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文檔簡介
一、按試驗的作用和要求不同分類1、絕緣試驗
1)破壞性試驗
a)交流耐壓試驗
b)直流耐壓試驗
c)沖擊耐壓試驗
2)非破壞性試驗
a)絕緣電阻試驗
b)介質損耗角正切值tgδ試驗
c)電流泄漏試驗d)吸收比(極化指數)試驗
e)局部放電試驗一、按試驗的作用和要求不同分類12、特性試驗
1)一般特性試驗
a)直流電阻試驗
b)變比試驗
c)連接組別試驗
d)分合閘時間試驗
e)分合閘同期度試驗
f)接地電阻試驗
2)特殊介質試驗
a)絕緣油安定性、酸值、凝點、PH值等試驗
b)絕緣氣體特性試驗等等2、特性試驗2二、按工程、運行分類1、出廠試驗2、交接試驗3、設備解體、大修試驗4、預防性試驗
1)階段性預防性試驗
2)季節性預防性試驗二、按工程、運行分類3一、按試驗的作用和要求不同分類1、絕緣試驗集中性缺陷。如絕緣子的瓷質開裂發電機絕緣的局部磨損、擠壓破裂電纜絕緣的氣隙在電壓作用下發生局部放電而逐步損傷絕緣其他的機械損傷、局部受潮等等。分布性缺陷。指電氣設備的整體絕緣性能下降,如電機、套管等絕緣中的有機材料受潮、老化、變質等等。絕緣內部缺陷的存在,降低了電氣設備的絕緣水平,我們可以通過一些試驗的方法,把隱藏的缺陷檢查出來。一、按試驗的作用和要求不同分類41)破壞性試驗破壞性試驗,或稱為耐壓試驗,用較高的試驗電壓來考驗設備的絕緣水平。試驗所加電壓高于設備的工作電壓,對絕緣考驗非常嚴格,特別是揭露那些危險性較大的集中性缺陷,并能保證絕緣有一定的耐電強度,主要包括直流耐壓、交流耐壓等。耐壓試驗的缺點是會給絕緣造成一定的損傷。1)破壞性試驗5a)交流耐壓試驗工頻交流耐壓試驗檢驗電氣設備絕緣耐受工頻電壓作用能力的試驗。交流耐壓試驗對絕緣的考驗非常嚴格,能有效地發現較危險的集中性缺陷。它是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法,對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義,也是保證設備絕緣水平、避免發生絕緣事故的重要手段。交流耐壓試驗有時可能使絕緣中的一些弱點更加發展,因此在試驗前必須對試品先進行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流和介質損耗等項目的試驗,若試驗結果合格方能進行交流耐壓試驗。否則,應及時處理,待各項指標合格后再進行交流耐壓試驗,以免造成不應有的絕緣損傷。a)交流耐壓試驗6b)直流耐壓試驗直流耐壓試驗電壓較高,對發現絕緣某些局部缺陷具有特殊的作用,可與泄漏電流試驗同時進行。直流耐壓試驗與交流耐壓試驗相比,具有試驗設備輕便、對絕緣損傷小和易于發現設備的局部缺陷等優點。與交流耐壓試驗相比,直流耐壓試驗的主要特點是由于交、直流下絕緣內部的電壓分布不同,選擇交流還是直流耐壓試驗主要參考被試品的實際工作電壓。b)直流耐壓試驗7c)沖擊耐壓試驗對被試品進行超高電壓的瞬時沖擊試驗,主要考驗被試品的瞬間承受電壓峰值的能力。c)沖擊耐壓試驗82)非破壞性試驗非破壞性試驗。是指在較低的電壓下,或是用其他不會損傷絕緣的辦法來測量各種特性,從而判斷絕緣內部的缺陷。實踐證明,這類方法是有效的,但由于試驗的電壓較低,有些缺陷不能充分暴露,目前還不能只靠它來可靠地判斷絕緣水平,還需我們不斷地改進非破壞性試驗方法。為了避免破壞性試驗對絕緣的無辜損傷而增加修復的難度,破壞性試驗往往在非破壞性試驗之后進行,如果非破壞性試驗已表明絕緣存在不正常情況,則必須在查明原因并加以消除后再進行破壞性試驗。2)非破壞性試驗9a)絕緣電阻試驗絕緣電阻測試是為了了解,評估電氣設備的絕緣性能而經常使用的一種比較常規的試驗類型。通常技術人員通過對導體、電氣零件、電路和器件進行絕緣電阻測試來達到以下目的:驗證生產的電氣設備的質量、確保電氣設備滿足規程和標準(安全符合性)、確定電氣設備性能隨時間的變化(預防性維護)、確定故障原因(排障)。a)絕緣電阻試驗10b)介質損耗角正切值tgδ試驗絕緣材料在電場作用下,由于介質電導和介質極化的滯后效應,在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失,簡稱介損。在交變電場作用下,電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數角Φ)的余角(δ),簡稱介損角。介質損耗正切值tgδ,又稱介質損耗因數,是指介質損耗角正切值,簡稱介損角正切。介質損耗因數的定義如下:b)介質損耗角正切值tgδ試驗11如果取得試品的電流相量和電壓相量,則可以得到如下相量圖:
總電流可以分解為電容電流Ic和電阻電流IR合成,因此:這正是損失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此現在的數字化儀器從本質上講,是通過測量δ或者Φ得到介損因數。測量介損對判斷電氣設備的絕緣狀況是一種傳統的、十分有效的方法。絕緣能力的下降直接反映為介損增大。進一步就可以分析絕緣下降的原因,如:絕緣受潮、絕緣油受污染、老化變質等等。測量介損的同時,也能得到試品的電容量。如果多個電容屏中的一個或幾個發生短路、斷路,電容量就有明顯的變化,因此電容量也是一個重要參數。如果取得試品的電流相量和電壓相量,則可以得到如下相量圖:12c)電流泄漏試驗在高電壓的作用下流過電器絕緣體的電流,稱為泄漏電流。在高電壓試驗中測量泄漏電流的方法通常是在做直流耐壓試驗的同時,利用在被試品回路串聯的直流微安表測量泄漏電流。c)電流泄漏試驗13d)吸收比(極化指數)試驗吸收比———在同一次試驗中,1分鐘時的絕緣電阻與15秒時的絕緣電阻值之比。極化指數——在同一次試驗中,10分鐘時的絕緣電阻值與1分鐘時的絕緣電阻值之比。d)吸收比(極化指數)試驗14e)局部放電試驗電力設備絕緣在足夠強的電場作用下局部范圍內發生的放電。這種放電以僅造成導體間的絕緣局部短接(路橋)而不形成導電通道為限。每一次局部放電對絕緣介質都會有一些影響,輕微的局部放電對電力設備絕緣的影響較小,絕緣強度的下降較慢;而強烈的局部放電,則會使絕緣強度很快下降。這是使高壓電力設備絕緣損壞的一個重要因素。因此,設計高壓電力設備絕緣時,要考慮在長期工作電壓的作用下,不允許絕緣結構內發生較強烈的局部放電。對運行中的設備要加強監測,當局部放電超過一定程度時,應將設備退出運行,進行檢修或更換。e)局部放電試驗152、特性試驗1)一般特性試驗
