第9讲 绝缘的非破坏性试验(一)
浅谈绝缘预防性试验中非破坏性试验结果的综合分析判断
浅谈绝缘预防性试验中非破坏性试验结果的综合分析判断摘要：介绍电气设备绝缘非破坏性试验综合分析判断的必要性、试验结果的分析判断原则、非破坏性试验方法的比较,以此为依据综合分析判断电气设备能否继续投入运行。
关键词：综合分析必要性判断原则比较法1、综合分析判断的必要性在电气设备绝缘预防性试验中,每一项试验项目对反映不同绝缘介质的各种缺陷的特点及灵敏度各不相同,因此对各项预防性试验结果不能孤立地、单独地对绝缘介质作出试验结论,而必须将各项试验结果全面地联系起来,进行系统地、全面地分析、比较,并结合各种试验方法的有效性及设备的历史情况,才能对被试设备的绝缘状态和缺陷性质作出科学的结论。
例如,当利用兆欧表和电桥分别对变压器绝缘进行测量时,如果tgδ值不高,但其绝缘电阻、吸收比较低,则往往表示绝缘中有集中性缺陷;如果tgδ值也高,则往往说明绝缘整体受潮。
2、试验结果的分析判断原则一般地说,如果电力设备各项预防性试验结果（也包括破坏性试验）能全部符合《电气设备预防性试验规程》的规定,则认为该设备绝缘状况良好,能投入运行。
但是对非破坏性试验而言,有些项目《电气设备预防性试验规程》往往不作具体规定,有的虽有规定,然而,试验结果却又在合格范围内出现“异常”,即测量结果合格,增长率很快。
对这些情况如何做出正确判断,则是每个检修试验人员非常关心的问题。
根据现场试验经验,现将电力设备绝缘预防性试验结果的综合分析判断方法进行概括。
(1)与设备历次（年）的试验结果相互比较。
因为一般的电力设备都应定期地进行预防性试验,如果设备绝缘在运行过程中没有什么变化,则历次的试验结果都应当比较接近。
如果有明显的差异,则说明绝缘可能有缺陷。
例如,某110KV电流互感器,连续两年测得的介质损耗因数tgδ分别为0.58%和2.98%。
由于认为没有超过《电气设备预防性试验规程》要求值3%而投入运行,结果10个月后发生爆炸。
实际上,只比较两次试验结果（2.98/0.58=5.1倍）,就能判断不合格,从而避免事故的发生。
高铁高压供电设备之绝缘试验的基本原理—绝缘试验的基本概念
绝缘试验的基本概念
01 绝缘的缺陷 02 绝缘试验
主要内容
绝缘的缺陷：1、集中性的缺陷（局部性缺陷） 2、分布性的缺陷（整体性缺陷）
绝缘试验： 1、非破坏性试 2、破坏性试验
绝缘试验的基本概念
一、绝缘的缺陷 1、集中性的缺陷（局部性缺陷）
悬式绝缘子的开裂；
发电机绝缘局部磨损、挤压破裂等；
绝缘试验的基本概念
绝缘试验的基本概念
1、非破坏性试验Байду номын сангаас
在绝缘上施加较低的电压或用其他不会损伤绝缘的方法来测量绝缘的各种特性， 进而判断绝缘内部的缺陷情况。
如：绝缘电阻测量、直流泄漏电流测量和介质损失角正切值测量及局部放电测量等。
绝缘试验的基本概念
1、非破坏性试验
在绝缘上施加规定的比工作电压高得多的试验电压，直接检验绝缘的电气强 度， 试验中有可能给绝缘造成一定的损伤。
2、分布性的缺陷（整体性缺陷）
如电机、变压器、套管等绝缘中的有机材料 的受潮、老化、变质等。
无论存在哪类缺陷，绝缘的某些特性都会发生一定的变化，通过测定绝 缘的某些特性参数就可以把绝缘中隐藏的缺陷检查出来。
绝缘试验的基本概念
二、绝缘试验 1、集中性的缺陷（局部性缺陷）
绝缘试验 非破坏性试验（绝缘特性试验） 破坏性试验（耐压试验）
电气设备的绝缘试验ppt课件
4.注意事项 (1)电桥本体接地良好 (2)反接法时,三根引线处于高压,必须悬空 (3)能分开测的试品尽量分开测 (4)应保持试品表面干燥 (5)试品设备有绕阻时,应首尾短接起来
19
三.局部放电的测量
1.作用 能测出绝缘内部是否存在气泡、空隙、杂质 等缺陷
20
2.测量原理
21
22
3.测量回路
51
4.微安表的保护
52
六.直流耐压试验
1.方法与测量直流泄漏电流一致，但它是 检查绝缘情况，试验电压较低
53
2.直流高压的获得
54
55
3.直流高压的测量
56
七、冲击高压试验
1.作用 用来检验高压电气设备在雷电过电压和
操作过电压作用下的绝缘性能和保护性能
57
2.冲击电压发生器的基本回路
58
3.回路元件与输出冲击电压波形的关系
59
60
4.多级冲击电压发生器的基本电路
61
