絕緣預防性實驗課件

1、1高電壓實驗的目的和任務高電壓實驗的目的和任務 n1.1.熟悉和掌握高電壓試驗的基本技術。熟悉和掌握高電壓試驗的基本技術。n2.2.通過實驗，培養(yǎng)同學分析問題和解決問題通過實驗，培養(yǎng)同學分析問題和解決問題的能力，使同學們初步掌握進行高壓實驗研的能力，使同學們初步掌握進行高壓實驗研究的一些基本方法。究的一些基本方法。n3.3.樹立安全第一的觀點，保證人身和設備的樹立安全第一的觀點，保證人身和設備的安全是進行高壓試驗特別強調的問題，思想安全是進行高壓試驗特別強調的問題，思想上必須自始至終保持高度的重視。上必須自始至終保持高度的重視。n4.4.培養(yǎng)同學重視實際、遵守制度、愛護國家培養(yǎng)同學重視實際、遵

2、守制度、愛護國家財產和嚴謹踏實的工作作風。財產和嚴謹踏實的工作作風。2高電壓實驗前的檢查高電壓實驗前的檢查 n檢查設備、儀表有無損壞。如有損壞檢查設備、儀表有無損壞。如有損壞, ,應立應立即向教師報告。即向教師報告。n檢查接線是否正確。檢查接線是否正確。n安全距離是否符合規(guī)定，帶電部分與周圍安全距離是否符合規(guī)定，帶電部分與周圍物體的距離必須符合下表規(guī)定。物體的距離必須符合下表規(guī)定。3n接地和接地桿：接地必須可靠。固定設備接地和接地桿：接地必須可靠。固定設備的地線可用扁鋼、銅條或鋁條的地線可用扁鋼、銅條或鋁條; ;接地桿的接地接地桿的接地線須用多股裸線牢固地接在地線帶上。實驗線須用多股裸線牢固地

3、接在地線帶上。實驗前，應將接地桿從高壓端取下。凡不參與實前，應將接地桿從高壓端取下。凡不參與實驗的設備，外殼均需接地，尤其是電容器，驗的設備，外殼均需接地，尤其是電容器，應短路接地。應短路接地。n遮攔與連鎖：做高壓試驗，必須要有遮欄，遮攔與連鎖：做高壓試驗，必須要有遮欄，實驗者必須在遮欄外，不得向試區(qū)探頭，伸實驗者必須在遮欄外，不得向試區(qū)探頭，伸手。每個實驗室應有必要的連鎖裝置，如門手。每個實驗室應有必要的連鎖裝置，如門連鎖、零位連鎖等。調壓設備應處于零位。連鎖、零位連鎖等。調壓設備應處于零位。n所有接線經兩人檢查確實無誤后，再請教所有接線經兩人檢查確實無誤后，再請教師檢查。未經教師允許，同學

4、不得擅自合閘。師檢查。未經教師允許，同學不得擅自合閘。 4高電壓實驗中的注意事項高電壓實驗中的注意事項n1.1.做高壓實驗必須嚴肅、認真、精力集中。做高壓實驗必須嚴肅、認真、精力集中。高壓操作者，手不要離開跳閘按扭，注意監(jiān)高壓操作者，手不要離開跳閘按扭，注意監(jiān)視電表及現(xiàn)場，不得擅離職守。實驗時，不視電表及現(xiàn)場，不得擅離職守。實驗時，不得談笑或進行其它工作。若要討論問題時，得談笑或進行其它工作。若要討論問題時，應先跳閘，暫停實驗后進行。應先跳閘，暫停實驗后進行。n2.2.呼叫口令：實驗中的幾項重要操作，操作呼叫口令：實驗中的幾項重要操作，操作者要分別呼叫者要分別呼叫“高壓合閘高壓合閘”、 去掉接

5、地桿去掉接地桿 的口令，當監(jiān)護人同意并重復上述操作口令的口令，當監(jiān)護人同意并重復上述操作口令后方能進行具體操作。后方能進行具體操作。n3.3.調壓、升壓時，必須從零均勻緩慢的升壓，調壓、升壓時，必須從零均勻緩慢的升壓，做完試驗，應使調壓器退回零位。做完試驗，應使調壓器退回零位。5n4.4.當試品放電、擊穿或加壓過程中出現(xiàn)異常當試品放電、擊穿或加壓過程中出現(xiàn)異常現(xiàn)象時，應立即跳閘，隨即將調壓器退回零現(xiàn)象時，應立即跳閘，隨即將調壓器退回零位。位。( (當對電氣設備進行耐壓試驗時，試驗完當對電氣設備進行耐壓試驗時，試驗完畢先將調壓器退至零位后再跳閘畢先將調壓器退至零位后再跳閘) )。n5.5.故障處

