绝缘电阻、吸收比、泄漏电流的测量课件
8 电气设备绝缘试验(高电压技术).ppt
绝缘诊断与绝缘试验主要内容
1 绝缘测试和诊断的基本概念 2 绝缘电阻和泄漏电流的测量 3 介质损耗角正切的测量 4 局部放电的测量 5 耐压试验与预防性试验方法的特点总结 6 绝缘的在线监测
1、绝缘测试和诊断的基本概念
绝缘的测试和诊断技术概念：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
1 1 1 1 G xj C x G 4j C 4 j C 0 G 3
解之得：
GxG4 – ω2CxC4 = 0
(1)
G4Cx + GxC4 = G3C0
(2)
由（2）得：
tgδ = IRx/ICx=Gx/ ωCx
= ωC4/G4= ωR4C4 取R4=104/л Ω ω=100 л 则 tgδ = 106C4（F）=C4（μF） 将 Gx=ωCx tgδ ; C4 = G4tgδ/ω 代入（3）得：
（5）绝缘油脏污解、决劣办法化是等将整体绝缘分解后分部测量 （如分别
测量介损不易对变发压器现线的圈和局套管部的性tgδ 进缺行陷测量：）
（1）非穿透性局部损坏（测介损时没有发生局部放电） （2）很小部分绝缘的老化劣化 （3）个别的绝缘弱点
5）测量介损时的注意事项
（1）尽可能地分部测试 （2）与温度的关系：
当检流计正接时测得：tgδ1=ω(C4+△C4)R4
CX1=C0R4/（R3+△R3）
当检流计反接时测得：tgδ2 = ω(C4－△C4)R4
CX2 = C0R4/（R3－△R3)
《电气设备绝缘试验》PPT课件
第六章 电气设备绝缘试验（二）
工频高压试验 直流高压试验 雷电冲击高压试验 操作冲击高压试验
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12
§6-1 工频高压试验
交流耐压：是交流设备的基本耐压方式。适用于 ≤220kV以下的电力设备。 Key words: 累积效应，幅值（变压器85%）、时间 (1min)
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13
一、工频高压的产生
耐压试验 （破坏性试验）
1.绝缘电阻与吸收比的测量 2.泄漏电流的测量 3.介质损耗角正切的测量 4.局部放电的测量
1.工频高压试验 2.直流高压试验 3.冲击高压试验
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3
绝缘的监测和诊断技术分类对比
分类
优势
耐压试验 有效、可信
不足
可能导致绝缘破坏 (绝缘缺陷已较严重) 不能揭示缺陷的性质和根源
二、局部放电的危害
不影响电气设备的短时绝缘强度。但若在运行电压下长期 存在局部放电现象，这些微弱的放电能量和由此产生的一 些不良效应，如不良化合物的产生，就可以慢慢地损坏绝 缘，日积月累，最后可导致整个绝缘被击穿，发生电气设 备的突发性故障。
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5
三、局部放电特点 当介质内部发生局部放电时，伴随着发生许多现象。有些 属于电的：如电脉冲的产生，介质损耗的增大和电磁波放 射；有些属于非电的：如光、热、噪音、气体压力的变化 和化学变化等。
C
理想情况可获得空载输出 电压等于2nUm(n为级数)
~ 串级直流高压发生器原理图
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26
§6-3 冲击高压试验
雷电冲击高压试验
雷电冲击耐压考验电力设备承受雷电过电压 的能力。只在制造厂进行本项试验，因为试验会 造成绝缘的积累效应，所以在规定的试验电压下 只施加3次冲击。 国家标准规定额定电压≥220kV，容量≥120MVA 的变压器出厂时应进行本项试验。
电气设备绝缘试验
电气设备绝缘试验
•3.6 交流耐压试验
耐压试验
对绝缘施加一个比工作电压高得多的电压 进行试验。在试验过程中可能引起设备绝 缘的损坏，故又称破坏性试验。
