高压试验培训 转载于ZG电力自动化wxw1974
写的很详细
2. 为什么测量电力设备绝缘电阻时要记录测量时的温度？
3. 为什么用兆欧表测量大容量绝缘良好设备的绝缘电阻时，其数值越来越高？
4. 为什么兆欧表的的L和E端子的接线不能对调？
5. 为什么屏蔽环可以屏蔽掉被试品的表面泄漏。
6. 为什么要在变压器充油循环后静置一定时间再测量其绝缘电阻值？
7. 为什么要测量电容型设备的末屏对地绝缘电阻？
8. 为什么绝缘电阻值随温度的变化而变化，如何变化？
9. 为什么兆欧表与被试品间的连线绞接或拖地？
一、 高压试验基本要求（一）：（填空题，下面5个空需要掌握）
在进行与温度及湿度有关的各种试验(如测量直流电阻、绝缘电阻、tgδ、泄漏电流等)时，应同时测量被试物周围的（温度及湿度）。绝缘试验应在良好天气且被试物及仪器周围温度不宜低于（5℃），空气相对湿度不宜高于（80%）的条件下进行。对不满足上述温度、湿度条件情况下测得的试验数据，应进行（综合分析），以判断电气设备是否可以投入运行。试验时，应注意环境温度的影响，对油浸式变压器、电抗器及消弧线圈，应以被试物（上层油温）作为测试温度。
二、 电气设备绝缘试验的基本方法（一）：绝缘电阻和吸收比试验
（下面5个括号题需要掌握，判断题应该能理解，出题时可能会有一些小变化）
基本概念： 测量电气设备的绝缘电阻，是检查设备绝缘状态最简便和最基本的方法。在现场普遍用兆欧表测量绝缘电阻。绝缘电阻值的大小常能灵敏地反映绝缘情况，能有效地发现设备绝缘局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。用兆欧表测量设备的绝缘电阻，由于受介质吸收电流的影响，兆欧表指示值随时间逐步增大，通常读取施加电压后（60s的数值或稳定值），作为工程上的绝缘电阻值。
吸收比K为（60S）绝缘电阻值R60S与（15S）绝缘电阻值R15S之比值。对于大容量和吸收过程较长的被试品，如变压器、发电机、电缆、电容器等电气设备，有时吸收比值尚不足以反映吸收的全过程，可采用较长时间的绝缘电阻比值PI=（R10min/R1min）来描述绝缘吸收全过程，PI称作极化指数。在工程上，绝缘电阻和吸收比(或极化指数)能反映发电机、油浸式电力变压器等设备绝缘的受潮程度。绝缘受潮后吸收比(或极化指数)值（降低），因此它是判断绝缘是否受潮的一个重要指标。应该指出，有时绝缘具有较明显的缺陷(例如绝缘在高压下击穿)，吸收比(或极化指数)值仍然很好。吸收比(或极化指数)不能用来发现受潮、脏污以外的其他局部绝缘缺陷。
兆欧表的型式： 兆欧表按电源型式通常可分为发电机型和整流电源型两大类。发电机型一般为手摇(或电动)直流发电机或交流发电机经倍压整流后输出直流电压；整流电源型由低压工频交流电(或干电池)经整流稳压、晶体管振荡器升压和倍压整流后输出直流电压。
兆欧表的电压： 兆欧表的电压通常有100V,250V,500V,1000V，2500V,5000V,10000V等多种。也有可连续改变输出电压的兆欧表。应区分不同被试设备，按照相关规程的有关规定选用适当输出电压的兆欧表。
兆欧表的容量： 兆欧表的容量即最大输出电流值(输出端经毫安表短路测得)对吸收比和极化指数测量有一定的影响。测量吸收比和极化指数时应尽量采用大容量的兆欧表，即选用最大输出电流1mA及以上的兆欧表，大型电力变压器宜选用最大输出电流3mA及以上的兆欧表，以期得到较准确的测量结果。兆欧表的负载特性，即被测绝缘电阻R和端电压U的关系曲线，随兆欧表的型号而变化。兆欧表的一般负载特性。当被测绝缘电阻值低时，端电压明显下降。
对有介质吸收现象的发电机、变压器等设备，绝缘电阻值、吸收比值和极化指数随兆欧表电压高低而变化，故历次试验应选用电压相同和负载特性相近的兆欧表。（√）
