绝缘的破坏性试验(三)

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三、绝缘的非破坏性试验(zdd)

三、绝缘的非破坏性试验(zdd)
绝缘里面存在的弱点,在一定外施电压下发生的局部 的重复击穿和熄灭现象
局部放电的危害:
局部放电发生在一个或几个绝缘内部的气隙或气泡之 中,因为在这个很小的空间内电场强度很大。它的放 电能量很小,所以它的存在并不影响电气设备的短时 绝缘强度。但如一个电气设备在运行电压下长期存在 局部放电现象,这些微弱的放电能量和由此产生的一 些不良效应,如不良化合物的产生,就可以慢慢地损 坏绝缘,日积月累,最后可导致整个绝缘被击穿,发 生电气设备的突发性故障
电阻值。
定义吸收比K: 加压60秒时的绝缘电阻与15秒时电阻之比值 K R60s / R15s
对大电容量试品(也称极化指数P): 为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电阻之比值 K2 R10min / R1min
电力设备预防性试验规程等规定:
电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及烘卷云母绝缘 者:K值应不小于1.3,P值应不小于1.5;大型发电机采用环 氧粉云母者:K值应不小于1.6,P应不小于2.0;发电机容量 在200MW及以上,推荐测量K2值。
R4 R3
D
CS
CN B
C4
(2)采用移相电源 由于干扰源的相位一般 是无法改变的,因此,可以通过改变电源 的相位,使得电源的相位和干扰的相位同 相或反相,来达到消除或减少同频率干扰 的目的。
(3)倒相法 测量时将电源正接和倒相各测 量一次,测得两组结果tgδ1、C1和tgδ2、 C2, 然后计算求得tgδ和C:
tg U 曲线
纵向、横向比较
tgδ在反映集中缺陷时不灵敏,测tgδ法适合检测分布 性的绝缘缺陷。
P P1 P2
U 2Ctg U 2C1tg1 U 2C2tg2
tg C1tg1 C2tg 2 C1tg1 C2tg 2

高压试验基本知识(绝缘试验实施导则)

高压试验基本知识(绝缘试验实施导则)
瞬间电路中流过的最大电流是充电电流,它 在电路开始阶段起主导作用。随着时间的延 长,充电电流很快的减少并消失,消失的快 慢取决于电容器电容量的大小,外施电压大 小及电源内阻情况。
(2) 吸收电流 吸收电流也是随时间变化的。电源接通的
瞬间,由于电场的建立,在电场的作用下介 质产生了极化现象,在极化的过程中,电介 质中电荷由随机排列转变成有规律顺序的排 列,排列时电荷的运动所产生的电流称为吸 收电流。这个电流同样随着时间的延长而逐 步消失,消失的快慢取决于介质材料的不均 匀程度和介质的结构性质。它随时间的衰减 比充电电流慢得多,在充电电流之后起主导 的便是吸收电流。
第三节绝缘电阻和吸收比试验
i流过绝缘介质的总电流 i1 充电电流 i2 吸收电流 i3 泄漏电流
等效电路图
二、绝缘电阻、吸收比和极化指数
1、绝缘电阻:
是电气设备绝缘层在直流电压作用下呈现的电阻值。
R=U/i3(i3泄漏电流)
现场普遍采用绝缘电阻表来测量。
2、吸收比:
是指60s时的绝缘电阻值(R60s)与15s时的绝缘电阻值 (R15s)之比值。用K1表示。 大容量的电气设备,规程上规定不小于1.3。
严格按照《电力设备预防性试验规程》规定的试验周期安 排试验计划。有些设备按具体需要,在规程允许的范围内缩 短或延长试验周期;通常将同一设备的预防性试验尽量安排 在相同季节。
二、对于绝缘试验的总体要求
1、对气候条件的要求
被试品温度不应低于+5℃,空气相对湿度一般不高于80%
2、对试验顺序的要求
先非破坏性试验,后破坏性试验
5、非标准电压等级的电气设备试验电压的确定
若未规定其交流耐压试验电压值,可根据试验规程中规定 的相邻电压等级的同类设备按比例采用插入法记算出试验 电压。

003--绝缘及试验

003--绝缘及试验

R2 Z
高电压技术
2、电容分压器
用于测量交流高电压和冲击高电压的电容分压器的 原理接线如图,这时C1为高压臂C2为低压臂。 在工频交流电压的作用下,流过两个电容的电流相等, u1 u1 则分压比 N=u1/u2=(C1+C2)/C1 C1 通常C1<<C2,所以u2 << u1,大部分电压 C1 u2 降落在C1上,从而实现低压仪器测高压 C2 C2 电容分压器高压臂的电容量较小,但要 耐受绝大部分作用电压,它是电容分压 集中式 分布式 器的主要部件。 电容分压器
高电压技术
用来测量雷电冲击电压的电阻分压器的阻值应比测 量稳态电压的电阻分压器小的多。冲击电阻分压器的阻 值往往只有10~20kΩ,即使屏蔽技术完善最大为40kΩ。 在高压试验室中,分压器一般都放在冲击电压发生 器的附近,而测量仪器放在控制测试室,二者相距数十 米,其间连线常用高频同轴电缆,避免输出波形在这段 距离受到周围电磁场的干扰。这段电缆可以起到时延的 作用,使示波器录到完整的波形。 1 u1 在电缆终端出要并联一个阻值等于 R1 l 去示波器 电缆波阻抗Z的匹配电阻R,以避免 2 R2 R=Z Z, 冲击波在终端处的反射。这时低压 v 臂电阻R2与电缆的波阻抗Z并联存在 测量回路 低压臂的等值电阻变为 R ' 2 R2 Z
图3——1 (一)绝缘电阻的测量 绝缘电阻:在绝缘上施加一直流电压U时,此电压与出现 的电流I之比。
绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的 综合性特性参数。 试验意义:能发现绝缘受潮或有集中性的导电通道。
高电压技术
1、兆欧表的工作原理
兆欧表 是利用电流比较 法的原理进行绝缘电阻得测 量的,电压线圈和电流线圈 是相互垂直地固定在同一转 轴上,并处在同一永磁场中, 仪表指针固定在转轴上。