5.测量方法 (1)测量球隙 (2)分压器— 峰值电压表 (3)分压器—示波器
62
8
(二).吸收比的测量 1.吸收比k
吸收比大小可反映绝缘干燥或受潮k值大(大于或 等于1.3)绝缘良好,吸收现象明显;反之,绝缘受潮, 吸收现象不明显
9
2.方法 按测绝缘电阻的方法测15秒和60秒时的电阻 再按公式
可求得k
10
二.介质损耗角正切的测量
1.作用 能有效地测出绝缘受潮、老化等分布性缺陷。 对集中性缺陷不灵敏,体积越大也越不灵敏
11
2.接线方法
12
13
3.使用方法 调节R3 、C4 ，使电桥平衡，即检流计中的
电流为零
关于电气设备绝缘的试验
⏹⏹第五章电气设备绝缘试验（一）电气设备绝缘试验可分为两大类：（1）耐压试验（破坏性试验）：模仿设备绝缘在运行过程中可能受到的各种电压，对绝缘施加与之相等的或更为严格的电压，从而考研绝缘耐受这类电压的能力，称为耐压试验。
对绝缘考察严格，但容易造成不必要的绝缘损坏。
（2）检查性试验（非破坏性试验）：测定绝缘某些方面的特性，并据此间接地判断绝缘的状况，称为检查性试验。
这类试验一般在较低的电压下进行，通常不会导致绝缘的击穿损坏。
由此可见，上述两类试验时互为补充，而不能相互代替的。
当然，应先做检查性试验，据此再确定耐压试验的时间和条件。
5-1 测定绝缘电阻绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用兆欧表测量绝缘电阻。
其工作原理图可参考图5-1-1。
通常兆欧表的量程为500V、1000V、2500V、5000V等。
图5-1-1 兆欧表原理电路图如图5-1-2是用兆欧表测套管绝缘的接线图，兆欧表对外有三个接线端子，测量时，线路端子（L）接被试品的高压导体；接地端子（E）接被试品外壳或地；屏蔽端子（G）接被试品的屏蔽环或别的屏蔽电极。
图5-1-2 用兆欧表测套管绝缘的接线图如前所述，一般电介质都可以用图1-4-2所示的等效电路图来表示。
图中，串联之路RP —CP代表电介质的吸收特性，如绝缘良好，则最终Rlk和RP的值都很大，稳定的绝缘电阻值也很高。
反之，绝缘受潮时，则不仅最后稳定的电阻很低，而且还会很快达到稳定值。
因此，也可以用绝缘电阻随时间而变化的关系来反映绝缘的状况。
通常用时间为60s和15s时所测得的绝缘电阻值之比，称为吸收比K，即K=R60/R15如绝缘良好，则此值应大于1.3~1.5。
对于某些容量较大的电气设备，其绝缘的极化和吸收的过程很长，上述的吸收比K还不能充分反映绝缘吸收过程的整体。
此时可增测极化指数PP=R10min /R1min如绝缘良好，则此值应大于1.5~2.0。
测量绝缘电阻可以有效发现下列缺陷：（1）总体绝缘质量欠佳；（2）绝缘受潮；（3）两极间有贯穿性的导电通道；（4）绝缘表面情况不良。
第10讲绝缘的非破坏性试验二
这些现象都可以用来判断局部放电是否存在，因此检 测的方法也可以分为电的和非电的两类
4
测量局部放电的几种方法
绝缘油的气相色谱分析法：这项试验是通过检查电
气设备油样内所含的气体组成的含量来判断设备内部的 隐藏缺陷
超声波探测法：在电气设备外壁放上由压电元件和前
置放大器组成的超声波探测器，用以探测局部放电所造 成的超声波，从而了解有无局部放电的发生，粗测其强 度和发生的部位
P/
2
P3
不难求出n级串级装置的容量利用率为
2 n1
34
5.1.2 工频耐压试验的基本接线
调压器
R1 T A
V1
TV
mA
R2
V2
Cx
G
(a) 原理接线图
rK
xK
U rK
U1
ICx Cx U
U xK
U
U1
ICx
(b) 简化等值电路图
(c) 相量图
容升效应
35
5.1.3 工频谐振耐压试验
12
4.3.2 表征局部放电的重要参数
真实放电量： qr，是无法测量的
（1）视在放电量： q，
其表达式中的量都是可以测得的。它是局部放电试验中的重要参量 ，国际和国家标准中，对于各类高压设备的视在放电量△q的允许 值均有所规定 q比真实放电量qr小得多，它以pC作为计量单位。
Ca
13
（2）放电重复率N：定义一秒钟内产生的脉冲数叫做放 电重复率N，可以通过实验求得 如果每半周内的放电次数为n，则N=2fn=100n
（4）连续运行时间短，不需要有复杂的冷却系统。一般 不超过30分钟。
（5）试验变压器的漏抗较大，短路电流较小。
电气设备非破坏性试验
