第10讲 绝缘诊断与绝缘试验(二).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高电压技术,屠幼萍,+80798656,13691145432,typ,第,8,讲 绝缘诊断与绝缘试验,绝缘监测和诊断的基本概念,绝缘电阻和泄漏电流的测量,介质损耗角正切的测量,局部放电的测量,耐压试验与预防性试验方法的特点总结,绝缘的在线监测,五、耐压试验与预防性试验方法的特点总结,交流耐压,直流耐压,雷电冲击耐压,操作冲击耐压,各种预防性试验方法的特点总结,1.,交流耐压,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。以变压器为例如图所示,交流耐压试验实施办法：,电力设备预防性试验规程（,DL/T 596,）已对各类设备的耐压值作出了规定。以电力变压器为例，当大修而全部更换绕组后，按出厂试验电压值进行试验。在其它情况下，它们的耐压值取出厂试验电压的,85,。规程给出了电力变压器的交流工频耐压值如表所示,电力变压器交流试验电压值,括号内数值适用于不固定接地或经小电抗接地系统,额定,电压,kV,最高工作电压,kV,线端交流试验电压值,kV,中性点交流试验电压值,kV,全部更换,部分更换绕组,全部更换,部分更换绕组,35,40.5,85,72,85,72,66,72.5,140,120,140,120,110,126.0,200,170,（,195,）,95,80,220,252.0,360,395,306,336,85,（,200,）,72,（,170,）,330,363.0,460,510,391,434,85,（,230,）,72,（,195,）,500,550.0,630,680,536,578,85,140,72,120,2.,直流耐压,直流耐压：,是直流电力设备的基本耐压方式。对于交流电网中的长电力电缆等，在现场进行交流耐压试验常出现困难，因为长电缆的电容量较大。为了减小试验电源的试验容量，规程规定采用直流耐压来检查电缆绝缘的质量。直流耐压基本上不会对绝缘造成残留性损伤,直流耐压,特点：,无局部放电损伤：,对于电缆等油纸绝缘，在交、直流电压作用下，在油和纸上的电压分布不一样,交流时电压按介电常数,分布：电压较多作用在油层上,直流时电压按电阻系数,分布：电压较多作用在纸上,纸的耐压强度较高，所以电缆能耐受较高的直流电压,为了加强绝缘的考验，电缆的直流耐压值规定得较高。尽管如此，对于使用在交流电网中的电缆，进行直流耐压对绝缘的考验不如交流耐压接近实际。,对电力电缆的直流耐压持续时间为,5,分钟，可同时进行泄漏电流的测量，加压极性为负,对电力变压器绝缘的泄漏电流测试时所施加的直流电压不很高，可以认为是非破坏性试验,对电机绝缘进行直流耐压，也是发现绝缘缺陷的重要方法,3.,雷电冲击耐压,雷电冲击耐压用作为考验电力设备承受雷电过电压的能力。对电力变压器类试品不仅考验了主绝缘，而且是考验纵绝缘的主要方法,只在制造厂进行本项试验，因为本项试验会造成绝缘的,积累效应,，所以在规定的试验电压下只施加,3,次冲击。对小变压器是作为型式试验进行的,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,。电力系统中的绝缘预防性试验，不进行本项试验。对主绝缘的耐受雷电过电压的能力，由交流耐压试验等值地承担,4.,操作冲击耐压,330kV,电力设备的出厂试验应进行本项试验。对变压器进行出厂试验时，大多采用在高压绕组上直接加压法,在电力系统现场进行各个电压等级变压器的耐压试验时，可采用操作冲击感应耐压方式来取代工频耐压试验。由于利用被试变压器自身的电磁感应作用来升高电压，所以冲击电源装置电压较低，整个装备比较简单,工频耐压试验本来是等值地代表雷电和操作过电压的，所以从这个意义上来说，进行操作冲击耐压试验是合理的,IEC 1980,年,76,3,刊物对电力变压器内绝缘操作波试验的波形，作出了下述规定，第一个半波极性为负，视在波前时间,T,f,不小于,20s,，通常小于,250s,；视在波长时间,Tz,不小于,500s,，,90,峰值持续时间,T,d,不小于,200s,IEC76-3,和国家标准规定的操作冲击波形,国家标准,GB7449,87,文件对波形的规定，明确,T,f,应为,20s,250s,，反极性的峰值,U,2m,0.5,U,m,电力工业部的行业标准,DL/T 596,1996,规定的波形，基本上符合,IEC,标准，唯,T,f,规定为不小于,20s,，未作上限值的规定。因为感应法产生的操作波，其,T,f,常会超过,250s,。若强行规定,T,f,不大于,250s,，波形上所迭加的高频振荡的幅值有可能会较高,IEC76-3,和国家标准规定的操作冲击波形,不同电压等级三相变压器（,Y/,接法），采用感应法产生操作波时的变压器接线图，两个图中，被试相全励磁，其余两相各半励磁,IEC,规定的对,330kV,对,220kV,及以下,及以上变压器的试验接线 变压器的试验接线,左图：,高压绕组中性点接地，在被试相产生额定试验电压；在其余两相产生与它极性相反、幅值为,1/2,额定试验电压值的操作波。