高电压技术-6电气设备绝缘试验(二).pptx

1 高电压技术 2 § 6-1 工频高压试验 § 6-2 直流高压试验 § 6-3 冲击高压试验 § 6-4 联合电压和合成电压试验 Contents 第6章 电气设备绝缘试验(二) 高电压技术 3 工频耐压试验是考核电气设备绝缘裕度的主要方法，能有效地发现危险的集中性缺陷。 试验电压值的确定是整个试验的关键，是按照电气设备在运行中可能遇到的各种过电压和长期运行工作电压来确定。预防性试验的工频交流耐压试验值比出厂试验电压低些，对不同情况的设备区别对待，主要由运行经验决定。 规定：在设备绝缘上加上工频试验电压1分钟，不发生绝缘闪络或击穿现象，则认为绝缘设备是合格的；否则，是不合格的。 § 6-1 工频高压试验 4 高电压实验室中的工频高电压通常采用高压试验变压器或其串级装置来产生。对电缆、电容器，可采用串联谐振回路来获得所需的工频高压。 高压试验变压器的特点 (1) 一般都是单相的 (2）其绝缘相对其额定电压的安全裕度较小，故其平时工作电压一般不允许超过其额定电压。 (3）为间歇工作方式，不必采用加强的冷却系统。 试验变压器容量的确定 (4) 其漏抗（百分比)较大。 (5） 要求有较好的输出电压波形，为此应采用优质的铁芯和较低的磁通密度。 (6）试验变压器自身的局部放电电压应足够高 § 6-1 工频高压试验 5 试验变压器串级装置 当所需的工频试验电压很高时，由于变压器的体积和重量近似与其额定电压的二次方成正比，而其绝缘难度和制造价格甚至增加的更多，因此再采用单台变压器来产生就不恰当了，此时常采用几台变压器串级的方式获得高输出电压。 图1-1 高压绕组中点接壳的串级变压器原理电路图 调压方式 (1) 自耦调压器：体积小，漏抗小，波形较好，但容量有限。 (2) 移圈式调压器：容量可以做得较大。但体积较大，波形稍有畸变。 (3) 电动发电机组调压：可得到较好的正弦波形和均匀的电压调节 § 6-1 工频高压试验 6 被试品多为容性，产生“容升”现象，使变压器高压侧的输出电压比变比高。 可从稳态过程和暂态过程两方面来讨论。 稳态过程 § 6-1 工频高压试验 7 (1) 调压器非零位时合电源 图1-2 高压绕组中点接壳的串级变压器原理电路图 合闸后的短时内，回路中将出现频率较高的振荡过程。振荡电压的幅值可达很高，因此，在操控电路中，应有调压器零位闭锁，即保证只有当调压器处在零位时，才能闭合电源开关。 (2) 在尚有较高电压时切断电源 当被试品电容量很小时，试验变压器接近空载，若在尚有较高电压时切断电源，则在试验变压器高压侧和被试品上就可能产生很危险的“切空变”过电压。 (3) 被试品突然击穿 等同于一个反极性的阶跃脉冲电压施加到变压器的输出端。 § 6-1 工频高压试验 8 测量球隙 测量原理：对于较均匀电场短间隙，伏秒特性接近于水平直线(t≥1μs)，不同间隙距离对应不同的击穿电压。 图1-3 垂直球隙 图1-4 水平球隙 § 6-1 工频高压试验 9 静电电压表 静电电压表是根据两极间电场力的平均值来指示电压的，而电场力的瞬时值又与电压瞬时值的平方成比例，因此，静电电压表指示的是电压的方均根值。 静电电压表的工作原理决定了它的刻度是不均匀的，标度的起始部分（约1/4量程区)刻度粗略，分辨率差，选用此表的量程时要注意避开在这段量程范围内使用。 分压器配用低压仪表 低压仪表 静电电压表 峰值电压表 示波器 分压器 电阻型 电容型 阻容混合型 图1-5工频分压器测压电路 § 6-1 工频高压试验 10 目的：弥补外施工频高压试验不适用的高压试验，主要针对变压器类绝缘 缩短的耐压试验时间 一次侧施加电压使变压器铁心饱和，铁心非线性，铁心产生三次谐波磁通，每相绕组感应出三次谐波电动势。 图1-6 三倍频变压器接线 § 6-1 工频高压试验 11 当被试品的电容量很大时，用工频交流高电压进行绝缘试验时会出现很大的电容电流，这就对工频高压试验装置的容量有很高的要求，此时用直流高压试验来代替。 高压试验室中通常采用将工频高电压经高压整流器而变换成直流高压，利用倍压整流原理制成的直流高压串级装置来产生更高的直流试验电压。 § 6-2 直流高压试验 12 半波整流电路 几种倍压整流电路 T-高压试验变压器 VD-高压整流器 C-滤波电容器 Rb-保护电阻 Rf-限流电阻 RL-负载电阻 图2-1 基本的半波整流电路 图2-2 倍压整流电路 § 6-2 直流高压试验 13 串级直流高压发生器 图2-3 串级直流高压装置 图2-4 串级直流装置负载时输出电压波形图 利倍压整流电路为基本单元，多级串联起来即可组成一台串级直流高压发生