电气设备预防性试验方法培训讲义.docx
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电气设备预防性试验方法培训讲义
第一讲安全
一、在电力生产中，安全有哪几个方面的含义?
在电力生产中，安全有三个方面的含义：
1.确保人身安全
2.确保设备安全
3.确保电网安全
二、安全第一、预防为主贯彻“安全第一、预防为主”的方针，保障职工在生产中的安全和健康。
“安全第一”是电力企业安全生产的基本方针，企业要时刻把安全生产放在首位，通过采取一切有效的技术措施和管理措施，保护人身和设备安全。
当生产和安全发生矛盾时，首先要服从安全。
“安全第一，预防为主”是一个有机的整体，预防为主是落实安全措施的关键，安全生产要居安思危，制定切实可行的安措和技措，平时做好实验设备的维护和管理，施工时小心谨慎，防患于未然。
三、做到“三不”伤害
1.不伤害自己
2.不伤害他人
3.不被别人伤害
首先在保障自身安全的前提下才能顾及他人和设备安全，有责任和义务提示他人注意安全，避免发生安全事故。
四、在电气预防性试验时的安全注意事项
1.试验设备可靠接地、被测试物（比如盘柜、互感器二次侧、变压器和电机外壳、电缆非被测试相和接地小辫）接地点必须可靠接地，放电棒必须可靠接地，以保障人身和设备安全。
试验时必须先接接地，试验完毕后最后拆除接地线，以保障安全。
2.实验时设置安全警戒带和醒目的警示标志，必要时派专人看守。
（悬挂标识牌、装设遮栏）
3.必须按规程操作。
如实验时电压等级、加压时间、操作方法和顺序等必须按规程操作。
4.会使用电气安全用具。
电气安全用具分为绝缘安全用具和一般防护安全用具。
5.检查：
试验前先检查试验设备正常，方可开始试验。
6.验电：
对不确定是否带电设备必须验电，验电时三相都必须验，以防发生意外。
7.在变电所等要害部门调试时，负责人按有关规定填写工作票，工作结束后清理现场人员撤出后消票。
8.试验时必须至少两人，一人监护一人操作。
9.多人同时工作时，应统一听从作业负责人指挥，不得单独擅自操作。
10.会简单的急救和使用消防用具。
11.进入现场必须佩戴安全帽、穿戴工作服和绝缘鞋。
特别提示：
试验设备的电压等级，以免烧坏设备。
第二讲预防性试验项目及注意事项
一、电气设备预防性试验的项目
1测量绝缘电阻是一种最常用而又最简单的试验方法，通常用兆欧表进行测量。
根据测得的试品在1分钟时的绝缘电阻的大小，可以检测出绝缘是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮，但不能检测出绝缘的局部缺陷。
2测量泄漏电流：
与测量绝缘电阻的原理基本上是相同的，而且检出缺陷的性质也大致相同。
但由于泄漏电流测量中所用的电源一般均由高压整流设备提供，并用微安表直接读取泄漏电流。
因此，它与绝缘电阻测量相比又有自己以下的特点：
第一，试验电压高，并且可随意调节；第二，泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好；第三，根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值；第四，可以用i=f（u）或i=f（t）的关系曲线测量吸收比来判断绝缘缺陷。
3测量介质损失角：
是一项灵敏度很高的试验项目，它可以发现电气设备绝缘整体受潮、劣化、变质以及小体积被试设备贯通或未贯通的局部缺陷。
例如，对绝缘油而言，一般在耐压试验时，好油的击穿场强可达250kV/cm,坏油为25kV/cm,好油和坏油的击穿场强在数值上的差别是10：
1。
但是测量其介质损失角时，好油的很小，其
tgS=0.0001,而坏油则大到tgS=0.1,二者之间的差别是1:
1000,也就是说，后一试验的灵敏度较前者提高100倍。
由于介质损失角测量具有很高的灵敏度。
所以在电工制造和电气设备交接和预防性试验中都得到了广泛的应用。
但是，当被试品体积较大，而缺陷所占的体积又较小时，用这种方法就难以发现了。
4交流耐压试验：
是破坏性试验中的一种，它能进一步诊断出电气设备的绝缘缺陷。
交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度的最严格、最有效和最直接的试验方法，它对判断电气设备能否继续投入运行具有决定性的作用，也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。
5直流耐压试验：
除能发现设备绝缘受潮、劣化外，对发现绝缘的某些局部缺陷具有特殊的作用，往往这些局部缺陷在交流耐压试验中是不能被发现的。
6交、直流耐压比较：
直流耐压试验能够发现某些交流耐压试验所不能发现的缺陷。
但交流耐压试验对绝缘的作用更近于运行情况，因而能检出绝缘在正常运行时的最弱点。
因此这两种试验不能互相代替，必须同时应用于预防性试验中。
7电气设备预防性试验分类：
电气设备预防性试验通常按其对被试品绝缘的危险性可分为两类，即非破坏性试验和破坏性试验。
其中测量绝缘电阻、泄漏电流和介质损失角等试验项目是在较低电压下进行的试验称为非破坏性试验。
其目的是判断绝缘状态，及时发现可能的劣化现象。
直流耐压试验和交流耐压试验则是在高于工作电压下所进行的试验，故称为破坏性试验。
此两项试验进行时在设备绝缘上加上规定的试验电压，考验绝缘对此电压的耐受能力。
由于这类试验所加电压较高，考验比较直接和严格，在试验中有可能会给绝缘造成一定损伤。
应当指出，这两类试验是有一定顺序的，应首先进行非破坏性试验，然后再进行破坏性试验，这样可避免不应有的击穿事故。
例如进行变压器预防性试验时，当用非破坏性试验检测出其受潮后，应当先进行干燥，然后再进行破坏性试验，这样可以避免变压器维修困难和不应有的损失。
了解了预防性试验的项目，那么对那些电气设备要做预防性试验呢?
