高压试验教案
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教 学 教 案
- 1 - 课程：高压设备试验
教学内容：
（一） 基本知识
1. 一次设备试验的目的和要求。
2. 试验的分类。（1）绝缘试验，（2）特性试验
3. 高压试验的安全技术。
一. 绝缘试验
绝缘试验又可分为破坏性试验和非破坏性试验，破坏性试验又叫耐压试验，能揭露那些危险性较大的集中性缺陷，保证绝缘有一定的水平和裕度，如工频耐压试验、感应耐压、操作波试验、冲击试验等，其缺点是可能在耐压试验时使绝缘受到一定的损伤，非破坏性试验就是指在较低电压下或者用其它不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘内部的缺陷。如测量绝缘电阻、泄漏电流、介损、空载试验、局部放电的超声波测量等。其缺点是目前还不能只靠它来可靠地判断绝缘的耐压水平。耐压试验要具备一定的条件，往往由于现场条件的限制而不能进行，即使能做耐压试验，一般也是在非破坏性试验之后才进行，以免不应有的击穿破坏。
二.特性试验
通常把绝缘特性以外的试验统称为特性试验，这类试验主要是表征设备的电气或机械的某些特性，如变压器和互感器线教 学 教 案
- 2 - 圈的直流电阻试验、变比试验、连接组试验、以及断路器的接触电阻、跳合闸时间及速度特性试验等，
二. 高压试验的安全技术
1. 试验前做好周密的准备工作。
2.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，试验负责人应对全体试验人员详细布置试验中的安全事项。
3.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。
4.试验装置的金属外壳应可靠接地，高压引线应尽量缩短，必要时用绝缘物支持牢固。
5.加压前必须认真检查，加压过程中应有人监护，精力集中，并做好呼唤应答。
6.试验结束，应将设备对地放电数次，短路接地后方可接触，试验人员应拆除自装的接地、短路线，对被试设备进行检查和清理现场。
（二）试验方法
教学内容：
4. 绝缘电阻的测量。
5. 直流高压的试验验
6. 介质损耗角正切值的测定 教 学 教 案
- 3 - 7. 工频交流耐压试验
8. 绝缘油的电气试验。
一.绝缘电阻的测量
1. 基本原理
当施加直流电压U作用于绝缘介质上时，通过介质中的电流有三部分：即电容电流、吸收电流、电导电流。电容电流是充电时的瞬时电流，开始加压的瞬间很大，然后很快衰减到零，其数值决定于电容量的大小。吸收电流反映绝缘介质的吸收过程，其数值取决于绝缘体的性质、不均匀程度和结构。电导电流是电阻性电流，是与时间无关的稳定电流。
2. 影响因素及结果的分析判断
影响因素是：与电压的作用时间、电压的高低、剩余电荷的大小、温度和湿度有关。温度、湿度上升，绝缘电阻下降。
3. 试验结果的分析判断
（1） 所测得的绝缘电阻值应大于一般的容许值。
（2） 进行“纵、横”的比较，不应有明显的下降或较大的
差别，否则必须引起注意，特别是对重要设备必须查明原因。
二.直流高压的试验
直流高压试验包括直流耐压试验与直流泄漏电流的测量，前者是试验绝缘抗电强度，故试验电压更高，后者是检查绝缘状教 学 教 案
- 4 - 况，其试验电压稍低，它们的测试方法是一致的，都能反映设备绝缘受潮、劣化和局部缺陷等问题。测量泄漏电流的试验原理与测绝缘电阻完全相同，只是试验电压较高，可随意调节，使绝缘本身的弱点更易显示出来。
1.影响泄漏电流的因素：
(1).杂散电流的影响
(2)表面泄漏的影响
(3)非正弦波形的影响
(4)升压速度的影响
(5)温度的影响
2.试验情况及结果的分析判断
（1）将测试结果与规程规定的容许值比较，不应超出标准要求。
（2）将测试结果与历次试验数据比较，应无显著差别。
（3）绝缘介质的电阻随温度变化而变化，绝缘电阻随温度上升而下降，泄漏电流则随温度上升而上升。
三.介质损耗角正切值的测定
绝缘介质在电场的作用下，有一部分电能将转变为其他形式的能量，通常转变为热能。如果损耗很大，会使介质温度升高。使绝缘材料发热、老化，发热量大于散热量的恶性循环，会使介质熔化、烧焦，完全丧失绝缘性能。 教 学 教 案
- 5 - 引起电介质损耗的原因有以下三种：
1. 电导损耗
2. 极化损耗
3. 局部放电损耗
纯电容电流和反映吸收过程的无功分量是不消耗能量的，只有电导电流和吸收电流的有功分量才产生损耗。
介损有以下几种测试方法：平衡电桥法、不平衡电桥法、相敏电路法、低功率因素瓦特表法。
接线方法有反接线和正接线法，反接线适用于试品一端接地的情况，此时电桥各臂及各部件都处于高电压下，应注意电桥外壳必须可靠接地，以保证操作者的安全。正接线适用于试品对地绝缘的情况。此时电桥处于低压，操作比较安全。
影响介损的因素：
1. 温度的影响
2. 频率的影响
3. 电压的影响
四.工频交流耐压试验
工频交流耐压试验通常是用超过一定电压倍数的高电压来进行试验，以代替大气过电压和内部过电压来考核电气设备的绝缘性能。
工频交流耐压试验中异常问题 教 学 教 案
- 6 - 1. 试品为容性负荷时的电压升高问题
2. 试验回路中的谐振问题
3. 试验电压的波形问题
4. 加压速度问题
试验结果的分析判断
试品一般在交流耐压持续时间内，不击穿为合格，反之则为不合格，可按下列情况进行分析
1. 根据试验是接入的表计（电流表）进行分析
2.根据试验控制回路的情况进行分析，如过流继电器动作使接触器跳闸，则说明试品已被击穿。
3.根据试品的情况进行分析，如果试验过程中试品发生声响、冒烟、出气、焦臭、闪络以及燃烧等，应查明原因，当查明这种情况确实来自试品的绝缘部分，则可认为试品存在问题或已击穿。若试验过程中出现局部放电，应按各种不同试品的有关规定，进行判断。此外，还可根据试品在耐压前后绝缘电阻的变化来判断，如果有显著变化则为不合格。
五.绝缘油的电气试验
在变、配电所的高压电气设备中，其作用是：使设备的电气绝缘更加可靠，在有铁芯及线圈的设备中促进它们的冷却，在油断路器中可保证迅速灭弧。
绝缘油的试验，根据目的和内容可分为以下两类 教 学 教 案
- 7 - 1. 理化特性试验：包括全分析试验及简化分析试验
2.电气特性试验：包括电气强度试验（即耐压试验）及介质损耗角正切值的测试。