选用兆欧表时的注意事项： a)对有介质吸收现象的发电机、变压器等设备，绝缘电阻值、吸收比值和极化指数随兆欧表电压高低而变化，故历次试验应选用电压相同和负载特性相近的兆欧表。b)对二次回路或低压配电装置及电力布线测量绝缘电阻，并兼有进行直流耐压试验的目的时，可选用2500V兆欧表。由于低压装置的绝缘电阻一般较低(1M S2-20MQ )，兆欧表输出电压因受负载特性影响，实际端电压并不高。用2500V兆欧表代替直流耐压试验时，应考虑到由于绝缘电阻低而使端电压降低的因素。
绝缘电阻的测量： 测量绝缘电阻前，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。对电容量较大者(如发电机、电缆、大中型变压器和电容器等)应充分放电(不少于5min)。放电时应用绝缘棒等工具进行，不得用手碰触放电导线。（√）
用干燥清洁柔软的布擦去被试品外绝缘(如变压器套管等)表面的脏污，必要时用适当的清洁剂洗净。对于高压大容量的电力变压器，若湿度等原因造成外绝缘对测量结果影响较大时，应尽量在空气相对湿度较小的时段(如午后)进行测量。（√）
兆欧表上的接线端子“E”是接被试品的接地端的，常为正极性; "L”是接被试品高压端的，常为负极性;"G”是接屏蔽端的。"L”与被试品之间应采用相应绝缘强度的屏蔽线和绝缘棒作连接。将兆欧表水平放稳，试验前对兆欧表本身进行检查。当接通整流电源型兆欧表电源或摇动发电机型兆欧表在低速旋转时，用导线瞬时短接“L”和“E”端子，其指示应为零;开路时，接通电源或兆欧表达额定转速时其指示应指“∞”。然后断开电源或使兆欧表停止转动，将兆欧表的接地端与被试品的地线连接，兆欧表的高压端接上屏蔽连接线，连接线的另一端悬空(不接试品)，再次接通电源或驱动兆欧表，兆欧表的指示应无明显差异。（√）
对整流电源型兆欧表，将兆欧表的接地端与被试品的地线连接，将带屏蔽的连接线L接到被试品测量部位，接通兆欧表电源开始测量，必要时接上屏蔽环。如遇表面泄漏电流较大的被试品(如发电机、变压器等)还要接上屏蔽环。（√）
读取绝缘电阻值后，对发电机型兆欧表应先断开接至被试品高压端的连接线，然后再将兆欧表停止运转。测试大容量设备时更要注意，防止被试品的电容在测量时所充的电荷经兆欧表放电而使兆欧表损坏;对带保护的整流电源型兆欧表可以不受断开接至被试品高压端的连接线与将兆欧表断开电源停止运转的顺序限制。（√）
测量时应记录被试设备的温度、空气温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。
影响因素及注意事项： 一般应在空气相对湿度不高于80%条件下进行试验，在相对湿度大于80%的潮湿天气，电气设备引出线瓷套表面会凝结一层极薄的水膜，造成表面泄漏通道，使绝缘电阻明显降低。此时，可在被试品引出线套管上装设屏蔽环(用细铜线或细熔丝紧扎数圈，使其和引出线套管外表面紧密接触)，并连接到兆欧表屏蔽端子。屏蔽环应接在靠近兆欧表高压端所接的引出线套管端子，远离接地部分，以免造成兆欧表过载，使端电压急剧降低，影响测量结果。
若试品在上一次试验后，接地放电时间t不充分，绝缘内积聚的电荷没有完全释放，仍积滞有一定的残余电荷，会直接影响绝缘电阻、吸收比和极化指数的测量结果。
对于交联电缆试验时应注意，由于残余电荷的影响，电缆耐压前后(尤其是直流耐压)的绝缘电阻的变化可能较大，放电时间应足够长。
感应电压的影响测量高压架空线路绝缘电阻时，若该线路与另外带电线路有平行段，则不宜进行测量，防止静电感应电压危及人身安全，也避免工频感应电流流过兆欧表使测量无法进行。测量变电所、升压站高压母线附近的高压电气设备绝缘电阻时，若被试设备上的感应电压太高，也会对安全和试验结果产生较大影响。雷电活动对架空线路有影响时不可进行该线路的绝缘电阻测量。
