絕緣電氣特性及故障診斷概論-免費(fèi)閱讀
【正文】 確定故障的性質(zhì) 、 程度以及部位 ， 推測(cè)誘發(fā)故障的直接原因 。 交流耐壓試驗(yàn)所帶來的殘余電荷遠(yuǎn)大于直流耐壓。 必須將各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果聯(lián)系起來進(jìn)行綜合分析。 三比值法中，每種典型故障對(duì)應(yīng)的一組比值。 ? 金屬局部過熱 ： 總烴 含量較高，其中甲烷 CH乙烯C2H4較多； ? 固體絕緣熱分解 ： CO、 CO2含量高； ? 油中局部放電 ：乙炔 C2H2和 H2的含量較大。 取出運(yùn)行設(shè)備的油樣，將油樣經(jīng)噴嘴噴入真空罐內(nèi)，使油中溶解的氣體迅速釋放出來。 由于氣泡的存在會(huì)導(dǎo)致油擊穿強(qiáng)度的降低，因而試驗(yàn)時(shí)油樣的抽取和注入，需防止氣泡的產(chǎn)生。各種方法都可用于變壓器的局部放電檢測(cè)，尤其是前四種方法。 西林電橋的反接法 4tg C? ?410000R??若： 則： （電阻 Ω、電容 uF） ， CA BDxRxC3R 4C4RNCGU 將電橋的高壓部分（最好能包括試品的低壓電極）全部用接地的 金屬網(wǎng)屏蔽 起來，引線也用屏蔽電纜 線，這樣基本上就消除了上述誤差。介質(zhì)的功率損耗 P與介質(zhì)損耗角正切值成正比。 泄漏電流的測(cè)量 :被試品一極必須接地時(shí)用反接法。規(guī)定所加電壓 60s（穩(wěn)態(tài)） 后測(cè)得的數(shù)值為 絕緣電阻值 。 電導(dǎo)電流 電壓按電容分布 電壓按電阻分布 ??? ?tt 0過渡過程 吸收現(xiàn)象 121212() RRCC RR? ?? ?絕緣電阻和吸收比 所測(cè)絕緣電阻是隨測(cè)量時(shí)間變化而變化的，只有當(dāng) t＝ ∞時(shí)，其測(cè)量值 R=R∞。缺點(diǎn)： 電壓較低，發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏性還有待于提高 。 例如變壓器的外絕緣由套管、周圍的空氣及其界面組成，而其內(nèi)絕緣由紙、布、膠木筒、聚合物、變壓器油等固體和液體介質(zhì)聯(lián)合組成。m1，飲用水 至 一般高品質(zhì) 去離子水 106 （ 3） 電介質(zhì)的損耗 (a) (c)(b)絕緣介質(zhì)在交流電壓下的等值電路分析 (a)示意圖 (b)等值電路 (c)相量圖 在交流電壓下，試品電流 包括有功分量 及無功分量 I? RI? CI?介質(zhì)損耗 ?? tgUIUIUIPCR ??? co s 介質(zhì)損失角正切值與絕緣結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸無關(guān)，僅取決于材料性能 。 天氣潮濕時(shí)表面電阻顯著降低 。 ? 定期或不定期的清掃。 如果表面潮濕、臟污時(shí)，沿面閃絡(luò)電壓更低。 ? SF6氣體的特性 SF6氣體價(jià)格高，溫室效應(yīng)相當(dāng)于 CO2的 23900倍，且 SF6氣體不會(huì)自然分解，在大氣中壽命長達(dá) 3200年。 氣隙擊穿的必要條件： 放電時(shí)延 臨界 擊穿電壓 統(tǒng)計(jì)時(shí)延 放電形成時(shí)延 除了 足夠場(chǎng)強(qiáng) 、引起 電子崩 并導(dǎo)致 流注 的有效電子外，氣隙擊穿還需要一定的 時(shí)間 ，讓放電得以逐步發(fā)展并完成擊穿。 2) 稍不均勻電場(chǎng)中的擊穿（球間隙、同軸圓柱） 3) 極不均勻電場(chǎng)中的擊穿 工程上大多為極不均勻電場(chǎng)。 氣體放電 放電 （ Discharge ) 擊穿 ( Breakdown ) 閃絡(luò) ( Flashover ) 火花放電 Sparkover 電弧 (Arc) 空氣間隙 的放電 外施電壓的形式 電場(chǎng)的情況 電極形狀 大氣環(huán)境 與 有關(guān) ? 穩(wěn)態(tài)電壓（直流工頻）下的空氣間隙擊穿 1) 均勻電場(chǎng)中的擊穿 0 . 01 0 . 1 1 10 d / cm110100400Ub/kVeg： 高壓靜電電壓表的電極布置 2 4 . 2 2 6 . 0 8 ( )bU d d k V??＝＋特點(diǎn)： ? 均勻電場(chǎng) 中電極布置對(duì)稱， 擊穿無極性效應(yīng) ； ? 