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1、1,绝缘电阻测试问题探讨,2,目 录,(一)简介 (36-40) (二)传统摇表与电子表的区别 (41-43) (三)现场绝缘测试的偏差分析(44-49) (四)绝缘电阻表使用与检定常见问题及分析(50-56) (五)绝缘电阻表的输出短路电流对绝缘测试准确性的影响 (57-63) (六)在发电机(变压器)A、B、C相绕组分别对地和邻相绕组间测量绝缘时,为什么第一次测得的绝缘阻值要比后面分别测的阻值大? (64-67) (七)绝缘电阻表选用指导。 (68-69) (八)水内冷发电机组专用绝缘测试仪表种类、使用方法、注意事项和常见问题 (70-79),3,(一) 简介,一般, 仪表的生产测试、检定
2、测试都是在实验室条件下进行的,试品均为线性电阻构成的高阻箱,其示值准确度的影响因素主要有: 1. 绝缘表的准确度等级 2. 电阻箱电阻示值因温度、湿度、实验电压、灰尘污垢引入的偏差。 3. 测试方法引入的偏差。 仪表按计量规程要求检定合格是保证现场测试准确的先决条件。 然而,即使是检定合格的仪表,在现场测试中的实验数据往往有较大差距。主要有: 1. 同一仪表测试同一试品存在的重复测试偏差。 2. 不同仪表测试同一试品存在的台间偏差。 这是被测试品是电容性负载的原因。试品电容量愈大,数据差异愈大。电力部门的实验对象多是电容量较大的试品。,4,应该注意到: 实验对象的绝缘特性是随环境温度、湿度变化
3、的。不同时期获取的实验数据会有所不同。有时,实验对象的温度与环境温度的不平衡也会影响示值准确度,如作为介质的绝缘用油的油温与环境温度的差异就不应超过5。 同一仪表顺序测试同一试品存在的重复测试偏差的成因主要有: 1. 测试方法不同必然会产生不同的实验数据。如果采用不同的额定电压进行重复测试,则实验数据往往有较大差距。 试品内相联系的各部分的连接、短路、开路以及试品与仪表间测试线连接点不同,都有可能产生不同的实验数据。 2. 电容性负载其介质在直流电压的作用下会产生极化,由于试验过的试品极化电势的存在或放电不充分, 使得重复测试时产生不同的实验数据。在实践中,试品要想充分消除极化较难实现。,5,
4、另外, 仪表的输出电流能力愈小,重复测试数据差异愈大。因为电容性负载的绝缘特性参数都是时间的函数,电流愈小,测试数据所处时点的变化率愈大。若是人工采集数据,其采集误差不可忽视。注意到以上问题,有利于对数据的理解和分析。 采取相应对策:测试前试品充分放电;同一测试方法;采用输出电流能力大的仪表,将有利于缩小重复测试偏差。 不同型号、不同规格仪表测试同一试品, 除了重复测试偏差存在的影响外,台间偏差的成因主要是: 1. 仪表的实验电源具有不同的负载特性。 2. 仪表的实验数据处理方法不同。 3. 仪表的使用方法不同。 绝缘电阻表一般由实验电压源(发生、稳定、限制、保护)和数据处理(采集、运算、存储
5、、显示)两部分电路组成。,6,仪表的实验电压源都具有一定的内阻。内阻不同,试品充电电流的大小不同,试品两端端电压建立时间的长短不一,同时也造成试品介质的吸收与极化的速率和程度不同。由此,在同一试品上产生的电压、电流与时间的数量关系不同,即R15S、R60S、R10min这些时点值的不同。 仪表的输出短路电流能力越大、输出功率越大,测得的试品绝缘特性值越接近真值。在实践中,仪表的实验电源的负载能力大到使数据误差可忽略的程度即可。 那么,根据试品电容量的大小,约定仪表的短路电流、跌落电阻(中值电阻)等技术参数,以满足测试的需要是十分必要的。 仪表内部对试验过程的数据信号的处理是需要一定时间完成的,
