5_電氣設(shè)備絕緣耐壓試驗ppt課件

1、高電壓技術(shù)高電壓技術(shù)李李 化化 第第2 2篇篇 電氣設(shè)備絕緣實驗電氣設(shè)備絕緣實驗5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備5.1.2 5.1.2 工頻耐壓實驗的根本接線工頻耐壓實驗的根本接線5.1.3 5.1.3 諧振耐

2、壓實驗諧振耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗n交流耐壓：是交流設(shè)備的根本耐壓方式。交流耐壓：是交流設(shè)備的根本耐壓方式。用于校核設(shè)備在交流高壓下的絕緣程度。對用于校核設(shè)備在交流高壓下的絕緣程度。對220kV及以下電壓等級的設(shè)備也用于等效校及以下電壓等級的設(shè)備也用于等效校核絕緣耐受沖擊電壓的才干。核絕緣耐受沖擊電壓的才干。n交流耐壓實驗實施方法：電力設(shè)備預(yù)防性交流耐壓實驗實施方法：電力設(shè)備預(yù)防性實驗規(guī)程實驗規(guī)程DL/T 596已對各類設(shè)備的耐已對各類設(shè)備的耐壓值作出了規(guī)定。以電力變壓器為例，當(dāng)大壓值作出了規(guī)定。以電力變壓器為例，當(dāng)大修而全部改換繞組后，按出廠實驗電壓值進修而全部改換繞組后，按

3、出廠實驗電壓值進展實驗。在其它情況下，它們的耐壓值取出展實驗。在其它情況下，它們的耐壓值取出廠實驗電壓的廠實驗電壓的85。n方法：方法：1min工頻耐壓實驗。如經(jīng)過工頻耐壓實驗。如經(jīng)過1min耐壓實驗，那么可判別絕緣合格。耐壓實驗，那么可判別絕緣合格。5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗電力變壓器交流實驗電壓值括號內(nèi)數(shù)值適用于不固定接地或經(jīng)小電抗接地系統(tǒng) 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備一、高壓實驗變壓器fCUI222 fCUP1 1絕緣裕度不需求獲得太大平安系數(shù)小絕緣裕度不需求獲得太大平安系數(shù)小

4、2 2容量普通比較小容量普通比較小高壓側(cè)額定電流普通為高壓側(cè)額定電流普通為1A1A。對于某些特殊試品和特殊。對于某些特殊試品和特殊實驗工程，要求實驗變壓器的額定電流大于實驗工程，要求實驗變壓器的額定電流大于1A1A。 不接受雷電和操作沖擊作用。同時也需求嚴(yán)厲防止和不接受雷電和操作沖擊作用。同時也需求嚴(yán)厲防止和限制過電壓出現(xiàn)。限制過電壓出現(xiàn)。 5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗單套管式：其高壓繞組的一端接地，另一端輸出額定全電壓單套管式：其高壓繞組的一端接地，另一端輸出額定全電壓雙套管式：鐵心和油箱均處于雙套管式：鐵心和油箱均處于U/2U/2電位，所以油箱不

5、能放在地上電位，所以油箱不能放在地上，而必需按全電壓的一半對地絕緣起來。用兩只額定電壓只需，而必需按全電壓的一半對地絕緣起來。用兩只額定電壓只需U/2U/2的套管來替代一只額定電壓為的套管來替代一只額定電壓為U U的套管，可以大大降低實驗變壓器的套管，可以大大降低實驗變壓器和套管的制造難度和價錢。和套管的制造難度和價錢。4 4延續(xù)運轉(zhuǎn)時間短延續(xù)運轉(zhuǎn)時間短不需求有復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。延續(xù)任務(wù)時間普通不超越不需求有復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。延續(xù)任務(wù)時間普通不超越3030分鐘。分鐘。5 5漏抗大漏抗大由于電壓高，高壓繞組要采用較厚的絕緣和較寬的油間隙間隔，因由于電壓高，高壓繞組要采用較厚的絕緣和較寬的油間隙間隔，

6、因此實驗變壓器具有較大的漏抗，短路電流小。此實驗變壓器具有較大的漏抗，短路電流小。5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗構(gòu)造方式構(gòu)造方式5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗主要參數(shù)主要參數(shù)3210IfCU23210PfCUC被試品電容量，微法；U實驗電壓，千伏；f電源頻率，Hz常見的試品和電容值常見的試品和電容值大容量試品：大容量試品：串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振低頻或超低頻耐壓低頻或超

