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第六章电气设备绝缘的高电压试验 第一节 工频高电压实验 第二节 直流高电压试验 第三节 冲击高电压试验 第六章电气设备绝缘的高电压试验 什么是绝缘的高电压试验？ 人工制造一个工频交流高压、直流高压、雷电冲击高压、操作冲击高压等模拟电气设备的绝缘在运行中受到的工作电压，用以考验各种绝缘耐受这些高电压作用的能力。 特点： 具有破坏性试验的性质。 一般用于设备的各种交接期、运行试验周期、大修改造后、或怀疑设备有缺陷时进行，以试图因此发现设备隐患避免设备事故或界定责任。 难点问题： 由于电气设备电压和容量的不断提高，相应要获得各种符合要求的试验用高电压和大容量越来越困难，这是高电压试验技术发展中需要不断解决的问题。 本章主要内容： 本章介绍产生各种试验电压的高电压设备、各种高电压的测量方法以及绝缘高电压试验的接线和实施方法。 第一节 工频高电压试验 工频高电压试验不仅仅为了检验绝缘在工频交流工作电压下的性能，也用来等效地检验绝缘对操作过电压和雷电过电压地耐受能力。 本节主要介绍工频高电压的产生原理和工频高压试验的基本接线图。 工频高压试验的基本接线图 一、工频高电压的产生 对试验设备的要求 * 电压---输出稳定、可平滑调节 * 波形---正负半波对称的正弦波 * 容量---交流试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容 通常采用高压试验变压器或其串级装置来产生。 对电缆、电容器等电容量较大的被试品，可采用串联谐振回路来获得试验用的工频高电压。 工频高压装置是高压试验中最基本的设备，也是产生其他类型高电压的设备基础部件。 (一)高压试验变压器——6特点 试验变压器本身应有很好的绝缘，但绝缘裕度小，试验过程中要严格限制过电压。 例如：500～750kV试验变压器的绝缘五分钟试验电压仅比其额定电压高10％～15％。 试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容。 外观上的特点：油箱本体不大而其高压套管又长又大。 单套管式试验变压器：额定电压一般不超过 250～300kV 双套管式试验变压器：最高额定电压达750kV 试验变压器与连续运行时间不长，发热较轻，因而不需要复杂的冷却系统。 漏抗大，短路电流较小，可降低机械强度方面的要求。 输出电压波形很难完美，需要采取措施加以修正。 试验变压器的接线与结构示意图如5－1。 (二)试验变压器串级装置 变压器的体积和重量近似地与其额定电压的三次方成比例。 当所需的工频试验电压很高（例如超过750kV）时，再采用单台试验变压器来产生在技术和经济上不合理。 U 1000kV时，采用若干台试验变压器组成串级装 置来满足要求。 原理 多个试验变压器高压侧串联，一、二级变压器无互换性。 图6-2 特点串级变压器组仅能提供高电压小电流的高压交流试验，其励磁电流所消耗的能量多作为其高压绕组产生电压的漏电抗。 由三台试验变压器组成的串级装置示意图 整套设备的容量： WΣ=U2I2+2U2I2+3U2I2=6W 装置的利用系数： η=WT/WΣ=3W/6W=50% 显然，虽然这两台试验变压器地初级电压相同，次级电压也相同，但它们的容量和高压绕组结构都不同，因而不能互换位置。 n级串级装置的容量利用率 试验变压器的台数越多，容量利用率越低。这是串级装置的固有缺点。因而通常很少采用n3的方案。 (三)调压装置 自耦调压器---结构简单，经济、容量小 移圈式调压器 电动发电机 可控硅调压装置 工频电压测量 工频电压测量 1.静电电压表 2.峰值电压表 工频电压测量 3.分压器—利用串联电容反比分压的原理用低压电压表来获得高电压的值。---对设备的要求---介损尽量少，电感尽可能的小。 4.球隙测量---简单、受大气状态影响大、精度不高，用于估量高压电压。 工频高压试验 1.防止工频过电压 *容性负载的充电过电压—容升效应 *电流突变过电压---试品的突然放电、断电等 2.波形的崎变和改善---电源波不理想---LC虑波 3.外施电压和感应电压试验 小 结 本节主要介绍了工频高电压的产生方法及其装置。 高压试验变压器的六大特点。 当所需试验电压很高时，常采用串级装置来产生所需高压。 工频高电压试验的基本接线图和实施方法。 第二节 直流高电压试验 被试品的电容量很大的场合（例如长电缆段、电力电容器等），用工频给交流高电压进行绝缘试验时会出现很大的电容电流，要求试验装置具有很大的容量，很难做到。这时用直流高电压试验来代替工频高电压试验。 直流输电工程的增多促使直流高电压试验的广泛应用。 一、直流高电压的产生 将工频高电压经高压整流器而变换成直流高电压。