《高電壓檢測項目》絕緣電阻及吸收比的測量目錄01絕緣電阻概述02絕緣電阻測量方法03絕緣電阻測量時的注意事項04絕緣電阻試驗結果的判定01絕緣電阻概述絕緣電阻概述1.1物理現象

在對絕緣施加直流電壓時，流過絕緣介質的電流隨著時間的增加而逐漸減小，并逐漸趨于穩定值，如圖3-1所示。這個電流是三種電流之和，它們分別為位移電流、吸收電流和泄漏電流。圖3-1電流與時間特性絕緣電阻概述1.1.1位移電流：是在施加電壓時，對絕緣介質的幾何電容充電時的電流，一般在極短的時間內衰減。當撤去電壓時，流過和充電時相反的放電電流，同樣很快衰減。1.1.2吸收電流：是絕緣介質在施加電壓后，由于介質的極化、偶極子轉動等原因而產生的。它是隨著時間緩慢衰減的電流。1.1.3泄漏電流：是由于在絕緣介質內部或表面移動的帶電粒子產生的傳導電流。它一般不隨時間的改變而變化。絕緣電阻概述絕緣電阻由材料分子與雜質分子的離解的離子數決定，它與絕緣中所含雜質的本性有關，也和外界條件有關。一般情況下，油紙絕緣的絕緣電阻隨受潮或污染程度加大而下降，隨溫度上升而下降。在一定條件下，隨外加電壓的增加而下降，隨施加電壓時間的加長而上升。充分了解絕緣電阻和這些因素的內在聯系，就可以利用測量絕緣電阻在不同試驗條件下的變化情況，利用一個重要的非破壞性試驗方法，來檢測和分析絕緣或某一特定絕緣結構的質量情況。

絕緣電阻、吸收比和極化指數的測量是評價電氣設備絕緣質量的方法之一。由于絕緣電阻測試是非破壞性試驗，使用兆歐表，，現場使用十分方便。電氣設備的絕緣電阻測量是設備制造、安裝和運檢過程中必不可少的預防性試驗。如能定期進行測量并長期積累數據及其變化傾向，常能對絕緣狀況做出正確的分析判斷。絕緣電阻概述通過絕緣電阻能判斷絕緣狀況的原理是測量絕緣電阻時，其值是不斷變化的，通常所說的絕緣電阻均指吸收電流衰減完畢后的穩態電阻值。受潮時，絕緣電阻顯著降低，電導電流顯著增大，吸收電流迅速衰減。因此，絕緣電阻能揭示絕緣整體受潮、局部嚴重受潮、存在貫穿性缺陷等情況，對于某些大型被試品，用“吸收比”、“極化指數”來替代。

變壓器的絕緣電阻在某一電壓范圍內大致為定值，但進一步提高電壓時絕緣電阻會下降。當絕緣介質受潮劣化或絕緣介質中存在局部缺陷時，在比較低的電壓下，絕緣電阻就呈現較低值。絕緣電阻概述2.1絕緣電阻

嚴格地講，絕緣電阻是外施電壓U除以全電流I后的值。由于電流I是隨時間變化的量，所以絕緣電阻也是隨時而變化的量，只有當時間很長、全電流I衰減到泄漏電流時絕緣電阻才達到穩定值。這種絕緣電阻隨施加電壓時間的變化稱為介質的吸收現象。絕緣電阻與施加電壓時間的關系曲線稱為介質吸收曲線。3.1吸收比、極化指數

由于總的電流I是隨著時間的增加而逐漸衰減的，因此，試品的絕緣電阻隨著時間的增加而逐漸上升，并趨向穩定。在開始時上升較快，以后上升速率逐漸降低。特別是試品的絕緣性能良好時，需要很長的時間才能達到穩定值，且絕緣電阻較高。反之，如果絕緣性能不好，較大，則很快就可以達到穩定值，且絕緣電阻較低，其電阻隨時間變化的曲線斜率可以用來說明絕緣的狀態。絕緣電阻概述

“吸收比K”是同一次試驗中，加壓60s時的絕緣電阻值與加壓15s時的絕緣電阻值之比，即K＝R60/R15；“極化指數PI”指10

min與1

min絕緣電阻值之比，即在同一次試驗中，加壓10

min時的絕緣電阻值與加壓1

min時的絕緣電阻值之比。K＝R60s/R15sPI＝R600s/R60s

K恒大于1，K越大表示吸收現象越顯著，絕緣性能越好。一般以K≥1.3作為設備絕緣狀態良好的標準，但有些變壓器的K雖大于1.3，但絕緣電阻R值卻很低；有些K<1.3，但R值卻很高。所以應將K值和R值結合起來考慮，才能做出比較準確的判斷。一般情況下，20C時變壓器油紙絕緣的極化指數PI不應該小于1.5。絕緣電阻概述

對極化指數有如下規定：極化指數在常溫下不低于1.5；當R60s大于10000M時，極化指數可不做要求。預試時可不測量極化指數；吸收比不合格時增加測量極化指數，二者之一滿足要求即可。《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》（GB50150—2016）中7.0.9第4條，變壓器電壓等級為220

kV及以上且容量為120MVA及以上時，宜用5000V兆歐表測量極化指數。測得值與產品出廠值相比應無明顯差別，在常溫下不小于1.3；當R60s大于10000M時，極化指數可不做考核要求。

一般而言，對于大容量的設備，設備需要相對長的時間，才能測量出絕緣的電流變化情況，所以對于大型變壓器、套管等，需要測試K和PI，對于絕緣子、開關、電纜等，主要用絕緣電阻與出廠標準來判斷絕緣狀況，可不測量K和PI。02絕緣電阻測量方法絕緣電阻測量方法2.1兆歐表的測試原理

兆歐表是用來測量被測設備的絕緣電阻和高值電阻的儀表，有手搖式和數字式兩種。手搖式兆歐表簡稱搖表，由一個手搖發電機、表頭和三個接線柱組成，數字式通過電池提供直流電，都由三個接線柱，即相線端（L端）、接地端（E端）、屏蔽端（G端）組成。如圖3-2所示為10000V數字式兆歐表外觀，如圖3-3所示是數字式兆歐表。圖3-1電流與時間特性絕緣電阻測量方法圖3-210000V數字式兆歐表外觀絕緣電阻測量方法圖3-210000V數字式兆歐表外觀1—工作電源鍵（綠）；2—測試內容選擇鍵1（紅）；3—測試內容選擇鍵2（紅）；4—復位鍵（白）；5—高壓選擇鍵（黃）；6—LCD顯示屏；7—E端（接地）；8—G端（屏蔽）；9—L端（線路）；10—測試線（帶探頭）；11—接地線（黑）；12—充電電源插；13—充電指示燈（綠）；14—充電電源指示燈（紅）絕緣電阻測量方法

兆歐表上的接線端子E接被試品的接地端，L接高壓端，G接屏蔽端。而保護端子G的作用是使絕緣表面泄漏電流不要流過線圈，測得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態的影響。

測量絕緣電阻時，一般只用L和E端，但在測量電纜對地的絕緣電阻或被測設備的泄漏電流較嚴重時，需要使用G端，將G端接屏蔽層或外殼。如圖3-4所示為測量絕緣電阻時Ｇ端和屏蔽環的接線。圖3-4測量絕緣電阻時Ｇ端和屏蔽環的接線絕緣電阻測量方法

線路接好后，機械式的搖表按順時針方向轉動搖把，轉速為120r/min左右時，保持勻速轉動，1min后讀數，并且要邊搖邊讀數，不能停下來讀數。對于數字式兆歐表，選擇后量程和測試內容（吸收比或極化指數）后，只需要按測量鍵，儀器就會自動加壓測量，并自動測量出吸收比K和極化指數PI值。測量結束，要先放電，再拆線。絕緣電阻測量方法2.2電壓等級的選擇

