电气设备泄漏电流测试方法及注意项目.docx

电气设备泄漏电流测试方法及注意事项 测量泄漏电流原理和测量绝缘电阻原理本质上是完全相同，而且能检出缺点性质也大致相同。但因为泄漏电流测量中所用电源通常均由高压试验变压器或串联谐振耐压装置供给，并用微安表直接读取泄漏电流。它和绝缘电阻测量相比有特点：(1)试验电压高，而且可随意调整，轻易使绝缘本身弱点暴露出来。因为绝缘中一些缺点或弱点，只有在较高电场强度下才能暴露出来。(2)泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量反复性也很好。(3)依据泄漏电流测量值能够换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。(4)能够用i=f(u)或i=f(t)关系曲线并测量吸收比来判定绝缘缺点。泄漏电流和加压时间关系曲线图1-1所表示。在直流电压作用下，当绝缘受潮或有缺点时，电流随加压时间下降得比较慢，最终达成稳态值也较大，即绝缘电阻较小。1. 测量原理对于良好绝缘，其泄漏电流和外加电压关系曲线应为一直线。但实际上泄漏电流和外加电压关系曲线仅在一定电压范围内才是近似直线，图1-2中OA段。若超出此范围后，离子活动加剧，此时电流增加要比电压增加紧得多，如AB段，到B点后，假如电压继续再增加，则电流将急剧增加，产生更多损耗，以致绝缘被破坏，发生击穿。在预防性试验中，测量泄漏电流时所加电压大全部在A点以下。将直流电压加到绝缘上时，其泄漏电流是不衰减，在加压到一定时间后，微安表读数就等于泄漏电流值。绝缘良好时，泄漏电流和电压关系几乎呈一直线，且上升较小；绝缘受潮时，泄漏电流则上升较大；当绝缘有贯通性缺点时，泄漏电流将猛增，和电压关系就不是直线了。经过泄漏电流和电压之间改变关系曲线就能够对绝缘状态进行分析判定。2. 影响测量结果关键原因(1)高压连接导线因为接往被测设备高压导线是暴露在空气中，当其表面场强高于约20kV/cm时，沿导线表面空气发生电离，对地有一定泄漏电流，这一部分电流会流过微安表，所以影响测量结果正确度。通常全部把微安表固定在试验变压器上端，这时就必需用屏蔽线作为引线，用金属外壳把微安表屏蔽起来。电晕即使还照样发生，但只在屏蔽线外层上产生电晕电流，而这一电流就不会流过微安表，预防了高压导线电晕放电对测量结果影响。依据电晕原理，采取用粗而短导线，而且增加导线对地距离，避免导线有毛刺等方法，可减小电晕对测量结果影响。(2)表面泄漏电流（a）未屏蔽 （b）屏蔽反应绝缘内部情况是体积泄露电流。不过在实际测量中，表面泄露电流往往大于体积泄漏电流，这给分析、判定被试设备绝缘状态带来了困难，所以必需消除表面泄漏电流对真实测量结果影响。消除措施是使被试设备表面干燥、清洁、且高压端导线和接地端要保持足够距离；另一个是采取屏蔽环将表面泄漏电流直接短接，使之不流过微安表。(3)温度温度对泄漏电流测量结果有显著影响。温度升高，泄漏电流增大。测量最好在被试设备温度为3080时进行。因为在这么温度范围内，泄漏电流改变较为显著，而在低温时改变小，故应在停止运行后热状态下进行测量，或在冷却过程中对多个不一样温度下泄漏电流进行测量，便于比较。(4)电源电压非正弦波形在进行泄漏电流测量时，假如供给整流设备交流低压不是正弦波，则对测量结果有影响。影响电压波形关键是三次谐波。在泄漏电流测量中，调压器对波形影响也是很多。实践证实，自耦变压器畸变小，损耗也小，故应尽可能选择自耦变压器调压。另外，在选择电源时，最好用线电压而不用相电压，因相电压波形易畸变。假如电压是直接在高压直流侧测量，则上述影响能够消除。