電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)2本章內(nèi)容電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣試驗(yàn)的必要性絕緣往往是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，絕緣故障通常是引發(fā)電力系統(tǒng)事故的首要原因。電介質(zhì)理論仍遠(yuǎn)未完善，須借助于各種絕緣試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)和掌握絕緣的狀態(tài)和性能。 絕緣試驗(yàn)的分類(lèi) 非破壞性試驗(yàn):(預(yù)防性試驗(yàn)) 指較低電壓下或用其他不損傷絕緣的方法來(lái)測(cè)定電氣設(shè)備絕緣的某些特性及其變化情況,從而判斷在加工制造和運(yùn)輸、運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的絕緣缺陷。 絕緣電阻及泄露電流、介質(zhì)損耗、局部放電等測(cè)量，色譜分析、X射線(xiàn)及超聲波探測(cè)絕緣缺陷等破壞性試驗(yàn):(高電壓試驗(yàn)) 模擬設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際可能碰到的危險(xiǎn)的過(guò)電壓狀況，對(duì)絕緣加上與之等價(jià)的高電壓來(lái)

2、進(jìn)行試驗(yàn)，從而考核絕緣的耐電強(qiáng)度。 工頻耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、沖擊耐壓試驗(yàn)5l 在新設(shè)備投入運(yùn)行前，在交接、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)中進(jìn)行l(wèi) 運(yùn)行中的各種電氣設(shè)備的絕緣定期進(jìn)行檢查，以便及早發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，及時(shí)更換或修復(fù)，防患于未然。 l 由于缺陷種類(lèi)很多、影響各異，所以絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的項(xiàng)目也就多種多樣。每個(gè)項(xiàng)目所反映的絕緣狀態(tài)和缺陷性質(zhì)亦各不相同，故同一設(shè)備往往要接受多項(xiàng)試驗(yàn)，才能作出比較準(zhǔn)確的判斷和結(jié)論。 6l 電氣設(shè)備的絕緣在運(yùn)行中除了長(zhǎng)期受到工作電壓（工頻交流電壓或直流電壓）的作用外，還會(huì)受到各種過(guò)電壓的侵襲。l為了檢驗(yàn)電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，在出廠(chǎng)時(shí)、安裝調(diào)試時(shí)或大修后需要進(jìn)行各種高電壓試驗(yàn)。l

3、在高壓試驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)能模擬出這些試驗(yàn)電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備絕緣進(jìn)行耐壓試驗(yàn)以考驗(yàn)各種絕緣耐受這些高電壓作用的能力。7絕緣的高電壓試驗(yàn) 在高壓試驗(yàn)室用工頻交流高壓、直流高壓、雷電沖擊高壓、操作沖擊高壓等模擬電氣設(shè)備的絕緣在運(yùn)行中受到的工作電壓，用以考驗(yàn)各種絕緣耐受這些高電壓作用的能力。特點(diǎn)l具有破壞性試驗(yàn)的性質(zhì)。 l一般放在非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目合格通過(guò)之后進(jìn)行，以避免或減少不必要的損失。89 絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一，通常都用兆歐表來(lái)測(cè)量絕緣電阻。用兆歐表來(lái)測(cè)量電氣設(shè)備的絕緣電阻被廣泛的運(yùn)用在常規(guī)絕緣試驗(yàn)中。 1 絕緣電阻l絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結(jié)構(gòu)

4、的絕緣狀態(tài)最基本的綜合性特性參數(shù)。絕緣狀態(tài)最基本的綜合性特性參數(shù)。10兆歐表的原理接線(xiàn)圖 L:線(xiàn)路端 E:接地端 G:屏蔽端l流比計(jì)式的測(cè)量機(jī)構(gòu)M，包括處在永磁磁場(chǎng)內(nèi)的可動(dòng)部分電壓線(xiàn)圈LV和電流線(xiàn)圈LA。l被試物接到L和E之間時(shí)，搖動(dòng)發(fā)電機(jī)手柄，直流電壓就加到兩個(gè)并聯(lián)的支路上。lG的作用是使絕緣表面泄漏電流不要流過(guò)線(xiàn)圈LA,測(cè)得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。11l電壓線(xiàn)圈LV和電流線(xiàn)圈中電流產(chǎn)生的力矩方向相反,使可動(dòng)部分旋轉(zhuǎn)。l當(dāng)?shù)竭_(dá)平衡時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的角度正比于IV/IA。l偏轉(zhuǎn)角度與試品絕緣電阻關(guān)系為:兆歐表的原理接線(xiàn)圖)()()(xVAxAVRfRRRfIIf12 2 吸收比 多層