t
U U (U0 U )e （4-6）
由此可得：
U1
U
R1 R1 R2
U ( C2 C1 C2
R1
R1
R2
t
)e（ 4-7）
U2
U
R2 R1 R2
U ( C1 C1 C2
R1
R2
R2
t
)e
（4-8）
由于电源回路内阻可以不计，因此可把绝缘两端看
t
e （ 4-12）
令
i=Ig+ia
（4-13）
可推得
ia
U (R2C2 R1C1)2 (C1 C2 )2 (R1 R2 )R1R2
t
e
（4-14）
上式中，Ig为电路传导电流，其大小与试品总的绝 缘电阻（R1+R2）成反比；ia为吸收电流，其大小
与试品绝缘的均匀程度密切相关，如果绝缘比较均 匀，则有R1C1≈R2C2，那么吸收电流就较小，吸 收现象不明显；如果试品绝缘很不均匀，R1C1与 R2C2相差较大，则吸收现象将十分明显。此外，
下的结果，才能对被试绝缘材料的性能作出正确的评判。 本章主要介绍几种常用的非破坏性试验的基本原理及相应的测试方法。
第一节 绝缘电阻和吸收比测量
一、多层介质的吸收现象及吸收比测量 对于很多电气设备来说，其绝缘都是多层结 构的，例如电机绝缘中用的云母带是用胶把纸 或绸布和云母片粘合而制成的，又如充油电缆 和变压器绝缘中用的油和纸等等。通常多层介 质的特性可近似地用双层介质模型来分析，因 此我们采用以下模型来描绘在测量多层介质绝
iR 2
U2 R2
U R1 R2
电气设备绝缘预防性试验培训课件同名1.pptx
微安表三种接线方式
试品表面泄漏电流较大时，应加屏蔽环予以消除。
微安表三种接线方式
试验装置本身泄漏电流较大，应在未接入试品之前记 录试验电压各阶段的泄漏电流，然后在试验结果中分别减 去这些泄漏电流值。
微安表的保护
试验电压极性对泄漏电流的影响
1、电渗透现象 电渗透现象使不同极性试验电压下油纸绝缘电 气设备的泄漏电流测量值不同。 2、试验电压极性对引线电晕电流的影响 极性效应：在不均匀电场中，外加电压极性不 同，其放电过程及放电电压不同的现象，称为极 性效应。
泄漏电流试验设备
半波整流，负极性
1、微安表接于高压侧：不受高压对地杂散电流的影响；对微安 表及引线需加屏蔽；读数安全、切换量程带来不便。
2、微安表接于低压侧：读数安全、切换量程方便；要求被试品 的接地端能与地分开。
影响测量结果的主要因素
1、高压连接导线；2、表面泄漏电流；3、温度；4、 残余电荷；5、电源电压的非正弦波形；6、加压速度；7 、微安表接位置；8、试验电压极性。
++ + + + ++ + + +
U
Q0 + Q’
++ + + +
电介质的极化种类
（1）、电子位移极化 （2）、离子位移极化 （3）、偶极子转向极化 （4）、热离子极化 （5）、夹层介质界面极化 （6）、空间电荷极化
关于夹层介质界面极化
绝缘介质由不同成分组成（或介质不均匀），在这种 情况下会产生“夹层介质界面极化”的现象。这种极化的 过程特别缓慢，而且伴随有能量损耗。
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15、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more。2024年11月下午12时52分24.11.2212:52November 22, 2024
2023年电气试验备考押题2卷合壹(带答案)卷9
2023年电气试验备考押题2卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第一卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】在电场作用下,电子的运动速度比正、负离子高。
参考答案：√2.【判断题】工频耐压试验在试验时利用外部升压设备产生高压试验电压对被试设备进行耐压试验,因此也称作外施电压耐压试验。
参考答案：√3.【单选题】当直流电压加到被试品上时,绝缘介质内部或表面的带电粒子作定向移动形成的电流称为()。
A、.吸收电流B、.泄漏电流C、.电容充电电流参考答案：B4.【单选题】磁感应强度B与产生该磁场的电流之间满足()。
A、.顺时针定则B、.右手螺旋定则C、.左手螺旋定则D、.逆时针定则参考答案：B5.【单选题】实际中考虑充油电气设备中的变压器油在运行中可能变脏,在考虑工频或直流耐受电压时,油中绝缘距离应按()考虑。
