1、會計學1絕緣絕緣(juyun)預防性實驗預防性實驗第一頁，共104頁。第1頁/共103頁第二頁，共104頁。第2頁/共103頁第三頁，共104頁。第3頁/共103頁第四頁，共104頁。第4頁/共103頁第五頁，共104頁。Chapter 5. 電氣設備絕緣電氣設備絕緣(juyun)試驗試驗絕緣絕緣(juyun)缺缺陷：陷：如絕緣開裂、局部如絕緣開裂、局部(jb)磨損、內含氣泡等磨損、內含氣泡等 局部性（集中性）缺陷局部性（集中性）缺陷 整體性（分布性）缺陷整體性（分布性）缺陷如絕緣全面受潮、老化引起絕緣性能下降如絕緣全面受潮、老化引起絕緣性能下降第5頁/共103頁第六頁，共104頁。絕緣絕緣(

2、juyun)試驗的類型試驗的類型非破壞性試驗（檢查性試驗）：指在較低的電壓下或非破壞性試驗（檢查性試驗）：指在較低的電壓下或用其他用其他(qt)不損傷絕緣的方法測量絕緣的各種特性，不損傷絕緣的方法測量絕緣的各種特性，由此判斷絕緣內部的缺陷。由此判斷絕緣內部的缺陷。絕緣電阻和吸收比、泄漏電流、介質損耗角正切、電絕緣電阻和吸收比、泄漏電流、介質損耗角正切、電壓分布、局部放電、油中溶解氣體的色譜分析壓分布、局部放電、油中溶解氣體的色譜分析破壞性試驗破壞性試驗(shyn)（耐壓試驗（耐壓試驗(shyn)）：指在絕緣）：指在絕緣上施加高于工作電壓的試驗上施加高于工作電壓的試驗(shyn)電壓，直接檢驗絕

3、電壓，直接檢驗絕緣的耐壓水平。緣的耐壓水平。交流耐壓、直流耐壓、沖擊耐壓交流耐壓、直流耐壓、沖擊耐壓第6頁/共103頁第七頁，共104頁。5.1 絕緣檢查絕緣檢查(jinch)性試驗性試驗一一. 絕緣電阻和吸收絕緣電阻和吸收(xshu)比測量比測量1. 多層介質多層介質(jizh)的吸收現象的吸收現象11221U2U2C1C2R1RUUi第7頁/共103頁第八頁，共104頁。0)(stiigI隨時間隨時間(shjin)(shjin)，最終達，最終達Ig Ig 第8頁/共103頁第九頁，共104頁。21210CCCUU21120CCCUU2111RRRUU2112RRRUU:0t電壓按電容反比分

4、配電壓按電容反比分配:t電壓按電阻正比分配電壓按電阻正比分配第9頁/共103頁第十頁，共104頁。110UU220UU電壓電壓(diny)過渡過程：過渡過程：teRRRCCCRRRUu2112122111teRRRCCCRRRUu2122112122212121)(RRRRCC時間常數時間常數第10頁/共103頁第十一頁，共104頁。流過雙層介質流過雙層介質(jizh)的電流：的電流：11CRiii22CRiii或或agtiIeRRRRCCCRCRURRUdtduCRui212121112221)()()(221111第11頁/共103頁第十二頁，共104頁。（穩(wěn)態(tài)）電導電流（穩(wěn)態(tài)）電導電流(

5、dinli)：（泄漏電流：（泄漏電流(dinli)）21RRUIgtaeRRRRCCCRCRUi2121211122)()()(22吸收吸收(xshu)電流：電流： 衰減很快衰減很快,幾秒內就進入穩(wěn)態(tài)幾秒內就進入穩(wěn)態(tài)21,RR,ai則則第12頁/共103頁第十三頁，共104頁。2. 絕緣電阻：施加直流電壓時測得的電阻，通常絕緣電阻：施加直流電壓時測得的電阻，通常指吸收電流指吸收電流(dinli)衰減完畢后測得的穩(wěn)態(tài)電阻衰減完畢后測得的穩(wěn)態(tài)電阻值。值。吸收吸收(xshu)比：比：6015156015601/IIIUIURRK第13頁/共103頁第十四頁，共104頁。判斷。判斷。第14頁/共103