测量绝缘电阻时，试品温度一般应在10℃～40℃之间。绝缘电阻随着温度升高而降低，但目前还没有一个通用的固定换算公式。温度换算系数最好以实测决定。例如正常状态下，当设备自运行中停下，在自行冷却过程中，可在不同温度下测量绝缘电阻值，从而求出其温度换算系数。
绝缘电阻值的测量是常规试验项目中最基本的项目。根据测得的绝缘电阻值，可以初步估计设备的绝缘状况，通常也可决定是否能继续进行其他施加电压的绝缘试验项目等。在DL/T596中，有关绝缘电阻标准，除对少数结构比较简单和部分低电压设备规定了最低值外，对多数高压电气设备的绝缘电阻值不作规定或自行规定。
除了测得的绝缘电阻值很低，试验人员认为该设备的绝缘不良外，在一般情况下，试验人员应将同样条件下的不同相绝缘电阻值进行比较，不应有明显差别，或以同一设备历次试验结果(在可能条件下换算至同一温度)进行比较，不应有显著降低(例如降低至70%)，结合其他试验结果进行综合判断。需要时，应对被试品各部位分别进行分解测量(将不测量部位接屏蔽端)，便于分析缺陷部位。（√）
本单元主要对“直流高电压试验”进行专题学习，在熟读并理解了本单元内容的前提下可以带着以下问题去看试验专业书，相信你一定会有所收获。（下面问题不需要背，建议能够理解）
1、 为什么直流高压试验为负极性输出。
2、 测量电力电缆的直流泄漏电流时，为什么在测量中微安表指针有时会有周期性摆动。
3、 测量电力电缆时，经常发现泄漏电流随电压升高而快速增长，这是否就能判断电力电缆有问题？在试验方法上应注意哪些问题？
4、 直流试验电压测量系统误差的可能原因来源有哪些？用什么方法减小或消除？
5、 在电力设备额定电压下测出的泄漏电流换算成绝缘电阻时，与兆欧表测量的数值较接近，但当高出额定电压较多时，就往往不一致了，为什么？
一、 高压试验基本要求(二)
高压试验工作不得少于（两人）。试验负责人应由有经验的人员担任，开始试验前，试验负责人应向全体试验人员详细布置试验中的（安全注意事项），交待邻近间隔的（带电部位），以及其它安全注意事项。
二、工负责人应知应会（本部分内容为工作负责人必须掌握的，其他人员也可学习。）
1、《电力设备预防性试验规程》规定，断路器均压电容器的电容偏差应在额定值的（±5%）范围内。油纸绝缘结构的tgδ不应大于（0.5%），腹纸绝缘结构的tgδ不应大于（0.25%）。
2、《电力设备预防性试验规程》规定，运行中66KV油纸电容型套管tgδ(%)不应大于（1.0%），运行中220KV油纸电容型套管tgδ(%)不应大于（0.8%），当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于（1000ΜΩ）ΜΩ时，应测量末屏对地的介损，其值不应大于（2%）。
三、电气设备绝缘试验的基本方法（二）：直流高电压试验
1、对试验电压的要求：直流电压是指单极性(正或负)的持续电压，它的幅值用算术平均值表示。由高电压整流装置产生的电压包含有纹波的成分。因此，高压绝缘试验中使用的直流电压，是由极性、平均值和纹波因数来表示的。根据不同试品的要求，试验电压应能满足试验的极性和电压值，还必须具有充分的电源容量。纹波因数是指纹波幅值与其直流电压算术平均值之比。纹波幅值是指纹波的最大值与最小值之差的一半。在输出工作电流下直流电压的纹波因数S应按式计算，且S不大于3%。其中Umax—直流电压的最大值；
Umin—直流电压的最小值；Ud—直流电压的平均值。在现场直流电压绝缘试验中，为了防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷，通常采用负极性直流电压。
