直流高电压试验

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去除杂散泄漏电流干扰方法
(1)采用带屏蔽功能的微安表及高压引线
(2)空升去除法
一般测量时,当接好线后,先把联接试品的线悬空,升到试验电压后读取空试时的电晕和杂散电流 I’,然后接上试品升到试验电压读取总电流I1。则试品泄漏电流:I0= I1–I’
(3)尽可能保证高压引线与试品之间的夹角接近90度
直流高压试验步骤
与交流耐压相比的特点
(1)试验设备轻小
直流耐压设备比较轻便,便于在现场进行试验,因为直流耐压试验时电压稳定后只需供给绝缘
介质的泄漏电流(最高只达到毫安级)
(2)能同时测量泄漏电流
直流耐压在逐步升压同时可测量泄漏电流,而且可绘出泄漏电流随试验电压的变化曲线,能更
有效反映绝缘内部的集中性缺陷
(3)对绝缘损伤较小
2 直流高压发生 器 3 微安表2 避 雷 器 1 微安表1
c)测试完成,断开试验设备电源,对被试避雷器充分放电
后变换或拆除试验接线
图2 第2节避雷器试验原理接线
多节避雷器不拆引线测量
(3)第3节避雷器试验:
a)按图3接线;
b)直流高压器合闸送电,调节高压直流发生器的升压旋钮
微安表1 2 避 雷 器 1
S
U max U min 百度文库100% 2U d
Umin——直流电压的最小值: Ud——直流电压的平均值。
式中 Umax——直流电压的最大值;
纹波波形 在现场直流电压绝缘试验中,为了防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷,一般采用负极性直流电压。
产生直流高电压电路
产生直流高电压,主要是采用将交流高电压进行整流的方法。普遍使用高压硅堆作
为整流元件。电源一般使用工频电源;对于电压较高的串级整流装置,为了减轻设备重
量,也采用中频电源。 获得直流高电压的回路很多,可根据变压器、电容器、硅堆等元件的参数组成不同的整 流电路。现场常用的基本电路有: (1)半波整流电路
(2)倍压整流电路
(3)串级整流电路 当前所使用的直流高压发生器,一般均为串级整流电流。
图1 第1节避雷器试验原理接线
微安表 2 直流高压发 生器 3 微安表1 避 雷 器 1
2
多节避雷器不拆引线测量
(2)第2节避雷器试验:
a)按图2接线;
b)直流高压器合闸送电,调节高压直流发生器的升压旋钮 零起升压,升压过程中认真观测微安表的电流变化,当 泄漏电流I2=1000μ A时,停止升压并记录电压U1mA,然 后再将电压降至0.75U1mA,读取其泄漏电流值I2;
5)试验电压保持期间,微安表数值随时间延长逐渐上升 可能是被试品绝缘老化引起;
直流高压试验注意事项
(1)遵守《电业安全工作规程》相关规定 (2)工作电源至少保证一个明显断开点,当更换试品和接线时必须将电源断开点明显断开。 (3)试验前请检查试验器控制箱、倍压筒和试品的接地线联接可靠,按要求一点接地。 (4)试验时试验人员站在绝缘垫上。 (5)升压时应控制升压速度,防止因充电电流太大使设备过载。 (6)对大电容试品的放电,应使用100Ω /V电阻放电棒对试品放电,禁止未经放电棒放电而直接将接地线接触试品放电! 另外,对附近电气设备,有感应静电电压的可能时,也应予放电或事先短路。 正确放电方法: 先将放电棒顶部金属尖端逐渐接近试品,至一定距离后空气间隙开始游离放电.有嘶嘶放电声。当无放电声音时可 用放电棒顶部尖端接触试品放电,最后直接将接地线接触试品放电。 (7)200kV及以上直流高压试验时,尽管试验人员穿绝缘鞋且处在安全距离以外区域,但由于高压直流离子空间电场分布 的影响,会使几个邻近站立的人体带有不同的直流电位。试验人员在互相接触或接触接地体时,会有轻微电击现象, 此现象在干燥地区和冬季较为明显,但能量较小,一般不会对人体造成伤害。