为避免设备损坏，耐压试验要在非破坏性 试验后进行，即在非破坏试验合格后方允 许进行。
处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验
•反接线：Ｄ点接高压，Ｃ点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度，有可靠的接地线 ，适用于现场试验
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电气设备绝缘试验
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•正接线
电气设备绝缘试验
•西林电桥反接线
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现场试验中：有许多 一端接地的试品，如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备，要改成对地绝 缘是不可能的，只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一 种反接法的西林电桥
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电气设备绝缘试验
5）测量介损的功效
测量介损能有效地发现的缺陷：
（1）绝缘受潮 （2）穿透性导电通道 （3）绝缘内含气泡的游离、绝缘分层、脱壳等 （4）老化劣化，绕组上附积油泥 （5）绝缘油脏污、劣化等
测量介损不易发现的局部性缺陷：
（1）非穿透性局部损坏（测介损时没有发生局部放电） （2）很小部分绝缘的老化劣化 （3）个别的绝缘弱点
电气设备绝缘试验
•4). 测量的影响因素
•（1）温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
•（2）试验电压的影响——测量 与
•
于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图3-13
的关系，有助
•（3）试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净，必要时
•
加屏蔽
•（4）试品电容量的影响——对电容量大的试品，测
电气设备绝缘试验
需对绝缘进行各种试验和检测，通称为绝缘预防性试验。
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电气设备绝缘试验
绝缘的测试和诊断技术分类：
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不同特性，采用综合 分析的方法来判断绝缘内部的缺陷
处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验
•反接线：Ｄ点接高压，Ｃ点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度，有可靠的接地线 ，适用于现场试验
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•正接线
电气设备绝缘试验
•西林电桥反接线
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现场试验中：有许多 一端接地的试品，如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备，要改成对地绝 缘是不可能的，只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一 种反接法的西林电桥
泄漏电流值发生剧增 •3—有集中性缺陷；4—有危险的集中性缺陷
的试验电压值愈低。
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电气设备绝缘试验
•1)泄漏电流实验接线图
•T
•~
•V
•b
•kV
•a
