電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)

關(guān)于電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)6.1工頻高壓試驗(yàn)1、工頻高壓的獲得：①工頻高壓試驗(yàn)變壓器的結(jié)構(gòu)：單套管式：高壓側(cè)引出，低壓側(cè)接地；雙套管式：中點(diǎn)接地，兩端分別引出；絕緣筒式：與雙套管式類似，適用于戶內(nèi)使用。②額定電壓等級(jí)：

5、10、50、100、150、250、300、500、750（kv）超過750kv時(shí)，制造困難，常用幾個(gè)變壓器串聯(lián)。工頻高壓試驗(yàn)變壓器第2頁,共37頁，2024年2月25日，星期天③工頻高壓試驗(yàn)變壓器的特點(diǎn)：一般為單相，需要時(shí)將三個(gè)單相合接成三相變壓器；額定電壓安全裕度較?。ú皇艽髿膺^電壓、操作過電壓的影響），工作電壓一般不允許超過額定值；通常為間歇工作方式，工作時(shí)間短，不用加強(qiáng)的冷卻系統(tǒng)；一二次繞組電壓變比高，絕緣間距大，漏抗大；要求較好的輸出電壓波形，故采用優(yōu)質(zhì)鐵心，較低的磁通密度；要求變壓器局部放電電壓足夠高（進(jìn)行局放試驗(yàn)）。第3頁,共37頁，2024年2月25日，星期天④串級(jí)試驗(yàn)變壓器原理：設(shè)每臺(tái)變壓器：，，。低壓繞組電壓：第4頁,共37頁，2024年2月25日，星期天④串級(jí)試驗(yàn)變壓器原理：高壓繞組中點(diǎn)

P接殼。高壓繞組電壓：第5頁,共37頁，2024年2月25日，星期天④串級(jí)試驗(yàn)變壓器原理：繞組的功率：第6頁,共37頁，2024年2月25日，星期天④串級(jí)試驗(yàn)變壓器原理：總設(shè)備功率：總輸出功率：裝備功率利用率：第7頁,共37頁，2024年2月25日，星期天⑤工頻高壓試驗(yàn)變壓器的常用調(diào)壓方式：自耦變壓器：體積小、質(zhì)量輕、短路阻抗小、功耗小、波形畸變少（單相功率<10kVA）。移圈調(diào)壓器：無滑動(dòng)觸頭，輸出波形有畸變，需加濾波器。電動(dòng)發(fā)電機(jī)組：波形好、電壓均勻，可調(diào)節(jié)頻率。投資及運(yùn)行費(fèi)用大，技術(shù)水平要求高。注：串級(jí)變壓器由于漏抗逐級(jí)增加，級(jí)數(shù)一般不超過三級(jí)。第8頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2、工頻高壓試驗(yàn)中可能產(chǎn)生的過電壓：①穩(wěn)態(tài)的“容升”現(xiàn)象：因被試品為容性負(fù)載，使得被試品上的電壓大于電源電壓的現(xiàn)象。

由于“容升”的存在，不能通過變比從低壓側(cè)求出高壓側(cè)電壓，而必須以直接測(cè)得被試品上的電壓為準(zhǔn)。第9頁,共37頁，2024年2月25日，星期天②暫態(tài)的過電壓現(xiàn)象：調(diào)壓器未歸零時(shí)合電源：這樣會(huì)出現(xiàn)頻率較高的震蕩過程，產(chǎn)生過電壓。尚在較高電壓時(shí)切斷電源：嚴(yán)禁“切空變”過電壓。被試品突然擊穿：使變壓器兩端電壓強(qiáng)制為0，相當(dāng)于作用于反向電壓產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓，應(yīng)串接一保護(hù)電阻。保護(hù)電阻的作用：降低擊穿時(shí)的過電壓，保護(hù)變壓器。限制短路電流。阻尼振蕩作用。第10頁,共37頁，2024年2月25日，星期天間接測(cè)量：專用測(cè)壓繞組：P1－P2低壓測(cè)量繞組：P3－P43、工頻高壓的測(cè)量：準(zhǔn)確度低，只作輔助指示。第11頁,共37頁，2024年2月25日，星期天3、工頻高壓的測(cè)量：直接測(cè)量：測(cè)量球隙：不同的間隙距離對(duì)應(yīng)不同的擊穿電壓。靜電電壓表：應(yīng)用廣泛，最高量程200kV。分壓器配用低壓儀表。高壓電容器配用整流裝置：通過測(cè)電流間接測(cè)電壓。第12頁,共37頁，2024年2月25日，星期天4、外施工頻高壓試驗(yàn)：當(dāng)電壓升達(dá)