a)直流電阻試驗直流電阻,的含義很簡單,即在為導線或元件通直流電時,他的電阻是多少,即阻抗是多少,用萬用表測的的確是導線的直流電阻,因為萬用表的電源是直流電的,但是,測的結果不是很準確,要得到準確的數據,就用專用的設備(如雙臂電橋、直流電阻測試儀等)來測量。
2、特性試驗16b)變比試驗變壓器電壓比也就變壓器的變比即輸入電壓與輸出電壓的比值,其試驗意義在于變壓器的運行方式所考慮的問題。b)變比試驗17c)連接組別試驗變壓器的接線組別就是變壓器一次繞組和二次繞組組合接線形式的一種表示方法;常見的變壓器繞組有二種接法,即“三角形接線”和“星形接線”;在變壓器的聯接組別中“D表示為三角形接線,“Yn”表示為星形帶中性線的接線,Y表示星形,n表示帶中性線;“11”表示變壓器二次側的線電壓Uab滯后一次側線電壓UAB330度(或超前30度)。變壓器的聯接組別的表示方法是:大寫字母表示一次側(或原邊)的接線方式,小寫字母表示二次側(或副邊)的接線方式。Y(或y)為星形接線,D(或d)為三角形接線。數字采用時鐘表示法,用來表示一、二次側線電壓的相位關系,一次側線電壓相量作為分針,固定指在時鐘12點的位置,二次側的線電壓相量作為時針。“Yn,d11”,其中11就是表示:當一次側線電壓相量作為分針指在時鐘12點的位置時,二次側的線電壓相量在時鐘的11點位置。也就是,二次側的線電壓Uab滯后一次側線電壓UAB330度(或超前30度)。變壓器二個繞組組合起來就形成了4種接線組別:“Y,y”、“D,y”、“Y,d”和“D,d”。我國只采用“Y,y”和“Y,d”。由于Y連接時還有帶中性線和不帶中性線兩種,不帶中性線則不增加任何符號表示,帶中性線則在字母Y后面加字母n表示。n表示中性點有引出線。Yn0接線組別,UAB與uab相重合,時、分針都指在12上。“12”在新的接線組別中,就以“0”表示。c)連接組別試驗18d)分合閘時間試驗測試設備的固有分合閘時間和絕對分合閘時間。e)分合閘同期度試驗測試兩極以上設備的分合閘時另外的觸頭的分合閘是否在同一時間里共同接觸或分開。f)接地電阻試驗接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻,它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限大遠處的大地電阻。接地電阻的合適與否是衡量接地通流容量的標準之一。d)分合閘時間試驗192)特殊介質試驗
a)絕緣油安定性、酸值、凝點、PH值等試驗
b)絕緣氣體特性試驗,根據不同的試驗要求測試相關的項目數據。2)特殊介質試驗20二、按工程、運行分類1、出廠試驗出廠試驗是設備下線拼裝準備出廠交付使用前,對設備的性能全方面的試驗,考量設備是否滿足設計初始值的要求,以此保證設備質量。2、交接試驗對于新安裝和大修后的電氣設備進行的試驗,稱為交接驗收試驗。其目的是鑒定電氣設備本身及其安裝和大修的質量。交接驗收試驗和預防性試驗的目的是一致的。二、按工程、運行分類212、交接試驗對于新安裝和大修后的電氣設備進行的試驗,稱為交接驗收試驗。其目的是鑒定電氣設備本身及其安裝和大修的質量。交接驗收試驗和預防性試驗的目的是一致的。2、交接試驗223、設備解體、大修試驗因設備性能下降等原因需要對設備進行解體、大修后,需要檢測設備的技術要求能否達到原來理想狀態的試驗項目。3、設備解體、大修試驗234、預防性試驗
1)階段性預防性試驗電力系統包括眾多的電氣設備,有些電氣設備的故障甚至會威脅到整個系統的安全供電。電力生產的實踐證明,對電氣設備按規定開展檢測試驗工作,是防患于未然,保證電力系統安全、經濟運行的重要措施之一。所謂“預防性試驗”由此得名。預防性試驗是電力設備運行和維護工作中的一個重要環節,是保證電力系統安全運行的有效手段之一。預防性試驗規程是電力系統絕緣監督工作的主要依據,在我國已有40年的使用經驗。1985年由原水利電力部頒發的《電氣設備預防性試驗規程》,適用于330kV及以下的設備,該規程在生產中發揮了重要作用,并積累了豐富的經驗。隨著電力生產規模的擴大和技術水平的提高,電力設備品種、參數和技術性能有較大的發展,需要對1985年頒布的規程進行補充和修改。1991年電力工業部組織有關人員在廣泛征求意見的基礎上,對該規程進行了修訂,同時把電壓等級擴大到500kV,并更名為《電力設備預防性試驗規程》。1997年1月1日起實施。4、預防性試驗24
2)季節性預防性試驗以設備的周期損壞經驗制定相應的試驗周期為階段性預防性試驗,另一個為季節性預防性試驗,,比如雨季前的避雷器試驗等等。2)季節性預防性試驗25安全工器具的試驗絕緣手套絕緣靴、絕緣鞋驗電器接地線絕緣梯、絕緣桿絕緣墊安全繩、安全帽安全工器具的試驗26繼電保護裝置單體校驗整組測試繼電保護裝置27電氣設備的試驗高壓試驗簡介課件28電氣設備的試驗斷路器隔離開關電流互感器電壓互感器避雷器接地裝置整流器電容器電抗器絕緣子絕緣油絕緣氣體電氣設備的試驗29變壓器試驗變壓器試驗30試驗前準備檢查試品狀態靜放時間是否達到要求;附件是否安裝完備;是否抽取試驗前變壓器油樣;壓力、溫度是否異常。檢查試驗設備情況檢查設備是否完好無損;檢查設備檢定周期是否在規定時間范圍;并收集設備清單;安全措施是否完備;試驗人員、儀器、工具準備是否充分。試驗前準備31序號試驗項目序號試驗項目1電壓比測量及聯結標號檢定15交流外施耐壓試驗及局部放電測量2繞組直流電阻測量16短時感應耐壓試驗ACSD3繞組絕緣電阻、吸收比、極化指數17長時感應耐壓ACLD(絕緣試驗后)4繞組及套管電容和介質損耗因數測量18空載電流和空載損耗測量(絕緣后)5空載電流和空載損耗測量(沖擊前)19空載勵磁特性測量650(200)Hz短路阻抗和負載損耗測量20空載聲級測量7小電流短路阻抗測量2112小時長時間空載試驗8負載聲級測量224小時油流靜電試驗9100%和115%負載溫升試驗23轉動油泵的長時感應試驗ACLD10長時感應耐壓試驗ACLD(沖擊前)24有載分接開關切換試驗(空、負載)11雷電沖擊試驗25低電壓下空載電流測量12操作沖擊試驗26風扇及油泵電機所吸取的功率測量13直流外施耐壓試驗及局部放電量測量27頻響及阻抗特性的測量14直流極性反轉試驗及局部放電量測量28絕緣油及油色譜試驗序號試驗項目序號試驗項目1電壓比測量及聯結標號檢定15交流外32電壓比測量及聯結標號檢定檢查變壓器各個繞組的匝數、變比、三相連接關系及相位是否滿足要求。