高电压技术 第五章 (绝缘预防性实验).ppt
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1、高电压实验的目的和任务,1.熟悉和掌握高电压试验的基本技术。2.通过实验,培养同学分析问题和解决问题的能力,使同学们初步掌握进行高压实验研究的一些基本方法。3.树立安全第一的观点,保证人身和设备的安全是进行高压试验特别强调的问题,思想上必须自始至终保持高度的重视。4.培养同学重视实际、遵守制度、爱护国家财产和严谨踏实的工作作风。,高电压实验前的检查,检查设备、仪表有无损坏。如有损坏,应立即向教师报告。检查接线是否正确。安全距离是否符合规定,带电部分与周围物体的距离必须符合下表规定。,接地和接地杆:接地必须可靠。固定设备的地线可用扁钢、铜条或铝条;接地杆的接地线须用多股裸线牢固地接在地线带上。实
2、验前,应将接地杆从高压端取下。凡不参与实验的设备,外壳均需接地,尤其是电容器,应短路接地。遮拦与连锁:做高压试验,必须要有遮栏,实验者必须在遮栏外,不得向试区探头,伸手。每个实验室应有必要的连锁装置,如门连锁、零位连锁等。调压设备应处于零位。所有接线经两人检查确实无误后,再请教师检查。未经教师允许,同学不得擅自合闸。,高电压实验中的注意事项,1.做高压实验必须严肃、认真、精力集中。高压操作者,手不要离开跳闸按扭,注意监视电表及现场,不得擅离职守。实验时,不得谈笑或进行其它工作。若要讨论问题时,应先跳闸,暂停实验后进行。2.呼叫口令:实验中的几项重要操作,操作者要分别呼叫“高压合闸”、去掉接地杆
3、的口令,当监护人同意并重复上述操作口令后方能进行具体操作。3.调压、升压时,必须从零均匀缓慢的升压,做完试验,应使调压器退回零位。,4.当试品放电、击穿或加压过程中出现异常现象时,应立即跳闸,随即将调压器退回零位。(当对电气设备进行耐压试验时,试验完毕先将调压器退至零位后再跳闸)。5.故障处理:当实验中发生故障时,应立即跳闸,调压器退回零位,并报告教师处理。若为人身事故,应立即进行抢救。重大事故还要报告上级领导。6.记录:必须有一人记录,记录要整齐、清楚,实验结束请教师签字后方能拆线。必要放电:试验完毕或更换试件时,应切断电源将调压器退回零位,并用接地杆对高压放电。当对电容器放电时,为保护电容
4、器,应使电容器先经电阻(如水阻)放电,然后再短路放电。,实验后的整理,1.实验后,一定要用接地杆对电容器以及电容性设备进行充分放电,并将接地杆放在该设备的高压端上,否则人不得触及。2.将实验场所恢复整剂,仪器、仪表及拆除的导线应整齐地放回原处,切除电源、关灯关窗后方离开实验室。,Chapter 5. 电气设备绝缘试验,绝缘缺陷:,如绝缘开裂、局部磨损、内含气泡等,局部性(集中性)缺陷,整体性(分布性)缺陷,如绝缘全面受潮、老化引起绝缘性能下降,绝缘试验的类型,非破坏性试验(检查性试验):指在较低的电压下或用其他不损伤绝缘的方法测量绝缘的各种特性,由此判断绝缘内部的缺陷。绝缘电阻和吸收比、泄漏电
5、流、介质损耗角正切、电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析,破坏性试验(耐压试验):指在绝缘上施加高于工作电压的试验电压,直接检验绝缘的耐压水平。交流耐压、直流耐压、冲击耐压,5.1 绝缘检查性试验,一. 绝缘电阻和吸收比测量,1. 多层介质的吸收现象,随时间,最终达Ig,电压按电容反比分配,电压按电阻正比分配,电压过渡过程:,时间常数,流过双层介质的电流:,或,(稳态)电导电流:(泄漏电流),吸收电流:,2. 绝缘电阻:施加直流电压时测得的电阻,通常指吸收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值。,吸收比:,受潮时,绝缘电阻显著降低,Ig 显著增大,ia 迅速衰减。因此,K能揭示绝缘整体受潮、局部
