高電壓技術-第三、四章-xueyd

第二篇電氣設備絕緣試驗技術第三章電氣設備絕緣預防性試驗主要內容:一.絕緣電阻的測量二.介質損耗角正切的測量三.局部放電的測量四.電壓分布的檢測一.絕緣電阻的測量雙層介質的等值電路絕緣的吸收現(xiàn)象一.絕緣電阻的測量手搖式兆歐表數(shù)字式兆歐表二.介質損耗角正切的測量

西林電橋測量方法諧波波形分析法（基波）過零相位比較法異頻電源法影響的測量的因素：T、溫度、U、試品表面泄漏、試品電容量。西林電橋二.介質損耗角正切的測量1、諧波分析法57.7V—>5V

+-u(t)i(t)被測試設備i-u

二.介質損耗角正切的測量通過強弱電轉換和A/D可以將電壓和電流信號采集為u(k)、i(k)（k=1,2,…,N）,則二.介質損耗角正切的測量2、過零相位比較法計數(shù)器f0Ntt1t2二.介質損耗角正切的測量影響的測量的因素：T、濕度、U、試品表面泄漏、試品電容量。1-良好絕緣2-絕緣中存在氣隙3-受潮絕緣介質損耗正切角與試驗電壓的典型曲線三.局部放電的測量介質中氣隙局部放電示意圖和等值電路三.局部放電的測量1.局部放電的表征量視在放電量q、放電頻率N（每秒放電次數(shù)）、放電能量(W)2.局部放電的檢測方法（1）電氣檢測法：脈沖電流法、無線電干擾測量法、介質損耗法（2）非電檢測法：超聲波法、光學分析法、化學分析法（氣相色譜分析）四.電壓分布的檢測光電測桿4710131619221dUi/U(%)246810U12nClCeC第四章絕緣的高電壓試驗

（利用現(xiàn)有設備進行試驗）主要內容:一.工頻高壓試驗二.直流高電壓試驗三.沖擊高電壓試驗一.工頻高壓試驗對絕緣加之等價的高電壓來進行試驗，考驗耐受過電壓的能力，暴露在檢查性試驗中未發(fā)現(xiàn)的缺陷，尤其對局部缺陷更加有效。1、工頻高壓的獲得帶激磁繞組供電的串級變壓器

U試>500-750kV單臺變壓器在制造、運輸均有困難，因此只能串級方式。工頻高壓試驗

1、測量精度要求：IEC和我國國標規(guī)定，工頻高壓測量誤差不大于+3%2、常用測量儀器：球隙測壓器、靜電電壓表、峰值電壓表、分壓器配合低壓表計測量。二.直流高電壓試驗

用于大容量交流設備—長電纜段、電力電容器（在工頻變壓時出現(xiàn)大的電容電流）

T:高壓試驗變壓器V:整流元件（硅堆）C:穩(wěn)壓電容Rb:保護電阻Rf:限流電阻T.O.:被試品平均直流電壓：脈動幅值：脈動系數(shù)：根據(jù)IEC和國標要求，加在試品上的直流電壓的脈動系數(shù)不超過5%2.倍壓整流回路負半波時電壓脈動：最大電壓平均值：平均電壓降落：脈動系數(shù)：3.串級直流發(fā)生器二.直流高電壓試驗

1、測量精度要求：IEC和我國國標規(guī)定，直流電壓測量誤差不大于+3%，脈動幅值測量誤差不大于10%2、常用測量儀器：球隙測壓器、靜電電壓表、分壓器配合低壓表計測量。三.沖擊高電壓試驗1、要求：>220kV的設備必須做沖擊高電壓試驗;<220kV的設備沖擊高電壓試驗可用工頻耐壓實驗替代2、實驗方法：三次沖擊法：三次正極性+三次負極性雷電沖擊實驗（1.2/50us）（雷電沖擊波的兩個參數(shù)是什么？）3、測量儀器：球隙測壓器、沖擊分壓器（電阻分壓器、電容分壓器）、高壓脈沖示波器、沖擊電壓數(shù)字測量系統(tǒng)。三.沖擊高電壓試驗雷電波沖擊電壓標準波形T1－視在波前時間；T2－視在半峰值時間；Um－沖擊電壓峰值U/Um一、雷電沖擊高壓的獲得1.獲得標準沖擊電壓波形的方法U的上升時間的快慢重要決定于RfCf時間常數(shù)下降部分的快慢重要取決于（C0+Cf）Rt時間常數(shù)2.多級沖擊電壓發(fā)生器并聯(lián)充電、串聯(lián)放電二、沖擊高電壓的測量(1)球隙測量沖擊電壓峰值(2)分壓器＋峰值電壓表測量峰值(3)分壓器＋高壓示波器記錄電壓波形沖擊電壓分壓器按結構分為：電阻型、電容型、阻容并聯(lián)型、阻容串聯(lián)型1、電阻分壓器結構簡單、使用方便，故1000kV及以下沖擊電壓的測量中應用較廣泛（1）金屬電阻線按無感法繞制在絕緣骨架上，外套注入絕緣油的絕緣套，以減少大氣影響并加強絕緣（2）高壓端裝適當?shù)钠帘苇h(huán)補償對地雜散電容，以減小雜散電容對波形失真和響應時間的影響。（3）屏蔽環(huán)對防止電暈也有作用（4）低壓側延遲電纜有關問題采用盡可能短的高頻同軸電纜減少波形衰減和變形采用匹配電阻R4＝ZL（50－75Ω）解決分壓器、延遲電纜和示波器之間的匹配問題分壓比。

2、電容分壓器由于主電路是容性的，只要周圍環(huán)境不變，雜散電容不會對分壓比和波形有所影響優(yōu)于其它類型分壓器。但：電容分壓器電容量較大，妨礙陡波前的波形獲得容易與高壓引線的電感配合造成振蕩，引起波形畸變低壓側輸出采用延遲電纜需特殊電路電容分壓器電纜末端不允許特性電阻接地，因為這將使分壓器低壓臂電容被波阻所旁路，造成很大的測量誤差一般情況下，C2>>C1和C2>>CL起始分壓比與穩(wěn)態(tài)分壓比誤差較小否則R4＝ZLC1+C2=CL+C4測量誤差約為上電路的1/203、阻容并聯(lián)分壓器測高速變化過程電壓分布按電容分布電容分壓器測慢速變化過程電壓分布按電阻分布電阻分壓器如果使高壓臂和低壓臂時間常數(shù)相等即R1C1=R2’C2

R’2=R2//ZL則分壓比為但電容量較大可能妨礙陡波前的波形，高壓引線中需串接阻尼電阻4、阻容串聯(lián)分壓器為了抑止本體電容與測量回路電感產生的主回路振蕩和抑止寄生電感與雜散電容產生的寄生振蕩臨界阻尼電阻總值RS幾百－幾千Ω

“高阻尼”完全阻尼兩種振蕩幾百Ω

“低阻尼”阻尼輕度過沖低壓測量電路與電容分壓器