高电压课件 第六章 电气设备绝缘试验(二)ckyp.docx

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1、第六章 电气设设备绝缘缘试验（二二）6-1 工频高高压试验验一、工频频高压的的获得获得工频频高压的的最通用用的方法法是应用用工频高高压试验验变压器器。工频频试验变变压器具具有下列列特点：（1） 一般都是是单相的的。（2） 不会受到到大气过过电压及及操作过过电压的的侵袭，其其绝缘相相对其额额定电压压的安全全裕度较较小。（3） 通常均为为间歇工工作方式式。（4） 一、二次次绕组的的电压变变比高，故故其漏抗抗较大。（5） 要求有较较好的输输出电压压波形，为为此应采采用优质质的铁芯芯和较低低的磁通通密度。（6） 为了减少少对局部部放电试试验的影影响，要要求试验验变压器器自身的的局部放放电电压压足够高高

2、。 单单个工频频试验变变压器的的额定电电压（kkV）有有下列等等级：5、100、255、355、500、1000、1150、2250、3300、5500、7750 如如课本图图6-11-1所所示的试试验变压压器串级级方式得得到广泛泛的应用用。一般般来说，采采用不超超过三级级的串级级级数，因因为串级级级数大大，每台台试验变变压器的的功率利利用率将将下降，拿拿三级的的串级式式变压器器来说，它它的利用用率是550%。工频高压压试验变变压器常常用的调调压方式式为：（1） 用自耦调调压器调调压。其其特点为为体积小小、质量量轻、对对波形畸畸变小等等。缺点点是当试试验变压压器的功功率较大大时，其其滑动触触头

3、的发发热、部部分线匝匝被短路路等所引引起的问问题较严严重。（2） 用移圈调调压器调调压。容容量可做做的很大大，但输输出电压压波形畸畸变较大大。（3） 用电动发发电机组组调压。目目前最好好的调压压方式，但但所需的的投资及及运行费费用较大大。二、工频频高压试试验中可可能产生生的过电电压 从从稳态方方面来看看：容升升效应。 从从暂态方方面来看看：1 调压器非非零位时时合电源源合闸后的的短时内内，回路路中将出出现频率率较高的的振荡过过程。这这将危及及试验变变压器的的主绝缘缘和纵绝绝缘。2 在尚有高高电压时时切断电电源当被试品品电容量量较小时时，试验验变压器器接近空空载，若若在尚有有较高电电压时切切断电

4、源源，则在在试验变变压器高高压侧和和被试品品上就有有可能产产生危险险的“切空变变”过电压压。3 被试品突突然击穿穿三、工频频高压的的测量1 测量球隙隙用球隙直直接测量量作用在在被试品品上的工工频电压压，虽然然准确度度较高，但但球隙必必须击穿穿才能测测出电压压，这将将破坏试试验进程程的连续续性，且且将试验验电压造造成截波波。目前前以很少少直接用用球隙来来测量是是试验电电压。2 静电电压压表静电电压压表是根根据两极极间电场场力的平平均值来来指示电电压的，而而电场力力的瞬时时值又与与电压瞬瞬时值的的平方成成正比，所所以，静静电电压压表指示示的是电电压的均均根值。3 分压器配配用低压压仪表一般用电电容

5、分压压原理制制成，它它的优点点是几乎乎不吸收收有功功功率，不不存在温温升和随随温升而而引起的的各部分分参数的的变化，因因为可以以用来测测量直到到极高的的电压。4 高压电容容器配用用整流装装置这是一种种通过测测量电流流间接测测压的电电路。将将高压电电容器下下端与全全部整流流电路串串联后，接接到被测测电压的的两端。通通过高压压电容器器的交流流电流经经整流后后，用直直流电流流表测得得其电流流的平均均值Iaav，它它与被测测电压的的Up有下述述关系 （6-1-3）四、外施施工频高高压试验验国家标准准规定，工工频交流流试验电电压的频频率应在在4565HHz范围围内；其其波形应应接近正正弦，正正负两个个半

6、波应应相同；其峰值值与有效效值之比比应等于于，偏差差不超过过5%。工频高压压试验一一般应从从较低电电压开始始，均匀匀而较快快地升压压，但必必须保证证能从仪仪表上准准确读数数；在试试验电压压下保持持规定时时间后，应应很快降降到1/3试验验电压或或更低，然然后切除除电源。对于变压压器等设设备，其其绕组绝绝缘哟有有的是分分级的，线线端绝缘缘较强，中中性点端端绝缘较较弱。这这样绕组组的各不不同部位位应该耐耐受和能能够耐受受的试验验电压也也不一样样，在这这种情况况下，上上述的外外施电压压法就不不能用了了，解决决这个问问题的办办法是采采用感应应高压试试验，即即在低压压绕组上上市价足足够高的的电压，使使在被

7、试试绕组上上感应出出所需的的试验电电压来。五、倍频频感应高高压试验验（了解解）6-2 直流高高压试验验一、直流流高压的的获得获得直流流高压的的方法，应应用得最最广泛的的是将交交流电压压通过整整流而得得。基本的半半波整流流电路如如图6-2-11所示。如欲获得得更高的的电压并并充分利利用变压压其的功功率，则则有多种种倍压电电路可供供选择。上述电路路均只能能获得倍倍压，如如欲获得得更高的的电压，可可采用串串级整流流电路，如如图6-2-77所示。二、直流流高压的的测量1棒隙隙或球隙隙2电阻阻分压器器配合低低压仪表表测直流高高压用电电阻分压压器的原原理电路路是很简简单的，如如图6-2-112所示示。总的

