马拉松电机绝缘预防性试验

一、概念

马拉松电机绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施，通过试验，掌握设备绝缘状况，及时发现绝缘内部隐藏的缺陷，并通过检修加以消除，严重者必须予以更换，以免设备在运行中发生绝缘击穿，造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。

二、绝缘预防性试验可分为两大类

       一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验，是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量的各种特性参数，主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等，从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明，这类方法是行之有效的，但目前还不能只靠它来可靠的判断绝缘的耐电强度。

       另一类是破坏性试验或称耐压试验，试验所加电压高于设备的工作电压，对绝缘考验非常严格，特别是揭露那些危险性较大的集中性缺陷，并能保证绝缘有一定的耐电强度，主要包括直流耐压、交流耐压等。耐压试验的缺点是会给绝缘造成一定的损伤。

三、直流耐压试验

1、直流耐压试验电压较高，对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用，可与泄漏电流试验同时进行。直流耐压试验与交流耐压试验相比，具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。与交流耐压试验相比，直流耐压试验的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。

通常用字半波整流获得直流高压。整流设备主要由升压变压器、整流元件和测量仪表组成，其中整流元件可采用高压硅堆，硅堆置于高压侧。根据微安表的位置，主要分为：低压接线法和高压接线法。

低压接线法——将微安表接在试验变压器高压绕组的尾部接线端。由于微安表处于低压侧，读表比较安全方便，但无法消除绝缘表面的泄漏电流和高压引线的电晕电流所产生的测量误差，因此，现场试验多采用高压法进行。

高压接线法——将微安表接在试品前。这种接线法，由于微安表牌高压侧，放在屏蔽架上，并通过屏蔽线与试品的屏蔽环（湿度不大时，可以不设，而空置在试品侧）相连，这样就避免了接线的测量误差。但由于微安表处于高压侧，则会给读数带来不便。

2、试验仪器的选择：

①试验变压器。要求试验变压器二次侧额定电压的1.414倍大于较高直流试验电压。

②稳压电容。电容量一般选择为0.01～0.1µF，其中耐压强度要求能承受较大试验电压。马拉松电机本身电容量有限，须接入容量足够的稳压电容器，否则将引起不允许的误差。

③保护电阻（又称限流电阻）。其阻值R可按高压硅整流二极管短时允许电流选择，一般按不小于1Ω/V选取。

④其准确度等级较低应为0.5级，其量程应大于马拉松电机可能出现的较大泄漏电流。

3、试验步骤：

①根据马拉松电机的情况，对照试验标准确定直流试验电压。若直流泄漏电流试验与直流耐压试验结合进行，则应以直流试验电压值作为较高试验电压。

②根据试验电压的大小、现场设备条件，选择合适试验设备和接线方式，画出试验接线图。

③首先结合现场条件，进行试验设备的合理布置，然后接线。合理布置的原则应是安全可靠、读数操作方便、接线清晰、高低压应尽量有明显的界限。一人接线完毕，由另一人进行检查，应做到接线正确，仪表量程选择合适，调节器处于零位，微安表短路开关应闭合。

④正式试验前，可将较高试验电压分成4～5段，在不接马拉松电机的情况下逐步升压“空试”，记录各试验电压下流过微安表的杂散电流值。“空试”结束，退下高压，拉开电源刀闸，并对滤波电容器进行充分放电。

⑤接上马拉松电机，A、B、C三相分别试验，按上一步（第④步）的对应分段电压，逐段升压，并相应读取泄漏电流值。每次升压后，待微安表指示稳定后再读取泄漏电流值（一般在加压1min后读数）；最后升到较高试验电压值，按标准要求的持续时间后，读取泄漏电流。用分段读取的泄漏电流值与相应“空试”泄漏电流值之差，作为马拉松电机的分段泄漏电流值。试验中出现闪络、击穿等突发情况，应立即降压、切断电源，查明原因，待处理好再继续进行试验。

⑥试验完毕，先将调压器退回零位，切断调压器电源，然后使用放电棒将马拉松电机经电阻进行充分放电，放电时间不得少于2min。根据马拉松电机放电火花的大小，可初步了解其绝缘状况。