电力系统中哪些试验项目是破坏性试验

电力系统中哪些试验项目是破坏性试验

电力系统中哪些试验项目是破坏性试验
破坏性试验可应用在不同的领域,泛指在性能测试过程中发生不可逆的变化或隐患,破坏性试验同样在不同的领域采取不同的试验方式,一般建议采取抽样检测的方式,因为它具有不同程度的破坏性,因此在同一试验品上不可重复测量,时基电力是以电力试验设备为主的生产型企业,主要讲一讲电力系统中破坏性试验包括哪些内容。

破坏性试验包括下列内容
(1)交流(工频)耐压试验
交流耐压试验是指具有工频电压特征的试验产品,我们日常能见到的油浸式试验变压器、干式试验变压器、充气试验变压器、串联谐振耐压装置,超低频耐压装置,倍频耐压装置,还包括串激式交流耐压装置,电力变压器的交流耐压试验、电力电缆的串联谐振耐压试验都是破坏性试验。

(2)直流耐压试验
直流耐压比较典型的就是直流高压发生器,在早期可以用于电缆的绝缘性试验,但随着试验技术越来越规范,目前主要是对避雷器的泄露电流检测,以及其它直流高压源的应用。

(3)雷击冲击耐压试验
电力系统在运行中发生闪击事故时,不仅要遭受几百万伏冲击电压的侵袭,而且在事故点还将流过巨大的冲击电流,有时可达几十万安峰值,因此在高电压实验室中需要装置能产生巨大冲击电流的试验设备来研究雷闪电流对绝缘材料和结构以及防雷装置的热或电动力的破
坏作用,雷击冲击电流发生器就是用来产生人工雷闪电流的实验装置。

(4)操作冲击耐压试验
操作冲击耐压试验是通过人工模拟电力系统操作冲击过电压波形,对绝缘耐受操作冲击电压能力进行考核的试验。

提醒
破坏性试验是对设备发生不可逆的变化,同一试验品上尽量不重复测量。

关于电气设备绝缘的试验

关于电气设备绝缘的试验

⏹⏹第五章电气设备绝缘试验(一)电气设备绝缘试验可分为两大类:(1)耐压试验(破坏性试验):模仿设备绝缘在运行过程中可能受到的各种电压,对绝缘施加与之相等的或更为严格的电压,从而考研绝缘耐受这类电压的能力,称为耐压试验。

对绝缘考察严格,但容易造成不必要的绝缘损坏。

(2)检查性试验(非破坏性试验):测定绝缘某些方面的特性,并据此间接地判断绝缘的状况,称为检查性试验。

这类试验一般在较低的电压下进行,通常不会导致绝缘的击穿损坏。

由此可见,上述两类试验时互为补充,而不能相互代替的。

当然,应先做检查性试验,据此再确定耐压试验的时间和条件。

5-1 测定绝缘电阻绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一,通常都用兆欧表测量绝缘电阻。

其工作原理图可参考图5-1-1。

通常兆欧表的量程为500V、1000V、2500V、5000V等。

图5-1-1 兆欧表原理电路图如图5-1-2是用兆欧表测套管绝缘的接线图,兆欧表对外有三个接线端子,测量时,线路端子(L)接被试品的高压导体;接地端子(E)接被试品外壳或地;屏蔽端子(G)接被试品的屏蔽环或别的屏蔽电极。

图5-1-2 用兆欧表测套管绝缘的接线图如前所述,一般电介质都可以用图1-4-2所示的等效电路图来表示。

图中,串联之路RP —CP代表电介质的吸收特性,如绝缘良好,则最终Rlk和RP的值都很大,稳定的绝缘电阻值也很高。

反之,绝缘受潮时,则不仅最后稳定的电阻很低,而且还会很快达到稳定值。

因此,也可以用绝缘电阻随时间而变化的关系来反映绝缘的状况。

通常用时间为60s和15s时所测得的绝缘电阻值之比,称为吸收比K,即K=R60/R15如绝缘良好,则此值应大于1.3~1.5。

对于某些容量较大的电气设备,其绝缘的极化和吸收的过程很长,上述的吸收比K还不能充分反映绝缘吸收过程的整体。

此时可增测极化指数PP=R10min /R1min如绝缘良好,则此值应大于1.5~2.0。

测量绝缘电阻可以有效发现下列缺陷:(1)总体绝缘质量欠佳;(2)绝缘受潮;(3)两极间有贯穿性的导电通道;(4)绝缘表面情况不良。

高电压技术第二版习题答案

高电压技术第二版习题答案

(1)在气体放电过程中,碰撞电离为什么主要是由电子产生的?答:气体中的带电粒子主要有电子和离子,它们在电场力的作用下向各自的极板运动,带正电荷的粒子向负极板运动,带负电荷的粒子向正极板运动。