(1)确认被试品直流高压试验前须完成的试验项目已完成,并试验合格; (2)被试品及试验设备接线,并检查确认接线正确; (3)接通试验电源,开始升压进行试验,升压过程中应密切监视高压回路,监听被试品有何异响; (4)根据升压程序,对于有分阶段升压要求的试验,升到每阶段预定试验电压时,开始计时,达到预定 时间读取泄漏电流和试验电压后,继续升压; (5)升至试验电压,开始计时,达到预定时间读取泄漏电流和试验电压; (6)计时结束后降压。对有阶段降压要求的试验(如氧化物避雷器75%UDC1mA泄漏电流测量),可操作 快 捷按键或调压旋钮将电压降至预定值,并读取泄漏电流和试验电压,然后降压到零并断开电 源;对没有阶段降压要求的试验,将电压快速降压至零并断开电源; (7)试验完毕切断试验电源后,一般需待试品上的电压降至1/2试验电压以下,将被试品先经电阻放电 ,最后直接接地放电。 (8)更换试验接线或拆线。
优点:微安表处于低电位,读数及转换量程 方便(自动换量程的光纤或红外线微安表使 用使得此项优点意义不) 缺点:读数误差较大
去除表面泄漏电流干扰接线
当由于试品表面脏污或受潮影响正常泄漏电流的测量时,可采取屏蔽接线,用裸铜导线在试品表面 缠绕几圈后接到微安表引线的屏蔽端,此时微安表的泄漏电流值将不包括试品表面的泄漏电流。
零起升压,升压过程中认真观测微安表的电流变化,当泄 漏电流I2=1000μ A时,停止升压并记录电压U1mA,然后再 将电压降至0.75U1mA,读取其泄露电流值I2;
S
U max U min 100% 2U d
Umin——直流电压的最小值: Ud——直流电压的平均值。
式中 Umax——直流电压的最大值;
纹波波形 在现场直流电压绝缘试验中,为了防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷,一般采用负极性直流电压。
直流高压试验电压要求
直流电压是指单极性(正或负)的持续电压,它的幅值用算术平均值表示。由高电压整流装置产生的电压包含有纹波的 成分。因此,高压绝缘试验中使用的直流电压,是由极性、平均值和纹波因数来表示。根据不同试品的要求,试验电 压应能满足试验的极性和电压值,还必须具有充分的电源容量。纹波因数是指纹波幅值与其直流电压算术平均值之比 。纹波幅值是指纹波的最大值与最小值之差的一半。在输出工作电流下直流电压得纹波因数S应按下式计算,且S不大 于1%
曲线2:
泄漏电流也是随试验电压升高呈线性增大, 但泄漏电流值较大,说明绝缘整体受潮。
曲线3:
泄漏电流在较低电压下仍随试验电压呈线 性增大,但当电压超过某一值时,泄漏电流急 剧增大,说明绝缘存在集中性缺陷。
曲线4:
泄漏电流在较低的某一电压时,泄漏电流 就急剧增大,说明绝缘存在严重的集中性缺陷。
直流高压试验电压要求
直流高压对被试品绝缘的损伤较小,当直流作用电压较高以至于在气隙中发生局部放电后,放
电产生的电荷所感应的反电场将使在气隙里的场强减弱,从而抑制了气隙内的局部放电过程。
(4)能更灵敏的发现旋转电机端部绝缘缺陷
典型泄漏电流曲线
曲线1:
泄漏电流随试验电压升高呈线性增大,且 泄漏电流值相对较小,说明绝缘良好。
倍压筒内部包括中频变、串级整流电路及电压测量元件,中频变及串级整流电路将控制主机输 出的较低中频交流电整流为直流高压输出,电压测量元件采集测量电压信号并传给控制主机, 即可实时显示试验电压。倍压筒根据设备额定电压,可设计为单节或多节结构。多节结构也可 单节使用。
单节倍压筒
多节倍压筒
1 均压帽 2 高压引出接线柱 3 倍压筒 4 上节倍压筒 5 上下节倍压筒联接法兰 6 下节倍压筒 7 中频变 8 接地端子 9 与控制箱联接电缆插座10 伸缩式撑脚
试验结果的分析及处理
(1)试验结果满足以下条件,则试验合格:
1)试验过程中如无破坏性放电发生; 2)泄漏电流无周期性或突发性摆动;
3)泄漏电流在试验电压下不随时间延长有逐步上升的趋势;
4)纵向、横向综合比较无明显变化; 5)泄漏电流(直流电压)符合被试品技术文件或规程规定值。
试验结果的分析及处理
(2)异常情况的分析及处理:
1)微安表数值来回波动 可能有交流分量流过微安表,宜读取平均值;若无法读数,则应检查微安表保护回路,或加大滤波 电容C,必要时可改变滤波方式; 2)微安表数值周期性波动 可能是试品绝缘不良,从而产生周期性放电,此时应查明原因并予以消除;
3)微安表数值突然性波动 向减小方向,可能是电源回路引起; 向增大方向,可能是试验回路或试品出现闪络,或内部断续性放电引起; 4)试验电压保持期间,微安表数值随时间延长逐渐下降 可能是充电电流减小或被试品表面绝缘电阻上升引起;
