高電壓技術(shù)試驗(yàn)指導(dǎo)書

1、高電壓技術(shù)試驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)5實(shí)驗(yàn)6四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院試驗(yàn)1 絕緣電阻、吸收比的測(cè)量 一、試驗(yàn)?zāi)康?(1) 熟悉絕緣搖表的原理和使用方法。 (2) 掌握絕緣電阻測(cè)量和吸收比測(cè)量的接線和試驗(yàn)中要注意的事項(xiàng)。 二、試驗(yàn)接線圖及儀表設(shè)備 三、試驗(yàn)內(nèi)容及步驟 (1) 試驗(yàn)項(xiàng)目：測(cè)量電力電纜等試品的絕緣電阻和吸收比。 (2) 試驗(yàn)步驟： 1) 試驗(yàn)前要選擇合適電壓等級(jí)的絕緣電阻搖表，然后檢查搖表是否正常。方法是：將搖表放在水平位置，將搖表的l端子與e端子開路，搖動(dòng)把手到額定轉(zhuǎn)速(一般120rmin)此時(shí)指針應(yīng)指向“”；用線短接l端子與e端子，輕搖把手，指針應(yīng)指“0”(注意輕搖以免打

2、壞表針)。 2) 確認(rèn)試品已經(jīng)停電、放電后，按圖1接線。 圖1 絕緣電阻、吸收比的測(cè)量接線圖 l接線器；e接地；g一接屏蔽線3) 以恒定速度轉(zhuǎn)動(dòng)搖表把手(平均120rmin)，搖表指針漸逐上升，在搖表達(dá)額定轉(zhuǎn)速后，分別讀取15s和60s的電阻值并記錄于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格表1中。表1 測(cè)量絕緣電阻和吸收比的數(shù)據(jù)表格試驗(yàn)名稱及型品搖表電壓電阻值(m)絕緣電阻r60吸收比r60r151560 四、注意事項(xiàng) (1) 搖表的l及e端的引出線不要靠在一起，要保持一定距離。 (2) 對(duì)于大電容量被試品(發(fā)電機(jī)、大型變壓器、較長(zhǎng)電力電纜)測(cè)量結(jié)束前必須先把搖表從測(cè)量回路斷開，才能停止轉(zhuǎn)動(dòng)。以免損壞搖表。 (3) 在

3、測(cè)量結(jié)束，停止轉(zhuǎn)動(dòng)絕緣搖表后，要對(duì)被試品接地放電。 (4) 測(cè)量電容量較大的試品時(shí)還應(yīng)注意，最初充電電流很大，因而搖表指示值很小，但這并不表示被試物絕緣不好，必須經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間，才能得到它的正確結(jié)果。 (5) 如果測(cè)量絕緣電阻過低，而試品分成幾部分，應(yīng)分別試驗(yàn)，找出絕緣電阻最低部分。 五、試驗(yàn)報(bào)告要求 (1) 分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷試品的絕緣狀況。(2) 通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明在什么時(shí)候測(cè)量吸收來反映絕緣缺陷較有效。試驗(yàn)2 泄漏電流及直流耐壓試驗(yàn)一、試驗(yàn)的目的(1) 學(xué)習(xí)泄漏電流試驗(yàn)方法和試驗(yàn)中要注意的事項(xiàng)。(2) 加深了解泄漏電流的試驗(yàn)與搖表測(cè)絕緣的不同之處。(3) 會(huì)用試驗(yàn)結(jié)果(數(shù)據(jù))去分析試品的絕緣情

4、況。二、試驗(yàn)接線及儀表設(shè)備 圖2 泄漏電流試驗(yàn)接線圖 t-試驗(yàn)變壓器；pa-電流微安表；rl一水阻；pv-靜電壓表；v-高壓硅堆； qs一閘刀開關(guān)； f-避雷器三、試驗(yàn)內(nèi)容和步驟 (一) 泄漏電流試驗(yàn)(1) 試驗(yàn)有兩個(gè)項(xiàng)目：測(cè)量避雷器泄漏電流(電導(dǎo)電流)和非線性系數(shù)。 (2) 試品：fz-15型避雷器，有并聯(lián)電阻，額定電壓15kv。 (3) 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)： 1) 國(guó)標(biāo)gb501501991電氣設(shè)備交接驗(yàn)收規(guī)程規(guī)定避雷器的泄漏電流試驗(yàn)電壓及允許泄漏電流值見表2和表3。由于試品為fz-15，因此，試驗(yàn)電壓為16kv，對(duì)應(yīng)允許泄漏電流400600n，若超過此范圍，則試品內(nèi)可能受潮。表2 避雷器的泄漏電流