6、采集、运算、存储、显示各环节都会产生延时,滞后于试品绝缘特性值的产生。延时太多,引入的测量误差就不可忽略。,7,特别是不具有自动存储功能的模拟指针式仪表,其除了信号处理电路的延时外,还有机械系统的表头指针指示的延滞。 KD2676h、KD2677、KD2678等系列仪表在第一时间处理并锁定R15S、R60S、R10min时点值,不受运算、显示延时的影响。 那么,选用数据处理准确、快速的仪表,以满足测试的需要是十分必要的。 有些仪表具有试验电压连续可调或步进加压的功能,采用连续可调或步进加压的方式进行试验,其试验数据与一次加压试验方式所获取的数据没有直接的可比性。 最后,值得提请注意的是,试验过
7、程中因故障、差错出现的异常偏差;现场干扰、试品带电等现象引起的偏差,有些与电容特性相似,应加以区别,不应与电容性负载特性产生的现象相混淆。,8,(二)传统摇表与电子绝缘表的区别,电子绝缘电阻表 利用电子电路产生直流高压电源,并加在被 测试品上, 对流过试品的泄漏电流进行处理, 将测得的绝缘特性参数由模拟式指针表头或 数字表显示出来。 传统摇表 采用手摇的方式使发电机产生高压电源,施加于被 测试品上, 由流过试品的泄漏电流驱动磁电式表头, 指示绝缘电阻值。 电子绝缘电阻表 每块表有2个或2个以上的额定电压。 传统摇表 只有一个。,9,电子绝缘电阻表 用DC/DC的方法产生额定电压,输出电压 稳定
8、。 传统摇表 人工以120转/分转速驱动发电机产生一个额定电 压,输出电压不够稳定。 电子绝缘电阻表 绝缘参数R15S、R60S、R10min及吸收比与极 化指数测试简便,示值稳定、准确、可靠。 传统摇表 测吸收比要手摇1分钟,测极化指数要手摇10分钟。 电子绝缘电阻表 不怕短路测试,不怕被测试品电流反击,自 动对被测试品放电。 传统摇表 不具备此功能。,10,电子式绝缘表工作原理,电子式绝缘电阻表,采用DC/DC变换技术,将直流低电压(如干电池等)提升至所需的100V,250V,500V,1000V,2500V,5000V,10kV电压等级,通过稳压、限流等技术手段产生可供绝缘测试用的试验高
9、压电源。 当高压电源施加于被测试品后,流经试品的电流被仪表收集、处理,再变换成相应的绝缘电阻值,由数字显示或者用指针以对数或倒数的形式显示。,11,(三)现场绝缘测试的偏差分析,绝缘测试虽然是最基本的电气试验,但在各地各种场合下也有许多复杂的不同现象和解释。往往使试验结果数据很难被接受和认定。 主要由以下几方面原因造成: 各地使用的绝缘电阻表的性能、规格、型号不一样; 对测试规程的理解和执行的区别; 操作人员的经验和能力的区别; 综合上述情况,结合我们了解的有限情况和体验,提出我们的粗浅分析,仅供大家讨论与参考。,12,(1) 不同型号的绝缘表测量同一试品时,应采用相同的电压等 级和接线方法。
10、 例如:在测量电力变压器高压绕组绝缘中,当绕组引出端始终接兆欧表L端钮时,就有: E端钮接低压绕组和外壳、而G端钮悬空的直接法; E端钮接低压绕组,而G端钮接外壳的外壳屏蔽法(低电位屏蔽); G端钮接在高压绕组套管的表面,而E端钮先接低压绕组,然后分别再和外壳相连或不相连的两种套管屏蔽法(高电位屏蔽)。 E端钮接外壳,而G端钮接低压绕组等接线方法。 不同结构、制式的兆欧表,G端钮电位不同,G端钮在套管表面的安放位置也应随之改变。(KD2677为低电位屏蔽,即G端钮为低电位)。,13,(2)不同型号绝缘表的量程和示值的刻度方法不同,刻度分辨力不同,测量准确度等级不同,都会引起示值间的差异。为了保
11、证对电力设备的准确测量,应避免选用准确度低,使用不方便的摇表。 (3)试品大多含容性分量,并存在介质极化现象,即使测试条件相同也难以获得理想的精确数据重复性。 (4)测量时,绝缘介质的温度和油温应与环境温度一致,一般允许相差5%。 (5)应在特定时间段的允许时间差范围内,尽快地读取测量值。为使测量误差不高于5%,读取R60S的时间允许误差3S,而读取R15S的时间不应相差1S。最好选用带计时功能的表。,14,(6)高压测试电源非理想电压源,重负荷(被测试品绝缘电阻值小)时,输出电压低于其额定值,这将导致单支路直读测量法兆欧表测量准确度因转换系数的改变而降低。这种改变因兆欧表测试电源负荷特性不同