A、.极不均匀电场B、.稍不均匀电场C、.均匀电场参考答案：A6.【单选题】采用QS1电桥测量tanδ,正接线比反接线准确度()。
A、.高B、.低C、.相等参考答案：A7.【单选题】在纯电感的交流电路中,电流的相位滞后电压相位()。
�A、300B、900C、1800参考答案：B8.【单选题】在正弦交流电路中,电压、电流、电动势都是随时间()。
A、.非周期性变化的B、.按正弦规律变化的C、.恒定不变的参考答案：B9.【判断题】对电气设备进行耐压试验时,需要施加一个比正常运行电压高出很多的试验电压,因此耐压试验属于破坏性试验。
参考答案：√10.【单选题】人工合成绝缘油多用于()作为浸渍剂。
A、.变压器B、.高压电容器C、.断路器参考答案：B11.【判断题】电气火灾断电操作时应戴绝缘手套、穿绝缘靴,并使用相应电压等级的绝缘工具。
()参考答案：√12.【判断题】电气装置的金属外壳配电装置的构架和线路杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其危及人身和设备的安全而设的接地称为保护接地。
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绝缘的监测和诊断技术分类：
1. 按照对设备造成的影响程度分类（两类） 非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下或用其它
不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而判断绝缘内部的缺陷 ——揭示绝缘缺陷的不同性质和发展程度 包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电 试验、绝缘油的气相色谱分析等
i
S
i, R
C1 C2
R1 R2
o
i
吸收电流
R
泄漏电流
U
ia Ig t
吸收电流：由空间电荷极化造成的位移电流
11
一、主要参数及技术指标
U 10 U
20
C2 U C1 C 2 C1 U C1 C 2
U 1 U
2
R1 U R1 R 2 R2 U R1 R 2
t R C R 1 2 1 u U e 1 R 1 R 2 1 C 2 1 R 2 C R t R C R 2 1 2 u2 U e R 1 R 2 1 C 2 1 R 2 C R R R 1 2 (C C ) 1 2 R R 1 2
9
统计诊断：考虑到被试对象特征参数分布的不确定性，即统计
性。对于处于同样状态的同类设备，其特征参数并不相同，而按一定 的统计规律分布。利用这些规律进行绝缘诊断
(a) 绝缘完好和损坏时 概率密度曲线不重叠
(b)两者重叠图
某特征参数的概率密度
10
4.1 绝缘电阻试验
电气设备的绝缘，其等值电路往往是电阻电容 的混合电路。
在线： 在线监测则是在被试设备处于带电运行的条件下，对设备
的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动进行的
特点：只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，除测定
绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，从而显著提高 了其判断的准确性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5
绝缘预防性试验概念：为了对绝缘状态作出判断
，需对绝缘进行各种试验和监测，通称为绝缘预防性 试验。
t
2 (C C ) 1 2 (R 1 R 2)R 1R 2 2 2 (C C ) R R ( R C R C ) 1 2 1 2 2 2 1 1 e
所测绝缘电阻是随测量时间变化而变化的，只有当t ＝∞时，其测量值为R=R∞，但在绝缘电阻试验中， 特别是电容量较大时，很难测量R∞的值，因此，在 实际试验中，规程规定，只需测量60s时的绝缘电阻 值，即R60S的值，当电容量特别大时，吸收现象特 别明显，如大型发电机，可以采用10min时的绝缘 电阻值。
o
i
吸收电流
R
泄漏电流
ia Ig t