5、試驗(yàn)電壓及允許泄漏電流值(1)型 號(hào)fz額定電壓（kv)3610152030 試驗(yàn)電壓(kv)4610162024電導(dǎo)電流(a)400-650400-600400-600400-600400-600400-600型 號(hào)fcd額定電壓(kv)361013.515試驗(yàn)電壓(kv)46101620電導(dǎo)電流(a )fcdl、fcd3型不應(yīng)大于10fcd型為50-100、fcd2型為520 表3 避雷器的泄漏電流試驗(yàn)電壓及允許泄漏電流值(2)2) 電氣設(shè)備交接驗(yàn)收規(guī)程中規(guī)定避雷器同一相內(nèi)串聯(lián)組合元件的非線性系數(shù)差值不應(yīng)大于0.04。測(cè)量非線性系數(shù)方法是：分別測(cè)出額定試驗(yàn)電壓及50試驗(yàn)電壓下的電導(dǎo)電流，由

6、下列公式即得出非線性系數(shù)，即u1×u2/i1×i2 (2-1) 式中 u2、i2額定試驗(yàn)電壓及對(duì)應(yīng)測(cè)得的泄漏電流； u1、i150額定試驗(yàn)電壓及對(duì)應(yīng)測(cè)得的泄漏電流。 (4) 試驗(yàn)步驟： 1) 斷開試品電源，并對(duì)地放電。 2) 按圖2接線。 3) 接通電源前，調(diào)壓器應(yīng)在零位，合上與微安表并聯(lián)的短路刀閘qs。 4) 將升高電壓至ul=50u試=8kv，加壓lmin后，打開短路刀閘qs，讀取泄漏電流il；合上qs，繼續(xù)將升高電壓至u2=100u試=16kv，加壓lmin后，打開短路刀閘qs，讀取泄漏電流i2，合上qs，填寫表4。 5) 將電壓降為零，斷開電源。 6) 根據(jù)100的

7、試驗(yàn)電壓下的泄漏電流i2檢查試品是否受潮。7) 計(jì)算避雷器的非線性表4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表避雷器型號(hào)額定電壓(kv)額定試驗(yàn)電壓(kv)電導(dǎo)電流(a)50u試100u試 (二) 直流耐壓試驗(yàn) 直流耐壓試驗(yàn)的接線與圖2相同(但要把非測(cè)量相接地)，不同的是試驗(yàn)電壓較高。一般其直流耐壓值為其額定電壓的2倍電壓以上。在做直流耐壓試驗(yàn)時(shí)往往同時(shí)測(cè)量泄漏電流，通過分析泄漏電流隨試驗(yàn)電壓變化的規(guī)律檢查絕緣缺陷。 在電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中要求做直流耐壓試驗(yàn)的設(shè)備是：同步發(fā)電機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)和電力電纜。 (1) 試驗(yàn)項(xiàng)目：電力電纜直流耐壓試驗(yàn)。 (2) 試品：6kv塑料電纜。 (3) 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

8、定，塑料電纜的直流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)如表5所示。表5 塑料電纜的直流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn) 電纜額定電壓(kv)0.61.83.668.712182126直流耐壓試驗(yàn)電壓(kv)2.47.2152435487284104 試驗(yàn)時(shí)間(min)151515151515151515 由于試品為6kv塑料電纜，根據(jù)上表，試驗(yàn)電壓為24kv。 (4) 試驗(yàn)步驟： 1) 斷開試品電源，并對(duì)地放電。 2) 將電纜取代圖2中的避雷器。 3) 接通電源前，調(diào)壓器應(yīng)在零位，短路刀閘qs合上。 4) 將試驗(yàn)電壓從0100試驗(yàn)電壓分成若干段，現(xiàn)分為五段，如表6。分別將升高電壓至ul、u2、u3、u4，各加壓1min后，打開短