5、絕緣介質(zhì)在直流電壓作用下,有吸收現(xiàn)象,即電流隨所加電壓時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減小，最后趨于一恒定值（泄漏電流)。其絕緣電阻也將隨時(shí)間的變化而變化,可據(jù)此作為判斷絕緣狀態(tài)的依據(jù) 131415 絕大多數(shù)設(shè)備絕緣采用的是多種介質(zhì)分層結(jié)構(gòu)。就基本機(jī)理而言，多種介質(zhì)中的吸收現(xiàn)象與雙層介質(zhì)沒(méi)什么不同。雙層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象略講16 為了分析方便，改用電阻R1和R2代替上圖中的電導(dǎo)G1和G2。（R11/G1, R2=1/G2) 開(kāi)關(guān)S合閘作為時(shí)間t的起點(diǎn)，在t=0+的極短時(shí)間內(nèi)，層間電壓按下式分布 21210CCCUU21120CCCUU略講17 達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，層間電壓按電阻分布 2111RRRUU2122RRRUU

6、穩(wěn)態(tài)電流將為電導(dǎo)電流 21RRUIg略講18 由于存在吸收現(xiàn)象，1、2上的初始電壓和穩(wěn)態(tài)時(shí)的不等，該過(guò)程中，層間電壓變化為： teRRRCCCRRRUu2112122111teRRRCCCRRRUu2122112122212121)(RRRRCC時(shí)間常數(shù)為:略講19 流過(guò)雙層介質(zhì)的電流為： 11CRiii22CRiii 或 用流過(guò)R1和C1的電流表示,則： teRRRRCCCRCRURRUi21212212112221)()()( 上式中,第一項(xiàng)為電導(dǎo)電流Ig,第二項(xiàng)為吸收電流ia： 絕緣嚴(yán)重受潮或出現(xiàn)導(dǎo)電性缺陷時(shí)，阻值R1、R2或兩者之和顯著減小，Ig大大增加，而ia迅速衰減,吸收過(guò)程很快

7、略講20l 吸收比K定義為加壓60s時(shí)的絕緣電阻與15s時(shí)的絕緣電阻比值。吸收比的定義及判斷方法l K恒大于1，且越大表示絕緣性能越好。絕緣受潮后，吸收電流衰減很快，在15s時(shí)已衰減很多，60s時(shí)的絕緣電阻和15s時(shí)已經(jīng)比較接近,其極限值為1。l 一般認(rèn)為如K1.3，就可判斷為絕緣可能受潮。ssRRK1560121被試品被試品1的絕緣的絕緣狀況較好。狀況較好。被試品被試品2的絕緣的絕緣狀況較差，受狀況較差，受潮較為嚴(yán)重，潮較為嚴(yán)重，必須進(jìn)行干燥必須進(jìn)行干燥處理。處理。補(bǔ) 充22min1min102RRK l 對(duì)于220kV及以上且容量為120MVA及以上的電力變壓器或功率在200MW及以上的同

8、步發(fā)電機(jī)均應(yīng)測(cè)量極化指數(shù)。23l 不論是絕緣電阻的絕對(duì)值或是吸收比都只是參考性的。如不滿(mǎn)足最低合格值，則絕緣中肯定存在某種缺陷；但是，如已滿(mǎn)足最低合格值，也還不能肯定絕緣是良好的。l 有些絕緣，特別是油浸的或電壓等級(jí)較高的絕緣，即使有嚴(yán)重缺陷，用兆歐表測(cè)得的絕緣電阻值、吸收比，仍可能滿(mǎn)足規(guī)定要求，這主要是因?yàn)檎讱W表的電壓較低的緣故。 24三比較方法 若個(gè)別試驗(yàn)項(xiàng)目不合格，達(dá)不到規(guī)程的要求，可使用三比較方法。l與同類(lèi)型設(shè)備作比較 同類(lèi)型設(shè)備在同樣條件下所得的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該大致相同,若差別很大就可能存在問(wèn)題l在同一設(shè)備的三相試驗(yàn)結(jié)果之間進(jìn)行比較 若有一相結(jié)果相差達(dá)50%以上,該相很可能存在缺陷l與該

