电气设备绝缘试验技术市公开课一等奖省赛课获奖课件

第一篇

高电压绝缘与试验第三章电气设备绝缘试验技术电气设备绝缘试验技术第1页主要内容3-1绝缘参数测量(电气设备特征试验)3-2工频高电压试验(交流耐压试验)3-3直流高电压试验(直流耐压试验)3-4冲击高电压试验电气设备绝缘试验技术第2页电气设备进行绝缘试验必要性电力系统规模、容量不停地扩大，停电造成损失越来越严重。绝缘往往是电力系统中微弱步骤，绝缘故障通常是引发电力系统事故首要原因。电介质理论仍远未完善，须借助于各种绝缘试验来检验和掌握绝缘状态和性能。电气设备绝缘试验技术第3页绝缘预防性试验目标：

绝缘故障大多因内部存在缺点而引发，经过测量电气特征改变来发觉隐藏缺点。电气设备绝缘缺点分类集中性缺点(如绝缘开裂、局部磨损、局部受潮、介质中内含气泡、杂质等)分布式缺点(绝缘全方面受潮、老化、变质等)电气设备绝缘试验技术第4页高压绝缘试验分类非破坏性试验(检验性试验或特征试验)检验绝缘电气强度以外其它电气性能。破坏性试验(耐压试验)检验绝缘电气强度。绝缘预防性试验准则

先进行非破坏性试验，再进行破坏性试验。电气设备绝缘试验技术第5页3-1绝缘参数测量3-2工频高电压试验3-3直流高电压试验3-4冲击高电压试验电气设备绝缘试验技术第6页3.1绝缘参数测量一、绝缘电阻和吸收比测量二、介质损失角正切tgδ测量三、局部放电测量四、绝缘油色谱分析电气设备绝缘试验技术第7页绝缘电阻

最基本综合性特征参数。吸收比

检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺点。组合绝缘和层式结构，在直流电压下都有显著得吸收现象，使外电路中有一个随时间而衰减吸收电流。一、绝缘电阻和吸收比测量电气设备绝缘试验技术第8页一、绝缘电阻和吸收比测量开关S合闸作为时间起点，在极短时间内，层间电压按下式分布。双层介质吸收现象双层介质等效电路图电气设备绝缘试验技术第9页一、绝缘电阻和吸收比测量到达稳态时（t→∞），层间电压按电阻分配此时回路电流为电导电流吸收和泄漏电流及绝缘电阻改变曲线电气设备绝缘试验技术第10页因为吸收现象，U1∞≠U10,U2∞≠U20，在这个过程中夹层按下式改变一、绝缘电阻和吸收比测量电气设备绝缘试验技术第11页流过夹层电流：绝缘上电阻值为：当绝缘严重受潮或出现导电性缺点时，阻值R1、R2

或二者之和显著减小，Ig大大增加，而Ia快速衰减。一、绝缘电阻和吸收比测量Ig:电导电流ia:吸收电流电气设备绝缘试验技术第12页意义

绝缘电阻指吸收电流按指数规律衰减完成后测得稳态电阻值，测量绝缘电阻可有效反应绝缘整体受潮、局部严重受潮或贯通性缺点等。

如绝缘良好，吸收现象显著，普通吸收比大于1.3。试品容量小，吸收比：一、绝缘电阻和吸收比测量R60已经靠近于稳态绝缘电阻值R∞，K恒大于1,K越大表示吸收现象越显著，绝缘性能越好。电气设备绝缘试验技术第13页

