电气设备绝缘的高电压试验
《绝缘的高电压试验》课件
放电装置的作用
放电装置用于将存储在电容器 中的电荷释放掉，避免对设备 造成损坏或产生安全隐患。
接地装置的作用
接地装置用于将设备接地，保 证操作人员的安全和设备的正
常运行。
05
高电压试验的安全 防护
安全操作规程
01
02
03
操作前检查
使用高电压发生器时，应确保设备接 地良好，操作人员应佩戴绝缘手套和 绝缘鞋，并保持安全距离。
工作原理
高电压发生器通常由变压器、调压器 、高压整流器和滤波器等组成，通过 调节变压器和调压器，可以调节输出 电压的大小和波形。
测量仪器与仪表
测量仪器与仪表介绍
测量仪器与仪表用于测量高电压试验中的各种参数，如电压、电 流、功率等。
培训与资质
试验人员必须经过专业培 训，具备相应的资质和技 能。
环境安全要求
场地要求
试验场地应干燥、通风良好，无 易燃、易爆物品，保持清洁。
天气条件
避免在恶劣天气（如雷雨、大风等 ）进行高电压试验。
安全距离
确保试验设备、操作人员与周围物 体保持足够的安全距离。
06
绝缘高电压试验的 应用实例
电力设备绝缘检测
主要类型
包括电压表、电流表、功率表、示波器、记录仪等，根据试验需求 选择合适的测量仪器与仪表。
使用注意事项
使用测量仪器与仪表时，应确保设备的准确性和可靠性，定期进行 校准和维护。
试验辅助设备
试验辅助设备介绍
试验辅助设备包括绝缘材料、 放电装置、接地装置等，它们 在高电压试验中起到辅助作用
。
绝缘材料的作用
在规定的时间内，对被试 设备施加规定极性和幅值 的冲击电压，观察其是否 发生闪络或击穿。
电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施探讨
电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施探讨摘要:为了防止电器设备漏电导致的安全事故，有必要定期对电气设备绝缘进行检测，检测其绝缘能力。
实验室检测电气设备绝缘能力的方式有很多，但是高电压试验最为准确，同时也最为便捷。
高电压试验有很多种，其中以直流高电压试验及冲击电压试验最为常用。
因此，通过对直流高电压试验及冲击电压试验进行详细的了解，并在了解的基础上进行分析，提出相应的安全防护措施，对提高试验效率，对防止在实验过程中安全事故的发生具有重要意义。
关键词:电气设备；高电压实验；安全防护；绝缘引言在电气设备的使用过程中，很容易因为其绝缘性能的下降而引发一些风险，造成人员的伤亡，加强电气设备绝缘检测工作是非常有必要的。
在检测工作中，常见的检测方式为高电压试验的方式低，这种高电压本身就蕴含很强的风险，在试验的过程中，必须要做好安全防护工作，避免高电压给试验人员带来危险，提升试验的安全性。
下文对此进行简要的阐述。
1电气设备绝缘试验要求首先，为快速找出电气设备的危险点或集中出现的缺陷，可进行交流耐电压试验，这一试验方法被业界推崇为当前测试电气设备绝缘性能的最佳方法。
在试验过程中，由于交流耐压试验比较严格，因此，在试验之前，需先对所要检测的电气设备进行绝缘电阻、电流泄漏及吸收比试验，这一做法的好处是能够避免在试验过程中因绝缘薄弱处的进一步扩大使试验人员人身安全受到威胁。
交流耐压测试只能在上述试验完成后才能进行，只能是经过交流耐压测试的绝缘合格的设备才能使用。
准确地说，交流耐压试验可以有效地测试和测量电气设备的绝缘性能，并可以大大减少绝缘不足引起的事故的发生。
还可以使用直流耐压测试来测试电气设备，测试直流电压所需的样本，测试电压过程中，还可以测试电流通过情况，同时对绝缘电阻进行计算。
在直流耐压试验中，由于电压处于较高，因此，可及时发现故障。
直流耐压测试所需的试验设备相对较轻，不易造成绝缘体损坏，冰球可以有效地发现弊端，相较交流耐压试验，弊端仍然存在。
高电压技术电气设备绝缘试验课件
