一、泄漏電流
測量泄漏電流所用的設備要比兆歐表復雜,一般用高壓整流設備進行測試。由于試驗電壓高,所以就容易暴露絕緣本身的弱點,用微安表直測泄漏電流,這可以做到隨時進行監(jiān)視,靈敏度高。并且可以用電壓和電流、電流和時間的關系曲線來判斷絕緣的缺陷。因此,它屬于非破壞性試驗。
1、泄漏電流的特點
(1)試驗電壓高,并且可隨意調節(jié)。
(2)泄漏電流可由微安表隨時監(jiān)視,靈敏度高,測量重復性也較好。
(3)根據(jù)泄漏電流測量值可以換算出絕緣電阻值,而用兆歐表測出的絕緣電阻值則不可換算出泄漏電流值。
(4)可以用或的關系曲線并測量吸收比來判斷絕緣缺陷。
(5)測量原理
當直流電壓加于被試設備時,其充電電流(幾何電流和吸收電流)隨時間的增加而逐漸衰減至零,而泄漏電流保持不變。故微安表在加壓一定時間后其指示數(shù)值趨于恒定,此時讀取的數(shù)值則等于或近似等于漏導電流即泄漏電流。
2、影響測量結果的主要因素
(1)高壓連接導線
由于接往被測設備的高壓導線是暴露在空氣中的,當其表面場強高于約20kV/cm時(決定于導線直徑、形狀等),沿導線表面的空發(fā)生電離,對地有一定的泄漏電流,這一部分電流會結果回來而流過微安表,因而影響測量結果的準確度。
一般都把微安表固定在升壓變壓器的上端,這時就必須用屏蔽線作為引線,也要用金屬外殼把微安表屏蔽起來。
(2)表面泄漏電流
泄漏電流可分為體積泄漏電流和表面泄漏電流兩種。表面泄漏電流的大小,只要決定于被試設備的表面情況,如表面受潮、臟污等。為真實反映絕緣內部情況,在泄漏電流測量中,所要測量的只是體積電流。但是在實際測量中,表面泄露電流往往大于體積泄漏電流,這給分析、判斷被試設備的絕緣狀態(tài)帶來了困難,因而必須消除表面泄漏電流對真實測量結果的影響。
消除影響的辦法實施被試設備表面干燥、清潔、且高壓端導線與接地端要保持足夠的距離;另一種是采用屏蔽環(huán)將表面泄漏電流直接短接,使之不流過微安表。
3、測量中的問題
在電力系統(tǒng)交接和預防性實驗中,測量泄漏電流時,常遇到的主要異常情況如下。
(一)從微安表中反映出來的情況
(1)指針來回擺動。這可能是由于電源波動、整流后直流電壓的脈動系數(shù)比較大以及試驗回路和被試設備有充放電過程所致。若擺動不大,又不十分影響讀數(shù),則可取其平均值;若擺動很大,影響讀數(shù),則可增大主回路和保護回路中的濾波電容的電容量。必要時可改變?yōu)V波方式。
(2)指針周期性擺動。這可能是由于回路存在的反充電所致,或者是被試設備絕緣不良產生周期性放電造成的。
(3)指針突然沖擊。若向小沖擊,可能是電源回路引起的;若向大沖擊,可能是試驗回路或被試設備出現(xiàn)閃絡或產生間歇性放電引起的。
(4)指針指示數(shù)值隨測量時間而發(fā)生變化。若逐漸下降,則可能是由于充電電流減小或被試設備表面絕緣電阻上升所致;若逐漸上升,往往是被試設備絕緣老化引起的。
(5)測壓用微安表不規(guī)則擺動。這可能是由于測壓電阻斷線或接觸不良所致。
(6)指針反指。這可能是由于被試設備經測壓電阻放電所致。
(7)接好線后,未加壓時,微安表有指示。這可能是外界干擾太強或地電位抬高引起的。
(二)溫度
與絕緣電阻測量相似,溫度對泄漏電流測量結果有顯著影響。所不同的是溫度升高,泄漏電流增大。
(三)電源電壓的非正弦波形
在進行泄漏電流測量時,供給整流設備的交流高壓應該是正弦波形。如果供給整流設備的交流低壓不時正線波,則對測量結果是有影響的。影響電壓波形的主要是三次諧波。
(四)加壓速度
對被試設備的泄漏電流本身而言,它與加壓速度無關,但是用微安表所讀取得并不一定是真實的泄漏電流,而可能是保護吸收電流在內的合成電流。
(五)微安表接在不同位置時