•a接线：测量准确，μA 表在低压侧， •读数操作安全，但试品不接地
•b接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电 极及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧，操作观察时特别注意安全
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电气设备绝缘试验
•介质的吸收现象
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电气设备绝缘试验
•电压按电容反比分配 •电压按电阻正比分配
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分别给出绝缘电阻、泄漏电流和吸收比的定义
一、绝缘电阻的定义绝缘电阻是指绝缘材料在特定条件下所具有的电阻特性。
通常情况下，绝缘电阻是在直流电压下测量的，其单位是欧姆。
绝缘电阻的大小取决于绝缘材料本身的特性，如材料的化学成分、结构、温度、湿度等因素都会影响绝缘电阻的数值。
绝缘电阻的大小是衡量绝缘材料绝缘性能的重要指标，对于保证电气设备和电路的安全运行具有关键的作用。
二、泄漏电流的定义泄漏电流是指绝缘材料中因各种原因而导致的漏电电流。
在实际应用中，由于绝缘材料本身的特性或外界环境的影响，绝缘材料中往往会存在一定程度的泄漏电流。
泄漏电流的大小取决于绝缘材料的特性以及外界环境的影响，通常情况下泄漏电流是微小的，但在特定条件下也可能会增大。
过大的泄漏电流会导致设备的性能下降，甚至对人身和财产安全造成威胁。
三、吸收比的定义吸收比是指绝缘材料在高温高湿条件下所吸湿的能力和速度。
绝缘材料在潮湿环境中会吸收一定量的水分，这会导致绝缘材料的绝缘性能下降。
吸收比是衡量绝缘材料吸湿性能的重要指标，对于绝缘材料在潮湿环境中的使用具有重要意义。
提高绝缘材料的吸收比可以有效地提高绝缘材料在潮湿环境中的使用寿命和安全性能。
以上是关于绝缘电阻、泄漏电流和吸收比的定义，这些定义对于评估绝缘材料的质量和性能具有重要意义。
在实际应用中，能够正确评估和控制绝缘电阻、泄漏电流和吸收比，对于确保电气设备和电路的安全运行至关重要。
在实际工程应用中，绝缘电阻、泄漏电流和吸收比是评估绝缘材料质量和性能的重要指标。
在电气设备和电路中，绝缘材料的质量和性能直接关系到设备的安全运行和使用寿命。
对绝缘电阻、泄漏电流和吸收比的控制和评估至关重要。
1. 绝缘电阻的重要性绝缘电阻是绝缘材料的基本电学性能之一。
它反映了绝缘材料在特定条件下对电流的阻抗程度。
绝缘电阻越高，表示绝缘材料对电流的阻抗越大，其绝缘性能越好。
在实际工程中，绝缘电阻的大小直接关系到设备的安全运行。
较高的绝缘电阻可以有效地防止漏电和绝缘故障的发生。
泄漏电流的测量
电气绝缘测试技术
3、判断 泄漏电流的试验，除了测量一定电压下的泄漏电流之外，还经常 测定泄漏电流与电压或与时间的关系，可以从这些关系中分析绝 缘中存在的缺陷或受潮情况。 (1)图3是泄漏电流与加电压时间的关系曲线。
良好的绝缘泄漏电流随加电压时间下降很 1 良好 快，最后稳定的电流也很小，如曲线 1 所 2 受潮 3 非极性材料 示；而受潮或有缺陷的绝缘体，泄漏电流 变化很慢，稳定的电流值也比较大，如曲 线 2 所示；为简化试验，只测施加电压后 15s 时的电流 I15 和 60s 的电流 I60，用吸收 比 I15/I60 来表示绝缘的优劣。对于某些非 图3 泄漏电流与电压作用时间的关系 极性材料，如曲线 3 所示，这时吸收比不 大，但不能认为绝缘不好。
应尽可能找出原因加以消除；如
表示绝缘介质中已有集中性缺陷，
果在电压尚未到电流耐压试验电
压Ut的1/2时，泄漏电流就已急剧 上升，如曲线4所示，那么这台发
0
Ut/2 Utቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
U/kv
电机在运行电压下就可能发生击
穿。
图4 泄漏电流与施加电压的关系
先不要接试样，升高电压达试验电压值，
