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1、第六章 电气设备绝缘试验（二）,工频高压试验 直流高压试验 雷电冲击高压试验 操作冲击高压试验,6-1 工频高压试验,交流耐压：是交流设备的基本耐压方式。适用于220kV以下的电力设备。 以变压器为例，如图所示,工频高压的产生,工频高压试验变压器 特点 外形结构,串级变压器,高压绕组中点接壳的串级变压器原理电路图,工频高压的测量,工频高压的测量,测量球隙 稍不均匀-Ub偏差小于3% 静电电压表 0-1MHz，量程小于200kV 分压器配用低压仪表 电容分压，注意杂散电容影响，措施-屏蔽 高压电容器配用整流装置,杂散参数的影响,工频分压器测压电路（杂散参数的影响）,6-2 直流高压试验,在被试品
2、的电容量很大的场合，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，这就要求工频高压试验装置具有很大的容量，这时常用直流高电压试验来代替工频高电压试验。 工频高电压-整流器-直流高压，倍压整流-直流高压串级装置-更高直流电压。,(a) 经整流器V1向电容器C1充电，负半波则经V2向C2充电，最后C1和C2上的电压均达到Um，在输出端得到2Um的直流高压。 (b) 负半波期间经V1向C1充电，而正半波期间电源与C1串联起来经V2向C2充电，C2上也可得2Um的直流高压。 (c) 由(b)演变来的，可以得到3Um的直流高压。,串级直流高压发生器,利用 (b)中的倍压整流电路为基本单元，多级串联
3、起来即可组成一台串级直流高压发生器， 理想情况可获得空载输出电压等于2nUm(n为级数),6-3 冲击高压试验,雷电冲击高压试验 雷电冲击耐压考验电力设备承受雷电过电压的能力。只在制造厂进行本项试验，因为试验会造成绝缘的积累效应，所以在规定的试验电压下只施加3次冲击。 国家标准规定额定电压220kV，容量120MVA的变压器出厂时应进行本项试验。,操作冲击高压试验,330kV电力设备的出厂试验应进行本项试验。在电力系统现场进行各个电压等级变压器的耐压试验时，可采用操作冲击感应耐压方式来取代工频耐压试验。由于利用被试变压器自身的电磁感应作用来升高电压，所以冲击电源装置电压较低，装备比较简单。而且
4、试验本身不会在绝缘中产生残留性损伤,冲击高压试验,冲击电压波形 冲击电压发生器原理 冲击电压发生器结构 冲击电压测量,a、雷电冲击电压波 国标规定：,冲击电压波形,b、操作冲击电压波,国标规定：,冲击电压的一般表达式： u2= U1exp（-t/1）- exp（-t/2） 时间常数：1和2 1.2/50s的雷电波：12,u2由两个指数分量相加构成 波前时间Tf由较小的时间常数2决定； 半峰值时间Tt由相对大得多的时间常数1决定,波头的形成： 放电电阻Rt，球隙g0放电后，电压u2上升。 Tf=3.24RfC1C2/（C1C2） 因C1C2，Tf3.24RfC2 波尾的形成： 电压u2到达峰值U
5、2m后，电容C1和C2一起经过电阻Rt放电。因一般C1C2，放电快慢主要决定于C1 Tt0.69Rt(C1C2)0.69RtC1,C2上电压u2的波形,波前,波尾,冲击电压发生器的基本原理,冲击电压发生器概念：冲击电压发生器由一组并联的储能高压电容器，自直流高压源充电几十秒钟后，通过铜球突然经电阻串联放电，在试品上形成陡峭上升前沿的冲击电压波形。冲击波持续时间以微秒计，电压峰值一般为几十kV至几MV 发明人：产生较高电压的冲击发生器多级回路，首先由德国人E.马克思（E.Marx）提出，为此他于1923年获得专利，被称为马克思回路,单级冲击电压发生器回路,回路1,回路2,由于受到硅堆和电容器额定
6、电压的限制，单级冲击电压发生器的最高电压不超过200300kV。,正极性冲击电压,多级冲击电压发生器回路,T：供电高压变压器； D：整流用高压硅堆； r：保护电阻； R：充电电阻； rd:每级的阻尼电阻； C：每级的主电容； Cs：每级相应点的对地杂散电容； g1：点火球隙； g2g4：中间球隙； g0：隔离球隙；,“电容器并联充电，而后串联放电” 电阻R的连接与隔离作用：在充电时起电路的连接作用；放电时则起隔离作用 电容并联串联转换方法：诸电容由并联变成串联是靠一组球隙分别处于绝缘和放电来达到 杂散电容与同步：实际上因杂散电容Cs是很小的，所以各中间球隙在放电前所作用到的过电压时间非常短促。
7、为使诸球隙易于同步放电，在采用简单球隙的条件下，它们应排列成相互能够放电（紫外线）照射的状态。 阻尼电阻：为了防止杂散电感和对地分布的杂散电容引起高频振荡，电路中分布放置了阻尼电阻rd，一般每级为525。若级数为n，阻尼电阻的串联总值nrd称作为Rd。Rd也起着调节波前时间的作用，但在放电时它与Rt会造成分压，使输出的电压有所降低。,工作特点：,发生器电压效率 C1/（C1C2）Rt/（RdRt）,放电时基本回路的等值回路,这意味着输出电压u2的峰值U2m低于电容C1上的初始充电压U1。它是由于C1与C2之间的分压和Rt与Rd之间的分压造成的,高效冲击电压发生器回路,冲击电压发生器高效回路接线
8、,rf：每级的波前电阻，一般约几十欧； rt：每级的放电电阻，通常约几百欧； C2：负荷电容，其值不仅取决于试品，而且与调波相关。一般处于几百皮法至几个纳法间,冲击电压发生器回路接线,等值电路,三、冲击电压发生器结构,户外冲击电压发生器及分压器,户内冲击电压发生器及截波装置,四、冲击电压的测量,球隙测电压峰值 分压器配用示波器、峰值电压表、数字记录仪等 分压器类型：电阻型、电容型、阻容并联型、阻容串联型,各种预防性试验方法的特点总结,表中序号6和7两项为破坏性试验，其它各项均属于非破坏性试验,绝缘预防性试验是在电力设备处于离线情况下进行的。离线监测的缺点是： 需停电进行，而不少重要的电力设备不
9、能轻易地停止运行； 只能周期性进行而不能连续地随时监视，绝缘有可能在诊断期间发生故障； 停电后的设备状态，如作用电场及温升等和运行中不相符合，影响诊断的正确性。譬如前述的绝缘tg检测，采用电桥法时，由于标准电容器的额定电压的限制，一般只加到10kV，这对于220kV500kV的电力设备而言，电压是很低的。,离线监测的缺点,1）tg的在线监测 2）局部放电（PD）的在线监测,绝缘的在线监测,作业,第三章 1、什么叫间隙的伏秒特性曲线?它有什么作用? 2、举例提高气隙（气体间隙）击穿电压的各种方法。 第四章 1、液体的热击穿的发生过程。 第五章 P154： 51；52 补充：1、试画出用兆欧表测量绝缘套管体积电阻的接线图，并说明端子G 的作用是什么；如果在15s与60s时测得该套管的绝缘电阻为R15=1000M，R60 =3000M ，那么该套管的绝缘电阻是多大？它的吸收比为多少？,