高电压技术 第六章 绝缘的高电压试验.ppt

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1、第六章电气设备绝缘的高电压试验第一节工频高电压实验第二节直流高电压试验第三节冲击高电压试验第六章电气设备绝缘的高电压试验什么是绝缘的高电压试验？人工制造一个工频交流高压、直流高压、雷电冲击高压、操作冲击高压等模拟电气设备的绝缘在运行中受到的工作电压，用以考验各种绝缘耐受这些高电压作用的能力。特点：具有破坏性试验的性质。一般用于设备的各种交接期、运行试验周期、大修改造后、或怀疑设备有缺陷时进行，以试图因此发现设备隐患避免设备事故或界定责任。难点问题：由于电气设备电压和容量的不断提高，相应要获得各种符合要求的试验用高电压和大容量越来越困难，这是高电压试验技术发展中

2、需要不断解决的问题。本章主要内容：本章介绍产生各种试验电压的高电压设备、各种高电压的测量方法以及绝缘高电压试验的接线和实施方法。第一节工频高电压试验工频高电压试验不仅仅为了检验绝缘在工频交流工作电压下的性能，也用来等效地检验绝缘对操作过电压和雷电过电压地耐受能力。本节主要介绍工频高电压的产生原理和工频高压试验的基本接线图。工频高压试验的基本接线图一、工频高电压的产生对试验设备的要求*电压---输出稳定、可平滑调节*波形---正负半波对称的正弦波*容量---交流试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容通常采用高压试验变压器或其串级装置来产生。对电缆

3、、电容器等电容量较大的被试品，可采用串联谐振回路来获得试验用的工频高电压。工频高压装置是高压试验中最基本的设备，也是产生其他类型高电压的设备基础部件。(一)高压试验变压器——6特点试验变压器本身应有很好的绝缘，但绝缘裕度小，试验过程中要严格限制过电压。例如：500～750kV试验变压器的绝缘五分钟试验电压仅比其额定电压高10％～15％。试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容。外观上的特点：油箱本体不大而其高压套管又长又大。单套管式试验变压器：额定电压一般不超过250～300kV双套管式试验变压器：最高额定电压达750kV试验变压器与连续运行时间

4、不长，发热较轻，因而不需要复杂的冷却系统。漏抗大，短路电流较小，可降低机械强度方面的要求。输出电压波形很难完美，需要采取措施加以修正。试验变压器的接线与结构示意图如5－1。(二)试验变压器串级装置变压器的体积和重量近似地与其额定电压的三次方成比例。当所需的工频试验电压很高（例如超过750kV）时，再采用单台试验变压器来产生在技术和经济上不合理。U1000kV时，采用若干台试验变压器组成串级装置来满足要求。原理多个试验变压器高压侧串联，一、二级变压器无互换性。图6-2特点串级变压器组仅能提供高电压小电流的高压交流试验，其励磁电流所消耗的能量多作为其高压绕组产生电

5、压的漏电抗。由三台试验变压器组成的串级装置示意图整套设备的容量：WΣ=U2I2+2U2I2+3U2I2=6W装置的利用系数：η=WT/WΣ=3W/6W=50%显然，虽然这两台试验变压器地初级电压相同，次级电压也相同，但它们的容量和高压绕组结构都不同，因而不能互换位置。n级串级装置的容量利用率试验变压器的台数越多，容量利用率越低。这是串级装置的固有缺点。因而通常很少采用n>3的方案。(三)调压装置自耦调压器---结构简单，经济、容量小移圈式调压器电动发电机可控硅调压装置工频电压测量工频电压测量1.静电电压表2.峰值电压表工频电压测量3.分压器—利用串联电容反比分

6、压的原理用低压电压表来获得高电压的值。---对设备的要求---介损尽量少，电感尽可能的小。4.球隙测量---简单、受大气状态影响大、精度不高，用于估量高压电压。工频高压试验1.防止工频过电压*容性负载的充电过电压—容升效应*电流突变过电压---试品的突然放电、断电等2.波形的崎变和改善---电源波不理想---LC虑波3.外施电压和感应电压试验小结本节主要介绍了工频高电压的产生方法及其装置。高压试验变压器的六大特点。当所需试验电压很高时，常采用串级装置来产生所需高压。工频高电压试验的基本接线图和实施方法。第二节直流高电压试验被试品的电容量很大的场合（例如长电缆段

7、、电力电容器等），用工频给交流高电压进行绝缘试验时会出现很大的电容电流，要求试验装置具有很大的容量，很难做到。这时用直流高电压试验来代替工频高电压试验。直流输电工程的增多促使直流高电压试验的广泛应用。一、直流高电压的产生将工频高电压经高压整流器而变换成直流高电压。利用倍压整流原理制成的直流高压串级装置（或称串级直流高压发生器)能产生出更高的直流试验电压。（一）高压整流器主要技术参数额定整流电流通过整流器的正向电流在一个周期内的平均值。额定反峰电压当整流器阻断时，其两端容许出现的最高反向电压峰值。当接有负载时（），电容C上的电压出现脉动现象，如图5-6所示。整流

8、回路的基本技术参数：额定平均输出电压：