吸收比是同一试品在两个不一样时刻绝缘电阻比值，所以排除了绝缘结构和体积尺寸影响。普通以K大于1.3作为设备绝缘状态良好标准亦不尽适当，有些变压器K虽大于1.3，但R值却很低；有些K小于1.3，但R值却很高。所以应将R值和K值结合起来考虑，方能作出比较准确判断。一、绝缘电阻和吸收比测量电气设备绝缘试验技术第14页大容量电气设备中，吸收现象延续很长时间，吸收比不能很好地反应绝缘真实状态，用极化指数再判断。极化指数普通大于1.5.一、绝缘电阻和吸收比测量试品容量大，极化指数：一些集中性缺点已相当严重，以致在耐压试验时被击穿，但在以前测得绝缘电阻、吸收比、极化指数却并不低，因为缺点未贯通绝缘。可见仅凭上述试验结果判断绝缘状态是不够。电气设备绝缘试验技术第15页绝缘电阻测量定义：工程上惯用兆欧表(摇表)进行测量，以加压60s后读数为试品绝缘电阻。原理：电压线圈与电流线圈中电流在磁场中产生转动力矩，在力矩差作用下，旋转到平衡为止。指针偏角与绝缘电阻关系：开路时一、绝缘电阻和吸收比测量电气设备绝缘试验技术第16页绝缘电阻测量定义：工程上惯用兆欧表(摇表)进行测量，以加压60s后读数为试品绝缘电阻。原理：电压线圈与电流线圈中电流在磁场中产生转动力矩，在力矩差作用下，旋转到平衡为止。指针偏角与绝缘电阻关系：短路时一、绝缘电阻和吸收比测量电气设备绝缘试验技术第17页图为手摇式兆欧表测量电力电缆绝缘电阻接线图。兆欧表有三个接线端子：线路端子（L）、接地端子（E）和保护（屏蔽）端子（G）。被试绝缘接在端子L和E之间，而保护端子G作用是使绝缘表面泄漏电流不要流过线圈测得绝缘体积电阻不受绝缘表面状态影响。一、绝缘电阻和吸收比测量电气设备绝缘试验技术第18页测试绝缘电阻能发觉缺点为：两极间有贯通性导电通道、受潮、瓷质绝缘表面污秽（比较有没有屏蔽环电极时所测得数值）不能发觉缺点为：绝缘中局部缺点，如为贯通导电通道、含有气泡、分层脱开等；绝缘整体老化。测试绝缘电阻时注意几点：①被试品电源及对外连线应拆除，并充分放电；②在测量中，保持手摇发电机手柄转速均匀，大约每分钟120转，待转速稳定后1min时读数。③测试完后，先断开接线端L，再停顿摇手柄M，以免被试品电容在测量时充电电荷经兆欧表放电而损坏兆欧表。这一点在测试大电容量设备时更要注意。一、绝缘电阻和吸收比测量电气设备绝缘试验技术第19页④测量时，同时统计温度。因为温度对绝缘电阻有影响。普通情况下，温度升高，绝缘电阻降低。不一样温度下测量值应换算到同一温度下方可进行比较。⑤注意消除试品上残余电荷影响。试品绝缘中残余电荷是否放净，会直接影响到绝缘电阻和吸收比测量结果：当残余电荷与摇表极性相反时，会使测量结果虚假性增大，这是因为摇表要输出较多异号电荷去中和残余电荷缘故；当残余电荷极性与摇表极性相同时则减小。为消除影响，试验前应将被试品充分放电，大容量设备放电时间最少需要5min。电气设备绝缘试验技术第20页泄漏电流测量一、特点泄漏电流测量原理与绝缘电阻原理基本相同，所不一样是前者电压比兆欧表高，可达10kv以上，并可任意调整；比兆欧表发觉缺点更有效，能发觉一些还未贯通集中性缺点，如瓷质绝缘裂纹，夹层绝缘内部受潮及局部涣散断裂，绝缘油劣化，绝缘沿面碳化等；还能够在试验中随电压升高，观察泄漏电流改变及电流与时间关系，绘出曲线进行全方面分析，克服绝缘电阻随所加电压升高而下降这一现象早出误差。电气设备绝缘试验技术第21页二、试验接线电气设备绝缘试验技术第22页介质损耗角正切tgδ是绝缘品质主要指标，介质功率损耗与tgδ成正比。测量tgδ是判断电气设备绝缘状态灵敏有效方法；tgδ能反应绝缘整体性缺点(全方面老化)和小容量试品中严重局部性缺点；tgδ随电压改变曲线能够判断绝缘是否受潮，含有气泡及老化程度；大容量设备绝缘存在局部缺点时，应尽可能将设备解体后分解测量进行分析。