標準要求:各分接電壓比偏差≤規定值的±0.5%每個分接、每個繞組都必須測常見的聯結組標號:Yyn0、Ii0、YND11、YNyn0D11等電壓比測量及聯結標號檢定33繞組直流電阻的測量可以檢驗繞組的材質、焊接質量以及分接開關的接觸狀況;繞組電阻值與溫度有關,需要溫度校正;標準要求:相不平衡率≤4%或2%線不平衡率≤2%或1%;加快測量的方法:非被測繞組去磁法;電阻突變法;恒流源法;繞組直流電阻的測量34絕緣電阻、吸收比和極化指數吸收比=R60/R15極化指數=R600/R60;限值:(參考廠家技術要求)絕緣電阻:繞組一般不低于300MΩ;鐵心不低于2MΩ;吸收比一般不低于1.5極化指數一般不低于2影響絕緣電阻的因素:絕緣干燥和工藝質量;變壓器的清潔和受潮情況;變壓器的容量和電壓等級。試驗時注意接地和放電絕緣電阻、吸收比和極化指數35電容和介質損耗因數tanδ絕緣介質在交流電壓的作用下會產生損耗;如果絕緣介質工藝不好或老化,介損會增加;測量電壓U=10kV交流;測量點同絕緣電阻;測量采用西林電橋;標準要求:tanδ不大于0.5電容和介質損耗因數tanδ36空載電流和空載損耗的測量空載損耗來源于鐵心渦流和磁滯損耗,空載電流是建立主磁通必須的勵磁電流;空載電流和控制損耗可以發現鐵心磁路中的局部或整體缺陷。根據耐壓試驗和短路試驗前后的空載試驗結果對比可以判斷繞組是否有匝間短路的情況;由于勵磁的非線性,空載電流有諧波,會引起電壓波形畸變(發電機電源)試驗電壓必須加到額定電壓,以平均值電壓為準。波形畸變不能超過3%,結果負載損耗不能超過標準規定的15%,空載電流不能超過30%空載電流和空載損耗過大原因硅鋼片絕緣損傷;穿心螺桿或壓板絕緣損壞;繞組匝間短路;繞組并聯導線短路鐵心接縫過大空載電流和空載損耗的測量37負載損耗和短路阻抗的測量負載損耗主要來源于繞組電阻損耗以及由于漏磁通引起的附加損耗,短路阻抗主要是變壓器漏抗引起的阻抗;本試驗主要檢驗產品性能十分符合標準要求,對不符合要求的找出結構和制造中的缺陷;標準要求負載損耗不能超過標準規定的15%,阻抗電壓不能超過±10%;負載損耗和短路阻抗的測量38溫升試驗接線圖同負載試驗,試驗方法采用模擬負載法;溫升限值:繞組平均溫升≤55K,最熱點≤65K;油頂層溫升≤
50K;油箱表面≤75K;溫升試驗39雷電沖擊和操作沖擊試驗雷電沖擊試驗波頭時間0.2μS±30%波尾時間50μS±20%峰值偏差<±3%截斷時間2~6μS過零系數0.25~0.35試驗順序試驗位置判斷標準:50%與100%波形比較無明顯差異操作沖擊試驗T1≥100μS;Td≥200μS;TZ≥500μS,最好≥1000μS雷電沖擊和操作沖擊試驗40電力電纜試驗電力電纜的試驗故障檢測方法電力電纜試驗41電力電纜的試驗試驗目的及分類1.
試驗目的
為了保證電力系統的安全可靠運行,必須要對電氣設備(如電力電纜、變壓器等等)在產品出廠前、安裝敷設后以及使用過程中都要做一系列的電性能測試。
電力電纜的試驗422.試驗種類1)型式試驗:新產品投產前所要做的各種電性能測試。2)抽樣試驗:對批量生產的產品按一定的規律或隨機抽出一部分產品進行規定的電性能測試。3)例行試驗:對批量生產的產品全部進行規定的電性能測試。4)交接試驗:電氣設備現場安裝敷設完工后按規定的所做的電性能測試。5)預防性試驗:電氣設備在運行過程中對其定期(或不定期),以及電氣設備在修復后按規定所做的電性能測試。2.試驗種類433.性能試驗分類
電氣設備一般主要由導體及絕緣體兩大部分組成,一般試驗可分為二大類:1.導體電性能試驗。如:導體電阻、導體載流量的測量。2.電絕緣體(電介質)電性能試驗。1)非破壞性試驗,也叫檢查性試驗:一般在較低工作電壓下,通過測定絕緣某些方面的特性,以間接地判斷絕緣體的好壞,絕緣缺陷性質及其發展程度(根源),如:絕緣電阻MΩ測量、tgδ的測量等。3.性能試驗分類442)破壞性試驗:也叫耐壓試驗,通常在高于電氣設備工作電壓下,在某一特定的電壓波形、幅值及持續時間下考驗絕緣的電壓耐受能力,是最有效且最可信的一種手段。但這種試驗有可能導致絕緣的破壞,同時耐壓試驗只能在絕緣缺陷已發展到較嚴重程度,才能以擊穿破壞的形式揭示出來,不能明顯地揭示絕緣缺陷的性質及根源。以上兩種試驗為互補性,不能替代。2)破壞性試驗:也叫耐壓試驗,通常在高于電氣設備工作電壓下,45電力電纜的試驗項目1)測量電纜的導體電阻;2)測量電纜的電纜相位;3)測量電纜的絕緣電阻;4)測量電纜的介質損失角正切值(tg值);5)電纜的局部放電試驗;6)電纜的沖擊振蕩試驗;7)電纜的老化和載流量試驗以及其它試驗等;8)電纜的直流耐壓試驗及測量泄漏電流;9)電纜的交流耐壓試驗。電力電纜的試驗項目46
電纜的導體電阻測量方法
有關規定:1)國標:《電線電纜電性能試驗方法之導體直流電阻試驗》要求:切取被測電纜的一段,一般為3~10m;或整盤電纜,應符合相應的技術指標。2)電力行業標準:《電力設備預防性試驗規程》
要求:對于橡塑電纜,測量銅屏蔽層電阻與芯線導體電阻之比。但無規定具體數值,可進行歷史數據比較。
電纜的導體電阻測量方法47
測量原理基本原理為歐姆定律
A
VR測量原理48導體直阻測量線路測量的意義①接頭處的接觸是否良好②銅屏蔽層的質量是否合格導體直阻測量線路49結果判斷1)與理論計算值比較2)與原提供的數據及歷史數據比較3)與標準電阻換算校對(電纜的導體電阻應為20℃下的直流電阻值,不同溫度下的換算)結果判斷50
電纜相位的測量方法在電纜安裝調試過程中,或電纜修復后需對電纜的A、B、C或零相進行對正。方法1:Ω表法:最少測三次
Ω表法示意圖
電纜相位的測量方法51方法2:電壓法:最少一次電壓法示意圖
方法2:電壓法:最少一次電壓法示意圖52方法3:專用測量儀:只要一次,非常方便,準確無誤。儀表型號:SCX-1
專用測量儀測試圖方法3:專用測量儀:只要一次,非常方便,準確無誤。專用測53電纜絕緣電阻的測量方法1.試驗目的通過測量絕緣電阻可發現電纜的下列缺陷:
1)絕緣介質的受潮時情況;
2)是否因某種原因形成導電通道;
3)電纜絕緣的變化情況。電纜絕緣電阻的測量方法54規程要求:
《電氣裝置安裝工程—電氣設備交接試驗標準》及《電力設備預防性試驗規程》中規定,要對電力電纜的絕緣電阻進行測量。規程要求:55測試要求:1)絕緣電阻測量應取60s(1min)的絕緣電阻值;2)電纜安裝敷設完后,首先要檢測電纜的絕緣電阻;3)紙絕緣電力電纜在直流耐壓試驗前進行;橡塑電纜的主絕緣、外護套及內襯層絕緣電阻在電纜進行1-5年或必要時進行。
測試要求:56使用儀表:1)不同耐壓等級的電纜應使用不同耐壓等級的兆歐表
a、500V及以下電纜、橡塑電纜的外護套及內襯層使用250/500V兆歐表;
b、500V-3000V電纜使用1000V兆歐表;
c、3000V-10kV電纜使用2500V兆歐表;
