电气设备绝缘试验.ppt

操作冲击电压波 国标规定： * 冲击电压的一般表达式： u2= U1[exp（-t/τ1）- exp（-t/τ2）] 时间常数：τ1和τ2 1.2/50μs的雷电波：τ1＞＞τ2 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τ2决定； 半峰值时间Tt由相对大得多的时间常数τ1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/（C1＋C2） 因C1＞＞C2，Tf≈3.24RfC2 波尾的形成： 电压u2到达峰值U2m后，电容C1和 C2一起经过电阻Rt放电。因一般C1 ＞＞C2，放电快慢主要决定于C1 Tt＝0.69Rt(C1＋C2)≈0.69RtC1 C2上电压u2的波形 波前 波尾 * 二、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 由于受到硅堆和电容器额定电压的限制，单级冲击电压发生器的最高电压不超过200~300kV。 * 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； g2～g4：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； 同步：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5Ω－25Ω。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。 1.工作特点 * 2.发生器电压效率 放电时基本回路的等值回路 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 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 * 等值电路 * 三、冲击电压发生器结构 * 户内800kV冲击电压发生器 * * * 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 序号 试验方法 能发现的缺陷 1 测量绝缘电阻及泄漏电流 贯穿性的受潮、脏污和导电通道 2 测量吸收比 大面积受潮、贯穿性的集中缺陷 3 测量tgδ 绝缘普遍受潮和劣化 4 测量局部放电 有气体放电的局部缺陷 5 油的气相色谱分析 持续性的局部过热和局部放电 6 交流或直流耐压试验 使抗电强度下降到一定程度的主绝缘局部缺陷 7 操作波或倍频感应耐压试验(限于变压器) 使抗电强度下降到一定程度的主绝缘或纵绝缘的局部缺陷 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： ① 需停电进行，而不少重要的电力设备不能轻易地停止运行； ② 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； ③ 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tgδ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220kV～500kV的电力设备而言，电压是很低的。 离线监测的缺点 * * * * * * * 电气设备绝缘试验概述 一、电气设备绝缘监测和诊断技术 电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，造成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和各种特性的测量，了解并评估绝缘在运行过程中的状态，从而能早期发现故障