2、产生直流高电压的回路：产生直流高电压，主要是采用将交流高电压进行整流的方法。普遍使用高压硅堆作为整流元件。电源一般使用工频电源;对于电压较高的串级整流装置，为了减轻设备的重量，也广泛采用中频电源。获得直流高电压的回路很多，可根据变压器、电容器、硅堆等元件的参数组成不同的整流回路。现场常用的基本回路有半波整流回路、倍压整流回路和串级整流回路。具体的内容看专业书。
3、直流高电压试验的接线：3.1微安表的接法：现场电气设备的绝缘有一端直接接地的，也有不直接接地的，微安表的接线位置视具体情况有下列几种接线。
表3中序号1和2接线图测量准确度较高，宜尽量采用。序号3测量误差较大，宜尽量不采用，只有在测量条件受到限制时才采用。现场采用较多的是第一种接线，比如做避雷器试验，变压器试验，电力电缆试验。4、微安表的保护:为了防止在试验过程中损坏微安表，微安表应加装保护，具体内容可看专业书。
5、直流高电压的测量:容许偏差：如果试验持续时间不超过60S,在整个试验中试验电压的测量值应保持在规定电压值的士1%以内，当试验持续时间超过60s时，在整个过程中试验电压测量值应保持在规定电压值的士3%以内。容许偏差为规定值与实测值之差，它与测量误差不同，测量误差是指测量值与真值之差。
6、直流泄漏电流的测量：当直流电压加至被试品的瞬间，流经试品的电流有电容电流、吸收电流和泄漏电流。电容电流是瞬时电流，吸收电流也在较长时间内衰减完毕，最后逐渐稳定为泄漏电流。一般是在试验时，先把微安表短路1min，然后打开进行读数。对具有大电容的设备，在1min还不够时，可取3min～10min，或一直到电流稳定才记录。但不管取哪个时间，在对前后所得结果进行比较时，必须是相同的时刻。
7、消除杂散电流的方法：绝缘良好的试品，内部泄漏电流很小。因此，绝缘表面的泄漏和高压引线的杂散电流等都会造成测量误差，必须采取屏蔽措施。对处于高压的微安表及引线，应加屏蔽。试品表面泄漏电流较大时，应加（屏蔽环）予以消除。
如果采用的微安表接在表3序号3的位置的接线，试验装置本身泄漏电流又较大时，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。
8、直流高电压试验..
8.1试验条件：试验宜在干燥的天气条件下进行。试品表面应抹拭干净，试验场地应保持清洁。
试品和周围的物体必须有足够的安全距离。因为试品的残余电荷会对试验结果产生很大的影响，因此，试验前要将试品对地直接放电5min以上。
8.2试验程序：直流耐压试验和泄漏电流试验一般都结合起来进行。即在直流耐压的过程中，随着电压的升高，分段读取泄漏电流值，而在最后进行直流耐压试验。对试品施加电压时，应从足够低的数值开始，然后缓慢地升高电压，但也不必太慢，以免造成在接近试验电压时试品上的耐压时间过长。从试验电压值的75%开始，以每秒2%的速度上升，通常能满足上述要求。
8.3试验结果判断
将试验电压值保持规定的时间后，如试品无破坏性（放电），微安表指针没有向增大方向突然（摆动），则认为直流耐压试验通过。
温度对泄漏电流的影响是极为显著的。因此，最好在以往试验相近的温度条件下进行测量，以便于进行分析比较。
泄漏电流的数值，不仅和绝缘的性质、状态，而且和绝缘的结构、设备的容量等有关，因此，不能仅从泄漏电流的绝对值泛泛地判断绝缘是否良好，重要的是通过观察其温度特性、时间特性、电压特性及长期以来的变化趋势来进行（综合判断）。
8.4放电：试验完毕，切断高压电源，一般需待试品上的电压降至1/2试验电压以下，将被试品经电阻接地放电，最后直接接地放电。对大容量试品如长电缆、电容器、大电机等，需长时间放电，以使试品上的充电电荷放尽。另外，对附近电气设备，有感应静电电压的可能时，也应予以放电或事先短路。经过充分放电后，才能接触试品。对于在现场组装的倍压整流装置，要对各级电容器逐级放电后，才能进行更改接线或结束试验，拆除接线。