d、10kV以上電纜使用2500V/5000V兆歐表。使用儀表:57幾種型式的兆歐表圖片幾種型式的兆歐表圖片581)測量線路測量接線圖注:L、E端不可換接1)測量線路592)電纜的絕緣電阻值:
紙絕緣的絕緣的電阻(MΩ.km)額定電壓U0/V(kV)
不滴流電纜
粘性電纜
<0.6/1≥100≥50>0.6/1≥200≥1002)電纜的絕緣電阻值:紙絕緣的絕緣的電阻(MΩ.km)額定60橡塑電纜的絕緣電阻(MΩ.km)聚氯乙烯電纜
交聯聚乙稀電纜
乙丙橡塑電纜U0/V≤1.8/3kVU0/V≥1.8/3kV主絕緣電阻
36.736736703670內襯層外護套
70.5橡塑電纜的絕緣電阻(MΩ.km)聚氯乙烯電纜交聯聚乙稀電纜613)電纜長度與絕緣電阻的關系
R0=LRL(MΩ.km)
其中:L:被測電纜長度
RL:被測電纜的測量電阻值(MΩ)4)絕緣電阻與環境溫度的關系(原比關系)
絕緣電阻應是20℃下的電阻值
R20=LKtRt(M?.km)
其中:Kt=eβ(t-20)為溫度換算系數
β:為絕緣電阻溫度數3)電纜長度與絕緣電阻的關系62電纜好壞的判別1)測量絕緣電阻值應基本符合規定值
2)不平衡系數:
K=R最大/R最小≦23)絕緣電阻與測量時間的關系:正常應:TR
有問題:TR要求絕緣電阻的吸收比電纜好壞的判別1)測量絕緣電阻值應基本符合規定值63耐壓試驗的基本概念
模仿電氣設備在實際運行中可能受到的各種電壓(如:電壓的波形、幅值及持續時間等),對其在一定時間內施加一個幅度較高、波形按一定規律變化的電壓,以考驗絕緣耐受電壓的能力。耐壓試驗是最有效及最可信的一種試驗方法,具有決定性和不可替代性。耐壓試驗的基本概念64耐壓試驗的種類1)直流電壓絕緣耐壓試驗2)交流電壓絕緣耐壓試驗①工頻耐壓試驗②變頻串聯諧振耐壓試驗③超低頻耐壓試驗3)沖擊高壓耐壓試驗耐壓試驗的種類65缺點:①耐壓試驗可能導致絕緣的破壞,因此它是一種破壞性試驗,對固體絕緣介質來講,一般不具有可逆性。②耐壓試驗只能在絕緣缺陷發展到較嚴重程度時,才能以擊穿短路的形式表現出來,不能明顯地揭示絕緣的缺陷性質及根源。缺點:66為什么XLPE電力電纜要進行交流耐壓試驗①由于電力電纜是在工頻交流電壓下長期運行,因此,交流耐壓試驗更能符合電力電纜在運行中承受工作電壓及過電壓的情況。②若還采用直流電壓對橡塑電纜主要是XLPE電力電纜的進行耐壓試驗時,至少存在兩個問題:為什么XLPE電力電纜要進行交流耐壓試驗67a.由于絕緣介質存在有三種損耗:漏導損耗、極化損耗、局部放電損耗。直流電壓僅能反映對漏導損耗產生的缺陷,不能反映另外兩種損耗的介質缺陷,特別是固體絕緣中的氣隙等所引起的局放損耗缺陷。b.由于橡塑電力電纜的絕緣電阻(漏導電流)極大,當給電纜施加直流高壓后,電纜絕緣介質中存在的氣隙、雜質等缺陷處聚積的空間電荷不能很快消失,使得缺陷處局部電場強度在僅施電壓取消后增強,從而有兩種情形:a.由于絕緣介質存在有三種損耗:漏導損耗、極化損耗、局部放電68其一、當這一電場強度是夠大時,電纜被擊穿,即直流泄漏耐壓電纜是好的,之后電纜的絕緣電阻變得很小而不合格。其二、由于缺陷處電場強度的存在,當電纜運行后不久,工頻電壓的某半周(一般是正半周)形成的電場與原有電荷電場疊加,使電纜擊穿。即直流泄漏耐壓好的電流,當電纜剛運行便出現絕緣故障。其一、當這一電場強度是夠大時,電纜被擊穿,即直流泄漏691.41.212.6進潮及水樹枝缺陷1.62.213.9金具尖端缺陷1.12.612.8切痕缺陷1.51.514.3針尖缺陷Ux=UOWVUx=UVLFUx=UACUx=UDC等效性k=Ux/UAC試驗電壓類型(Ux)介質缺陷類型擊穿電壓試驗等效性比較結果1.41.212.6進潮及水樹枝缺陷1.62.213.9金具70電纜的直流耐壓試驗及泄漏電流測量試驗目的1)由于電纜不僅常期受到工作電壓的作用,而且還可能遭受各種過電壓沖擊;直流耐壓就是檢測電纜的過電壓能力,是一種破壞性試驗。2)泄漏電流的測量是其實質也是測電纜的絕緣電阻:
R絕=U試/I泄
I泄=U試/R絕
電纜的直流耐壓試驗及泄漏電流測量71外護套電纜直流試驗11試驗時間min65試驗電壓kV充油電纜
橡塑電纜
電纜類型
外護套電纜直流試驗11試驗時間min65試驗電壓kV充油72泄漏電流的測量a、通常測量電纜的泄漏電流是和直流耐壓試驗同時進行,電纜的泄漏電流值大小可參考10~60≥6未做規定
未做規定
<20≤6注油
橡塑
油浸紙
泄漏電流值(μA·km)
額定電壓U0/U(kV)
泄漏電流的測量a、通常測量電纜的泄漏電流是和直流耐壓試驗同時73試驗方法及所用設備1)所用設備
a、電子式直流高壓發生器:一般由兩部分組成輸出電流:2-20mA
輸出電壓:30-□kV
幾種型式的直流高壓發生器圖片試驗方法及所用設備1)所用設備幾種型式的直流高壓發74c、泄漏電流表:指針式、數字式、遙控式三種指針式:0-100/300μA
數字式:0-1999/19999μA幾種型式的微安表圖片c、泄漏電流表:指針式、數字式、遙控式三種幾種型式的微安752)實際連線電纜的直流耐壓試驗及泄漏電流測量示意圖2)實際連線電纜的直流耐壓試驗及泄漏電流測量示意圖76電纜好壞的判別1)Ig很不穩定,忽高忽低;2)泄漏電流值隨試驗電壓的升高連續增大
,其值比歷史數據及規定范圍值大(泄漏性故障)。
3)當試驗電壓升到某一電壓時(比規程要求的試驗電壓低或相等)泄漏電流突然增大、降低電壓后泄漏又正常(閃絡性高阻故障)。
電纜好壞的判別1)Ig很不穩定,忽高忽低;774)在規定試驗電壓下,泄漏電流隨時間的延長有明顯的上升現象。一般要求:
I1min/I5min≥15)某相泄漏電流相對較大,且電纜的不平衡系數:
K=Ig最大相值/Ig最小相值≥24)在規定試驗電壓下,泄漏電流隨時間的延長有明顯的上升現象78工頻交流耐壓試驗在我國,電力電纜通常是在特定的50Hz工頻交流耐壓工作的。因此,給電纜做工頻交流耐壓試驗最能反映電纜的實際情況。由于工頻試驗設備太大、太重,所以我國采用直流耐壓代替交流耐壓,在過去對于油浸紙絕緣電纜來說,兩者的結果基本等效。但現在對越來越廣泛使用的橡塑電纜來說,至少存在不少兩個問題:其一、直流耐壓試驗不能完全起到試驗耐壓的目的其二、直流耐壓試驗對于是固態絕緣介質的橡塑電纜來說,存在有電荷的積累效應,大大縮短電纜的工作壽命。工頻交流耐壓試驗79高壓試驗簡介課件80所需設備容量:
P=ωC0UsUm=2πfC0UsUm
式中f=50HzC0=0.1~0.7μf/kmUs:電纜的交流試驗電壓
