SGLDET电气设备的绝缘性能检验与试验Rev.docx
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SGLDET电气设备的绝缘性能检验与试验Rev
封面
作者：
PanHongliang
仅供个人学习
岭澳核电站二期工程设备监造工程
监督导则
文件编号：
SG/LD/E/T01
版次：
A
页次：
1/20
电气设备的绝缘性能检验与实验
InsulationInspection&Test
A
2005-8-17
CFC
干福麟
张丽英
朱成虎
初版
版次
发布日期
文件状态
编制
会审
批准
修订原因
文件修改记录
版次
页次
修改内容
A
初稿
序号
内容
法规标准
GB
其他
1．
1.先决条件
1a
文件的完整性
检查在设备出厂前的性能和功能实验与有关通用和专用文件。
检查内容有：
Ø制造商为有关设备已编制了全部应进行的性能和功能实验所用的实验程序。
该程序特别应包括以下主要方面：
●被试设备的状态要求和准备情况
●实验所用的方法与步骤
●实验所用的仪器、装置与图纸和测量回路
●检验实验结果的验收标准
●对实验报告、不符合项及处理报告及实验合格性标记等要求
●对批量性的设备，规定各类实验的实验频率（包括抽样实验的方法与数量）
Ø制造商为编制上述实验程序并在程序中所引用的有关技术规范、标准及参考文件也应在制造厂内具备
注：
记录有关实验程序、验收标准的编号、名称与版本号
1b
文件和规范的一致性
抽样检查实验程序是否和适用的规范、标准或业主明确的技术文件的要求相符合，特别是：
Ø实验程序所依据的技术规范、标准与业主合同或技术规范书所规定的规范、标准的一致性
Ø实验的方法、手段、步骤与适用规范、标准的一致性
Ø实验的验收标准符合适用的规范、标准的要求，同时符合合同及技术规范书的要求
注：
记录被检实验文件与规范、标准一致性的状况
2．
2.初步检查
2a
程序的可及性
实验操作人员是否已熟悉实验所用的文件（通用程序、专用程序等），这些文件必须放在实验现场或操作人员容易得到的地方。
2b
实验工具的检验
确保所使用的实验设备和测量仪器、仪表经过定期检定并且在其有效使用期之内。
实验测量系统的性能检验报告应符合标准规定要求。
GB311.4-83
IEC60-3-76
2c
实验人员的资格
检查准备实际执行实验任务的各类人员等具备该类实验的必备技术资格和实际操作经验。
3．
3.实验基本条件
Ø被试设备的最后临检状态是否符合实验程序规定的准备状态的条件。
Ø实验或测量的设备类型是否与实验程序的要求相一致；实验整体回路的接线及布置是否符合实验程序的规定。
Ø实验场所的环境条件（环境温度、湿度和气压，空气清洁度，电磁干扰强度等）在标准允许的范围内。
注：
记录各具体实验工程所用实验及测量设备与实际执行的实验程序的编号与名称、记录实验时的环境条件如环境温度、湿度或气压等。
4．
4.实验的跟踪与检查
注：
在进行下列各实验过程的跟踪与检查中，监督员应对每一实验中出现的重要问题、不符合项和重要实验结果进行现场记录，以便最终对照检查实验报告。
4a
电气设备绝缘特性测试（包括绝缘电阻、吸收比和极化指数）
一、检查被试品的待试状态
Ø被试品本体各有关绝缘部分均已制造、安装、处理完毕，可以接受最终测试。
Ø拆除或断开被试品对外的一切电气连接，以便专门进行绝缘特性实验的连接。
Ø被试品与周围环境均处于一个较为稳定的状态，应记录周围环境的气压、温度、湿度以及被试品本体的有关温度等初始参数。
Ø被试品的外绝缘部分应保持清洁干燥。
二、实验准备的检查
Ø实验仪器的检查
检查绝缘特性测试所用仪器仪表，经过周期性校验，并在使用的有效期内，其量程、精确度等级及电压等级等符合被试设备绝缘特性测试标准的要求