6、頁第十五頁，共104頁。測試功效測試功效 :可有效地發(fā)現：（可有效地發(fā)現：（1）兩極間有穿透性的導電通道）兩極間有穿透性的導電通道 （2）整體受潮）整體受潮(shu cho)或局部或局部嚴重受潮嚴重受潮(shu cho) （3）表面污穢）表面污穢 不能發(fā)現的缺陷：不能發(fā)現的缺陷： (1) 絕緣中的局部缺陷絕緣中的局部缺陷 (2) 絕緣的老化絕緣的老化 判斷方法：將所測電阻值與標準及以往歷史數據比判斷方法：將所測電阻值與標準及以往歷史數據比 較較第15頁/共103頁第十六頁，共104頁。3. 兆歐表（搖表）兆歐表（搖表）)()(1221xxRfRRRfIIfGELGALVL1R2R01I1I2I

7、2IxR第16頁/共103頁第十七頁，共104頁。兆歐表電壓等級：兆歐表電壓等級：500V，1000V，2500V，5000V測量套管絕緣電阻的接線圖測量套管絕緣電阻的接線圖兆歐表兆歐表被試絕緣接在端子L和E之間，而保護(boh)端子G的作用是使絕緣表面泄漏電流不要流過線圈,測得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。第17頁/共103頁第十八頁，共104頁。第18頁/共103頁第十九頁，共104頁。4. 泄漏泄漏(xilu)電流測量電流測量試驗電壓試驗電壓(diny)比兆歐表工作電壓比兆歐表工作電壓(diny)高得多高得多:35kV以下設備：以下設備：1030kV110kV及以上設備：及以上設

8、備：40kV電壓可隨意調節(jié)，可監(jiān)測泄漏電壓可隨意調節(jié)，可監(jiān)測泄漏(xilu)電流的變化電流的變化能發(fā)現兆歐表不能發(fā)現的某些絕緣缺陷能發(fā)現兆歐表不能發(fā)現的某些絕緣缺陷第19頁/共103頁第二十頁，共104頁。1234)( Ai)(kVUtU2/tU發(fā)電機泄漏電流變化曲線發(fā)電機泄漏電流變化曲線 1良好絕緣；良好絕緣；2受潮絕緣；受潮絕緣；3有集中性缺陷；有集中性缺陷；4有危險的集中性缺陷有危險的集中性缺陷第20頁/共103頁第二十一頁，共104頁。泄漏電流泄漏電流(dinli)實驗接線圖實驗接線圖RVkVC2PVTOTVA1PVSAaba接線：測量準確，接線：測量準確，A 表在低壓表在低壓(dy)

9、側，側，讀數操作安全，但試品不接地讀數操作安全，但試品不接地 b接線：試品一端接地，測量系統(tǒng)在高壓側。為防止測量系統(tǒng)和試品高壓側電極及引線的電暈，需加屏蔽。儀表在高壓側，操作觀察時特別注意安全接線：試品一端接地，測量系統(tǒng)在高壓側。為防止測量系統(tǒng)和試品高壓側電極及引線的電暈，需加屏蔽。儀表在高壓側，操作觀察時特別注意安全第21頁/共103頁第二十二頁，共104頁。二二. 介質損耗角正切介質損耗角正切 的測量的測量tg1 1測試測試(csh)(csh)功效功效有效：整體受潮、全面老化有效：整體受潮、全面老化 b小電容試品的嚴重局部小電容試品的嚴重局部(jb)缺陷缺陷繞組上附積油泥繞組上附積油泥 絕

10、緣油臟污劣化等絕緣油臟污劣化等 很少有效：大容量設備的局部很少有效：大容量設備的局部(jb)缺陷缺陷第22頁/共103頁第二十三頁，共104頁。NC4C4R3RxCxRABPUCD1I2I2. 西林西林(x ln)電橋電橋通常通常(tngchng)施加施加 510kV交流電壓交流電壓第23頁/共103頁第二十四頁，共104頁。電橋平衡時：電橋平衡時：0ABU即：即：CBCAUUBDADUUBDCBADCAUUUU4231ZZZZ或或3241ZZZZ第24頁/共103頁第二十五頁，共104頁。xxCjRZ111NCjZ1244411CjRZ33RZ 第25頁/共103頁第二十六頁，共104頁。)

11、1 (2424234CRRCRCNxNxCCRCRRR4242242423)1 (441CRCRtgxx第26頁/共103頁第二十七頁，共104頁。1002f100004R取取則則：)(1010044444FCCCRtg3. 西林電橋西林電橋(din qio)接線接線正接線：點接地，點接高壓，試品兩端不能接地。電正接線：點接地，點接高壓，試品兩端不能接地。電橋可調部分處于低電位，調試方便安全，主要用于實驗室橋可調部分處于低電位，調試方便安全，主要用于實驗室試驗試驗 反接線：點接高壓，點接地，試品一端直接接地。電反接線：點接高壓，點接地，試品一端直接接地。電橋本體應有橋本體應有(yn yu)高絕