Um:GB的最高輸出電壓如10kVXLPE電纜Us=2U0=17.4kV,Um=25kV,C0=0.5μf/km,則P=68.3kVA/km若設備按(15~30)kg/kVA計算,試驗設備的總重量可在(1024~2048)kg/km。現場使用很不方便。所需設備容量:81高壓試驗簡介課件82若調節L時,電路的固有頻率:則有關系:因此,VT及GB設備的體積和重量可減少5~100倍缺點:①現場L調節很麻煩。②設備仍然很大使用仍不方便。若調節L時,電路的固有頻率:83高壓試驗簡介課件84高壓試驗簡介課件85應用范圍1)適用于6kV~500kV各電壓等級的電力電纜,特別是XLPE交聯聚乙烯電纜的交流耐壓試驗。2)適用于GIS(SF6封閉組合電器),SF6斷路器的交流耐壓試驗。3)適用于各型電力變壓器的外施交流耐壓試驗和感應耐壓試驗。4)適用于大型發電機的交流耐壓試驗5)其它電力設備如:互感器、套管、絕緣子、電容器的交流耐壓試驗。應用范圍86南方電網上述交接及預防性試驗時間均為60min南方電網上述交接及預防性試驗時間均為60min873)國際規范IEC60840標準草案及IEC62067/2CD中規定:a、電纜的交流耐壓試驗,電壓波形應為實際正弦波,頻率為20~300Hz;b、110kV及以下的試驗電壓為2U0,試驗時間為60min;c、110kV及以上的試驗電壓為1.7U0
,試驗時間為60min;d、或試驗電壓為U0值,時間為24h。試驗結果:不能發生擊穿及存在明顯放電跡象3)國際規范88電纜故障測試技術按電力電纜的耐壓等級分:
1)低壓電纜:6kV以下電壓等級的電纜;
2)中高壓電纜:6kV及以上、35kV及以下等級的電纜;
3)高壓電纜:66kV及以上電壓等級的電纜。電纜故障測試技術89按電力電纜的絕緣介質分類:
1)油浸紙介質電纜:多為中高壓等級的電纜;
2)不滴流紙介質電纜:多為中高壓等級的電纜;
3)交聯聚乙烯(XLPE)介質電纜:多為中高壓及高壓等級的電纜;
4)其它橡塑介質電纜:多為中高壓及低壓等級的電纜;
5)充油電纜:多為高壓等級的電纜。按電力電纜的絕緣介質分類:90按結構型式分類:
1)無外金屬屏蔽層電纜:多為低壓電纜;
2)有外金屬屏蔽層電纜:多為中高及以上電壓等級的電纜;
3)有金屬性內護套電纜:多為高壓等級的電纜。按結構型式分類:911)分析電纜故障性質并了解故障電纜的耐壓等級及絕緣介質情況。2)電纜故障閃測儀之“脈沖法”測試故障電纜的所有相線的長度并校準故障電纜的電波傳輸速度。3)選擇合適的測試方法,用電纜故障閃測儀進行電纜故障粗測。4)對電纜故障點進行精測,包括對地埋電纜的走向及深度的查找和故障點的定位。5)對電纜故障測試結果進行誤差分析。應用“行波法”查找地埋電力電纜故障一般要經過以下幾個步驟:1)分析電纜故障性質并了解故障電纜的耐壓等級及絕緣介質情況。92電力電纜故障分類:
1)按故障發生的部位分類:接頭故障、本體故障;
2)按故障的表現形式分類:封閉性故障、外露性故障;
3)按電纜的結構型式分類:主絕緣故障、內、外護套故障、導體故障(芯線或金屬屏蔽層故障)電力電纜故障分類:93
4)按行波測量原理分類:
電纜故障{開路故障斷線故障似斷非斷故障{導體損傷----絕緣損傷{閃絡性高阻泄漏性故障低阻高阻{4)按行波測量原理分類:電纜故障{開路故障斷線故障似斷非94電纜故障性質分析1)開路故障:如果電纜絕緣正常,但因導體原因不能正常輸送電壓的一類故障可認為是開路故障;2)低阻故障:如果電纜的絕緣介質損傷,能直接用“低壓脈沖法”測試的,一類相間或相對地故障稱之為低阻故障。一般電阻值為零到數百歐姆。若電阻值為“零”,則稱為短路故障;電纜故障性質分析95
3)泄漏性高阻故障:若電纜的絕緣介質損壞并形成固定的電阻通道,電纜的泄漏電流值隨著試驗電壓的升高而增大,其值大大超過被測電纜所要求的規范值,但不能直接用低壓脈沖法測量的一類故障。通常電阻值在數百歐姆以上。4)閃絡性高阻故障:在電纜的預試電壓范圍內,當電纜的預試電壓加到某一數值時,電纜的泄漏電流值突然增大,其值大大超過被測電纜所要求的規范值,這種類型的故障稱為閃絡性故障3)泄漏性高阻故障:若電纜的絕緣介質損壞96判斷電纜故障性質一般有四種手段:a、通過MΩ表判斷;
b、通過歐姆表判斷;
c、通過電纜預試結果判斷
d、通過DGS系列電纜故障閃測儀判斷;
判斷電纜故障性質一般有四種手段:97電纜故障的粗測方法粗測法{{行波原理閃絡法脈沖法用于測試電纜的全長、接頭、低阻和開路故障{電橋原理{高壓電橋主要用于阻值較低的泄漏性故障,也用于無金屬屏蔽層的泄漏性電纜故障,以及超高壓電纜的護套故障電阻電橋電容電橋—主要用于開路故障{{{{沖閃法直閃法用于泄漏性高阻故障用于閃絡性高阻故障{電壓法電流法AV綜合法二次脈沖法{電壓法電流法AV綜合法二次脈沖法電纜故障的粗測方法粗測法{{行波原理閃絡法脈沖法用于測試98高壓試驗簡介課件99
2)開路故障測試波形t1時刻為閃測儀自身產生的發射脈沖,t2時刻為電纜中的接頭反射脈沖,t3時刻為開路故障,t4時刻為開路故障點二次反射。故障點到測試端的距離應為儀器游標從t1到t3所顯示的距離數值。2)開路故障測試波形100
3)低阻故障測試波形
t1時刻為閃測儀自身產生的發射脈沖,t2時刻為電纜中的接頭反射脈沖,t3時刻為低阻故障反射脈沖,t4時刻有可能為終端反射。故障點到測試端的距離應為儀器游標從t1到t3所顯示的距離數值。3)低阻故障測試波形101
4)分析脈沖法的要點:
a)、極性
b)、幅度
c)、時間4)分析脈沖法的要點:102高壓試驗簡介課件103沖閃法實物連線圖沖閃法實物連線圖104標準的AV綜合法波形全貌波形分析:t0時刻為球隙放電波形;t1時刻為電纜故障點一次反射波形,t2時刻為電纜故障點二次反射波形。由于高壓脈沖波的衰減,所以波形整體像一個衰減的余弦振蕩。測試端到故障點的距離為t1到t2的距離。2)標準的沖閃法波形標準的AV綜合法波形全貌2)標準的沖閃法波形105波形分析:t0時刻為球隙放電波形;t1時刻以后為故障點形成的多次反射波,波形整體為一個衰減的余弦振蕩。我們應該多取幾個反射波,然后取它們的平均值。先計算出t3時刻到
t9時刻的距離S,然后除以t3時刻到
t9時刻之間上升沿和下降沿個數n(n=6)(兩倍的余弦波周期),即是測試端到故障點的距離。
3)故障靠近始端的沖閃波形波形分析:t0時刻為球隙放電波形;t1時刻以后為故障點形成的106高壓試驗簡介課件107直閃法實物連線圖直閃法實物連線圖108波形分析:t1時刻為故障點一次反射波形,t2時刻為故障點二次反射波形。計算出t1時刻到
t2時刻的距離,即為故障距離S
