第06章电气设备绝缘试验(2).ppt

第第6章章 电气设备绝缘试验（二）电气设备绝缘试验（二）6.1 工频高压试验工频高压试验6.2 直流高压试验直流高压试验6.3 冲击高压试验冲击高压试验2021/9/1516.1 工频高压试验工频高压试验1、工频高压的获得：、工频高压的获得：工频高压试验变压器的结构：工频高压试验变压器的结构：单套管式：高压侧引出，低压侧接地；单套管式：高压侧引出，低压侧接地；双套管式：中点接地，两端分别引出；双套管式：中点接地，两端分别引出；绝缘筒式：与双套管式类似，适用于户内使用。绝缘筒式：与双套管式类似，适用于户内使用。额定电压等级：额定电压等级：5、10、50、100、150、250、300、500、750（kv）超过超过750kv时，制造困难，常用几个变压器串联。时，制造困难，常用几个变压器串联。工频高压试验变压器工频高压试验变压器2021/9/152 工频高压试验变压器的特点：工频高压试验变压器的特点：一般为单相，需要时将三个单相合接成三相变压器；一般为单相，需要时将三个单相合接成三相变压器；额定电压安全裕度较小（不受大气过电压、操作过电额定电压安全裕度较小（不受大气过电压、操作过电压的影响），工作电压一般不允许超过额定值；压的影响），工作电压一般不允许超过额定值；通常为间歇工作方式，工作时间短，不用加强的冷却通常为间歇工作方式，工作时间短，不用加强的冷却系统；系统；一二次绕组电压变比高，绝缘间距大，漏抗大；一二次绕组电压变比高，绝缘间距大，漏抗大；要求较好的输出电压波形，故采用优质铁心，较低的要求较好的输出电压波形，故采用优质铁心，较低的磁通密度；磁通密度；要求变压器局部放电电压足够高（进行局放试验）。要求变压器局部放电电压足够高（进行局放试验）。2021/9/153 串级试验变压器原理：串级试验变压器原理：设每台变压器：设每台变压器：，。低压绕组电压：低压绕组电压：2021/9/154 串级试验变压器原理：串级试验变压器原理：高压绕组中点高压绕组中点 P 接壳。接壳。高压绕组电压：高压绕组电压：2021/9/155 串级试验变压器原理：串级试验变压器原理：绕组的功率：绕组的功率：2021/9/156 串级试验变压器原理：串级试验变压器原理：总设备功率：总设备功率：总输出功率：总输出功率：装备功率利用率：装备功率利用率：2021/9/157 工频高压试验变压器的常用调压方式：工频高压试验变压器的常用调压方式：自耦变压器：体积小、质量轻、短路阻抗小、功耗小、自耦变压器：体积小、质量轻、短路阻抗小、功耗小、波形畸变少（单相功率波形畸变少（单相功率 UJ，V2导通，电源与导通，电源与C1一起对负载供电一起对负载供电 并同时对并同时对C2充电，因此充电，因此UJ上升。上升。t2t3：UB UJ，V2截止，截止，C2对负载供电，对负载供电，UJ下跌。下跌。2021/9/1520 串级整流电路：串级整流电路：可得到更高的电压可得到更高的电压电源处于正半周时：电源处于正半周时：当左柱电容电压较高当左柱电容电压较高（），则），则 导导通，电源及左柱电容通，电源及左柱电容对负载供电，同时对对负载供电，同时对右柱电容充电。右柱电容充电。电源处于负半周时：电源处于负半周时：当左柱电容电压较低当左柱电容电压较低（），则），则 截截止，右柱电容对负载止，右柱电容对负载供电。供电。2021/9/1521虚线为虚线为US，欲求实线的，欲求实线的U1。t0t1：右柱电容单独对负载供电，：右柱电容单独对负载供电，U1下跌下跌。t1t2：US 上升，上升，V1导通，电源与左柱电容导通，电源与左柱电容 一起对负载供电，并同时对右柱电容充电，一起对负载供电，并同时对右柱电容充电，U1上升。上升。2021/9/1522t2t3：US下降，下降，整流单元均截止，右，整流单元均截止，右 柱电容单独对负载供电，柱电容单独对负载供电，U1下降。下降。t3t4：US 继续下降，继续下降，导通，右柱电容对导通，右柱电容对 负载供电，并对左柱电容充电，负载供电，并对左柱电容充电，U1加速下降。加速下降。