6、理：當實驗中發(fā)生故障時，應立即故障處理：當實驗中發(fā)生故障時，應立即跳閘，調壓器退回零位，并報告教師處理。跳閘，調壓器退回零位，并報告教師處理。若為人身事故，應立即進行搶救。重大事故若為人身事故，應立即進行搶救。重大事故還要報告上級領導。還要報告上級領導。n6.6.記錄：必須有一人記錄，記錄要整齊、清記錄：必須有一人記錄，記錄要整齊、清楚，實驗結束請教師簽字后方能拆線。必要楚，實驗結束請教師簽字后方能拆線。必要放電：試驗完畢或更換試件時，應切斷電源放電：試驗完畢或更換試件時，應切斷電源將調壓器退回零位，并用接地桿對高壓放電。將調壓器退回零位，并用接地桿對高壓放電。當對電容器放電時，為保護電容器，

7、應使電當對電容器放電時，為保護電容器，應使電容器先經電阻容器先經電阻( (如水阻如水阻) )放電，然后再短路放放電，然后再短路放電。電。6實驗后的整理實驗后的整理 n1.1.實驗后，一定要用接地桿對電容器以實驗后，一定要用接地桿對電容器以及電容性設備進行充分放電，并將接地及電容性設備進行充分放電，并將接地桿放在該設備的高壓端上，否則人不得桿放在該設備的高壓端上，否則人不得觸及。觸及。n2.2.將實驗場所恢復整劑，儀器、儀表及將實驗場所恢復整劑，儀器、儀表及拆除的導線應整齊地放回原處，切除電拆除的導線應整齊地放回原處，切除電源、關燈關窗后方離開實驗室。源、關燈關窗后方離開實驗室。 7chapte

8、r 5. 電氣設備絕緣試驗電氣設備絕緣試驗絕緣缺陷：絕緣缺陷：如絕緣開裂、局部磨損、內含氣泡等如絕緣開裂、局部磨損、內含氣泡等 局部性（集中性）缺陷局部性（集中性）缺陷 整體性（分布性）缺整體性（分布性）缺陷陷如絕緣全面受潮、老化引起絕緣性能下降如絕緣全面受潮、老化引起絕緣性能下降8絕緣試驗的類型絕緣試驗的類型非破壞性試驗非破壞性試驗（檢查性試驗）：指在較低的電壓檢查性試驗）：指在較低的電壓下或用其他不損傷絕緣的方法測量絕緣的各種特下或用其他不損傷絕緣的方法測量絕緣的各種特性，由此判斷絕緣內部的缺陷。性，由此判斷絕緣內部的缺陷。絕緣電阻和吸收比、泄漏電流、介質損耗角正切、絕緣電阻和吸收比、泄漏

9、電流、介質損耗角正切、電壓分布、局部放電、油中溶解氣體的色譜分析電壓分布、局部放電、油中溶解氣體的色譜分析破壞性試驗破壞性試驗（耐壓試驗）：指在絕緣上施加高于工（耐壓試驗）：指在絕緣上施加高于工作電壓的試驗電壓，直接檢驗絕緣的耐壓水平。作電壓的試驗電壓，直接檢驗絕緣的耐壓水平。交流耐壓、直流耐壓、沖擊耐壓交流耐壓、直流耐壓、沖擊耐壓95.1 5.1 絕緣檢查性試驗絕緣檢查性試驗一一. . 絕緣電阻和吸收比測量絕緣電阻和吸收比測量1. 1. 多層介質的吸收現(xiàn)象多層介質的吸收現(xiàn)象11221u2u2c1c2r1ruui100)(stiigi隨時間隨時間，最終達，最終達i ig g 1121210cc

10、cuu21120cccuu2111rrruu2112rrruu:0t電壓按電容反比分配電壓按電容反比分配:t電壓按電阻正比分配電壓按電阻正比分配12110uu220uu電壓過渡過程：電壓過渡過程：terrrcccrrruu2112122111terrrcccrrruu2122112122212121)(rrrrcc時間常數時間常數13流過雙層介質的電流：流過雙層介質的電流：11criii22criii或或agtiierrrrcccrcrurrudtducrui212121112221)()()(22111114（穩(wěn)態(tài)）電導電流：（泄漏電流）（穩(wěn)態(tài)）電導電流：（泄漏電流）21rruigtaerr

11、rrcccrcrui2121211122)()()(22吸收電流：吸收電流： 衰減很快衰減很快, ,幾秒內就進入穩(wěn)態(tài)幾秒內就進入穩(wěn)態(tài)21,rr,ai則則152. 2. 絕緣電阻：絕緣電阻：施加直流電壓時測得的電阻，通施加直流電壓時測得的電阻，通常指吸收電流衰減完畢后測得的穩(wěn)態(tài)電阻值。常指吸收電流衰減完畢后測得的穩(wěn)態(tài)電阻值。吸收比：吸收比：6015156015601/iiiuiurrk16吸收比是同一試品在兩個不同時刻的絕吸收比是同一試品在兩個不同時刻的絕緣電阻的比值，所以排除了絕緣結構和緣電阻的比值，所以排除了絕緣結構和體積尺寸的影響。體積尺寸的影響。一般以一般以 作為設備絕緣狀態(tài)良好的作為設