絕緣電阻測試儀（兆歐表）的試驗電壓與被試品的額定工作電壓有關，又遠低于被試品工作電壓。按試驗電壓等級可分：低壓：50V、100V、250V、500V、1000V；高壓：2500V、5000V、10kV。電力設備常用的絕緣電阻測試儀（兆歐表）電壓等級為：500V、2500V、5000V。一般規定試驗電壓等級在2500V及以上時，才進行試品的吸收比或極化指數的測量。如表3-1所示為絕緣電阻測試儀電壓等級的選擇。絕緣電阻測量方法表3-1絕緣電阻測試儀電壓等級的選擇被測設備工作電壓（V）選用絕緣電阻測試儀的電壓等級（V）10000以上5000（或2500）10000以下～300025003000以下～5001000500以下～100500100以下250試驗電壓不同，試品內部介質松弛極化強度不同，試品呈現的絕緣電阻值也不同。但是絕緣電阻對試驗電壓的小范圍改變并不十分敏感。03絕緣電阻測量時的注意事項絕緣電阻測量時的注意事項3.1測量注意事項在絕緣電阻測量過程中，為保證測量的準確和安全，應注意以下問題：3.1.1測量接線原則：測量端接L端，非被測端短路接地，E端也可靠接地。例如，測量三相變壓器高壓繞組絕緣電阻時，高壓繞組連接起來接兆歐表L端，低壓繞組線端分別連接在一起并接地進行測試。如果低壓繞組線端沒有短路接地時，通過繞組的電流會影響絕緣電阻值。3.1.2高壓測試連接線應盡量保持架空，確需使用支撐時，要保證支撐物的絕緣狀態和絕緣距離。必要時要加以確認，以保證測量結果的可信性。3.1.3兆歐表均設有屏蔽端子G端，當測試環境條件污穢嚴重或相對濕度較大時，被試品的外絕緣表面泄漏電流會對絕緣電阻的測量結果產生重大影響。絕緣電阻一般應在空氣相對濕度不高于80%條件下進行試驗，在相對濕度大于80%的潮濕天氣，電氣設備引出線瓷套表面會凝結一層極薄的水膜，造成表面泄漏通道，使絕緣電阻明顯降低。絕緣電阻測量時的注意事項此時，應在引出線瓷套上裝設屏蔽環（用細銅線或細熔絲緊扎1～2圈）接到兆歐表屏蔽端子。屏蔽環應接在靠近兆歐表高壓端所接的瓷套端子，遠離接地部分，以免造成兆歐表過載，使端電壓急劇降低，影響測量結果。測量時應記錄被試設備的溫度、濕度、氣象情況、試驗日期及使用儀表型號等。3.1.4對電容量較大者（如發電機、電纜、大中型變壓器和電容器等），應充分放電（5

min以上）。放電應用絕緣棒等工具進行，不得用手碰觸放電導線。3.1.5用干燥清潔柔軟的布擦去除試品外絕緣表面的臟污，必要時用適當的清潔劑洗凈。絕緣電阻測量時的注意事項3.1.6當試品在上一次試驗后，接地放電時間t不充分，絕緣內積聚的電荷沒有放凈，仍積滯有一定的殘余電荷，會直接影響絕緣電阻、吸收比和極化指數值。接地放電至少5

min以上才能得到較正確的結果。對三相發電機分相測量定子絕緣電阻時，試完第一相繞組后，也應充分放電5

min以上，才能試驗第二相繞組。否則同樣會發生相鄰相間異極性電荷未放凈造成測得絕緣電阻值偏低的現象。絕緣電阻測量時的注意事項3.2測試案例如表3-2、表3-3所示為某變壓器的絕緣電阻的測量判斷數據。絕緣電阻測量（MW）

溫度：20°C日期：2016.1.25

R15R60R600R60/R15R600/R60高壓側-低壓側及地976001030001260001.061.22低壓側-高壓側及地4440054700895001.231.64高壓側與低壓側-地49100712001173001.451.65表3-2#1主變絕緣電阻測量試驗數據比較（1）絕緣電阻測量時的注意事項表3-3#1主變絕緣電阻測量試驗數據比較（2）絕緣電阻測量（MW）

溫度：20°C日期：2016.7.15

R15R60R600R60/R15R600/R60高壓側-低壓側及地954001026501256761.081.22低壓側-高壓側及地43700556308657001.271.56高壓側-地與低壓側-地44500734501134301.651.54絕緣電阻測量時的注意事項數據分析如下：3.2.1數據變化不大。

本次試驗所測到的值與歷次比較，沒有太明顯的出入，所以可以證明該變壓器的絕緣沒有出現明顯的缺陷，也沒有受潮，符合相關標準。3.2.2數據與標準值有差異。

對比吸收比K和極化指數PI的數據，要標準要求K>1.3，PI>1.5，部分數據未能滿足要求。數據絕緣電阻和吸收比試驗雖然能反映變壓器的某些狀況，但是，由于它們受外界的影響較大，測得的電阻值分散性較大，沒有絕對的判斷標準，所以還需要做其他的預防性試驗來驗證絕緣狀況。

一般情況下采用比較法對結果進行比較，可以是同類型的設備間相互比較，該設備歷次試驗結果間的比較，也可以是大修前后的數據比較。04絕緣電阻試驗結果的判定絕緣電阻試驗結果的判定4.1判斷原則

絕緣電阻值的測量是常規試驗項目中最基本的項目。根據測得的絕緣電阻值，可以初步估計設備的絕緣狀況，通常也可決定是否能繼續進行其他施加電壓的絕緣試驗項目等。

變壓器絕緣電阻值的測量結果與試品溫度有關，原因是在施加電壓不變的情況下，吸收電流都會隨著溫度的變化而變化，溫度上升時電流隨之增加。

除了測得的絕緣電阻值很低，試驗人員認為該設備的絕緣不良外，在一般情況下，試驗人員應將同樣條件下的不同相絕緣電阻值，或以同一設備歷次試驗結果（在可能條件下換算至同一溫度）進行比較，結合其他試驗結果進行綜合判斷。需要時，對被試品各部位分別進行分解測量（將不測量部位接屏蔽端，便于分析缺陷部位。絕緣電阻試驗結果的判定4.2數據分析大量的試驗證明，可根據以下幾點對絕緣電阻的測量進行分析和判斷：4.2.1絕緣電阻高，吸收比較低.是絕緣良好的表現。為了對絕緣的狀態進一步判斷，可采用對變壓器加溫的方式，在升溫或降溫的過程中對絕緣電阻、吸收比進行監測，其絕緣電阻隨溫度的增高而減小，吸收比隨溫度的增高而增大。4.2.2絕緣電阻低而吸收比高，往往是變壓器油的絕緣電阻偏低或介質損耗因數偏高所致。4.2.3在絕緣電阻測量過程中，如果對所測吸收比結果不甚滿意.可采用10

min絕緣電阻測量，用極化指數來幫助判定變壓器絕緣是否存在缺陷是十分有效的方法。在正常情況下，油紙絕緣結構的極化指數應大于1.5。復習與思考1.絕緣電阻值測量不合格，是否可以判斷設備絕緣不合格？2.絕緣子需要測量吸收比和極化指數嗎？為什么變壓器的絕緣電阻和吸收比反映絕緣缺陷具有不確定性？變壓器吸收比隨溫度變化的特點是什么？是否可用它來判斷絕緣優劣？變壓器油紙含水量對絕緣電阻有什么影響？3.電子式兆歐表的紅黑兩根測試線能互換使用嗎？兆歐表的L和E端子能對調嗎？復習與思考4.測量時沒有記錄溫度和溫度，絕緣電阻值有效可用嗎？5.為什么用兆歐表測量并聯電容器、電力電纜等電容性試品的絕緣電阻時，表針會左右搖擺，應如何解決？6.為什么變壓器充油循環后需要靜置一定時間后再測其絕緣電阻？7.對于電容型套管和電流互感器等電容型試品，為什么要測量末屏對地的絕緣電阻？復習與思考8.在《規程》中，對電力電纜絕緣電阻值為何用“自行規定”的提法？9.在《規程》中規定吸收比和極化指數不進行溫度換算，為什么？10.測量10/0.4kV變壓器低壓繞組絕緣電阻時，是否可用1000V兆歐表？《高電壓檢測項目》謝謝觀看《高電壓檢測項目》泄漏電流的測量目錄01泄漏電流的概念02泄漏電流測量原理接線03泄漏電流測量案例01泄漏電流的概念泄漏電流的概念1.1泄漏電流定義

泄漏電流是電氣中絕緣的部分通過其周圍介質或絕緣表面所形成的電流。

泄漏電流是衡量電器絕緣性好壞的重要標志之一，是產品安全性能的主要指標。將泄漏電流限制在一個很小值，這對提高產品安全性能具有至關重要的作用。1.2測量泄漏電流的接線方法