9、設(shè)備技術(shù)檔案中的歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 若性能指標(biāo)有明顯下降情況,即可能出現(xiàn)新的缺陷 返回返回25測(cè)量絕緣電阻的作用返回26l測(cè)量泄漏電流從原理上來(lái)說(shuō)，與測(cè)量絕緣電阻是相似的，但它所加的直流電壓要高得多，能發(fā)現(xiàn)用兆歐表所不能顯示的某些缺陷，具有自己的某些特點(diǎn)。27泄漏電流試驗(yàn)接線(xiàn)圖 1 泄漏電流測(cè)量原理微安表微安表28泄漏電流試驗(yàn)接線(xiàn)圖 lR為保護(hù)電阻，以限制初始充電電流和故障短路電流不超過(guò)整流元件和變壓器的允許值。l整流所得的直流高壓可用高壓靜電電壓表PV2測(cè)得l泄漏電流則以接在被試品TO高壓側(cè)或接地側(cè)的微安表來(lái)測(cè)量。29l加在試品上的直流電壓要比兆歐表的工作電壓高得多，可達(dá)10kV以上2 泄

10、漏電流測(cè)量的特點(diǎn)l能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的某些缺陷，如未貫穿的集中性缺陷l可在試驗(yàn)中隨電壓升高，觀察泄漏電流與時(shí)間的關(guān)系，繪出曲線(xiàn)進(jìn)行全面分析3031小 結(jié)l絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣狀態(tài)最基本的綜合特性參數(shù)。 l電氣設(shè)備中大多采用組合絕緣和層式結(jié)構(gòu)，在直流電壓下均有明顯的吸收現(xiàn)象，測(cè)量吸收比可檢驗(yàn)絕緣是否嚴(yán)重受潮或存在局部缺陷。 l測(cè)量泄漏電流從原理上來(lái)說(shuō)，與測(cè)量絕緣電阻是相似的，但它所加的直流電壓要高得多，能發(fā)現(xiàn)用兆歐表所不能顯示的某些缺陷，具有自己的某些特點(diǎn)。返回作業(yè)：3.1 3.2(教材P94)32ltan能反映絕緣的整體性缺陷(例如全面老化)和小電容試品中的嚴(yán)重局部性缺陷。

11、根據(jù)tan隨電壓而變化的曲線(xiàn)，可判斷絕緣是否受潮、含有氣泡及老化的程度。l測(cè)量tan不能靈敏地反映大容量發(fā)電機(jī)、變壓器和電力電纜(它們的電容量都很大)絕緣中的局部性缺陷，這時(shí)盡可能將這些設(shè)備分解成幾個(gè)部分，然后分別測(cè)量。 l介質(zhì)的功率損耗P與介質(zhì)損耗角正切tan成正比,所以后者是絕緣品質(zhì)的重要指標(biāo)，測(cè)量tan值是判斷電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的一項(xiàng)靈敏有效的方法。 33西林電橋原理接線(xiàn)圖西林電橋測(cè)量法的基本原理 3435BDADCBCAUUUU.BDCBADCAUUUU. 橋臂CA和AD中流過(guò)電流相同,而CB和BD中流過(guò)電流相同。所以各橋臂電壓之比即相應(yīng)的阻抗之比。 43ZZZZNX略講36 式中Zx、