二、介质损失角正切tgδ测量电气设备绝缘试验技术第23页1.tgδ测量方法－西林电桥(QS1型)Rx：被试品等值电阻;Cx：被试品等值电容;R3：可调无感电阻；CN：标准电容器电容；C4：为可调电容；R4：定值无感电阻；P：交流检流计。QS1型电桥接线图二、介质损失角正切tgδ测量电气设备绝缘试验技术第24页调整R3和C4，检流计电流为0，电桥平衡。式中：二、介质损失角正切tgδ测量电气设备绝缘试验技术第25页求得试品等值电容Cx和等值电阻Rx介质并联等值电路介质损耗角正切二、介质损失角正切tgδ测量电气设备绝缘试验技术第26页因为ω=2πf=100π，如取R4=10000/πΩ，并取C4单位为μF，则简化为：试品电容二、介质损失角正切tgδ测量电气设备绝缘试验技术第27页2.QS1型西林电桥接线原理图电桥平衡反接线过程与正接线时无异，所不一样者在于各个调整元件、检流计和屏蔽网均处于高电位，故必须确保足够绝缘水平和采取可靠保护办法。二、介质损失角正切tgδ测量正接法反接法电气设备绝缘试验技术第28页3.电桥测量影响原因杂散电容电流；杂散电导电流；试品表面泄漏；周围其它试品影响；外界电源对电桥干扰；处理方法：加设屏蔽；采取移相电源；采取倒相法消除磁场干扰方法：将电桥移到磁场干扰范围以外；将检流计极性开关置于不一样位置时调整电桥平衡测得试品介损和电容值再求平均值。二、介质损失角正切tgδ测量电气设备绝缘试验技术第29页温度tgδ随温度增高而增大（固体电介质含有负温度系数）。为便于比较，应将在各种温度下测得值换算到20℃时值。试验电压当绝缘存在故障时，tgδ值与电压非线性。试品表面泄漏 测试前应去除绝缘表面积污和水分，必要时还能够在绝缘表面上装设屏蔽极试品电容量电容量试品大，只能发觉整体分布性缺点，用测量tgδ方法来判断绝缘状态就不很灵敏了。4.tgδ测量影响原因二、介质损失角正切tgδ测量电气设备绝缘试验技术第30页局部放电是引发电介质老化主要原因之一。测定电气设备在不一样电压下局部放电强度和发展趋势，就能判断绝缘内是否存在局部缺点以及介质老化速度和当前状态。局部放电基本概念，表征局部放电主要参数。脉冲电流法测量原理。三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第31页1.局部放电基本概念绝缘内部气隙局部放电等值电路如图所表示三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第32页1.局部放电基本概念气隙上电压为：真实放电量(不可测量)：放电过程：Ug↑→气隙放电至Ur→熄灭→完成局放；气隙压降：三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第33页Ca上电压改变为：ΔUa及q是能够测量，常将q作为度量局放强度参数；直流电压下，单位时间放电次数要比交流下低、破坏作用小。视在放电量(可测量)：视在放电量与真实放电量关系：三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第34页放电过程示意图外部电压u、空间电荷q、气隙电压Uc时间改变图三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第35页表征局部放电其它主要参数：放电重复率：每秒发生放电脉冲平均次数；放电能量：一次局部放电所消耗能量；局部放电其它参数平均放电电流；放电功率；局部放电起始电压；局部放电熄灭电压；q：视在放电量Ui：局部放电起始电压三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第36页三、局部放电测量局部放电检测方法综述电气设备绝缘试验技术第37页2.局部放电脉冲电流检测方法-电检测法（a）并联法测量回路（b）串联法测量回路（c）平衡法测量回路