交流耐压试验是检验电气设备绝缘性能的重要手段，通过施加高于正常工作电压的交流电压，测试设备的绝缘强 度和耐压能力。
详细描述
交流耐压试验通常在设备安装完毕后进行，以检验设备在正常工作电压下的绝缘性能。该试验通过施加一定时间 的交流高电压，模拟实际运行中的过电压情况，以检验设备的绝缘材料和结构是否能够承受。
绝缘材料的物理和化学性质
绝缘材料的物理和化学性质，如密度、硬度、热导率、热膨胀系数 等，对电气设备的运行稳定性和寿命也有重要影响。
绝缘材料的机械性能
绝缘材料的机械性能，如抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，决定 了电气设备在受到外力作用时的稳定性和安全性。
绝缘电阻和介电常数
绝缘电阻的定义和测量
绝缘电阻是衡量绝缘材料导电性能的重要参数，通常通过测 量加压后的电流和电压来计算。绝缘电阻越大，说明绝缘性 能越好。
结论与建议
根据分析结果，提出相应的处 理建议和预防措施，确保设备
安全运行。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
绝缘试验技术的发展趋 势与展望
新材料在绝缘试验中的应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着新材料技术的不断发展，越来越多的新材料被应用于 电气设备绝缘试验中，以提高试验的准确性和可靠性。
详细描述
例如，脉冲电压和变频电压等高电压新技术在绝缘试验 中得到了广泛应用。这些技术的应用有助于更准确地模 拟实际运行中的电压情况，提高绝缘试验的可靠性和准 确性。同时，这些技术的应用也有助于缩短试验时间， 提高工作效率。
智能化和自动化在绝缘试验中的发展前景
总结词
随着智能化和自动化技术的不断发展，其在电气设备 绝缘试验中的应用前景广阔。
高电压技术-电气设备绝缘试验
高电压技术-电气设备绝缘试验简介在电气工程中，绝缘试验是一项重要的测试方法，用于评估电气设备的绝缘性能。
绝缘试验主要通过施加高电压来检测设备的绝缘强度，以确保设备在正常运行中不会发生电气故障。
本文将介绍高电压技术和电气设备绝缘试验的基本原理、常见方法以及测试过程中的注意事项。
基本原理高电压试验是一种用于检测电气设备绝缘强度的测试方法。
在正常工作条件下，电气设备应具备足够的绝缘性能，以防止漏电、短路等故障发生。
绝缘试验的基本原理是通过施加高电压来产生电气场，检测设备绝缘系统是否能够耐受其引起的电压应力，以判断其绝缘性能是否符合要求。
常见方法直流高电压试验直流高电压试验是最常用的绝缘试验方法之一。
在这种试验中，直流电源通过绝缘试验变压器施加高电压，对设备的绝缘系统进行测试。
直流高电压试验可以根据需要进行不同的试验模式，如耐受电压试验、击穿电压试验等。
交流高电压试验交流高电压试验是另一种常见的绝缘试验方法。
与直流高电压试验不同，交流高电压试验主要考察设备的耐受能力。
在交流高电压试验中，试验变压器将电源交流电压升高到所需值，通过试验设备的绝缘系统施加高电压，以评估其绝缘性能。
脉冲高电压试验脉冲高电压试验是一种对设备绝缘性能进行更严格检测的方法。
脉冲高电压试验通过产生短暂的高电压脉冲，模拟一些特殊工作条件下的电压冲击，以评估绝缘系统对电压冲击的响应能力。
测试过程及注意事项进行电气设备绝缘试验时，需要按照一定的测试过程和注意事项进行操作，以确保测试结果的准确性和可靠性。
1.准备工作：首先需要准备所需的试验设备和试验电源，确保其正常工作状态。
同时，还需要检查试验设备的接地情况，确保试验过程的安全。
2.样品准备：将待测试的电气设备放置在试验装置中，确保设备与试验装置之间的绝缘良好，并连接试验电源。
3.设定试验参数：根据测试要求，设定试验电压、试验时间等参数。
在直流高电压试验中，还可以根据需要设定耐受时间和击穿电压等参数。
高电压技术电气设备绝缘试验