8、原则则是，测测量仪表表的内阻阻应足够够大，不不至于影影响分压压比。3用高高值电阻阻与直流流电流表表串联（一一般不适适用）4静电电电压表表三、直流流高压试试验国家有规规定：直直流高压压试验时时，加在在试品上上的试验验电压，应应是纹波波系数不不大于33%的直直流电压压。对直直流高压压试验来来说，特特别需要要注意，为为避免在在电源合合闸的过过度过程程中产生生过电压压，应从从相当低低的电压压值开始始施加电电压。在在确定直直流耐压压所需的的时间时时，应考考虑到：绝缘中中的极化化和吸收收作用需需经过较较长的时时间才能能充分完完成，淡淡雅分布布才趋于于稳定，对对电容量量越大的的设备，这这个时间间就越长长，一

9、般般在510mmin范范围内，随随设备的的类型和和容量大大小而定定。对某些电电容量较较大的设设备，如如电缆线线路、大大型旋转转电机等等，在试试验完成成后，将将被试品品放电时时，必须须先通过过限流电电阻反复复几次放放电，直直到无火火花时，方方可直接接接地放放电。某些应用用在交流流电离系系统中的的设备，也也有需要要做直流流耐压试试验，这这是因为为：（1） 对电容很很大的设设备，进进行工频频耐压试试验需要要大容量量的试验验变压器器和调压压器，这这有时是是有困难难的。（2） 对某些种种类的绝绝缘材料料，工频频耐压试试验容易易在绝缘缘中发展展局部放放电，造造成某些些残留性性的不可可逆的绝绝缘损伤伤，而直

10、直流耐压压过程中中，这种种效应将将小得多多。（3） 对某些电电气设备备的某些些部分绝绝缘中如如有缺陷陷，则直直流耐压压试验比比工频耐耐压试验验更容易易发现。6-3 冲击高高压试验验一、雷电电冲击高高压的获获得1基本本原理 获获得冲击击电压的的原理电电路如图图6-33-1所所示，主主电容CC0在被间间隙G隔隔离的状状态下由由整流电电源充电电到稳态态电压UU0。间隙隙G被点点火击穿穿后，电电容C00上的电电荷一面面经电阻阻Rt放电，同同时也经经Rf对 CCf放电，在在被试品品上形成成上升的的电压波波前。CCf上电压压被充到到最大值值后，反反过来对对Rf与C0一起对对Rf放电，在在被试品品上形成成下

11、降的的电压波波尾。2几种种常用的的典型电电路 一一般采用用多级电电路，使使多级电电容器在在并联接接线下充充电，然然后设法法将各级级已充电电的电容容器串联联起来放放电，即即可获得得很高的的冲击电电压。适适当选择择放电回回路中各各元件的的参数，即即可获得得所需的的冲击电电压波形形。以级级数n=3为例例。如图图6-33-2所所示。3冲击击波形的的近似计计算4 产生截断断波的方方法二、操作作冲击高高压的获获得1利用用雷电冲冲击电压压发生器器将雷电冲冲击电压压的放电电回路的的各种电电容和各各种电阻阻的值增增大，从从而可以以调整波波前和波波长的时时间，便便可以获获得操作作冲击高高压。2利用用雷电冲冲击电压

12、压发生器器与变压压器的联联合这种方法法的原理理是：用用一小型型冲击电电压发生生器产生生一峰值值较低的的冲击电电压，施施加于变变压器低低压侧，因因为操作作冲击试试验的等等值频率率不高，所所以在变变压器高高压侧能能基本上上按变比比感应出出高峰值值的操作作冲击电电压波。三、冲击击电压的的测量（一）用用球隙测测量冲击击电压峰峰值（二）显显示冲击击电压用用的低压压仪表1冲击击峰值电电压表冲击峰值值电压表表的基本本原理是是：被测测电压上上升时，通通过整流流元件将将记忆电电容充电电到电压压峰值；被测电电压降落落时，整整理元件件闭锁，记记忆电容容上电荷荷经转换换而保持持下来，供供稳定指指示用。2示波波器3数字

13、字记录仪仪 由由于书记记记录仪仪具有诸诸多优点点，近期期内已经经获得迅迅猛发展展，大有有取代传传统的电电压示波波器和峰峰值电压压表之类类测量仪仪器的趋趋势了。（三）测测冲击电电压用的的分压器器1电阻阻分压器器在冲击电电压测量量领域（特特别在110000kVaa及以下下），电电阻风雅雅器是应应用得较较广的因因为它结结构简单单、使用用方便。测测量冲击击电压的的电阻分分压器，其其原理电电路同图图6-22-122。2电容容分压器器 测测量冲击击电压的的电容分分压器，其其原理电电路同图图6-11-5。3阻容容并联分分压器4阻容容串联分分压器四、雷电电冲击电电压试验验（了解解）五、操作作冲击电电压试验验（了解解）