與絕緣電阻基本相同，不同點在于兆歐表電壓固定，泄漏電流試驗電壓比兆歐表高并可任意調節，用微安表來指示泄漏電流值，所以泄漏試驗電壓靈敏度更高，可多次換算出絕緣電阻值重復比較，通過泄漏電流與加壓以及加壓時間的關系曲線判斷絕緣狀況，能有效地發現有些其他試驗所不能發現的局部缺陷，如套管裂紋、夾層絕緣的內部受潮及局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面碳化等。泄漏電流的概念1.3測量泄漏電流的原理

測量絕緣電阻實際上也是固定電壓下的泄漏電流測量，只不過是以電阻形式表示出來的。測量泄漏電流的接線方法和儀器與直流耐壓也相同，但是試驗性質不同，泄漏電流是非破壞性試驗，直流耐壓是破壞性試驗。02泄漏電流測量原理接線泄漏電流測量原理接線2.1低壓接線法

將微安表接在試驗變壓器高壓繞組的尾部接線端。由于微安表處于低壓側，讀表比較安全方便，但無法消除絕緣表面的泄漏電流和高壓引線的電暈電流所產生的測量誤差，因此，現場試驗多采用高壓法進行。如圖3-5所示為直流耐壓和泄漏電流低壓接線圖。圖3-5直流耐壓和泄漏電流低壓接線示意圖泄漏電流測量原理接線2.2高壓接線法

如圖3-6所示為直流耐壓和泄漏電流高壓接線示意圖。高壓法是將微安表接在試品前。這種接線法，由于微安表在高壓側，放在屏蔽架上，并通過屏蔽線與試品的屏蔽環（濕度不大時，可以不設屏蔽環）相連，這樣就避免了接線的測量誤差，但由于微安表處于高壓側，會給讀數帶來不便。圖3-6直流耐壓和泄漏電流高壓接線示意圖泄漏電流測量原理接線2.3操作過程2.3.1試驗變壓器的高壓繞組的X端（高壓尾）、儀表測量繞組的F端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱（臺）的外殼必須可靠接地。2.3.2接電源前、電源控制箱（臺）的調壓器必須調到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗變壓器已接通控制電源，開始升壓。2.3.3從零位開始按順時針方向勻速旋轉調壓器手輪升壓。電壓從零開始按選定的升壓速度升到所需額定試驗電壓或額定直流電流下的參考電壓。泄漏電流測量原理接線2.3操作過程2.3.5試驗完畢后，應迅速均勻將高壓降至零位，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源。此時應用直流高壓放電棒給被試品及試驗裝置本身充分放電。2.3.4將試驗電壓從0～100%試驗電壓分成若干段，分別將升高電壓至Ul、U2、U3、U4，各加壓1

min后，讀取對應電導電流Il、I2、I3、I4；最后將電壓升高至額定試驗電壓U5，注意觀察有無放電現象和異常聲音，耐壓15

min后讀取I5。泄漏電流測量原理接線2.4注意事項2.4.2直流發生器的控制臺和分壓器一定要與地可靠連接。2.4.1試驗中控制臺應與高壓引線或分壓器保持足夠的距離，以防感應電壓危及人身安全。在高壓直流電中，人與人不要握手接觸，以防感應電壓差傷人。2.4.3絕緣棒連接的高壓引線與避雷器的連接一定要可靠，以防試驗過程中風吹將高壓帶電線吹到人或其他設備上。03泄漏電流測量案例泄漏電流測量案例3.1泄漏電流測量

下面以氧化鋅避雷器（MOA）為例子，說明泄漏電流測量的意義所在。

MOA泄漏電流測量時，要測量U1mA及75%U1mA下的泄漏電流I0.75U1mA，不得低于GB11032規定值。其中U1mA實測值與初始值或制造廠規定值比較，變化不大于±5%，75%U1mA下的泄漏電流I0.75U1mA不大于50A。有些廠家特殊要求測量U2～10mA及50%～75%U2～10mA。

測量直流1mA下電壓的目的是尋找氧化鋅避雷器擊穿的臨界值，測量在0.75U1mA擊穿電壓下的直流泄漏電流的目的是檢查氧化鋅避雷器末擊穿時的絕緣狀態。上述兩項項試驗有利于檢查MOA直流參考電壓及MOA在正常運行中的荷電率，對確定閥片片數，判斷額定電壓選擇是否合理及老化狀態都有至關重要的作用。泄漏電流測量案例

測量避雷器在持續運行電壓下持續電流能有效地檢驗避雷器的質量狀況，并作為以后運行過程中測試結果的基準值。一般情況下：U1mA與避雷器的工頻參考電壓峰值相等。當閥片老化時，避雷器受潮、內部絕緣部件受損以及表面嚴重污穢時，容性電流變化不多，而阻性電流大大增加，所以測量交流泄漏電流及其有功分量和無功分量是現場監測避雷器的主要方法。

測量MOA在運行電壓下全電流、阻性電流可在一定程度上反應其運行的狀況。全電流的變化可反應MOA的嚴重受潮、內部元件接觸不良、閥片嚴重老化，而阻性電流的變化對閥片的初期老化的反應更為靈敏。如阻性電流峰值從50μA增大到250μA時，全電流的增大可能只有百分之幾。全電流、阻性電流和初始值相比應無明顯變化，當阻性電流增加一倍時，須停電檢查，阻性電流增加到初始值1.5倍，應加強監視。如表3-4所示為MOA泄漏電流在線監測數據。泄漏電流測量案例設備參數單位數據合理范圍注意值范圍報警值范圍初值合理范圍MOA泄漏電流μA300~800200~300，800~900100~200，900~1100-5％~5％阻性電流μA20~20010~20，200~4000~10，400~600-30％~30％容性電流μA300~800200~300，800~900100~200，900~1100-5％~5％表3-4所示為MOA泄漏電流在線監測數據泄漏電流測量案例3.2案例一：預防性試驗

在運行電壓下測量全電流、阻性電流可以在一定程度上反映MOA運行的狀態，全電流的變化可以反映MOA的嚴重受潮、內部嚴重老化，而阻性電流的變化對閥片初期老化的反應較靈敏。

測量實例數據如表3-5所示，結果判斷為合格。參數要求實測備注U1mA(kV)≥7376

I0.75U1mA(μA)≤5011

1

mA峰值下工頻參考電壓crest/1.414

kV≥5155Ix＝0.959；Ixp＝1.246；IRp＝1.087(mA)表3-5500kVMOA測量數據表泄漏電流測量案例

測量前，查看內部零件是否牢固，可將避雷器左右各傾斜60，如無響音，即說明螺旋彈簧的壓力完全適合。檢查外部絕緣瓷筒是否完整、破碎、裂紋，檢查表面有無閃絡痕跡，檢查棕色有無變為灰白色，白色瓷釉有無變為黃黑色，檢查密封是否良好，檢查引入線和接地線的連接處及其本身是否良好。3.3案例二：交接試驗

測量參數：試驗性質是220

kVMOA交接試驗。

220KV交流無間隙瓷外套氧化物避雷器MOA型號：Y10W5-216/562，型號內容說明如下：Y：氧化鋅避雷器，10：其標稱放電電流為10kA，W：無放電間隙，5：設計序號，216：額定電壓216

kV，562：標稱放電電流下的殘壓為562kV，持續工作電壓：168.5

kV，直流1

mA參考電壓：314

kV。使用ZGS-III-300/3直流發生器（最大輸出電壓DC300kV，電流3mA），2500V兆歐表，溫度t＝33C，濕度：66%。泄漏電流測量案例測量實例數據如表3-6所示。安裝位置（220

kV

#1主變間隔）出廠編號絕緣電阻(MW)U1mA(kV)I0.75U1mA(μA)持續電壓84.3

kV持續全性電流(mA)持續電壓84.3

kV持續阻性電流(mA)工頻2

mA的參考電壓(kV)底座絕緣(MW)A相上：1839－1100000＋171.5150.9840.318236500+下：1839－2100000＋171.580.9740.317234B相上：1840－1100000＋171.5180.9500.144236120000+下：1840－2100000＋172.53200.9550.113235C相上：1841－1100000＋170.9250.9420.145235100000＋下：1841－2100000＋171.6190.9410.134234表3-6220kVMOA交接試驗測量數據表泄漏電流測量案例

根據上述數據結果，U1mA比額度標準168.5

kV要大，I0.75U1mA（μA）小于標準值50μA，故判斷為合格。特別說明：對于多節的MOA的I0.75U1mA，每一節都應滿足小于50μA的要求，不能多節累加數據作為結果判斷，否則會誤判。氧化鋅避雷器由兩節組成時泄漏電流的測量接線如圖3-7所示，三節及以上組成的避雷器直流泄漏試驗接線如圖3-8所示。泄漏電流測量案例圖3-7兩節組成氧化鋅避雷器泄漏電流測量接線圖泄漏電流測量案例圖3-8三節及以上組成的氧化鋅避雷器直流泄漏試驗接線圖泄漏電流測量案例3.4案例三：220kVMOA預防性試驗