记下这时电流读数 I1 ；然后在接上试样， 在同一电压下测得电流为 I2。若 I2>>I1 ,
则
Ix = I2-I1
图1 泄漏电流测试回路a
若 I1 与 I2 很接近，则必须消除漏电流后，才能进行测量。
电气绝缘测试技术
图1 泄漏电流测试回路b
图1 泄漏电流测试回路c
电气绝缘测试技术第二章电阻与微电流的测量电气绝缘测试技术第五节泄漏电流的测量绝缘电阻的测量实际上都是测量通过试样的泄漏电流本节讨论的泄漏电流的测量都是对电工设备而言而且都是在较高的直流电压下进行
8 绝缘电阻测量;泄漏电流测量解析
常用兆欧表的额定电压：500、1000、2500、5000V等级。
接线：
“E”接地；“L”接高压端，采用“－”极性加压
短路时
三、测量注意事项
1、拆除外接引线，并充分放电； 2、接G端子、擦拭干净，以消除表面泄漏影响； 3、摇动手柄达120rpm，接上被试品，测试中保持匀速； 4、测量结束应先断开摇表与被试品连线，再停止摇动摇表， 避免被试品对摇表的反充电； 5、记录温度和湿度。
4.2 泄漏电流的测量 一、测量方法
1、定义： 吸收过程结束后流过介质的电流（DC）；
工程上常取加压1min后的电流值作为试品的泄漏电流
பைடு நூலகம்
3、利用“I-U”曲线判断
对于发电机、变压器重要设备， 可通过“I-U”曲线进行全面分析
三、直流高压的产生
1、试验变压器配合整流电路：
将工频低压经试验变压器 升压后，再经半波整流和 滤波电路得到直流高压。
思考作业
4-1、4-2、4-3、4-4、4-5
U 1 U
R1 R2 U 2 U R1 R2 R1 R2
I I g U R1 R2
2、绝缘电阻定义
绝缘电阻指吸收电流按指数规律 衰减完毕后测得的稳态电阻值。
工程上：加直流电压60〞时绝缘的电阻值。
3、意义
测量绝缘电阻可有效发现绝缘分布性缺陷，如表面脏污、 整体受潮、局部严重受潮及贯穿性缺陷等。
并联于微安表两端的开关S短接微安表，只在读数时打开。
六、注意事项
1、测试前检查高压回路对地绝缘是否良好，接线完毕 复查一遍。 2、通电前调压器应处于零位，保护开关S应闭合； 3、试验时缓慢升压，密切观察表计指针有无异常突变、 试品有无异常声音、气味、放电等现象，若有立即切断 电源检查处理。 4、试验完毕拆线或中途进入试验区更改接线，都必须停 电、充分放电后才可以进行
绝缘电阻的测量---李旺
在高压高阻的测试环境中，为什么要求仪表接“G”端 连线？ 在被测试品两端加上较高的额定电压，且绝缘阻值较 高时，被测试品表面受潮湿，污染引起的泄漏较大， 示值误差就大，而仪表“G”端是将被测试品表面泄漏 的电流旁路，使泄漏电流不经过仪表的测试回路，消 除泄漏电流引起的误差。
能不能用兆欧表直接测带电的被测试品，结果有什么 影响，为什么？
3、使用手摇式的摇动手柄时，应由慢渐快，均匀加速到 120r／min，并注意防止触电。摇动过程中，当出现指针已 指零时，就不能再继续摇动，以防表内线圈发热损坏。
SUCCESS
THANK YOU
2020/6/1
1、测量前断开被试设备与其他设备的电气联系， 停止该设备上的其他工作，有可能接触带电设备 的地方应派专人看守。
2、试验前作好规范记录（包括试验电压），测量 完毕后应及时作好数据记录，并进行判断。
3、升压站测试应考虑电磁场的干扰，要选用对电 磁场屏蔽性能较好的设备，否则有时测量不出一 个定值。
4 、测试前不忘记检查兆欧表是否合适、测量档 位是否正确，是否有有效合格证、校零和无穷大 的检查。
每测完一次绝缘电阻后，应将被试品充分 放电。放电时间应大于充电时间，以利将剩余 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，因而造成吸收比减小，绝缘电阻值增大 的虚假现象。
二、影响绝缘电阻的因素和分析判断
4、分析判断 ：
I、所测的绝缘电阻应等于或大于一般容许的 数值。
II、将所测得的绝缘电阻值进行横向和纵向比 较，比较结果均不应有明显的降低或较大的差异 。否则应引起注意，对重要的设备必须查明原因 。
