高电压技术第六章
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发明人:产生较高电压的冲击发生器多级回路, 首先由德国人E.马克思(E.Marx)提出,为此他 于1923年获得专利,被称为马克思回路
高电压技术第六章
34
3多级冲击电压发生器的基本电路
高电压技术第六章
35
5.测量方法 (1)测量球隙 (2)分压器—峰值电压表 (3)分压器—示波器
高电压技术第六章
电气设备检修方式的发展:
20世纪40年代,事故后维修; 20世纪60年代,预防性检修; 目前,状态检修是发展趋势。
事故后维修:电网电压等级低,容量小,故障的危害小; 预防性检修:110kV-220kV电压等级,故障影响扩大;
问题:预试是在停电状态下进行,没有考虑设备的运行条
件、气象条件等;试验电压较低(一般在工频10kV以
3
允许发生短时短路
不允许发生短路
4
工作时间短
工作时间长
5
漏磁通较大
漏磁通较小
6
温度比较低、无散热要求
温度比较高、有散热要求
7
绝缘裕度小
高电压技术第六章
绝缘裕度大
11
(2)串接式工频试验变压器
高电压技术第六章
12
n级串接装置容量的利用系数
2
n 1
高电压技术第六章
13
4. 移圈式调压器
移 圈 调 压 器
绝缘普遍受潮和劣化
4 测量局部放电
有气体放电的局部缺陷
5
交流或直流耐压试 使抗电强度下降到一定程度的主绝
验
缘局部缺陷
6
冲击波耐压试验 (限于变压器)
使抗电强度下降到一定程度的主绝 缘或纵绝缘的局部缺陷
表中序号5和6两项为破高电坏压性技术试第验六,章 其它各项均属于非破坏性试验 41
电气设备绝缘的在线监测
36
高电压技术第六章
37
高电压技术第六章
38
户外冲击电压发生器 及分压器
高电压技术第六章
39
户内冲击电压发生器 及截波装置
高电压技术第六章
40
各种试验方法的特点总结
序 号
试验方法
能发现的缺陷
1
测量绝缘电阻及泄 漏电流
贯穿性的受潮、脏污和导电通道
2 测量吸收比
大面积受潮、贯穿性的集中缺陷
3 测量tgδ
下);
高电压技术第六章
高电压技术第六章
19
高电压技术第六章
20
d.用电压互感器测量
高电压技术第六章
21
10kv电压互感器
高电压技术第六章
22
6.2.直流高压试验 1.直流高压的获得
▪ 半波整流回路 ▪ 倍压整流回路 ▪ 串接直流发生器
高电压技术第六章
23
1) 半波整流回路
U
当试品发生击穿或闪络 的情况下,流过硅堆的 电流将大大超过正常的 负载电流。为使硅堆在 短时的过载电流下不致 损坏,在回路串联—个 保护电阻。
第六章
电气设备绝缘试验(二)
高电压技术第六章
1
6.1工频高压试验
1.作用: 能确定电气设备绝缘的耐受水平
高电压技术第六章
2
2.接线及设备
高电压技术第六章
3
单 相 接 触 式 调 压 器
高电压技术第六章
4
各种接触式调压器
高电压技术第六章
5
高电压技术第六章
6
试验变压器
高电压技术第六章
7
球 隙 测 量 器
高电来自百度文库技术第六章
8
保护电阻
高电压技术第六章
9
3.工频试验变压器 (1).工频试验变压器与电力变压器的比较
工频试验变压器 高电压技术第六章
电力变压器 10
试验变压器与电力变压器的比较
试验变压器
电力变压器
1 电压等级更高、容量不大,仅单相
电压等级高、容量大,分单相、 三相
2
工作在电容性负荷下
工作在电感性负荷下
压进一步下降。一般选择R1<< R2,就可以在C2上得到所要求的波前
较短而波长较长的冲击高电电压压波技术型第。六章
33
3多级冲击电压发生器的基本原理
多级冲击电压发生器概念:冲击电压发生器由
一组并联的储能高压电容器,自直流高压源充电 几十秒钟后,通过铜球突然经电阻串联放电,在 试品上形成陡峭上升前沿的冲击电压波形。冲击 波持续时间以微秒计,电压峰值一般为几十kV至 几MV
A
D1
C1
D2
C2
B
两个半波整流电路的叠加。它的空载输出电压是电源电压峰值的2倍。
当输出直流电压的一端接地时,电源变压器的两端都不能接地,A点
对地绝缘要求为2UT,而B点为UT。
高电压技术第六章
26
2 )倍压整流回路
A
C1
D2
