第10講 絕緣的破壞性試驗(yàn),耐壓

1、高電壓工程系李黎回顧回顧u倒相法原理n相關(guān)公式u局部放電的過(guò)程n放電、再放電、反向充電，如此循環(huán)u局部放電的特征量n視在放電量（注意其與真實(shí)放電量之間的關(guān)系）n其他幾個(gè)u測(cè)量設(shè)備：三種回路u絕緣油的氣相色譜法檢測(cè)2課堂隨測(cè)課堂隨測(cè)u不均勻的絕緣試品，如果絕緣嚴(yán)重受潮，則吸收比K將( )A.遠(yuǎn)大于1 B.遠(yuǎn)小于1C.約等于1 D.不易確定u極化時(shí)間最短的是( )A.電子式極化 B.離子式極化C.偶極子極化 D.空間電荷極化P109，習(xí)題7（提示，1)套管等效電容和變壓器等效電容可看作并聯(lián)，2)根據(jù)損耗功率定義）3本課內(nèi)容本課內(nèi)容u工頻耐壓試驗(yàn)n試驗(yàn)?zāi)康膎試驗(yàn)方法及其原理n試驗(yàn)設(shè)備及其原理u直流耐

2、壓試驗(yàn)n同上455 5 絕緣的耐壓試驗(yàn)絕緣的耐壓試驗(yàn)破壞性試驗(yàn)破壞性試驗(yàn)n交流（工頻）耐壓n直流耐壓n雷電沖擊耐壓n操作沖擊耐壓65.1 5.1 工頻耐壓試驗(yàn)的概述工頻耐壓試驗(yàn)的概述效率降低 2/(n+1),不超過(guò)3級(jí)u校核交流高壓下的絕緣水平u220kV及以下設(shè)備的等效校核絕緣耐受沖擊電壓能力u國(guó)標(biāo)要求n耐壓時(shí)間1分鐘u要使用專門的高壓發(fā)生設(shè)備，嚴(yán)禁直接從電網(wǎng)取電！7電力變壓器交流試驗(yàn)電壓值括號(hào)內(nèi)數(shù)值適用于不固定接地或經(jīng)小電抗接地系統(tǒng) 額額定定電電壓壓kVkV最高最高工作工作電壓電壓kVkV線端交流試驗(yàn)電壓值線端交流試驗(yàn)電壓值kVkV中性點(diǎn)交流試驗(yàn)電壓值中性點(diǎn)交流試驗(yàn)電壓值kVkV全部更換全

3、部更換部分更換繞組部分更換繞組全部更換全部更換部分更換繞組部分更換繞組353540.540.58585727285857272666672.572.5140140120120140140120120110110126.0126.0200200170170（195195）95958080220220252.0252.03603603953953063063363368585（200200）7272（170170）330330363.0363.04604605105103913914344348585（230230）7272（195195）500500550.0550.06306306806805

4、365365785788585140140727212012085.1.1 5.1.1 工頻電壓的獲得工頻電壓的獲得一、高壓試驗(yàn)變壓器（特點(diǎn)）（1）電壓變比大，漏抗大（2）試驗(yàn)變壓器的容量一般比較小 ，容性阻抗大。高壓側(cè)額定電流一般為1A。對(duì)于某些特殊試品和特殊試驗(yàn)項(xiàng)目，要求試驗(yàn)變壓器的額定電流大于1A。 fCUI222 fCUPC為試品電容，U為試驗(yàn)電壓，f是電源頻率，I，P是高壓試變額定電流和功率9u（3）連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短，不需要有復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。一般不超過(guò)30分鐘。u（4）試驗(yàn)變壓器的漏抗較大，短路電流較小。u（5）油箱本體小、高壓套管又長(zhǎng)又大。（原因？）單套管式，其高壓繞組的一端接地，另

5、一端輸出額定全電壓，（300kV以下）1011雙套管式，鐵心和油箱均處于U/2電位，所以油箱不能放在地上，而必須按全電壓的一半對(duì)地絕緣起來(lái)。用兩只額定電壓只有U/2的套管來(lái)代替一只額定電壓為U的套管，可以大大降低試驗(yàn)變壓器和套管的制造難度和價(jià)格。12u變壓器試驗(yàn)要求高時(shí)，單臺(tái)變壓器實(shí)現(xiàn)困難n技術(shù)成本要求高u從技術(shù)經(jīng)濟(jì)性考慮n串級(jí)變壓器n通常是自耦式連接13二二 串級(jí)試驗(yàn)變壓器串級(jí)試驗(yàn)變壓器14二二 串級(jí)試驗(yàn)變壓器串級(jí)試驗(yàn)變壓器T1、T2單套管試驗(yàn)變壓器，AV-調(diào)壓器，1、2T1的高低壓繞組4、5T2的高低壓繞組，3累接繞組，TO-試品。Z絕緣支柱兩臺(tái)單套管變壓器串級(jí)聯(lián)結(jié)示意圖15工頻試驗(yàn)工頻試

