高电压的测量技术讲解课件.pptx

高电压测量技术高电压的测量一、高电压测量标准与方法概述稳态高电压：主要是指工频交流高压和直流高压。冲击电压：快速变化的一种电压。测量冲击电压的整个测量系统必须具有良好的瞬态响应特性。冲击电压的测量包括峰值测量和波形记录两个方面一、高电压测量标准与方法概述测量的不确定度（误差）稳态高电压测量系统：要求测量系统在额定频率下测量试验电压峰值或有效值的总不确定度在±3%范围内。冲击电压测量系统：测量冲击全波峰值的总不确定度为±3%范围内。一、高电压测量标准与方法概述实验室与电力系统的高电压测量电力系统：电力运行部门测量交流高电压，是通过电压互感器和电压表来实现的。用电压互感器测交流电压把电压互感器的高压边接到被测电压，低压边跨接一块电压表，把电压表读数乘上电压互感器的变比，就可得被测电压值。电力系统没有专门的冲击电压测量系统。实验室：互感器在高电压实验室中用得不多，因为高电压实验室中所要测的电压值常常比现有电压互感器的额定电压高许多，特制一个超高压的电压互感器是比较昂贵的，而且很高电压的互感器也比较笨重，所以采用别的方法来测量交流高电压。一、高电压测量标准与方法概述实验室的高电压测量交流高电压测量：(1) 利用气体放电测量交流高电压――如测量球隙。(2) 利用静电力测量交流高电压――如静电电压表。(3) 利用整流电容电流测量交流高电压――如峰值电压表。直流高电压的测量：用高欧姆电阻串联直流毫安表可以测量直流电压的平均值，是一种比较方便而又常用的测量系统。一、高电压测量标准与方法概述冲击高电压的测量：(1) 球隙法：是直接测量高电压峰值的一种方法。(2) 分压器――峰值电压表：只测峰值，不测波形。事先应验证波形合乎标准，或同时用示波器观测波形。(3) 分压器――示波器（或数字记录仪）：可同时测出峰值及波形。在采用数字式示波器或数字记录仪时，可立即获得峰值和时间参数值，并可打印。二、 球隙放电法测量高电压1. 球间隙放电二、 球隙放电法测量高电压测量原理空气在一定电场强度下，才能发生放电。均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系。可以利用间隙放电来测量电压，但绝对的均匀电场是不易做到的，只能做到接近于均匀电场。测量球隙是由一对相同直径的金属球所构成。加压时，球隙间形成稍不均匀电场。当其余条件相同时，球间隙在大气中的击穿电压决定于球间隙的距离。二、 球隙放电法测量高电压球间隙击穿电压的确定由于邻近效应的影响，球间的电场强度和击穿电压很难计算，球隙的放电电压主要是靠试验来决定的。球径与球间隙距离的确定对一定球径，间隙中的电场随距离的增长而越来越不均匀。被测电压越高，间隙距离越大，要求球径也越大，才能保持稍不均匀电场。当S与D之比大于0.5时，其放电数值准确性较差。要达到球隙所能达到的测量准确度，其结构和使用条件必须符合IEC或国家标准规定。二、 球隙放电法测量高电压2. 交直流高电压的测量二、 球隙放电法测量高电压串接保护电阻在用球间隙测量交流和直流电压时，经常需在球间隙上串联一个保护电阻R2。以测交流电压为例接线如图所示。二、 球隙放电法测量高电压保护电阻的作用R1是保护试验变压器用的限流电阻，而R2是与球隙串连的保护电阻。R2的可用它来限制球隙放电时所流过球极的短路电流，以免球极烧伤而产生麻点；保护电阻阻值的选择(1) 为了限流，要求R2大一些；但为了避免R2上压降引起测量误差，要求R2小一些。(2) 对于测量直流和工频交流电压时，I.E.C推荐此电阻值为100千欧。二、 球隙放电法测量高电压正确测量交直流高电压的其它措施预放电：如果空气中有灰尘或纤维物质，则会产生不正常的破坏性放电。因此在取得前后一致的数据以前，必须进行多次预放电。在放电电压值相对稳定后，才正式算数。最后测量应取三次连续数的平均值，其偏差不超过3%。二、 球隙放电法测量高电压3. 冲击电压的测量二、 球隙放电法测量高电压测量冲击与稳态高电压的区别与联系影响因素：球隙测量电压的可靠性，决定于测量结果的分散性。有两个因素影响放电的分散性：一是球面的尘污，二是球隙间空气电离不充分。自由电子影响：放电必须由有效自由电子来触发，交、直流电压变化慢，持续时间长，不难在间隙中出现有效自由电子。冲击电压变化快，一霎即逝，要在这样短暂瞬间正好出现有效自由电子比较困难。当测量电压较高，所用球径较大，间隙所占空间较大，出现有效自由电子比较容易，当测量电压较低，所用球径较小，间隙所占空间较小，出现有效自由电子比较 困难。二、 球隙放电法测量高电压激发自由电子的方法：所以国际标准规定，凡所用球径小于12.5厘米或测量电压低于50千伏，都必须用照射，即用人工方法使间隙中空气电离。预放电：冲击和稳态都需要预放电二、 球隙放电法测量高电压50%放电电压的测量50%放电电压的概念：所谓球隙的