12、而异。 (7) 不同动态测试容量指标的兆欧表,试验电压在试品上(及采样电阻上)的建立过程与对试品的充电能力均存在差异,测量结果也会不同,使用低于动态测试容量指标门限值的兆欧表测量时,由于仪表存在惯性网络(包括指针式仪表的机械惯性)导致示值响应速度较慢,来不及正确反映试品实在绝缘电阻值随时间的变化规律,尤其是在测试的起始阶段,电容充电电流未完全衰减为零,更会使R15S和吸收比读测值产生较大误差(偏小)。 (8) 试品绝缘介质极化状况与外加试验电压大小有关。由于试验电压不能迅速达到额定值,或因兆欧表测试电源负荷特性不同导致施加于试品上试验电压的差异,使试品初始极化状况不同,导致吸收电流不同,使缘电
13、阻测量的示值不同。,15,(9)国外某些兆欧表的试验高电压连续可调,开机后先由零调节至额定值。兆欧表读数起始时间的不确定性,以及高压达到额定值时间的不确定性,使试品初始极化不同,也将引起示值间的差别。 (10)不同兆欧表现场干扰的敏感度和抵御能力不同,对同一试品的读测值会存在差异。 (11)数据随机起伏的常规测量误差和兆欧表方法误差不同等引起示值间的差异。 (12)介质放电不充分是重复测量结果存在差异的重要原因之一。据试品充电吸收电流与其反向放电电流对应和可逆的特点,若需对同一试品进行第二次重复测量,第一次测量结束后的试品短路放电间歇时间一般应长于测量时间,以放尽所积聚的吸收电荷量,使试品绝缘
14、介质充分恢复到原先无极化状态,否则将影响第二次测量数据的准确度。为使被试品上无剩余电荷,每一次试验前也应该将测量端对地短路放电,有时甚至需时近1小时,并应拆除与无关设备间的联线。,16,总之,同一试品不同时期的绝缘测量,应采用相同的试验电压等级和接线方法,并尽可能使用同一型号或性能相近的绝缘电阻表,以保证测量数据的可比性。 (13) 最后还应特别强调选用动态测量准确度较低和高压测试电源容量较低的仪表,由于电容充电电流尚未完全衰减为零,以及仪表示值不能准确地实时跟随试品在绝缘电阻值的变化,读测R15S阻值偏低,出现较大误差,导致试品吸收比测试值虚假偏高,应引起测试人员特别重视。这也可能是各种型号
15、高压兆欧表测量同一试品时吸收比读测值存在差异的主要原因。由此也说明吸收比判比指标不及极化指数科学和客观。,17,(四)绝缘电阻表使用与检定常见问题及分析,使用常见问题及分析 问题1: 在高压开关,长距离传输线路的现场测绝缘电阻时,绝缘表无法正常指示或稳定地指示在某一错误数值上,甚至烧毁仪表。 原因:现场工频电网干扰电流或感应电压过大, 使仪表不能正常工作。 解决方法: (1)应选用品质较好的绝缘电阻表,如:抗干扰能力强,输出短路电流大,仪表保护功能完好的仪表; (2)将被测试品对地并接一只耐压较高的电容器,其耐压值应为绝缘测试电压值的1.5倍以上(先单独测量并记录该电容器的绝缘值,然后与被测试
16、品并联测试,试品的绝缘值应为并联测试值去除该电容器绝缘值后的值。),18,问题2:绝缘电阻表在实验测试过程中,示值忽高忽低。 (指针式表头有大幅来回摆动,数字显示乱跳) 原因:此现象是典型的高压间隙拉弧打火,可能出现的部位如: (1)测试线和被测试品之间的连接不牢因; (2)测试线插头或鳄鱼夹有脱焊; (3)“G”端(屏蔽端)测试线与“L”端(测试端)测试线有爬电距离太小; (4)被测试品有局部间隙打火。 (5)被测试品表面潮湿或污秽“G”端屏蔽线未接,有爬电现象。 解决方法: 查找拉弧打火部位; 处理或更换测试线; 接好“G”端测试线; 对被测试品进行处理。,19,问题3:高压绝缘电阻表在测
