2013第7章电气设备绝缘的高电压试验探究.ppt

《高电压工程基础》 华南理工大学电力学院 ;第7章 电气设备绝缘的高电压试验;7.1 交流高电压试验;工频电压的产生 ;工频试验变压器的特点： （1）电压 由于工频高压试验通常用于代替雷电过电压或者内部过电压来考核电气产品绝缘性能，或进行绝缘击穿试验，因此试验变压器电压很高； 以220kV电力变压器试验值为例： （2）调压与波形 电压波形应该是正负半波对称的正弦波形，频率在45~55Hz范围内，电压的有效值等于幅值除以波顶系数。对于调压装置，应能够按所要求的速度连续、平稳地调节电压。;工频试验变压器的特点： （3）容量 由试品容量决定， 试变-容性负载、电变-感性负载 设： 在大部分高压试验里，试验变压器的连续工作时间不长，而在额定电压下满载运行的时间更少，这比长期处于满载下工作的电力变压器的运行情况要好得多。试验变压器的容量不大，所以设计时采用较小的安全系数，在额定电压下只能作短时运行，对特高压的试验变压器，只有在2/3的额定电压下才能长期运行。 ;试验变压器的主要参数;常见试品电容量;2. 串级试验变压器;3. 调压装置;串联谐振交流高压的产生; 交流两相或三相工频电源，经变频控制单元输出30~300 Hz频率可调的交流电压，励磁变压器升压，谐振电抗器L和被试品Cx构成高压谐振电路来产生交流高压。电容分压器是纯电容式的，用来测量试验电压。系统的频率取决于回路的L-C参数。当负载电容Cx的变化范围很大时，可以根据Cx的大小，适当调整电抗器的电感L值，使谐振频率固定在规定要求范围内。;交流高压试验;3）外施电压试验和感应高压试验 对于带绕组的被试品，用外施电压对其主绝缘作工频高压试验时，首先应将各绕组的首尾短接，然后，根据不同要求做其它接线，这样能防止电容电流流过励磁感抗造成不允许的电压升高。 有些电气设备绕组绝缘是分级的，绕组的各不同部位应该耐受和能够耐受的试验电压当然也就不同。另外，外施电压法对绕组的纵绝缘和相间绝缘也难于进行试验。解决这个问题的办法就是感应高压试验，即在其低压绕组上加足够高的电压，使中压绕组、高压绕组感应出所需的试验电压来。;工频试验变压器;7.2 直流高电压试验;直流高电压的产生;（2）直流高压试验设备的基本技术参数;2. 倍压整流回路;3. 串级直流发生器;直流高电压的试验;(1) 试验设备的容量较小。特别是采用电力电子变换的高频电源后，整套直流耐压试验装置的体积、重量大大减小，便于现场进行试验； (2) 在试验时可以同时测量泄漏电流，能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮，提供有关绝缘状态的补充信息； (3) 在某种程度上带有非破坏性试验的性质，在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料分解或老化； (4) 对交流电气设备绝缘的考验不如交流试验那样接近实际情况。对于绝大多数组合绝缘来说，它们在直流电压下的电气强度远高于交流电压下的电气强度，因而交流电气设备的直流耐压试验必须提高试验电压，才能具有等效性。;串级直流高压发生装置;7.3 冲击电压试验;由双指数波叠加而成;冲击电压发生器与参数计算;在波头时间范围内， 可将电压波形表示为：;在波尾时间范围内， 可将电压波形表示为：;;;2. 冲击电压发生器放电回路的近似计算;（2）半峰值时间的确定; 截断波的产生方法; 操作冲击电压的获得;;特高压冲击电压发生器;7.4 稳态高电压的测量;①利用气体放电测量交流高电压，例如测量球隙。 ②利用静电力测量高电压，例如静电电压表。 ③利用整流电容电流或充电电压来测量高电压，例如峰值电压表。 ④利用分压器测量高电压，如电容分压器和电阻分压器。; 气体放电间隙;2. 棒间隙; 静电电压表; 利用高压电容器的测量方法;;直流高电压的测量 前面已讲的方法：静电电压表、标准棒-棒间隙、标准球间隙和 直流脉动电压的测量; 高压分压器;;7.5 冲击电压的测量;1. 球间隙测量冲击电压的幅值;（1）多级法 以预期的50%放电电压的2~3%作为电压级差，对被试品分级施加冲击电压，每级施加电压10次，至少要加4级电压。求出每级电压下的放电次数和施加次数之比后，将其按电压值标于正态概率纸上，给出拟合直线，在此直线上对应于P=0.5的电压值即为50%放电电压。 （2）升降法 估计50%放电电压的预期值，取的2~3%为电压增量，凡上次加压如已引起放电，则下次加压比上次电压低；凡上次加压未引起放电，则下次加压比上次电压高。这样反复加压20~40次，分别计算出各级电压下下的加压次数，按公式求出50%放电电压;2. 冲击电压分压器;测量系统的特性由分压比和响应来