9、路開關(guān)qs，讀取對(duì)應(yīng)電導(dǎo)電流il、i2、i3、i4；最后將電壓升高至額定試驗(yàn)電壓u5，注意觀察有無放電現(xiàn)象和異常聲音，耐壓15min后讀取i5。 5) 按照上述步驟可分別測(cè)出各相對(duì)地和各相間的泄漏電流，填寫表6。 6) 繪出泄漏電流隨試驗(yàn)電壓升高變化的曲線，分析試品是否有局部性絕緣缺陷。表6 直流耐壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)電纜型號(hào)試驗(yàn)電壓(kv)ul=5u2=10u3=15u4=20u5=24泄漏電流(a)il=i2=i3=i4=i5=四、注意事項(xiàng) (1) 檢查接線及儀表位置是否正確。 1) 接通電源前，調(diào)壓器應(yīng)在零位，短路刀閘qs合上。 2) 選擇合適的微安表量程。 (2) 升壓前打開微安表短路刀閘os，

10、看微安表有無讀數(shù)。若有較小的讀數(shù)，應(yīng)查找原因，經(jīng)消除后，再進(jìn)行試驗(yàn)。 (3) 在升壓過程中或不需要讀取電流值時(shí)，應(yīng)將短路開關(guān)os合上，以保護(hù)微安表。 (4) 如果可能存在較大的干擾電流時(shí)，應(yīng)在不接試品的情況下，分別讀取對(duì)應(yīng)五個(gè)電壓下的干擾電流，然后將它們對(duì)應(yīng)減掉，從而得到真實(shí)的電流。(5) 試驗(yàn)完畢，必須將試品經(jīng)電阻對(duì)地放電。五、報(bào)告要求(1)繪出泄漏電流隨試驗(yàn)電壓變化的曲線。(2)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線判定試品的絕緣情況。試驗(yàn)3 介質(zhì)損失角正切tg測(cè)量一、試驗(yàn)?zāi)康?1) 學(xué)習(xí)高電壓測(cè)量高壓設(shè)備絕緣介質(zhì)損失角正切tg與其電容量。(2) 熟識(shí)西林電橋試驗(yàn)接線和測(cè)試方法。二、試驗(yàn)接線圈及儀表設(shè)備 圖3

11、介質(zhì)損失角正切tga測(cè)量(正接線)三、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟本次試驗(yàn)是測(cè)量yyw-10.5型電力電容的tg和cx。(1) 測(cè)定tg； (2) 計(jì)算cx。每次測(cè)定的試品的電容量可按下式計(jì)算： 當(dāng)分流器轉(zhuǎn)換開關(guān)在旋鈕位置為0.01a時(shí) 當(dāng)分流器轉(zhuǎn)換開關(guān)在旋鈕位置為0.025、0.06、0.15、1.25a時(shí)式中 cn標(biāo)準(zhǔn)電容器的電容，f，可查表7； 滑線電阻工作部分的電阻，； r4固定電阻值，； r分流電阻值，可查表8。表7 常見電氣設(shè)備電容估算值設(shè)備名稱電容量(f)設(shè)備名稱電容量(f)絕緣子、電流互感器、某些電壓互感器1000發(fā)電機(jī)、同步補(bǔ)償器、中等長(zhǎng)度電纜100000電力變壓器、電信及高周波用電容器、

12、小型電機(jī)10000長(zhǎng)電纜、電力用電容器1000000 表8 電橋分流器在不同位置時(shí)的分流電阻值分流器轉(zhuǎn)換開關(guān)在旋鈕位置0.0250.060.251.25分流電阻值r()6025104 (3) 試驗(yàn)步驟： 1) 按圖3接線，檢查電橋工作接地點(diǎn)接地是否良好。 2) 測(cè)量前應(yīng)先估算試品的電容電流ic。，再根據(jù)ic。再選擇適合的分流器位置。式中 cx被試物的電容量，f； u試加于試品的電壓，v。 3) 將可調(diào)電阻r3旋轉(zhuǎn)到最大值，可調(diào)電容c4旋轉(zhuǎn)到最小值；檢流計(jì)靈敏度調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)到最小位置“0”；把極性轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)到斷開位置。 4) 將電橋面板上的檢流計(jì)燈光電源開關(guān)接通，檢查在標(biāo)尺上所出現(xiàn)的狹窄光帶，并用