17、试过程中,显示示值与实际阻值相 差很大。 原因:(1)被测试品表面脏污、潮湿,且仪表未按要求接好屏蔽线,使测试端电流沿脏污、潮湿的表面泄漏到测试另一端,增加了一个并联的泄漏电流分量。 (2)测试线造成的泄漏,因高压测试线品质不好,或脏污、潮湿在测试过程中,高压测试线没有悬空搁置,而随意放置大地上,造成测试端对另一测试端发生测试泄漏电流。 (3)仪表供电电池严重不足,造成仪表不能正确测试显示造成虚假示值显示。 (4)在测容性试品时,每次测量结束,被测容性试品都会存在残余电荷和试品介质极化。,20,解决方法: (1) 处理被测试品表面脏污、潮湿按要求接 好“G” 端屏蔽线。 (2) 选定品质好绝缘
18、高的测试线,处理测试 线表面脏污、潮湿,悬空高压测试线。 (3) 更换品质好的供电电池(充电电池进行充电)。 (4) 仪表虽能对被测试品进行放电,但不能彻底放完残余电荷和恢复介质极化,应对地充分放电,放电时间应是充电时间35倍时间,介质极化恢复间稍长,为了下一次测试时获取准确的测量数据,试品应充分放电,放电时,试品几何电容上的电荷会很快放电完毕,而介质极化现象不能立即消退,恢复原始状态,此时,停止放电 ,而再次测量时,试品的电容充电电流和吸收电流都将小于前次测量值,导致绝缘电阻值增大,起始电阻值变化相对剧烈,随后趋缓,吸收比增大而极化指数减小等虚假现象。 所以一般情况下,短路放电时间应长于通
19、电测量时间。,21,问题4:不同型号不同品质的高压绝缘电阻表,测试容性负载 时,测出的示值差异很大。 原因:在绝缘试验测试时,电容电流时间常数与仪表高压电源的内电阻有关,不同品质的绝缘电阻表,仪表高压源的输出内电阻不一定相同,内电阻大的绝缘电阻表,由于试品分布电容吸收电流在内电阻上电压降,设备试品两端不能很快达到要求的电压额定值,即加在被测试品两端建立额定电压所需时间相对要长些,会造成R15S时示值要比回路电阻小的绝缘表所测的R15S值要小,这将直接影响绝缘电阻值、吸收比或极化指数的读测值。 解决方法:应选用品质较好的绝缘电阻表。日本共立(3121,3122型)等许多绝缘表的内阻都比较大,输出
20、短路电流较小,测出的示值误差相对要大。,22,检定注意事项 1 使用厂商提供的专用测试线,不可随意使用一般的测试线替代,否则会因测试线泄漏过大或击穿拉弧造成示值误差。 2 “G”端屏蔽线,应与仪表“G”和高阻箱“G”或“ ”连接好。 3 5000V或10kV高压等级的绝缘电阻表, 应选用固定式的耐高压的高阻箱,不可选用可调节步进式的高阻箱。因为步进式高阻箱在较高的电压下,内部转换开关触点之间会有间隙拉弧打火现象,引起误差增大。 4 检定装置要注意电压变差、温度变差和环境湿度引起的器具自身产生的示值偏差。 多电压指针式绝缘电阻表,在检定过程上要注意表盘刻度上标注的各额定电压下试值读取的倍率,每个
21、电压所测的绝缘示值要乘以相对应的倍率。,23, 在检定额定电压值时,应选用高内阻高压表。 在采用分压器、数字万用表测试时应注意绝缘电阻表内阻及万用表内阻引起的测量误差。建议用高阻箱0.1/1000M取样分压器,用数字万用表并接在高阻箱0.1M上读取,实际电压值应为分压倍率乘以万用表读数值。 不可直接用万用表测定输出直流电压值,因为用普通的指针式万用表其内阻为10k。数字式用万用表内阻为10M。 应当用内阻阻抗较大的高压表或用分压器等负载电阻足够大的方式去测量。 7 绝缘电阻表使用的电池应选用品质较好的碱性电池,尽量不用碳性电池。,24,(五) 绝缘电阻表的输出短路电流对绝缘测试准确性的影响,中
22、华人民共和国国家标准 GB 50150-2006“电气装置安装工程 电气设备交接试验标准”的总则 1.0.10 项第6条规定“用于极化指数测量时,兆欧表短路电流不低于2mA” 。 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 845.12004 “电子式绝缘电阻表”,第5.7项“输出短路电流” 要求:输出短路电流应不小于0.2、0.5、1、2、5、10mA;第6.5项 “工作电压建立时间” 要求:应对0.1F容性负载上电压建立时间进行测量测定。 以上标准都对电子式绝缘电阻表的输出短路电流和工作电压建立时间提出了严格要求。这是因为绝缘电阻表的这两项能力指标对于变压器、电缆、电机等大型设备绝缘电阻、吸收比