12、備絕緣狀態(tài)良好的標準亦不盡合適，有些變壓器的標準亦不盡合適，有些變壓器的 雖大雖大于于1.3，但，但r值卻很低；有些值卻很低；有些 ，但，但 r值卻很高。值卻很高。所以應將所以應將r值和值和 值結合起來考慮，方值結合起來考慮，方能作出比較準確的判斷。能作出比較準確的判斷。17測試功效測試功效 : :可有效地發(fā)現(xiàn)：（可有效地發(fā)現(xiàn)：（1 1）兩極間有穿透性的導電通道）兩極間有穿透性的導電通道 （2 2）整體受潮或局部嚴重受潮）整體受潮或局部嚴重受潮 （3 3）表面污穢）表面污穢 不能發(fā)現(xiàn)的缺陷：不能發(fā)現(xiàn)的缺陷： (1) (1) 絕緣中的局部缺陷絕緣中的局部缺陷 (2) (2) 絕緣的老化絕緣的老化

13、 判斷方法：將所測電阻值與標準及以往歷史數據比判斷方法：將所測電阻值與標準及以往歷史數據比 較較183. 3. 兆歐表（搖表）兆歐表（搖表）)()(1221xxrfrrrfiifgelgalvl1r2r01i1i2i2ixr19兆歐表電壓等級：兆歐表電壓等級：500500v，1000v，2500v，5000v測量套管絕緣測量套管絕緣電阻的接線圖電阻的接線圖兆歐表兆歐表被試絕緣接在端子l和e之間，而保護端子g的作用是使絕緣表面泄漏電流不要流過線圈,測得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。20 手搖式兆歐表測量三芯電力電纜絕緣電阻的接線圖，也表示了它的測量原理。214. 4. 泄漏電流測量泄漏電

14、流測量試驗電壓比兆歐表工作電壓高得多試驗電壓比兆歐表工作電壓高得多: :3535kv以下設備：以下設備：10103030kv110kv及以上設備：及以上設備：4040kv電壓可隨意調節(jié)，可監(jiān)測泄漏電流的變化電壓可隨意調節(jié)，可監(jiān)測泄漏電流的變化能發(fā)現(xiàn)兆歐表不能發(fā)現(xiàn)的某些絕緣缺陷能發(fā)現(xiàn)兆歐表不能發(fā)現(xiàn)的某些絕緣缺陷221 12 23 34 4)( ai)(kvutu2/tu發(fā)電機泄漏電流變化曲線發(fā)電機泄漏電流變化曲線 1 1良好絕緣；良好絕緣；22受潮絕緣；受潮絕緣；33有集中性缺陷；有集中性缺陷；44有危險的集中性缺陷有危險的集中性缺陷23泄漏電流實驗接線圖泄漏電流實驗接線圖rvkv c2pvto

15、tva1pvsaaba接線：測量準確，接線：測量準確，a 表在低壓側，表在低壓側，讀數操作安全，但試品不接地讀數操作安全，但試品不接地 b接線：試品一端接地，測量系統(tǒng)在高壓側。為防止測量系接線：試品一端接地，測量系統(tǒng)在高壓側。為防止測量系統(tǒng)和試品高壓側電極統(tǒng)和試品高壓側電極及引線的電暈，需加屏蔽。儀表在高及引線的電暈，需加屏蔽。儀表在高壓側，操作觀察時特別注意安全壓側，操作觀察時特別注意安全24二二. . 介質損耗角正切介質損耗角正切 的測量的測量tg1 1測試功效測試功效有效：整體受潮、全面老化有效：整體受潮、全面老化 b小電容試品的嚴重局部缺陷小電容試品的嚴重局部缺陷繞組上附積油泥繞組上附

16、積油泥 絕緣油臟污劣化等絕緣油臟污劣化等 很少有效：大容量設備的局部缺陷很少有效：大容量設備的局部缺陷25nc4c4r3rxcxrabpucd1i2i2. 2. 西林電橋西林電橋通常施加通常施加 5 51010kv交流電壓交流電壓26電橋平衡時：電橋平衡時：0abu即：即：cbcauubdaduubdcbadcauuuu4231zzzz或或3241zzzz27xxcjrz111ncjz1244411cjrz33rz 28)1 (2424234crrcrcnxnxccrcrrr4242242423)1 (441crcrtgxx291002f100004r取取則：則：)(1010044444fcc