12、緣強度，有可靠的接地線高絕緣強度，有可靠的接地線 ，適，適用于現場試驗用于現場試驗第27頁/共103頁第二十八頁，共104頁。NC4C4R3RxCxRABPCDU西林電橋西林電橋(din qio)反接線反接線第28頁/共103頁第二十九頁，共104頁。4. 測量的影響因素測量的影響因素tg（1）外界電磁場干擾）外界電磁場干擾屏蔽屏蔽（2）溫度的影響）溫度的影響盡可能在盡可能在1030的條件下測量的條件下測量（3）試驗電壓的影響）試驗電壓的影響測量測量 與與 的關系，有助的關系，有助（一般（一般510kV) 于判斷絕緣的狀態(tài)和缺陷的類型，圖于判斷絕緣的狀態(tài)和缺陷的類型，圖3-11tgU（5）試品

13、電容量的影響）試品電容量的影響對電容量大的試品，測對電容量大的試品，測 不靈敏，應分別測量各部分的不靈敏，應分別測量各部分的tgtg（4）試品表面泄漏的影響）試品表面泄漏的影響將試品擦拭干凈，必要時將試品擦拭干凈，必要時 加屏蔽加屏蔽第29頁/共103頁第三十頁，共104頁。三三. 局部放電局部放電(fng din)及其測量（及其測量（Partial Discharge,PD)1. 局部局部(jb)放電一般概念放電一般概念對于測量套管、對于測量套管、電機電機(dinj)、變壓器、變壓器、電纜等絕緣的電纜等絕緣的裂縫、氣泡等內裂縫、氣泡等內在的局部缺陷在的局部缺陷比較有效。比較有效。第30頁/共

14、103頁第三十一頁，共104頁。aCgCbC氣隙氣隙ZaCgCbC局部放電局部放電(fng din)等值電路等值電路tUmsintUCCCumgbbgsingbgbaCCCCCC第31頁/共103頁第三十二頁，共104頁。sUrUsUrUit0ugut0sUrUguit形成時間形成時間第32頁/共103頁第三十三頁，共104頁。氣隙每次放電所釋放出的電荷量為：氣隙每次放電所釋放出的電荷量為：)(rsbabagrUUCCCCCqbaCC )(rsbgrUUCCq真實真實(zhnsh)放電量放電量 無法測量無法測量放電時放電時Ca 上的電壓變動為：上的電壓變動為：)(rsbabaUUCCCU第33

15、頁/共103頁第三十四頁，共104頁。即氣隙放電時，試品兩端電壓會下降即氣隙放電時，試品兩端電壓會下降 ，這相，這相當于試品放掉電荷當于試品放掉電荷q：aU)()(rsbabaUUCUCCqbaCC aaUCq視在放電視在放電(fng din)量量 rbgbqCCCq但但qqrqqr， q q能相對能相對(xingdu)(xingdu)反映反映qrqr的的大小大小rbgqqCC直流電壓下的局部放電直流電壓下的局部放電(fng din)比交流電壓下弱得多比交流電壓下弱得多 第34頁/共103頁第三十五頁，共104頁。2. 局部放電局部放電(fng din)參數參數(1) 視在放電視在放電(fng

16、 din)量量q (2) 放電放電(fng din)重復率重復率N (3) 放電能量放電能量W 通常指一次放電所消耗的能量通常指一次放電所消耗的能量babaggCCCCCC令令dtduCigg則脈沖電流則脈沖電流：放電能量：放電能量：)(2122rsggUUgggUUCduuCidtuWrs第35頁/共103頁第三十六頁，共104頁。)(rsgrUUCq)(21)(21rsbbgrsrUUCCCqUUqW設氣隙開始出現局部放電（設氣隙開始出現局部放電（ ）時的外加電）時的外加電壓瞬時值為壓瞬時值為 ，則有：，則有：sgUu iUibgbsUCCCU)(21rssiUUUUqW0rU若iqUW2

17、1則W的大小對電介質的老化速度有顯著的大小對電介質的老化速度有顯著(xinzh)影響影響 第36頁/共103頁第三十七頁，共104頁。3. 局部局部(jb)放電檢測方法放電檢測方法 伴隨局部放電會出現許多現象：電氣方面的如伴隨局部放電會出現許多現象：電氣方面的如電流脈沖、介質損耗增大、電磁波輻射等；非電方電流脈沖、介質損耗增大、電磁波輻射等；非電方面的如光、熱、噪聲、氣壓面的如光、熱、噪聲、氣壓(qy)變化、化學變化等變化、化學變化等，利用這些派生現象可以對局部放電進行測量。，利用這些派生現象可以對局部放電進行測量。(1). 非電檢測法非電檢測法 超聲波檢測法超聲波檢測法Ultra-high