均勻場(chǎng) 間隙中各處電場(chǎng)強(qiáng)度相等，擊穿所需時(shí)間極短， 直流擊穿電壓、工頻擊穿電壓峰值、 50%沖擊擊穿電壓相同 ； ? 擊穿電壓的分散性很小。 ? 絕緣油的老化，主要是油的氧化。油局部過熱會(huì)分解出一些能溶于油的微量氣體，這是變壓器油劣化的主要原因。 （ 2） 機(jī)械影響 ?機(jī)械負(fù)荷 ?長時(shí)間振動(dòng) ?短路應(yīng)力 ? 機(jī)械應(yīng)力對(duì)絕緣的老化速度有很大的影響。將這種現(xiàn)象稱為絕緣老化。 電氣因素 機(jī)械因素 溫度和熱穩(wěn)定性 環(huán)境（水分、氧化、射線及微生物） 絕緣老化影響因素 （ 1） 電氣影響 ?長期工作電壓 ?短時(shí)的過電壓 為了使設(shè)備的外形尺寸保持在可以接受的水平，現(xiàn)代電氣設(shè)備采用了更為緊湊的絕緣方式，因此在運(yùn)行中其內(nèi)部各組件間的絕緣所需承受的熱和電應(yīng)力水平顯著提高。如：機(jī)械應(yīng)力過大會(huì)使固體介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生裂紋或氣隙，導(dǎo)致局放，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：瓷絕緣子的老化常常是由于機(jī)械應(yīng)力造成（懸式絕緣子最易損壞的地方是靠近鐵塔懸掛點(diǎn)處）。 ? 不同介質(zhì)材料的耐熱性能不同。 ? 戶外工作的絕緣應(yīng)能使耐受日曬雨淋的環(huán)境。 板－板電極尺寸遠(yuǎn)大于間隙距離 間距 110cm均勻電場(chǎng) 擊穿場(chǎng)強(qiáng)為 30kV/cm b ()U f p d?? r/R：極不均勻電場(chǎng)。試驗(yàn)表明，當(dāng)間隙距離很大時(shí)，不同形狀電極間隙擊穿電壓差別不大。 us級(jí) 總放電時(shí)間 tb=t1+ts+tf 放電時(shí)延與電壓幅值 U 有關(guān)， U 越高，放電發(fā)展越快，放電時(shí)延越短。一般工程中多采用 N2SF6混合氣體 。這是選擇輸電線路和變電所外絕緣時(shí)的關(guān)鍵因素。 ? 使用憎水性涂料。 溫度對(duì)電導(dǎo)有影響，因而在 測(cè)量絕緣電阻時(shí)必須注意溫度 。因此國際上都直接用它來評(píng)估絕緣材料的質(zhì)量，衡量絕緣結(jié)構(gòu)的性能。 理想情況下，若組合絕緣中各層絕緣承受的電場(chǎng)強(qiáng)度與其材料能耐受的電氣強(qiáng)度成正比，則 整個(gè)組合絕緣的電氣強(qiáng)度最高，各層絕緣材料得到最充分、最合理的利用。 包含 的種類： 絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、絕緣油的氣相色譜分析等 （ 2）破壞性試驗(yàn)，即耐壓試驗(yàn) 以 高于設(shè)備的正常運(yùn)行電壓來考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。但在絕緣電阻試驗(yàn)中，特別是電容量較大時(shí)，很難短時(shí)測(cè)量到 R∞的值，因此，規(guī)程規(guī)定， 絕緣電阻 指測(cè)量 60s時(shí)的絕緣電阻值，即 R60S的值。 絕緣電阻和吸收比反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)，通?，F(xiàn)場(chǎng)多采用帶手搖 直流發(fā)電機(jī) 的 兆歐表 （俗稱搖表 、高阻計(jì)、絕緣電阻測(cè)試儀等 ）產(chǎn)生直流高電壓進(jìn)行絕緣電阻與吸收比的測(cè)量。 測(cè)量泄漏電流的電路圖 .— 被試品； H— 高電位電極； L— 低電位電極； A— 直流電流表； R— 保護(hù)電阻； P— 放電管； . AHLSPKRC接地的屏蔽籠 無暈高壓 過壓保護(hù) 常閉，讀數(shù)打開 泄漏電流的測(cè)量與絕緣電阻測(cè)量的不同： ? 加在試品上的 直流電壓 比兆歐表的工作電壓 高 得多。 （ 1）在一定的電壓和頻率下，介質(zhì)損失角正切值 tg?反映了電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小，與絕緣介質(zhì)的形狀、大小
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