2021/9/1523t4t5：US 重新上升，重新上升，整流单元截止，整流单元截止，右柱电容单独对负载供电，右柱电容单独对负载供电，U1 继续下降。继续下降。t5t6：US 上升，上升，V1导通，电源与左柱电容导通，电源与左柱电容 一起对负载供电，并同时对右柱电容充电，一起对负载供电，并同时对右柱电容充电，U1上升。上升。2021/9/15242、直流高压的测量：、直流高压的测量：棒隙或球隙；棒隙或球隙；静电电压表；静电电压表；电阻分压器配合低压仪表；电阻分压器配合低压仪表；用高值电阻与直流电流表串联。用高值电阻与直流电流表串联。3、直流高压试验：、直流高压试验：当电压升达当电压升达 后，则应以后，则应以 /秒秒 的速度的速度升到升到 。从零电压开始，均匀从零电压开始，均匀缓慢缓慢的升压，准确读数。的升压，准确读数。在在 下保持一定时间后，切断交流电源。下保持一定时间后，切断交流电源。通过适当的电阻使试品和滤通过适当的电阻使试品和滤波波电容器放电。电容器放电。2021/9/15252021/9/15262021/9/15271、雷电冲击高压的获得：、雷电冲击高压的获得：基本原理：基本原理：主电容主电容C0被间隙被间隙G隔离，由电源充电到稳态电压。隔离，由电源充电到稳态电压。间隙点火击穿后，间隙点火击穿后，C0对对Rt及负载放电，并对及负载放电，并对Cf充电。充电。Cf电压到达最大值后，反过来经电压到达最大值后，反过来经Rf对对Rt放电。放电。6.3 冲击高压试验冲击高压试验形成陡峭形成陡峭的波头的波头形成平缓形成平缓的波尾的波尾2021/9/1528 多级冲击电压发生器：多级冲击电压发生器：变压器变压器T 经整流单元经整流单元V 和充电电阻和充电电阻Rch对并联的各级主对并联的各级主电容电容C1C3充电，即主电容并联充电。稳定时充电，即主电容并联充电。稳定时1、3、5 点对地电位为零，点对地电位为零，2、4、6点电位为点电位为-U。间隙间隙G1被点火击穿后，被点火击穿后，C1两端电压不变，点两端电压不变，点2电位归电位归零，故点零，故点1电位被强行升到电位被强行升到+U。2021/9/1529 多级冲击电压发生器：多级冲击电压发生器：点点1电位升到电位升到+U，点，点4电位原为电位原为-U，间隙，间隙G2所加电压所加电压为为2U，从而被击穿。此时点，从而被击穿。此时点4电位被强行升到电位被强行升到+U。间隙间隙G2被击穿后，被击穿后，C2两端电压不变，点两端电压不变，点4电位为电位为+U，故点故点3电位被强行升到电位被强行升到+2U。2021/9/1530 多级冲击电压发生器：多级冲击电压发生器：点点3电位升到电位升到+2U，点，点6电位原为电位原为-U，间隙，间隙G3所加电压所加电压为为3U，从而被击穿。此时点，从而被击穿。此时点6电位被强行升到电位被强行升到+2U。间隙间隙G3被击穿后，被击穿后，C3两端电压不变，点两端电压不变，点6电位为电位为+2U，故点，故点5电位被强行升到电位被强行升到+3U。2021/9/1531 多级冲击电压发生器：多级冲击电压发生器：点点5电位升到电位升到+3U，间隙间隙G4所加电压为所加电压为3U，从而被击，从而被击穿。此时主电容穿。此时主电容C1C3串联起来对被测品放电，同时串联起来对被测品放电，同时对对Cf充电，构成冲击波的陡峭的波头。充电，构成冲击波的陡峭的波头。当当Cf电压到达最大后，反过来经电压到达最大后，反过来经Rf对对Rt放电，构成冲放电，构成冲击波的平缓的波尾。击波的平缓的波尾。2021/9/15322、操作冲击电压的获得：、操作冲击电压的获得：利用雷电冲击电压发生器，适当改变其参数。利用雷电冲击电压发生器，适当改变其参数。利用雷电冲击电压发生器与变压器相联合。利用雷电冲击电压发生器与变压器相联合。3、冲击电压的测量：、冲击电压的测量：利用球隙测量冲击电压峰值。利用球隙测量冲击电压峰值。分压器配用示波器、峰值电压表、数字记录仪等测电分压器配用示波器、峰值电压表、数字记录仪等测电压峰值及波形。压峰值及波形。2021/9/15332021/9/15342021/9/15352021/9/1536