17、crtg3. 3. 西林電橋接線西林電橋接線正接線：正接線：點接地，點接高壓，試品兩端不能接地。電橋點接地，點接高壓，試品兩端不能接地。電橋可調部分處于低電位，調試方便安全，主要用于實驗室試驗可調部分處于低電位，調試方便安全，主要用于實驗室試驗 反接線：反接線：點接高壓，點接地，試品一端直接接地。電橋點接高壓，點接地，試品一端直接接地。電橋本體應有高絕緣強度，本體應有高絕緣強度，有可靠的接地線有可靠的接地線 ，適用于現(xiàn)場試驗，適用于現(xiàn)場試驗30nc4c4r3rxcxrabpcdu西林電橋反接線西林電橋反接線314. 4. 測量的影響因素測量的影響因素tg（1 1）外界電磁場干擾）外界電磁場干擾

18、屏蔽屏蔽（2 2）溫度的影響）溫度的影響盡可能在盡可能在10301030的條件下測量的條件下測量（3 3）試驗電壓的影響）試驗電壓的影響測量測量 與與 的關系，有助的關系，有助（一般（一般5 51010kv) 于判斷絕緣的狀態(tài)和缺陷的類型，圖于判斷絕緣的狀態(tài)和缺陷的類型，圖3-113-11tgu（5 5）試品電容量的影響）試品電容量的影響對電容量大的試品，測對電容量大的試品，測 不靈敏，應分別測量各部分的不靈敏，應分別測量各部分的tgtg（4 4）試品表面泄漏的影響）試品表面泄漏的影響將試品擦拭干凈，必要時將試品擦拭干凈，必要時 加屏蔽加屏蔽32三三. . 局部放電及其測量局部放電及其測量（p

19、artial discharge,pd)1. 1. 局部放電一般概念局部放電一般概念對于測量套管、對于測量套管、電機、變壓器、電機、變壓器、電纜等絕緣的電纜等絕緣的裂縫、氣泡等內裂縫、氣泡等內在的局部缺陷在的局部缺陷比較有效。比較有效。33acgcbc氣隙氣隙zacgcbc局部放電等值電路局部放電等值電路tumsintucccumgbbgsingbgbacccccc34surusuruit0ugut0suruguit形成時間形成時間35氣隙每次放電所釋放出的電荷量為：氣隙每次放電所釋放出的電荷量為：)(rsbabagruucccccqbacc )(rsbgruuccq真實放電量真實放電量 無法

20、測量無法測量放電時放電時ca 上的電壓變動為：上的電壓變動為：)(rsbabauucccu36即氣隙放電時，試品兩端電壓會下降即氣隙放電時，試品兩端電壓會下降 ，這相當于試品放掉電荷這相當于試品放掉電荷q：au)()(rsbabauucuccqbacc aaucq視在放電量視在放電量 rbgbqcccq但但q qq qr r， q q能相對反映能相對反映q qr r的大小的大小rbgqqcc直流電壓下的局部放電比交流電壓下弱得多直流電壓下的局部放電比交流電壓下弱得多 372. 2. 局部放電參數局部放電參數(1) (1) 視在放電量視在放電量q (2) (2) 放電重復率放電重復率n (3)

21、(3) 放電能量放電能量w 通常指一次放電所消耗的能量通常指一次放電所消耗的能量babaggcccccc令令dtducigg則脈沖電流：則脈沖電流：放電能量：放電能量：)(2122rsgguuggguucduucidtuwrs38)(rsgruucq)(21)(21rsbbgrsruucccquuqw設氣隙開始出現(xiàn)局部放電（設氣隙開始出現(xiàn)局部放電（ ）時的）時的外加電壓瞬時值為外加電壓瞬時值為 ，則有：，則有：sguu iuibgbsucccu)(21rssiuuuuqw0ru若iquw21則w的大小對電介質的老化速度有顯著影響的大小對電介質的老化速度有顯著影響 393. 3. 局部放電檢測方

22、法局部放電檢測方法 伴隨局部放電會出現(xiàn)許多現(xiàn)象：電氣方面伴隨局部放電會出現(xiàn)許多現(xiàn)象：電氣方面的如電流脈沖、介質損耗增大、電磁波輻射等；非的如電流脈沖、介質損耗增大、電磁波輻射等；非電方面的如光、熱、噪聲、氣壓變化、化學變化等，電方面的如光、熱、噪聲、氣壓變化、化學變化等，利用這些派生現(xiàn)象可以對局部放電進行測量。利用這些派生現(xiàn)象可以對局部放電進行測量。(1). (1). 非電檢測法非電檢測法 超聲波檢測法超聲波檢測法ultra-high frequency,uhf（聲測聲測法法) )工作原理：工作原理：通過檢測局放產生的聲波信號實現(xiàn)局放測量通過檢測局放產生的聲波信號實現(xiàn)局放測量特點：抗干擾能力強