电子与离子相比,它的质量更小,半径更小,自由行程更大,迁移率更大,因此在电场力的作用下,它更容易被加速,因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。

更容易累积到足够多的动能,因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。

所以,在气体放电过程中,碰撞电离主要是由电子产生的。

(2)带电粒子是由哪些物理过程产生的,为什么带电粒子产生需要能量 ?答:带电粒子主要是由电离产生的,根据电离发生的位置,分为空间电离和表面电离。

根据电离获得能量的形式不同,空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离,表面电离分为正离子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。

原子或分子呈中性状态,要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子,必须施加一定的外加能量,使基态的原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。

(3)为什么SF6气体的电气强度高?答:主要因为SF6气体具有很强的电负性,容易俘获自由电子而形成负离子,气体中自由电子的数目变少了,而电子又是碰撞电离的主要因素,因此气体中碰撞电离的能力变得很弱,因而削弱了放电发展过程。

1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同?这两种理论各适用于何种场合?答:汤逊理论的基本观点:电子碰撞电离是气体电离的主要原因;正离子碰撞阴极表面使阴极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件;阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。

它只适用于低气压、短气隙的情况。

气体放电流注理论以实验为基础,它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。

在初始阶段,气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现,但当电子崩发展到一定程度之后,某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷,就会引起新的强烈电离和二次电子崩,这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果,这时放电即转入新的流注阶段。

高电压技术--3电气设备绝缘试验

高电压技术--3电气设备绝缘试验
第三章 电气设备的绝缘试验
主要内容:
电气设备的故障及检测概述 绝缘电阻和吸收比的测量 介质损耗角正切的测量 局部放电的测量 电压分布的检测 绝缘的高电压试验
第1节 电气设备的故障及检测概述
一、电气设备的绝缘缺陷分类 1.局部性或集中性缺陷
绝缘开裂、绝缘局部磨损、绝缘局部受潮 2.整体性和分布性缺陷
电压分布的测量、局部放电的测量、绝缘油气相色谱分 析。 (2)破坏性试验
检测绝缘的电气强度,即耐压试验。通过对绝缘施 加很高的电压,检测其耐受电压的能力,可发现比较隐 蔽的缺陷。是保证电气设备安全运行最直接可靠的检验 手段。
工频高压试验、直流高压试验、冲击高压试验。
第2节 绝缘电阻和吸收比的测量
一、绝缘电阻的测量
因此,测量绝缘表面的电压分布可以发现某些绝 缘的缺陷
1.线路绝缘子串的电压分布
等值电路 500kV绝缘子串电压分布 C:每片绝缘子的本体电容,30~50pF CE:每片的对地电容,4~5pF CL:每片对高压线电容,0.5~1pF
2.改善电压分布措施 可以使用在导线处安装均压环的方法改善电压分
布。
绝缘电阻是一切电介质和绝缘机构的绝缘状态最
基本的综合性特性参数。
1.兆欧表的工作原理
电流通路:
RV—WV Rx—RA—WA
f ( IV ) f ( RA Rx )
IA
RV
f (Rx )
2.兆欧表的使用方法 (1)兆欧表的接线
芯柱 屏蔽环
(2)屏蔽端子G的作用 瓷体 在套管装设金属屏蔽环
或者几匝裸铜丝。只测体积 法兰
1.K1参数(吸收比)
K1
Rt 2 Rt1
It1 It2
i ig ia

2020年华南理工大学926电气工程综合考研复试考试大纲(含参考书目)

2020年华南理工大学926电气工程综合考研复试考试大纲(含参考书目)

华南理工大学2020年硕士研究生入学《电气工程综合(926)》考试大纲及参考书目
命题方式招生单位自命题科目类别复试
满分100
考试性质
适用于电气工程及其自动化专业硕士研究生入学考试,考试内容涵盖大学本科阶段要求掌握的模拟电子技术和数字电子技术、电机学、电力电子、高电压技术以及电力系统分析等课程的相关基本概念、原理和分析计算方法。

考试方式和考试时间
闭卷
试卷结构
考试内容和考试要求
电气工程综合考试科目总分100分。

1. 《电工》部分(模拟电子技术和数字电子技术) (20分)
考试范围(知识点)
(1)半导体器件:基本概念;半导体二极管的单向导电性、伏安特性并熟悉二极管电流方程、主要参数与小信号模型,二极管的反向击穿特性与稳压管的稳压作用。

(2)基本放大电路:基本概念和定义,基本放大电路的组成原则、工作原理及BJT、FET构成的三种基本组态放大电路的性能特点,放大电路的等效电路分析法,放大电路的图解分析法,常用静态工作点稳定电路的工作原理。

