4.3 电气试验仪表与操作

1.电气试验

电气试验仪器广泛用于高低压电气设备的绝缘试验、特性试验等。

它主要包括介质损耗测量仪、开关回路电阻测试仪、开关特性测试仪、开关测试电源、高压直流发生器、数宇分压器、变压器直流电阻测试仪、变压器电压比组别测试仪、继电保护仪表、绝缘电阻表、变压器特性测试仪、高压标准电容器、接地电阻测试仪、交／直流试验变压器、变频谐振装置、电缆故障探测仪、绝缘油耐压和油介损设备、红外成像和红外测温成套设备、高压开关真空度测试仪、互感器现场校验仪、指示仪表表现场校验仪、互感器二次压降测试仪等，以及各种规格电压表、电流表、功率表、单、双臂电桥、QS1型试验操作箱，SF₆检漏仪，氧化锌放电记录器，数显微安表。核相器、氧化锌阻性电流测试仪和各种高压试验专用工具，这些都属于电气试验仪器。

（1）电气试验常规要求

1）电气预防性的试验要严格按规范、产品说明书要求执行。

2）组合式微机保护及监控继电器要按产品说明书迸行整定。

3）常规的电磁式继电器调试按《新编保护继电器检验》中有关规定迸行调试。

4）盘（柜）指示电表经校验后，对合格的电表粘贴专用合格证。

5）高压开关柜的传动试验在各电气元件及单体柜调试后迸行。传动试验时，认真核对各回路的准确及可靠性。主要传动试验项目有

● 操作控制电路传动试验；

● 保护回路传动试验；

● 测量/计量回路试验；

● 系统低电压、断线保护试验；

● 核对一、二次相位。

（2）变压器试验

1）测量绕组连同套管的直流电阻，测量应在各分接头所有位置上迸行。

2）对1600kVA及以下三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的4%，线间测得值的相互差值应小于平均值的2%；1600kVA以上的三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的2%，线间测得值的相互差值应小于平均值的1%；1600kVA以上的三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的2%，线间测得值的相互差值应小于平均值的1%；（重复）三相电阻不平衡率计算

3）直阻测量方法：用感性负载速测欧姆计测量绕组直流电阻时，其接线及测量方法应符合测试仪器的技术要求。

4）变压器的直流电阻，与同温下产品出厂实测数值比较，相应变化不应大于2%；将不同温度下的绕组直流电阻温度换算到同一温度：

式中，R为换算至温度为t时的电阻；R_a为温度为t_a时所测得的电阻；T为温度换算系数，铜线为235，铝线为225；t为需要换算R的温度；t_a为测量R_a时的温度。

5）由于变压器结构等原因，差值超过2）中的要求时，可只按4）的要求迸行比较。

6）检查所有分接头的变比与制造厂名牌数据相比应无明显差别，巨符合电压比的规律。额定分接的变比允许偏差为士0.5%，其他分接的偏差应在变压器阻抗值（%）的1/10以内，但不超过1%。

7）检查三相变压器的结线组别和单相变压器引出线的极性。

8）测量绕组连同套管的绝缘电阻：

①绝缘电阻值不应低于出厂试验值的70%。

②当测量温度与产品出厂试验时温度不符合时，可按表4-11换算到同一温度时的数值迸行比较：

③当测量绝缘电阻的温度差不是表中所列数值时，其换算系数按下列公式计算：

A＝1.5K/10

当实测温度为20℃以上时：

R₂₀＝AR_t

当实测温度为20℃以下时：

R₂₀＝R_t/A

式中，R₂₀为校正到20℃时的绝缘电阻值；R_t为在测量温度下的绝缘电阻值。

表4-11 温度差与换算系数

注：表中K为实测温度减去20℃的绝对值。

9）交流耐压试验：根据制造厂提供的技术资料及业主的要求决定是否迸行该项试验；如迸行该项试验需制造厂提供试验电压值。

①试验电压的频率为50Hz，电压波形应尽可能接近正弦波形。

②迸行交流耐压时，非被试侧绕组应短接后接地。

10）测量与铁心绝缘的各紧固件的绝缘电阻。

①应测量可接触到的穿心螺栓、轭铁夹件及绑扎钢带对铁轭、铁心及绕组压环的绝缘电阻；

②采用2500V绝缘电阻表测量，持续时间为1min，应无闪络及击穿现象；

③当轭铁梁及穿芯螺栓一端与铁心相连时，应将连接片断开后迸行试验；

11）冲击合闸试验：在额定电压下对变压器迸行冲击合闸试验，应迸行5次，每次间隔宜为5min，无异常现象。冲击合闸试验宜在变压器高压侧迸行；对中性点接地的电力系统，冲击试验时变压器的中性点必须接地；发电动机变压器组中间连接无操作断开点的变压器，可不迸行冲击合闸试验。

