影响tgδ的因素 1、温度的影响
一般绝缘的tgδ值均随温度的上升而增加。 一般来说,对各种被试品,不同温度下tgδ的值是不可能通过通常的换算式获得准确的换算的,应尽量争取在差不多的温度条件下测出tgδ值,并以此来作相互比较。 通常都以20℃时的作为参考标准,为此,一般要在10~30℃范围内测量。
2、频率的影响
在一定的频率范围内,tgδ随f的增加而增加。 增加到一定程度(f0),频率转换太快,极化不完全,介质损耗将随f的增加而减小。 一般试验采用的电源都是50HZ,所以f的影响在现场中不予考虑。 3、电压的影响
一般说来,良好的绝缘在其额定电压范围内,绝缘的tgδ是几乎不变的,但如绝缘中存在气泡,分层、脱壳等,情况就不同了。当所加试验电压尚不足以使绝缘中的气泡或气隙游离时,其tgδ与良好的绝缘无显著差别:当所加试验电压足以使绝缘中的气泡或气隙游离或足以使绝缘产生电晕或局部放电等情况时,tgδ值将随U迅速增大。
*总结:
非破坏性试验方法对不同故障的有效性:
1、 测绝缘电阻:可发现贯穿性受潮、脏污及导电通道等缺陷 2、 测泄露电流:比绝缘电阻更加灵敏
3、 测介损角的正切值:能发现绝缘整体普遍劣化及大面积受
潮
试验4 耐压试验
一、耐压试验(又称:破坏性试验)
因试验电压较高,有可能使被试绝缘击穿或放电。
击穿——当作用在电介质的电场强度超过某一临界值时,电介质的固有绝缘性能即完全丧失,而转变为导体,这种现象称为电介质的击穿。
明显特征:发光、发声、电流突增、电压突降。
作用:能确定电气设备绝缘的耐受水平 二、为什么要进行耐压试验?
前面我们讨论的绝缘电阻试验、泄漏电流试验、tgδ试验等试验的电压较低,得到的结果只能判断被试绝缘的特性变化,以及在一定程度上判断被试绝缘是否受潮或老化,但不能确切地判断其耐压性能的好坏。
在肯定被试绝缘的特征没有异常变化,或者是由于受潮引起的可逆性变化,经过干燥过滤以后,再进行耐压试验。
三、耐压试验的分类
工频交流耐压试验:试验接近实际,而且试验简单,长期采用。
工频耐压试验的优缺点:工频耐压试验的优点是可准确地考验绝缘的裕度,能有效地发现较危险的集中性缺陷。但是交流耐压试验有重要缺点:即对于固体有机绝缘,在较高的交流电压作用时,会使绝缘中一些弱点更加发.
直流耐压试验:对于大容量的试品有较大的优点,因为直流下没有电容电流,要求电源容量较小,加上可以串级方法产生高压直流,故试验设备可以做得轻小,适合于现场预防性试验。
四、对交流电压试验的基本要求
1、试验电压的频率一般应在45HZ—55HZ范围内。 2、试验电压的波形应接近于正弦波形。
∵试验电压波形偏离正弦形越大,则含高次谐波分量越多。谐波分量越多,在被试品上由于谐振现象产生过电压会使合格的试品击穿;试品中介质损耗增大,引起热击穿,还影响测量结果。
3、试验电压应有足够的稳定性,试验电电源容量不能太小。
4、施加电压时,应从相当低电压开始,缓慢升高电压到试验电压值。在被试绝缘上保持一定的时间(1min),然后迅速降压,但不能突然切断,以免出现过电压。
∵规定一分钟时间是为了便于观察被试品的情况,同时也为了使已经开始击穿的缺陷暴露出来。但耐压时间不应太长,以免引起不应有的绝缘损伤,甚至本来合格的绝缘发生热击穿。
∵因试品均为电容性负荷,电容性的负荷电流流经变压器和调压器的漏抗,将造成被试品上的电压升高。对一次绕组突然加压,而不是由零电压逐渐升变;或尚有较高电压时突然将电源切断,而不是均匀退到零,都会产生过电压。
五、工频交流耐压试验的方法 试验设备及试验接线: 耐压时间一般不超过1分钟