C2 D1
B
负半波期间电源经D1 向C1充电至UT, 正半波期间电源与C1串联起 来经D2向C2充电至2UT。这种电路中变压器一端接地,对其绝缘没 有特别要求。
高电压技术第六章
32
2冲击电压发生器的基本回路
R1
C1
R2
利用系数
Um
U0
≈ C1
C2
C1 + C2
电容器C1由直流电源充电至Um, 若球隙G在外部作用下击穿,此后电 路中发生的充、放电过程如下:
在球隙击穿瞬间C1经R1向C2充电,同时向R2放电;
当C2上的电压达到峰值后,由C1和C2继续对R2 放电,又使C2上的电
高电压技术第六章
29
3.直流高压的测量 (1)用电压电阻串联微安表或高值电压分压器。
U1 IR1
U1
U2
R1 R2 R2
高电压技术第六章
30
3.直流高压的测量
(2)用高压静电电压表测量直流高压的平均值 (3)用球----球间隙测量直流高压的峰值
高电压技术第六章
31
6.3冲击高压试验
1.作用
用来检验高压电气设备在雷电过电压和 操作过电压作用下的绝缘性能和保护性能
高电压技术第六章
27
3) 串接直流发生器
Ud
高电压技术第六章
28
2.试验方法
被试品额定电压35kV及以下施加10—30kV直流电压 被试品额定电压110kV及以上施加40kV直流电压
试验时按每级0.5倍试验电压分阶段升高
每阶段停留1min,读微安表读数即为泄漏电流
绘制泄漏电流与加压时间、泄漏电流与试验电压关 系曲线后进行分析
整流元件D导通时间高电整压流技元术件第D截六止章时间
t
24
输出电压平均值
Ud
UmaxUm 2
in
输出电压脉动幅值
脉动系数 Q 2 UC
UUma2 -x Umin Uma-x Ud
U S
Ud
T
i d dt
0
TI d
SU Id
Ud 2fCUd
U Id 2 fC
高电压技术第六章
25
2) 倍压整流回路
高电压技术第六章
14
调压原理
高电压技术第六章
15
4.工频高压的测量方法 (1)低压侧测量 (2)高电侧测量
高电压技术第六章
16
电容效应(见书本的第64-65页)
高电压技术第六章
17
a.用静电电压表测量工频电压的有效值 b.用球隙进行测量工频电压的幅值
高电压技术第六章
18
c.用电容分压器配用低压仪表
高电压技术第六章
34
3多级冲击电压发生器的基本电路
高电压技术第六章
35
5.测量方法 (1)测量球隙 (2)分压器—峰值电压表 (3)分压器—示波器
高电压技术第六章
电气设备检修方式的发展:
20世纪40年代,事故后维修; 20世纪60年代,预防性检修; 目前,状态检修是发展趋势。
事故后维修:电网电压等级低,容量小,故障的危害小; 预防性检修:110kV-220kV电压等级,故障影响扩大;
问题:预试是在停电状态下进行,没有考虑设备的运行条
件、气象条件等;试验电压较低(一般在工频10kV以
3
允许发生短时短路
不允许发生短路
4
工作时间短
工作时间长
5
漏磁通较大
漏磁通较小
6
温度比较低、无散热要求
温度比较高、有散热要求
7
绝缘裕度小
高电压技术第六章
绝缘裕度大
11
(2)串接式工频试验变压器
高电压技术第六章
12
n级串接装置容量的利用系数
2
n 1
高电压技术第六章
13
4. 移圈式调压器
移 圈 调 压 器
绝缘普遍受潮和劣化
4 测量局部放电
有气体放电的局部缺陷
5
交流或直流耐压试 使抗电强度下降到一定程度的主绝
验
缘局部缺陷
6
冲击波耐压试验 (限于变压器)
使抗电强度下降到一定程度的主绝 缘或纵绝缘的局部缺陷
表中序号5和6两项为破高电坏压性技术试第验六,章 其它各项均属于非破坏性试验 41
电气设备绝缘的在线监测
36
高电压技术第六章
37
高电压技术第六章
38
户外冲击电压发生器 及分压器
高电压技术第六章
39
户内冲击电压发生器 及截波装置
高电压技术第六章
40
各种试验方法的特点总结
序 号
试验方法
能发现的缺陷
1
测量绝缘电阻及泄 漏电流
贯穿性的受潮、脏污和导电通道
2 测量吸收比
大面积受潮、贯穿性的集中缺陷
3 测量tgδ
下);
高电压技术第六章
高电压技术第六章
19
高电压技术第六章
20
d.用电压互感器测量
高电压技术第六章
21