直流电压是指单极性(正或负)的持续电压,它的幅值用算术平均值表示。由高电压整流装置产生的电压包含有纹波的 成分。因此,高压绝缘试验中使用的直流电压,是由极性、平均值和纹波因数来表示。根据不同试品的要求,试验电 压应能满足试验的极性和电压值,还必须具有充分的电源容量。纹波因数是指纹波幅值与其直流电压算术平均值之比 。纹波幅值是指纹波的最大值与最小值之差的一半。在输出工作电流下直流电压得纹波因数S应按下式计算,且S不大 于1%
多节避雷器不拆引线测量
(1)第1节避雷器试验:
a) 按图1接线;
b) 直流高压器合闸送电,调节高压直流发生器的升压旋钮零 起升压,升压过程中认真观测微安表的电流变化,当泄漏 电流I=1000μ A时(I=I1(微安表1读数)-I2(微安表2读 数)),停止升压并记录电压U1mA,然后再将电压降至 0.75U1mA,再读取其泄漏电流值I; c) 测试完成,降压并断开试验设备电源,对被试避雷器充分 放电后变换或拆除试验接线。
直流高电压试验
直流高电压试验的定义
本课件所指的直流高电压试验,主要是指直流泄漏电流试验、直流耐压 试验以及氧化锌避雷器的直流参数测量试验。
直流高电压试验的意义
直流泄漏电流试验可灵敏检测出电气设备如果瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部
受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的表面炭化等缺陷。
直流耐压试验与直流泄漏电流试验的方法相同,但作用不同,直流泄漏是检查绝 缘状况,而直流耐压是考核绝缘强度,故直流耐压对某些局部缺陷更有特殊意义。目 前在高压旋转电机、油纸电缆广泛采用。 氧化锌避雷器直流参数测量,可灵敏反应避雷器是否存在受潮、阀片老化等缺陷。
试验参数显示以及保护功能实现。
1 控制杆 2 通讯接口 3电源开关 4 高压断/电源指示灯、按钮 5 高压通指示灯、按钮 6 液晶显示屏 7 0.75UDC1mA按钮 8 接地端子 9 联接插座 10 光纤接口 11 电源输入插座
直流高电压试验设备
控制主机设置菜单界面
直流高电压试验设备
(2)倍压筒
直流高电压试验设备
(3)限流电阻
作用:限制试品放电时的放电电流,保护硅堆、微安表及被试品等,高压侧保护电阻器的电阻
值可取:
R = (0.001~0.01)
Ud Id
式中 R —— 高压侧保护电阻器的电阻值,Ω; Ud——直流试验电压值(V); Id——试品电流(A)。 Id较大时,为减少R发热,可取式中较小的系数。R的外绝缘应能耐受幅值为Ud的冲击电压,并 留有适当裕度。
半波整流电路
倍压整流电路
串级整流电路
直流高电压试验设备
目前,直流高电压试验主要采用成套直流高压发生器。
成套设备主要包括: (1)控制主机 (2)倍压筒 (3)限流电阻 (4)高压微安表 (5)配套附件
直流高电压试验设备
(1)控制主机
控制主机主要作用是产生中频可控电源输出,从而实现直流高压输出控制,各种菜单功能操作,
高压微安表接线方式
(1)微安表高压侧接线
优点:读数准确 缺点:微安表处于高电位,读数及转换量程不便
(自动换量程的光纤或红外线微安表的使用不再存在此项 缺点)
高压微安表接线方式
(2)微安表低压侧接线
微安表低压侧接线1 微安表低压侧接线2
优点:读数准确。微安表处于低电位,读数 及转换量程方便 缺点:仅只适用于试品接地极可断开的场合 (在现场往往不具备此要求)
直流高电压试验设备
(4)高压微安表
作用:测量试验时流过试品的泄漏电流值。 对高压微安表的要求:
(1)测量精度应≤1.0%;
(2)应有良好的防晕措施。 (3)微安表具备自动换挡功能。 (4)试验电压在400kV以上时,宜采用光纤或红外线传 递功能的微安表。 (5)微安表必须有可靠的保护功能。
微安表输入阻抗<60 Ω 电流显示范围 0~1999.9uA 2000~19999 uA 电流显示精度0.5% 输入过载电流200mA 法拉第笼等电位屏蔽法测量
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