高电压技术-第三、四章-xueyd

第二篇电气设备绝缘试验技术第三章电气设备绝缘预防性试验主要内容:一.绝缘电阻的测量二.介质损耗角正切的测量三.局部放电的测量四.电压分布的检测一.绝缘电阻的测量双层介质的等值电路绝缘的吸收现象一.绝缘电阻的测量手摇式兆欧表数字式兆欧表二.介质损耗角正切的测量

西林电桥测量方法谐波波形分析法（基波）过零相位比较法异频电源法影响的测量的因素：T、温度、U、试品表面泄漏、试品电容量。西林电桥二.介质损耗角正切的测量1、谐波分析法57.7V—>5V

+-u(t)i(t)被测试设备i-u

二.介质损耗角正切的测量通过强弱电转换和A/D可以将电压和电流信号采集为u(k)、i(k)（k=1,2,…,N）,则二.介质损耗角正切的测量2、过零相位比较法计数器f0Ntt1t2二.介质损耗角正切的测量影响的测量的因素：T、湿度、U、试品表面泄漏、试品电容量。1-良好绝缘2-绝缘中存在气隙3-受潮绝缘介质损耗正切角与试验电压的典型曲线三.局部放电的测量介质中气隙局部放电示意图和等值电路三.局部放电的测量1.局部放电的表征量视在放电量q、放电频率N（每秒放电次数）、放电能量(W)2.局部放电的检测方法（1）电气检测法：脉冲电流法、无线电干扰测量法、介质损耗法（2）非电检测法：超声波法、光学分析法、化学分析法（气相色谱分析）四.电压分布的检测光电测杆4710131619221dUi/U(%)246810U12nClCeC第四章绝缘的高电压试验

（利用现有设备进行试验）主要内容:一.工频高压试验二.直流高电压试验三.冲击高电压试验一.工频高压试验对绝缘加之等价的高电压来进行试验，考验耐受过电压的能力，暴露在检查性试验中未发现的缺陷，尤其对局部缺陷更加有效。1、工频高压的获得带激磁绕组供电的串级变压器

U试>500-750kV单台变压器在制造、运输均有困难，因此只能串级方式。工频高压试验

1、测量精度要求：IEC和我国国标规定，工频高压测量误差不大于+3%2、常用测量仪器：球隙测压器、静电电压表、峰值电压表、分压器配合低压表计测量。二.直流高电压试验

用于大容量交流设备—长电缆段、电力电容器（在工频变压时出现大的电容电流）

T:高压试验变压器V:整流元件（硅堆）C:稳压电容Rb:保护电阻Rf:限流电阻T.O.:被试品平均直流电压：脉动幅值：脉动系数：根据IEC和国标要求，加在试品上的直流电压的脉动系数不超过5%2.倍压整流回路负半波时电压脉动：最大电压平均值：平均电压降落：脉动系数：3.串级直流发生器二.直流高电压试验

1、测量精度要求：IEC和我国国标规定，直流电压测量误差不大于+3%，脉动幅值测量误差不大于10%2、常用测量仪器：球隙测压器、静电电压表、分压器配合低压表计测量。三.冲击高电压试验1、要求：>220kV的设备必须做冲击高电压试验;<220kV的设备冲击高电压试验可用工频耐压实验替代2、实验方法：三次冲击法：三次正极性+三次负极性雷电冲击实验（1.2/50us）（雷电冲击波的两个参数是什么？）3、测量仪器：球隙测压器、冲击分压器（电阻分压器、电容分压器）、高压脉冲示波器、冲击电压数字测量系统。三.冲击高电压试验雷电波冲击电压标准波形T1－视在波前时间；T2－视在半峰值时间；Um－冲击电压峰值U/Um一、雷电冲击高压的获得1.获得标准冲击电压波形的方法U的上升时间的快慢重要决定于RfCf时间常数下降部分的快慢重要取决于（C0+Cf）Rt时间常数2.多级冲击电压发生器并联充电、串联放电二、冲击高电压的测量(1)球隙测量冲击电压峰值(2)分压器＋峰值电压表测量峰值(3)分压器＋高压示波器记录电压波形冲击电压分压器按结构分为：电阻型、电容型、阻容并联型、阻容串联型1、电阻分压器结构简单、使用方便，故1000kV及以下冲击电压的测量中应用较广泛（1）金属电阻线按无感法绕制在绝缘骨架上，外套注入绝缘油的绝缘套，以减少大气影响并加强绝缘（2）高压端装适当的屏蔽环补偿对地杂散电容，以减小杂散电容对波形失真和响应时间的影响。（3）屏蔽环对防止电晕也有作用（4）低压侧延迟电缆有关问题采用尽可能短的高频同轴电缆减少波形衰减和变形采用匹配电阻R4＝ZL（50－75Ω）解决分压器、延迟电缆和示波器之间的匹配问题分压比。

2、电容分压器由于主电路是容性的，只要周围环境不变，杂散电容不会对分压比和波形有所影响优于其它类型分压器。但：电容分压器电容量较大，妨碍陡波前的波形获得容易与高压引线的电感配合造成振荡，引起波形畸变低压侧输出采用延迟电缆需特殊电路电容分压器电缆末端不允许特性电阻接地，因为这将使分压器低压臂电容被波阻所旁路，造成很大的测量误差一般情况下，C2>>C1和C2>>CL起始分压比与稳态分压比误差较小否则R4＝ZLC1+C2=CL+C4测量误差约为上电路的1/203、阻容并联分压器测高速变化过程电压分布按电容分布电容分压器测慢速变化过程电压分布按电阻分布电阻分压器如果使高压臂和低压臂时间常数相等即R1C1=R2’C2

R’2=R2//ZL则分压比为但电容量较大可能妨碍陡波前的波形，高压引线中需串接阻尼电阻4、阻容串联分压器为了抑止本体电容与测量回路电感产生的主回路振荡和抑止寄生电感与杂散电容产生的寄生振荡临界阻尼电阻总值RS几百－几千Ω

“高阻尼”完全阻尼两种振荡几百Ω

“低阻尼”阻尼轻度过冲低压测量电路与电容分压器