(3)多级放大电路:基本概念及定义,各种级间耦合方式及其特点,分析方法,交流性能指标,差分放大电路的组成、工作原理、静态工作点及性能指标的分析计算。

(4)数制和码制:二、十六进制、十进制及其它们的相互转换,格雷码及ASCII 码。

(5)逻辑代数基础:基本运算,基本公式与定理,逻辑函数的各种表示方法,。

高电压答案第4章

高电压答案第4章

第四章参考1、绝缘试验的目的是什么分为哪两大类各自的特点和应用范围是什么答:绝缘试验的目的是考验绝缘耐压情况,判断绝缘的状况。

主要分为耐压试验和检查性试验。

分为耐压试验和检查性试验耐压试验:模仿设备绝缘在运行中可能受到的各种电压(包括电压波形、幅值、持续时间等),对绝缘施加与之等价或更为严峻的电压,从而考验绝缘耐受这类电压的能力。

主要包含交流耐压试验,直流耐压试验,雷电冲击耐压试验及操作冲击耐压试验。

这类试验显然是最有效和最可信的,但耐压试验只能在绝缘缺陷已发展到较严重的程度时,才能以击穿破坏的形式揭示出来且不能明显地揭示绝缘缺陷的性质和根源。

这类试验有可能导致绝缘的破坏,故也称为破坏性试验。

检查性试验:非破坏性试验,用以在较低电压下或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况,从而判断绝缘内部的缺陷。

主要包括绝缘电阻试验,介质损耗角正切试验,局部放电试验和绝缘油的气相色谱分析等。

2、说明绝缘电阻、泄漏电流、表面泄漏的含义。

实际测量绝缘泄漏电流时,当被试品分别为一端直接接地和不直接接地时,如何屏蔽表面泄漏的影响请给出接线图,并说明各元件的名称和作用。

答:绝缘电阻:在电介质上施加直流电压,电压与流过电介质的电流的比值称为绝缘电阻。

泄漏电流:在电介质上施加直流电压,经过一定时间后,极化过程结束,流过介质的电流趋于一定值,称为泄漏电流。

表面泄漏电流:流经固体介质的外表面的稳定电流称为表面泄漏电流。

被试品分别为一端直接接地和不直接接地,及如何屏蔽表面泄露的影响参见课本P141.图5-2-1和图5-2-2。

3、测量绝缘材料的泄漏电流时,为什么要用直流高压而不是交流高压答:在交流高压作用下,流经绝缘材料的电流除了泄漏电流外还包含容性电流。

4、什么是吸收现象出现吸收现象的原因和条件如何根据吸收现象判断电气绝缘的状况答:吸收现象:极性电介质在恒定电场中存在极化现象,反映在电介质的绝缘电阻值(泄漏电流)需要经过较长的时间才能达到稳定值。

2021年风电场岗位任职资格考试题库(完整版)

2021年风电场岗位任职资格考试题库(完整版)
1
B、动作于跳闸 C、发出信号 D、不发出信号 答案:A 5.用万用表测量电流电压时,被测电压的高电位端必须与万用表的()端钮连接。 A、公共端 B、”—”端 C、“+”端 D、“+””—”任一端 答案:C 6.生产管理必须坚持()的方针。 A、谁主管,谁负责 B、安全第一,预防为主 C、管生产必须管安全 D、应修必修,必修必好 答案:B 7.巡线工作应由()担任。 A、有电力线路工作经验的人员 B、专人 C、工作负责人 D、任何人 答案:A 8.如果一台三相电力变压器的接线组别为 Y,dll,那么二次侧线电压超前一次侧 线电压() A、30 B、60 C、120 D、45 答案:A
a临时工的安全管理事故统计考核以及安全防护用品的发放与固定职工同等对待b临时工的安全管理与固定职工相同但不考核不统计c临时工从事生产工作所需的安全防护用品的发放不与固定职工相同d临时工的事故统计考核与固定职工相同但从事生产工作所需的安全防护用品的发放不与固定职工相同51答案
2021 年风电场岗位任职资格考试题库(完整版)
10
C、1KΩ D、10Ω 答案:C 47.一般 1OOMW、35kV 电压等级的风电场输电(集电)线路为()回 A、1~3 B、2~4 C、4~8 D、8~10 答案:C 48.变压器经真空注油后,其补油应() A、从变压器下部阀门注入 B、经储油柜注入 C、通过真空滤油机从变压器下部注入 D、随时注入 答案:B 49.用绝缘电阻表对电气设备进行绝缘电阻的测量()。 A、主要是检测电气设备的导电性能 B、主要是判别电气设备的绝缘性能 C、主要是测定电气设备绝缘的老化程度 D、主要是测定电气设各的耐压 答案:B 50.保护装置整组试验允许用()的方法进行。 A、保护试验按钮、试验插件或启动微机保护 B、短接触点 C、从端子排上通入电流、电压模拟各种故障,保护处于与投入运行完全相同的状 态 D、手按继电器 答案:C 51.下列情况属于继电保护“三误”的是()