〔 〔12〕〕绝穿缘透受性当潮 导C2/则C电x：越通小，t道gC2中缺C C陷1x（tgtg1δ 增C C 大2x）t在g测2整体的 〔3〕绝缘内时含越难气发现泡的游离、绝缘分层、
脱壳等
解决办法是将整体绝缘分解后分部测量 （如分别
对变压器线圈和套管的 tgδ 进行测量）
〔4〕老化劣化，绕组上附积油泥
现场的试品：难以实现屏蔽， 故干扰较严重
两次测量法：消除或减小外 界电场影响的测试方法，是 采用两次测量。第一次先调 电桥到平衡，测得tgδ1和 Cx′，然后倒换试验变压器原 边电源线的两头，即把试验 电压U的相位转一个180°， 然后再测得第二次的数值 tgδ2和Cx″，可用下式计算 得准确的tgδ和Cx值。
绝缘诊断规则：
规则分类：逻辑诊断，模糊诊断，统计诊断 逻辑诊断：逻辑诊断中将特征只归结为“有〞和 “无〞两种(或特征参数大于某给定的阈值则为“有 〞该特征，否则为“无〞)，诊断对象的状态同样 只归结为“有〞和“无〞，或“好〞和“坏〞两种，即 特征和状态均采用二值逻辑量来描绘。 逻辑诊断简单明了，应用较广，但把问题过于简 化，诊断准确度较低
1〕测量绝缘电阻与吸收比的工作原理 双层介质模型的电流－时间特性 i〔t〕=[U/( R1+R2)]+{U(R1 C1－ R1 C2)2/
[(C1+C2)2( R1+R2) R1R2]} exp(-t/τ) τ＝R1R2(C1+C2)/ ( R1+R2)
双层介质等值电路图
绝吸缘收电和阻泄的漏变电化流曲及线
定义极化指数P：为加压10分钟时的绝缘电阻R10′与1分
钟时电阻R1′之比值 P= R10′/ R1′
我国电力行业标准DL/T596－1996即电力设备预防性试验
电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施
电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施摘要：在电气设备的使用过程中，很容易因为其绝缘性能的下降而引发一些风险，造成人员的伤亡，加强电气设备绝缘检测工作是非常有必要的。
在检测工作中，常见的检测方式为高电压试验的方式，这种高电压本身就蕴含很强的风险，在试验的过程中，必须要做好安全防护工作，避免高电压给试验人员带来危险，提升试验的安全性。
下文对此进行简要的阐述。
关键词：电气设备;安全问题;绝缘试验;防护建议引言在日常的使用过程当中，由于电器设备运行的环境并不是一成不变的，这会导致电器设备绝缘品质的降低，使设备出现绝缘缺陷。
从广义上来讲，电气设备的绝缘缺陷主要分为两大类。
第一类为局部性或集中性缺陷，造成此缺陷的原因有三种，即绝缘开裂、绝缘局部磨损与绝缘局部受潮。
第二类为整体性和分布性缺陷。
造成此缺陷的原因有很多，主要是受潮、过热及长期运行过程中所引起的绝缘整体老化、变质、受潮、绝缘性能下降等。
通常情况下，检测电气设备绝缘能力的方式为高电压试验。
电器设备绝缘高电压试验有交流高电压试验、直流高电压试验、冲击电压试验、稳态高电压的测量、冲击电压的测量及光电与数字化测量技术。
但是常用的为前两种。
这篇文章通过对交流高电压试验及直流高电压试验进行详细的叙述，旨在为电器设备进行绝缘的高电压试验的安全防护提出有效的措施，防止相关安全事件的发生。
1电气设备绝缘的两种高电压试验1.1工频高电压试验在检验电气设备的绝缘性能的试验中,工频高电压试验用的较多一些,利用该试验可以检验出电气设备在工频电压下的绝缘能力,同时对设备在过电压包括雷电下的承受能力大小也可以检验出来,直接利用过电压进行冲击的工作在复杂度和难度上都要求很高,工频高电压试验则可以避免这种情况,降低试验工作难度。
为了获得工频高电压,一般会将试验用高压变压器串联得到,如果被测试的是电缆等大容量设备,则通过串联谐振回路来得到试验所需工频高电压。
作为高电压试验中的基本设备,工频高电压试验所用的试验变压器和常规的电力变压器差不多,一般采用油浸式变压器,但是在结构和对工作条件的要求上有一定的区别:(1试验变压器的容量不会太大。