12、Zn、Z3、Z4分別是電橋的試樣阻抗，標(biāo)準(zhǔn)電容器阻抗以及橋臂Z3和Z4的阻抗 11xxxjCZRw=+1NNZjCw=33ZR=44411j CZRw=+略講37而介質(zhì)并聯(lián)等值電路的介質(zhì)損耗角正切為：)1 (2424234RCRCRCNxNxCRCRCRR24242242423)1 (可求得試品電容和等值電阻分別為441RCRCtgxx38因?yàn)?，如取 ，并取C4的單位為uF,則1002f10004R4Ctg 為了讀數(shù)的方便于工作,通常將面板上可調(diào)電容C4的電容值直接標(biāo)記成被試品的正切值 如C4=0.006uF,直接標(biāo)成0.6%介損角正切值的實(shí)際使用39當(dāng) 時(shí)，試樣電容可近似地按下式計(jì)算： t

13、an0.1x 當(dāng)橋臂電阻R3，R4和電容CN，C4已知時(shí)就可以求得試樣電容和損耗角正切。 342342424234)1 ()1 (RCRtgRCRRCRCRCNNNx試品電容的近似值40反接法: 由于絕大多數(shù)電氣設(shè)備的金屬外殼是直接放在接地底座上的，換言之，被試品的一極往往是固定接地的,應(yīng)改用下圖的反接線(xiàn)法進(jìn)行測(cè)量。 西林電橋反接線(xiàn)原理圖 電橋平衡的過(guò)程與正接線(xiàn)時(shí)無(wú)異，所不同者在于各個(gè)調(diào)節(jié)元件、檢流計(jì)和屏蔽網(wǎng)均處于高電位，故必須保證足夠的絕緣水平和采取可靠的保護(hù)措施。 41IIIIRCRtanSPIUUIIIIIRRCRtan42影響西林電橋測(cè)量的因素 l測(cè)試tan時(shí)排除電場(chǎng)干擾的方法主要有屏

14、蔽、選相、倒相法、移相法和采用反干擾電源平衡干擾等方法。l防止外界磁場(chǎng)干擾的主要措施是將測(cè)量?jī)x器盡量遠(yuǎn)離干擾源。1 外界電磁場(chǎng)的干擾影響43l溫度對(duì)tan值的影響很大，具體的影響程度隨絕緣材料和結(jié)構(gòu)的不同而異。l一般來(lái)說(shuō)，tan隨溫度的增高而增大。l現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)的絕緣溫度是不一定的，所以為了便于比較，應(yīng)將在各種溫度下測(cè)得的tan值換算到20時(shí)的值。 443 試驗(yàn)電壓的影響 l良好的絕緣在額定電壓范圍內(nèi),tan不隨電壓的升高而明顯增加l若絕緣內(nèi)部有缺陷時(shí)（如氣泡），若試驗(yàn)電壓超過(guò)氣泡的放電電壓時(shí)，tan將隨試驗(yàn)電壓的升高而明顯增加45464748 對(duì)于電容量較小的試品(例如套管、互感器等)，測(cè)量t

15、an能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性缺陷和整體分布性缺陷。 但對(duì)電容量較大的試品(例如大中型發(fā)電機(jī)、變壓器、電力電纜、電力電容器等)測(cè)量tan只能發(fā)現(xiàn)整體分布性缺陷。4 試品電容量的影響 495 試品表面泄漏的影響 試品表面泄漏電阻總是與試品等值電阻Rx并聯(lián)，顯然會(huì)影響所測(cè)得的tan值，在試品的Cx較小時(shí)尤需注意。 測(cè)試前應(yīng)當(dāng)清除絕緣表面的積污和水分，必要時(shí)還可在絕緣上裝設(shè)屏蔽極。5051返回返回小 結(jié)tgtgtg作業(yè)：3.4(教材P95)52局部放電： 高壓電氣設(shè)備的絕緣內(nèi)部總是存在一些缺陷,如氣泡空隙、雜質(zhì)等。由于這些異物的電導(dǎo)和介電常數(shù)不同于絕緣物，故在外加電場(chǎng)作用下，這些異物附近將具有比周?chē)?/p>