高压电气设备绝缘试验技术及措施的分析

高压电气设备绝缘试验技术及措施的分析

高压电气设备在长期运行过程中会出现一些安全隐患,所以在其运行一段时间后就要对其进行高压绝缘试验,并且及时检测绝缘电气的变化状况,从而确保高压电气设备运行安全。

基于此,以下就高压电气设备绝缘试验技术及其措施进行了探讨分析一、高压电气设备绝缘试验的主要类别高压电气设备绝缘试验主要包括:破坏性试验和非破坏性试验两类为主:其一是破坏性试验,又称耐压试验。

绝缘耐压试验是检定电气设备绝缘耐受电压能力的一种技术手段。

一般认为用可以耐受多高的试验电压来表示设备的整体绝缘能力。

绝缘耐压试验电压可表明设备能耐受的电压水平,但这并不等同于该设备所实际具有的绝缘强度。

这类试验主要是将高于高压电气设备的工作电压导入其中,以便于测试出绝缘设备的极限承受能力,这种破坏性试验对于绝缘设备的考验非常严格,稍不注意就会造成危害,在其运行过程中需要实验者在充分保护自身和设备的情况下进行,具有一定的损害性,其主要应用于交流耐压、直流耐压等实验中;其二、非破坏性试验,又称绝缘特性试验。

在非破坏性试验中,主要是利用不破坏绝缘的检测方法,或是通过对低电压下各类特质参数进行测量,以此来判断设备绝缘性能的缺陷。

这类实验与破坏性实验相比更加安全,破坏力度也相对较小,它主要应用于测试绝缘设备的各类性能,判断其内部设施有无缺陷。

二、常见的高压电气设备绝缘试验技术分析1.直流耐压试验技术分析。

通过对试验对象进行施加直流电压,并在对电压调整过程中测量电流通过设备的情况,同时计算绝缘电阻。

由于直流耐压试验过程中电压处于较高水平,能够及时发现绝缘局部缺陷。

在实际检测工作中,通常将其与泄漏电流试验同时进行应用。

直流耐压试验过程中所需要的试验设备较为轻便,不易对设备绝缘带来损坏,能够有效的发现设备存在的局部绝缘缺陷。

但相较于交流耐压试验,在对绝缘考验方面还有所欠缺。

2.交流耐压试验技术。

该试验技术要求非常严格,对于一些危险和集中的缺陷能够有效发现,是当前鉴定高压电气设备绝缘强度最直接有效的方法。

绝缘的破坏性试验(三)

绝缘的破坏性试验(三)

QC QUI Q Pi UI
工频谐振耐压试验的优点
1 减少电源容量(包括变压器、调压器等) 2 试品击穿时的故障电流减小 3 电源中的谐波成分大大减少
并联谐振: 当输出电压满足要求,而试验变压器的容
量不够时,还可以考虑并联谐振的方法
工频试验 变压器
参数: U=500kV I=1A
5.2 直流高压实验
子上感应出来的电势作为类似于变压器副边的二次电源,
单相感应调压器制造成本比较高,特别是大容量产品。 此外单相产品转子偏心若达到一定数值,很容易产生运行振 动和噪声。由于这些因素,单相感应调压器输出容量受到很 大限制,大容量产品很少生产。
经专门设计的感应调压器,能较好地适用于一般要求的 高压试验配套
高压试验常用调压器的主要特点

2n)
(3)
Байду номын сангаас脉动系数:
S U /U p
<5%
可见,脉动与电压降落与电源频率、级数、电容量、负载电流有关
减少串级直流高压装置的脉动的方法
1 合理选择级数n

U p 0 n

n最佳
fC Ip Um
对于超高压直流装置,采用高电压、大电容量的电容器和高频整流是有利的
2 取C’=2C
Cn’的电压为其余电容器的一半,因而其高度可减小到一半。在相同的结 构形式下,Cn’的电容量可为其他电容器的两倍,此时电压降落为:
?由于受到高压硅堆和电容器额定电压的限制同时也考虑放电球隙的直径不宜过大一般单级冲击电压发生器的最高输出幅值不超过200300kv2r1c??0uu??2c1rg2t1td0r放电回路的计算分析部分略利用试品的等效电容做波头电容c21101221220rdtducdtducruu????12212222201dtducrurdtducdtduc????解以上方程可得2102??tteekutu????k回路系数?1?2波尾时间常数和波头时间常数2121????rck1212221112111122112122121rrcrrcrrrrrrcc?????????????放电回路的计算将2带入1计算得000121112100max22121212111uukkueekuutt????????????????????????????????????????02?dtdu令可得理论波头时间212111ln1???????t2同理可得波尾时间t2满足2112??ftt?222120max2??tteekuu????2111???ft?则533多级冲击电压发生器一多级冲击电压发生器的原理并联充电串联放电高效回路?首先调整球隙距离使g1的放电电压为u0g2g4的放电电压在u02u0范围内

