絕緣電氣特性及故障診斷概論(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-05-29 00:39:17 本頁(yè)面
【正文】 泄漏電流 絕緣材料受潮后泄漏電流會(huì)增加 泄漏電流的測(cè)量不僅可反映絕緣電阻大小，還可反映兆歐表所不能反映的絕緣損壞或弱點(diǎn)。 泄漏電流的測(cè)量 :被試品一極必須接地時(shí)用反接法。 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(wú)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。能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。如：在 20kV電壓下測(cè)量額定電壓為 35kV變壓器的泄露電流值，能相當(dāng)靈敏的發(fā)現(xiàn)瓷套開裂、絕緣紙筒沿面炭化、變壓器油劣化及內(nèi)部受潮等缺陷。 ?施加在試品上的 直流電壓是逐漸增大 的，這樣就可以在升壓過程中監(jiān)視泄漏電流的增長(zhǎng)動(dòng)向。 ?在電壓升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓值后，要 保持 1min再讀出最后的 泄漏電流值 。當(dāng)絕緣良好時(shí)，泄漏電流應(yīng)保持穩(wěn)定，且其值很小。 介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量 介質(zhì)損失角正切 tg? ： 交流電壓 作用下電介質(zhì)中電流的 有功分量 和 無(wú)功分量的比值 ，是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)。介質(zhì)的功率損耗 P與介質(zhì)損耗角正切值成正比。 （ 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、大小無(wú)關(guān)，只與介質(zhì)的固有特性有關(guān)。 （ 2） 測(cè)量 tg?可以有效的發(fā)現(xiàn)絕緣的整體性缺陷和小電容試品的嚴(yán)重局部放電。比如介質(zhì)的受潮、穿透性導(dǎo)電通道、絕緣內(nèi)氣泡及老化等缺陷。 2ta n ta nP Q U C? ? ???1） 西林電橋的基本原理 BDCBADCAUUUU?????GABCD~ UNIXI XR3R 4RNCXC4C444 11CjRZ ???xxx CjRZ ?1??NN CjZ ?1?33ZR?4334xN xNZZ Z Z Z ZZZ??或43xNRCCR?44 RCtg ?? ?410000R ??4tg C? ?若： 電橋平衡時(shí)： 則： （電阻 Ω、電容 uF） 試品 正接法 (試品高、低壓端對(duì)地絕緣 ) ? 正接法中，試品高、低壓端對(duì)地絕緣。但設(shè)備一般都是外殼接地的，也就是試品往往一端固定接地，無(wú)法實(shí)現(xiàn)正接法，應(yīng)采用反接法。 ? 反接法： C點(diǎn)接地。各調(diào)節(jié)元件 R C檢流計(jì) P、 R4處于高電位，必須屏蔽， 最好能包括試品的低壓電極。 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(lái)，引線也用屏蔽電纜 線，這樣基本上就消除了上述誤差。在 A/B與屏蔽間接放電管，保護(hù)電橋。 但對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的試品：難以實(shí)現(xiàn)屏蔽，故干擾較嚴(yán)重。 西林電橋的反接法 2）外界電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾 試驗(yàn)時(shí)高壓電源、電暈放電、及其他高壓帶電體引起的電場(chǎng)干擾；交變磁場(chǎng)在橋路內(nèi)將感應(yīng)出一干擾電勢(shì)，都會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。 局部放電的危害： 局部放電將加速絕緣的老化和破壞，發(fā)展到一定程度時(shí)，可能導(dǎo)致整個(gè)絕緣的擊穿。測(cè)定電氣設(shè)備在不同電壓下局部放電強(qiáng)度與變化規(guī)律，能預(yù)示設(shè)備的絕緣狀態(tài)，也是估計(jì)絕緣電老化速度的重要依據(jù)。 