Cx：试品； Ck：耦合电容；Zd：检测阻抗； Zm：保护电阻；M：测量仪器三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第38页2.局部放电脉冲电流检测方法检测阻抗RC型检测阻抗RLC型检测阻抗

局部放电量标定三、局部放电测量电气设备绝缘试验技术第39页小结局部放电检测已成为确定产品质量和进行绝缘预防性试验主要项目之一。试验内容包含测量视在放电量、放电重复率、局部放电起始电压和熄灭电压、放电详细部位。表征局部放电参数主要有：视在放电量、放电重复率、放电能量等。伴随局部放电会出现各种现象：包含电、光、噪声、气压改变、化学改变等。局部放电检测方法很多，包含非电检测和电气检测两大类。主要介绍了脉冲电流法测量原理。电气设备绝缘试验技术第40页绝大多数大型电力变压器选取油纸或油和纸板组成绝缘结构。当变压器内部发生热故障、放电性故障或者油、纸老化时均会产生各种气体。所产生气体在油里经对流、扩散，不停地溶解于绝缘油中。发烧和放电产生程度不一样，所产生气体种类、油中溶解气体浓度、各种气体百分比关系也不相同。当固体绝缘发生故障时，CO和CO2会显著增加。油中溶解气体组分和含量能够作为反应充油式电力变压器绝缘故障特征量。四、绝缘油中溶解气体色谱分析电气设备绝缘试验技术第41页油中所含溶解气体CCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHCCHHHHHCCHHHHHHCHHHCCHHH2C2H4C2H2CH4C2H6四、绝缘油中溶解气体色谱分析电气设备绝缘试验技术第42页故障类型和特征气体关系故障类型产生主要气体组分产生次要气体油过热CH4、C2H4H2、C2H6油和绝缘纸过热CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油中有电弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油和绝缘纸中电弧H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油中局部放电H2、CH4、C2H2C2H6油和纸中局部放电H2、CH4、C2H2、COC2H6、CO2油中火花放电C2H2、H2

受潮或油中气泡H2

四、绝缘油中溶解气体色谱分析电气设备绝缘试验技术第43页三比值编码诊疗方法－故障判断编码组合故障类型诊断故障实例（参考）C2H2／C2H4CH4／H2C2H4／C2H6001低温过热(<150℃)绝缘导体过热，注意CO、CO2含量及其CO/CO2比值20低温过热(150～300℃)分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接就良，涡流引发铜过热，铁芯漏磁，局部短路和层间绝缘不良，铁芯多点接地等。21中温过热(300～700℃)0,1,22高温过热(>700℃)10局部放电高湿度，高含气量引取油中低能量密度局部放电20,10,1,2火花放电引发对电位未固定部件之间连续火花放电，分接闪络，引发对箱壳式放电、线圈断线，引线对其它接地体放电、分接开关飞弧、环流引发电弧等。20,1,2火花放电兼过热10,10,1,2电弧放电线圈匝、层间短路、相间闪络、分接头引线油隙闪络、引导线对箱壳放电、线圈断线、引发对其它接地体放电、分接开关飞弧、环流引发电弧等。20,1,2电弧放电兼过热电气设备绝缘试验技术第44页什么是绝缘高电压试验？

