高電壓技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、高電壓技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書高電壓專業(yè)實(shí)驗(yàn)室2007-4-12安 全 規(guī) 則1 實(shí)驗(yàn)前必須熟悉試驗(yàn)內(nèi)容，并檢查設(shè)備及儀表是否正常。2 在合電源之前，務(wù)必有兩人以上檢查接線是否正確，接地是否可靠，做好分工，專人記錄。3 在高壓電源和帶有高壓的設(shè)備周圍圍以遮欄，以便保持一定的安全距離，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)站在遮欄之外，不得向遮欄內(nèi)探頭或伸手。4 在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中不允許交談或議論，有問題需要討論時(shí)，要切斷電源。5 實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先用接地棒使設(shè)備放電，尤其是在做完電容器或者電纜等大電容試品實(shí)驗(yàn)后，務(wù)必仔細(xì)放電，同時(shí)須將試驗(yàn)場地恢復(fù)整齊。6 在未親眼看到設(shè)備接地之前，不得接近或觸摸高壓設(shè)備。7 使用升壓設(shè)備時(shí)，升壓必須從零開始，

2、使用完畢后，要退回零位。8 實(shí)驗(yàn)中發(fā)生事故或異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立刻拉閘切斷電源，放電后檢查線路和設(shè)備，如果發(fā)生人身事故應(yīng)立刻進(jìn)行搶救。凡在本高壓實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)之人員必須遵守本規(guī)則，并保持實(shí)驗(yàn)室整潔及良好的工作秩序。沖擊電壓放電一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解沖擊電壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生沖擊電壓的原理和操作方法；2 了解用分壓器與示波器測量沖擊電壓的方法；3 觀察氣體間隙放電、擊穿現(xiàn)象；4 觀察在均勻電場和不均勻電場下的氣體間隙擊穿電壓以及不同幅值沖擊電壓作用下?lián)舸╇妷翰ㄐ沃蟹烹姇r(shí)延的變化。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：1. 測量沖擊電壓波形，了解用分壓器與示波器測量沖擊電壓的方法；2. 觀察在均勻電場和不均勻電場下的氣體

3、間隙擊穿電壓及電壓波形，不同電壓下放電時(shí)延的變化，了解沖擊電壓下的放電時(shí)延特性。3. 回答思考題。三、實(shí)驗(yàn)裝置及接線圖：沖擊電壓發(fā)生器接線原理圖如下圖： 沖擊電壓發(fā)生器原理接線圖圖中：T：高壓試驗(yàn)變壓器 D：高壓硅堆 C：主電容 Rb：充電回路保護(hù)電阻R：充電電阻 g0：點(diǎn)火球隙g1g3：中間球隙 g4：隔離球隙 Rg：阻尼電阻 Rt：波尾電阻Rf ：波頭電阻 Cf ：包括負(fù)荷電容和電容分壓器的電容四、實(shí)驗(yàn)步驟及方法：1. 檢查沖擊電壓發(fā)生器的接線。2. 檢查接地棒是否接地良好，調(diào)壓器是否在零位。示波器測量回路接線是否正確。3. 將球隙g0調(diào)節(jié)至適當(dāng)位置，g1g3中間間隙適當(dāng)加大。4. 將接地

4、棒從沖擊電壓發(fā)生器的電容器上取下，作升壓準(zhǔn)備。5. 開啟數(shù)字示波器電源，根據(jù)分壓器分壓后的電壓幅值和被側(cè)沖擊電壓波形的時(shí)長參數(shù)調(diào)節(jié)示波器相應(yīng)的測量參數(shù)。6. 合閘。開始緩慢均勻升壓，到?jīng)_擊電壓發(fā)生器的每級(jí)電壓接近預(yù)定的充電電壓時(shí)，停止升壓，這時(shí)每級(jí)電壓會(huì)緩慢升到預(yù)定的充電電壓值，此時(shí)啟動(dòng)點(diǎn)火裝置，使沖擊電壓發(fā)生器動(dòng)作，同時(shí)可在示波器上觀察沖擊電壓波形。7. 觀察示波器上顯示的沖擊電壓波形，記錄波形。8. 改變輸出電壓幅值，觀察氣隙的放電時(shí)延的變化。9. 接入各種典型的氣體間隙，重復(fù)上述4-8步驟。10. 試驗(yàn)完畢，切斷電源，用接地棒將沖擊電壓發(fā)生器的充電電容放電，并將接地棒掛在電容器高壓端。五