⑦记录整理试验数据。记录内容包括马拉松电机名称、编号、名牌规格、运行位置、绕组温度、环境温度及试验数据，并绘出I=f(U)曲线。对任何温度下的泄漏电流，应换算为75℃时的泄漏电流，泄漏电流试验较好在马拉松电机绕组温度为30～80℃范围内进行，因为在此温度范围内，马拉松电机绝缘的不同状况，其泄漏电流变化较为显著，而在范围外时变化较少。

四、交流耐压试验

1、交流耐压试验对绝缘的考验非常严格，能有效地发现较危险的集中性缺陷。它是鉴定电气设备绝缘强度较直接的方法，对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。交流耐压试验有时可能使绝缘中的一些弱点更加发展，因此在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验，若试验结果合格方能进行交流耐压试验。否则,应及时处理，待各项指标合格后再进行交流耐压试验,以免造成不应有的绝缘损伤。

2、试验设备选择：

①试验变压器高压侧额定电压应不小于马拉松电机的较高试验电压，额定电流应不小于马拉松电机的较大电容电流。试验变压器应有足够容量。

②调压器的选择：我司马拉松电机交流耐压试验设备选用自耦调压器，主要其调压范围广、功率损耗小、波形畸变小等优点，适用于容量为10kV以下的试验变压器调压。而感应调压器和动圈调压器适用于更大容量，更高电压试验变压器用。

③常用测量交流耐压试验高电压方案：利用电容分压器测量交流试验高电压方法；利用静电电压表直接测量交流试验高电压方法。

④球隙的作用及距离调整：交流耐压试验电压较高，在试验中对设备绝缘有一定损伤。如果试验中出现误操作，使试验电压尝过耐压值或者试验过程中产生谐振过电压等，都会使马拉松电机遭受更高电压的威胁，为防止以上现象发生，要安装球隙，控制放电电压值，以限制作用在马拉松电机上的电压。球隙放电电压为试验电压值的1.2～1.2倍，调好距离后，应将调压器降到零位，至少经过两分钟后，再次升高电压进行校验，要求放电电压稳定在规定的范围内。

⑤限流电阻的作用：限制短路电流，避免马拉松电机因存在缺陷发生击穿，被过大的短路电流严重烧伤绝缘，使局部缺陷进一步扩大，同时也减少短路电流所产生的电动力对马拉松电机绕组的机械损伤；可降低马拉松电机绕组短路时作用在变压器高压绕组上的冲击陡波，保护匝间绝缘；阻尼谐振，消耗谐振能量，降低过电压。

3、试验方法：

①首先查明其他各项试验是否都合格，合格才能进行耐压试验。

②根据设备条件和试验要求，确定试验电压，准备试验设备，绘出详细试验接线图。试验控制电路中必须装设能跳开主电路的过电流保护装置，其动作电流安试验变压器额定电流的1.5-2倍整定。

③根据试验设备及现场条件，首先进行试验设备的合理布置，然后按接线图进行接线。注意高压部分对地，试验人员对高压部分应保证有足够的安全距离。高压引线应尽量短，连接要牢，非被试验部分一律可靠接地。要求试验设备位置、仪表档位合适，调压器应在输出零位，接线正确无误。

④正式试验前，先拆去引向马拉松电机绕组连线，并短接毫安表，合上电源，慢慢升压。注意升压速度，不能采取冲击合闸的方法，一般按从1/3试验电压值升至全试验电压值历时10-15s为宜。调整保护间隙的放电电压为试验电压值的1.1～1.15倍。使3次放电电压值均接近要求的整定值，然后将电压升值试验电压值，持续1min。再将电压降到零，最后断开电源开关。

⑤接上引马拉松电机绕组的连接线，然后合上电源开关，开始升压。当电压升至0.5倍试验电压时，读取一次电流值（打开毫安表短路刀闸，读后重新合上），电压升至试验电压时，开始计时，并读取电容电流值，耐压1min（或所要求的时间）后，迅速均匀地降压至零，拉开电源开关，对马拉松电机放电。

⑥试验后，对有机绝缘立即触摸马拉松电机被试部分，检查有无发热，并测量绝缘电阻值。