第06章電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)

第6章電氣設(shè)備絕緣實(shí)驗(yàn)〔二〕6.1工頻高壓實(shí)驗(yàn)6.2直流高壓實(shí)驗(yàn)6.3沖擊高壓實(shí)驗(yàn)6.1工頻高壓實(shí)驗(yàn)1、工頻高壓的獲得：①工頻高壓實(shí)驗(yàn)變壓器的構(gòu)造：單套管式：高壓側(cè)引出，低壓側(cè)接地；雙套管式：中點(diǎn)接地，兩端分別引出；絕緣筒式：與雙套管式類似，適用于戶內(nèi)運(yùn)用。②額定電壓等級：5、10、50、100、150、250、300、500、750〔kv〕超越750kv時，制造困難，常用幾個變壓器串聯(lián)。工頻高壓實(shí)驗(yàn)變壓器③工頻高壓實(shí)驗(yàn)變壓器的特點(diǎn)：普通為單相，需求時將三個單相合接成三相變壓器；額定電壓平安裕度較小〔不受大氣過電壓、操作過電壓的影響〕，任務(wù)電壓普通不允許超越額定值；通常為間歇任務(wù)方式，任務(wù)時間短，不用加強(qiáng)的冷卻系統(tǒng)；一二次繞組電壓變比高，絕緣間距大，漏抗大；要求較好的輸出電壓波形，故采用優(yōu)質(zhì)鐵心，較低的磁通密度；要求變壓器部分放電電壓足夠高〔進(jìn)展局放實(shí)驗(yàn)〕。④串級實(shí)驗(yàn)變壓器原理：設(shè)每臺變壓器：，，。低壓繞組電壓：④串級實(shí)驗(yàn)變壓器原理：高壓繞組中點(diǎn)P接殼。高壓繞組電壓：④串級實(shí)驗(yàn)變壓器原理：繞組的功率：④串級實(shí)驗(yàn)變壓器原理：總設(shè)備功率：總輸出功率：配備功率利用率：⑤工頻高壓實(shí)驗(yàn)變壓器的常用調(diào)壓方式：自耦變壓器：體積小、質(zhì)量輕、短路阻抗小、功耗小、波形畸變少〔單相功率<10kVA〕。移圈調(diào)壓器：無滑動觸頭，輸出波形有畸變，需加濾波器。電動發(fā)電機(jī)組：波形好、電壓均勻，可調(diào)理頻率。投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用大，技術(shù)程度要求高。注：串級變壓器由于漏抗逐級添加，級數(shù)普通不超越三級。2、工頻高壓實(shí)驗(yàn)中能夠產(chǎn)生的過電壓：①穩(wěn)態(tài)的“容升〞景象：因被試品為容性負(fù)載，使得被試品上的電壓大于電源電壓的景象。由于“容升〞的存在，不能經(jīng)過變比從低壓側(cè)求出高壓側(cè)電壓，而必需以直接測得被試品上的電壓為準(zhǔn)。②暫態(tài)的過電壓景象：調(diào)壓器未歸零時合電源：這樣會出現(xiàn)頻率較高的震蕩過程，產(chǎn)生過電壓。尚在較高電壓時切斷電源：嚴(yán)禁“切空變〞過電壓。被試品忽然擊穿：使變壓器兩端電壓強(qiáng)迫為0，相當(dāng)于作用于反向電壓產(chǎn)生危險的過電壓，應(yīng)串接一維護(hù)電阻。維護(hù)電阻的作用：降低擊穿時的過電壓，維護(hù)變壓器。限制短路電流。阻尼振蕩作用。間接丈量：公用測壓繞組：P1－P2低壓丈量繞組：P3－P43、工頻高壓的丈量：準(zhǔn)確度低，只作輔助指示。3、工頻高壓的丈量：直接丈量：丈量球隙：不同的間隙間隔對應(yīng)不同的擊穿電壓。靜電電壓表：運(yùn)用廣泛，最高量程200kV。分壓器配用低壓儀表。高壓電容器配用整流安裝：經(jīng)過測電流間接測電壓。4、外施工頻高壓實(shí)驗(yàn)：當(dāng)電壓升達(dá)后，那么應(yīng)以/秒的速度升到。從零電壓開場，均勻快速的升壓，準(zhǔn)確讀數(shù)。在下堅持一定時間后，應(yīng)很快降到或者更低，然后切斷電源。6.2直流高壓實(shí)驗(yàn)1、直流高壓的獲得：獲得直流高壓的方法，運(yùn)用的最廣泛的是將交流電壓經(jīng)過整流而得。