Ø检查实验回路的接线正确，设备外壳与测试仪器的接地端连接正常并接地良好，非测量绕组的连接正确等。
三、测试操作的检查
Ø绝缘电阻测量
绝缘电阻用兆欧表测量，兆欧表分电动，手动两种。
电动数字兆欧表使用参见其说明书。
手动兆欧表操作按如下方法检查
检查操作人员是否按说明书要求正确使用测量仪表，测量方法是否正确
●兆欧表放置平稳。
在低速驱动兆欧表时，表计“火”、“地”端子瞬时短接，其指示应为“0”，然后检查兆欧表在开路状态，并驱动兆欧表达额定转速，指示应为“∞”即可认为此兆欧表已可正常用于测量。
●检查驱动兆欧表达额定转速后读取稳态绝缘电阻数值，并进行所要求的记录。
Ø吸收比和极化指数测量
●空载驱动兆欧表达额定转速，当其指示为“∞”后，以绝缘工具将测量火线接至被试品端子上，同时记录时间，分别读取15秒和60秒的绝缘电阻值R15和R60，并记录设备与环境温度，以求得可信的吸收比。
●同上，分别读取1分及10分钟时的电阻值R1与R10，以求得可信的极化指数。
●影响绝缘电阻的因素与分析
✓温度对绝缘电阻影响很大，因此测量值必须与当时被试品的温度相对应，然后换算至同一温度下进行电阻值的比较。
4b
电气设备电介质测试（tgδ）
一、检查被试品的待试状态
Ø被试品本体各有关绝缘部分均已制造、安装、处理完毕，可以接受最终测试。
Ø拆除或断开被试品对外的一切电气连接，以便专门进行绝缘特性实验的连接。
Ø被试品与周围环境均处于一个较为稳定的状态，应记录周围环境的气压、温度、湿度以及被试品本体的有关温度等初始参数。
Ø被试品的外绝缘部分应保持清洁干燥。
二、实验准备的检查
Ø实验仪器的检查
检查绝缘特性测试所用仪器仪表（包括“介质损耗tgδ仪”等），经过周期性校验，并在使用的有效期内，其量程、精确度等级及电压等级等符合被试设备绝缘特性测试标准的要求）
Ø检查实验回路的接线正确（，设备外壳与测试仪器的接地端连接正常并接地良好，非测量绕组的连接正确等。
三、测试操作的检查
4c
电气设备的直流与交流（工频）耐压实验（包括直流泄漏电流的测量）
一、耐压实验电压标准的检查
电气设备进行直流或交流耐压实验的电压水平的检查应根据有关合同文件或应用的标准、规范的规定严格执行。
二、试品布置和实验条件的检查
Ø试品应装配完对绝缘有影响的所有部件并按规定的工艺处理完毕。
Ø试品应干燥清洁，试品的温度与环境温度已基本稳定并保持一致（在局部未达到这种状态时，试品应继续静放或采取措施，直至达到前述之稳定和一致）。
Ø试品与接地体或邻近物体的距离应符合有关规范或标准的要求。
Ø大气条件应与标准大气条件对照，不一致时应进行对实验电压的空气密度因素校正和温度因素较正。
三、对实验电压、电流的要求
Ø对直流实验电压值，应指其算术平均值。
其中含有的脉动电压（脉动因素）应符合有关标准规定的要求，并注意接入试品后对脉动因素的影响。
Ø对实验中的直流电流值，也指算术平均值。
且试品在加上实验电压后，会出现以下几个电流分量：
a）电容电流b）介质吸收电流
c）持续泄漏电流（稳态直流）d）局部放电电流
在实验中应根据设备规范或标准的要求，明确该次实验要测的是哪一个或哪几个电流分量。
Ø对交流实验电压值一般指其有效值（其峰值为有效值的倍），其频率允许范围和电压波形的畸变（即其谐波含量的大小）应符合有关标准要求。
Ø对交、直流耐压实验，要求其实验电压发生装置具有足够的实验容量。
以避免在电压加到被试品上后因产生实验电流而造成电压降落，而达不到实验电压的要求值。
四、对实验测量系统的检查
Ø对测量系统准确度的要求
a各种电压、电流测量系统的整体准确度应符合有关标准要求（一般为小于3%）