对电力电缆、电容器、发电机、变压器等，必须先经适当的（放电电阻）对试品进行放电。如果直接对地放电，可能产生频率极高的振荡过电压，对试品的绝缘有（危害）。放电电阻视试验电压高低和试品的电容而定，必须有足够的电阻值和热容量。通常采用水电阻器，电阻值大致上可用每千伏200Ω～500Ω。放电电阻器两极间的有效长度可参照高压保护电阻器的表面绝缘长度详见导则16页表2。放电棒的绝缘部分总长度不得小于1000mm，其中自握手护环到放电电阻器下端接地线连接端的长度700mm，握手部分300mm。
9、泄露电流试验与绝缘电阻试验相比的优势在哪里？
一般直流兆欧表的电压在2.5KV以下，比某些电气设备的工作电压要低得多。如果认为兆欧表的测量电压太低，还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流。当设备存在某些缺陷时，高压下的泄漏电流要比低压下的大得多，亦即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。
测量设备的泄漏电流和绝缘电阻本质上没有多大区别，但是泄漏电流的测量有如下特点：
（1）试验电压比兆欧表高得多，绝缘本身的缺陷容易暴露，能发现一些尚未贯通的集中性缺陷。
（2）通过测量泄漏电流和外加电压的关系有助于分析绝缘的缺陷类型，如图所示。
（3）泄漏电流测量用的微安表要比兆欧表精度高。
图 某设备绝缘泄漏电流曲线
曲线1：绝缘良好；
曲线2：绝缘受潮；
曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；
曲线4：绝缘有击穿的危险
10、直流耐压试验
直流耐压试验电压较高，对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用，可与泄漏电流试验同时进行。
直流耐压试验与交流耐压试验相比，具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。与交流耐压试验相比，直流耐压试验的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。
本单元主要对“介质损耗因数”进行专题学习，建议每天抽出一点时间对介损方面的知识进行学习。在熟读并理解了本单元内容的前提下可以带着以下问题去看试验专业书，相信你一定会有所收获。
1、 有的被试品绝缘电阻较低、泄漏电流较大，但为什么测量介质损耗时，tgδ值却不一定大呢？
2、 为什么测量变压器的tgδ和吸收比时，铁芯必须接地？
3、 为什么要测量电容型套管末屏对地绝缘电阻和介损？
4、 为什么油纸电容型电流互感器介损不进行温度换算？
5、 测量电容式套管等电容型少油设备时，电容量与历史数据不同，一般说明是什么缺陷？
一、 高压试验基本要求(三)
1、因试验需要断开设备接头时，拆前应做好（标记），接后应进行（检查）。
2、试验装置的金属外壳应（可靠接地）；高压引线应尽量缩短，并采用专用的高压高压试验线，必要时用绝缘物支持牢固。
二、电气设备绝缘试验的基本方法（三）：介质损耗因数试验
1、影响tgδ的因素。
（1）温度对tgδ有直接影响，影响的程度随材料、结构的不同而异。一般情况下，tgδ是随温度上升而（增加）的。现场试验时，设备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tgδ值换算至（20℃）。
（2）被试品的表面泄露对tgδ的影响很大，影响的程度与被试品的电容量有关。电容量（较小）的试品，当表面脏污受潮后表面泄露增加，会带来严重的影响，有可能引起误判断。测量中，应除去表面脏污，如遇空气湿度较大时，经常采用下面几种措施：