用工频交流高压、直流高压、雷电冲击高压、操作冲击高压等模拟电气设备绝缘在运行中受到电压，用以考验各种绝缘耐受这些高电压作用能力。绝缘高电压试验特点：含有破坏性试验性质。普通放在非破坏性试验项目合格经过之后进行，以防止或降低无须要损失。电气设备绝缘试验技术第45页2-1绝缘参数测量2-2工频高电压试验2-3直流高电压试验2-4冲击高电压试验电气设备绝缘试验技术第46页2工频高电压试验2.1工频高电压产生2.2工频高电压测量电气设备绝缘试验技术第47页通常采取高压试验变压器或其串级装置来产生。对电缆、电容器等电容量较大被试品，可采取串联谐振回路来取得试验用工频高电压。工频高压装置是高压试验室中最基本设备，也是产生其它类型高电压设备基础部件。一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第48页国家标准要求：在设备绝缘上加上工频试验电压1分钟，不发生闪络或击穿现象，认为设备合格，不然不合格。工频耐压原理接线：1-电源开关；2-调压器；3-电压表；4-试验变压器；5-变压器保护电阻；6-试品；7-测量铜球保护电阻；8-测量铜球一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第49页保护电阻保护电阻R作用预防试品放电时所产生电压截波对试验变压器绕组绝缘损伤；限制试品放电过电流；阻尼CT和C0间振荡；抑制试品闪络时恢复过电压。保护电阻R选取标准阻抗按0.1Ω/V取，（不超出100kΩ）由金属电阻丝或水电阻组成。长度按150～200kV(r.m.s)/m选取。一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第50页1.高压试验变压器特点(1)容量小试验变压器高压侧电流I和额定容量P主要取决于试品电容，即一、工频高电压产生(2)普通为单相变压器电气设备绝缘试验技术第51页1.高压试验变压器特点(3)绝缘裕度小试验变压器本身应有很好绝缘，但绝缘裕度小，试验过程中要严格限制过电压；(4)无散热装置，连续运行时间短试验变压器连续运行时间不长，发烧较少，因而不需要复杂冷却系统；(5)漏抗较大漏抗大，短路电流较小。一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第52页（a）全绝缘（单套管）（b）半绝缘（双套管）全绝缘和半绝缘试验变压器(a)全绝缘试验变压器特点：输出高压对壳绝缘，承受全部高压，高压绕组对壳为全绝缘。需一支套管承受；(b)半绝缘试验变压器特点：含有两只输出高压套管，高压绕组对壳绝缘为全输出二分之一。外壳对地绝缘。一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第53页一、工频高电压产生2.串级试验变压器变压器体积和重量近似地与其额定电压三次方成百分比。当所需工频试验电压很高（比如超出750kV）时，再采取单台试验变压器来产生在技术和经济上不合理。U≥1000kV时,采取若干台试验变压器组成串级装置来满足要求。电气设备绝缘试验技术第54页串级试验变压器结构T1:第1级试验变压器； 1：低压绕组T2:第2级试验变压器； 2：高压绕组T3:第3级试验变压器； 3：励磁绕组一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第55页①高一级变压器励磁电流由前面一级变压器供给。T3容量：U2I2T2容量：2U2I2=U2I2（负荷）+U2I2（T3励磁）T1容量：3U2I2=U2I2（负荷）+2U2I2（T2励磁）输出电压：3U2，电流I2，功率：3U2I2

