1、电气试验的意义和要求 第一章 电气试验的意义和要求 第一节 电气设备试验的作用和要求 一、电气试验的作用 电力系统包括众多的电气设备，有些电气设备的故障甚至会威胁到整个系统的安全供电。电力生产的实践证明，对电气设备按规定开展检测试验工作，是防患于未然，保证电力系统安全、经济运行的重要措施之一，所谓 “预防性试验 ”由此得名。 对于新安装和大修后的电气设备进行的试验，称为交接验收试验。其目的是鉴定电气设备本身及其安装和大修的质量。交接验收试验和预防性试验的目的是一致的。 二、电气试验的分类 按试验的 作用和要求不同，电气设备的试验可分为绝缘试验和特性试验两大类。 1、绝缘试验 电气设备的绝缘缺陷
2、，一种是制造时潜伏下来的；一种是在外界作用下发展起来的。外界作用有工作电压、过电压、潮湿、机械力、热作用、化学作用等等。 上述各种原因所造成有绝缘缺陷，可分为两大类： （ 1）集中性缺陷。如绝缘子的瓷质开裂；发电机绝缘的局部磨损、挤压破裂；电缆绝缘的气隙在电压作用下发生局部放电而逐步损伤绝缘；其他的机械损伤、局部受潮等等。 （ 2）分布性缺陷。指电气设备的整体绝缘性能下降，如电机、套管等绝缘中的有机材料受 潮、老化、变质等等。 绝缘内部缺陷的存在，降低了电气设备的绝缘水平，我们可以通过一些试验的方法，把隐藏的缺陷检查出来。试验方法一般分为两大类： （ 1）非破坏性试验。是指在较低的电压下，或是
3、用其他不会操作绝缘的办法来测量各种特性，从而判断绝缘内部的缺陷。实践证明，这类方法是有效的，但由于试验的电压较低，有些缺陷不能充分暴露，目前还不能只靠它来可靠地判断绝缘水平，还需要我们不断地改进非破坏性试验方法。 （ 2）破坏性试验，或称为耐压试验。这类试验对绝缘的考验是严格的，特别是能揭露那些危险性圈套的集中性缺陷，通 过这类试验，能保证绝缘有一定的水平和裕度，其缺点是可能在试验中给被试设备的绝缘千万一定的损伤，但在目前仍然是绝缘试验中的一项主要方法。 为了避免破坏性试验对绝缘的无辜损伤而增加修复的难度，破坏性试验往往在非破坏性试验之后进行，如果非破坏性试验已表明绝缘存在不正常情况，则必须在
4、查明原因并加以消除后再进行破坏性试验。 2、特性试验 通常把绝缘试验以外的试验统称为特性试验。这类试验主要是对电气设备的电气或机械方面的某些特性进行测试，如变压器和互感器的变比试验、极性试验；线圈的直流电阻测量；断路器的导电回路电阻 ；分合闸时间和速度试验等等。 上述试验有它们的共同目的，就是揭露缺陷。，但又各具一定的局限性。试验人员应根据试验结果，结合出厂及历年的数据进行纵向比较，并与同类型设备的试验数据及标准进行横向比较，经过综合分析来判断设备缺陷或薄弱环节，为检修和运行提供依据。 第二节 电气设备试验的技术和安全措施 电气试验必须坚持实事求是的科学态度，要严肃认真，既不应放过隐患，更不应
5、将隐患扩大化。 一、技术措施 （ 1）周密的准备工作。包括：拟订试验程序；准备好试验设备、仪器及仪表、电源控制箱；准备好绝缘接地棒、接地 线、小线、工具等等。 （ 2）合理、整齐地布置试验场地。试验器具应靠近试品，所有带电部分应互相隔开，面向试验人员并处于视线之内。操作者的活动范围及与带电部分的最小允许距离应满足规定要求。调压、测量装置及电源控制箱应靠近放置，并由 1 人操作和读数。 （ 3）试验接线应清晰明了、无误。 （ 4） 操作顺序应有条不紊，试验接线应正确无误。在操作中除有特殊要求，均不得突然加压或失压，当发生异常现象时，应立即停止升压，并应立即进行降压、断电、放电、接地，而后再检查分
6、析。 （ 5）做好试验的善后工作。善后工作包括清理 现场，以防在试品上遗忘物件，妥善保管试验器具，以得再次使用。 （ 6）试验记录。对试验项目、测量数据、试品名称和编号、仪器仪表编号、气象条件及试验时间等应进行详细的记录，作为分析和判断设备状态的依据，然后整理成试验报告，以便抄报和存挡。 二、安全措施 交接和预防性试验中的多数试品装设在发电厂、变电站现场，由于试品的对外引线、接地装置易触及附近的带电运行设备，加之人员嘈杂和堆放的杂物等情况，均增加了试验工作的复杂性。在试验项目中，有些要施加高电压，这样就必须具备完 善的安全措施才能开展工作。 1）现场工作必须执行工作票制度、工作许可制度、工作监
