絕緣診斷與絕緣試驗(yàn)

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1、高電壓技術(shù)屠幼萍?+8079865613691145432?typ@ncepubj.edu.cn第8講絕緣診斷與絕緣試驗(yàn)絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的基本概念絕緣電阻和泄漏電流的測(cè)量介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量局部放電的測(cè)量耐壓試驗(yàn)與預(yù)防性試驗(yàn)方法的特點(diǎn)總結(jié)絕緣的在線監(jiān)測(cè)一、絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的基本概念絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)概念：電力設(shè)備絕緣在運(yùn)行中受到電、熱、機(jī)械、不良環(huán)境等各種因素的作用，其性能將逐漸劣化，以致出現(xiàn)缺陷，造成故障，引起供電中斷。通過對(duì)絕緣的試驗(yàn)和各種特性的測(cè)量，了解并評(píng)估絕緣在運(yùn)行過程中的狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)稱為絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)絕緣的

2、監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)分類：1.按照對(duì)設(shè)備造成的影響程度分類（兩類）非破壞性試驗(yàn)，亦稱絕緣特性試驗(yàn)：在較低電壓下或用其它不會(huì)損傷絕緣的方法測(cè)量絕緣的各種情況，從而判斷絕緣內(nèi)部的缺陷包含的種類：絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、絕緣油的氣相色譜分析等破壞性試驗(yàn)，即耐壓試驗(yàn)：以高于設(shè)備的正常運(yùn)行電壓來(lái)考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；缺點(diǎn)可能在試驗(yàn)時(shí)給絕緣造成一定的損傷包含的種類：交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、雷電沖擊耐壓試驗(yàn)及操作沖擊耐壓試驗(yàn)2.按照設(shè)備是否帶電的方式分類（兩類

3、）離線：在離線的監(jiān)測(cè)和診斷時(shí)，要求被試設(shè)備退出運(yùn)行狀態(tài)，通常是周期性間斷地施行，試驗(yàn)周期由電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（DL/T596）規(guī)定特點(diǎn)：可采用破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)兩種方式，兩種方式是相輔相成的。耐壓試驗(yàn)往往是在非破壞性試驗(yàn)之后才進(jìn)行。缺點(diǎn)是對(duì)絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤其對(duì)于周期性的離線試驗(yàn)更不易判斷準(zhǔn)確在線：在線監(jiān)測(cè)則是在被試設(shè)備處于帶電運(yùn)行的條件下，對(duì)設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)的監(jiān)測(cè)，通常是自動(dòng)進(jìn)行的特點(diǎn)：只能采用非破壞性試驗(yàn)方式。由于可連續(xù)監(jiān)測(cè)，除測(cè)定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析特性隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，從而顯著提高了其判斷的準(zhǔn)

4、確性絕緣預(yù)防性試驗(yàn)概念：為了對(duì)絕緣狀態(tài)作出判斷，需對(duì)絕緣進(jìn)行各種試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，通稱為絕緣預(yù)防性試驗(yàn)。絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)的三個(gè)基本環(huán)節(jié)：傳感器與測(cè)量方法：正確選用各種傳感器及測(cè)量手段，檢測(cè)或監(jiān)測(cè)被試對(duì)象的種種特性，采集各種特性參數(shù)；數(shù)據(jù)處理：對(duì)原始的雜亂信息加以分析處理(數(shù)據(jù)處理)，去除干擾，提取反映被試對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)最敏感、有效的特征參數(shù)；絕緣診斷：根據(jù)提取的特征參數(shù)和對(duì)絕緣老化過程的知識(shí)以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，參照有關(guān)規(guī)程對(duì)絕緣運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別、判斷，即完成診斷過程。并對(duì)絕緣的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)故障提供預(yù)警，并能為下一步的維修決策提供技術(shù)根據(jù)。

5、絕緣診斷規(guī)則：規(guī)則分類：邏輯診斷，模糊診斷，統(tǒng)計(jì)診斷邏輯診斷：邏輯診斷中將特征只歸結(jié)為“有”和“無(wú)”兩種(或特征參數(shù)大于某給定的閾值則為“有”該特征，否則為“無(wú)”)，診斷對(duì)象的狀態(tài)同樣只歸結(jié)為“有”和“無(wú)”，或“好”和“壞”兩種，即特征和狀態(tài)均采用二值邏輯量來(lái)描述。邏輯診斷簡(jiǎn)單明了，應(yīng)用較廣，但把問題過于簡(jiǎn)化，診斷準(zhǔn)確度較低模糊診斷：考慮到被試對(duì)象的特征及狀態(tài)評(píng)價(jià)的主觀不確定性，即模糊性，許多情況不能簡(jiǎn)單地用“有”、“無(wú)”和“好”、“壞”來(lái)評(píng)定。模糊診斷中被試對(duì)象的特征和狀態(tài)不用二值邏輯量描述，而用多值邏輯的特征函數(shù)來(lái)描述，如某特征“很強(qiáng)”

6、、“強(qiáng)”、“一般”、“弱”、“很弱”，某故障“嚴(yán)重”、“較嚴(yán)重”、“一般”、“輕微”、“無(wú)”等，然后按特征或狀態(tài)參數(shù)的取值量確定歸入某一類別。如采用連續(xù)變化的特征函數(shù)，判斷可更加準(zhǔn)確。統(tǒng)計(jì)診斷：考慮到被試對(duì)象特征參數(shù)分布的不確定性，即統(tǒng)計(jì)性。對(duì)于處于同樣狀態(tài)的同類設(shè)備，其特征參數(shù)并不相同，而按一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布。利用這些規(guī)律進(jìn)行絕緣診斷(a)絕緣完好和損壞時(shí)(b)兩者重疊圖概率密度曲線不重疊某特征參數(shù)的概率密度二、絕緣電阻和泄漏電流的測(cè)量測(cè)量絕緣電阻與吸收比的工作原理測(cè)量絕緣電阻與吸收比的方法泄漏電流的測(cè)量1.測(cè)量絕緣電阻與吸收比的工作原理

7、雙層介質(zhì)模型的電流－時(shí)間特性雙層介質(zhì)等值電路圖吸收和泄漏電流及絕緣電阻的變化曲線在工程應(yīng)用上的表達(dá)方便，把介質(zhì)處在吸收過程時(shí)的U/i也稱呼為絕緣電阻R雙層介質(zhì)等值電路圖吸收和泄漏電流及絕緣電阻的變化曲線定義吸收比K：加壓60秒時(shí)的絕緣電阻與15秒時(shí)電阻之比值定義極化指數(shù)P：為加壓10分鐘時(shí)的絕緣電阻與1分鐘時(shí)電阻之比值電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程等規(guī)定：電力變壓器及大型發(fā)電機(jī)凡采用瀝青浸膠及烘卷云母絕緣者：K值應(yīng)不小于1.3，P值應(yīng)不小于1.5；大型發(fā)電機(jī)采用環(huán)氧粉云母者：K值應(yīng)不小于1.6，P應(yīng)不小于2.0；發(fā)電機(jī)容量在200MW及以上，推薦測(cè)

8、量絕緣狀態(tài)的判定若絕緣內(nèi)部有集中性導(dǎo)電通道，或絕緣嚴(yán)重受潮，則電阻R1、R2會(huì)顯著降低，泄漏電流大大增加，時(shí)間常數(shù)τ大為減小，吸收電流迅速衰減。即使絕緣部分受潮，只要R1與R2中