12）检查相位：检查变压器的相位必须与系统相位一致。

（3）电缆试验

1）绝缘测试：

①测量电缆对地或对金属屏蔽层间和各线芯间的绝缘电阻。

②对1kV以上电缆采用2500V绝缘电阻表。

③对0.6/1kV及以下电缆采用1000V绝缘电阻表。

2）直流耐压及泄漏电流测量（见表4-12）

表4-12 电缆的直流耐压测试

3）试验时，试验电压可分4~6阶段均匀升压，每阶段停留1min，并读取泄漏电流值。测量时应消除杂电流的影响。

4）对额定电压为0.6/1kV的电缆可用1000V或2500V绝缘电阻表测量导体对地绝缘电阻代替直流耐压试验。

5）交流单芯电缆的护层绝缘试验标准，按产品技术条件的规定迸行。

6）电缆主绝缘交流耐压试验：

试验电压：2U₀（U₀：电缆额定相电压）；持续时间：60min。

7）按产品技术条件的规定决定迸行直流耐压及泄漏电流测量或是迸行电缆主绝缘交流耐压试验。

8）相位检查：电缆接线相序与系统相位一致。

（4）交流电动机试验：

1）测量绕组的绝缘电阻，使用500V绝缘电阻表，常温下绝缘电阻值不应低于0.5MΩ；额定电压为1kV及以上，在运行温度时的绝缘电阻值定子绕组不低于1MΩ/kV，转子绕组不应低于0.5MΩ/kV。

2）100kW以上的电动机各相绕组直流电阻值相互差别不应超过其最小值的2%，中性点未引出的电动机可测量线间直流电阻，其相互差别不应超过最小值的1%。测量时应记录环境温度，以便与出厂试验值相比较。

3）检查定子绕组的极性及其连接应正确。中性点未引出者可不检查极性。

4）对于备用发电动机的试验，依据制造厂提供的试验项目及标准迸行试验。

（5）继电器调试

1）调试前，应保证继电器对试验电源的要求。电源的波形应为正弦波，谐波分量不超过基波的5%。试验电源的频率应为50Hz。当试验电源频率对继电器影响较大时应考虑频率的正、负偏差对试验数据的影响，应对试验数据迸行修正。当使用直流电源试验时，电源的波纹系数要小。一般情况下，波纹系数K≤1%。

2）使用标准仪表的精度不低于0.5级。

3）使用专用仪器迸行调试时，专用仪器上的电表精度不低于0.5级。

4）继电器外壳应清洁无灰尘。外壳、玻璃应完整，嵌接要良好。外壳与底座结合应紧密牢固，防尘密封应良好，安装端正。继电器端子接线应牢固可靠。

5）继电器内部应清洁、接线牢固、各部件完好，动作灵活、可靠。

6）继电器的接点检查：应保证接点接触良好、无抖动、粘住或出现火花等异常现象，并有足够的压力。

7）电磁式继电器其动作值应测量继电器的冲击动作值。然后平稳下降测量继电器的返回值。对于欠电压继电器应将继电器升到额定值，然后平稳下降至动作值。电子组合式继电器按制造厂商提供的技术资料中要求迸行调试。

8）检查电磁式继电器的动作、返回值及返回系数应符合产品技术要求。

9）复核继电器的动作值。

10）校核、调整热继电器的设定值，其动作值应符合被保护设备的容量。

11）绝缘电阻的测定：额定电压为100V及以上者，使用1kV绝缘电阻表；额定电压为100V以下者，使用500V绝缘电阻表。端子对底座和磁导体的绝缘电阻应大于50MΩ。各线圈对触点及各触点间的绝缘电阻应大于50MΩ。各线圈间的绝缘电阻应大于10MΩ。由电子元、器件组成的综合继电器不迸行绝缘电阻的测定。

12）电磁式继电器迸行冲击试验：电压型继电器其冲击电压应为该继电器额定电压的1.1倍；电流型继电器其冲击电流应为保护安装处最大故障电流。冲击试验时，接点不应产生振动和鸟啄现象。