7、低頻耐壓5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備二、串級實驗變壓器T1、T2、T3單套管實驗變壓器； 1低壓繞組；2高壓繞組；3累接繞組；4絕緣支柱5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備二、串級實驗變壓器T1容量： T2容量： 總制造容量：輸出容量： 容量利用率： n級串級安裝容量利用率：2233221112IU

8、IUIUIUP33222IUIUP22213IUPPP22/2IUP32/PP21n 普通不采用超越普通不采用超越3 3級級的方案的方案5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備U500kVI1AAV1T1I1U122I2U2U4U3454I3U2TZTO3I3IT1T25 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗2250kV工頻實驗變壓器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣

9、耐壓實驗 絕緣油色譜分析：絕緣油色譜分析：課程回想課程回想-4 部分放電部分放電/絕緣油色譜分析絕緣油色譜分析當(dāng)存在絕緣缺點時，油中所含某些氣體的成分會大大添加當(dāng)存在絕緣缺點時，油中所含某些氣體的成分會大大添加CH4C2H6C2H4C2H25 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗 絕緣的在線監(jiān)測絕緣的在線監(jiān)測 傳感器與丈量方法；傳感器與丈量方法； 數(shù)據(jù)處置；數(shù)據(jù)處置； 絕緣診斷。絕緣診斷。課程回想課程回想-4 部分放電部分放電/絕緣油色譜分析絕緣油色譜分析4.5.1 tan4.5.1 tan的在線監(jiān)測的在線監(jiān)測4.5.2 4.5.2 部分放電的在線監(jiān)測部分放電的在線監(jiān)測4.5.3 4.5.3 絕緣資料

10、的溫度丈量絕緣資料的溫度丈量5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗p工頻耐壓實驗是交流設(shè)備的根本耐壓方式。p實驗變壓器：p容量/實驗電流；p單套管/雙套管。p串級實驗變壓器課程回想課程回想-5 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗21n 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備三、調(diào)壓安裝漏抗小漏抗小波形畸變小波形畸變小功率損耗小功率損耗小容量小滑動觸頭容量小滑動觸頭1 1 自耦調(diào)壓器自耦調(diào)壓器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓

11、實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備三、調(diào)壓安裝2 2 移圈式調(diào)壓器移圈式調(diào)壓器C C、D D線圈繞向相反線圈繞向相反鐵芯不會飽和，不產(chǎn)生高次諧波鐵芯不會飽和，不產(chǎn)生高次諧波，但磁阻大空載電流大，但磁阻大空載電流大5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗3 3 電動發(fā)電機電動發(fā)電機頻率穩(wěn)定、波形良好頻率穩(wěn)定、波形良好平穩(wěn)調(diào)理頻率、電壓平穩(wěn)調(diào)理頻率、電壓與交流電網(wǎng)隔離與交流電網(wǎng)隔離5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備三、調(diào)壓安裝5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5

12、.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備5.1.2 5.1.2 工頻耐壓實驗的根本接線工頻耐壓實驗的根本接線5.1.3 5.1.3 諧振耐壓實驗諧振耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.2 5.1.2 工頻耐壓實驗的根本接線工頻耐壓實驗的根本接線防止放電產(chǎn)生的電壓截波；抑制試品閃絡(luò)時恢復(fù)過電壓和限制過電流維護球隙容升效應(yīng)與串聯(lián)諧振：不能從低壓側(cè)測高壓容升效應(yīng)與串聯(lián)諧振：不能從低壓側(cè)測高壓5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.1 5.1.1 工頻高電壓實驗設(shè)備工頻高電壓實驗設(shè)備5.1.2

13、 5.1.2 工頻耐壓實驗的根本接線工頻耐壓實驗的根本接線5.1.3 5.1.3 諧振耐壓實驗諧振耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.3 5.1.3 諧振耐壓實驗諧振耐壓實驗CcXLXRUCcXIXU2)(2CLXX 諧振時諧振時11CRRLRXRXQCL QUIQUIPQiC質(zhì)量因數(shù)質(zhì)量因數(shù)CLcXRUXRUUQUUCCQQP1處理容量不夠的問題處理容量不夠的問題諧振時，諧振時，Q1LUCUIUUR5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.3 5.1.3 諧振耐壓實驗諧振耐壓實驗 并聯(lián)諧振：當(dāng)輸出電壓滿