a、可采用干燥的毛巾或加入酒精、丙酮等对被试品表面擦拭；
b、在被试品表面涂上一圈硅油，或在被试品瓷套表面瓷裙涂石蜡并用布擦匀；
c、用电吹风干燥试品表面，或待阳光暴晒后进行测量。
（3）良好绝缘的tgδ不随电压的升高而明显增加。若绝缘内部有缺陷，则其tgδ将随试验电压的升高而明显增加。
2、试验结果的分析和判断
（1）将试验结果和现行标准进行比较，所测得的tgδ值不应超过规程规定的标准，如有超过标准，应(查明原因)。
（2）同一设备的（相间）要进行比较，可以分相试验的被试品，必须分相进行试验，若某相tgδ显著增大，表明该相绝缘存在缺陷。（前提是排除外界因数的干扰，试验测的是真实数据。）
（3）和（过去）的试验记录进行比较（应换算到同一温度下，且应考虑当时的湿度等外界因数的影响），如有突变，应查明原因，综合分析，有条件的可利用tgδ=f（u）的曲线进行判断。良好的绝缘在击穿电压值以下，随着电压的升高，tgδ值保持不变。绝缘受潮后，tgδ随电压的升高而增加。
单元主要对“交流耐压试验”进行专题学习，建议每天抽出一点时间对交流耐压方面的知识进行学习。在熟读并理解了本单元内容的前提下可以带着以下问题去看试验专业书，相信你一定会有所收获。
1、 如何选择试验变压器？
2、 为什么对串级式电压互感器进行交流感应耐压试验？如何获得倍频电源？
3、 在现场可用那些简易方法组成电容分压器测量工频高压？
4、 为什么在预防性试验中对并联电容不进行极间耐压？
一、 高压试验基本要求(四)
1、试验装置的电源开关，应使用明显断开的双极（刀闸）。为了防止误合刀闸，可在刀刃上加绝缘罩。试验装置的低压回路中应有两个串联电源开关，并加装过载自动跳闸装置。
二、电气设备绝缘试验的基本方法（四）：交流耐压试验
1、关于交流耐压试验的一般规定
有绕组的被试品进行外施交流耐压试验时，应将被试绕组自身的两个端子(短接)，非被试绕组亦应短接并与外壳连接后(接地)。交流耐压试验时加至试验标准电压后的持续时间，凡无特殊说明者，均为60S。升压必须从零(或接近于零)开始，切不可冲击合闸。升压速度在75%试验电压以前，可以是任意的，自75%电压开始应均匀升压，均为每秒2%试验电压的速率升压。耐压试验后，迅速均匀降压到零(或接近于零)，然后切断电源。
2、交流耐压的试验步骤
(1)任何被试品在交流耐压试验前，应先进行其他绝缘试验，合格后再进行耐压试验。充油设备若经滤油或运输，耐压试验前还应将试品(静置)规定的时间，以排除内部可能残存的空气。通常在耐压试验前后应测量(绝缘电阻)。
(2)接上被试品，接通电源，开始升压进行试验。升压过程中应密切监视高压回路，监听被试品有何异响。升至试验电压，开始计时并读取试验电压。时间到后，降压然后断开电源。试验中如无破坏性放电发生，则认为通过耐压试验。
(3)在升压和耐压过程中，如发现电压表指针摆动很大，电流表指示急剧增加，调压器往上升方向调节，电流(上升)、电压基本不变甚至有下降趋势，被试品冒烟、出气、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声(或断续放电声)，应立即停止升压，降压、停电后查明原因。这些现象如查明是绝缘部分出现的，则认为被试品交流耐压试验(不合格)。如确定被试品的表面闪络是由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试品清洁干燥处理后，再进行试验。
(4)被试品为有机绝缘材料时，试验后应立即触摸表面，如出现普遍或局部(发热)，则认为绝缘不良，应立即处理后，再做耐压。
(5)有时耐压试验进行了数十秒钟，中途因故失去电源，使试验中断，在查明原因，恢复电源后，应重新进行(全时间)的持续耐压试验，不可仅进行“补足时间”的试验。