18、Frequency,UHF（聲測聲測法法)工作原理：工作原理：通過檢測局放產生的聲波信號實現局放測量通過檢測局放產生的聲波信號實現局放測量特點：抗干擾能力強，使用方便，可以在運行中或耐壓實驗時檢測局部放電，常用作放電定位。特點：抗干擾能力強，使用方便，可以在運行中或耐壓實驗時檢測局部放電，常用作放電定位。目前體外特高頻傳感的目前體外特高頻傳感的GISGIS局部放電在線檢測、定位和診斷，研究佷活躍局部放電在線檢測、定位和診斷，研究佷活躍第37頁/共103頁第三十八頁，共104頁。n用于局部放電測量的超聲檢測系統(tǒng)用于局部放電測量的超聲檢測系統(tǒng)(xtng)，一般都包括三個基本部分，即聲電轉換、電信一

19、般都包括三個基本部分，即聲電轉換、電信號放大以及信號顯示。號放大以及信號顯示。聲聲電電轉轉換換前前置置放放大大電電光光轉轉換換光光電電轉轉換換主主放放大大顯顯示示光纖傳輸聲測量聲測量(cling)系統(tǒng)的方框圖系統(tǒng)的方框圖第38頁/共103頁第三十九頁，共104頁。原理原理(yunl)(yunl)：通過測量局放產生的光輻射實現局放測：通過測量局放產生的光輻射實現局放測量。光電轉換后，通過檢測光電流的特性量。光電轉換后，通過檢測光電流的特性可以實現局放類型識別。可以實現局放類型識別。沿面放電和電暈放電用光測法效果較好沿面放電和電暈放電用光測法效果較好光檢測法光檢測法第39頁/共103頁第四十頁，共

20、104頁。用氣相色譜儀，通過檢測變壓器油分解出的各種氣用氣相色譜儀，通過檢測變壓器油分解出的各種氣體的組成和濃度來確定故障（局放、過熱體的組成和濃度來確定故障（局放、過熱(u (u r)r)等）狀態(tài)。局部放電引起的氣相色譜特征是等）狀態(tài)。局部放電引起的氣相色譜特征是C2H2 C2H2 和和H2 H2 的含量較大。的含量較大。特點：靈敏度高，操作簡單，且設備不需要停電，特點：靈敏度高，操作簡單，且設備不需要停電， 適合在線絕緣監(jiān)測。適合在線絕緣監(jiān)測。色譜分析法（色譜分析法（DGA , Dissolved Gas Analysis)第40頁/共103頁第四十一頁，共104頁。變壓器油色譜在線監(jiān)測原

21、理圖變壓器油色譜在線監(jiān)測原理圖美國美國AVO公司變壓器油中溶解氣體色譜分析儀公司變壓器油中溶解氣體色譜分析儀第41頁/共103頁第四十二頁，共104頁。(2). 電氣電氣(dinq)檢測法檢測法 脈沖電流法脈沖電流法原理：發(fā)生局部原理：發(fā)生局部(jb)放電時，試品兩端出現瞬放電時，試品兩端出現瞬時的電壓降落，在檢測回路中引起一高頻脈沖時的電壓降落，在檢測回路中引起一高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后用示波器等測量電流，將它變換成電壓脈沖后用示波器等測量其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，經過校準就能得到視在放電量，一般單位比，經過校準就能得到視在

22、放電量，一般單位用用pC此方法靈敏度高，應用廣泛。此方法靈敏度高，應用廣泛。第42頁/共103頁第四十三頁，共104頁。基本測試基本測試(csh)回回路路a)并聯測試回路并聯測試回路b)串聯測試回路串聯測試回路c)橋式測試回路橋式測試回路mZ第43頁/共103頁第四十四頁，共104頁。n數字化測試數字化測試n 脈沖脈沖(michng)(michng)信號信號 n傳統(tǒng)方法用示波器觀測傳統(tǒng)方法用示波器觀測n計算機輔助測試系統(tǒng)與傳統(tǒng)的測試方法相結合計算機輔助測試系統(tǒng)與傳統(tǒng)的測試方法相結合, ,作出各作出各種譜圖和統(tǒng)計量，來分析局部放電情況。種譜圖和統(tǒng)計量，來分析局部放電情況。測量測量局放圖形局放圖形

