高压试验第4章.ppt
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1、第四章 电器试验设备,本章介绍常用电器试验仪器设备。重点介绍这些仪器设备的简要工作原理、技术性能、用途、操作方法和注意事项,第一节 绝缘电阻表,绝缘电阻表用来测量电气设备的绝缘电阻,绝缘电阻的单位是兆欧,故绝缘电阻表又叫兆欧表。 由于简便而有效,绝缘电阻表用于检验电气设备的绝缘状况十分广泛,应用很多。 要测量准确,必须了解绝缘电阻表的工作原理、技术性能、操作方法和注意事项 一、如何选择绝缘电阻表(电压和量程) 绝缘电阻表的输出电压通常有250、500、1000、2500、5000和10000V等多种。 100V以下:250V/量程50M及以上绝缘电阻表 500V以下至100V:500V/量程1
2、00M及以上绝缘电阻表 3000V以下至500V:1000V/量程2000M及以上绝缘电阻表 10000V以下至3000V:2500V/量程10000M及以上绝缘电阻表 10000V以上:2500V或5000V/量程10000M及以上绝缘电阻表 用于极化指数测量时短路电流不应低于2mA。,二、绝缘电阻表的形式和结构,按电源形式分 手摇发电机 电子式电源 手摇式绝缘电阻表 1)工作原理 手摇小发电机 比率式磁电系测量机构 有电压线圈YV和电流线圈YA。无游丝,指针无定位。Ra、Rv分别串接在YA和YV中。,2)使用举例 测量电力电缆芯线绝缘电阻 端子L接电缆芯线 端子E接电缆金属外皮 端子G接电
3、缆绝缘层(用裸铜线在靠近导线的绝缘层上缠绕两圈) G的作用:消除杂散电流对测量的影响。,整流电源型绝缘电阻表 采用整流电源或干电池代替手摇小发电机,经整流稳压、倍压升压至所需测试用高电压。 优点:稳定的输出电压 缺点:需有电源的场所或配备干电池,自动化绝缘电阻测试仪 有指针式和数字式两种显示 可存储测量数据,计算吸收比、极化指数 可自动对残留电荷放电,三、绝缘电阻表的容量和负载特性,绝缘电阻的容量 绝缘电阻表的容量即最大输出电流值。 输出端经毫安表短路后测得。 又称为绝缘电阻表的输出短路电流值 容量小,对被测物的充电速度慢,会影响吸收比和极化指数,应选用大于1mA的绝缘电阻表。对220kV及以
4、上的大容量变压器要求大于2mA的绝缘电阻表。,绝缘电阻的负载特性 绝缘电阻表的负载特性即被测电阻R和绝缘电阻表端电压U的关系曲线。 不同型号的绝缘电阻表其负载特性是不同的。,选用绝缘电阻表时应注意 被试品的绝缘电阻合格范围要求严格时应选用负载特性好的绝缘电阻表 对有介质吸收现象的电机、变压器等设备,其绝缘电阻值、吸收比值和极化指数会随绝缘电阻表端电压变化。故历次试验应选用负载特性相同的绝缘电阻表 用作低压回路的耐压试验(1min)应选用容量大负载特性好的绝缘电阻表,四、用绝缘电阻表测试绝缘电阻操作步骤 为保障测量时人身及设备安全,并尽量使测量数据准确应按现场绝缘试 导则 绝缘电阻、吸收比和极化
5、指数试验规定的实验步骤进行试验。 断开被试品电源、接地、放电。电容量较大时要充分放电(5min) 清洁被试品外绝缘处的脏污 绝缘电阻表端子E接被试品的接地端,L接高压端,G接屏蔽端。(见书174页) 驱动绝缘电阻表达额定转速或接通绝缘电阻表电源,等指针稳定后(60s),读取绝缘电阻值。 测量吸收比和极化指数时,先驱动绝缘电阻表至额定转速,等指针 至“”时,将高压端立即接至被试品上,同时记录时间,分别读出15s和60s(或1min和10min)时的绝缘电阻值。 读取绝缘电阻值后,先断开接至被试品高压端的连线,再停止绝缘电阻表。测试大容量设备时应尤为注意,以免放电电流损坏绝缘电阻表。 断开绝缘电阻
6、表后应对被试品短接放电并接地。 测量时应纪录被试品的温度、湿度、气象情况、日期及所使用仪表。,五、影响测试结果的各种因素 外绝缘表面泄漏。相对湿度大于80%的潮湿天气需使用屏蔽端子 残余电荷。上一次试验后接地放电不充分,可影响第二次复测时的测量值。 对大型设备应充分放电5min以上。 感应电压。测量高压架空线的绝缘电阻时若附近存在高压电场,不能进行测量,以防止静电感应电压危机人身安全,同时,测量无效。 温度。被试品温度应在1040C。绝缘电阻随温度升高而降低。 六、绝缘电阻测量结果的判断 绝缘电阻的测量是最基本的项目,可初步估计设备绝缘状况 对规定了绝缘电阻最低值的设备(低压设备),可由最低值
