电气设备绝缘试验

关于电气设备绝缘试验6.1工频高压试验1、工频高压的获得：①工频高压试验变压器的结构：单套管式：高压侧引出，低压侧接地；双套管式：中点接地，两端分别引出；绝缘筒式：与双套管式类似，适用于户内使用。②额定电压等级：

5、10、50、100、150、250、300、500、750（kv）超过750kv时，制造困难，常用几个变压器串联。工频高压试验变压器第2页,共37页，2024年2月25日，星期天③工频高压试验变压器的特点：一般为单相，需要时将三个单相合接成三相变压器；额定电压安全裕度较小（不受大气过电压、操作过电压的影响），工作电压一般不允许超过额定值；通常为间歇工作方式，工作时间短，不用加强的冷却系统；一二次绕组电压变比高，绝缘间距大，漏抗大；要求较好的输出电压波形，故采用优质铁心，较低的磁通密度；要求变压器局部放电电压足够高（进行局放试验）。第3页,共37页，2024年2月25日，星期天④串级试验变压器原理：设每台变压器：，，。低压绕组电压：第4页,共37页，2024年2月25日，星期天④串级试验变压器原理：高压绕组中点

P接壳。高压绕组电压：第5页,共37页，2024年2月25日，星期天④串级试验变压器原理：绕组的功率：第6页,共37页，2024年2月25日，星期天④串级试验变压器原理：总设备功率：总输出功率：装备功率利用率：第7页,共37页，2024年2月25日，星期天⑤工频高压试验变压器的常用调压方式：自耦变压器：体积小、质量轻、短路阻抗小、功耗小、波形畸变少（单相功率<10kVA）。移圈调压器：无滑动触头，输出波形有畸变，需加滤波器。电动发电机组：波形好、电压均匀，可调节频率。投资及运行费用大，技术水平要求高。注：串级变压器由于漏抗逐级增加，级数一般不超过三级。第8页,共37页，2024年2月25日，星期天2、工频高压试验中可能产生的过电压：①稳态的“容升”现象：因被试品为容性负载，使得被试品上的电压大于电源电压的现象。

由于“容升”的存在，不能通过变比从低压侧求出高压侧电压，而必须以直接测得被试品上的电压为准。第9页,共37页，2024年2月25日，星期天②暂态的过电压现象：调压器未归零时合电源：这样会出现频率较高的震荡过程，产生过电压。尚在较高电压时切断电源：严禁“切空变”过电压。被试品突然击穿：使变压器两端电压强制为0，相当于作用于反向电压产生危险的过电压，应串接一保护电阻。保护电阻的作用：降低击穿时的过电压，保护变压器。限制短路电流。阻尼振荡作用。第10页,共37页，2024年2月25日，星期天间接测量：专用测压绕组：P1－P2低压测量绕组：P3－P43、工频高压的测量：准确度低，只作辅助指示。第11页,共37页，2024年2月25日，星期天3、工频高压的测量：直接测量：测量球隙：不同的间隙距离对应不同的击穿电压。静电电压表：应用广泛，最高量程200kV。分压器配用低压仪表。高压电容器配用整流装置：通过测电流间接测电压。第12页,共37页，2024年2月25日，星期天4、外施工频高压试验：当电压升达

