第四章绝缘的高电压试验.ppt

第四章

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检查性试验：加压低于工作电压；高电压试验：加压要高于正常运行电压具有破坏性试验的性质一般于设备交接期、运行试验周期、大修改造后、或怀疑设备有缺陷时进行，以发现设备隐患避免设备事故或界定责任。主要内容:一.工频高压试验二.直流高电压试验三.冲击高电压试验主要内容4.1工频高电压试验工频高压试验的目的方法：对绝缘加之等价的工频高电压来进行试验，考验耐受过电压的能力，暴露在预防性试验中未发现的缺陷，尤其对局部缺陷更加有效。工频高压试验的作用主要用来检验绝缘在工频电压下的性能，也可用来等效检验绝缘对操作过电压和雷电过电压的耐受能力。由于冲击高压试验设备仪器短缺冲击电压的电气强度远高于交流，故，用交流耐压试验代替冲击耐压试验时可以降低电压等级工频高压试验的电路(1)基本电路，单级工频高压试验的电路(2)串级试验:U试500-750kV单台变压器在制造、运输均有困难，因此只能串级方式高压试验变压器的结构和性能特点一般为单相，原理和单相电力变压器相同。但也有特点：电压高：高于正常额定电压。如110kV等级电力变压器，工频试验电压为220kV我国及世界发达国家最高试验变压器为2250kV,个别国家为3000kV容量小：主要是获得高压，不是为了传输功率。只提供试品电容电流、漏导电流、局部放电电流、预放电电流对于250kV试验变压器，高压侧电流1A可满足大多试品的需要对人工污秽试验等少数特殊情况，要求5~15A体积小：容量小、体积小。电压高、套管大绝缘裕度小：不考虑雷电、操作过电压，绝缘裕度小连续运行时间短：一般为1min，发热较轻，不需要散热装置漏抗较大：漏抗大、短路电流小，降低对绕组机械强度要求试验变压器为容性负荷，电力变压器为感性负荷。试验变压器需要经常放电。工频高电压的测量（1）容升效应：考虑变压器漏抗，容性负载所获得的电压高于试验变压器的输出。工频高电压的测量：按IEC和我国国标规定，工频高压的测量无论峰值还是有效值，误差不大于±3%。间接测量：低压侧测量再比例换算，由于容升效应，不准确球隙测压器：击穿电压决定于球隙距离。基本设备，是唯一能直接测量高达兆伏的测量装置传统方法，现较少采用对球隙的结构、布置和连接，IEC和国标有严格的规定。见附录一精确度较高、投资小操作复杂、不方便受气候条件影响，特别是湿度、污秽、球表面情况测量值为峰值，可测量直流、交流、冲击电压工频高电压的测量（2）静电电压表：利用静电力的效应：可活动的平行板在电场下受到静电力，加外力使之平衡，则平衡力可反应电压大小峰值电压表：利用整流电路，测量电容电流半波幅值，分压器配低压表计测量：一般用电容式分压器，工频电压不高时（100kV），可用电阻分压器工频高电压试验中应注意的问题容升效应保护电阻，主电路保护电阻R1，球隙保护电阻R2在试品或球隙击穿时，限制击穿电流试品击穿时，可能产生过电压：变压器漏抗和试品电容振荡波形畸变：铁芯饱和引起4.2直流高电压试验基本概念直流高压试验：测量泄漏电流。用于：直流高压电力设备替代工频高压试验。大容量交流设备需要的电容电流很大，难以满足要求。如电缆、电容器等。直流只有泄漏电流，无电容电流，容量小可用于：同步发电机、高压电动机、电力电缆、电容器直流电压的电气强度远高于交流，故，用直流耐压试验代替交流耐压试验时需提高电压等级产生直流高电压的方法：半波整流回路、倍压整流回路、串级直流发生器半波整流回路（1）和低压半波整流回路基本相同。多了一个限流电阻，限制起始充电电流和故障电流T:高压试验变压器V:整流元件（硅堆）C:稳压电容Rb:保护电阻Rf:限流电阻T.O.:被试品半波整流回路（2）直流具有脉动性质，平均直流电压：脉动幅值：脉动系数：根据IEC和国标要求，加在试品上的直流电压的脉动系数不超过5%倍压整流回路图4-13（a）：两个半波整流回路的叠加变压器次级绕组对地绝缘图4-13（b）：负半波：V1给C1充电，V1，V2给C2充电。正半波：C1、V2给C2充电串级直流发生器以倍压整流回路为基础，串联n级串接级数n增加时，电压脉动、脉动系数以及电压降落将随之增大保护电阻容量要