陶瓷避雷器耐污型這種避雷器和傳統避雷器的差異是它沒有放電間隙,利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。以前采用陶瓷絕緣體，陶瓷破碎之后會跌落傷人，巡視時不容易發現，后來制作成鋼化玻璃，整塊碎裂巡查容易發現，主要用于保護相應等級的電力變壓器、開關柜、箱式變壓器、電纜出線頭、柱式開關，以避免大氣過電壓及操作過電壓的危害。

220kV陶瓷耐污型避雷器型號：Y10W-200/520W。額定電壓：200

kV，持續工作電壓：150

kV，直流1

mA參考電壓：290

kV。測量數據如表3-7所示。泄漏電流測量案例相別部位編號U1mA(kV)I0.75U1mA(μA)備注A上0259152.621

下0259148.9138148.9<150kV，138>50μA，超標B上0200152.814

下0200150.567>50μA，超標C上0006154.023

下0006151.351>50μA，超標表3-7220kVMOA預防性試驗測量數據表泄漏電流測量案例

根據上述數據，U1mA比出廠150kV要低，B、C相I0.75U1mA（μA）大于標準值50μA，故障診斷結果：避雷器泄漏電流大，三相均超標。檢查原因：安裝時上下節固定時出問題，上下節封閉不嚴導致下雨時進水受潮,因此U1mA比出廠值小，I0.75U1mA比標準值50μA要大。復習與思考1.測量泄漏電流原理與絕緣電阻是否相同？測量泄漏電流與直流耐壓有何異同？2.氧化鋅避雷器泄漏電流試驗時，測量U1mA（kV）和I0.75U1mA（μA）值，在工程上有何作用？其他避雷器需要測量這兩個值嗎？在測量過程施加高壓時應注意什么？氧化鋅避雷器需要做交流耐壓試驗嗎？3.對于某一相多節的避雷器，測量時應每一節單獨測量還是一起測量？復習與思考4.為什么在《規程》規定，電力電纜的預防性試驗耐壓時間為5min?5.為什么避雷器在做泄漏電流試驗時需要并聯一個電容器，而電纜和變壓器不需要？6.直流高壓試驗時應如何保護電阻大小？7.導致電力電纜直流泄漏電流偏大的測量誤差的原因是什么？應如何抑制？為什么測量過程中微安表指針有周期性變化？復習與思考7.為什么避雷器泄漏（電導）電流試驗時需要準確測量直流高壓，而電力電纜、少油斷路器直流泄漏電流試驗時卻不要求非常精確測量直流高壓？《高電壓檢測項目》謝謝觀看《高電壓檢測項目》介質損耗角正切值的測量目錄01介質損耗角正切值02介質損失角正切值的測量原理05測量危險點及注意事項04tan((測量中的抗干擾措施03接線方法01介質損耗角正切值介質損耗角正切值1.1電介質損耗原理

在交流電壓作用下，電介質要消耗部分電能，這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗稱作電介質的損耗。當電介質上施加交流電壓時，電介質中的電壓和電流的相角差為，的余角稱為介質損耗角，的正切tan稱為介質損耗角正切。tan值是用來衡量電介質損耗的參數。1.2介質損耗角正切計算

當絕緣物上加交流電壓時，可以把介質看成一個電阻和電容并聯組成的等值電路，如圖3-9（a）所示。根據等值電路可以做出電流和電壓的相量圖，如圖3-9（b）所示。介質損耗角正切值（a）介質等值電路（b）等值電路電流、電壓相量圖3-9在絕緣物上加交流電壓時的等值電路及相量圖介質損耗角正切值

由相量圖可知，介質損耗由有功電流IR產生，夾角大時，有功電流IR就越大，故稱為介質損耗角，其正切值為介質損耗

由上式可見，當U、、C一定時，P正比于，所以用來表征介質損耗。測量(

)的靈敏度較高，可以發現絕緣的整體受潮、劣化、變質及小體積設備的局部缺陷。02介質損失角正切值的測量原理介質損失角正切值的測量原理2.1用高壓西林電橋法測量當絕緣受潮、老化時，有功電流

將增大，

也增大。通過測

可以反映出絕緣的分布性缺陷。在《電力設備預防性試驗規程》中對電機、電纜等絕緣，因為缺陷的集中性及體積較大，通常不做此項試驗；而對套管、電力變壓器、互感器、電容器等則做此項試驗。目前使用的測

試驗裝置是基于西林電橋，圖3-7給出了西林電橋的三種試驗接線，本節主要介紹西林電橋法測量

。介質損失角正切值的測量原理如圖3-10所示為介質損耗測量儀，圖3-11（a）所示為正接線用于被測絕緣品兩端對地絕緣的設備，常用于試驗室或繞組間測

。圖3-11（b）所示為反接線用于現場被試設備為一極接地的設備，要求電橋有足夠的絕緣。由于R3和C4處于高電位，為保證操作的安全應采取一定的絕緣安全措施。操作時電橋本體和操作者一起位于絕緣臺上對地絕緣起來，使操作者與R3、C4處于等電位。現場試驗通常采用反接線試驗方法。圖3-11（c）所示為對角線接線用于被試設備為一極接地的設備且電橋沒有足夠的絕緣。

高壓西林電橋的高壓橋臂的阻抗比對應的低壓臂阻抗大得多，所以電橋上施加的電壓絕大部分都降落在高壓橋臂上，只要把試品和標準電容器放在高壓保護區，用屏蔽線從其低壓端連接到低壓橋臂上，則在低壓橋臂上調節R3和C4就很安全，而且測量準確度較高，但這種方法要求被試品高低壓端均對地絕緣，在現場中常常無法滿足此條件。介質損失角正切值的測量原理圖3-10介質損耗測量儀介質損失角正切值的測量原理（a）正接線（b）反接線（c）對角線接線圖3-11西林電橋原理接線ZN—被測絕緣阻抗；CN—標準電容；R3—可變電阻；C4—可變電容；G—檢流計介質損失角正切值的測量原理

在操作時注意：在啟動測試的過程中，紅色高壓HV線帶有高壓有觸電危險，絕對禁止觸碰高壓插口及與之相連的相關設備。用標準介質損耗器或標準電容器檢測正接法精度時，應使用全屏蔽插頭連接介質損耗器或標準電容器，否則暴露的芯線可能受到干擾引起誤差。測試過程中應保證插座中心紅色高壓線芯線與被試品高壓端零電阻連接，否則可能引起測量結果的數據波動。

注意事項：在啟動測試的過程中嚴禁拔下插頭，以防被試品電流經人體入地。用標準介質損耗器或標準電容器檢測正接法精度時，應使用全屏蔽插頭連接介質損耗器或標準電容器，否則暴露的芯線可能受到干擾引起誤差。測試過程中應保證插座中心測試芯線與被試品低壓端零電阻連接，否則可能引起測量結果的數據波動。強干擾下拆除接線時，應在保持電纜接地狀態下斷開連接，以防感應電擊。03接線方法接線方法3.1正接法

內電壓-正接法（正接線）如圖3-12所示，接線時被測品處于完全絕緣的狀態。HV端輸出高壓接試品高壓端子，Cx端接試品絕緣另一端。圖3-12正接法接線方法3.2反接法

內電壓-反接法如圖3-12所示。接線時被測品處于一端接地的狀態，使用的是設備內部產生的高壓。Cx端不接線，HV端輸出高壓。圖3-12反接法接線方法3.3常見設備介質損耗值測量的接線方法