(5)加压速度对于电缆、电容器等设备来说，因为设备吸收现象很强，这是泄漏电流要经过很长时间才能读到，而在测量时，又不可能等很长时间，大全部是读取加压后1min或2min时电流值，这一电流显然还包含着被试设备吸收电流，而这一部分吸收电流是和加压速度相关。假如电压是逐步加上，则在加压过程中，就已经有吸收过程，读得电流值就较小，假如电压是很快加上，或是一下子加上，则在加压过程中就没有完成吸收过程，而在同一时间下读得电流就会大部分，对于电容大设备就是如此，而对电容量很小设备，因为她们没有什么吸收过程，则加压速度所产生影响就不大了。(6)微安表接在不一样位置在测量接线中，微安表接位置不一样，测得泄漏电流数值也不一样，所以对测量结果有很大影响。关键是受杂散电流影响最大。接于试验变压器一次绕组尾部，即uA1位置。这种接线微安表处于低电位，含有读数安全、切换量程方便优点。缺点是高压导线等对地杂散电流均经过微安表，测量结果误差较大。可选择绝缘很好试验变压器，试验变压器一次侧对地及一、二次侧之间杂散电流影响就能够大大减小。另外，还可将高压进线用多层塑料管套上，被试设备裸露部分用塑料、橡皮之类绝缘物覆盖上，能提升测量正确度。微安表接在试品高压端，即uA位置。这种接线优点是测出泄漏电流正确，排除了部分杂散电流影响，接线简单。缺点是微安表处于高电位，必需有良好绝缘屏蔽；微安表位置距试验人员较远，读数不便，更换量程不易。在被试品接地端无法断开时常采取这种接线。微安级电流表接在试品低压端，即uA2位置。当被试品接地端能和地断开并有绝缘时，采取这种接线。微安表处于被试设备低电位端。此位置处除受表面泄漏影响外，不受杂散电流影响。读数、切换量程方便，屏蔽轻易。上述3种方法，有些人在同1台定子绕组上进行了测量比较，其试验数据（uA）以下：第1种方法所测数据显著偏大，第2、第3种方法在屏蔽良好情况下数据基础相同。如采取第1种接线方法，应采取方法消除杂散电流。(7)试验电压极性不一样极性试验电压下油纸绝缘电气设备泄漏电流测量值不一样。电缆或变压器绝缘受潮通常是从外皮或外壳周围开始。依据电渗现象，电缆或变压器绝缘中水分在电场作用下带正电，当电缆心或变压器绕组加正极性电压时，绝缘中水分被其排斥而渗向外皮或外壳，使绝缘中水分含量相对减小，从而造成泄漏电流降低；当电缆心或变压器绕组加负极性电压时，绝缘中水分会被其吸引而渗过绝缘向电缆心或变压器绕组移动，使其绝缘中高场强区水分相对增加，造成泄漏电流增大。试验电压极性对新电缆和变压器测量结果无影响。因为新电缆和变压器绝缘基础没有受潮，所含水分甚微。试验电压极性对旧电缆和变压器测量结果有显著影响。试验电压极性效应对引线电晕电流影响在不均匀、不对称电场中，外加电压极性不一样，其放电过程及放电电压不一样现象，称为极性效应。在进行直流泄漏电流试验时，其高压引线对地组成电场可等效为棒?板电场，当试验电压为负极性时，电晕起始电压较低，此时对电晕电流影响较大。从这个角度而言，测量泄漏电流较小设备（如少油断路器等）时，宜采取正极性试验电压。3. 测量时操作要求按接线图接好线，并由专员认真检验接线和仪器设备，当确定无误后，方可通电及升压。在升压过程中，应亲密监视被试设备、试验回路及相关表记。微安表读数应在升压过程中，按要求分阶段进行，且需要有一定停留时间，以避开吸收电流。在测量过程中，若有击穿、闪络等异常现象发生，应立即降压，以断开电源，并查明原因，具体统计，待妥善处理后，再继续测量。试验完成、降压、断开电源后，均应对被试设备进行充足放电。放电前先将微安表短接，并先经过有高阻值电阻放电棒放电，然后直接接地，不然会将微安表烧坏，比如在图1-6中，不管在哪个位置放电，全部会有电流流过微安表，即使微安表短接，也发生因为冲击而烧表现象，所以必需严格实施经过高电阻放电措施，而且还应注意放电位置。