13、調(diào)零旋鈕將光帶調(diào)至零位置。 5) 把極性轉(zhuǎn)換開關(guān)“+tg”的標(biāo)志轉(zhuǎn)動(dòng)指向“接通1”位置。 6) 把檢流計(jì)的靈敏度轉(zhuǎn)換開關(guān)自零開始逐點(diǎn)增大，直到光帶放大到刻度的1312為止。 7) 按照從高到低的順序，依次逐個(gè)減少電阻r3，使刻度上的光帶為最小的寬度為止。 8) 從cx的最高位電阻開始，依次逐個(gè)引入電容，使刻度上的光帶為最小的寬度為止。 9) 重新校正r3的值更進(jìn)一步把光帶的寬度縮小；然后重新校正c4的值；如此反復(fù)校正幾次，直至光帶縮至開始時(shí)的寬度(即在檢流計(jì)完全沒有電流時(shí)的寬度)，最后調(diào)節(jié)滑線電阻。 10) 在操作5、6、7步同時(shí)，需將靈敏度轉(zhuǎn)換開關(guān)旋轉(zhuǎn)以逐步增大檢流計(jì)的靈敏度。最終要增大到最

14、大位置“10”。 11) 記錄電阻r3、滑線電阻的電阻值、c4電容值，分流器旋鈕的位置，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)與電源轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕位置。 12) 降低檢流計(jì)靈敏度后，把極性轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換至另一位置(“接通2”位置)，校正r3、和c4值，并記錄所得結(jié)果。 13) 把靈敏度調(diào)整開關(guān)調(diào)整至零位，改變?cè)囼?yàn)電源的極性(火線與零線對(duì)換)，重新校正r3、和c4值并記錄數(shù)據(jù)。再按照10)得另一極性時(shí)的r3、和c4值值。 14) 完成上述四次測(cè)定后，把靈敏度轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至零，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“斷開”，將試驗(yàn)電壓降至零，切斷電源。 四、注意事項(xiàng) (1) 使用反接線時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電容器外殼帶高壓電，要注意使其外殼對(duì)地絕緣，并且與接地線保

15、持一定的距離。 (2) 使用反接線時(shí)還要特別注意，電橋處于高電位，因此檢查電橋工作接地良好，試驗(yàn)過程中也不要將手伸到電橋背后。 (3) 測(cè)量介質(zhì)損失角的試驗(yàn)電壓，一般不應(yīng)高于被試品的額定電壓，至多應(yīng)不高于被試品額定電壓的110。 (4) 所測(cè)得介質(zhì)損失角tg值，應(yīng)小于1，若測(cè)得的tg值不合格，則檢查原因，對(duì)各部件進(jìn)行測(cè)試。 五、報(bào)告要求(1) 記錄好測(cè)試數(shù)值，并算出tg和cx。 (2) 用tg值判斷絕緣狀況。試驗(yàn)4 局部放電試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^測(cè)量試品的放電量，檢測(cè)試品內(nèi)部是否存在絕緣缺陷。二、試驗(yàn)接線及儀表設(shè)備 圖4 局部放電試驗(yàn)a、x電壓互感器的高壓線圈首末端；zm一測(cè)量電阻； a、x電壓

16、互感器的低壓線圈首末端；ck電容； p高壓脈沖示波器 三、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟 試驗(yàn)項(xiàng)目：10kv的電壓互感器局部放電試驗(yàn)，試驗(yàn)接線見圖4。 試驗(yàn)電源：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的理想電源是150hz電源。 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：按gb501501991互感器局部放電測(cè)量的規(guī)定進(jìn)行。測(cè)試電壓值及放電量標(biāo)準(zhǔn)如表9所示。表9 互感器局部放電試驗(yàn)電壓及允許放電量接地方式互感器型式 預(yù)加電壓 (t>1s)測(cè)量電壓(t>1min)絕緣型式 允許放電水平視在放電量(pc)中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)或中性點(diǎn)共振接地系統(tǒng)電流互感器與對(duì)地電壓互感器 1.3um 1.1 um 液體浸漬 20 固體 100相對(duì)相電壓互感器 1.3um 1.1um液體

17、浸漬 20 固體 100中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)電流互感器與對(duì)地電壓互感器0.8×1.3um 1.1um液體浸漬 20 固體 100相對(duì)相電壓互感器1.3um 1.1um液體浸漬 20 固體 100試驗(yàn)5交流耐壓試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?1) 工頻高壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的強(qiáng)度的考驗(yàn)及其重要性。(2) 工頻交流耐壓試驗(yàn)的接線和注意事項(xiàng)。(3) 掌握保護(hù)球隙放電間隙的確定方法。二、試驗(yàn)接線圖及儀表設(shè)備三、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟(1) 試驗(yàn)項(xiàng)目：xp-70型普通懸式絕緣子交流耐壓試驗(yàn)。(2) 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)gb50150- 1991電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：xp、lxp型懸式絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)如表10，因此試