电气设备绝缘的高电压试验与安全防护
电气设备绝缘的高电压试验与安全防护发表时间：2021-01-04T03:04:59.217Z 来源：《福光技术》2020年21期作者：陆范毅[导读] 通过开展高电压试验工作，可以对电气设备自身的绝缘性能进行科学合理的检测。
国网江苏省电力有限公司兴化市供电分公司江苏兴化 225700摘要：在电气设备的使用过程中，很容易因为其绝缘性能的下降而引发一系列的风险，导致造成人员的伤亡，因此加强电气设备绝缘检测工作是非常有必要的。
在检测工作中，常见的检测方式为高电压试验的方式，这种高电压本身就蕴含很强的风险，所以在试验的过程中，必须要做好安全防护工作，避免高电压给试验人员带来危险，提升试验的安全性。
下文将对此进行简要的阐述。
关键词：电气设备绝缘；高电压试验；安全防护通过开展高电压试验工作，可以对电气设备自身的绝缘性能进行科学合理的检测。
为避免出现不合理的问题，需依照相关规定和标准开展工作，加强操作流程规范性的特点，避免出现安全方面的问题。
工作人员在开展试验工作前期阶段，需全面了解电气设备的类型和性能，以确保能够建立科学合理的试验方案，保证电气设备检测数据能够具备准确性与可靠性的特点，最终保障电气设备的安全运行。
1电气设备绝缘的高电压试验1.1工频高电压试验在电气设备的绝缘高电压实验中，工频高电压实验是较为常用的一种方式，并且，应用工频高电压试验方式，还能够较为精确的测试出工频高电压条件下的电气设备的绝缘能力。
在进行工频高电压试验的过程中，为了能够满足工频高电压的高电压需求，通常情况下，都会采用高电压变压器串联的方式来获取工频高电压，如果所测试电气设备对电压的要求较高，在对变压器进行串联的过程中，还应该串联谐振回路。
在工频高电压条件下对电气设备的绝缘能力进行试验的过程中，为了确保试验的顺利进行，通常不会使用容量太大的变压器。
其主要原因，是因为在试验过程中，要确保试验电气设备在发生电流击穿时，变压器的开关能够及时断开，以避免出现长时间短路，对试验造成影响。
电力设备高压试验方法及安全措施
电力设备高压试验方法及安全措施电力设备高压试验是指对电力设备进行高压电击试验，以验证设备的绝缘性能和耐压能力。
高压试验通常通过施加高电压，测试设备在高电压下是否能够正常工作，并确定设备与大气环境之间的绝缘是否合格。
下面将介绍电力设备高压试验的方法以及相应的安全措施。
高压试验方法：1. 设备准备：在进行高压试验之前，应对设备进行充分的准备工作。
包括检查设备是否完好，仔细检查绝缘材料是否完好，是否存在损伤或老化等情况。
2. 架设试验电压：根据设备的额定电压和绝缘等级，选择适当的试验电压。
试验电压通常远远高于设备的额定电压，以此来测试设备的绝缘强度。
3. 进行试验：将试验电压逐步施加到设备上，观察设备是否出现异常情况，如放电、击穿等。
应记录试验电压和设备的反应情况。
4. 试验结束：试验结束后，将试验电压逐步降低至零，并切断电源。
对设备进行全面的检查，确保设备没有损伤或故障。
安全措施：1. 人员培训：参与高压试验工作的人员必须经过专门的培训，了解测试的目的、方法和安全措施。
人员需要熟悉设备的操作原理和特点。
2. 工作环境：高压试验应进行在安全可靠的场所，远离易燃易爆物质。
保持良好的通风条件，避免电气设备产生的臭氧等有害气体对人体的危害。
3. 试验设备：试验设备应符合相关的规范和标准，确保设备的安全性能。
试验设备应定期进行检查和维护，保持正常的工作状态。
5. 试验过程中：参与试验的人员应穿戴绝缘手套、防静电鞋等防护用具。
在试验过程中，要注意观察设备的反应情况，确保试验过程的安全性。
6. 突发情况处理：在试验过程中，如出现设备异常或突发情况，应立即切断电源，并采取相应的救援措施，确保人员的安全。
总结：高压试验是电力设备质量保证的重要环节，通过严谨的试验方法和合理的安全措施，可以保证设备的质量和安全。