二、高压电气设备
1.学会看单线图
在这里我们就10KV系统举例，要知道一个10KV系统具体有那些电气设备及其型号，首先要看电气单线图。
从单线图可以很快看出这个系统的基本配置和电压等级，知道这个系统都有哪些设备，以及所需要做的试验项目及相应试验设备。
2•了解单线途中各符号所代表的电气设备和试验项目
我们就以上面的系统图为例，认识一些基本的电气设备。
比如断路器、电流互感器、电压互感器、零序电流互感器、熔断器、避雷器、电缆、电机、变压器等。
a.了解和掌握各电气符号所代表的电气设备。
b.查看设备表，对照实际设备检查设计与实际是否一致。
这里要强调一点的是，各设备的容量、电压等级、型号等要详细核对，不能有差错。
c.熟悉对各电气设备要做的预防性试验以及相应的试验设备。
具体
试验项目及方法，将在以后的分部分项中逐一讲到。
d.熟知各电气设备的预防性试验所需试验设备及接线方法。
e.熟知各项预防性试验的规定数据。
根据甲方不同要求，要熟悉《国标规范》和《华北电网规范》，对不同要求、不同地区设备按相应要求和规范进行试验。
f.掌握各项试验的操作方法和要领，牢记各项注意事项，以免发生人身和设备安全事故。
g.严格按规程操作，不违章作业。
3.按先非破坏性试验后破坏性试验进行逐项试验。
4.如果非破坏性试验不合格，应先做相应的处理，然后重新做非破坏性试验，合格后方可进行破坏性试验；否则进行破坏性试验毫无意义，而且很有可能损坏设备。
5.及时发现和提出并处理设备存在的相关问题。
6.及时准确记录试验数据和环境温度、天气状况等信息，以便对判断被测电气设备预防性试验是否合格。
7.预防性试验合格后，如实填写试验记录，并存档封存、上报公司总工备份。
8.会正确使用各试验设备。
注意试验设备的电源电压等级，以免烧坏试验设备。
爱惜和保护好试验设备，每次使用前检查是否正常，使用完毕进行清扫和维护。
搬运时切勿倒置，轻拿轻放，不要风吹、日晒、雨淋。
9.试设备使用前应擦拭干净。
检查变压器内的油是否足够，不够应补充合格的变压器油，在注油后应静止足够的时间，以排除变压器内空气，并用2500V兆欧表检查各绕组对外壳及地的绝缘电阻。
下面我们将分项讲解各电气设备项预防性试验的方法及注意事项。
第三讲变压器、电抗器、电容器
电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力
系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。
变压器的预防性试验的目的，是检查变压器的导电、导磁、绝缘
和机械坚固系统的质量是否符合有关标准和技术条件规定；制造是否存在缺陷，如短路、断路、放电、局部过热等。
变压器的试验可分为出厂试验、交接试验和预防性试验等，各种
试验的项目和标准不同，但其试验方法基本相同，现介绍一些变压器的基本常识和试验方法，供大家参考。
一、变压器
1.外观检查：
（1）检查变压器油箱、油枕有无
明显漏油痕迹。
（2）检查变压器油是否充足。
（3）检查变压器瓷瓶有无破损痕迹
（4）检查干式变压器线圈有无明显破损痕迹。
（5）检查分接开关和套管引线螺丝是否拧紧。
（6）变压器接地点接地是否良好。
2.绕组直流电阻测量
引线与绕
直流电阻试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，
组的焊接质量，绕组所用导线的规格是变压器双臂电桥
一一=-一
测中，发现了诸如变压器接头松动、分接开关接触不良、档位错误等许多缺陷，对保证变压器安全运行起到了重要作用。
（电机变压器电
桥测直阻，不能时时出现数据，应先充电，等检流计稳定后调节读取数据。
测量前先用万用表预测被测物阻值，充电前档位尽量放置高档，当检流计出现变化时，停G钮，一次减档测量，直至最后稳定。
）
（1）测量仪器选用
测量仪器的准确度等级、接线的方法、电流稳定情况等均会影响测量的准确度。
测量前应对这些因素加以考虑，以减小或避免可能产生的测量误差，而得到较为准确的测量电阻值。
直流电阻的测量可以用双臂电桥，也可以用感性直阻测试仪。