7.高电压技术第2章_高电压下绝缘评估及试验方法3

7.高电压技术第2章_高电压下绝缘评估及试验方法3

课堂练习:
试品绝缘表面脏污、受潮,在试验电压下产生表面泄漏电流, 对试品 tgδ 和C 测量结果的影响程度是( )。 A.试品电容量越大,影响越大; B.试品电容量越小,影响越小;
C.试品电容量越小,影响越大;
D.与试品电容量的大小无关。 C
课堂练习:
若设备组件之一的绝缘试验值为tgδ1=5%,C1=250pF;而设 备其余部分绝缘试验值为tgδ2=0.4%,C2=10000pF,则设备 整体绝缘试验时,其总的tgδ值与( )接近。 A. 0.3%; B. 0.5%; C. 4.5%; D. 2.7%
影响tgδ的因素
2、频率的影响(交流) 在一定的频率范围内,tgδ 随 f 的增加而增加。 增加到一定程度( f0),频率转换太快,极化不完全, 介质损耗将随 f 的增加而减小。 一般试验采用的电源都是50Hz,所以 f 的影响在现场 中不予考虑。
影响tgδ的因素
3、电压的影响
一般说来,良好的绝缘在其额定电压范围内,绝缘的 tgδ是几乎不变的,但如绝缘中存在气泡,分层、脱壳 等,情况就不同了。
若缺陷部分体积V2<<良好部分体积V1,则C2<<C1 ,得: C2 tg tg1 tg 2 C1 只有缺陷部分较大时,在整体tgδ中才明显。
对于电机、电缆这类电气设备,由于运行中故障多为集中 性缺陷发展所致,而且被试绝缘的体积较大,便不做这个 项目。
对于套管绝缘,由于体积小,tgδ 试验就是一项必不可少 而且比较有效的试验。
测量电容量Cx有时对于判断其绝缘状况也是有价值的。对于电容型套
管,如果Cx明显增加,常表示内部电容层间有短路现象或有水分浸入。
五、试验接线
正接法:被试品两端对地绝缘,实验室采用,安全。 反接法:被试品一端固定接地,一般现场试验采用,为了保证安全, 使用绝缘杆操作。

高电压技术第二版习题答案(部分)

高电压技术第二版习题答案(部分)

第一章 气体放电的基本物理过程(1)在气体放电过程中,碰撞电离为什么主要是由电子产生的?答:气体中的带电粒子主要有电子和离子,它们在电场力的作用下向各自的极板运动,带正电荷的粒子向负极板运动,带负电荷的粒子向正极板运动。

电子与离子相比,它的质量更小,半径更小,自由行程更大,迁移率更大,因此在电场力的作用下,它更容易被加速,因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。

更容易累积到足够多的动能,因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。

所以,在气体放电过程中,碰撞电离主要是由电子产生的。

(2)带电粒子是由哪些物理过程产生的,为什么带电粒子产生需要能量 ?答:带电粒子主要是由电离产生的,根据电离发生的位置,分为空间电离和表面电离。

根据电离获得能量的形式不同,空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离,表面电离分为正离子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。

原子或分子呈中性状态,要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子,必须施加一定的外加能量,使基态的原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。

(3)为什么SF6气体的电气强度高?答:主要因为SF6气体具有很强的电负性,容易俘获自由电子而形成负离子,气体中自由电子的数目变少了,而电子又是碰撞电离的主要因素,因此气体中碰撞电离的能力变得很弱,因而削弱了放电发展过程。

1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同?这两种理论各适用于何种场合?答:汤逊理论的基本观点:电子碰撞电离是气体电离的主要原因;正离子碰撞阴极表面使阴极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件;阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。

它只适用于低气压、短气隙的情况。

气体放电流注理论以实验为基础,它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。

在初始阶段,气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现,但当电子崩发展到一定程度之后,某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷,就会引起新的强烈电离和二次电子崩,这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果,这时放电即转入新的流注阶段。

高电压技术第三章电气设备绝缘试验技术-资料

高电压技术第三章电气设备绝缘试验技术-资料

试品容量小,吸收比:K

R
'' 60
R
'' 15
试品容量大,吸收比:K

R
' 10
R
' 1
如绝缘良好,吸收现象显著,K>>1;
如绝缘严重受潮或有大的缺陷,K接近1。
吸收比的测量
工程上常用兆欧表(摇表)进行测量,以加压60s后的读数 为试品的绝缘电阻。 原理:兆欧表是利用流比计的原理构成。电压线圈与电 流线圈中电流在磁场中产生 两个相反的转动力矩, 在力矩差作用下,线圈带动 指针旋转,直到旋转到平衡 为止。 关系:
冲击电压发生器特性参数:
(1)额定电压 (2)冲击电压发生器的级数 (3)冲击电压发生W器' 的 12最C大0Uˆ冲m2 击能量
(4)效率


Uˆ m Um
C0
C0 C f
4.1 冲击高电压的产生(续2)
2.多级冲击电压发生器
并联充电;串联放电
4.1 冲击高电压的产生(续3)
3. 操作冲击高压的获得
tgδ是绝缘品质的重要指标,测量tgδ是判断 电气设备绝缘状态的灵敏有效的方法
tgδ能反映绝缘的整体性缺陷(全面老化)和小 容量试品中的严重局部性缺陷
tgδ随电压变化的曲线可以判断绝缘是否受潮, 含有气泡及老化的程度
大容量的设备绝缘存在局部缺陷时,应尽可能 将设备解体后分解测量进行分析
短路时
摇动手柄,有 IA 和IV,IA最大,其转动力矩远大于Iv产 生的力矩,使指针顺时针偏转最大位置,指针指向0, 即被测绝缘电阻为0
测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷:
(1)总体绝缘质量欠佳; (2)绝缘受潮 (3)两极间有贯穿性的导电通道; (4)绝缘表面情况不良。