2)標準的直閃法波形波形分析:t1時刻為故障點一次反射波形,t2時刻為故障點二次1093)故障點靠近始端的直閃法波形波形分析:其分析過程與沖閃法近端測試波形相同。3)故障點靠近始端的直閃法波形波形分析:其分析過程與沖閃法近110精測法{{查找路徑以電磁感應原理為理論依據,應用“音頻法”對地埋電纜路徑和深度進行查找。精確定位{通過測量故障點的放電聲音,對所有類型的電纜故障點進行精確定位。聲測法{跨步法{應用“電位差原理”對直埋高壓護套故障及低電壓電纜故障點進行精確定位。電流法應用“電磁感應”原理對溝隧道內高壓護套故障及低電壓電纜故障點進行精確定位。{精測法{{查找路徑以電磁感應原理為理論依據,應用“音頻法”對111
誤差分析1)儀器的原因:儀器本身所產生的測試誤差。
2)電纜的原因:電纜的電波傳輸速度υ帶來的誤差。
3)人為的原因:測試波形讀數誤差。
4)外部的原因:丈量誤差。誤差分析112謝謝!!!謝謝!!!113一、按試驗的作用和要求不同分類1、絕緣試驗
1)破壞性試驗
a)交流耐壓試驗
b)直流耐壓試驗
c)沖擊耐壓試驗
2)非破壞性試驗
a)絕緣電阻試驗
b)介質損耗角正切值tgδ試驗
c)電流泄漏試驗d)吸收比(極化指數)試驗
e)局部放電試驗一、按試驗的作用和要求不同分類1142、特性試驗
1)一般特性試驗
a)直流電阻試驗
b)變比試驗
c)連接組別試驗
d)分合閘時間試驗
e)分合閘同期度試驗
f)接地電阻試驗
2)特殊介質試驗
a)絕緣油安定性、酸值、凝點、PH值等試驗
b)絕緣氣體特性試驗等等2、特性試驗115二、按工程、運行分類1、出廠試驗2、交接試驗3、設備解體、大修試驗4、預防性試驗
1)階段性預防性試驗
2)季節性預防性試驗二、按工程、運行分類116一、按試驗的作用和要求不同分類1、絕緣試驗集中性缺陷。如絕緣子的瓷質開裂發電機絕緣的局部磨損、擠壓破裂電纜絕緣的氣隙在電壓作用下發生局部放電而逐步損傷絕緣其他的機械損傷、局部受潮等等。分布性缺陷。指電氣設備的整體絕緣性能下降,如電機、套管等絕緣中的有機材料受潮、老化、變質等等。絕緣內部缺陷的存在,降低了電氣設備的絕緣水平,我們可以通過一些試驗的方法,把隱藏的缺陷檢查出來。一、按試驗的作用和要求不同分類1171)破壞性試驗破壞性試驗,或稱為耐壓試驗,用較高的試驗電壓來考驗設備的絕緣水平。試驗所加電壓高于設備的工作電壓,對絕緣考驗非常嚴格,特別是揭露那些危險性較大的集中性缺陷,并能保證絕緣有一定的耐電強度,主要包括直流耐壓、交流耐壓等。耐壓試驗的缺點是會給絕緣造成一定的損傷。1)破壞性試驗118a)交流耐壓試驗工頻交流耐壓試驗檢驗電氣設備絕緣耐受工頻電壓作用能力的試驗。交流耐壓試驗對絕緣的考驗非常嚴格,能有效地發現較危險的集中性缺陷。它是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法,對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義,也是保證設備絕緣水平、避免發生絕緣事故的重要手段。交流耐壓試驗有時可能使絕緣中的一些弱點更加發展,因此在試驗前必須對試品先進行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流和介質損耗等項目的試驗,若試驗結果合格方能進行交流耐壓試驗。否則,應及時處理,待各項指標合格后再進行交流耐壓試驗,以免造成不應有的絕緣損傷。a)交流耐壓試驗119b)直流耐壓試驗直流耐壓試驗電壓較高,對發現絕緣某些局部缺陷具有特殊的作用,可與泄漏電流試驗同時進行。直流耐壓試驗與交流耐壓試驗相比,具有試驗設備輕便、對絕緣損傷小和易于發現設備的局部缺陷等優點。與交流耐壓試驗相比,直流耐壓試驗的主要特點是由于交、直流下絕緣內部的電壓分布不同,選擇交流還是直流耐壓試驗主要參考被試品的實際工作電壓。b)直流耐壓試驗120c)沖擊耐壓試驗對被試品進行超高電壓的瞬時沖擊試驗,主要考驗被試品的瞬間承受電壓峰值的能力。c)沖擊耐壓試驗1212)非破壞性試驗非破壞性試驗。是指在較低的電壓下,或是用其他不會損傷絕緣的辦法來測量各種特性,從而判斷絕緣內部的缺陷。實踐證明,這類方法是有效的,但由于試驗的電壓較低,有些缺陷不能充分暴露,目前還不能只靠它來可靠地判斷絕緣水平,還需我們不斷地改進非破壞性試驗方法。為了避免破壞性試驗對絕緣的無辜損傷而增加修復的難度,破壞性試驗往往在非破壞性試驗之后進行,如果非破壞性試驗已表明絕緣存在不正常情況,則必須在查明原因并加以消除后再進行破壞性試驗。2)非破壞性試驗122a)絕緣電阻試驗絕緣電阻測試是為了了解,評估電氣設備的絕緣性能而經常使用的一種比較常規的試驗類型。通常技術人員通過對導體、電氣零件、電路和器件進行絕緣電阻測試來達到以下目的:驗證生產的電氣設備的質量、確保電氣設備滿足規程和標準(安全符合性)、確定電氣設備性能隨時間的變化(預防性維護)、確定故障原因(排障)。a)絕緣電阻試驗123b)介質損耗角正切值tgδ試驗絕緣材料在電場作用下,由于介質電導和介質極化的滯后效應,在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失,簡稱介損。在交變電場作用下,電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數角Φ)的余角(δ),簡稱介損角。介質損耗正切值tgδ,又稱介質損耗因數,是指介質損耗角正切值,簡稱介損角正切。介質損耗因數的定義如下:b)介質損耗角正切值tgδ試驗124如果取得試品的電流相量和電壓相量,則可以得到如下相量圖:
總電流可以分解為電容電流Ic和電阻電流IR合成,因此:這正是損失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此現在的數字化儀器從本質上講,是通過測量δ或者Φ得到介損因數。測量介損對判斷電氣設備的絕緣狀況是一種傳統的、十分有效的方法。絕緣能力的下降直接反映為介損增大。進一步就可以分析絕緣下降的原因,如:絕緣受潮、絕緣油受污染、老化變質等等。測量介損的同時,也能得到試品的電容量。如果多個電容屏中的一個或幾個發生短路、斷路,電容量就有明顯的變化,因此電容量也是一個重要參數。如果取得試品的電流相量和電壓相量,則可以得到如下相量圖:125c)電流泄漏試驗在高電壓的作用下流過電器絕緣體的電流,稱為泄漏電流。在高電壓試驗中測量泄漏電流的方法通常是在做直流耐壓試驗的同時,利用在被試品回路串聯的直流微安表測量泄漏電流。c)電流泄漏試驗126d)吸收比(極化指數)試驗吸收比———在同一次試驗中,1分鐘時的絕緣電阻與15秒時的絕緣電阻值之比。極化指數——在同一次試驗中,10分鐘時的絕緣電阻值與1分鐘時的絕緣電阻值之比。d)吸收比(極化指數)試驗127e)局部放電試驗電力設備絕緣在足夠強的電場作用下局部范圍內發生的放電。這種放電以僅造成導體間的絕緣局部短接(路橋)而不形成導電通道為限。每一次局部放電對絕緣介質都會有一些影響,輕微的局部放電對電力設備絕緣的影響較小,絕緣強度的下降較慢;而強烈的局部放電,則會使絕緣強度很快下降。這是使高壓電力設備絕緣損壞的一個重要因素。因此,設計高壓電力設備絕緣時,要考慮在長期工作電壓的作用下,不允許絕緣結構內發生較強烈的局部放電。對運行中的設備要加強監測,當局部放電超過一定程度時,應將設備退出運行,進行檢修或更換。e)局部放電試驗1282、特性試驗1)一般特性試驗