10kv电压互感器
高电压技术第六章
22
6.2.直流高压试验 1.直流高压的获得
▪ 半波整流回路 ▪ 倍压整流回路 ▪ 串接直流发生器
高电压技术第六章
23
1) 半波整流回路
U
当试品发生击穿或闪络 的情况下,流过硅堆的 电流将大大超过正常的 负载电流。为使硅堆在 短时的过载电流下不致 损坏,在回路串联—个 保护电阻。
第六章
电气设备绝缘试验(二)
高电压技术第六章
1
6.1工频高压试验
1.作用: 能确定电气设备绝缘的耐受水平
高电压技术第六章
2
2.接线及设备
高电压技术第六章
3
单 相 接 触 式 调 压 器
高电压技术第六章
4
各种接触式调压器
高电压技术第六章
5
高电压技术第六章
6
试验变压器
高电压技术第六章
7
球 隙 测 量 器
高电来自百度文库技术第六章
8
保护电阻
高电压技术第六章
9
3.工频试验变压器 (1).工频试验变压器与电力变压器的比较
工频试验变压器 高电压技术第六章
电力变压器 10
试验变压器与电力变压器的比较
试验变压器
电力变压器
1 电压等级更高、容量不大,仅单相
电压等级高、容量大,分单相、 三相
2
工作在电容性负荷下
工作在电感性负荷下
压进一步下降。一般选择R1<< R2,就可以在C2上得到所要求的波前
较短而波长较长的冲击高电电压压波技术型第。六章
33
3多级冲击电压发生器的基本原理
多级冲击电压发生器概念:冲击电压发生器由
一组并联的储能高压电容器,自直流高压源充电 几十秒钟后,通过铜球突然经电阻串联放电,在 试品上形成陡峭上升前沿的冲击电压波形。冲击 波持续时间以微秒计,电压峰值一般为几十kV至 几MV
A
D1
C1
D2
C2
B
两个半波整流电路的叠加。它的空载输出电压是电源电压峰值的2倍。
当输出直流电压的一端接地时,电源变压器的两端都不能接地,A点
对地绝缘要求为2UT,而B点为UT。
高电压技术第六章
26
2 )倍压整流回路
A
C1
D2
C2 D1
B
负半波期间电源经D1 向C1充电至UT, 正半波期间电源与C1串联起 来经D2向C2充电至2UT。这种电路中变压器一端接地,对其绝缘没 有特别要求。
高电压技术第六章
32
2冲击电压发生器的基本回路
R1
C1
R2
利用系数
Um
U0
≈ C1
C2
C1 + C2
电容器C1由直流电源充电至Um, 若球隙G在外部作用下击穿,此后电 路中发生的充、放电过程如下:
在球隙击穿瞬间C1经R1向C2充电,同时向R2放电;
当C2上的电压达到峰值后,由C1和C2继续对R2 放电,又使C2上的电
高电压技术第六章
29
3.直流高压的测量 (1)用电压电阻串联微安表或高值电压分压器。
U1 IR1
U1
U2
R1 R2 R2
高电压技术第六章
30
3.直流高压的测量
(2)用高压静电电压表测量直流高压的平均值 (3)用球----球间隙测量直流高压的峰值
高电压技术第六章
31
6.3冲击高压试验
1.作用
用来检验高压电气设备在雷电过电压和 操作过电压作用下的绝缘性能和保护性能
高电压技术第六章
27
3) 串接直流发生器
Ud
高电压技术第六章
28
2.试验方法
被试品额定电压35kV及以下施加10—30kV直流电压 被试品额定电压110kV及以上施加40kV直流电压
试验时按每级0.5倍试验电压分阶段升高
每阶段停留1min,读微安表读数即为泄漏电流
绘制泄漏电流与加压时间、泄漏电流与试验电压关 系曲线后进行分析
整流元件D导通时间高电整压流技元术件第D截六止章时间
t
24
输出电压平均值
Ud
UmaxUm 2
in
输出电压脉动幅值
脉动系数 Q 2 UC
UUma2 -x Umin Uma-x Ud
U S
Ud
T
i d dt
0
TI d
SU Id
Ud 2fCUd
U Id 2 fC
高电压技术第六章
25
2) 倍压整流回路
高电压技术第六章
14
调压原理
高电压技术第六章
15
4.工频高压的测量方法 (1)低压侧测量 (2)高电侧测量
高电压技术第六章
16
电容效应(见书本的第64-65页)
高电压技术第六章
17
a.用静电电压表测量工频电压的有效值 b.用球隙进行测量工频电压的幅值
高电压技术第六章
18
c.用电容分压器配用低压仪表