高電壓實驗的目的和任務

1.熟悉和掌握高電壓試驗的基本技術。2.通過試驗，培養同學分析問題和解決問題的能力，使同學們初步掌握進行高壓試驗研究的一些基本方法。3.樹立安全第一的觀點，保證人身和設備的安全是進行高壓試驗特別強調的問題，思想上必須自始至終保持高度的重視。絕緣中的缺陷分類絕緣中的缺陷可分為兩類:一類是局部性或集中性的缺陷另一類是整體性或分布性的缺陷:整體絕緣老化、變質、受潮、絕緣性能下降▼絕緣試驗的類型1、非破壞性試驗（檢查性試驗）：指在較低的電壓下或用其他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。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第一節絕緣電阻、吸收比和泄漏電流的測量1.多層介質的吸收現象隨時間ｔ↑，ｉ最終達Ig電壓按電容反比分配電壓按電阻正比分配2、絕緣電阻施加直流電壓時測得的電阻，通常指吸收電流衰減完畢后測得的穩態電阻值。吸收比：K1>1，K1值越大，表示吸收現象越顯著，絕緣的性能越好絕緣狀態的判定

吸收比K（及極化指數P，下同）的下降。當K=1或接近于1，則設備基本喪失絕緣能力電力設備預防性試驗規程等規定：電力變壓器及大型發電機凡采用瀝青浸膠及烘卷云母絕緣者：K值應不小于1.3，，P值應不小于1.5；大型發電機采用環氧粉云母者：K值應不小于1.6，，P應不小于2.0；發電機容量在200MW及以上，推薦測量

測試功效:可有效地發現：（1）兩極間有穿透性的導電通道（2）整體受潮或局部嚴重受潮（3）表面污穢不能發現的缺陷：(1)絕緣中的局部缺陷(2)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較兆歐表的工作原理及接線圖注意事項(1)先拆除被試品的電源和對外一切連線,將其接地并放電(2)待手搖發電機穩定以后,再將兩端子接在試品上(3)60秒后再讀數(4)對大容量試品,測好以后先斷兩端子接線,后停手搖發電機(5)注意溫度和濕度的較正3.泄漏電流測量試驗電壓比兆歐表工作電壓高得多:35kV以下設備：10～30kV110kV及以上設備：40kV能發現兆歐表不能發現的某些絕緣缺陷電壓可隨意調節，可監測泄漏電流的變化泄漏電流實驗接線圖VkV~Taba接線：測量準確，μA表在低壓側，讀數操作安全，但試品不接地b接線：試品一端接地，測量系統在高壓側。為防止測量系統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二.介質損耗角正切的測量1．測試功效有效：ａ．整體受潮、全面老化

b．小電容試品的嚴重局部缺陷

c．繞組上附積油泥

d．絕緣油臟污劣化等

很少有效：大容量設備的局部缺陷2.西林電橋通常施加5～10kV交流電壓∵∴∵取則：3.西林電橋接線正接線：Ｄ點接地，Ｃ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，主要用于實驗室試驗反接線：Ｄ點接高壓，Ｃ點接地，試品一端直接接地。電橋本體應有高絕緣強度，有可靠的接地線，適用于現場試驗4.測量的影響因素（1）外界電磁場干擾——屏蔽（2）溫度的影響——盡可能在10~30℃的條件下測量（3）試驗電壓的影響——測量與的關系，有助（一般5～10kV)

于判斷絕緣的狀態和缺陷的類型，圖3-11（5）試品電容量的影響——對電容量大的試品，測不靈敏，應分別測量各部分的（4）試品表面泄漏的影響——將試品擦拭干凈，必要時加屏蔽三.局部放電及其測量（PartialDischarge,PD)1.局部放電一般概念對于測量套管、電機、變壓器、電纜等絕緣的裂縫、氣泡等內在的局部缺陷比較有效。氣隙ΙⅡZ~ΙⅡ局部放電等值電路氣隙每次放電所釋放出的電荷量為：－真實放電量無法測量放電時Ca

上的電壓變動為：即氣隙放電時，試品兩端電壓會下降，這相當于試品放掉電荷q：－視在放電量但q∝qr，∴q能相對反映qr的大小直流電壓下的局部放電比交流電壓下弱得多

2.局部放電參數(1)視在放電量q(2)放電重復率N(3)放電能量W通常指一次放電所消耗的能量令則脈沖電流：放電能量：設氣隙開始出現局部放電（）時的外加電壓瞬時值為，則有：W的大小對電介質的老化速度有顯著影響3.局部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。(1).非電檢測法超聲波檢測法Ultra-highFrequency,UHF（聲測法)工作原理：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。目前體外特高頻傳感的GIS局部放電在線檢測、定位和診斷，研究佷活躍用于局部放電測量的超聲檢測系統，一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。聲電轉換前置放大電光轉換光電轉換主放大顯示光纖傳輸聲測量系統的方框圖原理：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光檢測法用氣相色譜儀，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、過熱等）狀態。局部放電引起的氣相色譜特征是C2H2

和H2

的含量較大。特點：靈敏度高，操作簡單，且設備不需要停電，適合在線絕緣監測。色譜分析法（DGA,DissolvedGasAnalysis)(2).電氣檢測法脈沖電流法原理：發生局部放電時，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比，經過校準就能得到視在放電量，一般單位用pC此方法靈敏度高，應用廣泛。基本測試回路a)并聯測試回路b)串聯測試回路c)橋式測試回路數字化測試脈沖信號傳統方法用示波器觀測計算機輔助測試系統與傳統的測試方法相結合,作出各種譜圖和統計量，來分析局部放電情況。測量局放圖形特征提取識別分類識別結果數據庫6絕緣的高電壓試驗一.工頻交流耐壓試驗

工頻交流耐壓試驗是用來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對操作過電壓和雷電過電壓的耐受能力。800kV工頻試變工頻高壓試驗的基本接線AVkV~TMT二.直流高壓試驗

1.直流高壓試驗的場合

被試品的電容量很大的設備(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。對直流輸電設備進行直流高壓試驗。泄漏電流測量2.直流高壓試驗的特點

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直流耐壓試驗更能有效發現電機定子端部的絕緣缺陷對絕緣損傷小對交流電氣設備絕緣的考驗不如交流耐壓試驗接近實際3.直流高電壓的產生

半波整流

T~VT~V1123V2倍壓整流

2Um+

-

+

-

+

-

+

-

+

-

Um串級直流高壓發生器

UoRor空載輸出電壓：Uo＝2nUmUm－電源交流電壓幅值n－級數三.沖擊高電壓試驗

沖擊高電壓試驗是用來檢驗各種高壓電氣設備在雷電過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能或保護性能。整流充電沖擊電壓發生器本體被試品控制系統沖擊電壓測量系統多級沖擊電壓發生器(Marx回路）

原理接線圖工作原理：并聯充電、串聯放電T123456789接被試品600kV沖擊電壓發生器