a)直流電阻試驗直流電阻,的含義很簡單,即在為導線或元件通直流電時,他的電阻是多少,即阻抗是多少,用萬用表測的的確是導線的直流電阻,因為萬用表的電源是直流電的,但是,測的結果不是很準確,要得到準確的數據,就用專用的設備(如雙臂電橋、直流電阻測試儀等)來測量。
2、特性試驗129b)變比試驗變壓器電壓比也就變壓器的變比即輸入電壓與輸出電壓的比值,其試驗意義在于變壓器的運行方式所考慮的問題。b)變比試驗130c)連接組別試驗變壓器的接線組別就是變壓器一次繞組和二次繞組組合接線形式的一種表示方法;常見的變壓器繞組有二種接法,即“三角形接線”和“星形接線”;在變壓器的聯接組別中“D表示為三角形接線,“Yn”表示為星形帶中性線的接線,Y表示星形,n表示帶中性線;“11”表示變壓器二次側的線電壓Uab滯后一次側線電壓UAB330度(或超前30度)。變壓器的聯接組別的表示方法是:大寫字母表示一次側(或原邊)的接線方式,小寫字母表示二次側(或副邊)的接線方式。Y(或y)為星形接線,D(或d)為三角形接線。數字采用時鐘表示法,用來表示一、二次側線電壓的相位關系,一次側線電壓相量作為分針,固定指在時鐘12點的位置,二次側的線電壓相量作為時針。“Yn,d11”,其中11就是表示:當一次側線電壓相量作為分針指在時鐘12點的位置時,二次側的線電壓相量在時鐘的11點位置。也就是,二次側的線電壓Uab滯后一次側線電壓UAB330度(或超前30度)。變壓器二個繞組組合起來就形成了4種接線組別:“Y,y”、“D,y”、“Y,d”和“D,d”。我國只采用“Y,y”和“Y,d”。由于Y連接時還有帶中性線和不帶中性線兩種,不帶中性線則不增加任何符號表示,帶中性線則在字母Y后面加字母n表示。n表示中性點有引出線。Yn0接線組別,UAB與uab相重合,時、分針都指在12上。“12”在新的接線組別中,就以“0”表示。c)連接組別試驗131d)分合閘時間試驗測試設備的固有分合閘時間和絕對分合閘時間。e)分合閘同期度試驗測試兩極以上設備的分合閘時另外的觸頭的分合閘是否在同一時間里共同接觸或分開。f)接地電阻試驗接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻,它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限大遠處的大地電阻。接地電阻的合適與否是衡量接地通流容量的標準之一。d)分合閘時間試驗1322)特殊介質試驗
a)絕緣油安定性、酸值、凝點、PH值等試驗
b)絕緣氣體特性試驗,根據不同的試驗要求測試相關的項目數據。2)特殊介質試驗133二、按工程、運行分類1、出廠試驗出廠試驗是設備下線拼裝準備出廠交付使用前,對設備的性能全方面的試驗,考量設備是否滿足設計初始值的要求,以此保證設備質量。2、交接試驗對于新安裝和大修后的電氣設備進行的試驗,稱為交接驗收試驗。其目的是鑒定電氣設備本身及其安裝和大修的質量。交接驗收試驗和預防性試驗的目的是一致的。二、按工程、運行分類1342、交接試驗對于新安裝和大修后的電氣設備進行的試驗,稱為交接驗收試驗。其目的是鑒定電氣設備本身及其安裝和大修的質量。交接驗收試驗和預防性試驗的目的是一致的。2、交接試驗1353、設備解體、大修試驗因設備性能下降等原因需要對設備進行解體、大修后,需要檢測設備的技術要求能否達到原來理想狀態的試驗項目。3、設備解體、大修試驗1364、預防性試驗
1)階段性預防性試驗電力系統包括眾多的電氣設備,有些電氣設備的故障甚至會威脅到整個系統的安全供電。電力生產的實踐證明,對電氣設備按規定開展檢測試驗工作,是防患于未然,保證電力系統安全、經濟運行的重要措施之一。所謂“預防性試驗”由此得名。預防性試驗是電力設備運行和維護工作中的一個重要環節,是保證電力系統安全運行的有效手段之一。預防性試驗規程是電力系統絕緣監督工作的主要依據,在我國已有40年的使用經驗。1985年由原水利電力部頒發的《電氣設備預防性試驗規程》,適用于330kV及以下的設備,該規程在生產中發揮了重要作用,并積累了豐富的經驗。隨著電力生產規模的擴大和技術水平的提高,電力設備品種、參數和技術性能有較大的發展,需要對1985年頒布的規程進行補充和修改。1991年電力工業部組織有關人員在廣泛征求意見的基礎上,對該規程進行了修訂,同時把電壓等級擴大到500kV,并更名為《電力設備預防性試驗規程》。1997年1月1日起實施。4、預防性試驗137
2)季節性預防性試驗以設備的周期損壞經驗制定相應的試驗周期為階段性預防性試驗,另一個為季節性預防性試驗,,比如雨季前的避雷器試驗等等。2)季節性預防性試驗138安全工器具的試驗絕緣手套絕緣靴、絕緣鞋驗電器接地線絕緣梯、絕緣桿絕緣墊安全繩、安全帽安全工器具的試驗139繼電保護裝置單體校驗整組測試繼電保護裝置140電氣設備的試驗高壓試驗簡介課件141電氣設備的試驗斷路器隔離開關電流互感器電壓互感器避雷器接地裝置整流器電容器電抗器絕緣子絕緣油絕緣氣體電氣設備的試驗142變壓器試驗變壓器試驗143試驗前準備檢查試品狀態靜放時間是否達到要求;附件是否安裝完備;是否抽取試驗前變壓器油樣;壓力、溫度是否異常。檢查試驗設備情況檢查設備是否完好無損;檢查設備檢定周期是否在規定時間范圍;并收集設備清單;安全措施是否完備;試驗人員、儀器、工具準備是否充分。試驗前準備144序號試驗項目序號試驗項目1電壓比測量及聯結標號檢定15交流外施耐壓試驗及局部放電測量2繞組直流電阻測量16短時感應耐壓試驗ACSD3繞組絕緣電阻、吸收比、極化指數17長時感應耐壓ACLD(絕緣試驗后)4繞組及套管電容和介質損耗因數測量18空載電流和空載損耗測量(絕緣后)5空載電流和空載損耗測量(沖擊前)19空載勵磁特性測量650(200)Hz短路阻抗和負載損耗測量20空載聲級測量7小電流短路阻抗測量2112小時長時間空載試驗8負載聲級測量224小時油流靜電試驗9100%和115%負載溫升試驗23轉動油泵的長時感應試驗ACLD10長時感應耐壓試驗ACLD(沖擊前)24有載分接開關切換試驗(空、負載)11雷電沖擊試驗25低電壓下空載電流測量12操作沖擊試驗26風扇及油泵電機所吸取的功率測量13直流外施耐壓試驗及局部放電量測量27頻響及阻抗特性的測量14直流極性反轉試驗及局部放電量測量28絕緣油及油色譜試驗序號試驗項目序號試驗項目1電壓比測量及聯結標號檢定15交流外145電壓比測量及聯結標號檢定檢查變壓器各個繞組的匝數、變比、三相連接關系及相位是否滿足要求。