b为保证上述测量系统的总准确度，对系统中采用的转换设备和低压测量仪表的准确度应有更高的要求（一般为0.5%），应检查这些设备经过定期校验，并在有效期内，测量系统的性能实验报告应完整、正确。
Ø对测量系统中主要元件的要求
●对直流高电压实验系统
✓分压器的分压比或高压测量电阻值在工作电压和工作温度范围内应足够稳定，误差不大于1%。
✓在全电压时，流过分压器或串联电阻的电流应不小于0.5mA,以防止泄漏电流和电晕电流影响测量准确度。
✓测量脉动幅值的系统应有合适的频率响应，从基波至5次谐波的频率响应的变化不大于10%。
●对交流高电压实验系统
✓互感器、分压器的分压比或高值电阻阻值应稳定，其误差应小于1%。
✓谐波幅值测量系统的频率响应从基波到7次谐波范围内变化小于5%。
✓波形分析仪测量谐波分量时，7次以下谐波的测量误差不大于5%，27次以下谐波的测量误差不大于10%。
五、实验加压程序的检查
施加电压的极性或每种极性电压施加的次序按设备的标准规定执行
Ø额定耐受电压实验
●对试品施加电压时应从足够低的电压开始，以防止操作瞬变过程出现过电压。
●缓慢升高电压，以保证在仪表上准确读数（也不可过慢，以防耐压时间过长）
●从电压达到实验要求值的75%开始，以每秒2%的速率上升，通常能满足上述要求。
●电压达到要求的实验电压值后，按规定的耐压时间保持后，将实验电压降到0，然后通过适当的电阻使试品与滤波电容放电。
如试品上无破坏性放电，则认为满足耐压实验的要求。
确保放电电压实验
按上述要求加电压和升压，直到试品上发生破坏性放电。
应记录刚好达到破坏性放电的实验电压值。
如果规定加压次数中每一次记录的放电电压值均不高于规定的确保放电电压，则认为满足实验要求。
六、直流泄漏电流测量
Ø用微安表测量被试品的直流泄漏电流时，要使测量安全可靠与准确，应检查：
●为防止在被试品发生放电或击穿情况下微安表被脉冲电流损坏而使实验失败，测试回路中应有保护措施。
●为得到真实的泄漏电流值，应对有可能流入微安表的其它杂散电流采取屏蔽措施。
Ø泄漏电流的影响因素与实验结果分析
●高压连接导线的影响，由于导线加上高电压，周围空气可能发生游离，产生对地的泄漏电流，影响测量准确度。
可用增加导线直径、缩短导线长度、减少尖端放电或加防晕罩、增加对地距离等措施减少对泄漏电流的影响。
●空气湿度的影响
●空气湿度大时，影响大，因此试品表面应干净，并采用屏蔽电极。
●温度的影响
●温度对泄漏电流影响显著，对测得的电流值均需换算至相同温度，才能比较。
●残余电荷的影响
●取决于试品的放电程度，实验前试品必须充分放电。
●在分析实验结果的准确性时要考虑以上各因素的影响。
GB311.3-83
≈IEC
60-2-73
GB311.3-83
≈IEC
60-2-73
GB311.4-83
≈IEC
60-2-73
4d
冲击电压绝缘实验（包括雷电冲击、操作冲击电压实验及冲击电流实验）
一、电气设备冲击电压实验的绝缘水平要求实验电压值应在该设备的标准或有关合同文件中明确规定，实际执行中应严格遵循。
二、试品布置和实验条件的检查
（要求同4c.二节）
三、雷电冲击电压实验
Ø标准雷电冲击全波的要求：
●其“视在波前时间”（T1）为1.2μs
●“峰值”根据设备的标准或有关合同文件规定（即实验电压值）
●“视在半峰值时间”（T2）为50μs
标准冲击与实测冲击值之间的容许偏差为：
●“视在波前时间”：
±30%
●“峰值”：
±3%
●“半峰值时间”：
±20%
●“峰值附近的过冲或振荡”：
单个波峰的幅值不超过峰值的5%
Ø标准雷电冲击截波要求：
（指标准雷电冲击波经过2-5μs被外间隙截断的波形）其表征参数有：
●“截断时间”：
（Tc）
●“截断时刻”：