14、足要求，而實驗變壓器的容量不夠時，還可以思索并聯(lián)諧振的方法*普通試品的電流比較小，僅要求用在高壓領(lǐng)域，因此多用串聯(lián)諧振。1 1 減少電源容量包括變壓器、調(diào)壓器等減少電源容量包括變壓器、調(diào)壓器等2 2 試品擊穿時的缺點電流減小試品擊穿時的缺點電流減小3 3 電源中的諧波成分大大減少電源中的諧波成分大大減少UIRLICI支路電流能夠大于總電流LIUCIURLICII不思索不思索R R思索思索R R22()LcURXXI5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.3 5.1.3 諧振耐壓實驗諧振耐壓實驗兩級串聯(lián)諧振實驗設(shè)備接線5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1

15、 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.1.3 5.1.3 諧振耐壓實驗諧振耐壓實驗變頻串聯(lián)諧振變頻串聯(lián)諧振LXLQRR提高頻率，提高頻率，Q增大，安裝總體體積減少，可做成積木式。增大，安裝總體體積減少，可做成積木式。常用變頻串聯(lián)實驗安裝：常用變頻串聯(lián)實驗安裝：0.1300Hz可調(diào)可調(diào)5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗微安表：走漏電流的丈量TO：被試品；V：直流高壓丈量安裝。圖圖58 直流耐壓實驗根本接線直流

16、耐壓實驗根本接線5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗直流耐壓實驗的特點直流耐壓實驗的特點1 1 實驗設(shè)備輕便，容量小實驗設(shè)備輕便，容量小2 2 可同時丈量走漏電流可同時丈量走漏電流3 3 局放小，對絕緣的損傷小局放小，對絕緣的損傷小4 4 不如交流耐壓實驗更接近真實工況不如交流耐壓實驗更接近真實工況5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2.1 5.2.1 高壓整流回路高壓整流回路5.2.2 5.2.2 串級直流高壓發(fā)生器串級直流高壓發(fā)生器5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.

17、2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.1 5.2.1 高壓整流回路高壓整流回路一、半波整流回路2minmaxUUUavLavavRUI電壓紋波系數(shù) 3maxminav2avUUUSUU5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗Q1：電源向C充電Q2：電源向RL充電q：C向RL放電Q1=q2111()avavavavLUqIttI TIfRfRL獲得的總電荷獲得的總電荷q+Q2=QRLLR CRCQRLq5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.1 5.2.1 高壓整流回路高壓整流回路一、半波整流回路2111()avavavavLUqIttI TIfRf12avLUSU

18、R Cf我國規(guī)范規(guī)定：紋波我國規(guī)范規(guī)定：紋波系數(shù)系數(shù) 3。222avavLUIqUCfR CfC增大濾波電容C或提高電源頻率f，均可減小電壓紋波5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.1 5.2.1 高壓整流回路高壓整流回路l采用半波整流設(shè)備產(chǎn)生采用半波整流設(shè)備產(chǎn)生50kV50kV直流電壓，思索流過試品及直流電壓，思索流過試品及電阻分壓器的電流不超越電阻分壓器的電流不超越5mA5mA，問濾波電容，問濾波電容C C的容量？的容量？l解：解：5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.1 5.2.1 高壓整流回路高壓整流回

19、路二、倍壓整流回路(a) 兩倍電壓兩倍電壓 n 帶上負載后，倍壓安裝的輸出電壓會降低，并出現(xiàn)脈動(b) 三倍電壓三倍電壓 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.1 5.2.1 高壓整流回路高壓整流回路倍壓整流回路倍壓整流回路5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2.1 5.2.1 高壓整流回路高壓整流回路5.2.2 5.2.2 串級直流高壓發(fā)生器串級直流高壓發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.2 5.2.2 串級直流高壓安裝串級直流高壓安裝空

20、載時，各點電位：空載時，各點電位：兩級直流高壓安裝兩級直流高壓安裝tUUuUutUUuUutUummmmmmmsin34sin2sin54321一、任務(wù)原理5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.2 5.2.2 串級直流高壓安裝串級直流高壓安裝一、任務(wù)原理接上負載后的電壓接上負載后的電壓n電壓脈動：C2在放電期間放掉電荷Q2引起；n電壓降落：C1在充電期間放掉電荷Q1引起。 12QQQ32222()2avIttQUCC321Tttf222avavI TIUCfC22avIUfC5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2