標準要求:各分接電壓比偏差≤規定值的±0.5%每個分接、每個繞組都必須測常見的聯結組標號:Yyn0、Ii0、YND11、YNyn0D11等電壓比測量及聯結標號檢定146繞組直流電阻的測量可以檢驗繞組的材質、焊接質量以及分接開關的接觸狀況;繞組電阻值與溫度有關,需要溫度校正;標準要求:相不平衡率≤4%或2%線不平衡率≤2%或1%;加快測量的方法:非被測繞組去磁法;電阻突變法;恒流源法;繞組直流電阻的測量147絕緣電阻、吸收比和極化指數吸收比=R60/R15極化指數=R600/R60;限值:(參考廠家技術要求)絕緣電阻:繞組一般不低于300MΩ;鐵心不低于2MΩ;吸收比一般不低于1.5極化指數一般不低于2影響絕緣電阻的因素:絕緣干燥和工藝質量;變壓器的清潔和受潮情況;變壓器的容量和電壓等級。試驗時注意接地和放電絕緣電阻、吸收比和極化指數148電容和介質損耗因數tanδ絕緣介質在交流電壓的作用下會產生損耗;如果絕緣介質工藝不好或老化,介損會增加;測量電壓U=10kV交流;測量點同絕緣電阻;測量采用西林電橋;標準要求:tanδ不大于0.5電容和介質損耗因數tanδ149空載電流和空載損耗的測量空載損耗來源于鐵心渦流和磁滯損耗,空載電流是建立主磁通必須的勵磁電流;空載電流和控制損耗可以發現鐵心磁路中的局部或整體缺陷。根據耐壓試驗和短路試驗前后的空載試驗結果對比可以判斷繞組是否有匝間短路的情況;由于勵磁的非線性,空載電流有諧波,會引起電壓波形畸變(發電機電源)試驗電壓必須加到額定電壓,以平均值電壓為準。波形畸變不能超過3%,結果負載損耗不能超過標準規定的15%,空載電流不能超過30%空載電流和空載損耗過大原因硅鋼片絕緣損傷;穿心螺桿或壓板絕緣損壞;繞組匝間短路;繞組并聯導線短路鐵心接縫過大空載電流和空載損耗的測量150負載損耗和短路阻抗的測量負載損耗主要來源于繞組電阻損耗以及由于漏磁通引起的附加損耗,短路阻抗主要是變壓器漏抗引起的阻抗;本試驗主要檢驗產品性能十分符合標準要求,對不符合要求的找出結構和制造中的缺陷;標準要求負載損耗不能超過標準規定的15%,阻抗電壓不能超過±10%;負載損耗和短路阻抗的測量151溫升試驗接線圖同負載試驗,試驗方法采用模擬負載法;溫升限值:繞組平均溫升≤55K,最熱點≤65K;油頂層溫升≤
50K;油箱表面≤75K;溫升試驗152雷電沖擊和操作沖擊試驗雷電沖擊試驗波頭時間0.2μS±30%波尾時間50μS±20%峰值偏差<±3%截斷時間2~6μS過零系數0.25~0.35試驗順序試驗位置判斷標準:50%與100%波形比較無明顯差異操作沖擊試驗T1≥100μS;Td≥200μS;TZ≥500μS,最好≥1000μS雷電沖擊和操作沖擊試驗153電力電纜試驗電力電纜的試驗故障檢測方法電力電纜試驗154電力電纜的試驗試驗目的及分類1.
試驗目的
為了保證電力系統的安全可靠運行,必須要對電氣設備(如電力電纜、變壓器等等)在產品出廠前、安裝敷設后以及使用過程中都要做一系列的電性能測試。
電力電纜的試驗1552.試驗種類1)型式試驗:新產品投產前所要做的各種電性能測試。2)抽樣試驗:對批量生產的產品按一定的規律或隨機抽出一部分產品進行規定的電性能測試。3)例行試驗:對批量生產的產品全部進行規定的電性能測試。4)交接試驗:電氣設備現場安裝敷設完工后按規定的所做的電性能測試。5)預防性試驗:電氣設備在運行過程中對其定期(或不定期),以及電氣設備在修復后按規定所做的電性能測試。2.試驗種類1563.性能試驗分類
電氣設備一般主要由導體及絕緣體兩大部分組成,一般試驗可分為二大類:1.導體電性能試驗。如:導體電阻、導體載流量的測量。2.電絕緣體(電介質)電性能試驗。1)非破壞性試驗,也叫檢查性試驗:一般在較低工作電壓下,通過測定絕緣某些方面的特性,以間接地判斷絕緣體的好壞,絕緣缺陷性質及其發展程度(根源),如:絕緣電阻MΩ測量、tgδ的測量等。3.性能試驗分類1572)破壞性試驗:也叫耐壓試驗,通常在高于電氣設備工作電壓下,在某一特定的電壓波形、幅值及持續時間下考驗絕緣的電壓耐受能力,是最有效且最可信的一種手段。但這種試驗有可能導致絕緣的破壞,同時耐壓試驗只能在絕緣缺陷已發展到較嚴重程度,才能以擊穿破壞的形式揭示出來,不能明顯地揭示絕緣缺陷的性質及根源。以上兩種試驗為互補性,不能替代。2)破壞性試驗:也叫耐壓試驗,通常在高于電氣設備工作電壓下,158電力電纜的試驗項目1)測量電纜的導體電阻;2)測量電纜的電纜相位;3)測量電纜的絕緣電阻;4)測量電纜的介質損失角正切值(tg值);5)電纜的局部放電試驗;6)電纜的沖擊振蕩試驗;7)電纜的老化和載流量試驗以及其它試驗等;8)電纜的直流耐壓試驗及測量泄漏電流;9)電纜的交流耐壓試驗。電力電纜的試驗項目159
電纜的導體電阻測量方法
有關規定:1)國標:《電線電纜電性能試驗方法之導體直流電阻試驗》要求:切取被測電纜的一段,一般為3~10m;或整盤電纜,應符合相應的技術指標。2)電力行業標準:《電力設備預防性試驗規程》
要求:對于橡塑電纜,測量銅屏蔽層電阻與芯線導體電阻之比。但無規定具體數值,可進行歷史數據比較。
電纜的導體電阻測量方法160
測量原理基本原理為歐姆定律
A
VR測量原理161導體直阻測量線路測量的意義①接頭處的接觸是否良好②銅屏蔽層的質量是否合格導體直阻測量線路162結果判斷1)與理論計算值比較2)與原提供的數據及歷史數據比較3)與標準電阻換算校對(電纜的導體電阻應為20℃下的直流電阻值,不同溫度下的換算)結果判斷163
電纜相位的測量方法在電纜安裝調試過程中,或電纜修復后需對電纜的A、B、C或零相進行對正。方法1:Ω表法:最少測三次
Ω表法示意圖
電纜相位的測量方法164方法2:電壓法:最少一次電壓法示意圖
方法2:電壓法:最少一次電壓法示意圖165方法3:專用測量儀:只要一次,非常方便,準確無誤。儀表型號:SCX-1
專用測量儀測試圖方法3:專用測量儀:只要一次,非常方便,準確無誤。專用測166電纜絕緣電阻的測量方法1.試驗目的通過測量絕緣電阻可發現電纜的下列缺陷:
1)絕緣介質的受潮時情況;
2
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