6、严重受潮、存在贯穿性缺陷等情况。但有局限性。,吸收比是同一试品在两个不同时刻的绝缘电阻的比值,所以排除了绝缘结构和体积尺寸的影响。一般以 作为设备绝缘状态良好的标准亦不尽合适,有些变压器的 虽大于1.3,但R值却很低;有些 ,但 R值却很高。所以应将R值和 值结合起来考虑,方能作出比较准确的判断。,测试功效 :可有效地发现:(1)两极间有穿透性的导电通道 (2)整体受潮或局部严重受潮 (3)表面污秽 不能发现的缺陷: (1) 绝缘中的局部缺陷 (2) 绝缘的老化 判断方法:将所测电阻值与标准及以往历史数据比 较,3. 兆欧表(摇表),被试绝缘接在端子L和E之间,而保护端子G的作用是使绝缘表面泄
7、漏电流不要流过线圈,测得的绝缘体积电阻不受绝缘表面状态的影响。,手摇式兆欧表测量三芯电力电缆绝缘电阻的接线图,也表示了它的测量原理。,4. 泄漏电流测量,试验电压比兆欧表工作电压高得多:35kV以下设备:1030kV110kV及以上设备:40kV,电压可随意调节,可监测泄漏电流的变化,能发现兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷,泄漏电流实验接线图,a接线:测量准确,A 表在低压侧,读数操作安全,但试品不接地 b接线:试品一端接地,测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电极及引线的电晕,需加屏蔽。仪表在高压侧,操作观察时特别注意安全,二. 介质损耗角正切 的测量,1测试功效,有效:整体受潮、全面老
8、化 b小电容试品的严重局部缺陷绕组上附积油泥 绝缘油脏污劣化等,很少有效:大容量设备的局部缺陷,2. 西林电桥,通常施加 510kV交流电压,电桥平衡时:,即:,或,则:,3. 西林电桥接线,正接线:点接地,点接高压,试品两端不能接地。电桥可调部分处于低电位,调试方便安全,主要用于实验室试验 反接线:点接高压,点接地,试品一端直接接地。电桥本体应有高绝缘强度,有可靠的接地线 ,适用于现场试验,西林电桥反接线,4. 测量的影响因素,三. 局部放电及其测量(Partial Discharge,PD),1. 局部放电一般概念,对于测量套管、电机、变压器、电缆等绝缘的裂缝、气泡等内在的局部缺陷比较有效
9、。,局部放电等值电路,气隙每次放电所释放出的电荷量为:,真实放电量 无法测量,放电时Ca 上的电压变动为:,即气隙放电时,试品两端电压会下降 ,这相当于试品放掉电荷q:,视在放电量,但qqr, q能相对反映qr的大小,直流电压下的局部放电比交流电压下弱得多,2. 局部放电参数,(1) 视在放电量q,(2) 放电重复率N,(3) 放电能量W,通常指一次放电所消耗的能量,令,则脉冲电流:,放电能量:,设气隙开始出现局部放电( )时的外加电压瞬时值为 ,则有:,W的大小对电介质的老化速度有显著影响,3. 局部放电检测方法,伴随局部放电会出现许多现象:电气方面的如电流脉冲、介质损耗增大、电磁波辐射等;
10、非电方面的如光、热、噪声、气压变化、化学变化等,利用这些派生现象可以对局部放电进行测量。,(1). 非电检测法,超声波检测法Ultra-high Frequency,UHF(声测法)工作原理:通过检测局放产生的声波信号实现局放测量特点:抗干扰能力强,使用方便,可以在运行中或耐压实验时检测局部放电,常用作放电定位。目前体外特高频传感的GIS局部放电在线检测、定位和诊断,研究佷活跃,用于局部放电测量的超声检测系统,一般都包括三个基本部分,即声电转换、电信号放大以及信号显示。,声测量系统的方框图,原理:通过测量局放产生的光辐射实现局放测量。光电转换后,通过检测光电流的特性可以实现局放类型识别。沿面放
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