23、特征提取特征提取識別分類識別分類識別結果識別結果數據庫數據庫第44頁/共103頁第四十五頁，共104頁。第45頁/共103頁第四十六頁，共104頁。第46頁/共103頁第四十七頁，共104頁。第47頁/共103頁第四十八頁，共104頁。第48頁/共103頁第四十九頁，共104頁。5.2 絕緣的高電壓絕緣的高電壓(diny)試驗試驗一一.工頻交流工頻交流(jioli)耐壓試驗耐壓試驗 工頻交流耐壓試驗是用來檢驗絕緣工頻交流耐壓試驗是用來檢驗絕緣(juyun)在工頻交流電壓下的性能，在有些場合也用來等效地檢驗絕緣在工頻交流電壓下的性能，在有些場合也用來等效地檢驗絕緣(juyun)對操作過電壓和雷電

24、過電壓的耐受能力。對操作過電壓和雷電過電壓的耐受能力。第49頁/共103頁第五十頁，共104頁。1. 高壓高壓(goy)試驗變壓器的特點：試驗變壓器的特點： )(1023AfCUI)(10232kVAfCUPCUf被試品電容被試品電容，試驗電壓，試驗電壓，kVF電源頻率，電源頻率，Hz變比大，絕緣裕度小變比大，絕緣裕度小 容量不大容量不大 第50頁/共103頁第五十一頁，共104頁。2. 試驗試驗(shyn)變壓器串級裝置變壓器串級裝置 采用串接線路把幾臺試變串接起來采用串接線路把幾臺試變串接起來(q li)，獲得很，獲得很高的試驗電壓，在技術上和經濟上都比較合理。高的試驗電壓，在技術上和經濟

25、上都比較合理。油箱本體不高，套管又長又大油箱本體不高，套管又長又大 運行時間不長，不需要復雜的冷卻系統(tǒng)運行時間不長，不需要復雜的冷卻系統(tǒng) 漏抗大，短路電流小漏抗大，短路電流小 第51頁/共103頁第五十二頁，共104頁。第52頁/共103頁第五十三頁，共104頁。T1T2T3TM1I3I4I1U2U13UU 14UU 2U2U2I2I2I2I23UABCDE累接式串接累接式串接試驗試驗(shyn)變壓器：變壓器： 第53頁/共103頁第五十四頁，共104頁。串級裝置串級裝置(zhungzh)的容量利用率：的容量利用率： T3的容量為：的容量為：22443IUIUPT2的容量為：的容量為：322

26、442233222PIUIUIUIUPT1的容量為：的容量為：32222223322111332PIUIUIUIUIUIUP第54頁/共103頁第五十五頁，共104頁。%50633333213PPPPPPWW總出裝置容量裝置容量(rngling)利用系數：利用系數：n級裝置容量利用系數：級裝置容量利用系數：12n第55頁/共103頁第五十六頁，共104頁。800kV工頻工頻(n pn)試變試變第56頁/共103頁第五十七頁，共104頁。3. 工頻高壓工頻高壓(goy)試驗的基本接線試驗的基本接線 2R1RAVkV1PVfLfC2PVFxCTMT第57頁/共103頁第五十八頁，共104頁。（1）

27、調壓方式）調壓方式(fngsh) 自耦調壓器：輸出波形自耦調壓器：輸出波形(b xn)好、體積小、價格便宜，好、體積小、價格便宜， 適于小容量工頻試驗變壓器的調壓適于小容量工頻試驗變壓器的調壓 移圈式調壓器：移圈式調壓器： 容量大、波形有一定畸變，適于應用在對波形要求不嚴格，且工頻容量大、波形有一定畸變，適于應用在對波形要求不嚴格，且工頻(n pn)試驗變壓器容量較大的場合試驗變壓器容量較大的場合電動機發(fā)電機組調壓：電動機發(fā)電機組調壓： 能得到很好的正弦波形并能均勻調壓，設備昂貴、保養(yǎng)維修費用高，用于對試驗要求很嚴格的大型試驗基地能得到很好的正弦波形并能均勻調壓，設備昂貴、保養(yǎng)維修費用高，用于

28、對試驗要求很嚴格的大型試驗基地第58頁/共103頁第五十九頁，共104頁。（2）“容升容升”現象現象(xinxing)工頻工頻(n pn)交流耐壓試驗，試驗變壓器的負荷為容性交流耐壓試驗，試驗變壓器的負荷為容性ILUCUUUUUUCLCCxLxUILUCUULU工頻交流耐壓試驗工頻交流耐壓試驗(shyn)，應直接測量被試品兩端電壓，應直接測量被試品兩端電壓第59頁/共103頁第六十頁，共104頁。4. 解決解決(jiju)試驗設備容量不足的辦法試驗設備容量不足的辦法對電纜、電容器等電容量較大的試品，為避免試驗回路顯著的對電纜、電容器等電容量較大的試品，為避免試驗回路顯著的“容升現象容升現象”或