7、护制度、工作间断和转移及终结制度。 2）在试验现场应装设遮栏或围栏，悬挂 “止步，高压危险！ ”标示牌，并派专人看完。试品两端不在同一地点时，另一端还应派人看完。 3）高压试验工作不得少于两人，试验负责人应由有经验的人员担任。开始试验前，负责人应对全体试验人员详细布置试验中的安全事项。 4）因试验需要断开电气设备接头时，拆前应做好标记，恢复连接后应进行检查。 5）试验器具的金属外壳应可靠接地，高压引线应尽量缩短，必要时作绝缘物支持牢固。为了在试验时确保高压电压回路的任何部分不对接地体放电，高电压回路与接地体（如墙壁、金属围栏、接地线等）的距离必须留有足够的裕度。 6) 试验装置的电源开关，应使
8、用具有明显断点的双极闸刀，并保证有两个串联断开点和可靠的过载保护设施。 7）加压前必须认真检查接线、表计量程，确信调压器在零位及仪表的开始状态均正确无误，并通知有关人员离开被试设备，在取得试验负责人许可后，方可加压，加压过程中应有人监护。试验人员在加 压过程中，应精力集中，不得与他人闲谈，随时警惕异常现象发生。操作人员应站在绝缘垫上。 8）变更接线或试验结束时，应首先降下电压，断开电源、放电，并将升压装置的高压部分短路接地。 9）未装接地线的大电容试品，应先放电再进行试验，进行高压直流试验时，每告一段落或试验结束后，应将试品对地放电数次并短路接地后方可接触。 10）试验结束时，试验人员应拆除自
9、装的接地短路线，并对试品进行检查和清理现场。 第三节 电气试验的总体要求 电气试验的预防性试验是判 断设备能否继续投入运行、预防设备损坏及保证安全运行的重要措施。凡电力系统的设备，均应根据电力部有关的规程、规范的要求进行预防性试验。 1）高压电气设备交接试验规程和电力设备预防性试验规程的各项规定是检查设备的基本要求，应认真执行。在安装和维护、检修工作中，有关人员还应执行部颁的安装和检修、运行的有关规定，不断提高质量坚持预防为主，积极改进设备，使设备能长期、安全、经济地运行。 2）坚持科学的态度，对试验结果必须全面地、历史地进行综合分析，掌握设备性能变化的规律和趋势。要加强 技术管理，健全资料档
10、案，开展技术革新，不断提高试验技术水平。 3）额定电压为 110kV以下的电气设备，应按高压电气设备交接试验规程和电力设备预防性试验规程规定进行交流耐压试验（有特殊规定者除外），对于电力变压器和互感器，在局部和全部更换绕组后，应进行耐压试验。 4）进行绝缘试验时，应尽量将连接在一起的各种设备分离开来单独试验（成套设备除外），同一试验标准的设备可以连在一起试。为了便利现场试验工作已经有了单独试验记录的若干同一试验标准的电气设备，在单独试验有困难时，也可以连在一起进行试验，此 时，试验标准应采用连接的各种设备中的最低标准。 5）当电气设备的额定电压与实际使用的额定工作电压不同时，应根据下列原则确定
11、试验电压的标准： 当采用额定电压；较高的电气设备以加强绝缘者，应按照设备的额定电压标准进行试验； 采用额定电压较高的电气设备，在已满足产品通用性的要求时，应按照设备实际使用的额定工作电压的标准进行试验； 采用较高电压等级的电气设备，在已满足高海拔地区或污秽地区要求时，应在安装地点按照实际使用的额定工作电压的标准进行试验。 6) 在进行与温度、湿度有关的各种电气试验时 （如测量直流电阻、绝缘电阻、损耗因数、泄漏电流等），应同时测量被试物和周围空气的温度、湿度。绝缘试验应在良好的天气，且被试物温度及周围空气温度不低于 5 ，空气相对湿度一般不高于 80%的条件下进行。 7）对于绝缘电阻的测量，规定
12、用 60 s 绝缘电阻（ R60 ），吸收比的测量，规定用 60 s 与 15 s 绝缘电阻的比值（ R60/R15）。 第二章 绝缘试验 第一节 绝缘电阻和吸收比试验 测量设备的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简便的辅助方法在现场普遍采用兆欧表来测量绝缘电阻， 由于选用的兆欧表电压低于被试物的工作电压，因此，此项试验属于非破坏性试验，操作安全、简便。由所测得的绝缘电阻值可发现影响电气设备绝缘的异物，绝缘局部或整体受潮和脏污，绝缘油严重老化，绝缘击穿和严重热老化等缺陷，因此，测量绝缘电阻是电气安装、检修、运行过程中，试验人员都应掌握的基本方法。 一、绝缘电阻和吸收比 绝缘电阻是指在绝缘体的临界电压
