高電壓技術(shù)-第三、四章-xueyd

第二篇電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)技術(shù)第三章電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)主要內(nèi)容:一.絕緣電阻的測(cè)量二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量三.局部放電的測(cè)量四.電壓分布的檢測(cè)一.絕緣電阻的測(cè)量雙層介質(zhì)的等值電路絕緣的吸收現(xiàn)象一.絕緣電阻的測(cè)量手搖式兆歐表數(shù)字式兆歐表二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量

西林電橋測(cè)量方法諧波波形分析法（基波）過零相位比較法異頻電源法影響的測(cè)量的因素：T、溫度、U、試品表面泄漏、試品電容量。西林電橋二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量1、諧波分析法57.7V—>5V

+-u(t)i(t)被測(cè)試設(shè)備i-u

二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量通過強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換和A/D可以將電壓和電流信號(hào)采集為u(k)、i(k)（k=1,2,…,N）,則二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量2、過零相位比較法計(jì)數(shù)器f0Ntt1t2二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量影響的測(cè)量的因素：T、濕度、U、試品表面泄漏、試品電容量。1-良好絕緣2-絕緣中存在氣隙3-受潮絕緣介質(zhì)損耗正切角與試驗(yàn)電壓的典型曲線三.局部放電的測(cè)量介質(zhì)中氣隙局部放電示意圖和等值電路三.局部放電的測(cè)量1.局部放電的表征量視在放電量q、放電頻率N（每秒放電次數(shù)）、放電能量(W)2.局部放電的檢測(cè)方法（1）電氣檢測(cè)法：脈沖電流法、無(wú)線電干擾測(cè)量法、介質(zhì)損耗法（2）非電檢測(cè)法：超聲波法、光學(xué)分析法、化學(xué)分析法（氣相色譜分析）四.電壓分布的檢測(cè)光電測(cè)桿4710131619221dUi/U(%)246810U12nClCeC第四章絕緣的高電壓試驗(yàn)

（利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)）主要內(nèi)容:一.工頻高壓試驗(yàn)二.直流高電壓試驗(yàn)三.沖擊高電壓試驗(yàn)一.工頻高壓試驗(yàn)對(duì)絕緣加之等價(jià)的高電壓來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，考驗(yàn)?zāi)褪苓^電壓的能力，暴露在檢查性試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)的缺陷，尤其對(duì)局部缺陷更加有效。1、工頻高壓的獲得帶激磁繞組供電的串級(jí)變壓器

U試>500-750kV單臺(tái)變壓器在制造、運(yùn)輸均有困難，因此只能串級(jí)方式。工頻高壓試驗(yàn)

1、測(cè)量精度要求：IEC和我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定，工頻高壓測(cè)量誤差不大于+3%2、常用測(cè)量?jī)x器：球隙測(cè)壓器、靜電電壓表、峰值電壓表、分壓器配合低壓表計(jì)測(cè)量。二.直流高電壓試驗(yàn)

用于大容量交流設(shè)備—長(zhǎng)電纜段、電力電容器（在工頻變壓時(shí)出現(xiàn)大的電容電流）

T:高壓試驗(yàn)變壓器V:整流元件（硅堆）C:穩(wěn)壓電容Rb:保護(hù)電阻Rf:限流電阻T.O.:被試品平均直流電壓：脈動(dòng)幅值：脈動(dòng)系數(shù)：根據(jù)IEC和國(guó)標(biāo)要求，加在試品上的直流電壓的脈動(dòng)系數(shù)不超過5%2.倍壓整流回路負(fù)半波時(shí)電壓脈動(dòng)：最大電壓平均值：平均電壓降落：脈動(dòng)系數(shù)：3.串級(jí)直流發(fā)生器二.直流高電壓試驗(yàn)