（tj）
●“截波峰值”：
（Uc）
●“截断时刻电压”（Uj）
●“电压过量系数”（为截断后电压过量后反向的最大峰值U2与Uc之比）
Ø实验电压的产生
由冲击电压发生器加上必要的电阻、电容和电感元件组成实验电源回路（按执行的该实验标准检查）
Ø实验电压的测量与校验
●实验电压的测量包括测量电压的峰值、各时间参数和过冲或振荡
●测量方法与测量装置的要求应按相应的实验标准执行。
测量应在试品接入回路的情况下进行。
●通常对每个试品均需校核冲击波形。
（同一批量产品在同样条件下作实验时，可只校验一次）
Ø实验操作程序的检查
适用于每一类试品的实验操作程序，如采用的极性，用两种极性时应先加哪一个，加压次数和两次加压的时间间隔等，应按该设备的实验标准规定的执行。
Ø实验结果的判定
●实验结果判定的主要指标有：
✓额定耐受电压实验值
✓50%破坏性放电实验电压值
✓确保放电的实验电压值
●各判定指标的判定方法：
按该实验的标准规定检查
四、操作冲击电压实验
Ø标准操作冲击波要求：
●波前时间（Tcr）为250μs
●半峰值时间（T2）为2500μs（即250/2500冲击波）
●90%峰值以上的时间（Td）
Ø特种操作冲击波
一般采用100/2500和500/2500两种
上述冲击波的规定值与实测值之间的容许偏差为：
●波峰值：
±3%
●波前时间：
±20%
●半峰值时间：
±60%
Ø实验电压的产生
由冲击电压发生器加上必要的阻抗元件组成或者通过对被试设备的低压绕组的冲击或快速切断来实现对高压绕组的感应冲击。
Ø实验电压的测量与校验
（同4d.（4）节）
Ø实验操作程序的检查
（同4d.（5）节）
Ø实验结果的判定
（同4d.（6）节）
五、冲击电流实验
Ø标准冲击电流波形
●第一种波形8/20冲击波，4/10冲击波
●第二种波形（近似方波）：
（用峰值视在持续时间和总的视在持续时间表示）
方波冲击电流峰值视在持续时间为：
500μs，1000μs或2000μs或在2000μs与3200μs之间
规定值与实测值的允许偏差为：
第一种波形：
峰值±10%
视在波前时间±10%
视在峰值时间±10%
峰值附近允许小的过冲和振荡，其单个幅值≤10%峰值，反极性振荡幅值≤20%峰值
第二种波形：
峰值0%—+20%
峰值视在持续时间0%—+20%，总持续时间不大于该值1.5倍，单个振荡与过冲幅值≤10%峰值，反极性幅值≤10%峰值
Ø实验电流的测量与校验
应按相应实验标准中有关冲击电流的测量和校验方法执行。
Ø实验操作程序的检查（同4d.（5）节）
GB311.3-83
≈IEC
60-2-73
GB311.4-83
≈IEC
60-3-76
GB311.3-83
≈IEC
60-2-73
4e
局部放电实验
一、设备局部放电实验标准的检查
对各类电气设备所进行的局部放电实验的实验参量应由有关设备的相应实验标准明确规定，实验中应严格遵照执行。
主要局部放电的参量为：
Ø视在电荷量
Ø重复率
Ø平均放电电流
Ø放电功率等
二、检查实验回路和测量仪器
Ø实验回路的组成
●被试对象（试品）
主要分两大类：
✓可视为一个集中的电容值（Cx）的被试品（如套管、耦合电容、互感器、开关电器等）
✓应视为带有分布电容和波阻抗的被试品（如长电缆、有绕组的变压器、发电机、电动机等）
●实验耦合电容Ck（用于放电电流的过滤）
●测量回路
由测量阻抗（Zm）联结引线和测量仪器组成（构成对局部放电的测量方案）
●阻塞阻抗Z
防止放电脉冲经高压电源侧旁路，并降低来自电源测的干扰
●实验电源（高压电源）
一般局部放电的实验电源为交流高压发生器（包括感应变流电源），在特殊情况下也可采用直流实验电源。
应根据设备实验标准的要求选择何种实验电源。