电动机的绝缘击穿与绝缘强度测试

电动机的绝缘击穿与绝缘强度测试

电动机的绝缘击穿与绝缘强度测试电动机是现代工业中最常见的动力装置之一,其正常运行离不开良好的绝缘性能。

然而,在长期使用中,电动机的绝缘可能会受到各种因素的影响,导致绝缘击穿或绝缘强度下降,进而影响电机的运行和安全。

因此,对电动机的绝缘进行击穿测试和绝缘强度测试是非常重要的。

一、绝缘击穿测试的原理和方法(1)绝缘击穿的原理绝缘击穿是指绝缘材料在电场作用下,电压达到一定值时,绝缘材料内部出现电导通道,导致电子流或电弧跃出绝缘材料,从而引发设备的故障甚至损坏。

绝缘击穿的主要原因是电场强度过高,导致绝缘材料无法承受。

(2)绝缘击穿测试的方法绝缘击穿测试通常采用高压试验仪进行,常见的测试方法有直流击穿测试和交流击穿测试。

直流击穿测试是将高电压直流电压加到绝缘试件上,通过观察是否出现击穿现象来评估绝缘的可靠性。

交流击穿测试是将绝缘试件置于交流电场中,通过观察试件能够承受的最大电压来评估绝缘的可靠性。

二、绝缘强度测试的原理和方法(1)绝缘强度的概念绝缘强度是指绝缘材料在正常工作条件下能够承受的最大电压,即绝缘材料的耐电压能力。

绝缘强度的测试可以评估绝缘材料的品质和耐久性。

(2)绝缘强度测试的方法绝缘强度测试一般采用交流高压法进行。

测试时,将交流电压加到绝缘试件上,逐渐增加电压的大小,直到达到试件能够承受的最大电压为止。

在测试过程中,需要根据不同的标准和需求确定测试的电压和时间。

三、电动机绝缘测试的重要性和应用(1)保证电动机的正常运行电动机的绝缘失效可能导致设备短路、停电等故障,甚至对人员和设备造成伤害。

通过绝缘击穿测试和绝缘强度测试,可以及时发现绝缘问题,保证电动机的正常运行,减少故障发生的可能性。

(2)确保生产安全和稳定性在工业生产过程中,电动机的稳定性对于生产安全和产量的保证至关重要。

绝缘击穿和强度失效可能导致设备故障、停机维修等不良后果,影响生产进度和效率。

通过绝缘测试,可以提前预防并避免这些问题的发生,确保生产过程的稳定性和安全性。

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电力变压器交流试验电压值
括号内数值适用于不固定接地或经小电抗接地系统
额 最高
线端交流试验电压值
定 工作
kV
电 电压
压 kV 全部更换 部分更换绕组
kV
35 40.5
85
72
66 72.5
140
120
110 126.0 200
170 (195)
220 252.0 360
306
395
336
330 363.0 460
(c) 三倍电压
分析
T 1 C1 2 V 2 3
V1
C2
倍压整流回路
三 串级直流高压装置
两级直流高压装置
V4 4 C3
V3
5 C4
2
3
V2
C1
V1
C2
1 T
0
4U m
空载时,各点电压为: U1 U m sin t
U 2 U m U m sin t
串级直流高压装置的参数计算
脉动电压:
U U nmax U nmin ip n(n 1)
(1)
2
fC 4
平均电压降落:
U p
2nUm U p

ip fC
4n3 3n2 2n 6
(2)
平均电压:
Up

2nUm

U p

2nUm

ip 6 fC
(4n3

3n2
一、直流耐压试验特点 随着直流输电技术的发展,直流耐压试验受到 重视。
1 试验设备轻便,容量小(不需要提供无功) 2 可同时测量泄漏电流。 3 局放小,对绝缘的损伤小。
缺点:由于交流和直流情况下绝缘内部的电压 分布不同,因而,直流耐压试验不如交流耐压 实验更接近真实工况。
预备知识: 直流电源的组成
各级试验变压器的容量不一样,T1的容量为

T2的容量P为1 U1I1
U2I2
U3I3
2U 2 I 2

P2 U 2 I 2 U 3 I 3
总的制造容量为 P P1 P2 3U 2 I 2
而串级装置的输出容量为

P / 2U 2 I 2
串级装置的容量利用率为

P/ P

2 3
不难求出n级串级装置的容量利用率为

2 n 1
三、调压装置
1.自耦调压器 单相自耦调压器是一个线圈,通过不同的抽头来取得不同
的电压。用手柄转动其实就是通过碳刷机械运动连续变比改 变副边线圈匝数。
存在滑动触头,电压波形不失真,容量小。 2.移圈式调压器
移圈调压器的结构和电磁原理与变压器相似。它借助一个沿 铁心柱高度方向上下移动的短路线圈,改变主回路二个线圈 的阻抗和电压分配,达到调节输出电压的目的。 不存在滑动触头,但漏抗大,电压波形畸变,容量大 3.电动发电机组
一般情况下,C1>>C2,所以波尾主要由C1放电的快慢决定 C2和R1--波头电容和波头电阻,
C1和R2--波尾电容和波尾电阻。
定义放电回路的电压利用系数η为: U2m U0
U2m