13）主变压器保护装置、测控装置等各种类型的自动保护装置的调试方法和调试接线，按厂商提供的产品技术资料迸行调试。

14）对多功能综合保护继电器的数码显示部分应完好，刻度清晰、准确。

15）按产品的技术性能，输入相应的参数值，检验其功能是否符合产品的技术标准。

16）按设计的整定值，检验继电器实际动作值。

17）对过量参数值由低值逐渐升至动作值，欠量参数值由额定值降至动作值。

18）在未采取可靠的措施前，不得触摸继电器内部电路板，以免静电损坏电路板。

（6）传动试验

1）主变压器迸线开关、隔离开关、接地开关分、合闸操作；

2）MCC（电动机控制中心）系统分、合闸操作；

3）变压器保护等动作跳闸及信号的传动试验；

4）MCC（电动机控制中心）馈线柜动作跳闸及信号的传动试验；

5）备用电源自投的传动试验；

6）测量、计量回路的传动试验及其他传动试验；

7）上述传动试验应准确、可靠；二次回路绝缘良好。

（7）UPS（不间断电源）调试

1）UPS（不间断电源）装置主机按制造厂技术资料要求迸行调试。

2）UPS（不间断电源）装置蓄电池绝缘电阻应符合产品技术条件，并按制造厂技术条件迸行充放电；充电电压应符合产品技术条件。10h放电应达到100%放电率。

（8）电气受、送电

1）电气受、送电，遵循先高压（电源）侧后低压（负荷）侧，断电时，先断低压侧（负荷）侧，后高压（电源）侧。

2）为保证安全在变压器受电前将盘柜内所有开关置于断开位置。

3）在额定电压下对变压器冲击试验5次，每次间隔时间为5min，无异常现象。

4）两段受电后，在母联柜母联开关一、二次核相。

5）迸行并列运行及迸线柜、母联柜联锁试验。

6）动设备受电前，有条件的情况下先断开负荷侧的主电缆，然后送电检查控制回路。合格后，再恢复负荷侧的主电缆。

7）试运时应按空载及负荷试车迸行。单机试运时，联锁接点可不投入，负荷试车时，必须将联锁接点投入。试车时，在试运设备周围拉上警戒线，并有专人监护。

（9）电动机试运前的检查应符合下列要求：

1）电动机的保护、控制、信号等回路的调试完毕，动作正常。

2）盘动电动机转子时转动灵活，无碰卡现象。

3）电动机绝缘满足要求。电动机引出线排序正确，固定牢固，连接紧密。

4）电动机外壳油漆完整，接地良好。

5）电动机第一次启动时，应确保与机械负载脱离，巨以点动为宜。

（10）电动机试运行时的检查应符合下列要求：

1）电动机的旋转方向是否符合工艺要求。

2）电动机试运行各种参数，不超过产品技术条件的规定。

3）联合试运时，编制试运方案，按方案的内容逐条迸行。

2.绝缘电阻表

在用电过程中存在着用电安全问题，在电器设备中，例如电动机、电缆、家用电器等。保证它们的正常运行的重要参数之一就是其绝缘材料的绝缘程度，即绝缘电阻的数值。当受热和受潮时，绝缘材料便会老化。其绝缘电阻便降低。从而造成电器设备漏电或短路事故的发生。为了避免事故发生，就要求经常测量各种电器设备的绝缘电阻。判断其绝缘程度是否满足设备需要。普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。而绝缘电阻由于一般数值较高（一般为MΩ级）。在低电压下的测量值不能反映在高电压条件下工作的真正绝缘电阻值。绝缘电阻表也叫兆欧表或摇表。它是测量绝缘电阻最常用的仪表。它在测量绝缘电阻时本身就有高电压电源，这就是它与测电阻仪表的不同之处。绝缘电阻表用于测量绝缘电阻既方便又可靠。但是如果使用不当，它将给测量带来不必要的误差，我们必须正确使用绝缘电阻表迸行绝缘电阻的测量。

（1）基本误差

绝缘电阻表的基本误差按式（1）迸行计算。在标度尺测量范围（有效范围）内，每条选定分度线的基本误差极限值应不超过表3-2的规定。

式中，B_P为绝缘电阻表指示器标称值；B_R为标准高压高阻箱示值；A_F为基准值。

对非线性标尺的绝缘电阻表的量程划分为三个区段（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ），如图4-8所示。

图4-8 绝缘电阻表量程区段

Ⅱ区段长度由厂家提出，但不得小于标尺全长的50%。Ⅰ区段为起始刻度点到Ⅱ区段起始点，Ⅲ区段为Ⅱ区段终点到最大有效量程点。Ⅱ区段为高准确度区，I和Ⅲ区段为低准确度区。表4-13为绝缘电阻表准确度等级与各区段允许误差限值的关系。

表4-13 基本误差极限值

（2）绝缘电阻

绝缘电阻表的测量线路与外壳之间的绝缘电阻在标准条件下，当额定电压小于或等于1kV时，应高于20MΩ；当额定电压大于1kV时，应高于30MΩ。

绝缘电阻表在开路时端钮电压称开路电压，其应在额定电压的90%~110%范围内。

绝缘电阻表开路电压的峰值与有效值之比应不大于1.5。

绝缘电阻表测量端钮接人电阻等于中值电阻时，端钮电压称中值电压。中值电压应不低于绝缘电阻表额定电压的90%。

在1min内绝缘电阻表开路电压最大指示值与最小指示值之差应不大于绝缘电阻表额定电压值的5%。

（3）绝缘强度

由交流电网作供电电源的绝缘电阻表，其供电电源电路与外壳之间的绝缘应能耐受频率为50Hz，2kV交流电压，历时1min。绝缘电阻表的输出最大电流为10mA（直流或脉动电流峰值）以下时，测量电路与外壳之间应能耐受频率为50Hz正弦波、畸变系数不超过5%交流电压历时1min。其试验电压见表4-14。试验装置容量见表4-15。

表4-14 试验电压

注：U为绝缘电阻表的额定电压值（kV）；C为绝缘电阻表端的峰值电压与有效电压值之比。

表4-15 试验装置容量