13、下，加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流（或称电导电流）之比，即 R= U / Ie 如果施加的直 流电压超过绝缘体的临界电压值，就会产生电导电流，绝缘电阻急剧下降，这样，在过高电压作用下绝缘就遇到了损伤，甚至可能击穿。所以一般兆欧表的额定电压不太高，使用时应根据不同电压等级的绝缘选用。 工程上所用的绝缘介质，并非纯粹的绝缘体，在直流电压的作用下，会产生多种极化，并从极化开始到完成，需要一定的时间，通常利用绝缘的绝缘电阻随时间变化的关系，作为判断绝缘状态的依据。 在绝缘体上施加直流电压后，其中便有 3 种电流产生，即电导电流、电容电流和吸收电流。这 3 种电流的 变化能反映出绝缘电阻值的大
14、小，即随着加压时间的增长，这 3 种电流值的总和下降，而绝缘电阻值相应地增大，对于具有夹层绝缘（如变压器、电缆、电机等）的大容量设备，这种吸收现象就更明显。，因为总电流随时间衰减，经过一定时间后，才趋于电导电流的数值，所以，通常要求在加压 1min 后，读取兆欧表的数值，才能代表真实的绝缘电阻值。 当试品绝缘受潮、脏污或有贯穿性缺陷时，介质内的离子增加，因而加压后电导电流大大增加，绝缘电阻大大降低，绝缘电阻值即可灵敏地反映出这些绝缘缺陷，达到初步了解试品绝缘状态 的目的，但由于试品绝缘电阻值不仅决定于试品的受潮程度及表面受污等情况，而且还与其尺寸、材料、制造工艺、容量等许多复杂因素有关，因此，
15、对于绝缘电阻的数值没有统一的具体规定。另外，同一被试物绝缘电阻的数值受外界因素影响很大，如温度、湿度等，因此，单从一次测量结果难于判断绝缘状态，必须在相近条件下对历次测量结果加以比较，才能进行判断。 2、吸收比 由于电介质中存在着吸收现象，在实际应用上把加压 60s 测量的绝缘电阻值与加压 15s 测量的绝缘电阻值的比值，称为吸收比，即： K=R60/R15 对于吸收比来说，因测出的是两个电阻或两个电流的比值，所以其数值与试品的尺寸、材料、容量等因素无明显关系，且受其他偶然因素的影响也较小，可以较精确地反映试品绝缘的受潮情况，在绝缘良好的状态下，其泄漏电流一般很小，相对而言吸收电流却较大（ R
16、15 较小），吸收比 K 值就较大；而当绝缘有缺陷时，电介质的极化加强，吸收电流增大，但泄漏电流的增大却更显著（ R60 较小）， K 值就减小并趋近于 1 。所以，根据吸收比的大小，特别是把测量结果与以前 相同情况下所测得的结果进行比较，就可以判断绝缘的良好程度，但该项试验仅适用于电容量较大的试品，如变压器、电缆、电机等，对其他电容量较小的试品，因吸收现象不显著，则无实用价值。 二、试验方法 （ 1）断开试品电源及拆除一切对外连线，将其接地充分放电，放电时间不少于 1min，对于电容量较大的试品（如变压器、电容器、电缆等），放电时间一般不少于 2min。若遇重复试验或加过直流高压后的试品，放
17、电时间则应更长些。进行放电工作应使用绝缘工具（如绝缘棒、绝缘手套、绝缘钳等），不得用手直接接触放 电导线。 （ 2）用清洁柔软的布擦去试品表面的污垢，必要时要先用汽油或其他适当的去垢剂洗净套管表面的积污。 （ 3）将兆欧表水平放置，摇动手柄至额定转速（ 120min），此时指针应指 “ ” ；然后再用导线短接 “ 火线 ” （ L）与地 “ 地线 ” （ E）端钮，并轻轻摇动手柄，指针应指 “ 0 ” 位。 （ 4）将试品的非测量部分均接地，然后将接地线接于兆欧表的接地端头 “E” 上；被测量部分用绝缘导线上接于兆欧表的火线端头 “L” 上（ “E” 与 “L” 两引线不得缠绕在一起）。对重要的被试品（如发电机、变压器等），或试品表面泄漏电流较大时，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽（可用软裸线在绝缘表面缠绕几圈，其部位就靠近被测量部分，但不得相碰），并用绝缘导线接于兆欧表的屏蔽端 “G” 上。