一、工频高电压产生②电压分布T1：内、外（套管）绝缘：U2T2：内、外（套管）绝缘：U2，支柱绝缘：U2T3：内、外（套管）绝缘：U2，支柱绝缘：2U2

电气设备绝缘试验技术第56页③装置利用率串级试验变压器容量：W试=3U2I2=3W各级试验变压器总容量：W装=U2I2+2U2I2+3U2I2=6W装置利用率

η＝W试/W装=0.5n级串级装置容量利用率一、工频高电压产生串接级数不超出3级电气设备绝缘试验技术第57页3.惯用调压装置假如在试验变压器初级绕组上突然从零开始升压，因为励磁涌流在被试品上产生过高在电压，或者试验中突然切断电源，因为切除空载变压器也将引发过电压。所以，必须经过调压器升压和降压。(1)自耦调压器波形畸变小，容量小。(2)移圈式调压器容量大，波形有畸变，漏抗较大。一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第58页4.工频试验中过电压(1)稳态性电压升高(容升效应)“容升”原理及测量误差分析一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第59页4.工频试验中过电压(2)瞬态性电压升高串联谐振过电压产生原因：移圈调压器漏抗与输出电压相关，变压器及调压器漏抗可能与负荷电容形成串联谐振，产生过电压。抑制办法：初级绕组侧接入保护设备。试品闪络引发恢复过电压：产生原因：试品突然击穿或放电，因为绕组内部电磁振荡过程在试验变压器绝缘上引发过电压。抑制办法：在试变高压侧出线端串接保护电阻以限制过电压、过电流。一、工频高电压产生电气设备绝缘试验技术第60页1.球隙测量电压是峰值，可测量直流、交流、和冲击电压。特点：唯一能直接测量高达数兆伏各类高压峰值测量装置。由一对直径相同金属球组成，测量误差约2％～3％。一定直径球隙在一定极间距离时放电电压为一定值。使用时，必须接上保护电阻以限制放电时电流和振荡。优点：击穿时延小，含有比较稳定放电电压值和较高测量精度50%冲击放电电压与静态放电电压幅值几乎相等。无须对湿度进行校正。二、工频高电压测量电气设备绝缘试验技术第61页2.2交流高电压测量2.静电电压表用测量施加电压两板上静电力大小或是由该静电力产生某一极板偏移（或偏转）来反应所加电压大小表计称静电电压表。电气设备绝缘试验技术第62页2.静电电压表由静电场理论静电电压表优点内阻抗尤其大，几乎不消耗什么能量；能测量相当高交流和直流电压。二、工频高电压测量静电电压表测得是电压有效值。电气设备绝缘试验技术第63页分压器每一个分压器均由高压臂(Z1)和低压臂(Z2)组成，在低压臂上得到就是分给测量仪器低电压u2，总电压u1与u2之比称为分压比（K）。二、工频高电压测量Z1Z2分压器基本要求：(1)无波形畸变；(2)分压比恒定；(3)分压器接入对被测电压影响微小。电气设备绝缘试验技术第64页2.2交流高电压测量（续1）4.电容分压器高压臂电容器电容量要小且承受大部分高压及较小损耗，普通采取标准电容器；低压臂电容器电容要大，承受电压低，可采取油浸纸电容器、云母电容器等。分压比：电气设备绝缘试验技术第65页二、工频高电压测量电容分压器测量回路电容分压器也存在对地杂散电容，但因为分压器本身也是电容，所以杂散电容只会引发幅值误差，而不会引发波形畸变。电气设备绝缘试验技术第66页工频高压试验作用；工频高压试验试验电压和试验时间确实定；工频高压试验接线；工频高压两种产生方式；工频试验变压器特点；工频试验变压器几个调压方式；工频高压测量方法；小结电气设备绝缘试验技术第67页3-1绝缘参数测量3-2工频高电压试验3-3直流高电压试验3-4冲击高电压试验电气设备绝缘试验技术第68页3.3直流高电压试验一、直流高电压产生二、直流高电压测量电气设备绝缘试验技术第69页3.3直流高电压试验被试品电容量很大场所（比如长电缆段、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电容电流，要求试验装置含有很大容量，极难做到。这时用直流高电压试验来代替工频高电压试验。直流输电工程增多促使直流高电压试验广泛应用。电气设备绝缘试验技术第70页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)能产生出更高直流试验电压。一、直流高电压产生电气设备绝缘试验技术第71页1.半波整流回路一、直流高电压产生高压整流器电气设备绝缘试验技术第72页高压整流器

主要技术参数

额定整流电流

经过整流器正向电流在一个周期内平均值。额定反峰电压

当整流器阻断时，其两端允许出现最高反向电压峰值。电路空载时整流器两端承受反向电压：一、直流高电压产生最大反向电压：电气设备绝缘试验技术第73页平均直流电压：脉动幅值：脉动系数：一、直流高电压产生整流回路基本技术参数IEC和国家标准要求加在试品上脉动电压脉动系数不超出3%。半波整流脉动系数：电气设备绝缘试验技术第74页负半波时一、直流高电压产生2.倍压整流回路电气设备绝缘试验技术第75页正半波时一、直流高电压产生电气设备绝缘试验技术第76页电压脉动：最大电压平均值：平均电压电压降落：脉动系数：一、直流高电压产生3.串级直流发生器串级直流发生器原理图电气设备绝缘试验技术第77页1.用球隙测量直流高电压最大值2.高电阻串联微安表测量二、直流高电压测量电气设备绝缘试验技术第78页3.电阻分压器二、直流高电压测量分压比：电气设备绝缘试验技术第79页特点：