16、的場(chǎng)強(qiáng)，有可能引起該處物質(zhì)產(chǎn)生電離放電現(xiàn)象，稱(chēng)為局部放電。53局部放電的影響：l放電產(chǎn)生的帶電粒子不斷撞擊絕緣，有可能破壞絕緣高分子的結(jié)構(gòu)，造成裂解l放電能量產(chǎn)生的熱能使絕緣內(nèi)部溫度升高而引起熱裂解l在局部放電區(qū)，強(qiáng)烈的離子復(fù)合會(huì)產(chǎn)生高能輻射線(xiàn)，引起材料分解l氣隙中如含有氧和氮，放電可產(chǎn)生臭氧和硝酸等強(qiáng)烈的氧化劑和腐蝕劑，使纖維、樹(shù)脂、浸漬劑等材料發(fā)生化學(xué)破壞54(a)示意圖 (b)等值電路3.4.1 局部放電測(cè)量基礎(chǔ) 絕緣內(nèi)部氣隙局部放電的等值電路 Cg:氣隙的電容Cb:與氣隙串聯(lián)部分的電容Ca:完好部分的電容55放電過(guò)程描述l當(dāng)氣隙上電壓達(dá)到放電電壓,氣隙內(nèi)發(fā)生火花放電,相對(duì)于通過(guò)并聯(lián)間隙

17、放電l當(dāng)氣隙上的電壓迅速下降到熄滅電壓時(shí),火花熄滅,完成一次局部放電。l氣隙電容重新獲得充電,再次達(dá)到放電電壓時(shí)時(shí)發(fā)生第二次放電56aaUCqqaCaU57l局部放電試驗(yàn)方法很多，可分為電氣法和非電氣法兩大類(lèi)。l 電氣法中有脈沖電流法、介質(zhì)損耗法和電磁輻射法。非電氣法中有聲波法、測(cè)光法、測(cè)熱法和物理化學(xué)法。電氣法的靈敏度較非電氣法高，所以，局部放電試驗(yàn)一般多采用電氣法。在電氣法中用得最多的是脈沖電流法。58局部放電測(cè)量的脈沖電流法 在一定電壓作用下的被試品中產(chǎn)生的局部放電電流脈沖流過(guò)檢測(cè)阻抗，然后把檢測(cè)阻抗上的電壓加以放大后送到檢測(cè)儀器（示波器、峰值電壓表、脈沖計(jì)數(shù)器）中。 所測(cè)得的脈沖電壓峰

18、值與試品的視在放電量成正比，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男?zhǔn)，就能直接讀出視在放電量（pC)。 返回返回5960l工頻高電壓試驗(yàn)不僅僅為了檢驗(yàn)絕緣在工頻交流工作電壓下的性能，也用來(lái)等效地檢驗(yàn)絕緣對(duì)操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓地耐受能力。 l在試驗(yàn)中可能會(huì)導(dǎo)致絕緣內(nèi)部的累積效應(yīng)，在一定程度上損傷絕緣l試驗(yàn)電壓數(shù)值的確定是關(guān)鍵，過(guò)高對(duì)設(shè)備絕緣造成損傷大，考核過(guò)于嚴(yán)格；過(guò)低不足以發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷61l通常采用高壓試驗(yàn)變壓器或其串級(jí)裝置來(lái)產(chǎn)生。 l對(duì)電纜、電容器等電容量較大的被試品，可采用串聯(lián)諧振回路來(lái)獲得試驗(yàn)用的工頻高電壓。 l工頻高壓裝置是高壓試驗(yàn)室中最基本的設(shè)備，也是產(chǎn)生其他類(lèi)型高電壓的設(shè)備基礎(chǔ)部件。工頻高電壓的產(chǎn)生621

19、. 高壓試驗(yàn)變壓器63(1)試驗(yàn)變壓器本身應(yīng)有很好的絕緣，但絕緣裕度小，試驗(yàn)過(guò)程中要嚴(yán)格限制過(guò)電壓。 原因: 試驗(yàn)變壓器都在實(shí)驗(yàn)室工作，不象電力變壓器那樣會(huì)受到雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的作用，所以絕緣裕度不需要取得太大64（2）試驗(yàn)變壓器容量一般不大。 原因: 在試驗(yàn)中，被試品放電或擊穿前，只需要供給被試品的電容電流；如果被試品被擊穿，開(kāi)關(guān)會(huì)立即切斷電源，不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的短路電流。 65)(1023AfCUI)(10232kVAfCUS 試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)電流I和額定容量S主要取決于被試品的電容: 式中C被試品的電容和試驗(yàn)變壓器本身的電容（uF） U試驗(yàn)電壓, kV f 電源頻率,Hz 為了滿(mǎn)足大