在測量接線中,微安表接的位置不同,測得的泄漏電流豎直也不同,因而對測量結果有很大影響
(六)試驗電壓極性
(1)電滲透現(xiàn)象使不同極性試驗電壓下油紙絕緣電氣設備的泄漏電流測量值不同。電滲透現(xiàn)象是指在外加電場作用下,液體通過多孔固體的運動現(xiàn)象,它是膠體中常見的電動現(xiàn)象之一。
(2)試驗電壓極性小于對引線電暈電流的影響
在不均勻、不對稱電場中,外加電壓極性不同,其放電過程及放電電壓不同的現(xiàn)象,稱為極性效應。
4、測量時的操作規(guī)定
(1)按接線圖接好線,并由專人認真檢查接線和儀器設備,當確認無誤后,方可通電及升壓。
(2)在升壓過程中,應密切監(jiān)視被試設備、實驗回路及有關表記。微安表的讀數(shù)應在升壓過程中,按規(guī)定分階段進行,且需要有一定的停留時間,以避開吸收電流。
(3)在測量過程中,若有擊穿、閃絡等異常現(xiàn)象發(fā)生,應馬上降壓,以斷開電源,并查明原因,詳細記錄,待妥善處理后,再繼續(xù)測量。
(4)實驗完畢、降壓、斷開電源后,均應對被試設備進行充分放電。
(5)若是三相設備,同理應進行其它兩項測量。
(6)按照規(guī)定的要求進行詳細記錄。
5、測量時可能遇到的問題
(1)泄漏電流過大。這可能是由于測量回路中各設備的絕緣狀況不佳或屏蔽不好所致,遇到這種情況時,應首先對實驗設備和屏蔽進行認真檢查,例如電纜電流偏大應先檢查屏蔽。若確認無上述問題,則說明被試設備絕緣不良。
(2)泄漏電流過小。這可能是由于線路接錯,微安表保護部分分流或有斷脫現(xiàn)象所致。
(3)當采用微安表在低壓側讀數(shù),且用差值法消除誤差時,可能會出現(xiàn)負值。這可能是由于高壓線過長、空載時電暈電流大所致。因此高壓引線應當盡量粗、短、無毛刺。
(4)硅堆的異常情況
在泄漏電流測量中,有時發(fā)生硅堆擊穿現(xiàn)象,這是由于硅堆選擇不當、均壓不良或質量不佳所致。
6、測量結論
對泄漏電流測量結果進行分析、判斷可從下述幾方面著手。
(一)與規(guī)定值比較
泄漏電流的規(guī)定值就是其允許的標準,它是在生產實踐中根據(jù)積累多年的經驗制訂出來的,一般能說明絕緣狀況。對于一定的設備,具有一定的規(guī)定標準。這是最簡便的判斷方法。
(二)比較對稱系數(shù)法
在分析泄漏電流測量結果時,還常采用不對稱系數(shù)(即三相之中的最大值和最小值的比)進行分析、判斷。一般說來不對稱系數(shù)不大于2。
(三)查看關系曲線法
(四)空載電流對試驗結果的影響
二、直流耐壓試驗
直流耐壓試驗與交流耐壓相比有以下幾個特點:
(1)設備較輕便。
(2)絕緣無介質極化損失。
(3)可制作伏安特性。
(4)在進行直流耐壓試驗時,一般都兼做泄漏電流測量,由于直流耐壓試驗時所加電壓較高,故容易發(fā)現(xiàn)缺陷。
(5)易于發(fā)現(xiàn)某些設備的局部缺陷。
綜上所述,直流耐壓試驗能夠發(fā)現(xiàn)某些交流耐壓所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。但這兩試驗不能互相代替,必須同時應用于預防性試驗中,特別是電機、電纜等更應當作直流試驗。
(一)試驗電壓的確定
進行直流耐壓試驗時,外施電壓的數(shù)值通常應參考該絕緣的交流耐壓試驗電壓和交、直流下?lián)舸╇妷褐龋饕歉鶕?jù)運行經驗來確定。
(二)實驗電壓的極性
電力設備的絕緣分為內絕緣和外絕緣,外絕緣對地電場可以近似用棒—板電極構成的不對稱、極不均勻電場中,氣體間隙相同時,由于極性效應,負棒—正極的火花放電電壓是正棒—負極的火花放電電壓的2倍多。
應指出,直流耐壓試驗的時間可比交流耐壓試驗的時間(1min)長些。直流耐壓試驗結果的分析判斷,可參閱交流耐壓試驗分析判斷的有關原則。