29、諧振；試驗波形嚴重畸變需要或諧振；試驗波形嚴重畸變需要(xyo)補償試品需要補償試品需要(xyo)的超前無功功率的超前無功功率對大容量對大容量(rngling)試品進行交流耐壓試驗，當試驗設備容量試品進行交流耐壓試驗，當試驗設備容量(rngling)不足時，不足時，也可采用補償超前無功功率來滿足試驗條件也可采用補償超前無功功率來滿足試驗條件xCRiLU并聯電感補償超前無功并聯電感補償超前無功xCRLUi串連諧振法工頻試驗串連諧振法工頻試驗第60頁/共103頁第六十一頁，共104頁。串連串連(chun lin)諧振：諧振：CL1當當 ，電路發(fā)生串連諧振，電路發(fā)生串連諧振RUP2電源輸出無功功率為

30、零，只需提供有功功率電源輸出無功功率為零，只需提供有功功率RLCRQ1品質因數品質因數UQUC被試品上電壓被試品上電壓PQCRRUQC12被試品功率被試品功率可見可見(kjin)在較低的電源電壓下可獲得較高的試驗電壓，在較低的在較低的電源電壓下可獲得較高的試驗電壓，在較低的電源功率下可以獲得較大的試驗功率電源功率下可以獲得較大的試驗功率PQUUCC1Q通常通常第61頁/共103頁第六十二頁，共104頁。5. 工頻高電壓工頻高電壓(diny)的測量的測量球隙測壓器球隙測壓器測峰值測峰值靜電電壓表靜電電壓表測有效值測有效值峰值電壓表峰值電壓表分壓器配低壓儀表測量分壓器配低壓儀表測量第62頁/共10

31、3頁第六十三頁，共104頁。1可動電極可動電極 2固定固定(gdng)電極電極 3 屏蔽電極屏蔽電極 4燈泡燈泡 5、6反光鏡反光鏡7標尺標尺 8曲桿曲桿 O轉軸轉軸 f2U靜電電壓表工作靜電電壓表工作(gngzu)原理原理16543278Uf第63頁/共103頁第六十四頁，共104頁。1Z2Z1u2u21Nuu 22121ZZZuuN分壓比：分壓比：對純電容分壓器：對純電容分壓器：12121CCCuuN對純電阻分壓器：對純電阻分壓器：22121RRRuuN第64頁/共103頁第六十五頁，共104頁。二二. 直流高壓直流高壓(goy)試驗試驗 1. 直流高壓試驗直流高壓試驗(shyn)的場合的

32、場合 被試品的電容量很大的設備被試品的電容量很大的設備(如長電纜、電力電容器如長電纜、電力電容器)常用直流高電壓試驗來代替工頻電壓試驗。常用直流高電壓試驗來代替工頻電壓試驗。對直流輸電設備進行直流高壓試驗對直流輸電設備進行直流高壓試驗。泄漏電流測量泄漏電流測量第65頁/共103頁第六十六頁，共104頁。2. 直流高壓試驗直流高壓試驗(shyn)的特點的特點 試驗設備容量小，重量輕，便于現場試驗；試驗設備容量小，重量輕，便于現場試驗；可同時進行泄漏電流測量可同時進行泄漏電流測量直流耐壓試驗更能有效發(fā)現電機直流耐壓試驗更能有效發(fā)現電機定子端部的絕緣缺陷定子端部的絕緣缺陷對絕緣損傷小對絕緣損傷小對交

33、流電氣設備絕緣的考驗對交流電氣設備絕緣的考驗不如交流耐壓試驗接近實際不如交流耐壓試驗接近實際第66頁/共103頁第六十七頁，共104頁。3. 直流高電壓直流高電壓(diny)的產生的產生 半波整流半波整流 LRCRTV2CTV11231CV2倍壓整流倍壓整流 2Um+ - + - + - + - + - Um第67頁/共103頁第六十八頁，共104頁。串級直流高壓串級直流高壓(goy)發(fā)生器發(fā)生器 UoRor空載輸出電壓：空載輸出電壓：Uo2nUmUm電源交流電壓幅值電源交流電壓幅值n級數級數第68頁/共103頁第六十九頁，共104頁。第69頁/共103頁第七十頁，共104頁。4. 直流高電壓