①倍壓整流電路：當(dāng)電源電壓為負(fù)半周〔點(diǎn)為負(fù)〕時：電源電勢經(jīng)、對電容充電，點(diǎn)相對點(diǎn)為正。假設(shè)點(diǎn)電位為負(fù)，那么導(dǎo)通、截止。①倍壓整流電路：當(dāng)電源電壓為正半周〔點(diǎn)為正〕時：電源與一同對充電，同時對被試品供電。注：下一周期截止時，對被試品供電。假設(shè)點(diǎn)電位高于點(diǎn)，那么導(dǎo)通、截止。虛線為UB，欲務(wù)虛線的UJ。t0～t1：UJ下跌。t1～t2：UB>UJ，V2導(dǎo)通，電源與C1一同對負(fù)載供電并同時對C2充電，因此UJ上升。t2～t3：UB<UJ，V2截止，C2對負(fù)載供電，UJ下跌。②串級整流電路：可得到更高的電壓電源處于正半周時：當(dāng)左柱電容電壓較高〔〕，那么導(dǎo)通，電源及左柱電容對負(fù)載供電，同時對右柱電容充電。電源處于負(fù)半周時：當(dāng)左柱電容電壓較低〔〕，那么截止，右柱電容對負(fù)載供電。虛線為US，欲務(wù)虛線的U1。t0～t1：右柱電容單獨(dú)對負(fù)載供電，U1下跌。t1～t2：US上升，，V1導(dǎo)通，電源與左柱電容一同對負(fù)載供電，并同時對右柱電容充電，U1上升。t2～t3：US下降，，整流單元均截止，右柱電容單獨(dú)對負(fù)載供電，U1下降。t3～t4：US繼續(xù)下降，，導(dǎo)通，右柱電容對負(fù)載供電，并對左柱電容充電，U1加速下降。t4～t5：US重新上升，，整流單元截止，右柱電容單獨(dú)對負(fù)載供電，U1繼續(xù)下降。t5～t6：US上升，，V1導(dǎo)通，電源與左柱電容一同對負(fù)載供電，并同時對右柱電容充電，U1上升。2、直流高壓的丈量：棒隙或球隙；靜電電壓表；電阻分壓器配合低壓儀表；用高值電阻與直流電流表串聯(lián)。3、直流高壓實(shí)驗(yàn)：當(dāng)電壓升達(dá)后，那么應(yīng)以/秒的速度升到。從零電壓開場，均勻緩慢的升壓，準(zhǔn)確讀數(shù)。在下堅持一定時間后，切斷交流電源。經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾娮枋乖嚻泛蜑V波電容器放電。1、雷電沖擊高壓的獲得：①根本原理：主電容C0被間隙G隔離，由電源充電到穩(wěn)態(tài)電壓。間隙點(diǎn)火擊穿后，C0對Rt及負(fù)載放電，并對Cf充電。Cf電壓到達(dá)最大值后，反過來經(jīng)Rf對Rt放電。6.3沖擊高壓實(shí)驗(yàn)構(gòu)成峻峭的波頭構(gòu)成平緩的波尾②多級沖擊電壓發(fā)生器：變壓器T經(jīng)整流單元V和充電電阻Rch對并聯(lián)的各級主電容C1～C3充電，即主電容并聯(lián)充電。穩(wěn)定時1、3、5點(diǎn)對地電位為零，2、4、6點(diǎn)電位為-U。間隙G1被點(diǎn)火擊穿后，C1兩端電壓不變，點(diǎn)2電位歸零，故點(diǎn)1電位被強(qiáng)行升到+U。②多級沖擊電壓發(fā)生器：點(diǎn)1電位升到+U，點(diǎn)4電位原為-U，間隙G2所加電壓為2U，從而被擊穿。此時點(diǎn)4電位被強(qiáng)行升到+U。間隙G2被擊穿后，C2兩端電壓不變，點(diǎn)4電位為+U，故點(diǎn)3電位被強(qiáng)行升到+2U。②多級沖擊電壓發(fā)生器：點(diǎn)3電位升到+2U，點(diǎn)6電位原為-U，間隙G3所加電壓為3U，從而被擊穿。此時點(diǎn)6電位被強(qiáng)行升到+2U。間隙G3被擊穿后，C3兩端電壓不變，點(diǎn)6電位為+2U，故點(diǎn)5電位被強(qiáng)行升到+3U。②多級沖擊電壓發(fā)生器：點(diǎn)5電位升到+3U，間隙G4所加電壓為3U，從而被擊穿。此時主電容C1～C3串聯(lián)起來對被測品放電，同時對Cf充電，