下面是幾種常見設備介質損耗值測量的接線方法及測量要求。3.3.1（1）電壓互感器介質損耗測量接線①一次側對二次側（正接法）；②一次側對二次側及地（反接法），如圖3-13所示；③二次側對一側次及地（反接法）；④末端屏蔽法（正接法）。接線方法圖3-13110KV電壓互感器繞組介質損耗測量接線接線方法3.3.2電流互感器介質損耗測量接線①一次側對二次側（正接法）；②一次側對末屏（反接法）；③一次側對二次側及地（反接法），如圖3-14所示；④二次側對一次側及地（反接法），如圖3-15所示。接線方法圖3-1427.5KV電流互感器介質損耗值測量接線接線方法圖3-15110kv電流互感器二次繞組介質損耗測量接線方法3.3.3高壓套管介質損耗測量接線①芯棒對末屏（正接法）注意解開末屏接地；②芯棒對末屏及地（反接法）。接線方法圖3-16套管接線方式（以變壓器套管為例）接線方法3.3.4電力變壓器介質損耗測量接線①二次繞組對一次繞組及地（反接法）。如圖3-17所示；②一次繞組對二次繞組及地（反接法），如圖3-18所示；③一次繞組對二次繞組及接地（反接法）如圖3-19所示。接線方法圖3-17變壓器二次繞組對一次繞組及地（反接法）接線方法圖3-18變壓器一次繞組對二次繞組及地（反接法）接線方法圖3-19變壓器一次繞組對二次繞組及接地（反接法）04介質損耗測量精度介質損耗測量精度

在電橋測試中，有些問題往往容易被忽視，使測量數據不能反映被試設備的真實情況，常被忽視的問題有：（1）外界電場干擾的影響。在電壓等級較低（例如35

kV電壓等級）的電氣設備測試中，容易忽視電場干擾的影響。（2）高壓標準電容器的影響。現場經常使用的BR-16型標準電容器，電容量為50pF，要求%<0.1%。由于標準電容器經過一段時間存放、應用和運輸后，本身的質量在不斷變化，會受潮、生銹，同樣會影響測試的數據。介質損耗測量精度（3）試品電容量的影響。對電容量較大的試品（例如大中型發電機、變壓器、電力電纜、電力電容器等），測量tan只能發現整體分布性缺陷，因而用測量介質損耗角正切的方法來判斷絕緣狀態就不很靈敏了。這時若被試品可以分解成幾個彼此絕緣的部分，可分別測量其各個部分的tan值，這樣才能更有效地發現缺陷。（4）消除試品表面泄漏的方法。測試前應清除絕緣表面的污漬和水分，必要時還可以在絕緣表面上裝設屏蔽極。當測量電氣設備絕緣的

時，空氣相對濕度對其測量結果影響很大，當絕緣表面臟污，且又處于濕度較大的環境中時，表面泄漏電流增加，對其測量結果影響更大。采取其有效的方法，如電熱風法、瓷套表面涂擦法、化學去濕法等。

介質損耗測量精度（5）測試電源的選擇。在現場測試中，有時會遇到試驗電壓與干擾電源不同步，用移相等方法也難以使電橋平衡的情況。（6）電橋引線的影響。①引線長度的影響。分析研究表明，在一般情況下，Cx引線長度為5～10

m，其電容為1500～3000pF；而CN引線為1～1.5

m，其電容為300～500pF。當

和R3較小時，對測量結果影響很小，但若進行小容量試品測試時，就會產生偏大的測量誤差。②高壓引線與試品夾角的影響。測量小容量試品時，高壓引線與試品的雜散電容對測量的影響不可忽視。介質損耗測量精度③引線電暈的影響。高壓引線的直徑較細時，當試驗電壓超過一定數時，就可能產生電暈。例如若用一般的導線作高壓引線，當電壓超過50

kV后，就會出現電暈現象。電暈損耗通過雜散電容將被計入被試品的

內，嚴重影響測量結果，并可能導致誤判斷。④引線接觸不良的影響。當QS1電橋高壓線或測量引出線與被試品接觸不良時，相當于被試支路串聯一個附加電阻。該電子在交流電壓作用下會產生有功損耗并與被試品自身有功損耗疊加，使測量的介質損耗因數超過規定的限值，導致誤判斷。（7）接線的影響。小電容（小于500pF）試品主要有電容型套管、3～110

kV電容式電流互感器等。對這些試品采用QS1型電橋的正、反接線進行測量時，其介質損耗因數的測量結果是不同的。由于正接線具有良好的抗電場干擾、測量誤差較小的特點，一般應以正接線測量結果作為分析判斷絕緣狀況的依據。05tan測量中的抗干擾措施tan測量中的抗干擾措施

在現場進行測量時，試品和橋體往往處于周圍帶電部分的電場作用范圍之內，雖然電橋本體及連接線采用了屏蔽措施，但試品無法做到全屏蔽。這時干擾就會通過試品高壓極的雜散電容產生干擾，影響測量結果。為了消除或減少由電場干擾引起的誤差，使用平衡法測量時可以采用如下措施：（1）加設屏蔽。當試品體積不大時，可用金屬屏蔽罩或網將試品與干擾源隔開，可以減少測量誤差。（2）采用移相電源。由于干擾源的相位一般是無法改變的，因此可以通過改變電源的相位，使得電源的相位和干擾的相位同相或反相，來達到消除或減少同頻率干擾的目的。tan測量中的抗干擾措施（3）倒相法。測量時將電源正接和倒相各測量一次，測得兩組結果tan1、C1和tan2、C2，然后折算。（4）采用異頻電源。由于干擾的頻率一般為工頻或工頻的諧波，因此可將輸入電源整流成直流后通過開關逆變電路逆變為異于工頻的正弦波，避開干擾的頻率范圍，這樣可大大提高測量精度。這種方法在非平衡法測量中使用較多，而且抗干擾的效果較好。（5）補償法。通過計算機數據處理，將測量數據進行補償，使得測量波形為不畸變的正弦波形后，計算得到tan和C。tan測量中的抗干擾措施5.1影響因素（1）溫度的影響。

值受溫度影響而變化，為了比較試驗結果，對同一設備在不同溫度下的變化必須將結果歸算到一個鞏固的基準溫度，一般歸算到20C。（2）濕度的影響。在不同的濕度下測得的值也是有差別的，應在空氣相對濕度小于80%下進行試驗。（3）絕緣的清潔度和表面泄漏電流的影響。這可以用清潔和干燥表面來將損失減到最小，也可采用涂硅油等辦法來消除這種影響。tan測量中的抗干擾措施5.2結果分析（1）數據結果和《電力設備預防性試驗規程》的要求值做比較。（2）對逐年的試驗結果應進行比較，在兩個試驗間隔之間的試驗測量值不應該有顯著的增加或降低。（3）當

值未超過規定值時，可以補充電容量來分析，電容量不應該有明顯的變化。（4）應充分考慮溫度等的影響，并進行修正。（5）通過測

的曲線，觀察

是否隨電壓而上升，來判斷絕緣內部是否有分層、裂紋等缺陷。tan測量中的抗干擾措施如表3-8、表3-9、表3-10所示為現場#1主變A、B、C三相介質損耗測量試驗數據。介質損耗測量

濕度：49%溫度：23.8°C日期：2015.4.6項目高壓側-低壓側及地低壓側-高壓側及地高壓側和低壓側-地tand(%)0.1790.1830.156CX(pF)115142678125870介質損耗測量

濕度：25%溫度：25°C日期：2016.4.15項目高壓側-低壓側及地低壓側-高壓側及地高壓側和低壓側-地tand(%)0.1650.124—CX(pF)1171027210—表3-8某110kV#1主變（A相）介質損耗電氣試驗數據比較tan測量中的抗干擾措施表3-9#1主變（B相）介質損耗電氣試驗數據比較介質損耗測量

濕度：49%溫度：23.8°C日期：2015.4.6項目高壓側-低壓側及地低壓側-高壓側及地高壓側和低壓側-地tand(%)0.1580.1600.147CX(pF)114922678125790介質損耗測量

濕度：25%溫度：25°C日期：2016.4.15項目高壓側-低壓側及地低壓側-高壓側及地高壓側和低壓側-地tand(%)0.1400.139—CX(pF)1152026800—tan測量中的抗干擾措施表3-10#1主變（C相）介質損耗電氣試驗數據比較介質損耗測量

濕度：49%溫度：23.8°C日期：2015.4.6項目高壓側-低壓側及地低壓側-高壓側及地高壓側和低壓側-地tand(%)0.1630.1630.169CX(pF)115962712826150介質損耗測量

濕度：25%溫度：25°C日期：2016.4.15項目高壓側-低壓側及地低壓側-高壓側及地高壓側和低壓側-地tand(%)0.1500.136—CX(pF)1146726580—tan測量中的抗干擾措施數據分析：根據《電力設備預防性試驗規程》要求，20C時，66～220

kV變壓器tan小于0.8%，35

kV及以下變壓器tan小于1.5%，tan值與歷年的數值比較不應有顯著變化（一般不大于30%）。（1）介質損耗值波動范圍不大。對于1#主變的A、B、C三相介質損耗值的數據分析，前后數值沒有明顯的增長變化，沒有大于30%，說明絕緣狀態沒有明顯的變化。（2）tan小于標準值。按110kV變壓器的tan小于0.8%要求，上述測量結果均滿足要求。所以介質損耗絕緣滿足要求。06測量危險點及注意事項測量危險點及注意事項6.1高壓安全措施