23、，使用方便，可以在運行中或耐壓實驗特點：抗干擾能力強，使用方便，可以在運行中或耐壓實驗時檢測局部放電，常用作放電定位。時檢測局部放電，常用作放電定位。目前體外特高頻傳感的目前體外特高頻傳感的gisgis局部放電在線檢測、定位和診斷，局部放電在線檢測、定位和診斷，研究佷活躍研究佷活躍40n用于局部放電測量的超聲檢測系統(tǒng)，一般都用于局部放電測量的超聲檢測系統(tǒng)，一般都包括三個基本部分，即聲電轉換、電信號放包括三個基本部分，即聲電轉換、電信號放大以及信號顯示大以及信號顯示。聲聲電電轉轉換換前前置置放放大大電電光光轉轉換換光光電電轉轉換換主主放放大大顯顯示示光纖傳輸聲測量系統(tǒng)的方框圖聲測量系統(tǒng)的方框圖4

24、1原理：通過測量局放產生的光輻射實現(xiàn)局放測量。原理：通過測量局放產生的光輻射實現(xiàn)局放測量。光電轉換后，通過檢測光電流的特性光電轉換后，通過檢測光電流的特性可以實現(xiàn)局放類型識別可以實現(xiàn)局放類型識別。沿面放電和電暈放電用光測法效果較好沿面放電和電暈放電用光測法效果較好光檢測法光檢測法42用氣相色譜儀，通過檢測變壓器油分解出的各種用氣相色譜儀，通過檢測變壓器油分解出的各種氣體的組成和濃度來確定故障（局放、過熱等）氣體的組成和濃度來確定故障（局放、過熱等）狀態(tài)。局部放電引起的氣相色譜特征是狀態(tài)。局部放電引起的氣相色譜特征是c c2 2h h2 2 和和h h2 2 的含量較大。的含量較大。特點：靈敏度

25、高，操作簡單，且設備不需要停電，特點：靈敏度高，操作簡單，且設備不需要停電， 適合在線絕緣監(jiān)測。適合在線絕緣監(jiān)測。色譜分析法（色譜分析法（dga , dissolved gas analysis)43變壓器油色譜在線監(jiān)測原理圖變壓器油色譜在線監(jiān)測原理圖美國美國avo公司變壓器油中溶解氣體色譜分析儀公司變壓器油中溶解氣體色譜分析儀44(2). (2). 電氣檢測法電氣檢測法 脈沖電流法脈沖電流法原理：發(fā)生局部放電時，試品兩端出現(xiàn)瞬時的電原理：發(fā)生局部放電時，試品兩端出現(xiàn)瞬時的電壓降落，在檢測回路中引起一高頻脈沖電流，壓降落，在檢測回路中引起一高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后用示波器等測量其波形

26、將它變換成電壓脈沖后用示波器等測量其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，經或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，經過校準就能得到視在放電量，一般單位用過校準就能得到視在放電量，一般單位用pc此方法靈敏度高，應用廣泛。此方法靈敏度高，應用廣泛。45基本測試回路基本測試回路a)并聯(lián)測試回路并聯(lián)測試回路b)串聯(lián)測試回路串聯(lián)測試回路c)橋式測試回路橋式測試回路mz46n數字化測試數字化測試 脈沖信號脈沖信號 傳統(tǒng)方法用示波器傳統(tǒng)方法用示波器觀測觀測計算機輔助測試系統(tǒng)與傳統(tǒng)的測試方法相結計算機輔助測試系統(tǒng)與傳統(tǒng)的測試方法相結合合, ,作出各種譜圖和統(tǒng)計量，來分析局部放電作出各種譜圖和統(tǒng)計量，來分析

27、局部放電情況。情況。測量測量局放圖形局放圖形特征提取特征提取識別分類識別分類識別結果識別結果數據庫數據庫4748電氣設備絕緣的高電壓試驗什么是絕緣的高電壓試驗？ 人工制造一個工頻交流高壓、直流高壓、雷電沖擊高壓、操作沖擊高壓等模擬電氣設備的絕緣在運行中受到的工作電壓，用以考驗各種絕緣耐受這些高電壓作用的能力。49特點： n具有破壞性試驗的性質。 n一般用于設備的各種交接期、運行試驗周期、大修改造后、或懷疑設備有缺陷時進行，以試圖因此發(fā)現(xiàn)設備隱患避免設備事故或界定責任。50難點問題： 由于電氣設備電壓和容量的不斷提高，相應要獲得各種符合要求的試驗用高電壓和大容量越來越困難，這是高電壓試驗技術發(fā)展