34、直流高電壓(diny)的測量的測量 用球隙測壓器測量直流高壓的最大值；用球隙測壓器測量直流高壓的最大值；用靜電電壓表測量直流高壓的平均值；用靜電電壓表測量直流高壓的平均值；用高值電阻串接微安表或高值電阻分壓器配低壓儀表測量；用高值電阻串接微安表或高值電阻分壓器配低壓儀表測量；第70頁/共103頁第七十一頁，共104頁。三三. 沖擊沖擊(chngj)高電壓試驗高電壓試驗 沖擊高電壓試驗是用來檢驗各種高壓電氣設備沖擊高電壓試驗是用來檢驗各種高壓電氣設備在雷電在雷電(lidin)過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能或保過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能或保護性能。護性能。整流充電整流充電 沖擊電壓沖擊

35、電壓發(fā)生器本體發(fā)生器本體被試品被試品控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)沖擊電壓沖擊電壓測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)第71頁/共103頁第七十二頁，共104頁。1. 單級沖擊單級沖擊(chngj)電壓發(fā)生器電壓發(fā)生器 out1221/)()(ttttAeAeeeAtu1/tAe2/tAe1 波長時間常數波長時間常數 波前時間常數波前時間常數 2第72頁/共103頁第七十三頁，共104頁。out)1 (2/teA2C1C1RS0Uu通常通常 21在波前時間范圍內在波前時間范圍內11/te)(2/1 (tetuA第73頁/共103頁第七十四頁，共104頁。1C2RS0Uu同樣在波長時間范圍內同樣在波長時間范圍內02/te1/)(

36、tetuAout1/tAeA第74頁/共103頁第七十五頁，共104頁。1C2RS0Uu獲得波長獲得波長 2C1C1RS0Uu獲得波前獲得波前 1C2RS2C1R0U2u獲得沖擊全波獲得沖擊全波 第75頁/共103頁第七十六頁，共104頁。1C2RS2C1R0U2u高效率回路高效率回路 1C2RS2C1R0U2u2112,CCRR21,CR波前電阻波前電阻 波前電容波前電容 12,CR波長電阻波長電阻 主電容主電容 第76頁/共103頁第七十七頁，共104頁。02112UCCCUm21102CCCUUm 沖擊沖擊(chngj)電壓電壓 發(fā)生器發(fā)生器 利利 用系數用系數開關開關(kigun)合閘

37、后，合閘后，C1和和C2上的電壓最大值可達：上的電壓最大值可達： 1C2RS2C12R0U2u11R11R阻尼電阻阻尼電阻 12R波前電阻波前電阻 2112211RRRCCC第77頁/共103頁第七十八頁，共104頁。2.多級多級 沖擊電壓沖擊電壓(diny)發(fā)生器發(fā)生器(Marx回路）回路） 原理原理(yunl)接線圖接線圖工作原理：并聯工作原理：并聯(bnglin)充電、串聯放電充電、串聯放電CCC2UVCUTCDR1FdrCRR2FdrCRR3FdrCRR2C4Fdr2R12R123456789接被試品接被試品第78頁/共103頁第七十九頁，共104頁。充電充電(chng din)過程過

38、程:CUVCUTDRCRRCRRCRR各級電容器各級電容器C經數目經數目(shm)不等的充電電阻不等的充電電阻R并聯地由電壓為并聯地由電壓為UC的整流電源充電，在充電時間足夠長時，全部電容都幾乎能充電到電壓的整流電源充電，在充電時間足夠長時，全部電容都幾乎能充電到電壓UC，點點2、4、6、8對地電位均為對地電位均為UC，而點，而點1、3、5、7均為地電位。均為地電位。 第79頁/共103頁第八十頁，共104頁。放電放電(fng din)過程過程:一旦第一對火花一旦第一對火花(huhu)球隙球隙F1被擊穿，各級球隙被擊穿，各級球隙F2、F3、F4將迅速依次擊穿，各臺電容器被串連起來，發(fā)生器立即從

39、充電狀態(tài)轉為放電過程，將迅速依次擊穿，各臺電容器被串連起來，發(fā)生器立即從充電狀態(tài)轉為放電過程，F1被稱為被稱為“點火球隙點火球隙”。CCUTCDR1FdrCRR2FdrCRR3FdrCRR4F12345678-UC-2UC-2UCC-3UC-3UC-4UC第80頁/共103頁第八十一頁，共104頁。2UC1FdrCR2FdrC3FdrC2C4Fdr2R12R123456789放電放電(fng din)等值回路等值回路:CmnUU2第81頁/共103頁第八十二頁，共104頁。說明說明: 無論從隔離相鄰各點的作用無論從隔離相鄰各點的作用(zuyng)看，還是從減看，還是從減輕附加放電的不利影響來看