在进行高压试验时，应严格按照相关的规范和标准进行操作，确保试验的准确性和可靠性。
加强人员的安全意识培养，提高应急处理能力，以应对可能出现的突发情况。
第四章绝缘的高电压试验
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
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。
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
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：
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
高电压技术--3电气设备绝缘试验
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
国家电网考试高电压技术6(国网考试)
①采用优质铁心材料
②采用较小的设计磁通密度
③选用适宜的调压供电装置
④在试验变压器的低压侧跨接若干滤波器。
㈡ 试验变压器串级装置
当所需的工频试验电压很高时，由于变压器的体 积和重量近似与其额定电压的三次方成正比，而其绝 缘难度和制造价格甚至增加的更多，因此再采用单台 变压器来产生就不恰当了。
表中序号6和7两项为破坏性试验，其它各项均属于非破坏性试验
离线监测的缺点
绝缘预防性试验是在电力设备处于离线情况下进行的。离 线监测的缺点是： ① 需停电进行，而不少重要的电力设备不能轻易地停止运行 ② 只能周期性进行而不能连续地随时监视，绝缘有可能在诊 断期间发生故障； ③ 停电后的设备状态，如作用电场及温升等和运行中不相符 合，影响诊断的正确性。譬如前述的绝缘tgδ检测，采用电 桥法时，由于标准电容器的额定电压的限制，一般只加到 10kV，这对于220kV～500kV的电力设备而言，电压是很低的 。
高压试验室中通常采用将工频高电压经高压 整流器而变换成直流高压，利用倍压整流原理制 成的直流高压串级装置来产生更高的直流试验电 压。
（一）半波整流回路
~
DR
T
C
RL
图6-4 半波整流回路
T-高压试验变压器 C-滤波电容器 RL-负载电阻
D-高压整流器 R-限流(保护)电阻
（二）几种倍压整流回路
T
第三节 冲击高压试验
1、雷电冲击高压试验
雷电冲击耐压考验电力设备承受雷电过电 压的能力。只在制造厂进行本项试验，因为试 验会造成绝缘的积累效应，所以在规定的试验 电压下只施加3次冲击。 国家标准规定额定电压≥220kV，容≥120MVA 的变压器出厂时应进行本项试验。
电气高压试验危险性分析及防范措施
电气高压试验危险性分析及防范措施电气高压试验是检测电气设备绝缘性能的一种重要手段，但同时也存在一定的危险性。
为了确保试验过程安全可靠地进行，需要进行危险性分析，并采取相应的防范措施。
本文将对电气高压试验的危险性进行分析，并提出相应的防范措施。
电气高压试验主要通过对电气设备施加较高的电压，检测其绝缘性能。
在试验过程中存在以下危险性：1.触电风险：电气高压试验中使用的是高电压，一旦人员接触到高压电源或设备，就会导致电流通过人体，引起触电事故。
2.火灾爆炸风险：高压下设备绝缘破损或渗漏电流过大会引起设备发生火灾或爆炸。
3.电磁辐射风险：高压电源和设备在工作时会产生电磁场辐射，长期暴露在电磁场中会对人体健康产生潜在影响。
1.人员应具备相关的电气知识和安全操作技能，了解高压电气设备的特点和危险性。
在进行电气高压试验前，必须接受严格的培训，并取得相应的合格证书。
2.进行电气高压试验的场所应符合相关安全标准，如设备要安装在固定的试验室中，具备良好的通风条件和机械防护设施，保证试验的安全进行。
3.在电气高压试验中应严格遵循操作规程，按照规定的程序和顺序进行操作，确保试验操作的正确性和可靠性。
