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1、絕緣電阻的測量

基本而常用的非破壞性試驗方法：就是用兆歐表測量被試驗的絕緣電阻。通常，電氣設備的絕緣都是多層的，這些多層絕緣體，在外施直流電壓下，就有吸收現象，即電流逐漸減小，而趨于某一恒定值(泄漏電流)。圖1中的曲線(xiàn)1即為這一電流隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，因為通過(guò)介質(zhì)的電流與介質(zhì)電阻的測量值成反比，故可用曲線(xiàn)2表示介質(zhì)加壓后其電阻的測量值與時(shí)間的關(guān)系，如被試品絕緣狀況愈好，吸收過(guò)程進(jìn)行得愈慢，吸收現象便愈明顯，如被試品嚴重受潮或其中有集中性導電通道，由于絕緣電阻顯著(zhù)降低，泄漏電流增大，吸收過(guò)程快，如曲線(xiàn)3所示。這樣流過(guò)絕緣的電流便迅速變?yōu)橐惠^大的泄漏電流。因此可根據被試品的電流變化情況來(lái)判斷被試品的絕緣狀況。

當被試品絕緣中存在貫穿的集中性缺陷時(shí)，反映泄漏電流的絕緣電阻明顯下降，用兆歐表檢查時(shí)便發(fā)現。例如：變電站中的針式絕緣子常見(jiàn)的缺陷是瓷質(zhì)開(kāi)裂，開(kāi)裂后絕緣電阻明顯下降，一般就可用兆歐表檢測出來(lái)；而發(fā)電機的絕緣往往變動(dòng)甚大，它和被試品的體積、尺寸、空氣狀況等有關(guān)，往往難以給出一定的絕緣電阻值的判斷標準。通常把處于同一運行條件下不同相的絕緣電阻進(jìn)行比較，或是把這一測量的絕緣電阻和過(guò)去對它曾測得的絕緣電阻值進(jìn)行比較來(lái)發(fā)現問(wèn)題；對于容量較大的設備如電機、變壓器、電容器等可利用吸收現象來(lái)測量它們的絕緣電阻(即絕緣電阻測量值)隨時(shí)間的變化以判斷絕緣狀況。吸收試驗反映B級絕緣和B級浸膠絕緣的局部缺陷和受潮程度比較靈敏。發(fā)電機定子絕緣的吸收現象是十分明顯的，通常用吸收比來(lái)表示：K＝R60″/R15″(即60s時(shí)兆歐表讀數與15s時(shí)的讀數之比)。由于K值是兩個(gè)絕緣電阻之比故與設備尺寸無(wú)關(guān)，可有利于反映絕緣狀態(tài)，完好干燥的絕緣，吸收現象明顯，吸收比K常較大(大于1.3)；絕緣受潮時(shí)，吸收現象不明顯，吸收比較小(接近于1)。

需要注意的是，有時(shí)當某些集中性缺陷雖已發(fā)展得很?chē)乐?，以致在耐壓?shí)驗中被擊穿，但耐壓試驗前測出的絕緣電阻值和吸收比均很高，這是因為這些缺陷雖然嚴重，但還沒(méi)有貫穿的緣故。因此只憑絕緣電阻的測量來(lái)判斷絕緣狀況是不可能的，還需要選擇其它方法進(jìn)行試驗。

2、泄漏電流試驗

泄漏電流試驗與絕緣電阻測量原理相同，只是前者在較高電壓下進(jìn)行(高于10kV)，通常是測量出試品在不同試驗電壓下的泄漏電流，做出泄漏電流I與試驗電壓U的關(guān)系曲線(xiàn)，因而能更靈敏地測出一法中所發(fā)現的缺陷。如圖2為發(fā)電機絕緣泄漏曲線(xiàn)，對于良好的絕緣，泄漏電流隨試驗電壓成直線(xiàn)上升，且值較小(曲線(xiàn)1)，當絕緣受潮時(shí)電流數值如曲線(xiàn)2所示，如絕緣中有集中性缺陷，泄漏電流值在超過(guò)一定試驗電壓時(shí)，將劇烈增加(曲線(xiàn)3)，缺陷愈嚴重，泄漏值發(fā)生劇增的試驗電壓越低(曲線(xiàn)4)，此時(shí)設備在運行中有擊穿的危險。

對設備測出的泄漏電流值，可按規程進(jìn)行比較，并參照過(guò)去的記錄進(jìn)行分析判斷。

3、介質(zhì)損失角正切值(tgδ)的測量

這是一種使用較多而且對判斷絕緣較為有效的方法，通過(guò)測量tgδ可反映出整個(gè)絕緣的分布性缺陷，例如運行中絕緣的普遍受潮和老化(如油的劣化、有機固體材料的老化等)，這時(shí)流過(guò)絕緣的有功電流分量增大，tgδ也增大，實(shí)際上反映了絕緣中單位體積內功率損耗的增大。用測量tgδ的方法檢查變壓器、互感器、套管、電容器等都有一定的效果。