23、、极化指数的准确测量具有极大的影响。,25,下面我们就这两项指标对绝缘测试的影响及检测方法作一些粗简的定量分析,给作绝缘检测的工程技术人员提供一个参考。 绝缘电阻表输出短路电流的大小可反映出该表内部输出高压源内阻的大小。当被测试品存在分布电容量时,在测试过程的开始阶段,绝缘电阻表内的高压源要通过其内阻向该电容充电,并逐步将电压充到绝缘电阻表的输出额定高压值。 这种状态如下图示:,IR,图中 E0: 表内高压源 r : 高压源内阻 C: 分布电容 IC: 电容充电电流 R: 试品绝缘电阻 IR: 绝缘泄漏电流 IX= IR+ IC : 绝缘表测得的电流,图(1),26,试品上的端电压即电容C上的
24、电压由下式决定: 式(1) 式中: 为试品上的端电压。 为试品施加高压的时间。 为时间常数,其中 是电源内阻与试品绝缘电阻的并联值。 由于绝缘电阻R 远大于电源内阻r,所以: RX=r/Rr 则 =r.c 式(2) 式(1)可写作 式(3),27,iC,E0,0,t,uC, uR, iC,uC,式(3)表述的端电压UC 随时间上升的曲线如右图示,由图可见: 试品上的电压是随加上高压后时间的推移而逐步上升的,最终达到; 给电容充电的电流是随时间的推移而逐步减小的,最终为零。,图(2),前面,我们在图(1)中提到 IR+IC 即在绝缘电阻表测得的电流中,不仅有绝缘电阻上的分量,也加入了电容充电电流
25、分量,这一充电电流使测得的绝缘电阻值在充电过程中显现得偏小。 显然,如果试品的电容量值很大,或高压源内阻 r 很大,这一充电过程的耗时就会加长。如式(2) = r c 时间常数是由内阻 r 和分布电容 C 的乘积决定的(单位为秒),28,下面我们给出一个实例,看一看绝缘表内阻的大小对绝缘值测试的影响到底有多大。 例如:额定电压为5000V的绝缘电阻表,若其短路输出电流为80A(3122型、3123型绝缘表),其内阻为: r = 5000V/80A62M ( E0 /I = r) 如果试品的实际绝缘电阻值为1000M,分布电容量为0.15F,则时间常数 = r.c = 62M0.15F9 (秒)
26、, 在18秒时刻,我们按(1式)计算得到,电容上的电压(B、E间)仅为4323V,试品与高压源间的电压差(A、B点间)为: 5000V4323V=676V 则电压差引起的充电电流应为: 676V60 M=11.3A。 由此可见,由充电电流而形成的等效电阻为: 5000V11.3A442M,29,已知绝缘值为1000M,而显示的测得绝缘值仅为306M。这一测量结果已不能反映绝缘值的真实状况了。 太小短路电流的绝缘表其试值主要是随容性负载容量的变化而改变,即容量小,测试阻值大;容量大,测试阻值小。同时也会使吸收比值R60S/R15S严重偏大。 对于同样的试品(r=1000M、C=0.15F ) ,
27、用一台短路电流为5mA的绝缘表测试,情况会根本不同,这是因为:该表内阻 r = 5000V/5mA = 1M, 则 = rc = 1M0.15F = 0.15(秒) 在t=10(秒)时刻,试品与高压源间的电压差(A、B点间)为: 5000V4999.99V0V 可见电容充电电流早已衰减为零,对绝缘测试的真实性不产生影响。 所以,为保障准确测得R15S,R60S的试值,应选用输出短路电流大充电速度快的大容量绝缘电阻表。这正是GB 50150-2006“电气装置安装工程 电气设备交接试验标准” 规定“用于极化指数测量时,兆欧表短路电流不低于2mA”的原因。,30,在测量时间的第15秒时刻,被检仪器