4.电气高压试验操作过程中的高压电源和设备应设置可靠的安全保护装置，如漏电保护器、过载保护器等，以避免电压过高和电流过大对人员和设备的伤害。
5.试验人员应佩戴合适的个人防护装备，如绝缘手套、绝缘靴、护目镜等，确保人员的安全。
6.定期检查电气高压试验设备和安全装置的运行状况，如发现问题及时进行维修和更换。
7.严格控制电气高压试验的试验参数，如电压、电流和试验时间等，确保试验的安全性和有效性。
电气高压试验是一项危险性较高的工作，需要严格遵循相关操作规程和安全要求，采取相应的防范措施，确保试验的安全可靠进行。
只有正确使用安全措施和操作方法，才能避免事故发生，保护人员和设备的安全。
7电气设备绝缘的高电压试验
高电压工程基础
7.1.2 串联谐振交流高压的产生
对于容量大、损耗小的试品，如电缆、电容器以及气体绝 缘开关装置等的绝缘试验，如采用工频交流电压进行试验，要 求的电源很大，一般很难实现。为了适应大容量试品的耐压试 验，可采用高压串联谐振试验设备。
等值电路中R为代表整个试验回路损 耗的等值电阻，L为可调电感和电源设备 漏感之和，C为被试品电容，U1为试验变 压器空载时高压端对地电压。
(1) 输出电压质量好，要求调压器输出电压波形应 尽量接近正弦波；输出电压下限最好为零。
(2) 调压特性好，要求调压器阻抗不宜过大；调压 特性曲线平滑线性；调节方便、可靠。
高电压工程基础
常用的调压装置：
(1) 自耦调压器。调压范围广，漏抗小，功耗小，波 形畸变小。滑动触头受热容量限制，适用于小容 量试验变压器。
高电压工程基础
1、工频高压试验对试验设备的要求
试验变压器
保护电阻 （限流限压）
保护电阻 （保护球隙）
调压器
T
R1
R2
球间隙
T.O.
Q
B
被试品
工频高压试验的一般线路图
R1 — 保护电阻，限制试品放电时产生的过电压和过电流，从 而保护试验变压器，一般取0.1-1 Ω /V;
R2 — 球隙保护电阻，一般取0.1-0.5 Ω /V。
措施：在试验变压器的一次绕组并联一个L-C串联谐振回路。 若主要需减弱3次谐波，则L-C回路可按3ωL=1/ 3ωC选择参数， 使励磁电流中的3次谐波分量有了短路回路。
T
L L
u1
u1
C C
高电压工程基础
3、外施电压试验和感应高压试验
对于带绕组的被试品，用外施电压对其主绝缘作工频高压 试验时，首先应将各绕组的首尾短接，然后，根据不同要求做 其它接线，这样能防止电容电流流过励磁感抗造成不允许的电 压升高。
绝缘试验电压等级
绝缘试验电压等级
绝缘试验是一种测试电气设备和系统绝缘能力的方法，电气设备的绝缘状态是电气设备正常运行和安全使用的基础。
在绝缘试验中，各种电气设备的绝缘耐压被测定，试验电压是一个非常重要的参数，试验电压的等级决定了绝缘试验的有效性和准确性。
绝缘试验电压等级一般分为低、中、高三个等级，具体的电压值取决于被测试设备的额定电压等级和型号。
低电压绝缘试验一般为1000V以下，适用于各种小型电气设备的测试，例如电线电缆、电机、变压器等。
中电压绝缘试验一般为1000V~10kV，适用于中型电气设备的测试，例如开关设备、母线、电容器等。
高电压绝缘试验一般为10kV以上，适用于高压电气设备的测试，例如断路器、隔离开关、变电站等。
在绝缘试验中，试验电压的选取要根据被测试设备的额定电压等级和型号来确定。
如果试验电压过高，可能会导致电气设备的损坏或破坏，如果试验电压过低，则无法测定出设备的真实绝缘状态。
因此，在进行绝缘试验时，必须准确选取试验电压等级。
在绝缘试验中，试验电压等级只是一个基础参数，还需要考虑其他因素，如测试环境、试验时间、试验方法等。
另外，绝缘试验结果只是一种相对参考，不能代表设备的真实绝缘状态，因此，在日常使用和维护中还需要进行定期的绝缘测试。
绝缘试验是电气设备正常运行和安全使用的基础，试验电压的等级决定了绝缘试验的有效性和准确性。
