电力系统及其自动化实验报告-高电压

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1、电力系统及其自动化实验报告3一、实验目的1.介质损耗角正切的测量。通过本试验了解现场设备预试的基本过程，并巩固所学知识。具体内容如不：学习使用预防性试验规程；掌握QS-1电桥正、反接线测量方法；掌握用摇表测绝缘的方法；了解高压试验时基本的安全技术、注意事项；2.工频高压演示实验。掌握工频高压的几种测量方法：用测量球隙进行测量、用高压静电电压表进行测量和用工频分压器（电容式分压器）n己合低压仪表进行测量。二、实验内容1.介质损耗角正切的测量1.1西林电桥基本原理西林电桥原理接线图如图1所示。图中CA.,&为被测试样的等效并联

2、电容与电阻，/?3、表示电阻比例臂，C,,为平衡试样电容仏的标准，C4为平衡损耗角正切的可变电容。根据电容平衡原理，当：ZaZ4=ZnZ3式中ZA.、Z,,、Z3、Z4分别是电桥的试样阻抗，标准电容器阻抗以及桥臂Z3和Z4的阻抗。—=—Z=—=HjcoC4其中：ARxjcoCnZ3=R,Z4R4解所得方程式，得:-I11+tan2§xtanSx=a）CAR4电桥的平衡是通过私和C4来改变桥臂电压的大小和相位来实现的。在实际操作屮，由于/?3和c4相互之间也有影响，故需反复调节/?3和c4，才能达到电桥的平衡。由于绝大多数电

3、气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，换言之，被试品的一极往往是闹定接地的。这时就不能用上述正接线来测量它们的阁2西林电桥反接线原理阁1.2tan5测量的影响因素1）外界电磁场的干扰影响在现场进行测量时，试品和桥体往往处在周围带电部分的电场作用范围之内，虽然电桥本体及连接线都如前所述采取了屏蔽，但对试品通常无法做到全部屏蔽。这时等值干扰电源电压就会通过对试品高压电极的杂散电容产生干扰电流，影响测量。消除或减小由于电场干扰引起的误差，可以釆取下列措施：①加设屏蔽，用金属屏蔽罩或网把试品与干扰源隔开。②采用移相电源③倒相法2

4、）温度的影响温度对d值的影响很大，具体的影响程度随绝缘材料和结构的不同而异。一般来说，tan5随温度的增高而增大。现场试验时的绝缘温度是不一定的，所以为了便于比较，应将在各种温度下测得的值换算到20°C时的值。3）试验电压的影响4）试品电容量的影响对于电容量较小的试品（例如套管、互感器等），测量能有效地发现局部集中性缺陷和整体分布性缺陷。但对电容量较大的试品（例如大中型发电机、变压器、电力电缆、电力电容器等）测量tan5只能发现整体分布性缺陷。5）试品表面泄漏的影响试品表面泄漏电阻总是与试品等值电阻心并联，显然会影响所测得

5、的tand值，这在试品的Cx较小时尤需注意。2.工频高压演示试验2.1实验装置及线路E工频实验装置如图3所示阁3工频尚压试验线路阁T,一一调压器r2—一高压试验变压器V,一一交流电压表v2——静电电压表V3一一交流电压表或示波器/?,一一变压器保护电阻，10〜20KQ/?2——球隙保护电Cx试rfii2.2实验说明工频高电压试验装置通常由调压器、试验变压器、保护电阻、分压器和静电电压表以及球隙等组成。试验变压器的工作原理与电力变压器相同，但由于工作条件和工作任务的不同，试验变压器具有工作电压高、变比大、漏抗大、绝缘裕度小、

6、容量小、工作时间短等特点。其主要类型有单套管金属外壳型试验变压器、双套管金属外壳型试验变压器、绝缘外壳型试验变压器和串级试验变压器。进行工频高电压试验时，要求试验电压从零开始，均匀升压，因此必须使用调压设备。调压设备主要有四种：自藕调压器、感应调压器、移卷调压器和电动发电机组。保护电阻用固体电阻或水电阻。R1的阻值一般按每伏0.1Q选取，R2的阻值可按每伏0.1~0.5Q选取，并应校验Rl、R2的外表面绝缘强度。在试验电压下，当试品发生击穿、闪络或球隙放电吋，Rl、R2不应发生沿面闪络,且異有相应的热容量，其长度可按每米1

7、50〜200kV（有效值）选取。静电电压表是测量工频高电压的常用电压表，它是一种测量静电力大小的表计。根据测量原理的不同，可分为绝对静电电压表和相对静电电压表，后者被广泛用于工程测量。由于静电电压表的输入阻抗及固有振荡频率都很高，所以常被用于直流电压及宽频带范围的交流电压的测量。三、心得体会通过这次参观学习实验和实际试验，我对高电压这门课程有了更深入的了认识，之前本科学习过高电压技术这门课程，但从没接触过高电压试验。这次的试验是对过去的巩固和复习，收获颇多。特别的，这次试验要求我们在安全意识方面耍保持高度的重视，保证人身和

8、设备的安全是进行高压试验特别强调的问题。通过对高压电气设备的试验学习，对电气设备绝缘、电力变压器、高压开关等高压设备试验原理有了基础的理论知识，帮助我们对试验的具体操作方法和试验目的有了形象的认识，这对今后开展试验工作具有指导性的作用。最后，我们还进行了工频高压试验的实际测量，但测量的结果与理论分析有出