（2）测量方法
测量时双臂电桥的四根线（C1、P1、C2、P2）应分别连接，C1、
C2引线应接在被测绕组外侧，P1、P2接在被测绕组的内侧，以避免将C1、C2与绕组连接处的接触电阻测量在内。
感性直阻测试仪的接线是电流线在被测绕组的内侧，电压线在被测绕组的外侧。
接线完毕时，参照仪器说明书进行测量。
（3）测量的一般要求
1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三
相平均值的2%；无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%。
1.6MVA以下变压器，相间差别不应大于三相平均值的4%；线间差别一般不应大于三相平均值的2%。
为了便于与出厂和历次测量的数值比较，应将不同温度下测得的
绕组电阻值换算至75C时的阻值。
换算公式为
R75eRt［（T+75）/（T+t）］
式中：
R75^——75C时的电阻值
R――实测温度下的电阻值
T――常数，铜导线为235,铝导线为225
t――测试时绕组温度，C
（4）测量中注意事项
a.测量仪表的准确度应不低于0.5级；
b.导线与仪表及测试绕组端子的连接必须良好；
c.准确记录被试绕组的温度或环境温度；
d.测量大型高压变压器绕组的直流电阻时，测量绕组及其他非被
测的各电压等级的绕组应与其他设备断开（如避雷器、电缆
等）,绕组不能接地,禁止有其它人在变压器上工作,以防
止直流电流投入或断开时可能产生的感应高压危及安全,且
非被测绕组接地会导致产生较大的测量误差；
e有中性点引出的变压器，只测量相电阻，不测线电阻
f.双臂电桥读数是应该从正上方垂直读数，不应该斜视
g.及时准确记录测试结果，并表明单位是Q或mQ。
（5）错误的测量接线及试验方法
a充电时间不够，电流未稳定时即读取测量值;
b.
abc
ooo
ccC
RaRiRc
图1-2无中性点引出的星接绕组
测量接线与变压器接头连接位置不对，即测量时电压引线在电流引线的外侧或与电流引线同一位置，致使接触处电阻也包括在测量值之内；
c.测量某一绕组时，未将其他绕组与接
地体断开，造成充电不稳定
（6）试验结果的分析判断
a.测得的电阻值与出厂值或历次测得值相比，其变化不超过2%的认为是合格。
b.」接线的变压器所测得的电阻比设计值大，两线电阻比正常值大1.5倍，一线电阻比正常大3倍，则说明变压器有一相断线。
3•绕组变比、极性、组别检查
变压器的变比试验是验证变压器能否达到规定的电压变换效果，
变比是否符合变压器技术条件或铭牌所规定的数值的一项试验。
其目
的是检查各绕组的匝数、引线装配、分接开关指示位置是否符合要求，以及在运行中匝间是否发生短路等；是提供变压器能否与其他变压器并列运行的依据。
变压器的联结组标号是代表变压器各相绕组的连接方式和电动势
相量关系的符号，亦是变压器技术参数中很重要的一个参数。
（1）用测试仪测量变比、接线组别
该仪器具有良好的人机对话界
做该项试验可选用全自动变压器变比组别测试仪，其基本原理是将较高的电信号加载到高压绕组端，从低压绕组端取样信号，通过单片机的管理运算，从而获取所需数据。
面和操作平台，使用非常方便。
能
自动测试、打印、显示变压器绕组
的变比、组别和极性等参数。
没有
上述设备时，可以在变压器高
图1-3变压器绕组接线、极性检查接线图压侧加一电压，在低压侧测量，极
性可以用校线器和微安表来检查。
各相应分接的电压比顺序应与铭牌相同；电压35kV以下，电压
比小于3的变压器电压比允许偏差为士1%,其他所有变压器的额定分接电压比允许偏差为士0.5%,其他分接的偏差在变压器阻抗值（%）的1/10以内，但不得超过1%。
（2）用三相电源法测量变比
三相电源法的做法是把三相电源加到变压器高压侧，从低压侧测
量，计算高低压侧电压值之商，从而得到变比，这种方法操作简单、可靠。
（3）
用感应法测定接线组别
记录为“0”；接在bc间的毫伏表电流方向从表的正进负出，故记做
“+”；接在ac间的毫伏表电流方向从表的正进负出，故记做“+”。