在进行绝缘试验时，必须准确
选取试验电压等级，并结合其他因素进行测试，以确保设备的绝缘状态符合安全要求。
高电压技术电气设备绝缘预防性试验
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1 R4
jC4
Rx Z1 A
I1 C I2
Z2
Cx CN
B
V I1
P Z3 R4
Z4 I2
V
R3
C4
D
24/41
高电压技术
第三章 电气设备绝缘预防性试验
第三节 介质损耗角正切的测量
一．tg 测量的特点
tg 能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的严重
局部性缺陷。
当绝缘受潮，油劣化变质，绝缘油中气隙放电，
则流过绝缘的电流中有功分量增大， tg 增大
tg 是反映绝缘功率损耗大小的特征参数，与绝缘的
体积大小无关
tg 测量不能灵敏地反映大容量发电机、变压器和电
力电缆绝缘中的局部性缺陷。
➢ 分析因吸收现象而出现的过渡过程
④ 由于吸收现象→U10≠U1∞ ，U20≠U2∞则 电压的变化规律为
u U (U U0 )et 代入U10、U1∞ 、U20 、 U2∞的值可得
u1
U
R1 R1 R2
C2 C1 C2
R1 R1 R2
t e
U1 U2
双层介质等值电路图
一．测量绝缘电阻与吸收比的工作原理
大多电气设备的绝缘是多层的，一般用双层介质的模型来分 析多层介质的特应
➢ 分析因吸收现象而出现的过渡过程
① t=0+ （S合闸瞬间），电压按电容分布
U10
U
C2 C1 C2
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2）试验电压的波形畸变 原因：变压器或调压装置的铁芯工作在在磁化曲线的饱和段，
或当变压器和调压器存在漏抗； 措施：在试验变压器原边绕组并联一个L-C串联谐振回路。
T
L L
u1
u1
C C
电气设备绝缘的高电压试验
3）外施电压试验和感应高压试验
对于带绕组的被试品，用外施电压对其主绝缘作工频 高压试验时，首先应将各绕组的首尾短接，然后，根据 不同要求做其它接线，这样能防止电容电流流过励磁感 抗造成不允许的电压升高。
3. 调压装置 （1）对调压装置的要求 a）输出电压质量好
要求调压器输出电压波形应尽量接近正弦波；输出电 压下限最好为零。 b）调压特性好
要求调压器阻抗不宜过大；调压特性曲线平滑线性； 调节方便、可靠。
（2）常用的调压装置
a）自耦式调压装置；b）移圈式调压器；c）感应调压器
电气设备绝缘的高电压试验
电气设备绝缘的高电压试验
➢直流高电压的产生
1. 半波整流回路和直流高压设备的基本参数
（1）半波整流回路
T
D
R R
2U T I sm
u
C
Hale Waihona Puke RxUTUmax
Umin
t
T
半波整流电路及输出电压波形图
T---工频室验变压器 C---滤波电容器 D---整流元件(高压硅堆) R---保护电阻 Umax、Umin、Ud---试品输出直流电压的最大值、最小值、算术平方值
50Hz 调频调 电源 压电源
激励变压器 电抗器
分压器 被 试 品
反馈控制信号
变频串联谐振装置的原理框图
电气设备绝缘的高电压试验
➢交流高压试验
1）防止工频高压试验中可能出现的过电压 原因：“容升”效应、对初级绕组突然加压、当输出电压较高
时突然切断电源等； 防止措施：在变压器出线端与被试品之间串接一适当阻值的
电气设备绝缘的高电压试验
交流两相或三相工频电源，经变频控制单元输出30~300 Hz频率可调的交流电压，励磁变压器升压，谐振电抗器L和被 试品Cx构成高压谐振电路来产生交流高压。电容分压器是纯电 容式的，用来测量试验电压。系统的频率取决于回路的L-C参 数。当负载电容Cx的变化范围很大时，可以根据Cx的大小， 适当调整电抗器的电感L值，使谐振频率固定在规定要求范围 内。
调压器