后，则应以

/秒的速度升到。从零电压开始，均匀快速的升压，准确读数。在下保持一定时间后，应很快降到或者更低，然后切断电源。第13页,共37页，2024年2月25日，星期天第14页,共37页，2024年2月25日，星期天第15页,共37页，2024年2月25日，星期天第16页,共37页，2024年2月25日，星期天6.2直流高压试验1、直流高压的获得：获得直流高压的方法，应用的最广泛的是将交流电压通过整流而得。第17页,共37页，2024年2月25日，星期天①倍压整流电路：当电源电压为负半周（点为负）时：电源电势经、对电容充电，点相对点为正。如果点电位为负，则导通、截止。第18页,共37页，2024年2月25日，星期天①倍压整流电路：当电源电压为正半周（点为正）时：电源与一起对充电，同时对被试品供电。注：下一周期截止时，对被试品供电。如果点电位高于点，则导通、截止。第19页,共37页，2024年2月25日，星期天虚线为UB，欲求实线的UJ。t0～t1：UJ下跌。t1～t2：UB>UJ，V2导通，电源与C1一起对负载供电并同时对C2充电，因此UJ上升。t2～t3：UB<UJ，V2截止，C2对负载供电，UJ下跌。第20页,共37页，2024年2月25日，星期天②串级整流电路：可得到更高的电压电源处于正半周时：当左柱电容电压较高（），则导通，电源及左柱电容对负载供电，同时对右柱电容充电。电源处于负半周时：当左柱电容电压较低（），则截止，右柱电容对负载供电。第21页,共37页，2024年2月25日，星期天虚线为US，欲求实线的U1。t0～t1：右柱电容单独对负载供电，U1下跌。t1～t2：US上升，

，V1导通，电源与左柱电容一起对负载供电，并同时对右柱电容充电，

U1上升。第22页,共37页，2024年2月25日，星期天t2～t3：US下降，，整流单元均截止，右柱电容单独对负载供电，U1下降。t3～t4：US继续下降，，

导通，右柱电容对负载供电，并对左柱电容充电，U1加速下降。第23页,共37页，2024年2月25日，星期天t4～t5：US重新上升，，整流单元截止，右柱电容单独对负载供电，U1继续下降。t5～t6：US上升，

，V1导通，电源与左柱电容一起对负载供电，并同时对右柱电容充电，

U1上升。第24页,共37页，2024年2月25日，星期天2、直流高压的测量：棒隙或球隙；静电电压表；电阻分压器配合低压仪表；用高值电阻与直流电流表串联。3、直流高压试验：当电压升达

后，则应以

/秒的速度升到。从零电压开始，均匀缓慢的升压，准确读数。在下保持一定时间后，切断交流电源。通过适当的电阻使试品和滤波电容器放电。第25页,共37页，2024年2月25日，星期天第26页,共37页，2024年2月25日，星期天第27页,共37页，2024年2月25日，星期天1、雷电冲击高压的获得：①基本原理：主电容C0被间隙G隔离，由电源充电到稳态电压。间隙点火击穿后，C0对Rt及负载放电，并对Cf充电。Cf电压到达最大值后，反过来经Rf对Rt放电。6.3冲击高压试验形成陡峭的波头形成平缓的波尾第28页,共37页，2024年2月25日，星期天②多级冲击电压发生器：变压器T

经整流单元V

和充电电阻Rch对并联的各级主电容C1～C3充电，即主电容并联充电。稳定时1、3、5点对地电位为零，2、4、6点电位为-U。间隙G1被点火击穿后，C1两端电压不变，点2电位归零，故点1电位被强行升到+U。第29页,共37页，2024年2月25日，星期天②多级冲击电压发生器：点1电位升到+U，点4电位原为-U，间隙G2所加电压为2U，从而被击穿。此时点4电位被强行升到+U。间隙G2被击穿后，C2两端电压不变，点4电位为+U，故点3电位被强行升到+2U。第30页,共37页，2024年2月25日，星期天②多级冲击电压发生器：点3电位升到+2U，点6电位原为-U，间隙G3所加电压为3U，从而被击穿。此时点6电位被强行升到+2U。间隙G3被击穿后，C3两端电压不变，点6电位为+2U，故点5电位被强行升到+3U。第31页,共37页，2024年2月25日，星期天②多级冲击电压发生器：点5电位升到+3U，间隙G4所加电压为3U，从而被击穿。此时主电容C1～C3串联起来对被测品放电，同时对Cf充电，构成冲击波的陡峭的波头。当Cf电压到达最大后，反过来经Rf对Rt放电，构成冲击波的平缓的波尾。第32页,共37页，2024年2月25日，星期天2、操作冲击电压的获得：利用雷电冲击电压发生器，适当改变其参数。利用雷电冲击电压发生器与变压器相联合。3、冲击电压