后，則應(yīng)以

/秒的速度升到。從零電壓開始，均勻快速的升壓，準(zhǔn)確讀數(shù)。在下保持一定時(shí)間后，應(yīng)很快降到或者更低，然后切斷電源。第13頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共37頁，2024年2月25日，星期天6.2直流高壓試驗(yàn)1、直流高壓的獲得：獲得直流高壓的方法，應(yīng)用的最廣泛的是將交流電壓通過整流而得。第17頁,共37頁，2024年2月25日，星期天①倍壓整流電路：當(dāng)電源電壓為負(fù)半周（點(diǎn)為負(fù)）時(shí)：電源電勢(shì)經(jīng)、對(duì)電容充電，點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)為正。如果點(diǎn)電位為負(fù)，則導(dǎo)通、截止。第18頁,共37頁，2024年2月25日，星期天①倍壓整流電路：當(dāng)電源電壓為正半周（點(diǎn)為正）時(shí)：電源與一起對(duì)充電，同時(shí)對(duì)被試品供電。注：下一周期截止時(shí)，對(duì)被試品供電。如果點(diǎn)電位高于點(diǎn)，則導(dǎo)通、截止。第19頁,共37頁，2024年2月25日，星期天虛線為UB，欲求實(shí)線的UJ。t0～t1：UJ下跌。t1～t2：UB>UJ，V2導(dǎo)通，電源與C1一起對(duì)負(fù)載供電并同時(shí)對(duì)C2充電，因此UJ上升。t2～t3：UB<UJ，V2截止，C2對(duì)負(fù)載供電，UJ下跌。第20頁,共37頁，2024年2月25日，星期天②串級(jí)整流電路：可得到更高的電壓電源處于正半周時(shí)：當(dāng)左柱電容電壓較高（），則導(dǎo)通，電源及左柱電容對(duì)負(fù)載供電，同時(shí)對(duì)右柱電容充電。電源處于負(fù)半周時(shí)：當(dāng)左柱電容電壓較低（），則截止，右柱電容對(duì)負(fù)載供電。第21頁,共37頁，2024年2月25日，星期天虛線為US，欲求實(shí)線的U1。t0～t1：右柱電容單獨(dú)對(duì)負(fù)載供電，U1下跌。t1～t2：US上升，

，V1導(dǎo)通，電源與左柱電容一起對(duì)負(fù)載供電，并同時(shí)對(duì)右柱電容充電，

U1上升。第22頁,共37頁，2024年2月25日，星期天t2～t3：US下降，，整流單元均截止，右柱電容單獨(dú)對(duì)負(fù)載供電，U1下降。t3～t4：US繼續(xù)下降，，

導(dǎo)通，右柱電容對(duì)負(fù)載供電，并對(duì)左柱電容充電，U1加速下降。第23頁,共37頁，2024年2月25日，星期天t4～t5：US重新上升，，整流單元截止，右柱電容單獨(dú)對(duì)負(fù)載供電，U1繼續(xù)下降。t5～t6：US上升，

，V1導(dǎo)通，電源與左柱電容一起對(duì)負(fù)載供電，并同時(shí)對(duì)右柱電容充電，

U1上升。第24頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2、直流高壓的測(cè)量：棒隙或球隙；靜電電壓表；電阻分壓器配合低壓儀表；用高值電阻與直流電流表串聯(lián)。3、直流高壓試驗(yàn)：當(dāng)電壓升達(dá)

后，則應(yīng)以

/秒的速度升到。從零電壓開始，均勻緩慢的升壓，準(zhǔn)確讀數(shù)。在下保持一定時(shí)間后，切斷交流電源。通過適當(dāng)?shù)碾娮枋乖嚻泛蜑V波電容器放電。第25頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共37頁，2024年2月25日，星期天1、雷電沖擊高壓的獲得：①基本原理：主電容C0被間隙G隔離，由電源充電到穩(wěn)態(tài)電壓。間隙點(diǎn)火擊穿后，C0對(duì)Rt及負(fù)載放電，并對(duì)Cf充電。Cf電壓到達(dá)最大值后，反過來經(jīng)Rf對(duì)Rt放電。6.3沖擊高壓試驗(yàn)形成陡峭的波頭形成平緩的波尾第28頁,共37頁，2024年2月25日，星期天②多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器：變壓器T

經(jīng)整流單元V

和充電電阻Rch對(duì)并聯(lián)的各級(jí)主電容C1～C3充電，即主電容并聯(lián)充電。穩(wěn)定時(shí)1、3、5點(diǎn)對(duì)地電位為零，2、4、6點(diǎn)電位為-U。間隙G1被點(diǎn)火擊穿后，C1兩端電壓不變，點(diǎn)2電位歸零，故點(diǎn)1電位被強(qiáng)行升到+U。第29頁,共37頁，2024年2月25日，星期天②多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器：點(diǎn)1電位升到+U，點(diǎn)4電位原為-U，間隙G2所加電壓為2U，從而被擊穿。此時(shí)點(diǎn)4電位被強(qiáng)行升到+U。間隙G2被擊穿后，C2兩端電壓不變，點(diǎn)4電位為+U，故點(diǎn)3電位被強(qiáng)行升到+2U。第30頁,共37頁，2024年2月25日，星期天②多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器：點(diǎn)3電位升到+2U，點(diǎn)6電位原為-U，間隙G3所加電壓為3U，從而被擊穿。此時(shí)點(diǎn)6電位被強(qiáng)行升到+2U。間隙G3被擊穿后，C3兩端電壓不變，點(diǎn)6電位為+2U，故點(diǎn)5電位被強(qiáng)行升到+3U。第31頁,共37頁，2024年2月25日，星期天②多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器：點(diǎn)5電位升到+3U，間隙G4所加電壓為3U，從而被擊穿。此時(shí)主電容C1～C3串聯(lián)起來對(duì)被測(cè)品放電，同時(shí)對(duì)Cf充電，構(gòu)成沖擊波的陡峭的波頭。當(dāng)Cf電壓到達(dá)最大后，反過來經(jīng)Rf對(duì)Rt放電，構(gòu)成沖擊波的平緩的波尾。第32頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2、操作沖擊電壓的獲得：利用雷電沖擊電壓發(fā)生器，適當(dāng)改變其參數(shù)。利用雷電沖擊電壓發(fā)生器與變壓器相聯(lián)合。3、沖擊電壓