7、判断设备好坏 高压设备的绝缘电阻要参考历次试验纪录,及别的试验结果判断设备的好坏,第二节 直流电桥,电气试验中测量直流电阻是常见的试验项目。所用的测量仪器有: 单臂电桥 双臂电桥 变压器直流电阻速测议 开关接触电阻测试仪 一、单臂电桥 单臂电桥工作原理 电桥平衡时 Rx/R3=R2/R1 即:Rx=(R2/R1)R3=KR3 K:倍率。K=R2/R1,用单臂电桥测试直流电阻操作步骤 电桥平置,放入电池 被测电阻接于电桥的x1,x2接线柱 打开检流计锁扣,检查调整零位 置灵敏度旋钮于最小位置 估计被测电阻值设置倍率切换开关为适当位置 估计被测电阻值及倍率切换开关位置设置电阻波段开关为适当位置 开
8、始测量,先合上电源B,再合上检流计开关G,根据检流计方向调节可变电阻使检流计归零 旋转灵敏度旋钮,逐步提高灵敏度,同时调节可变电阻使检流计保持零位,直至灵敏度为最大,并检流计归零,测量结束 测量结束后先断开检流计开关G,再断开电源开关B,以避免感应电势烧坏检流计 锁检流计锁扣 被测电阻值为可变电阻盘指示数乘上倍率切换开关指示数 被测电阻小应减去引线的电阻得出被测品电阻 做好记录包括电阻值、温度等,二、双臂电桥 双臂电桥工作原理 在测量低电阻(0.00000110)时,为了消除测试时连接线电阻和接线柱接触电阻的影响,应使用双臂电桥。 其原理如下: Rx:被测电阻。 R1,R2,R3,R4,Rn:
9、标准电阻。 调节过程始终使 R1/R2=R3/R4 假设没有R3,R4,检流计接于D、F之间,即为单臂电桥。由于Rx,Rn很小,测量结果将有很大的误差。 若能找到某一点F使 R1/R2=(Rx+R)/(Rn+R)=Rx/Rn 但是F点找不到。 如果电桥平衡时又能保持R1/R2=R3/R4 则必有:R1/R2=R3/R4=Rx/Rn 即:Rx=Rn(R1/R2)与r无关。,关键在于保持比例关系R1/R2=R3/R4。有两种办法实现 一种是把R1,R2,R3,R4采用不可调的固定电阻,Rn为可调电阻,调节Rn使电桥平衡。 另一种是Rn采用固定电阻,R1,R2采用联带同步调整电阻,调R1,R2时,保
10、持R1/R2=R3/R4不变。,用双臂电桥测试直流电阻操作步骤 电桥平置,放入电池 按图4-9(a)接线方式接入被试品电阻Rx 接通电桥电源开关B1,调整检流计零位 置灵敏度旋钮为最小位置 估计被测电阻,将倍率开关,电阻读数步进开关置于适当位置 按下B,对被测电阻充电,等待一定时间后,再按下G,调整步进读数开关电阻值,使检流计至零位,逐步增大灵敏度,并调整步进读数开关电阻值,必要时可旋转电阻滑线盘,使检流计零位。 灵敏度最大,检流计稳定零位,读取步进开关和滑线盘电阻值之和,乘上倍率开关读数,即为电阻读数 按下B并旋转,则锁定,按下G并旋转,则锁定G,但测试之初不要锁定G 零位稳定后即可断开G,
11、读数后再断开B,再断开B1,拆除引线C1,P1,P2,C2 记录天气条件,温度,并进行电阻值的温度换算 双臂电桥使用后应将检流计的锁扣锁住 双臂电桥测量范围0.0000111,测量精度为0.2%,三、直流电阻速测仪 直流电阻速测仪的用途和工作原理 用途:测量电力变压器的直流电阻。但电力变压器变压器的电感很大,充电时间很长。直流电阻速测仪正是用于这种测量。 工作原理:直流电阻速测仪一般由恒压恒流源供给直流测试电源,合上开关,电路中的电流很快进入恒定状态,使充电时间大大缩短。电阻愈大,所需电流源电流愈小。 直流电阻速测仪的精度为0.2级,也有0.1级的。 直流电阻速测仪的使用方法 直流电阻速测仪的
12、使用方法由各厂家使用说明书作出规定。 接线方法,面板有4根试验引线,两根电流线I+,I-。两根电压线U+,U-。分别对应双臂电桥的C1,C2,P1,P2。接到被测电阻上。 接好线后,合上电源开关,预热10min 根据被测电阻的大小选择测量电流 按下测量键,待稳定后屏面显示测量电阻值,如需重复测量,只需在屏面显示数据后的2min内再按一次测量键即可重复测量。 测量结束后,仪器自动进入消弧状态。,四、开关接触电阻测试仪 规程规定需要测量开关的接触电阻,测量时的电流为100A,前面的电桥和直流电阻速测仪都达不到要求,必须用“开关接触电阻测试仪”。,测量时应注意 连接线16mm2 电压线和电流线不要纠
13、缠,电压线接于电流线内侧,与被测物紧密连接 未完成接线不允许通电 被试品不允许带电 测试时,接好线,按下电源开关,调节电流至100A,稳定后读数,完毕后将输出电流调至最小,切断电源开关,拆除连接线,第三节 介质损耗角测试设备,介质损耗角测试是电气试验中用得较多的常规试验项目。常用到: 西林电桥(QS1型交流电桥) 介质试验器(M型试验器) 智能介质损耗角测试仪 一、QS1型交流电桥 用QS1电桥测量tan包括升压试验设备(试验变压器及调压控制设备等)、QS1电桥桥体、标准电容三部分。现场组合时有正接线,反接线两种方式。,可变电容C4,由左边一排三个旋转开关调节。根据tan=C4。盘面直接标出t
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