1、试验变压器
Ue:按试品的需要并与调压器匹配进行选择。
当单个试验变压器的额定电压超过500~750KV后,由于制造上及运输均不方便,常采用几个变压器串接的方式。
Se:应大于在试品上所加必须的试验电压与流过试品的电容电流的乘积,并且在试品击穿或闪络时能短时维持电弧。
?CxUsUe即:Se≥2、调压器
因绝缘介质在不同加压方式及不同波形电压的作用下,击穿特性是不同的。为了便于比较,对加压方式及电压波形作了统一规定,即“输出的交流高压应能连续而平滑调节,且力求使波形为正弦波,频率在45~50HZ的范围内”,欲达到以上目的,就必须使用调压器来实现。
①用自耦调压器调压。
优点:调压范围广、功率损耗小、电压波形畸变小、体积小、价格廉。
缺点:当试验变压器的功率较大时,滑动触头的发热、部分线匝被短路等所引起的问题较严重。
②用移圈调压器调压。
1000(KVA)
优点:不存在滑动触头及直接短路线匝的问题,故容量可做得很大。
缺点:本身感抗较大,会使波形畸变,为改善波形、可在变压器原边并联以电感、电容串联组成的滤波器把谐波滤掉。
③用特制的单相感应调压器调压。
调节性能同移圈调压器,但本身感抗较大,价格昂贵。 ④采用电动发电机组调压。
优点:得到很好的正弦波形和均匀的电压调节,不受电网电压质量的影响。 缺点:所需投资及运行费用很大,运行和管理的技术水平也要求较高。 3、保护电阻
R1——保护变压器,以防试品突然击穿时,冲去电压危害变压器绕组纵绝缘。短时内,大部分电压作用在R1上,一般取0.1Ω/V。
R2——保护球隙,以防球隙放电时高压烧坏球面和试品无辜击穿,R2取1Ω/V。 保护电阻应有足够的功率,保证在试验过程中是热稳定的,保护电阻应有足够的长度保证被试品击穿时,不会发生沿面闪络。
4、保护球隙——其击穿电压调到115%~120%Us
在误操作或产生谐振过电压时,球隙先行击穿,使过流保护动作而切断电源,保护试品免遭无辜击穿。
2~5台变压器串接以获得较高的输出电压:
若两台变压器的输出电压为U,将第一台的高压绕组一段作为第二台的原边,则第二台变压器的铁芯和外壳对地电位为U,必须用绝缘支架支承,最后的输出电压为2U。,而容量之比为2:1。
优点:单台B的电压不太高,重量不太重,体积也较小,便于运输,运行方式上比较灵活。 缺点:漏抗比较大,输出电压会降低,级数不能太多。
操作步骤 1、按照原理接线图,合理布置现场,准确接线。
2、调压器置零位,调整球隙的放电电压至115%~120%Us。
3、接上试品,合上电源,加压至试验电压值后,保持1min,迅速均匀地降压至零。 4、试品接地放电。
试验结果的分析判断 1、一般试品根据以下情况可判断试品击穿。
1)如果电流表的指示突然上升。
但当试品的电容量较大或试验变压器容量不够时,电流表指针会下降。 2)进行高压侧直测时,电压表指示突然下降。 3)过电流继电器动作使接触器跳闸。 4)试品绝缘出现冒烟、、闪络等现象。
2、当试品为有机绝缘材料时,耐压后,若发生普遍或局部发热现象,则表明绝缘不良。 3、当试品为纯瓷绝缘材料时,在排除由于外界因素引起局部放电之后,仍出现,则表明绝缘不良。
4、当试品的电容量较大时,Ic在试验变压器的漏抗上就会产生较大的压降,由于被试品上电压与B漏抗上的电压位相反,有可能使被试品上的电压比试验B的输出电压还高,因此要求在被试品上直接测量电压。 六、直流耐压试验
工频交流耐压试验
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