C1 C1 C2
U0
单级冲击电压发生器的原理电路

R11
u0
C1
R2
R12

C2
u u0
C1 R2
R1

U p

Ip 3 fC
(2n 3

n)

Ip 6 fC
(4n 3

2n)
与(2)式比较,减小
3 从上到下逐级增加电容,即Ck=Ck’=kC
U nI p 2 fC
Байду номын сангаас n2 I p fC
实际很少采用
串级直流高 压发生装置
5级 U=1000kV I为mA量级
5.2.2 直流耐压试验的基本接线
T 工频交流




脉动直流
直流电源的组成




直流
5.2.1 直流高压的获得
一 半波整流和全波整流
高压硅堆承受两倍的电源电压
UUmamx Umin
uav
U 2U
半波整流
U av

Umax
Umin 2
I av

U av RL
U
S U av
电压脉动 系数
U U av
2 fRLC
全波整流
(4)连续运行时间短,不需要有复杂的冷却系统。一般不超过 30分钟。
(5)试验变压器的漏抗较大,短路电流较小。
2 试验变压器结构图
6 5
U
1
24
3
(a)
6 5
U
1U 2 1 22
X
3
7
7
(b)
A 6 5 U 4
1U 2
试验变压器结构图
1.低压绕组 2、高压绕组 3、铁芯 4、外壳 5、高压套管 6、均压环 7、绝缘支柱
子上感应出来的电势作为类似于变压器副边的二次电源,
单相感应调压器制造成本比较高,特别是大容量产品。 此外单相产品转子偏心若达到一定数值,很容易产生运行振 动和噪声。由于这些因素,单相感应调压器输出容量受到很 大限制,大容量产品很少生产。
经专门设计的感应调压器,能较好地适用于一般要求的 高压试验配套
高压试验常用调压器的主要特点
C2 u



高效回路
(b)
(c)
对于(a)
U2m

C1 C1 C2

R2 R1 R2
U0
低效回路
对于(b) 效率介于(a)和(c)之间
对于(c)
高效回路
实际的单级冲击电压发生器回路
T2
D
R0
G
R1

T1
u0
C1
C2
R2 u

调整调压器的输出可以改变电容C1的充电电压, 调整电阻R1和R2可以改变输出波形, 放电球隙G的放电电压根据C1的充电电压和输出电压的要
u
A A(1 et 2 )
2

R1
C1C 2 C1 C 2
0
用直流电源向电容器充电的波形模拟, 波头时间:T1≈ 3.24R1C2
t
u
C1 u0 (C1 C2 )
C1u0 1 et 2
(C1 C2 ) t
波尾波形
在波尾时间范围内,et2 0
可将电压波形表示为:
5 绝缘的耐压试验—破坏性试验
特点:试验时施加到设备上的电压远高 于设备正常运行绝缘所承受的电压, 试验时可能会对绝缘造成伤害.
工频耐压试验 直流耐压试验 雷电冲击耐压试验 操作冲击耐压试验
5.1 工频耐压试验
工频耐压试验:是交流设备的基本耐压方式。是鉴定电气设备性能最
严格、最有效的直接方法,能有效发现较危险的集中性缺陷。它对判断电 气设备是否投入运行具有决定性的意义。是保证设备绝缘水平,避免发生 绝缘事故的重要手段。
t
u(t) Ae 1
u
1 R2 C1


R2
u0
u
u0 et/ 1
u0
1 2
u0
C1

0
T2
t
T2
u0e 1

u0 2
T2 0.7R2C1
单级冲击电压发生器的原理电路(1)

u0
C1 R2
R1

C2 u


高效回路
首先C1充电, 然后合上开关,
C1经R1向C2充电,形成波头 同时C1和C2经过电阻R2放电, 形成波尾。
型式
额定容量(kVA)
电压
调压范围(%) 波形畸变率(%)
效率(%) 空载电流(%)
短路阻抗 产品成本 作为高压试验调压

移圈调压器
25~2250
10kV及以下
5(2.5)~100 <5 >94 <30 大 中
只能满足一般 要求
感应调压器
10~4500
10kV及以下
5(2.5)~100 <5 >96 <15 中 中
391
510
434
500 550.0 630
536
680
578
中性点交流试验电压值 kV
全部更换 部分更换绕组
85
72
140
120
95
80
85 (200)
85 (230)
85 140
72 (170)
72 (195)
72 120
5.1.1 工频电压的获得
进行工频试验时,不允许直接使用电网的 工频电压,必须使用专门的高压发生装置。
T
D1
C D2
D1 T
D2 C
D3
D4
RL
Uo

1 2Um
U D 2U m
Uo Um
RL
UD Um
二 倍压整流回路 图5-7
V1 T
C1
C2
T 1 C1 2 V 2 3
V1
C2
V2
(a) 两倍电压
(b)两倍电压
T
V2 V3
C2
C3
C1
V1
带上负载后,三种倍 压装置的输出电压会 降低,并出现脉动
只能满足一般 要求
自耦调压器
环式
柱式
0.1~30 10~2500
0.5kV
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