Ø实验仪器的选择
●按照不同局部放电的参量选择相对应的不同类型的测量仪器
●不论使用哪类测量仪器，均需再使用示波器测量记录各局部放电参量，以区分不同类型的局部放电和区分是外来干扰还是局部放电。
Ø测量系统的校准
●测量系统的校准周期按标准的规定要求执行。
●应在全量程范围内和在制造厂指出的适用条件下进行全面的仪器特性测定和校准。
校准时应将测量阻抗Zm和连接电缆包括在内。
●校准应确定下列特性：
✓低重复率（约100次/秒）仪器的刻度因素Ki随脉冲幅值的变化
✓脉冲分辨时间：
测定时施加等幅值脉冲并逐渐增加其重复率
✓下限频率f1和上限频率f2
✓校准装置的稳定性和准确度
●在实验回路已经接上被试品后，在具体的实验条件下还需进行一次“整体实验布置中仪器的校准”，以确定实验回路的刻度因数Kc，因为此特性受回路特性的影响。
Ø实验执行中的有关控制和要求
●试品的预处理
实验前，试品的状况应按有关设备标准和规定进行预处理。
若无明确规定，试品应保持干燥、清洁，并与周围环境温度一致。
为保证良好的重复性，应对每次实验前受过电、热、机械作用的试品放置一段时间后再作实验
●对实验电压的要求
实验电压波形和升压速度应采用交流耐压实验的要求。
●实验程序的选择
实验程序包括：
✓准备过程
✓实验电压水平
✓实验电压频率，加压时间和加压程序
✓局部放电实验与其它绝缘实验的次序
对各类设备试品的以上实验程序应在有关设备标准中规定，并严格遵守之。
●实验过程中应测定的基本参量
✓测定局部放电的起始电压和熄灭电压
✓确定在规定实验电压下的局部放电量
Ø在长电缆和带绕组的试品上的局部放电实验应注意以下方面：
●衰减现象
由于绕组内部或沿长电缆的衰减，在试品测量端记录到的放电量不同于产生放电点的放电量。
●谐振现象和反射现象
由于此两种现象的作用，会使测量的放电量有改变，应尽量不用窄频带放大器，或采用特殊的校准技术。
●阻抗特性
带绕组的试品，通常具有波阻抗特性，一般带有一些并联的电容。
需考虑特殊的测量回路。
●放电部位
如需确定局部放电的部位，对这类试品可同时在试品的两端或更多端进行测量。
Ø局部放电测量过程中有关干扰的回避
●干扰源的来源
✓实验回路未通电时已经存在的干扰。
这可以从实验回路不通电时仪器上的读数检测到。
✓实验回路通电时产生的干扰
这与实验回路所加电压有关，而且往往随电压增高而加大。
这可用试品移开或是用一个电容量与试品相当而不产生明显局部放电的电容器代替。
实验回路应重新校准，然后通电直到规定的实验电压测得。
✓干扰大小的掌握
如果上述干扰超过试品放电量最大允许值的50%，则应采取降低干扰的措施。
✓降低干扰量的措施
根据有关实验规范或标准的规定执行。
GB7354-87
GB7354-87
5．
5.实验报告的核查
5a
实验报告
Ø核查各类实验报告的记录是否完整，记录至少应包括下列内容：
●实验日期
●被测设备的完整标识（批号、系列号）
●所用实验程序及其版本号
●影响实验结果的气温、湿度等环境条件及测量仪器
●实验结果及所用验收标准
●有无清晰的“符合性”标识及鉴定签字
●实验不符合项及处理记录
Ø核查合同规定的该阶段上述电气性能实验工程是否全部完成，实验结果是否与指定的验收准则一致，所有的不符合项是否已根据有关条款进行了可接受的处理并形成了不符合项处理文件。
注：
记录各实验报告的编号及名称，不符合项报告及其处理文件的编号与名称。
注意：
在实施该导则中的每一项具体检查时，可以参照相应的监督导则及对应的标准和规范。
对于非重要设备，可以酌情对相应的检查栏目进行抽查。
版权申明
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