同样，轮换加压于A、B及B、C间进行测量，所测的“+”“-”“0”共九个数列于表1-1中，这时按D,ynil接线的变压器进行测量的，同理可测出另外11种接线组别的变压器的极性规律。
表1-13相双线圈变压器接线组别的极性规律
级别及
接线
加压线间
+-
测量
（二次侧）
级别及
接线
加压线间
+-
测量
（二次侧）
a+b-
b+c-
+-ac
a+b-
b+c-
+-ac
Y,yo
AB
+
*
+
D,y6
AB
人
+
*
-
BC
-
+
+
BC
+
-
-
D,d6（0°）
AC
+
+
*
+
Y,d6（180°）
AC
-
-
*
Y,d1
AB
+
-
0
Y,d7
AB
-
+
0
BC
0
+
+
BC
0
-
-
D,y1（30o）
AC
+
0
+
D,y7（210。
）
AC
-
0
-
Y,y2
AB
+
*
Y,y8
AB
-
+
+
*
BC
+
+
+
BC
-
-
-
D,d2（60o）
AC
*+
-
+
D,d8（240°）
AC
*
+
-
Y,d3
AB
0
-
-
Y,d9
AB
0
+
+
BC
+
0
+
BC
-
0
-
D,y3（90o）
AC
+
-
0
D,y9（270o）
AC
-
+
0
Y,y4
AB
*
-
*
Y,y10
AB
+
*
+
*
+
BC
+
-
+
BC
-
+
-
D,d4（120o）
AC
+
*
-
D,y10（300°）
AC
-
*
+
+
Y,d5
AB
-
0
-
Y,d11
AB
+
0
+
BC
+
-
0
BC
-
+
0
D,y5（150°）
AC
0
-
-
D,y11（330°）
AC
0
+
+
在测量单数组别变压器极性时，3相中有1相的指示为零，但实
际不为零，主要是由于3相线圈的阻抗不完全相同造成的。
为了正确地判断“正、负、零”，应当把仪表指示值的大小记录下来，它们的区别是：
正负数值大小有差别，而应指零的却指示1个小的正数或负数（约为正负数的一半）。
但所测的9个数中包括了大小数，而大小数的分配有一定的规律，常属单数组别的变压器有3个小数、6个大数；属双数组别的则有6个小数、3个大数（表中有*者）。
4.交流工频耐压试验
交流耐压试验是检验变压器绝缘强度最直接、最有效的方法，对发现变压器主绝缘的局部缺陷，如绕组主绝缘受潮、开裂或者在运输
过程中引起的绕组松动，引线距离不够，油中有杂质、气泡以及绕组
绝缘上附着有脏物等缺陷十分有效。
变压器交流耐压试验必须在变压器充满合格的绝缘油，并静止一定时间且其他绝缘试验均合格后才能进行。
充油电力设备在注油后应有足够的静置时间才可进行耐压试验。
图1-5变压器交流耐压试验原理图
静置时间如无制造厂规定，则应依据设备的额定电压满足以下要求:
500kV
220及330kV
110kV及以下
图1-6变压器交流耐压试验接线图
（1）高压试验变压器（耐压器）的选择
高压试验变压器的选择无外乎两个方面，即容量大小和电压高低。
高压试验变压器的容量一般按被试品额定容量的千分之五来选择，电压的选择则必须严格按照《试验规程》所要求的电压来选取。
比如额定电压为35kV的电力变压器《规程》要求必须做到85kV左右，因此，我们可以选择最高输出电压为100kV的高压试验变压器。
对于容量太大的被试品相应地我们要选择的试验变压器的容量也会增大，这就意味着试验设备将会无比笨重，现场电源也难以满足试验要求。
配套测量设备（比如微安表、毫安表、交直流两用分器）、放电设备（比如放电棒）等不可或缺，我们在选择试验设备时，根据不同的试验项目合理地选择试验设备。
表1-2油浸式电力变压器工频耐压试验电压标准
变压器额定电压（kV）
6
10
35
1min工频耐压
有效值
建设部规范（kV）
21
28
72
华北电网规范（kV）
21
30
72
（17）
（24）
注：
括号内为低电阻接地系统
表1-3干式电力变压器工频耐压试验电压标准
变压器额定电压（kV）
6
10
35
1min工频耐压
有效值
建设部规范（kV）
17
24
60
华北电网规范（kV）
17
24
60
（2）.试验前应注意事项
a.核算试验设备和电源容量是否满足试验要求。