1、測(cè)量精度要求：IEC和我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定，直流電壓測(cè)量誤差不大于+3%，脈動(dòng)幅值測(cè)量誤差不大于10%2、常用測(cè)量?jī)x器：球隙測(cè)壓器、靜電電壓表、分壓器配合低壓表計(jì)測(cè)量。三.沖擊高電壓試驗(yàn)1、要求：>220kV的設(shè)備必須做沖擊高電壓試驗(yàn);<220kV的設(shè)備沖擊高電壓試驗(yàn)可用工頻耐壓實(shí)驗(yàn)替代2、實(shí)驗(yàn)方法：三次沖擊法：三次正極性+三次負(fù)極性雷電沖擊實(shí)驗(yàn)（1.2/50us）（雷電沖擊波的兩個(gè)參數(shù)是什么？）3、測(cè)量?jī)x器：球隙測(cè)壓器、沖擊分壓器（電阻分壓器、電容分壓器）、高壓脈沖示波器、沖擊電壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)。三.沖擊高電壓試驗(yàn)雷電波沖擊電壓標(biāo)準(zhǔn)波形T1－視在波前時(shí)間；T2－視在半峰值時(shí)間；Um－沖擊電壓峰值U/Um一、雷電沖擊高壓的獲得1.獲得標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波形的方法U的上升時(shí)間的快慢重要決定于RfCf時(shí)間常數(shù)下降部分的快慢重要取決于（C0+Cf）Rt時(shí)間常數(shù)2.多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器并聯(lián)充電、串聯(lián)放電二、沖擊高電壓的測(cè)量(1)球隙測(cè)量沖擊電壓峰值(2)分壓器＋峰值電壓表測(cè)量峰值(3)分壓器＋高壓示波器記錄電壓波形沖擊電壓分壓器按結(jié)構(gòu)分為：電阻型、電容型、阻容并聯(lián)型、阻容串聯(lián)型1、電阻分壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，故1000kV及以下沖擊電壓的測(cè)量中應(yīng)用較廣泛（1）金屬電阻線按無(wú)感法繞制在絕緣骨架上，外套注入絕緣油的絕緣套，以減少大氣影響并加強(qiáng)絕緣（2）高壓端裝適當(dāng)?shù)钠帘苇h(huán)補(bǔ)償對(duì)地雜散電容，以減小雜散電容對(duì)波形失真和響應(yīng)時(shí)間的影響。（3）屏蔽環(huán)對(duì)防止電暈也有作用（4）低壓側(cè)延遲電纜有關(guān)問題采用盡可能短的高頻同軸電纜減少波形衰減和變形采用匹配電阻R4＝ZL（50－75Ω）解決分壓器、延遲電纜和示波器之間的匹配問題分壓比。

2、電容分壓器由于主電路是容性的，只要周圍環(huán)境不變，雜散電容不會(huì)對(duì)分壓比和波形有所影響優(yōu)于其它類型分壓器。但：電容分壓器電容量較大，妨礙陡波前的波形獲得容易與高壓引線的電感配合造成振蕩，引起波形畸變低壓側(cè)輸出采用延遲電纜需特殊電路電容分壓器電纜末端不允許特性電阻接地，因?yàn)檫@將使分壓器低壓臂電容被波阻所旁路，造成很大的測(cè)量誤差一般情況下，C2>>C1和C2>>CL起始分壓比與穩(wěn)態(tài)分壓比誤差較小否則R4＝ZLC1+C2=CL+C4測(cè)量誤差約為上電路的1/203、阻容并聯(lián)分壓器測(cè)高速變化過程電壓分布按電容分布電容分壓器測(cè)慢速變化過程電壓分布按電阻分布電阻分壓器如果使高壓臂和低壓臂時(shí)間常數(shù)相等即R1C1=R2’C2

R’2=R2//ZL則分壓比為但電容量較大可能妨礙陡波前的波形，高壓引線中需串接阻尼電阻4、阻容串聯(lián)分壓器為了抑止本體電容與測(cè)量回路電感產(chǎn)生的主回路振蕩和抑止寄生電感與雜散電容產(chǎn)生的寄生振蕩臨界阻尼電阻總值RS幾百－幾千Ω

“高阻尼”完全阻尼兩種振蕩幾百Ω

“低阻尼”阻尼輕度過沖低壓測(cè)量電路與電容分壓器