如果絕緣內的缺陷不是分布性而是集中性的，則用測tgδ法有時(shí)反映就不靈敏，被試絕緣體積越大，就越不靈敏。

對電機、電纜這類(lèi)電氣設備，由于運行中的故障多為集中性缺陷發(fā)展所致，整個(gè)體積越大，用測tgδ的效果越差。因此，通常對運行中的電機、電纜等設備進(jìn)行預防性試驗時(shí)便不做這項試驗，對套管絕緣，tgδ試驗是一項*而且是較有效的試驗。因套管體積小，用tgδ試驗不僅可反映套管絕緣分布情況，而且有時(shí)可檢查出其集中性缺陷。

在用tgδ法判斷絕緣狀況時(shí)，必須著(zhù)重廠(chǎng)史的比較并且與處于同樣運行條件下的同類(lèi)型其它設備比較，即使tgδ未超過(guò)標準，但與過(guò)去比較有明顯增大時(shí)，就必須進(jìn)行處理，以免在運行中發(fā)生事故。

以上提到的試驗方法都是在較低電壓下進(jìn)行，屬于非破壞性試驗。通過(guò)試驗進(jìn)行全面對比分析，可以判斷出被試設備的絕緣狀況與缺陷性質(zhì)。絕緣預防性試驗一般每年一次，如在試驗中發(fā)現有與規程規定不符時(shí)，應查明原因，消除缺陷。

4、耐壓試驗

耐壓試驗是絕緣預防性試驗的一個(gè)重要項目，即對絕緣施加一個(gè)比工作電壓高得多的電壓進(jìn)行耐壓試驗。在試驗中可能引起設備絕緣的損壞，故又稱(chēng)破壞性試驗。為避免設備的損壞，耐壓試驗要在非破壞性試驗之后進(jìn)行，即在非破壞性試驗之后方允許進(jìn)行。

目前，絕緣預防性試驗中應用耐壓試驗方法主要有：交流耐壓和直流耐壓兩種。在應用中，發(fā)現過(guò)大量的缺陷，有效地提高了電氣設備的安全。

4.1交流耐壓試驗

交流耐壓試驗能有效地發(fā)現較危險的集中性缺陷，可準確地考驗絕緣的裕度，但有一重要缺點(diǎn)：即對固體有機絕緣，在較高的交流電壓作用時(shí)，會(huì )使絕緣中的一些弱點(diǎn)更加發(fā)展，因此，應當選擇合適的試驗電壓值。一般考慮到運行中絕緣的變化耐壓試驗電壓值應取得比出廠(chǎng)電壓低些。而且不同情況的設備應不同對待。例如在大修前發(fā)電機定子繞組的試驗電壓常取1.3～1.5倍額定電壓；對于運行20年以上的發(fā)電機，由于絕緣較老，可取1.3倍額定電壓來(lái)做耐壓試驗。但對與架空線(xiàn)路有直接連接的運行20年以上的發(fā)電機考慮到運行中大氣過(guò)電壓侵襲的可能較大，為了安全仍要求用1.5倍額定電壓來(lái)做耐壓試驗。

做耐壓試驗時(shí)，常是升壓至試驗電壓后，加壓1min以便觀(guān)察被試品的情況，同時(shí)也是為使已開(kāi)始擊穿的缺陷來(lái)得及暴露出來(lái)，耐壓時(shí)間不宜太長(cháng)，以免使絕緣發(fā)生擊穿。

4.2直流耐壓試驗

直流耐壓試驗也能確定絕緣的電氣強度，與交流耐壓試驗相比，它的特點(diǎn)是：試驗設備輕小，其次在絕緣進(jìn)行直流耐壓試驗的同時(shí)，可通過(guò)測量泄漏電流來(lái)觀(guān)察內部的絕緣缺陷。

直流耐壓試驗電壓的選取，也應參照絕緣的工頻交流耐壓試驗電壓和交直流擊穿強度之比。對發(fā)電機定子繞組取2～2.5倍額定電壓，對于3、6、10kV的電力電纜取5～6倍額定電壓；對20～35kV的電纜取4～5倍額定電壓；35kV以上電纜取3倍額定電壓。電力電纜在進(jìn)行直流耐壓試驗時(shí)，持續5min，用泄漏電流的讀數來(lái)尋找缺陷。直流耐壓的時(shí)間比交流耐壓長(cháng)一些。所以發(fā)電機試驗時(shí)是以每級0.5倍額定電壓分階段升高，每階段停留1min，以觀(guān)察并讀取泄漏電流值。利用直流高壓對電氣設備進(jìn)行耐壓試驗，具有更加重要的意義。

為了保證電氣設備能安全可靠地運行，防患于未然，應該定期地對絕緣進(jìn)行預防性試驗，通過(guò)一些試驗查出潛伏的缺陷。