泄漏电流小，为微安级，试验设备容量较小。试验时得到“电压－电流”曲线能有效地显示绝缘内部集中性缺点或受潮。直流电压下，绝缘内电压分布由电导决定，因而与交流运行电压下电压分布不一样，所以交流电气设备绝缘考验不如交流耐压试验靠近实际。三、直流高电压试验特点和应用范围电气设备绝缘试验技术第80页直流高电压广泛应用

直流耐压试验

各种输电设备直流高压试验

经典气隙直流击穿特征超高压直流输电线上直流电晕及其各种派生效应。各种绝缘材料和绝缘结构在直流高压下电气性能。各种直流输电设备直流耐压试验。三、直流高电压试验特点和应用范围电气设备绝缘试验技术第81页3-1绝缘参数测量3-2工频高电压试验3-3直流高电压试验3-4冲击高电压试验电气设备绝缘试验技术第82页研究电气设备在运行中遭受雷电过电压和操作过电压作用时绝缘性能。许多高压试验室中都装设了冲击电压发生器，用来产生试验用雷电冲击电压波和操作冲击电压波。高压电气设备在出厂试验、型式试验时或大修后都必须进行冲击高压试验。3.4冲击高电压试验电气设备绝缘试验技术第83页3.4冲击高电压试验一、冲击高电压产生二、冲击高电压测量电气设备绝缘试验技术第84页一、冲击高电压产生1.单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器基本回路C0放电回路标准雷电冲击全波采取是非周期性双指数波。电气设备绝缘试验技术第85页波前形成过程：波尾形成过程：一、冲击高电压产生C0U0RfCfRtCf+C0电气设备绝缘试验技术第86页冲击电压发生器近似计算一、冲击高电压产生波前时间常数依据冲击视在波前时间T1定义电气设备绝缘试验技术第87页由以上两式能够解得冲击电压视在波前时间一、冲击高电压产生电气设备绝缘试验技术第88页波尾电压u2可近似用下式表示一、冲击高电压产生式中波尾时间常数视在半峰时间电气设备绝缘试验技术第89页一、冲击高电压产生2.多级冲击电压发生器单级冲击电压发生器能产生最高电压普通不超出200～300kV。因而采取多级叠加方法来产生波形和幅值都能满足需要冲击高电压波。电气设备绝缘试验技术第90页多级冲击电压发生器原理接线图一、冲击高电压产生R：充电电阻； r：硅堆保护电阻，r>>R；C1~C4：主电容； rd：阻尼电阻；g1：点火球隙； g2~g4：中间球隙； g0：隔离球隙；Rf：波头电阻； Rt：波尾电阻； C0：试品电容；电气设备绝缘试验技术第91页基本原理并联充电，串联放电一、冲击高电压产生冲击电压发生器充电过程等值电路冲击电压发生器放电过程等值电路电气设备绝缘试验技术第92页一、冲击高电压产生自起动方式：只要将点火球隙F1极间距离调整到使其击穿电压等于所需充电电压Uc，当F1电压上升到等于Uc时，F1即自行击穿，起动整套装置。方式二：使各级电容器充电到一个略低于F1击穿电压水平上，处于准备动作状态，然后利用装置产生一点火脉冲，送到F1一个球电极上。电气设备绝缘试验技术第93页冲击电压发生器特征参数：(1)额定电压(2)冲击电压发生器级数(3)冲击电压发生器最大冲击能量(4)效率一、冲击高电压产生电气设备绝缘试验技术第94页3.操作冲击高压取得一、冲击高电