介質損耗值測量雖然屬于非破壞性試驗，所加電壓一般最高也只有10kV，但是高壓引線對人身傷害極大，也發生過人員電擊死亡事故，所以測量時一定要注意安全。使用前必須將儀器的接地端子可靠接地，所有人員必須遠離高壓才能開始測量。6.2接線與反接線操作

正接法測量時，標準電容器高壓電極、試品高壓端和升壓變壓器高壓電極都帶危險電壓，各端之間連線都要架空，試驗人員遠離。在接近測量系統、接線、拆線和對測量單元電源充電前，應確保所有測量電源已被切斷，還要注意低壓電源的安全。

使用反接線時，標準電容器外殼帶高壓電，要注意使其外殼對地絕緣，并且與接地線保持一定的距離。使用反接線時還要特別注意，電橋處于高電位，因此即使檢查電橋工作接地良好，試驗過程中也不要將手伸到電橋背后。測量危險點及注意事項6.3安全操作規程

測量過程中嚴禁接觸高壓部分，按下“內高壓允許”鍵后嚴禁其他操作，超過額定電壓110%需停止測量。6.4精度與標準驗證

測量介質損失角的試驗電壓，應不高于被試品額定電壓的110%。所測得介質損失角tan值應小于1%，若測得的tan值不合格，則檢查原因，對各部件進行測試。復習與思考1.介質損耗角正切值有沒有單位？對于絕緣介質，介質損耗正切值越大好還是越小好？2.介質損耗測量接線時，其紅線和藍線能否互換？在反接線時，是否都由Cx輸出高壓？3.介質損耗儀量程一般都是10kV，這樣的電壓能否致命？復習與思考4.如何確認介質損耗儀的精度能滿足測量要求？如何用標準電容衡量？5.為什么用tan值進行絕緣分析時，要求tan不應有明顯的增加和下降？6.測量絕緣油的tan時，為什么一般要求加熱到90℃后再測量？7.為什么測量電力設備絕緣的介質損耗因數tan時，一般要求空氣的相對濕度小于80%？復習與思考8.目前現場測量介質損耗因數tan的儀器有哪些？9.

測量小容量試品的介質損耗因數時，為什么要求高壓引線與試品的夾角不小于90？10.測量電容型套管的介質損耗因數tan如何接線？為什么《規程》要嚴格規定套管tan的要求值？11.為什么大型變壓器測量直流泄漏電流容易發現局部缺陷，而測量tan卻不易發現局部缺陷？復習與思考12.為什么測量變壓器的tan和吸收比時，鐵芯必須接地？13.大型變壓器油介質損耗因數增大的原因是什么？如何凈化處理？《高電壓檢測項目》謝謝觀看《高電壓檢測項目》局部放電測量目錄01測量局部放電的意義02局部放電操作01測量局部放電的意義測量局部放電的意義1.1測量局部放電的意義

局部放電是指高壓電器中的絕緣介質在高電場強度作用下，發生在電極之間的未貫穿的放電。局部放電（PartialDischarge，PD）是測定電氣設備在不同電壓下的局部放電強度和發展趨勢，用于判斷絕緣內是否存在局部缺陷以及介質老化的速度和目前的狀態。它已成為確定產品質量和進行絕緣預防性試驗的重要項目之一。1.2局部放電試驗內容

試驗內容包括測量視在放電量、放電重復率、局部放電起始電壓和熄滅電壓，甚至大致確定放電的具體部位。很多高電壓絕緣故障都和局部放電活動有關，40%左右的絕緣故障可以通過局部放電狀況檢測到，85%較嚴重的、破壞性故障都是由局部放電造成的。測量局部放電的意義1.3試驗流程與標準

局放的規程可以參考《電力設備局部放電現場測量導則》（DL417—2006）和《局部放電試驗》（GB7354—2003）。圖3-20是局部放電的產生機理，圖3-21是高壓設備內部放電事故。圖3-20局部放電的產生機理測量局部放電的意義圖3-21高壓設備內部放電事故測量局部放電的意義

電氣設備引起局部放電的問題主要有生產質量問題、生產工藝檢修問題和絕緣老化問題。導體表面小尖刺、絕緣體裂縫、絕緣體內部氣泡、導體表面尖刺都容易使電場強度增加，絕緣體內部有氣泡的部分比其他部分更容易被擊穿。局部放電作業前，應先完成常規試驗項目，如絕緣電阻、吸收比（極化指數）、介質損耗因數（tan）、直流電阻、電壓比、絕緣油試驗等，試驗結果應符合有關標準的要求。1.4檢測方法分類

局部放電的檢測方法很多，具體也可分為電氣檢測和非電檢測兩大類。在大多數情況下，非電檢測法往往不夠靈敏，大多限于定性檢測，即只能判斷是否存在局部放電，而不能做定量的分析。目前應用得比較廣泛的是電氣檢測法，特別是測量絕緣內部氣隙發生局部放電時的電脈沖，它不僅可以靈敏地檢測出是否存在局部放電，還可判定放電強弱程度。測量局部放電的意義

如圖3-22所示為電壓等級35kV、110kV、220kV電纜局放試驗，在局部放電試驗時，由于需要施加較高電壓，往往結合耐壓試驗進行，既可以進行耐壓試驗，又能檢測出試品是否有局部放電，如圖3-23所示為大長度220kV電纜變頻諧振耐壓及局放試驗。非電檢測法包括噪聲檢測法、光檢測法、化學分析法、電氣檢測法包括脈沖電流法、介質損耗法。測量局部放電的意義圖3-22高壓35kV、110kV、220kV電纜局放試驗測量局部放電的意義圖3-23大長度220kV電纜變頻諧振耐壓及局放試驗02局部放電操作局部放電操作2.1變壓器局放電試驗步驟

下面以變壓器局放試驗為例，說明局部放電的過程。

開始試驗準備工作，選擇合適的試驗儀器，擺放好設備，接取試驗電源。拆除變壓器高、中、低壓側及中性點與外部的連接引線并保持足夠安全距離，將所有套管CT二次側短路接地，按規定試驗方法布置試驗結線，變壓器高壓套管套上均壓帽，中性點接地。如圖3-24所示為局部放電試驗接線圖。局部放電操作圖3-24局部放電試驗接線圖D—電動機；G—中頻發電機；B—中間變壓器；PT—電壓互感器；L—補償電抗器；Cb—套管電容；Z—檢測阻抗；M—局放檢測儀局部放電操作2.2試驗過程與觀察

測量時接上阻抗并進行方波校正，在高壓套管端部注入方波，在局放儀中觀察在高壓側的響應，得出指示系統與放電量的定量關系，即求得換算系數。對背景噪聲進行測量，記錄所有測量電路上的背景噪聲水平，其值應低于規定的視在放電量的50%。檢查加壓回路接線，確保正確無誤，核算分壓器變比及補償電抗器補償度；啟動中頻發電機組，未接入被試變壓器的情況下，進行試升壓，確保測試系統準確。

接入被試變壓器進行試升壓，測量電抗器電流及被試變壓器電流，核實補償效果。按標準規定的加壓程序開始逐漸加壓，注意觀察主變壓器的狀況，并隨時觀察測量結果，每隔5min記錄一次數據。根據主變壓器的狀況和測量結果進行分析研究，確定是否需要繼續加壓；如測到變壓器的局部放電量超標，應測出其起始電壓以及熄滅電壓。局部放電操作2.3試驗安全與結束

如沒有發現異常現象，則繼續加壓，直至該相試驗結束。降壓至零，跳開主回路的開關，在中間變壓器的高壓側掛上接地線。依次對余下幾相進行試驗，并對試驗結果進行判斷。全部試驗完成后，關閉中頻機組的電源，拆除試驗接線，試驗結束。如圖3-25所示為試驗加壓程序圖。圖3-25試驗加壓程序圖復習與思考1.局部放電試驗在工程上有哪些應用？請舉例說明。2.測量局部放電試驗前，先輸入正弦波的作用是什么？當出現局部放電時，應記下哪些測量結果？《高電壓檢測項目》謝謝觀看《高電壓檢測項目》直流耐壓試驗目錄01耐壓試驗綜述02交直流耐壓區別04直流耐壓試驗方法03直流耐壓試驗優缺點01耐壓試驗綜述耐壓試驗綜述1.1電氣設備絕緣耐壓試驗