III、对电容量比较大的高压电气设备的绝缘状 况，主要以吸收比值和极化指数的大小为判断的 依据。如果吸收比和极化指数有明显下降者，说 明绝缘受潮，或油质严重劣化。
电气试验课件
绝缘电阻和吸收比的测量
二者区别：吸收比与绝缘电阻的不同之处在 于吸收比是同一被试品的两个绝缘电阻之比， 和被试品绝缘的尺寸无关，同类设备的吸收 比可制定同样的判断标准，而绝缘电阻与被 试品绝缘的尺寸有关，即使是同类设备，其 他条件都相同但型号不同时，绝缘电阻也不 相同，所以只有同型号的设备间的绝缘电阻 相比较才有意义。
成损坏，在耐压试验后再进行一次绝缘特性试验。
电气试验简介
本次主要介绍绝缘预防性试验的原理、方法及 所能发现的绝缘缺陷。其中绝缘特性试验、主 要包括绝缘电阻、泄露电流、局部放电、tgδ等 的测定，耐压试验只要包括交流耐压试验和直 流耐压试验。还有我们日常工作中涉及的一些 油品分析、核相等试验。
1、 绝缘电阻和吸收比的测量
绝缘电阻 : 在绝缘上施加一直流电压 U 时， 此电压与出现的电流I之比。 绝缘电阻的测量应在绝缘上施加直流电 压。现场普遍采用兆欧表来进行测量。
绝缘电阻和吸收比的测量
兆欧表的工作原理和接线 其内部主要有两部分组成：一部分为直流 电源，一般由手摇发电机和整流装置产生 测量所需的直流电压，有些也采用电池供 电，由晶体管振荡器产生交变电压，再经 变压器升压及倍压整流后输出直流电压； 另一部分为测量机构，由处于永久磁场中 的电压线圈Lv和电流线圈La等组成，这 两个线圈绕向相反且互相垂直地固定于同 一轴上，并可带动指针旋转。
电气试验简介
另一类绝缘试验为耐压试验，是指在绝缘上 施加规定的比工作电压高得多的试验电压， 直接检验绝缘的耐受情况。这类试验可以检 查出那些危险性较大的集中性缺陷，并能直 接反应绝缘的耐压水平。 绝缘特性试验因所加的电压较低，不会对绝 缘造成损伤，故也称为非破坏性试验。耐压 试验因所加的电压较高，可能使绝缘受到损 伤，绝缘存在严重缺陷时还可能使绝缘发生 击穿，故这类试验也称为破坏性试验。
绝缘电阻和吸收比试验
绝缘电阻和吸收比试验测量设备的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简便的辅助方法在现场普遍采用兆欧表来测量绝缘电阻，由于选用的兆欧表电压低于被试物的工作电压，因此，此项试验属于非破坏性试验，操作安全、简便.由所测得的绝缘电阻值可发现影响电气设备绝缘的异物，绝缘局部或整体受潮和脏污，绝缘油严重老化,绝缘击穿和严重热老化等缺陷,因此，测量绝缘电阻是电气安装、检修、运行过程中，试验人员都应掌握的基本方法.一、绝缘电阻和吸收比1、绝缘电阻绝缘电阻是指在绝缘体的临界电压下，加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流（或称电导电流）之比，即R= U / Ie如果施加的直流电压超过绝缘体的临界电压值,就会产生电导电流，绝缘电阻急剧下降，这样，在过高电压作用下绝缘就遇到了损伤，甚至可能击穿.所以一般兆欧表的额定电压不太高，使用时应根据不同电压等级的绝缘选用。
工程上所用的绝缘介质，并非纯粹的绝缘体,在直流电压的作用下，会产生多种极化，并从极化开始到完成,需要一定的时间,通常利用绝缘的绝缘电阻随时间变化的关系,作为判断绝缘状态的依据.在绝缘体上施加直流电压后,其中便有3种电流产生，即电导电流、电容电流和吸收电流。
这3种电流的变化能反映出绝缘电阻值的大小，即随着加压时间的增长，这3 种电流值的总和下降，而绝缘电阻值相应地增大，对于具有夹层绝缘(如变压器、电缆、电机等）的大容量设备，这种吸收现象就更明显。
，因为总电流随时间衰减，经过一定时间后,才趋于电导电流的数值，所以,通常要求在加压1min后，读取兆欧表的数值，才能代表真实的绝缘电阻值。
当试品绝缘受潮、脏污或有贯穿性缺陷时，介质内的离子增加,因而加压后电导电流大大增加，绝缘电阻大大降低，绝缘电阻值即可灵敏地反映出这些绝缘缺陷，达到初步了解试品绝缘状态的目的，但由于试品绝缘电阻值不仅决定于试品的受潮程度及表面受污等情况，而且还与其尺寸、材料、制造工艺、容量等许多复杂因素有关,因此,对于绝缘电阻的数值没有统一的具体规定。