18、驗(yàn)電壓：55kv；耐壓時(shí)間：lmin。 (3) 試驗(yàn)步驟： 1) 按圖85接線。 2) 設(shè)定保護(hù)球隙的間隙距離。為了防止試驗(yàn)時(shí)升高電壓超過u試，破壞試品，應(yīng)使球隙的放電電壓為 u放=(11115)u試 由于絕緣子不容易損壞，故取115倍。 u放=115試=115×55=6335(kv) 若保護(hù)球隙直徑為15cm，在球隙放電電壓表中查出對(duì)應(yīng)放電電壓為6335 kv的球隙距離約為22cm。調(diào)節(jié)好球隙距離后，應(yīng)在不接試品的情況下測(cè)試球隙的放電電壓是否正確，并檢查球隙放電時(shí)操作臺(tái)的保護(hù)裝置是否可靠動(dòng)作。 3) 接人試品。 4) 對(duì)試品加壓，目視電壓表pv，使電壓緩緩升高直到試驗(yàn)電壓，在此電壓

19、維持lmin，并觀察有無擊穿或其它現(xiàn)象發(fā)生。 5) lmin后，降壓至零，切斷電源。表l0 懸式絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn) 型 號(hào)xp2270 xp-70 xpl160 lxpl-70 lxpl-160 xpi-70 xp2-160 xp-100 lxp2-160lxp-100xp-160 xp-120 lxtx-160 lxp-120 xpl-210 lxpl-210 xp-300 lxp-300試驗(yàn)電壓(kv) 45 55 60 四、注意事項(xiàng) (1) 升壓應(yīng)緩慢進(jìn)行(升到全壓所需時(shí)間不少于30s)，一般考慮以試驗(yàn)電壓13值到滿值，歷時(shí)15s為宜。 (2) 加壓中間如發(fā)現(xiàn)表針猛動(dòng)或其他異常

20、現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即降壓，并切斷電源，查明原因，消除故障。 (3) 充油變壓器，電壓互感器等應(yīng)在注油靜止20h后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)；3lokv的變壓器靜置56h。 (4) 耐壓試驗(yàn)時(shí)絕緣擊穿的判斷： 1) 擊穿時(shí)電流表指示突然增大。 2) 試品上有火花、聲響或煙氣發(fā)生。 (5) 在耐壓試驗(yàn)中，加于被試物上的高壓必須有準(zhǔn)確的度量，對(duì)于電容量較小的被試物，電容電流小，此時(shí)也可以由低壓側(cè)電壓表讀數(shù)按變比推算出高壓側(cè)電壓。但對(duì)于電容量較大的被試物，或試驗(yàn)電壓較高(50kv 以上)，容升現(xiàn)象嚴(yán)重，此時(shí)不能再用變比換算來求得高壓，而要在高壓側(cè)直接測(cè)量或用其他方法(采用球間隙或示波器，重新確定高壓與低壓側(cè)表計(jì)讀數(shù)的關(guān)系

21、后在低壓側(cè)測(cè)量等)。 (6) 對(duì)于大型發(fā)電機(jī)、變壓器，電容量較大，相應(yīng)試驗(yàn)變壓器的容量也要求較大。試驗(yàn)變壓器的容量計(jì)算方法為 s=icu試=cxu2試 式中 u試試驗(yàn)電壓； cx試品的電容量 (7) 本試驗(yàn)為短時(shí)耐壓試驗(yàn)，如果要檢查試品在長(zhǎng)期工作電壓下有無缺陷，則要做長(zhǎng)時(shí)耐壓試驗(yàn)。 五、報(bào)告要求 (1) 填報(bào)球隙間距離的計(jì)算過程。 (2) 測(cè)試lmin耐壓后，判斷試品的絕緣水平。試驗(yàn)6 接地電阻和土壤電阻率的測(cè)量一、試驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握測(cè)量土壤電阻和土壤的電阻率的方法。(2) 掌握接地電阻測(cè)量?jī)x的使用。二、試驗(yàn)設(shè)備及接線 圖8 土壤電阻測(cè)量圖 c1、c2一電流極；pl、p2一電壓極；l一埋人土壤