在電氣設備試驗中，常常要對交聯聚乙烯電力電纜（XLPE

，交聯聚乙烯英文名稱的縮寫）、高壓開關柜、GIS、高壓電動機、大型發電機組、大型電力變壓器、互感器等高電壓、大容量的電力設備進行絕緣耐壓試驗。絕緣耐壓試驗是破壞性試驗設備，用于對各種電氣設備、絕緣材料等進行規定電壓下的絕緣強度試驗，考核產品的絕緣水平，發現被試品的絕緣缺陷，衡量過電壓的能力。1.2耐壓試驗類型

設備絕緣耐壓試驗是根據它的使用目的、測試要求和系統過電壓的種類來劃分的。絕緣試驗結果與試驗電壓的波形有著密切的關系。耐壓試驗可以分為直流耐壓試驗、工頻耐壓試驗、感應耐壓試驗、沖擊電壓試驗和操作沖擊電壓試驗等幾種。耐壓試驗綜述

直流耐壓試驗就是逐漸施加直流高壓時，檢測設備在高壓試驗下承受的最大電壓峰值，便于確定設備的使用范圍和選擇設備的量程，試驗過程中會對設備產生一定程度的損害。直流耐壓測試儀時，由于電路中的電容充電，必須在測試完成后對樣品進行放電。如圖3-26所示為直流耐壓裝置。圖3-26直流耐壓裝置耐壓試驗綜述

工頻變頻串聯諧振試驗適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，主要用于大型發電機組、電力變壓器、電力電容器、GIS、電力電纜、套管等容性設備。這些設備在一定頻率范圍內的絕緣耐受與工頻耐壓具有一定的等效性，這樣就為利用變頻試驗裝置的電感與被試品的電容串聯產生諧振電壓來進行交流耐壓試驗提供了條件，由于試驗裝置的勵磁電壓低、重量輕，在施工現場使用非常方便，既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求，又可滿足低電壓、大電流的設備試驗條件要求。其中圖3-27是交流耐壓試驗裝置,圖3-28是變頻串聯諧振試驗裝置。耐壓試驗綜述圖3-27交流耐壓試驗裝置耐壓試驗綜述圖3-28變頻串聯諧振試驗裝置耐壓試驗綜述

感應耐壓試驗是指給變壓器規定的繞組外施加規定高壓，該電壓不低于２倍的額定電源電壓，頻率不小于２倍最低額定頻率；要求在該電壓按規定持續的時間內繞組無灼熱、飛弧、擊穿或損傷等跡象；要求感應耐壓試驗前后額定工作電源下的空載電流和功耗無明顯的變化。通常工頻耐壓試驗考核變壓器的主絕緣，感應耐壓試驗考核變壓器縱絕緣缺陷。變壓器的縱絕緣主要依賴于繞組內的絕緣介質——漆包線本身的絕緣漆、變壓器油、絕緣紙、浸漬漆和絕緣膠等多種絕緣介質，檢測縱絕緣電介質是否混含固體雜質、氣泡或水分等，生產過程中是否有損傷。如圖3-29所示為三倍頻感應耐壓試驗裝置。耐壓試驗綜述圖3-29三倍頻感應耐壓試驗裝置耐壓試驗綜述

操作沖擊電壓試驗是使用沖擊電壓發生器產生標準的沖擊電壓波和電壓值，來檢驗超高壓電氣設備在雷過電壓或操作過電壓作用下的絕緣性能的試驗，用于研究電氣設備在運行中遭受雷電過電壓和操作過電壓作用時的絕緣性能。如圖3-30所示為3000kV沖擊電壓發生器。耐壓試驗綜述圖3-303000kV沖擊電壓發生器耐壓試驗綜述

交流耐壓試驗的加壓方法一般有：一是工頻耐壓，包括用常規的交流試驗變壓器和工頻串、并聯諧振試驗，可以對交流電動機和發電機、絕緣子、斷路器、電流互感器等設備進行；二是感應耐壓試驗，如變壓器、電磁式電壓互感器等，采用從二次加壓使得一次側感應高壓的方法，它不僅可以考驗被試品的主絕緣（繞組對地、相間、相對地），還可以考驗縱絕緣（同一繞組的層間、匝間），通常采用100～400Hz的倍頻進行；三是沖擊電壓試驗，主要考驗被試品耐受操作波過電壓和大氣過電壓下絕緣的承受能力，它分為操作波沖擊電壓試驗和雷電沖擊電壓試驗。02交直流耐壓區別交直流耐壓區別2.1直流耐壓試驗特點

直流耐壓能有效地發現絕緣受潮、臟污等整體缺陷，并能通過電壓與泄漏電流的關系曲線發現絕緣的局部缺陷。在直流電壓的作用下，電纜絕緣中的電壓按絕緣電阻分布，當電纜絕緣存在發展性局部缺陷時，直流電壓將大部分加在與缺陷串聯的未損壞的部分上，所以直流耐壓試驗比交流耐壓試驗更容易發現電纜的局部缺陷。因直流電壓下絕緣基本上不產生介質損失，因此直流耐壓對絕緣的破壞性小。由于直流耐壓只需供給很小的泄漏電流，因而所需試驗設備容量小，攜帶方便。交直流耐壓區別2.2交流耐壓試驗特點

交流耐壓試驗更接近設備運行狀態，是測量電力設備絕緣強度最有效和最直接的方法。交流耐壓試驗是從介質損失的熱擊穿觀點出發，可以有效地發現局部游離性缺陷及絕緣老化的弱點。由于在交變電壓下主要按電容分壓，能有效的發現設備絕緣缺陷。但是交流耐壓對絕緣的破壞性比直流大，而且由于試驗電流為電容電流，所以需要大容量的試驗設備。交直流耐壓區別2.3試驗對比分析

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缺點是由于交、直流下絕緣內部的電壓分布不同，直流耐壓試驗對絕緣的考驗不如交流更接近實際。

綜上所述，直流耐壓試驗和工頻交流耐壓試驗都能有效地發現絕緣缺陷，但各有特點，因此兩種方法不能相互代替，必要時，應同時進行，相互補充。03直流耐壓試驗優缺點直流耐壓試驗優缺點3.1直流試驗優點

電纜紙絕緣在直流電壓下的擊穿強度約為交流電壓下的2倍以上，所以可施加更高的直流電壓對絕緣介質進行耐壓強度的考驗。在許多情況下，用兆歐表測量電纜的絕緣良好，而電纜的絕緣在直流耐壓試驗中被擊穿。因此，直流耐壓試驗是檢驗電纜耐壓強度、發現紙絕緣介質受潮、機械損傷等局部缺陷的有效手段。

直流試驗電壓一般是由交流電源通過整流裝置產生，實際上是單極性的脈動電壓。直流耐壓試驗檢驗電力設備的絕緣性能，其目的是確定直流高壓電工設備耐受直流電壓的能力。直流耐壓試驗優缺點

由于受交流試驗電源容量的限制，用直流高電壓代替交流高電壓對大電容交流設備進行耐壓試驗。以電纜試驗為例，直流耐壓試驗對發現電纜缺陷的有效性，直流耐壓試驗可判斷紙絕緣電纜的好壞，并可獲取其內部缺陷的可靠數據。由于電纜線路的電容很大，若采用工頻電壓試驗，必須有大容量的工頻試驗變壓器，現場試驗很難實現，所以傳統的耐壓試驗方法采用直流耐壓試驗。因為電纜的直流絕緣電阻很大（一般在10G以上），所以在做直流耐壓試驗時充電電流極小，具有試驗設備容量小、重量輕、可移動性好等優點。直流耐壓試驗優缺點3.2直流試驗局限性

但直流耐壓試驗方法對于交聯聚乙烯電纜，無論從理論還是實踐上卻存在著很多缺點。主要體現在：（1）不能模擬真實工況

高壓試驗技術的一個通用原則：試品上所施加的試驗電壓場強必須模擬高壓電器的運行工況。直流電壓下，電纜絕緣的電場分布取決于材料的體積電阻率，而交流電壓下的電場分布取決于各介質的介電常數，特別是在電纜終端頭、接頭盒等電纜附件中的直流電場強度的分布和交流電場強度的分布完全不同，而且直流電壓下絕緣老化的機理和交流電壓下的老化機理不相同。因此，直流耐壓試驗不能模擬交聯電纜的運行工況。直流耐壓試驗優缺點（2）高壓重疊累加