28、中需要不斷解決的問題。工頻高電壓實驗 直流高電壓試驗 沖擊高電壓試驗 515.2 5.2 絕緣的高電壓試驗絕緣的高電壓試驗一一. .工頻交流耐壓試驗工頻交流耐壓試驗 工頻交流耐壓試驗是用來檢驗絕緣在工頻工頻交流耐壓試驗是用來檢驗絕緣在工頻交流電壓下的性能，在有些場合也用來等效地檢交流電壓下的性能，在有些場合也用來等效地檢驗絕緣對操作過電壓和雷電過電壓的耐受能力。驗絕緣對操作過電壓和雷電過電壓的耐受能力。521. 1. 高壓試驗變壓器的特點：高壓試驗變壓器的特點： )(1023afcui)(10232kvafcupcuf被試品電容，被試品電容，試驗電壓，試驗電壓，kvf電源頻率，電源頻率，hz變

29、比大，絕緣裕度小變比大，絕緣裕度小 容量不大容量不大 532. 2. 試驗變壓器串級裝置試驗變壓器串級裝置 采用串接線路把幾臺試變串接起來，獲得很采用串接線路把幾臺試變串接起來，獲得很高的試驗電壓，在技術上和經濟上都比較合理。高的試驗電壓，在技術上和經濟上都比較合理。油箱本體不高，套管又長又大油箱本體不高，套管又長又大 運行時間不長，不需要復雜的冷卻系統(tǒng)運行時間不長，不需要復雜的冷卻系統(tǒng) 漏抗大，短路電流小漏抗大，短路電流小 54t1t2t3tm1i3i4i1u2u13uu 14uu 2u2u2i2i2i2i23uabcde 累接式串接累接式串接試驗變壓器：試驗變壓器： 55串級裝置的容量利用

30、率：串級裝置的容量利用率： t3的容量為：的容量為：22443iuiupt2的容量為：的容量為：322442233222piuiuiuiupt1的容量為：的容量為：32222223322111332piuiuiuiuiuiup56%50633333213ppppppww總出裝置容量利用系數：裝置容量利用系數：n級裝置容量利用系數：級裝置容量利用系數：12n57800800kv工頻試變工頻試變583. 3. 工頻高壓試驗的基本接線工頻高壓試驗的基本接線 2r1ravkv 1pvflfc2pvfxctmt59（1 1）調壓方式）調壓方式 自耦調壓器：輸出波形好、體積小、價格便宜，自耦調壓器：輸出波

31、形好、體積小、價格便宜， 適于小容量工頻試驗變壓器的調壓適于小容量工頻試驗變壓器的調壓 移圈式調壓器：移圈式調壓器： 容量大、波形有一定畸變，適于應用容量大、波形有一定畸變，適于應用在對波形要求不嚴格，且工頻試驗變壓器容量較大的在對波形要求不嚴格，且工頻試驗變壓器容量較大的場合場合電動機發(fā)電機組調壓：電動機發(fā)電機組調壓： 能得到很好的正弦波形并能均勻調能得到很好的正弦波形并能均勻調壓，設備昂貴、保養(yǎng)維修費用高，用于對試驗要求很嚴格的壓，設備昂貴、保養(yǎng)維修費用高，用于對試驗要求很嚴格的大型試驗基地大型試驗基地60（2 2）“容升容升”現(xiàn)象現(xiàn)象工頻交流耐壓試驗，試驗變壓器的負荷為容性工頻交流耐壓試

32、驗，試驗變壓器的負荷為容性ilucuuuuuuclccxlxuilucuulu工頻交流耐壓試驗，應直接測量被試品兩端電壓工頻交流耐壓試驗，應直接測量被試品兩端電壓614. 4. 解決試驗設備容量不足的辦法解決試驗設備容量不足的辦法對電纜、電容器等電容量較大的試品，為避免試驗回路對電纜、電容器等電容量較大的試品，為避免試驗回路顯著的顯著的“容升現(xiàn)象容升現(xiàn)象”或諧振；試驗波形嚴重畸變需要補或諧振；試驗波形嚴重畸變需要補償試品需要的超前無功功率償試品需要的超前無功功率對大容量試品進行交流耐壓試驗，當試驗設備容量不足時，對大容量試品進行交流耐壓試驗，當試驗設備容量不足時，也可采用補償超前無功功率來滿足

33、試驗條件也可采用補償超前無功功率來滿足試驗條件xcrilu并聯(lián)電感補償超前無功并聯(lián)電感補償超前無功xcrlui串連諧振法工頻試驗串連諧振法工頻試驗62串連諧振：串連諧振：cl1當當 ，電路發(fā)生串連諧振，電路發(fā)生串連諧振rup2電源輸出無功功率為零，只需提供有功功率電源輸出無功功率為零，只需提供有功功率rlcrq1品質因數品質因數uquc被試品上電壓被試品上電壓pqcrruqc12被試品功率被試品功率可見在較低的電源電壓下可獲得較高的試驗電壓，在較低的可見在較低的電源電壓下可獲得較高的試驗電壓，在較低的電源功率下可以獲得較大的試驗功率電源功率下可以獲得較大的試驗功率pquucc1q通常通常635