20、部分試品的試驗(yàn)要求，250kV以上的變壓器的高壓側(cè)額定電流一般取1A。例如500kV試驗(yàn)變壓器的額定容量一般為500kVA66（3）外觀上的特點(diǎn)：油箱本體不大而其高壓套管又長(zhǎng)又大。 單套管式： 高壓繞組的一端接地，另一端輸出額定全電壓。其高壓繞組和套管對(duì)鐵心和油箱的絕緣均應(yīng)按耐受全電壓的要求來(lái)設(shè)計(jì)。 額定電壓一般不超過(guò)250-300kV1 低壓繞組 2 高壓繞組 3 鐵心4 油箱 5 套管 6 屏蔽極67 雙套管式： 高壓繞組的中點(diǎn)與鐵心、油箱相連，兩端各經(jīng)一只套管引出，也是一端接地，另一端輸出全電壓。但每個(gè)套管只承受一半的全電壓，同時(shí)鐵心和油箱承受一半全電壓，需對(duì)地絕緣起來(lái)。 最高額定電壓可

21、達(dá)750kV1 低壓繞組 2 高壓繞組 3 鐵心4 油箱 5 套管 6 屏蔽極7絕緣支柱68（4）試驗(yàn)變壓器與連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，發(fā)熱較輕，因而不需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。 （5）漏抗大，短路電流較小，可降低機(jī)械強(qiáng)度方面的要求,節(jié)省制造費(fèi)用。 （6）輸出電壓波形很難做到是正負(fù)半波對(duì)稱(chēng)的正弦波形，需要采取措施加以修正。69l變壓器的體積和重量近似地與其額定電壓的三次方成比例。 l隨著體積和重量的增加, 試驗(yàn)變壓器的絕緣難度和制造價(jià)格增加得更多。 l電壓超過(guò)1000kV時(shí)，需采用若干臺(tái)試驗(yàn)變壓器組成串級(jí)裝置來(lái)滿(mǎn)足要求。 2. 試驗(yàn)變壓器串級(jí)裝置返回返回70絕緣的工頻耐壓試驗(yàn) l工頻交流耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)電氣設(shè)

22、備絕緣強(qiáng)度的最有效和最直接的方法。l工頻耐壓試驗(yàn)可用來(lái)確定電氣設(shè)備絕緣耐受電壓的水平，判斷電氣設(shè)備能否繼續(xù)運(yùn)行，是避免其在運(yùn)行中發(fā)生絕緣事故的重要手段。l工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)電氣設(shè)備絕緣施加比工作電壓高得多的試驗(yàn)電壓，這些試驗(yàn)電壓反映了電氣設(shè)備的絕緣水平。7172127374751.工頻高壓試驗(yàn)的基本接線(xiàn)圖工頻高壓試驗(yàn)的基本接線(xiàn)圖AV一調(diào)壓器 PV1一低壓側(cè)電壓表 T一工頻高壓裝置R1一變壓器保護(hù)電阻 TO一被測(cè)試品 R2一測(cè)量球隙保護(hù)電阻PV2一高壓靜電電壓表 F一測(cè)量球隙 Lf一Cf一諧波濾波器略講76l按規(guī)定的升壓速度提升作用在被測(cè)試品上的電壓，直到等于所需的試驗(yàn)電壓為止，這時(shí)開(kāi)始計(jì)算時(shí)間