当绝缘严重受潮或出现导电性 缺陷时，R1、R2或两者之和 显著减小，Ig大大增加，而Ia 迅速衰减
13
U R (t) i
U t 2 U U(R C R C ) 2 2 1 1 e 2 R (C 1 R 2 1 C 2) (R 1 R 2)R 1R 2
8
模糊诊断：考虑到被试对象的特征及状态评价的主观不确定
性，即模糊性，许多情况不能简单地用“有”、“无”和“好” 、“坏”来评定。模糊诊断中被试对象的特征和状态不用二值逻 辑量描述，而用多值逻辑的特征函数来描述，如某特征“很强” 、“强”、“一般”、“弱”、“很弱”，某故障“严重”、“ 较严重”、“一般”、“轻微”、“无”等，然后按特征或状态 参数的取值量确定归入某一类别。如采用连续变化的特征函数， 判断可更加准确。
6
绝缘的监测和诊断技术的三个基本环节：
传感器与测量方法：正确选用各种传感器及测量手段，检测或监
测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；
数据处理：对原始的杂乱信息加以分析处理(数据处理)，去除干扰
，提取反映被试对象运行状态最敏感、有效的特征参数；
绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化过程的知识以及运行
离线： 在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运行状态，通
常是周期性间断地施行，试验周期由电力设备预防性试验规程（DL/T 596）规定
特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方式
是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。缺点是 对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其对于周期性的离线试验更不易 判断准确
高电压技术
高电压工程系 林福昌 fclin@
第9讲 绝缘的非破坏性试验
2
一、绝缘监测和诊断的基本概念
绝缘的监测和诊断技术概念：电力设备绝缘在
运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的作用， 其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，造成故障，引起供电 中断。通过对绝缘的试验和各种特性的测量，了解并评估 绝缘在运行过程中的状态，从而能早期发现故障的技术称 为绝缘的监测和诊断技术
经验，参照有关规程对绝缘运行状态进行识别、判断，即完成诊断过 程。并对绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预警，并能为下 一步的维修决策提供技术根据。
7
绝缘诊断规则： 规则分类：逻辑诊断，模糊诊断，统计诊断 逻辑诊断：逻辑诊断中将特征只归结为“有”和“无”两种(或
特征参数大于某给定的阈值则为“有”该特征，否则为“无”)，诊 断对象的状态同样只归结为“有”和“无”，或“好”和“坏”两种 ，即特征和状态均采用二值逻辑量来描述。 逻辑诊断简单明了，应用较广，但把问题过于简化，诊断准确度较低
破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电压来考核
设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保 证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点可能在试验时给绝缘造成一 定的损伤——不能揭示绝缘缺陷的性质 包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试 验及操作冲击耐压试验
4
2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）
12
u du 1 1 i C 1 R dt 1
2
R R 1 2 (C C ) 1 2 R R 1 2
t
U U (R C C 2 2 R 1 1) e 2 R R ( C C ) 1 2 1 2 (R 1 R 2)R 1R 2
i, R
泄漏电流Ig
吸收电流ia