34、. 5. 工頻高電壓的測量工頻高電壓的測量球隙測壓器球隙測壓器測峰值測峰值靜電電壓表靜電電壓表測有效值測有效值峰值電壓表峰值電壓表分壓器配低壓儀表測量分壓器配低壓儀表測量641 1可動電極可動電極 2 2固定電極固定電極 3 3 屏蔽電極屏蔽電極 4 4燈泡燈泡 5 5、6 6反光鏡反光鏡7 7標尺標尺 8 8曲桿曲桿 o轉軸轉軸 f2u靜電電壓表工作原理靜電電壓表工作原理1 16 65 54 43 32 27 78 8uf651z2z1u2u21nuu 22121zzzuun分壓比：分壓比：對純電容分壓器：對純電容分壓器：12121cccuun對純電阻分壓器：對純電阻分壓器：22121rrr

35、uun66二二. . 直流高壓試驗直流高壓試驗 1. 1. 直流高壓試驗的場合直流高壓試驗的場合 被試品的電容量很大的設備被試品的電容量很大的設備( (如長電纜、電力電容器如長電纜、電力電容器) )常用直流高電壓試驗來代替工頻電壓試驗。常用直流高電壓試驗來代替工頻電壓試驗。對直流輸電設備進行直流高壓試驗。對直流輸電設備進行直流高壓試驗。泄漏電流測量泄漏電流測量672. 2. 直流高壓試驗的特點直流高壓試驗的特點 試驗設備容量小，重量輕，便于現(xiàn)場試驗；試驗設備容量小，重量輕，便于現(xiàn)場試驗；可同時進行泄漏電流測量可同時進行泄漏電流測量直流耐壓試驗更能有效發(fā)現(xiàn)電機直流耐壓試驗更能有效發(fā)現(xiàn)電機定子端部

36、的絕緣缺陷定子端部的絕緣缺陷對絕緣損傷小對絕緣損傷小對交流電氣設備絕緣的考驗對交流電氣設備絕緣的考驗不如交流耐壓試驗接近實際不如交流耐壓試驗接近實際683. 3. 直流高電壓的產生直流高電壓的產生 半波整流半波整流 lrcrtv2ctv11231cv2倍壓整流倍壓整流 2um+ + - - + + - - + + - - + + - - + + - - um69串級直流高壓發(fā)生器串級直流高壓發(fā)生器 uoror空載輸出電壓：空載輸出電壓：uo2numum電源交流電壓幅值電源交流電壓幅值n級數級數70714. 4. 直流高電壓的測量直流高電壓的測量 用球隙測壓器測量直流高壓的最大值；用球隙測壓器測

37、量直流高壓的最大值；用靜電電壓表測量直流高壓的平均值；用靜電電壓表測量直流高壓的平均值；用高值電阻串接微安表或高值電阻分壓器配低壓儀表測量；用高值電阻串接微安表或高值電阻分壓器配低壓儀表測量；72三三. . 沖擊高電壓試驗沖擊高電壓試驗 沖擊高電壓試驗是用來檢驗各種高壓電氣設備沖擊高電壓試驗是用來檢驗各種高壓電氣設備在雷電過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能或保在雷電過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能或保護性能。護性能。整流充電整流充電 沖擊電壓沖擊電壓發(fā)生器本體發(fā)生器本體被試品被試品控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)沖擊電壓沖擊電壓測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)731. 1. 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器 out12

38、21/)()(ttttaeaeeeatu1/tae2/tae1 波長時間常數波長時間常數 波前時間常數波前時間常數 274out)1 (2/tea2c1c1rs0uu通常通常 21在波前時間范圍內在波前時間范圍內11/te)(2/1 (tetua751c2rs0uu同樣在波長時間范圍內同樣在波長時間范圍內02/te1/)(tetuaout1/taea761c2rs0uu獲得波長獲得波長 2c1c1rs0uu獲得波前獲得波前 1c2rs2c1r0u2u獲得沖擊全波獲得沖擊全波 771c2rs2c1r0u2u高效率回路高效率回路 1c2rs2c1r0u2u2112,ccrr21,cr波前電阻波前電

39、阻 波前電容波前電容 12,cr波長電阻波長電阻 主電容主電容 7802112ucccum21102cccuum 沖擊電沖擊電壓壓 發(fā)生器發(fā)生器 利利 用系用系數數開關合閘后，開關合閘后，c1和和c2上的電壓最大值可達：上的電壓最大值可達： 1c2rs2c12r0u2u11r11r阻尼電阻阻尼電阻 12r波前電阻波前電阻 2112211rrrccc792.2.多級多級 沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓發(fā)生器( (marx回路）回路） 原理接線圖原理接線圖工作原理：并聯(lián)充電、串聯(lián)放電工作原理：并聯(lián)充電、串聯(lián)放電ccc2uvcutcdr1fdrcrr2fdrcrr3fdrcrr2c4fdr2r12r1234

