高电压试验技术（第六章 冲击高电压的测量）.ppt

Z Z R1 R2 R4 R3 R5 R6 R5/n R6/n 平衡回路 两根电缆完全一样，接地也相同 抑制地电位升高所造成的电缆共模干扰 电缆匹配情况相同 快速变化的冲击信号：电缆的匹配可采用相同信号的电缆 三、电容分压器 C1 C2 集中式电容分压器：一个高压电容 分布式电容分压器：多个电容串联而成 1. 分布式电容分压器 R’ R’ R’ R’ K’ K’ K’ K’ C’ C’ C’ C’ x l 有幅值误差 无过渡过程，无波形误差， K为纵向电容 C为横向电容 电容分压器的响应特性比电阻分压器好 电容分压器测快速冲击电压：LI, SFI ? 高压引线的影响 波形振荡 串阻尼电阻r： 响应时间T： 陡波、雷电波：电阻分压器 长波头波、操作波：电容分压器 1-高压电容C1 2-低压电容C2 3-屏蔽罩 4-绝缘壳 5-压缩气体 6-同轴电缆 7-珐兰底座 8-同轴电缆 9-屏蔽 10-匹配电阻 R=Z R=Z 3 1 4 5 6 7 10 2 9 8 Z 2. 集中式电容分压器 高压臂与低压臂之间电缆连接：高频振荡 改进： 串接匹配电阻 高压电极靠近底座 3. 低压测量回路 低压臂结构： 低压回路： (单端匹配) a b C Z C1 C2 暂态： 稳态： ? 末端匹配或双端匹配 R2 C3 C b Z Ck a C1 C2 R1 首端串联电阻 末端并联电阻 不可以 RC串联作为末端匹配 （暂态） （稳态） 双端匹配条件： 四、阻容并联分压器 C1 C2 R1 R2 Z R4 R3 R4/n 暂态分布：按电容分布 稳态分布：按电阻分布 五、阻尼分压器 1. 高阻尼电容分压器 分布式电容分压器： 存在电感L和对地电容Ce C1 C2 R2 R1 暂态特性：电阻分压 稳态特性：电容分压 高压引线上必须串联电阻Rd，阻尼振荡 电阻Rd置于高压引线的首端，又作为引线的匹配电阻 初始分压比等于最终分压比时 G Cb Rf Rt C1 R1 t 0 u 0 t u 无负荷电容或负载电容很小时 2. 低阻尼电容分压器 高频振荡：高压引线上波的折反射 低频振荡：分压器电感与杂散电容间的振荡 引线上阻尼电阻： 分散布置到分压器内部 为了减小响应时间，选： 分压比：决定于电容分压 响应时间：决定于R1C1 陡波测量： 高电压试验技术 High-Voltage Testing Technology 第六章 冲击高电压的测量 冲击电压的特点：快速变化的瞬变信号 测量对象：幅值 波形 标准要求： （全波）幅值：? ?3%，波头、波尾时间： ? ?10% （截断波）幅值：? ?5% （波峰振荡）f5MHz, or Ta30ns （波前振荡）f10MHz, or Ta15ns (GB/T16927.2-1997) 测量方法：测量球隙 分压器+示波器（数据记录仪） 光电测量系统 冲击峰值电压表 6.1 概述 幅值测量的不确定度： ? ?3% 一、放电电压 50%放电电压（U50%）表示冲击电压的平均值 球隙放电电压表中，同一数据可表示交直流以及 冲击50%的放电电压值，WHY? 球隙的伏秒特性（DC~LI）呈水平 分散性影响测量的准确度 原因：间隙中空气的游离程度（照射） 球面状况 保护电阻：低电感的电阻，R500? 6.2 球隙测量冲击电压的方法 二、 U50%的测量方法 80 10 90 84 60 50 40 20 16 5 1 P% U α α U50% 1. 多级法 固定间隙，逐渐增加电压， 每级加压6次，求放电概率P%， 做4~5级，每级约U50% 的2% 固定电压，改变间隙距离， 每次加压6次，求放电概率P%， 做4~5次 采用内插法：施加电压U1， 施加十次，放电概率在20~ 30%，增加电压至U2，放电 概率在70~80% U1: U0+d 70kV U2: U0 68kV U3: U0-d 66kV U4: U0-2d 64kV 第一个有用点 30个有用点 耐受 击穿 2. 升降法 U1: U0+d 70kV U2: U0 68kV U3: U0-d 66kV U4: U0-2d 64kV 第一个有用点 30个有用点 耐受 击穿 t u Tf δ t1 6.3 冲击峰值电压表 一、工作原理 V D CM u1 UM 0?Tf，u1的上升沿： D导通，CM充电 t=Tf