局部放電的測(cè)試 局部放電的檢測(cè)方法有： 脈沖電流法、超聲檢測(cè)法、超高頻法、化學(xué)檢測(cè)方法、 紅外熱像法、紫外方法、射頻檢測(cè)法以及數(shù)字化局放的檢測(cè)。油的 氣相色普分析屬于化學(xué)方法， 歸為局部放電檢測(cè)的方法。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。 絕緣油的性能檢測(cè)及其 氣相色譜分析 絕緣油廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣，其中使用最廣泛的是變壓器油。變壓器油是從石油分餾后經(jīng)精制而成的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，其性能穩(wěn)定。 變壓器油的試驗(yàn)內(nèi)容較多，大致可分為電氣性能的測(cè)試和理化性能的測(cè)試兩大類： ?電氣性能試驗(yàn) ：電阻率的測(cè)量、 tg? 的測(cè)量、介電常數(shù)的測(cè)量、電氣強(qiáng)度的測(cè)量等； ?理化性能試驗(yàn) ：酸值試驗(yàn)、凝固點(diǎn)試驗(yàn)、閃火點(diǎn)試驗(yàn)、粘度試驗(yàn)、變壓器油的氣相色普分析和液相色普分析等。 ? 介質(zhì)損耗角正切值的試驗(yàn) 在專用的試驗(yàn)電極中測(cè)油的 tg? 可以檢查油的損耗性能。 由于油溫對(duì) tg?值影響較大，溫度高時(shí)不同質(zhì)量油的 tg?差別可能更大，故測(cè)量 tg? 時(shí)需將電極放在恒溫箱中。 ? 電氣強(qiáng)度試驗(yàn) 在標(biāo)準(zhǔn)油杯中做油的擊穿試驗(yàn)。每個(gè)試樣做 6次，以 6次擊穿電壓的平均值作為其電氣強(qiáng)度。 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。比如“杯壁下流”、靜放，保證無(wú)氣泡后進(jìn)行試驗(yàn)。 液相色譜分析通過分離技術(shù)，將液體混合物進(jìn)行分離，利用為色譜儀進(jìn)行分析其組分和含量。 ? 液相色普分析 絕緣油在不同性質(zhì)的故障下受熱分解，產(chǎn)生不同成分、不同含量的烴類氣體。 ? 絕緣油的氣相色譜分析（ 1906年、俄植物學(xué)家 Tsweet ） 在熱和電的作用下，變壓器絕緣發(fā)生如下變化： ? 絕緣油會(huì)逐漸老化、分解而產(chǎn)生各種低分子烴、氫氣以及有機(jī)酸和石蠟等； ? 以纖維素為基礎(chǔ)的固體絕緣材料（紙和紙板）發(fā)生劣化分解時(shí)，除釋放出水、醛類、酮類和有機(jī)酸外，還會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的一氧化碳和二氧化碳。 變壓器油中溶解的 各種氣體成分 的 相對(duì)數(shù)量 和形成 速度 ， 主要取決于故障點(diǎn) 能量的釋放形式 以及 故障的嚴(yán)重程度 ，所以根據(jù)油中溶解氣體的 色譜分析 可以判斷設(shè)備內(nèi)部 是否 存在 異常 ，推斷 故障類型 及故障 能量 等。 絕緣油在不同性質(zhì)的故障下受熱分解，產(chǎn)生不同成分、不同含量的烴類氣體。通過氣相色普分析 可以發(fā)現(xiàn)充油設(shè)備中某些用tg?等方法所不能發(fā)現(xiàn)的局部性缺陷（如局部過熱、局部放電），迅速簡(jiǎn)便，不需要設(shè)備停電。 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(lái)。然后將脫出的氣體壓縮至常壓，用注射器抽取試樣后送入氣相 色譜 儀，對(duì)不同氣體進(jìn)行分離和定量。 GB/T7252— 01《 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則 》 推薦了氣體各組分、產(chǎn)氣速率的注意值和判斷故障性質(zhì)方法。氣相色譜試驗(yàn)適合于預(yù)防性試驗(yàn)的要求。可以及時(shí)掌握變壓器、互感器等設(shè)備的運(yùn)行情況，有效地防止事故的發(fā)生。 （ 1）看特征氣體的 含量、 組成和主次 油和固體材料在電、熱作用下分解各種氣體，判斷故障的特征氣體主要包括乙炔 C2H氫 H烴類 (甲烷 CH4 、乙烷 C2H6 、乙烯 C2H乙炔 C2H2）、及 CO、 CO2等。 油中故障不同，產(chǎn)生不同的特征氣體?？梢愿鶕?jù)絕緣油的氣相色譜測(cè)定結(jié)果、產(chǎn)氣的特征、特征氣體的 注
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