当被试设备较多，
而试验变压器容量较小时，可分批进行试验；
b.拆除与耐压设备相关联的电子线路部件及其它不能承受此试验
电压的设备部件，将被试设备的外壳和非被试设备可靠接地；
c.试验变压器（耐压器）使用前应擦拭干净，检查变压器内的油
是否足够，不够应补充合格的变压器油，在注油后应静止足够的时间，以排除升压变压器内空气，并用2500V兆欧表检查各绕组对外壳及地的绝缘电阻；
d.在进行交流耐压试验前，必须先进行各项非破坏性试验，如测
量绝缘电阻、吸收比、介质损失角等，对各项试验结果进行综合分析，如发现受潮或有绝缘缺陷时，应设法消除后再进行耐压试验，以免在交流耐压试验中，发生绝缘击穿，扩大绝缘缺陷，延长检修时间，增加检修工作量；
e.试验仪器联线正确，高压输出部分与被试品的连接应可靠。
g.测试绕阻应可靠短接，非被试绕组可靠短接后应接地。
（3）.试验过程中应注意事项
a.由于交流耐压试验是一种破坏性试验，试验所采用的试验电压
往往比运行电压高得多，过高的电压会使绝缘介质损失增大、发
热、放电，会回速绝缘缺陷的发展，故在对设备进行交流耐压试
验时应根据绝缘介质的不同及设备的运行状况的不同，按照有关
规程及试验标准选取相应的试验电压；
b.耐压试验过程中，升压应当从零开始，禁止在30%试验电压以上冲击合闸。
当试验电压升到40%以上时，应均匀升压，升压速度为每秒3%试验电压左右。
升压过程中应监视电流的变化，当保护动作后，应查明原因，消除后再进行试验；
c.交流耐压试验中，加至试验标准电压后，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来得及暴露出来，要求持续1min的耐压时间。
耐压时间不应过长，，以免引起不应有的绝缘损伤，甚至使本来合格的绝缘发生热击穿。
耐压时间一到，应速将电压降至输出电压的25%以下，再切断电源，严禁在试验电压下切断电源，否则可能产生使试品放电或击穿的操作过电压；
d.在试验过程中，若由于空气的湿度、设备表面脏污等影响，引起试品表面闪络放电或空气击穿，应不能认为不合格，应处理后再试验。
（4）.耐压结束后应注意事项
a.试品为有机绝缘材料时，试验结束，切断电源并使试品接地后，用手触摸，如出现普遍或局部发热，则认为绝缘不良，需作处理；对夹层绝缘或有机绝缘材料的设备，在耐压后应测量绝缘电阻，如耐压后绝缘电阻比耐压前下降30%，应查明原因；
b.对在耐压试验中击穿的绝缘物，应在试验结束后破坏掉或作好明显的长久记号。
5.直流泄漏试验
（1）.试验方法：
当变压器电压等级为35kV及以上，且容量在10000kVA及以上时，应测量直流泄漏电流，试验电压标准参照表a。
当施加电压达到1min时，在高压端读取泄漏电流。
直流泄露电流参考值参见表b.
表a油浸式电力变压器直流泄漏试验电压标准
变压器额定电压
（kV）
3
6〜10
20〜35
66〜
220
500
直流试验电压
5
10
20
40
60
注：
当绕组额定电压为13.8kV及15.75kV时，按10kV级标准;
18kV时，按20kV级标准。
封闭式电缆出线变压器的电缆出线绕组泄漏电流由中性点套管
处测量。
表b油浸电力变压器绕组直流泄漏电流参考值
额定电压
（kV）
试验电压峰值
（kV）
在下列温度时的绕组泄漏电流值（
卩A）
10C
20r
30r
40r
50r
60r
70r
80r
2〜3
5
11
17
25
39
55
83
125
178
6〜5
12
22
33
50
77
112
166
250
356
20〜35
20
33
50
74
111
167
250
400
570
110〜220
40
33
50
74
111
167
250
400
570
500
60
20
30
45
67
100
150
235
330
（2）.试验注意事项
a加压、降压应缓慢操作
b.试验后一定要放电，放电必须经放电棒放电。
c.试验后端接铁线以及接地铁线一定要清理干净
6.绕组绝
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