28、显示应为R15S4750 M( 因有电容C存在,所以被测阻值要比标称值小5% ); 当测量时间为60秒时,仪器显示应为R60S=5000M,吸收比应为R60S/R15S1.05。 说明:在第15秒时刻,仪器向电容C充电的电流越小,表示仪器的充电能力越强,吸收比就越趋于“1”。在现场测试的吸收比才越准确。,鉴别绝缘电阻表的充电能力及其对吸收比R60S/R15S测量的影响量,可按如下图示的检定方法判定。,图中: C可采用CBB型无极化无吸收的优质电容,容量为 0.15/6.3kV ; R为 5000M/5kV的电阻。,31,(六)在发电机(变压器)、相绕组分别对地和邻相绕组间测量绝缘时,为什么第一
29、次测得的绝缘阻值要比后面分别测的阻值大?,32,设第一次绝缘测量在相绕组与地和、相间进行,如下图示: 由于在第一次测量前三相间介质处于原态,无极化现象,但当相绕组加上直流电压后,相绕组与地及、相间的介质发生极化,即:介质极化的正极性朝向相绕组,介质极化的负极性朝向地及、相绕组。,虽然可将相对地进行放电,使相间分布电容上的电荷被充分放完。但这种绝缘体内的介质间极化状态,不能很快恢复原始状态(无方向极性状态)。,33,当进行相绕组与地和、相间绝缘测试时,在相绕组加上直流电压后,刚才的介质极化状态要发生反向逆变,即:介质极化的正极性朝向相绕组,介质极化的负极性朝向地及、相绕组。如下图示:,C,A,B
30、,C,A,B,改变介质极化极性是需要吸收仪表输出电流能量的,即在加压后的同一时点,经相绕组流过地间绝缘体的吸收电流要比初次测量相时所需电流大,从而使得测出的绝缘阻值变小了。 同理,在测完地,地,地后,回头再次测地时,其示值将比第一次的偏小,而与、相测试的值基本一致了。,34,两次加电压后相间极化状态比较图,35,(七)绝缘电阻表选用指导,(1)在实验室或测纯电阻值时,选用数字式绝缘电阻表比较精确,直观。 (2)在测非纯电阻值时,或干扰较大的场合,应选用指针式绝缘电阻表,这样被测试品充电趋势比较直观,且抗干扰性能较好。 (3)在强干扰情况下或需检测被测试品的吸收比,极化指数,选用指针式或数字式和
31、指针式双重显示的智能仪表;对被测试品分布电容量较大的,应选择输出短路电流大的仪表(一般选用2mA以上)。,36,(4)绝缘电阻表按试验电压等级,可分为低压50V、100V、250V、500V、1000V。高压2500V、5000V、10kV等,电力设备常用的电压等级为1000V、2500V、5000V特殊场合使用10kV;试验电压的选择依据是试品的额定工作电压和 容量大小;低电气设备和家用电器,选用的试验电压等级常高于工作电压,电力设备的工作电压较高,试验电压的等级常低于试品工作电压。,37,(八) 水内冷发电机组专用绝缘测试仪表种类、使用方法、注意事项和常见问题,近年来我国的发电机组越做越大
32、,绝缘性能越来越好,对绝缘测试的要求也有很大提高。 上海电机厂、哈尔滨电机厂、德阳东方电机厂等三大电机厂已将我公司KD2678水内冷发电机专用绝缘表作为这些厂的专用配套仪表,在国内得到了广范的使用,由于历史原因,目前ZC-37绝缘表仍在一些发电厂使用,这两种仪表是我国发电机组绝缘测试的主要仪表。 为方便用户对这两种仪器有一个全面的认识,下面的表格给出了这两种表的功能、性能的比较供客户参考。,38,KD2678、ZC-37水内冷发电机绝缘测试仪 功能性能比较表(-),39,KD2678、ZC-37水内冷发电机绝缘测试仪 功能性能比较表(二),40,1 使用方法 KD2678表采用DC/DC变换技