对电缆、变压器、发电机放电时间，能够其容量大小由1min增至3min，电力电容器可长至5min，除此之外，还应注意周围设备有没有感应静电电压可能，必需时也应放电或预先短接。若是三相设备，同理应进行其它两项测量。根据要求要求进行具体统计。4. 测量中问题在电力系统交接和预防性试验中，测量泄漏电流时，常碰到关键异常情况以下。(1)从微安表中反应出来情况指针往返摆动。这可能是因为电源波动、整流后直流电压脉动系数比较大和试验回路和被试设备有充放电过程所致。若摆动不大，又不十分影响读数，则可取其平均值；若摆动很大，影响读数，则可增大主回路和保护回路中滤波电容电容量。必需时可改变滤波方法。指针周期性摆动。这可能是因为回路存在反充电所致，或是被试设备绝缘不良产生周期性放电造成。指针忽然冲击。若向小冲击，可能是电源回路引发；若向大冲击，可能是试验回路或被试设备出现闪络或产生间歇性放电引发。指针指示数值随测量时间而发生改变。若逐步下降，则可能是因为充电电流减小或被试设备表面绝缘电阻上升所致；若逐步上升，往往是被试设备绝缘老化引发。碰到、两种情况时，通常应立即降低电压，停止测量，不然可能造成被试设备击穿。测压用微安表不规则摆动。这可能是因为测压电阻断线或接触不良所致。指针反指。这可能是因为被试设备经测压电阻放电所致。接好线后，未加压时，微安表有指示。这可能是外界干扰太强或地电位抬高引发。(2)从泄漏电流数值上反应出来情况泄漏电流过大。这可能是因为测量回路中各设备绝缘情况不佳或屏蔽不好所致，碰到这种情况时，应首先对试验设备和屏蔽进行认真检验，比如电缆电流偏大应先检验屏蔽。若确定无上述问题，则说明被试设备绝缘不良。泄漏电流过小。这可能是因为线路接错，微安表保护部分分流或有断脱现象所致。当采取微安表在低压侧读数，且用差值法消除误差时，可能会出现负值。这可能是因为高压线过长、空载时电晕电流大所致。所以高压引线应该尽可能粗、短、无毛刺。(3)硅堆异常情况在泄漏电流测量中，有时发生硅堆击穿现象，这是因为硅堆选择不妥、均压不良或质量不佳所致。为预防硅堆击穿，首先应正确选择硅堆，使硅堆不致在反向电压下击穿；其次应采取并联电阻方法对硅堆串进行均压，若每个硅堆工作电压为5kV时，每个并联电阻常取为2 。5. 测量结论对某一电气设备进行泄漏电流测量后，应对测量结果进行认真、全方面地分析，以判定设备绝缘情况，做出结论是合格或不合格。对泄漏电流测量结果进行分析、判定可从下述几方面着手。(1)和要求值比较泄漏电流要求值就是其许可标准，它是在生产实践中依据积累多年经验制订出来，通常能说明绝缘情况。对于一定设备，含有一定要求标准。这是最简便判定方法。(2)比较不对称系数法在分析泄漏电流测量结果时，还常采取不对称系数（即三相之中最大值和最小值比）进行分析、判定。通常说来不对称系数小于2。(3)查看 关系曲线法在试验电压下，泄漏电流和电压关系曲线是一近似直线，那就说明绝缘没有严重缺点，假如是曲线，而且形状陡峭，则说明绝缘有缺点。(4)空载电流对试验结果影响假如试验时天气比较潮湿，绝缘支架受潮、试验回路有尖端毛刺，等尖端放电现象存在，则不加被试品就有较大空载泄漏电流存在，对试验结果会造成较大影响，有些人会用先测一下空载电流，然后再加上被试品测出负载试验泄漏电流，用负载试验泄漏电流减去空载泄漏电流措施进行校正，实际上这是不科学，因为带上被试品后会改变电位分布，有时会出负载试验泄漏电流小于空载泄漏电流现象。正确做法是，先不带负载，加压到额定值，看空载泄漏电流在什么水平，假如较小能够忽略不计，假如较大，则应排除造成空载泄漏电流较大原因，如清擦或烘干绝缘支架，改变微安表位置，清除试验回路尖端毛刺，直到空载泄漏电流合格为止。