试验变压器
保护电阻 （限流限压）
保护电阻 （保护球隙）
T
R1
R2
球间隙
T.O. B
工频高压试验的一般线路图
电气设备绝缘的高电压试验
Q
被试品
工频试验变压器的特点：
（1）电压 由于工频高压试验通常用于代替雷电过电压或 者内部过电压来考核电气产品绝缘性能，或进行绝缘击穿试 验，因此试验变压器电压很高； （2）调压与波形 电压波形应该是正负半波对称的正弦波 形，频率在45~55Hz范围内，电压的有效值等于幅值除以波 顶系数。对于调压装置，应能够按所要求的速度连续、平稳 地调节电压。 （3）容量 在大部分高压试验里，试验变压器的连续工作 时间不长，而在额定电压下满载运行的时间更少，这比长期 处于满载下工作的电力变压器的运行情况要好得多。试验变 压器的容量不大，所以设计时采用较小的安全系数，在额定 电压下只能作短时运行，对特高压的试验变压器，只有在2/3 的额定电压下才能长期运行。
电气设备绝缘的高电压试验
（2）直流高压试验设备的基本技术参数
1）输出的额定直流电压（算术平均值）Ud 2）相应的额定直流电流（平均值）Id 3）电压脉动系数（亦称纹波系数） S
S u Ud
uUmax Umin
2
Ud
Umax
Umin 2
对于半波 整流电路
u IdT Id
2C 2 fC
Su Id 1
Ud 2fCdU 2fCxR
电气设备绝缘的高电压试验
2. 倍压整流回路
TA
U T D1
C
A
C
D2 倍压电路
（1）直流高压试验设备
1）测量泄漏电流；2）直流耐压试验（一些大容量的交流 设备，如油纸绝缘电力电缆，也常用来代替交流耐压试验； 高压直流输电设备耐压试验）；3）冲击电压发生器和冲 击电流发生器等的直流高压电源。
（2）对直流电源的要求
直流电压的特性由极性、平均值、脉动等来表示。高 压试验的直流电源在提供负载电流时，脉动电压要非常小， 即直流电源必须具有一定的负载能力。
有些电气设备绕组绝缘是分级的，绕组的各不同部位 应该耐受和能够耐受的试验电压当然也就不同。另外， 外施电压法对绕组的纵绝缘和相间绝缘也难于进行试验。 解决这个问题的办法就是感应高压试验，即在其低压绕 组上加足够高的电压，使中压绕组、高压绕组感应出所 需的试验电压来。
电气设备绝缘的高电压试验
6.2 直流高电压试验
电气设备绝缘的高电压试验
2. 串级试验变压器
输出的额定电流：I2（A） 每一级变压器高压侧绕组 的额定电压：U2（kV） 装置输出的额定电压：3U2
T1 13
2
T2 3
1 2
T3 12
U2 2U2 3U2
额 装 定 置 输 总 电出 气容 容 设量 备量 绝缘的 高W W 电压T 试 验 6 3W W50%
第6章 电气设备绝缘的高电压试验
6.1 交流高电压试验 6.2 直流高电压试验 6.3 冲击电压试验 6.4 稳态高电压的测量 6.5 冲击电压的测量 6.6 光电与数字化测量技术
电气设备绝缘的高电压试验
6.1 交流高电压试验
交流绝缘试验应采用频率为45Hz~65Hz的交流电压。
交流电压的特性主要以峰值、有效值、波形畸变率、 波顶系数等来表示，试验时电压波形的畸变应尽可能小。
➢串联谐振交流高压的产生
L
R
U1 I
UC
C
串联谐振装置的等效电路
谐振条件：L 1 C
QLR或 1CR
U cU L1 CI R LU sQsU
串联谐振方法的优点：
1）试验回路对基波频率产生谐振，因而波形的畸变小； 2）被试品发生击穿时谐振条件被破坏，串联电抗器限制短
路电流，故绝缘击穿处的电弧不会将故障点扩大。
交流高压的产生通常采用工频试验变压器，但对于一 些特殊试品，如变压器的感应试验，采用频率不超过500Hz 交流电压；对于大容量高电压设备的试验，采用串联谐振 方法产生的30Hz~300Hz交流电压；固体绝缘的加速老化试 验则采用几kHz的高频交流电压等等。
电气设备绝缘的高电压试验
➢工频电压的产生
1. 工频高压试验对试验设备的要求