郑州大学：《高电压技术》课程教学资源（课件讲稿）第二篇 电气设备绝缘试验（共两章）

第2篇电气设备绝缘试验 7绝缘试验的意义 1.及早发现绝缘缺陷，及时更换或修复，保证系统 安全运行； 2.电介质理论远未完善，绝缘的电气性能不能仅仅 依靠理论上的分析计算来解决问题，必须同时借助 各种试验来检验和掌握绝缘的状态； 电气设备绝缘试验（按后果）包括：破坏性试验 非破坏性试压

第2篇 电气设备绝缘试验 电气设备绝缘试验(按后果)包括：破坏性试验 非破坏性试压 ▼绝缘试验的意义 1. 及早发现绝缘缺陷，及时更换或修复，保证系统 安全运行； 2. 电介质理论远未完善，绝缘的电气性能不能仅仅 依靠理论上的分析计算来解决问题，必须同时借助 各种试验来检验和掌握绝缘的状态；

第四章电气设备绝缘预防性试验 T绝缘试验的类型 非破坏性试验：指在较低的电压下或用其他不损伤 绝缘的方法测量绝缘的各种特性，由此判断绝缘内 部的缺陷。 绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、 电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析 破坏性试验：指在绝缘上施加高于工作电压的试验电 压，直接检验绝缘的耐压水平。 交流耐压、直流耐压

▼绝缘试验的类型 非破坏性试验：指在较低的电压下或用其他不损伤 绝缘的方法测量绝缘的各种特性，由此判断绝缘内 部的缺陷。 绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、 电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析 破坏性试验：指在绝缘上施加高于工作电压的试验电 压，直接检验绝缘的耐压水平。 交流耐压、直流耐压 第四章 电气设备绝缘预防性试验

第四章 电气设备绝缘预防性试验 一、绝缘缺陷形成原因 1、制造时潜伏下的； 2、运行中在外界作用的影响下发展起来的（工作电压/过电压/大气/机械 力/热/化学等)。 二、绝缘缺陷分类 1、集中性缺陷 悬式绝缘子的瓷质开裂、发电机定子绝缘因挤压局部磨损。 2、分散性缺陷 电机、变压器、套管等绝缘中有机材料受潮、劣化、变质。 三、试验阶段与场合 阶段：原材料的试验、制造过程的中间试验、产品的定型及出厂试验 安装后的交接试验、使用中的绝缘预防性试验

一、绝缘缺陷形成原因 1、制造时潜伏下的； 2、运行中在外界作用的影响下发展起来的（工作电压/过电压/大气/机械 力/热/化学等）。 二、绝缘缺陷分类 悬式绝缘子的瓷质开裂、发电机定子绝缘因挤压局部磨损。 电机、变压器、套管等绝缘中有机材料受潮、劣化、变质。 三、试验阶段与场合 阶段：原材料的试验、制造过程的中间试验、产品的定型及出厂试验 安装后的交接试验、使用中的绝缘预防性试验 第四章 电气设备绝缘预防性试验

绝缘预防性试验项目 表4-1 各种电气设备的绝缘预防性试验项且 试验项目 序 测量 测量绝 电气设备 测量直流耐测量介测量油的介油中含油中溶 油的 测量 交流 绝缘 电 泄漏 质损耗局部 质损耗水量 解气体 电气 由 和吸 耐压 电阻 收比 电流 漏电流角正切放电角正切 分析 分析 强度 分布 试路 1同步发电机和调相机 2交流电动机 3油浸电力变压器 4电随式电压互感器 5电流互感器 6 油断路器 7 悬式和支柱绝缘子 8电力电缆 注设备的绝缘预防性试验项目与额定电压等级、绝缘类别等多种因素有关，具体试验项目应参照有关规程的麓 定执行 各种电气设备的绝缘预防性试验项目 常见的高电压试验项目 工频高电压试验 直流高电压试验 冲击高电压试验

各种电气设备的绝缘预防性试验项目 常见的高电压试验项目 工频高电压试验 直流高电压试验 冲击高电压试验 绝缘预防性试验项目

第四章 电气设备绝缘预防性试验 4.1绝缘老化 电气设备的绝缘在长期运行过程中受到电、热、化 学和机械力的长期作用，导致其电气、机械及其他性 能逐渐劣化，称为绝缘的老化。 1.电介质的热老化：高温作用下电介质短时间发生明显劣化 或者温度不太高作用时间很长，绝缘性能发生不可逆的老化 就是介质的热老化。 如：A级（油纸绝缘结构中）-工作温度超过规定值(105) 8℃则寿命约缩短一半，称为热老化8℃规则。 B级（130℃)10℃规则H级(180℃)12℃规则

电气设备的绝缘在长期运行过程中受到电、热、化 学和机械力的长期作用，导致其电气、机械及其他性 能逐渐劣化，称为绝缘的老化。 1.电介质的热老化：高温作用下电介质短时间发生明显劣化 或者温度不太高作用时间很长，绝缘性能发生不可逆的老化 就是介质的热老化。 如：A级（油纸绝缘结构中）-- 工作温度超过规定值（105 ） 8℃则寿命约缩短一半，称为热老化8℃规则。 B级 （130 ℃） 10 ℃规则 H级（180 ℃ ）12 ℃规则 4.1 绝缘老化 第四章 电气设备绝缘预防性试验

4.1绝缘老化 2.电介质的电老化： 在外加高电压或强场强作用发生的老化，主要原因是介质中 出现局部放电。 *放电产生的带电粒子剖坏高分子结构造成裂解； *放电生热温度升高引起裂解，体积膨胀材料开裂； *放电区域强烈的离子复合产生高能射线引起材料分解； *放电产生臭氧和硝酸导致材料化学性质破坏。 3.固体介质的机械应力老化 4.固体介质的环境老化 紫外线照射、风吹日晒等

2. 电介质的电老化： 在外加高电压或强场强作用发生的老化，主要原因是介质中 出现局部放电。 *放电产生的带电粒子剖坏高分子结构造成裂解； *放电生热温度升高引起裂解，体积膨胀材料开裂； *放电区域强烈的离子复合产生高能射线引起材料分解； *放电产生臭氧和硝酸导致材料化学性质破坏。 3. 固体介质的机械应力老化 4. 固体介质的环境老化 紫外线照射、风吹日晒等 4.1 绝缘老化

第四章 电气设备绝缘预防性试验 4.2绝缘电阻和吸收比和泄露电流的测量 1.多层介质的吸收现象

4.2 绝缘电阻和吸收比和泄露电流的测量 1. 多层介质的吸收现象 1  1  2  2  U1 U2 C2 C1 R2 R1 U U i 第四章 电气设备绝缘预防性试验

随时间t↑，1最终达I? 8 t(s)

0 t(s) i i g I 随时间ｔ↑，ｉ最终达Ig

t=0+:电压按电容反比分配 U。=U C, C,+C, U20=U C,+C, t>0∞： 电压按电阻正比分配 R U=U R+R, R U。=U R+R

1 2 2 1 0 C C C U U   1 2 1 2 0 C C C U U   1 2 1 1 R R R U U    1 2 1 2 R R R U U    0 :  t  电压按电容反比分配 t : 电压按电阻正比分配

U。≠UU。≠Un 电压过渡过程： k ikcx RR 时间常数t=(C+C2) R+R

U1 0 U1 U2 0 U2 电压过渡过程：                       t e R R R C C C R R R u U 1 2 1 1 2 2 1 2 1 1                       t e R R R C C C R R R u U 1 2 2 1 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 ( ) R R R R C C  时间常数   