40、56789接被試品接被試品80充電過程充電過程: :cuvcutdrcrrcrrcrr各級電容器各級電容器c經數目不等的充電電阻經數目不等的充電電阻r并聯(lián)地由電壓為并聯(lián)地由電壓為uc的整流的整流電源充電，在充電時間足夠長時，全部電容都幾乎能充電到電壓電源充電，在充電時間足夠長時，全部電容都幾乎能充電到電壓uc，點點2 2、4 4、6 6、8 8對地電位均為對地電位均為uc，而點而點1 1、3 3、5 5、7 7均為地電位。均為地電位。 81放電過程放電過程: :一旦第一對火花球隙一旦第一對火花球隙f1被擊穿，各級球隙被擊穿，各級球隙f2、f3、f4將迅速將迅速依次擊穿，各臺電容器被串連起來，發(fā)

41、生器立即從充電狀態(tài)轉依次擊穿，各臺電容器被串連起來，發(fā)生器立即從充電狀態(tài)轉為放電過程，為放電過程，f1被稱為被稱為“點火球隙點火球隙”。ccutcdr1fdrcrr2fdrcrr3fdrcrr4f12345678- -uc-2-2uc-2-2ucc-3-3uc-3-3uc-4-4uc822uc1fdrcr2fdrc3fdrc2c4fdr2r12r123456789放電等值回路放電等值回路: :cmnuu283說明說明: : 無論從隔離相鄰各點的作用看，還是從減輕附加放電的無論從隔離相鄰各點的作用看，還是從減輕附加放電的不利影響來看，不利影響來看，r值都必須足夠大；值都必須足夠大； 由于各級球隙

42、由于各級球隙f1f4上擊穿前出現(xiàn)的電壓是逐級增大的，上擊穿前出現(xiàn)的電壓是逐級增大的，所以通常將各級球隙的極間距離也調整成逐級增大；所以通常將各級球隙的極間距離也調整成逐級增大； 把阻尼電阻把阻尼電阻r11分散到各級中去，阻尼各種雜散參數構分散到各級中去，阻尼各種雜散參數構成的雜散振蕩，元件安裝結構上也比較合理；成的雜散振蕩，元件安裝結構上也比較合理；84沖擊電壓發(fā)生器的起動方式沖擊電壓發(fā)生器的起動方式: : 自起動方式自起動方式 點火脈沖起動點火脈沖起動020111uunuunrrnccmcd多級發(fā)生器簡化多級發(fā)生器簡化為單級發(fā)生器電路：為單級發(fā)生器電路：85點火球隙：點火球隙：1 1接地球極

43、接地球極2 2針極針極3 3絕緣體絕緣體4 4高壓球極高壓球極86600600kv沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓發(fā)生器采用足夠大的屏蔽電極，可大大采用足夠大的屏蔽電極，可大大縮小發(fā)生器對周圍物體的安全距縮小發(fā)生器對周圍物體的安全距離。圖中為小塊金屬片拼成的單離。圖中為小塊金屬片拼成的單環(huán)屏蔽電極，也可以用雙環(huán)或球形環(huán)屏蔽電極，也可以用雙環(huán)或球形873. 3. 沖擊電壓發(fā)生器的近似計算沖擊電壓發(fā)生器的近似計算 0 00 0tmu2t0.50.50.30.30.90.91t1t2tbacdf88決定波前時間決定波前時間t1時忽略時忽略 的的作用作用： 2r2r1c2c1r)()(2/1tmeutu則則其中

44、其中212112ccccr0uu89由由 的定義：的定義：1t)(21/13.0tmmeuu)1(9.022/tmmeuu7.021/te1.022/te27ln12 tt90abd 與與 0 0cf相似，相似，6 . 013 . 09 . 0121mmmuuuttt2121211221213336 . 07ln6 . 0crccccrttt91決定波長時間決定波長時間t2時忽略時忽略 的作的作用用： 1r1/)(tmeutu則則其中其中)(2121ccr1c2r2c0uu由由 的定義：的定義：2t2/12/mtmueu12212127 . 0)(7 . 02lncrccrt1r92多級沖擊電壓發(fā)生器波形調整多級沖擊電壓發(fā)生器波形調整：21211)3crr （2113 crt 波前時間波前時間一般調波前電阻r121221227 . 0)7 . 0crccrt（波長時間波長時間一般調波尾電阻r2幅值：增加幅值：增加n，可增大可增大u2m；調整各級調整各級uc利用系數：利用系數：2112112cccrrr93沖擊電