这样使被试相的对地绝缘受到了考核；相间绝缘在出线处受到了,1.5,倍额定试验电压的考核,IEC,规定的对,330kV,对,220kV,及以下,及以上变压器的试验接线 变压器的试验接线,右图：,对于,220kV,的变压器，其相间试验电压不能高于相对地试验电压，采用右图接线，非试相出线端接地，中性点受到,1/3,的试验电压，非试相绕组起着在电位上支撑被试相绕组的作用,IEC,规定的对,330kV,对,220kV,及以下,及以上变压器的试验接线 变压器的试验接线,35,500 kV,变压器的操作冲击耐受电压,（,DL474.6,92,）,注：,1.220,500kV,有两个数值是因为有两种绝缘水平,2.500kV,原表列出一个耐受值为,1300,，根据国家标,准改列为,1050,及,1175,，与,IEC76,3,值相符,上表的耐受电压值适用于大修全部更换绕组后试验用，部分更换绕组及交接试验时应取表中值再乘以,0.85,电压等级,kV,35,63,110,220,330,500,操作冲击耐受电压,kV,160,270,375,685,750,850,950,1050,1175,5.,各种预防性试验方法的特点总结,各种预防性试验方法的特点,序号,试验方法,能发现的缺陷,1,测量绝缘电阻及泄漏电流,贯穿性的受潮、脏污和导电通道,2,测量吸收比,大面积受潮、贯穿性的集中缺陷,3,测量,tg,绝缘普遍受潮和劣化,4,测量局部放电,有气体放电的局部缺陷,5,油的气相色谱分析,持续性的局部过热和局部放电,6,交流或直流耐压试验,使抗电强度下降到一定程度的主绝缘局部缺陷,7,操作波或倍频感应耐压试验,(,限于变压器,),使抗电强度下降到一定程度的主绝缘或纵绝缘的局部缺陷,表中序号,6,和,7,两项为破坏性试验，,其它各项均属于非破坏性试验,tg,的在线监测,局部放电（,PD,）的在线监测,六、绝缘的在线监测,离线监测的缺点：,绝缘预防性试验方法，都是电力设备处于离线情况下进行的。离线监测的缺点是：,需停电进行，而不少重要的电力设备不能轻易地停止运行,只能周期性进行而不能连续地随时监视，绝缘有可能在诊断期间发生故障,停电后的设备状态，如作用电场及温升等和运行中不相符合，影响诊断的正确性。如前述的绝缘,tg,检测，采用电桥法时，由于标准电容器的额定电压的限制，一般只加到,10kV,，这对于,220kV,500kV,的电力设备而言，电压很低,在线监测和诊断的优缺点：,在线监测和诊断是电力设备在运行状态下进行的，故可避免离线监测及诊断的上述缺点，可使判断更加准确。自,70,年代以来，随着传感、信息处理及电子计算机技术的快速发展，在线监测和诊断技术也得到迅速的发展。根据在线监测和诊断的结论，还可以做到有的放矢地进行维修，这种维修称为预知性维修。在线监测和诊断技术的不足是投资费用较大，只适用于大型和重要设备及变电所,1.tg,的在线监测,电桥法,在线监测,tg,时，仍可用前述的西林电桥测量方法。但由于原来应用在电桥中的标准电容器的工作电压大多仅为,10kV,，因此对于较高电压的现场电力设备的测量，需引入一电压互感器,PT,降压，以适应标准电容器的额定电压,电桥法在线监测,tg,原理图,C,X,试品,Co,标准电容器,PT,电压互感器,G,指零仪,角差：,互感器所带来的角差，可通过,RC,移相电路予以校正。然而角差会随负载大小等因素的影响有所变动，所以校正也不可能是很理想的。电桥中,R,3,、,C,4,的调节可以手动，也可以自动。由于是有触头的调节，为了长年的使用，必须选择十分可靠的,R,3,、,C,4,可调节元件,电桥法在线监测,tg,原理图,C,X,试品,Co,标准电容器,PT,电压互感器,G,指零仪,计数脉冲测相位差法,直接测量介质损失角,的方法。一般情况下，,角很小，所以可以用测出的,来代表,tg,，即：,脉冲测相位差法原理波形图,全数字测量法,又称数字积分法。这是一种用,A/D,转换器分别对电压和电流波形进行数字采集，然后根据付里叶分析法的原理，进行数字运算，最终可求得,tg,值,2.,局部放电（,PD,）的在线监测,电力变压器,PD,的在线声电联合监测,CD,电流脉冲检测器,MC,超声压力传感器,RC,罗戈夫斯基线圈,声电信号图形识别,电力变压器,PD,在线监测时所获得,的电流脉冲及超声信号,现场带电测量的灵敏度,实验室：,IEC,要求新生产的,300 kV,变压器在制造厂的实验室里试验时，,PD,的视在放电量应小于,300,500,pC,现场带电：,现场大变压器的,PD,量在,10000,pC,时，即应引起严重关切。所以,PD,的监测灵敏度至少应达到,5000,pC,。然而即使是这样一个要求。在在线测量时，也并非一定能够实现的,谢谢,!,屠 幼 萍,高电压与电磁兼容研究所,[phone],，,13691145432,typ,Q&A,