6、驗(yàn)變壓器變壓器U500kVI1A16u各級(jí)試驗(yàn)變壓器的容量不一樣，T1的容量為u uT2的容量為u u總的制造容量為u而串級(jí)裝置的輸出容量為u u串級(jí)裝置的容量利用率為u u不難求出n級(jí)串級(jí)裝置的容量利用率為容量利用率容量利用率2233221112IUIUIUIUP33222IUIUP22213IUPPP22/2IUP32/PP12n調(diào)壓裝置調(diào)壓裝置u自耦式調(diào)壓n適合小容量使用u移圈式調(diào)壓n容量大n線圈漏抗大，且隨短路線圈位置變化，因此波形畸變大u電動(dòng)發(fā)電機(jī)n價(jià)格昂貴，專業(yè)設(shè)備17185.1.2 5.1.2 工頻耐壓試驗(yàn)的基本接線工頻耐壓試驗(yàn)的基本接線容升效應(yīng)與串聯(lián)諧振容升效應(yīng)與串聯(lián)諧振195

7、.1.3 5.1.3 工頻諧振耐壓試驗(yàn)工頻諧振耐壓試驗(yàn)CcXLXRUCcXIXU2)(2CLXX 諧振時(shí)諧振時(shí)11CRRLRXRXQCL QUIQUIPQiC品質(zhì)因素品質(zhì)因素CLcXRUXRUUQUUCCQQP1解決容量不夠的問(wèn)題諧振時(shí)，Q120工頻諧振耐壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)工頻諧振耐壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)u減少電源容量（包括變壓器、調(diào)壓器等）u試品擊穿時(shí)的故障電流減小u電源中的諧波成分大大減少 并聯(lián)諧振：當(dāng)輸出電壓滿足要求，而試驗(yàn)變壓器的容量不夠時(shí)，還可以考慮并聯(lián)諧振的方法215.2 5.2 直流高壓實(shí)驗(yàn)直流高壓實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)：u試驗(yàn)設(shè)備輕便，容量小u可同時(shí)測(cè)量泄漏電流。u局放小，對(duì)絕緣的損傷小。缺點(diǎn)：1不如交流耐

8、壓實(shí)驗(yàn)更接近真實(shí)工況。225.2.1 5.2.1 直流高壓的獲得直流高壓的獲得一一 半波整流半波整流2minmaxUUUavLavavRUIavUUSCfRUULav2高壓硅堆承受兩倍的電源電壓電壓脈動(dòng)系數(shù)RVTCRLR23一一 全波整流和橋式整流全波整流和橋式整流D1TCRLD2D3D4D1TCRLD224二二 倍壓整流回路倍壓整流回路(a) 兩倍電壓 （b)兩倍電壓（c） 三倍電壓帶上負(fù)載后，三種倍壓裝置的輸出電壓會(huì)降低，并出現(xiàn)脈動(dòng)25倍壓整流回路tu0u1Umtu0u22Umtu0u1Umtu0u22Umtu0u32UmT1V2V1C2C12326三三 串級(jí)直流高壓裝置串級(jí)直流高壓裝置空

9、載時(shí)，各點(diǎn)電壓為：tUUmsin1tUUUmmsin2mUU23tUUUmmsin34mUU45兩級(jí)直流高壓裝置兩級(jí)直流高壓裝置2728串級(jí)直流高壓裝置串級(jí)直流高壓裝置D1D2D1C1C1D2Cn-1CnCn-1CnDn-1DnDn-1Dn12(n-1)n12(n-1)nRLn0n029串級(jí)直流高壓裝置的技術(shù)參數(shù)串級(jí)直流高壓裝置的技術(shù)參數(shù)平均電壓： 脈動(dòng)電壓： 4) 1(2minmaxnnfCiUUUpnn平均電壓降落： 6234223nnnfCiUnUUppmp)234(62223nnnfCinUUnUUpmpmp可見(jiàn)，脈動(dòng)與電壓降落與電源頻率、級(jí)數(shù)、電容量、負(fù)載電流有關(guān)pUUS/脈動(dòng)系數(shù)：5%(1)(2)(3)30減少串級(jí)直流高壓裝置的脈動(dòng)的方法減少串級(jí)直流高壓裝置的脈動(dòng)的方法1 合理選擇級(jí)數(shù)nmpUIfCn最佳0nUp令得2 取C2CCn的電壓為其余電容器的一半，因而其高度可減小到一半。在相同的結(jié)構(gòu)形式下，Cn的電容量可為其他電容器的兩倍，此時(shí)電壓降落為：對(duì)于超高壓直流裝置，采用高電壓、大電容量的電容器和高頻整流是有利