33、术,将AC220V电压整流后升压至DC2500V作试验高压源,加载电机的绕组与机座间,绕组对汇水管间的电流,被汇水管端钮屏蔽,绕组对机座间的电流流入表内,根据这个电流的大小,指示出被测试品的值。由于汇水管屏蔽端口的电位是跟随机座的电位,保证了汇水管与机座间的电位差为零,这样就使得汇水管端口至机座间无电流流过,保证绝缘测试的准确。 KD2678表测水内发电机绝缘电阻之前准备工作: (1)首先断开发电机所带负载。 (2)将汇水管法兰盘上、下连接褡扣断开,并用导线将法兰盘上端短接在一起,用KD2678专用汇水管线夹在短接处。,41,(3)用数字万用表电阻档测汇水管与机座之间的绝缘值(3k)测汇水管与
34、绕组的阻值(80k)。,测试连线如下两种接线测试方法:,中性点断开,中性点连通,C相,42,2 注意事项: (1)KD2678绝缘表的汇水管测试线,是采用电流、电压双线的原理来消除汇水管引线电阻引起的误差。所以测试中应以此线连接汇水管端口与法兰盘处。 (2)测试前应确认试品不带电,尤其是汇水管与机座之间不能带电(哪怕是几十到几百毫伏)消除电压后才能测试(它不是极化电势,而是串扰电势)。,测试中,水内冷发电机电气等效图与下图示意:,图中: C1,C2,C3 为分布电容; R1 为水阻 R2 为汇水管-机座间的电阻 R3 为发电机绕组对地绝缘电阻,43,3 常见问题: (1)汇水管上串入有几十毫伏
35、直流电压时,KD2678型绝缘测试仪会出现如下现象: 指针表显示值很快指向无穷大,数字显示的R15S值比R60S值要大,即吸收比小于1。在汇水管上所带的直流电压越高,此种现象就越明显。 (2)汇水管上串入的直流电压在几百毫伏时,KD2678型绝缘测试仪会出现如下现象: 指针表显示值摆动幅度较大,数字表显示的电压值只有几百伏或一千多伏。在关闭高压时,数字表显示电压值在三千多伏。 以上两种汇水管带电现象,都会使KD2678表无法正常测试。 测试前,在汇水管与机座间外加一个反向电压,以抵消串入的直流电压。然后可进行测试。 (3)在测完地的绝缘值后,再测地;地的绝缘值时,其示值将比第一次的偏小,这是正
36、常的(见讲议前部份)。,44,4 水内冷发电机组在小修时,主机母线主变联合绝缘测试为什么测得的阻值只有几兆欧或几十兆欧 水内冷发电机在小修时,没时间断开母线和主变,而是从中性点处并联联合式整体进行绝缘测试。 日常我们所讲发电机组的绝缘测试是水内冷发电机组三相绕组对机座之间的电气绝缘值。,中 性 点,A相,B相,C相,D母线,E主变,发电机组,RA,RB,RC,RDA,RDB,RDC,REA,REB,45,通常测试方法有:三相绕组对机座之间分别进行绝缘测试。(即断开中性点的连结),和三相绕组对机座同时进行绝缘测试(即中性点处连结测试,并联法)。绕组单相所测得的绝缘阻值要大于绕组三相并联时所测得的
37、阻值。 任何被测绝缘体在检测绝缘时,被测试品都会存在因泄漏而造成误差。因此为了消除水内冷发电机组在测量绝缘试验中因汇水管、法兰盘泄漏而造成的误差,测量仪表在汇水管与法兰盘处进行泄漏电流自动补偿、屏蔽。如果不进行补偿、屏蔽,发电机组汇水管、法兰盘泄漏电流远大于绕组对机座之间的泄漏电流,仪表所接收的电流实际是汇水管、法兰盘的误差电流,测出的绝缘值是汇水管、法兰盘对机座之间的绝缘值,而不是真实的绕组绝缘值,由于汇水管、法兰盘对机座的分布电容远小于绕组对机座的分布电容,吸收比也会比正常值要小很多,甚至没有吸收过程。,46,若发电机组与母线,主变联合测试,前面讲过,测量仪表仅只能对发电机组内部因汇水管、法兰盘造成的泄漏电流进行补偿屏蔽,但母线、主变造成的泄漏电流无法进行补偿屏蔽,且仪表接收电流比单独发电机定子绕组的漏电流要大很多,从而使测得的绝缘阻值就很小。实际上是母线、主变与三相定子绕组各绝缘值的并联,测得整体阻值理应变小。一般情况下,主机、母线、主变联合测试的绝缘值在10兆欧左右,若只有几兆欧或更低,则要进行除潮后再测试。,
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