交聯電纜在直流電壓下會產生“記憶”效應，存儲積累單極性殘余電荷。一旦有了由于直流耐壓試驗引起的“記憶性”，需要很長時間才能將這種直流偏壓釋放。電纜如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運行，直流偏壓便會疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠遠超過其額定電壓，從而有可能導致電纜絕緣擊穿。（3）破壞電纜絕緣

直流耐壓試驗時，會有電子注入聚合物介質內部，形成空間電荷，使該處的電場強度降低，從而難以發生擊穿。由于振蕩電壓極性迅速改變為異極性，使該處電場強度顯著增大，可能損壞絕緣，造成多點擊穿，損壞電纜。直流耐壓試驗時所形成的空間電荷可導致電纜投運時發生擊穿或沿面滑閃。直流耐壓試驗優缺點（4）產生水樹枝

交聯電纜的一個致命弱點是絕緣內易產生水樹枝，一旦產生水樹枝，在直流電壓下會迅速轉變為電樹枝，并形成放電，加速了絕緣劣化，以至于運行后在工頻電壓作用下形成擊穿，從而在直流試驗時給絕緣埋下安全隱患。而單純的水樹枝在交流工作電壓下還能保持相當的耐壓值，并能保持一段時間。直流耐壓試驗優缺點

實踐也表明，直流耐壓試驗不但不能有效發現交流電壓作用下的某些缺陷，而且會損害電纜，給電纜的安全運行帶來危險，如在電纜附件內，絕緣若有機械損傷等缺陷，在交流電壓下絕緣最易發生擊穿的地點，在直流電壓下往往不能擊穿。直流電壓下絕緣擊穿處往往發生在交流工作條件下絕緣平時不發生擊穿的地點，這一點也得到了運行經驗的證明：一些電纜在交接試驗中按照《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》標準進行直流耐壓試驗順利通過，但投運不久就發生絕緣擊穿事故。正常運行的電纜被直流耐壓試驗損壞的情況也時有發生。

電力電纜直流耐壓試驗要求施加負極性直流電壓，主要原因是進行電力電纜直流耐壓試驗時，如果纜芯接正極性，則絕緣中如有水分存在，將會因電滲透性作用使水分移向鉛包，結果使缺陷不易被發現。當纜芯接正極時，擊穿電壓較接負極性時約高10%（這與絕緣厚度、溫度及電壓作用時間都有關系）。因此，為嚴格考驗電力電纜絕緣水平，規定用負極性電壓進行電力電纜直流耐壓試驗。04直流耐壓試驗方法直流耐壓試驗方法4.1試驗原理

直流試驗裝置容量小，攜帶方便，能有效發現絕緣受潮、臟污等整體缺陷，對絕緣破壞性小，同一套裝置可以完成直流泄漏電流測量和直流耐壓試驗，前者屬于非破壞性試驗，后者屬于破壞性試驗，兩者原理與接線相同，不同之處在于所施加電壓不同。直流耐壓所加的電壓比泄漏電流要高很多，直流耐壓試驗時，在規程耐壓值時保持5分鐘，無放電、燒焦等異常情況時判定為合格。如圖3-31所示為直流高壓發生裝置組合圖。直流耐壓試驗方法圖3-31直流高壓發生裝置組合圖直流耐壓試驗方法

以氧化鋅避雷器泄漏電流測量為例，測量其U1mA（kV）目的是主要檢查閥片是否受潮，確定其動作特性和保護特性是否符合要求，以直流電壓和電流方式來表明閥片的伏安特性曲線飽和點的位置，測量其I0.75U1mA(μA)目的是檢測氧化鋅避雷器長期允許工作電流是否符合規定,I0.75U1mA≤50μA為合格。如圖3-32所示為氧化鋅避雷器現場直流測試圖。直流耐壓試驗方法圖3-32氧化鋅避雷器現場直流測試圖直流耐壓試驗方法4.2試驗接線及過程

如圖3-33所示為避雷器直流泄漏電流接線示意圖，如圖3-34所示為氧化鋅避雷器直流試驗接線圖。圖3-33避雷器直流泄漏電流接線示意圖直流耐壓試驗方法圖3-34氧化鋅避雷器直流試驗接線圖直流耐壓試驗方法

直流耐壓試驗裝置在使用前應檢查其完好性，連接電纜不能有斷路和短路，設備無破裂損壞。試驗過程如下：（1）將機箱、倍壓筒放置到合適位置，分別連接好電纜線、接地線和電源線。使用專用接地線連接接地，保護接地線、工作接地線和放電棒接地線均應單獨接到試品的地線上（即一點接地），嚴禁各接地線相互串聯。（2）電源開關放在關斷位置，檢查并確認調壓電位器在零位。過電壓保護整定值一般為試驗電壓的1.1倍。（3）檢查空載升壓檢測過電壓保護整定是否靈敏。（4）接通電源開關，此時綠燈亮，表示電源接通。按紅色按鈕，則紅燈亮，表示高壓接通。直流耐壓試驗方法（5）順時針方向平緩調節調壓電位器，輸出端即從零開始升壓，升至所需電壓后，按規定時間記錄電流表讀數，并檢查控制箱及高壓輸出線有無異常現象及聲響。升壓速度以每秒3~5kV試驗電壓為宜，對于大電容試品升壓時還需監視電流表充電電流不超過試驗器的最大充電電流。對金屬氧化鋅避雷器進行0.75UDC1mA測量時，先升至1mA時，讀取UDC1mA電壓值，然后按下黃色按鈕0.75UDC1mA鍵，此時電壓即降至原來的75%，讀取對應的微安數I0.75U1mA。（6）降壓，將調壓電位器回零后，隨即按綠色按鈕，切斷高壓并關閉電源開關。直流耐壓試驗方法4.3注意事項（1）對電氣設備進行直流耐壓試驗，須一人接線，另一人查驗，確認接線無誤后，方可進行試驗。（2）所使用的微安表如處于高壓接線時，須有良好的屏蔽，高壓引線用屏蔽線，試驗電纜用屏蔽罩。（3）無專用試驗裝置時，試驗電容量小的被試品，應加濾波電容器。在半波整流裝置中，必須注意整流管的最大使用電壓不得超過額定反峰值電壓的一半。使用硅管作倍壓整流時，應注意硅管極性。（4）高壓測量用微安表應配備保護裝置，保護用的電容器應絕緣良好，不應有漏電現象。直流耐壓試驗方法（5）做電纜直流耐壓試驗，導電回路中應接保護電阻，試驗完畢應經電阻放電，必要時對附近設備也應放電或預先短接。（6）做避雷器電導電流試驗，應采用高壓測量。對于能分相進行的設備，必須分相進行，以便比較判斷各相的試驗結果。（7）當更換試品和接線時，電源應有明顯斷開點。現場一人操作，一人監護，確保試驗人員安全。儀器電源接通前檢查高壓發生器是否正確連接AC220V電源。如果電源經隔離變或現場用自發電源，則電源必須有一點與大地聯接。（8）放電時不能直接將放電棒立即接觸試品，應先將放電棒緩慢逐漸接近試品，到一定距離空氣間隙后開始游離放電，放電時有嘶嘶聲，當無聲音時放可用放電棒直接放電。直流耐壓試驗方法（9）當直流高壓在200kV及以上時，即使試驗人員穿絕緣鞋，且處在安全距離以外區域，但由于高壓直流離子空間電場分布的影響，會使幾個鄰近站立的人體上帶有不同的直流電位。試驗人員不要互相握手或用手接觸接地體等，否則會有輕微電擊現象。復習與思考1.直流耐壓和交流耐壓的區別是什么？2.對于高壓電纜，采用直流耐壓試驗還是交流耐壓試驗合適？應如何分類選擇？3.為何電力電纜直流耐壓試驗要求施加負極性直流電壓？導致電力電纜泄漏電流偏大測量誤差的原因是什么？應如何抑制？復習與思考4.為什么紙絕緣電力電纜不采用交流耐壓試驗，而只采用直流耐壓試驗？為什么交聯聚乙烯電纜不適宜采用直流耐壓試驗？5.FZ型和FS型閥式避雷器在預防性試驗時，前者不做工頻放電試驗而做電導電流試驗？后都卻做工頻放電試驗？6.測量金屬氧化鋅避雷器UDC1mA電壓值和0.75UDC1mA電流應注意什么？測量值應如何判斷是否合格？復習與思考7.測量金屬