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。
(2)泄漏電流可由微安表隨時監視,靈敏度高,測量重復性也較好。
(3)根據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值趨于恒定,此時讀取的數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,則可取其平均值;若擺動很大,影響讀數,則可增大主回路和保護回路中的濾波電容的電容量。必要時可改變濾波方式。
(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閃絡或產生間歇性放電引起的。
(4)指針指示數值隨測量時間而發生變化。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。電滲透現象是指在外加電場作用下,液體通過多孔固體的運動現象,它是膠體中常見的電動現象之一。
(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象,稱為極性效應。
4、測量時的操作規定
(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,應密切監視被試設備、實驗回路及有關表記。微安表的讀數應在升壓過程中,按規定分階段進行,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、閃絡等異常現象發生,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象所致。
(3)當采用微安表在低壓側讀數,且用差值法消除誤差時,可能會出現負值。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,有時發生硅堆擊穿現象,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)與規定值比較
泄漏電流的規定值就是其允許的標準,它是在生產實踐中根據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,具有一定的規定標準。這是最簡便的判斷方法。
(二)比較對稱系數法
在分析泄漏電流測量結果時,還常采用不對稱系數(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,故容易發現缺陷。
(5)易于發現某些設備的局部缺陷。
綜上所述,直流耐壓試驗能夠發現某些交流耐壓所不能發現的缺陷。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,外施電壓的數值通常應參考該絕緣的交流耐壓試驗電壓和交、直流下擊穿電壓之比,但主要是根據運行經驗來確定。
(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。