21、.2 5.2.2 串級直流高壓安裝串級直流高壓安裝一、任務(wù)原理接上負載后的電壓接上負載后的電壓12tt:12QQQ在t2瞬間，C1和C2上的電壓分別為 1211()CmUUQQC2max1211()cmCmmUUUUUUQQCmax11112()avavmI TIUUUQQCCfC32avavIUUUfC 22avIUfC5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.2 5.2.2 串級直流高壓安裝串級直流高壓安裝串級直流高壓發(fā)生器串級直流高壓發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.2 5.2.2 串級直流高壓安裝

22、串級直流高壓安裝二、技術(shù)參數(shù)112QUC2222QUCKKCKQU2KnKKnKCKQUU1122CQnnKCQUnK2) 1(21取各級電容器的電容量相等取各級電容器的電容量相等 2()(1)44avnn In nQUCfC g5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.2 5.2.2 串級直流高壓安裝串級直流高壓安裝二、技術(shù)參數(shù)平均電壓：平均電壓： 脈動電壓：脈動電壓： 平均電壓降落：平均電壓降落： 脈動系數(shù)：脈動系數(shù)：maxmin(1)24nnavUUIn nUfC3243226avavmavInnnUnUUfC3222(432 )6avavmavmI

23、UnUUnUnnnfC/(1)/4avavavSU Un nIfCU紋波和電壓降落與電源頻率、級數(shù)、電容量、負載電流有關(guān)5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.2.2 5.2.2 串級直流高壓安裝串級直流高壓安裝減少串級直流高壓安裝的脈動的方法減少串級直流高壓安裝的脈動的方法1 1、合理選擇級數(shù)、合理選擇級數(shù)n nmpfCnUI m axm ax0avUn令令得得n 對于超高壓直流安裝，采用高電壓、大電容量的電容器和對于超高壓直流安裝，采用高電壓、大電容量的電容器和高頻整流是有利的。高頻整流是有利的。2 2、從上到下逐級添加電容，即、從上到下逐級添加電容，即

24、CkCkCk=kCCk=kC實踐很少采用實踐很少采用5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗串級直流高壓發(fā)生安裝串級直流高壓發(fā)生安裝5級級U1000kVI為為mA量級量級5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗n 工頻耐壓實驗根本接線n 諧振耐壓實驗及特點課程回想課程回想-5 .1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗1 1 減少電源容量包括變壓器、調(diào)壓器等減少電源容量包括變壓器、調(diào)壓器等2 2 試品擊穿時的缺點電流減小試品擊穿時的缺點電流減小3 3 電源中的諧波成分大大減少電源中的諧波成分大大減少5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗課程回想課程回想-5 .2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗

25、n 倍壓整流電路倍壓整流電路n 串級直流發(fā)生器串級直流發(fā)生器減少串級直流高壓安裝的脈動的方法減少串級直流高壓安裝的脈動的方法5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗n 沖擊電壓發(fā)生器的功能和沖擊電壓波形n 電力設(shè)備蒙受大氣過電壓雷電時的絕緣性能；n 電氣設(shè)備蒙受操作過電壓的絕緣性能。5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗A 2.2 million volt impulse generator is used t

26、o test electrical equipment at the NEETRAC test facility. 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗按照實驗規(guī)范并思索足夠裕度，沖擊電壓發(fā)生器的標(biāo)稱電按照實驗規(guī)范并思索足夠裕度，沖擊電壓發(fā)生器的標(biāo)稱電壓與被試設(shè)備的額定電壓之間的關(guān)系滿足下表，下限值供壓與被試設(shè)備的額定電壓之間的關(guān)系滿足下表，下限值供方式實驗需求，上限值供實驗研討用。方式實驗需求，上限值供實驗研討用。5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊

27、耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗 1為波尾時間常數(shù)； 2為波頭時間常數(shù);通常1 遠大于 2；A為單指數(shù)波幅值5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理)()(21tteeAtu5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理-波頭時間 )()(21tteeAtu)1 ()(2teAtu圖517 一臺電容器向另一臺電容器充電電路及電壓波形212112CCCCR12012mCUUCCC1 C25

28、 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理-波頭時間， 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗 5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理-波頭時間C1C2 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗 )()(21tteeAtu1( )tu tAe 圖519 沖擊電壓波尾構(gòu)成原理及波形一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理-波尾時間5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗 5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖

29、擊電壓發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理過程：首先過程：首先C1C1充電，然后合上開充電，然后合上開關(guān)，關(guān)，C1C1經(jīng)經(jīng)R1R1向向C2C2充電，構(gòu)成波頭充電，構(gòu)成波頭同時同時C1C1和和C2C2經(jīng)過電阻經(jīng)過電阻R2R2放電，構(gòu)放電，構(gòu)成波尾。成波尾。C1C2，C2和R1波頭電容和電阻，C1和R2波尾電容

30、和電阻 圖圖520 沖擊電壓產(chǎn)生電路高效回路沖擊電壓產(chǎn)生電路高效回路5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器一、單級沖擊電壓發(fā)生器的原理 圖521 單級沖擊電壓發(fā)生器的另兩種電路方式02122112URRRCCCUm5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器二、單級沖擊電壓發(fā)生器n調(diào)整調(diào)壓器的輸出可以改動電容C1的充電電壓，n調(diào)整電阻R1和R2可以改動輸出波形，n放電球隙G的放電電壓根據(jù)C1的充電電壓和輸出電壓的要

31、求進展調(diào)整。n由于遭到高壓硅堆和電容器額定電壓的限制，同時也思索放電球隙的直徑不宜過大，普通單級沖擊電壓發(fā)生器的最高輸出幅值不超越200300kV C2: 被試品、丈量球間隙、電容分壓器和高壓引線對地電容的總和5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3.1 5.3.1 單級沖擊電壓發(fā)生器單級沖擊電壓發(fā)生器5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器一、多級沖擊電壓發(fā)生器的原理并聯(lián)充電、串聯(lián)放電并聯(lián)充電、串聯(lián)放電n

32、首先調(diào)整球隙間隔，使G1的放電電壓為U0，G2G4的放電電壓在U02U0范圍內(nèi)；n對各個電容器同時充電到U0nG1首先擊穿(點火球隙)，導(dǎo)致G2G4依次擊穿；n各個電容器串聯(lián)對C2和R2放電，在輸出端獲得幅值很高的沖擊電壓 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器一、多級沖擊電壓發(fā)生器的原理關(guān)鍵：關(guān)鍵： 雜散電容來不及放電雜散電容來不及放電l雜散電容放電的快慢：取決于雜散電容和放電電阻雜散電容放電的快慢：取決于雜散電容和放電電阻R R的大的大小時間常數(shù)。小時間常數(shù)。l為確保各級球隙順利放電，可采取措施增

33、大雜散電容。為確保各級球隙順利放電，可采取措施增大雜散電容。 5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器二、觸發(fā)球間隙1銅球，2端部有孔的銅球，3觸發(fā)電極，4瓷、膠木等絕緣資料 圖525 三電極球間隙的構(gòu)造當(dāng)沖擊電壓發(fā)生器各個電容充電終了后，利用另外一個回路產(chǎn)生一個電壓較低的脈沖電壓，使電極3產(chǎn)生火花，引起G和g擊穿5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器二、觸發(fā)球間隙1銅球，2端部有孔的銅球，3觸發(fā)電極，4瓷、膠

34、木等絕緣資料 圖525 三電極球間隙的構(gòu)造1高壓觸發(fā)脈沖的極性與充電電壓的極性相反。主間隙高壓觸發(fā)脈沖的極性與充電電壓的極性相反。主間隙G首先擊穿，引發(fā)間隙首先擊穿，引發(fā)間隙g擊穿，從而使電極擊穿，從而使電極1和和2之間放電。之間放電。2高壓觸發(fā)脈沖的極性與充電電壓的極性一樣。間隙高壓觸發(fā)脈沖的極性與充電電壓的極性一樣。間隙g首首先擊穿，引發(fā)主間隙先擊穿，引發(fā)主間隙G擊穿，從而使電極擊穿，從而使電極1和和2之間放電。之間放電。5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗200

35、0kV沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓發(fā)生器5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗沖擊電壓發(fā)生器1760kV,8級，1.2/50s)5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器三、操作沖擊電壓的產(chǎn)生利用沖擊電壓發(fā)生器和變壓器兩類。利用沖擊電壓發(fā)生器和變壓器兩類。一非周期性雙指數(shù)操作波一非周期性雙指數(shù)操作波n 經(jīng)過調(diào)理沖擊電壓發(fā)