40、，輕附加放電的不利影響來看，R值都必須足夠大；值都必須足夠大； 由于各級球隙由于各級球隙F1F4上擊穿前出現的電壓是逐級增上擊穿前出現的電壓是逐級增大的，所以通常將各級球隙的極間距離也調整成逐級增大的，所以通常將各級球隙的極間距離也調整成逐級增大；大； 把阻尼電阻把阻尼電阻R11分散到各級中去，阻尼各種雜散參數分散到各級中去，阻尼各種雜散參數構成的雜散振蕩，元件安裝結構上也比較合理；構成的雜散振蕩，元件安裝結構上也比較合理；第82頁/共103頁第八十三頁，共104頁。沖擊電壓發(fā)生器的起動沖擊電壓發(fā)生器的起動(q dn)方方式式: 自起動自起動(q dn)方式方式 點火脈沖起動點火脈沖起動(q

41、dn)020111UUnUUnrRnCCmCd多級發(fā)生器簡化多級發(fā)生器簡化為單級發(fā)生器電路：為單級發(fā)生器電路：第83頁/共103頁第八十四頁，共104頁。點火球隙：點火球隙：1接地球極接地球極2針極針極3絕緣體絕緣體4高壓球極高壓球極第84頁/共103頁第八十五頁，共104頁。600kV沖擊沖擊(chngj)電壓發(fā)生器電壓發(fā)生器采用足夠大的屏蔽電極，可大大采用足夠大的屏蔽電極，可大大縮小發(fā)生器對周圍物體縮小發(fā)生器對周圍物體(wt)的安全距的安全距離。圖中為小塊金屬片拼成的單離。圖中為小塊金屬片拼成的單環(huán)屏蔽電極，也可以用雙環(huán)或球形環(huán)屏蔽電極，也可以用雙環(huán)或球形第85頁/共103頁第八十六頁，共

42、104頁。3. 沖擊沖擊(chngj)電壓發(fā)生器的近似計算電壓發(fā)生器的近似計算 00tmU2T0.50.30.91T1t2tBACDF第86頁/共103頁第八十七頁，共104頁。決定波前時間決定波前時間T1時忽略時忽略 的作用的作用： 2R2R1C2C1R)()(2/1tmeUtu則則其中其中212112CCCCR0Uu第87頁/共103頁第八十八頁，共104頁。由由 的定義：的定義：1T)(21/13.0tmmeUU)1(9.022/tmmeUU7.021/te1.022/te27ln12 tt第88頁/共103頁第八十九頁，共104頁。ABD 與與 0CF相似相似(xin s)，6 . 0

43、13 . 09 . 0121mmmUUUttT2121211221213336 . 07ln6 . 0CRCCCCRttT第89頁/共103頁第九十頁，共104頁。決定波長時間決定波長時間T2時忽略時忽略 的作用的作用： 1R1/)(tmeUtu則則其中其中)(2121CCR1C2R2C0Uu由由 的定義：的定義：2T2/12/mTmUeU12212127 . 0)(7 . 02lnCRCCRT1R第90頁/共103頁第九十一頁，共104頁。多級沖擊多級沖擊(chngj)電壓發(fā)生器波形調整：電壓發(fā)生器波形調整：21211)3CRR （2113 CRT 波前時間波前時間一般(ybn)調波前電阻R

44、121221227 . 0)7 . 0CRCCRT（波長時間波長時間一般(ybn)調波尾電阻R2幅值：增加幅值：增加n，可增大可增大U2m；調整各級調整各級UC利用系數：利用系數：2112112CCCRRR第91頁/共103頁第九十二頁，共104頁。沖擊沖擊(chngj)電壓發(fā)生器設計：電壓發(fā)生器設計：由所要求的試驗電壓波形（已知由所要求的試驗電壓波形（已知 ），），求出各回路參數求出各回路參數mUTT,212121121,RRRCC1C2)105(C一般取一般取 ，在保證不出現寄生，在保證不出現寄生振蕩的前提下，振蕩的前提下， 盡可能小盡可能小 11R試驗電壓波形試驗電壓波形各回路參數各回路參數實測波形實測波形第92頁/共103頁第九十三頁，共104頁。試用近似計算法初步確定沖擊電壓發(fā)生器的各個試用近似計算法初步確定沖擊電壓發(fā)生器的各個參數，并選定高壓電容的規(guī)格與數量。設沖擊主電容參數，并選定高壓電容的規(guī)格與