漏电流的影响，可以加以屏蔽，屏蔽线应接在兆欧表的屏蔽端子“G”上。5）读取绝缘电阻后，先断开接至被试品的火线，然后再将兆欧表停止运转，以免被试品的电容，在测量时所充的电荷经兆欧表放电而损坏，这一点在测试大容量设备时更要汪后。5、为了减小人为误差，我们建议在现场测试吸收比和极化指数时，应用数字式兆欧表。我公司数字兆欧表，现在有3台以上，能满足现场测试的需要。6、严禁颠倒兆欧表L、E线进行测试，测试前应检查确认接线正确、接地可靠的后再进行测试。7、为了更好的反响设备的绝缘状况，建议6kV以上的高压设备绝缘测试，用数字式兆欧表
10、。8、绝缘测试结束后，进行必要的恢复工作，如临时撤除的接地线等。三、影响绝缘电阻的因素和分析判断1、温度的影响温度对绝缘电阻的影响很大，一般绝缘电阻是随温度的升高而减小的，吸收比是随着温度的升高而增加的。极化指数则是随着温度的升高而稍有波动。绝缘电阻按照规程的换算公式或系数专换，吸收比和极化指数不进行温度换算。2、湿度对表面泄漏电流的影响较大。绝缘表面吸附潮气，瓷套表面形成水膜，常使绝缘电阻显著降低。此外，由于某些绝缘材料有毛细管作用，当空气中的相对湿度较大时，会吸附较多的水分，增加了电导，也使绝缘电阻值降低。测试时应使用屏蔽环消除表面泄漏或在良好的天气中进行。3、放电时间的影响每测完一次绝缘
11、电阻后，应将被试品充分放电，放电时间应大于充电时间，将剩余电荷放尽。否则，在重复测量时，由于剩余电荷的影响，其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小，因为造成吸收比减小，绝缘电阻值增加的虚假现象。4、分析判断1）所测的绝缘电阻应大于或等于一般规程规定的数值。2）将所测的绝缘电阻，换算到同一温度，并与出厂值、耐压前后值比较，与同型设备、同一设备相间比较，比较结果均不应有明显的降低或较大的差异。否则应查找原因。3）对电容量较大的高压电气设备，如中大型变压器、发电机等的绝缘状况，主要以吸收比和极化指数的大小作为判断的依据。第二节直流电阻测试一、测试意义电阻是基本的电气参数之一，它常在直流条件下测量，在
12、直流下测量的电阻称为直流电阻。在发电厂和电力网中，经常需要测量直流电阻，如电机的电枢绕组直流电阻、变压器绕组的直流电阻、断路器导电回路的直流电阻等。直流电阻测试是电气设备交接、大修和预防试验中不可缺少的测试项目之一。直流电阻测试对发现设备接触不良、焊接不良、开焊、匝间短路等缺陷，有着重要的意义。二、测试方法和仪器根据测量范围和设备性质，我们一般采用单电桥法、双电桥法、变压器直阻测试仪、开关接触电阻测试仪等进行测试。序号测量方法测量范围（Q）测试误差（）设备1单电桥法1010620.01PT一次、小型变压器2双电桥法10-610210.01电机、小型变压器3变压器直阻测试仪10-31020.2变
13、压器4开关接触电阻测试仪10-610-30.2断路器、隔离开关、封母三、注意事项1、使用电桥测量直流电阻是一种较准确的测量方法，在现场经常使用。但是，如果测量接线选择不当、灵敏度不够、工作电压不合适等，都会给测量结果带来较大的误差，或者造成仪器的损坏。因此，使用电桥测量直阻时，必须注意如下问题：1）闲置已久的电桥在使用前应进行间检定或检修。测量电阻前，必须将电桥所有转换开关来回旋转多次，以使接触良好。2）选用电桥要根据被测电阻的大小和所要求的测量精度而定。除了按被测电阻值选择电桥的量程外，对电桥的精确度等级可按被测电阻允许误差的1/3考虑。3）电桥的电源一般可根据电桥说明书的规定供电，注意供电
14、电压过低将影响电桥的灵敏度，过高会烧化桥臂电阻。4）用单电桥测量线径较细的导线电阻时，应注意清除干净导线的绝缘漆，以免接触不良。用双臂电桥测量小电阻时，电流端子和电压端子一定要连接正确，特别是对设有专用电流端钮和电压端钮的被测电阻，在接线时，一定要把电位端子接在电流端子的内侧。5）电桥用的检流计，应视测量的具体情况选择合适的灵敏度。如果检流计的灵敏度选择的太高，测量时调整电桥平衡困难；若灵敏度过低，则达不到应有的测量准确度。2、测试开关类接触电阻，采用直流压降法，统入电流不小于100A。我们试验室MOM690完全可以满足现场测试工作的需要。测试时应注意：1）测量时应注意避免引线和接触方式的影响
15、，应注意电压线要接在断口的触头端，电流线应接在电压线的外侧，接触应紧密良好。2）如有主副触头或多个并联之路，应对并联之路的每一对触头分别进行测量。测量时,非被测量触头间应垫以薄绝缘物。3）通常应在电动合闸数次后进行测量。4）电流夹子应可靠，严禁在试验过程中电流开路。测试值稳定后，应尽快降下电流。5）在侧室外安装好的柱式断路器或隔离开关时，应采取措施，防止电流夹子脱落砸坏瓷瓶。3、变压器直阻测试，我公司选用变压器直阻测试以仪，测试电流从100mA到40A不等，能满足300MW和600MW机组的测试工作。测试时应注意：1）对于厂用变压器，测试电流选择10A就可以满足。对于容量大于2000kVA的，抵压侧测试电流可以选择20或40A。2）对于300MW和600MW机组配套的主变压器，如果是三相的变压器，低压侧角型绕组可以采用助磁法，以提高测试速度。3）测试时，不要靠近非被测试相和其他侧，以免加流瞬间产生高低压，危机人员安全。4）测试时，记录油面上层温度，进行相应