36、生器的波頭、波尾電阻，利經(jīng)過調(diào)理沖擊電壓發(fā)生器的波頭、波尾電阻，利用沖擊電壓發(fā)生器可以產(chǎn)生雙指數(shù)操作沖擊波。用沖擊電壓發(fā)生器可以產(chǎn)生雙指數(shù)操作沖擊波。n 由于波頭和波尾電阻值曾經(jīng)大為添加，在波頭時由于波頭和波尾電阻值曾經(jīng)大為添加，在波頭時間內(nèi)，電容對波尾電阻的放電不能忽略，間內(nèi)，電容對波尾電阻的放電不能忽略，C2C2上的上的輸出電壓峰值與輸出電壓峰值與C1C1的充電電壓值相差較大，沖擊的充電電壓值相差較大，沖擊發(fā)生器效率曾經(jīng)大為下降。發(fā)生器效率曾經(jīng)大為下降。5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.3.2 5.3.2 多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器三、操

37、作沖擊電壓的產(chǎn)生二衰減振蕩波二衰減振蕩波n 利用電容器對變壓器原方繞組放電產(chǎn)生。利用電容器對變壓器原方繞組放電產(chǎn)生。n 特別適用于電力變壓器的現(xiàn)場實驗。電力變壓器特別適用于電力變壓器的現(xiàn)場實驗。電力變壓器既是被試品，又起實驗變壓器的作用。既是被試品，又起實驗變壓器的作用。5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.1 5.1 工頻耐壓實驗工頻耐壓實驗5.2 5.2 直流耐壓實驗直流耐壓實驗5.3 5.3 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗n目的：動穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性考核n電力設(shè)備的沖擊電流實驗：幾kA幾

38、十kAn脈沖功率技術(shù)：幾十kA到上MAn分指數(shù)衰減波和方波兩類5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗5.4.1 5.4.1 沖擊電流波形沖擊電流波形5.4.2 5.4.2 沖擊電流發(fā)生器的根本原理沖擊電流發(fā)生器的根本原理5.4.3 5.4.3 沖擊電流方波發(fā)生器沖擊電流方波發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗電力系統(tǒng)對避雷器進展沖擊電流實驗時，用以下參數(shù)的波形：電力系統(tǒng)對避雷器進展沖擊電流實驗時，用以下參數(shù)的波形：雷電沖擊電流波形雷電沖擊電流波形幅值高、繼續(xù)時間短電效應(yīng)幅值高、繼續(xù)時間短電效應(yīng)8/20 s (標(biāo)稱放電電流，幅值不高標(biāo)稱放電電流，幅值不高)；4

39、/10 s短波放電電流，可達短波放電電流，可達100kA【能量耐受才干考核【能量耐受才干考核】；】；波形為波形為18/20 s的沖擊電流波；的沖擊電流波；視在波頭時間為視在波頭時間為30100 s的沖擊電流波，其視在半峰時間的沖擊電流波，其視在半峰時間為視在波頭時間的為視在波頭時間的2倍以上；倍以上；陡波：視在波頭時間為陡波：視在波頭時間為1s；方波沖擊電流：繼續(xù)時間方波沖擊電流：繼續(xù)時間2000 s【操作過電壓，規(guī)范規(guī)定，【操作過電壓，規(guī)范規(guī)定，考核電、熱效應(yīng)，通流容量】；考核電、熱效應(yīng)，通流容量】；5.4 5.4 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.4.1 5.4.1 沖擊電流波形沖擊電流波形沖擊

40、電流波形特點：上升時間，幅值高5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.4 5.4 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.4.1 5.4.1 沖擊電流波形沖擊電流波形a非振蕩沖擊電流波形 b振蕩型沖擊電流波形T1視在波頭時間，T2視在半峰值時間，Im電流峰值圖527 指數(shù)衰減電流波形的定義n 1/20s、4/10s、8/20s、30/80s5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.4 5.4 沖擊耐壓實驗沖擊耐壓實驗5.4.1 5.4.1 沖擊電流波形沖擊電流波形圖528 規(guī)范方波沖擊電流定義及要求nTd有有500、1000、2000及及20003200s之間等幾種之間等幾種5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗5.4.1 5.4.1 沖擊電流波形沖擊電流波形5.4.2 5.4.2 沖擊電流發(fā)生器的根本原理沖擊電流發(fā)生器的根本原理5.4.3 5.4.3 沖擊電流方波發(fā)生器沖擊電流方波發(fā)生器5 5 絕緣耐壓實驗絕緣耐壓實驗5.4 5.4 沖擊電流實驗沖擊電流實驗5.4.2 5.4.2 沖擊電流發(fā)生器的根本原理沖擊電流發(fā)生器的根本原理圖529 沖擊電流發(fā)生器原理電路iRdtdiLidtCU10回路方程為