23、。l為了讓有缺陷的試品絕緣來(lái)得及發(fā)展局部放電或完全擊穿，達(dá)到U后還要保持一段時(shí)間，一般取一分鐘。l如果在此期間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)絕緣擊穿或局部損傷（可通過(guò)聲響、分解出氣體、冒煙、電壓表指針劇烈擺動(dòng)、電流表指示急劇增大等異?，F(xiàn)象作出判斷）的情況，即可認(rèn)為該試品的工頻耐壓試驗(yàn)合格通過(guò)。2. 工頻高壓試驗(yàn)的實(shí)施方法略講7778798021KUU 81828321UKU 121CCCK分壓比：84返回返回85l 被試品的電容量很大的場(chǎng)合（例如長(zhǎng)電纜段、電力電容器等），用工頻給交流高電壓進(jìn)行絕緣試驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)很大的電容電流，要求試驗(yàn)裝置具有很大的容量，很難做到。這時(shí)用直流高電壓試驗(yàn)來(lái)代替工頻高電壓試驗(yàn)。 l 直流輸

24、電工程的增多促使直流高電壓試驗(yàn)的廣泛應(yīng)用。l 直流高電壓在其他科技領(lǐng)域也有廠(chǎng)泛的應(yīng)用，其中包括靜電噴漆、靜電紡織、靜電除塵、X射線(xiàn)發(fā)生器、等離子體加速以及原子核物理研究中都使用直流高壓作為電源。86l將工頻高電壓經(jīng)而變換成直流高電壓。 l利用原理制成的直流高壓串級(jí)裝置（或稱(chēng)串級(jí)直流高壓發(fā)生器)能產(chǎn)生出更高的直流試驗(yàn)電壓871.半波整流回路（a）（b）半波整流電路(a)及輸出電壓波形圖(b)R:保護(hù)電阻,限制起始充電電流和短路電流不超過(guò)硅堆的短路過(guò)電流值C:高壓濾波電容,濾除脈動(dòng)分量RL：被試品電阻88基本技術(shù)參數(shù)（1）額定平均輸出電壓Ud2minmaxUUUd（2）額定平均輸出電流IdLddR

25、UI（3）電壓脈動(dòng)系數(shù)SdUUS2minmaxUUU式中 表示電壓脈動(dòng)幅度，一般要求不大于3%。89CfRSL21對(duì)于半波整流回路 可見(jiàn),被試品電阻越?。ㄘ?fù)載越大）,輸出電壓的脈動(dòng)幅度就越大;而增大濾波電容C,則可減小電壓脈動(dòng)90負(fù)半波期間經(jīng)VD1向C1充電,正半波期間電源與C1串聯(lián)起來(lái)向C2充電,最后C2上可獲得2Um的直流電壓。2. 倍壓整流回路913. 串級(jí)直流發(fā)生器 利用圖 (a)的倍壓整流電路作為基本單元，多級(jí)串聯(lián)起來(lái)即可組成一臺(tái)串級(jí)直流高壓發(fā)生器，如圖(b)所示。（a）基本倍壓整流電路 (b)兩級(jí)串級(jí)直流高壓發(fā)生器接線(xiàn)圖9293l研究電氣設(shè)備在運(yùn)行中遭受雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的作用

26、時(shí)的絕緣性能。 l許多高壓試驗(yàn)室中都裝設(shè)了沖擊電壓發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生試驗(yàn)用的雷電沖擊電壓波和操作沖擊電壓波。 l高壓電氣設(shè)備在出廠(chǎng)試驗(yàn)、型式試驗(yàn)時(shí)或大修后都必須進(jìn)行沖擊高壓試驗(yàn)。 94)()(21tteeAtu123.8.1 沖擊高電壓的產(chǎn)生95)1 ()(2teAtu1)(tAetu波尾范圍內(nèi)， ，則由于 所以在波前范圍內(nèi)，(a)可獲得沖擊電壓波前的回路 2111te02te (b)可獲得沖擊電壓波尾的回路96l S合上后,C1經(jīng)R1向C2充電,同時(shí)經(jīng)R2放電,若R2R1,則可略去放電過(guò)程。 由于C1C2, 充電時(shí)C1可視為直流電源,C2上的電壓近似為（波前)1 ()(20teUtul 若忽略R1的壓降和向R2放電，充滿(mǎn)后C2的最大電壓為U0。C1與C2并聯(lián)向R2放電,并忽略R1的影響，則C2上的電壓為 (波尾)10)(teUtu212CR)(2121CCR97211221