5、、數(shù)據(jù)處理與分析1、通過示波器測量沖擊電壓的幅值。2從示波器上觀察各種典型的氣體間隙在低電壓時(shí)擊穿電壓的波形和高電壓時(shí)擊穿電壓波形中放電時(shí)延的不同之處。3描述各種典型的氣體間隙放電的現(xiàn)象。4對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、討論。六、注意事項(xiàng)：1測量之前要進(jìn)行23次的預(yù)放電。2每次測試完畢切斷電源，將接地棒掛在充電電容器的高壓端。介質(zhì)損耗的測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握使用高壓自動(dòng)精密電橋測量電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)損耗的方法。2根據(jù)測試結(jié)果，判斷絕緣質(zhì)量。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：1用正接法測定電壓互感器高壓繞組對(duì)低壓繞組、鐵芯和外殼及套管絕緣的介質(zhì)損耗；2根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，參照“電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程”（見表2），判斷試品能否

6、滿足運(yùn)行要求，掌握用介質(zhì)損耗判斷絕緣好壞的方法；3回答思考題。三、實(shí)驗(yàn)裝置及接線圖：1正接法測絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)的原理圖：圖1 正接法原理圖圖中：U：高壓輸出 Cx、Rx：試品的電容和電阻(串聯(lián)等值電路)R3：可調(diào)電阻 G：檢流計(jì)R4：固定電阻 C0：標(biāo)準(zhǔn)電容（501PF）C4：可調(diào)電容 R：保護(hù)電阻 P：屏蔽2正接法測量絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)的接線圖： 圖2 正接法測介質(zhì)損耗因數(shù)接線圖3反接法測量絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)的原理圖：圖3 反接法原理圖圖中符號(hào)同圖14反接法測量絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)的接線圖：圖4 反接法測量絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)接線圖四、實(shí)驗(yàn)步驟及方法：1 按照?qǐng)D2接線。2 打開接收器與測量單元的電源開關(guān)

7、，接收器對(duì)準(zhǔn)測量單元光通訊器窗口，在接收器關(guān)機(jī)狀態(tài)按“顯示”鍵，便同時(shí)打開接收器和測量單元電源，測量單元的工作指示燈閃爍。3 從接收器上調(diào)節(jié)測量單元的相應(yīng)參數(shù)4 緩慢升壓至10kV。5 等接收器上數(shù)據(jù)穩(wěn)定30秒后按下“保持”鍵或者直接記錄數(shù)據(jù)。6 升高電壓至15kV、20kV、25kV，重復(fù)步驟5。五、數(shù)據(jù)處理與結(jié)論分析將測量結(jié)果與“電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程”比較，判斷絕緣是否良好，能否滿足運(yùn)行要求。表1 “電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程”摘錄試品高壓繞組電壓等級(jí)溫度注510203040506070電力變壓器35kV以上11.523468必要時(shí)tg值（）與歷年數(shù)值比較不應(yīng)有顯著變化35kV以下1.523

8、46811電壓互感器35kV以上大修后1.52.02.54.06.0運(yùn)行中2.02.53.55.08.035kV以下大修后2.02.53.55.58.0運(yùn)行中2.53.55.07.510.5六、注意事項(xiàng)：1 一定要使電橋測量部分可靠接地。2 特別注意：正接法測量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電容器高壓電極、試品高壓端和升壓變壓器高壓電極都帶危險(xiǎn)電壓！各端之間連線都要架空，試驗(yàn)人員遠(yuǎn)離！在接近測量系統(tǒng)、接線、拆線和對(duì)測量單元電源充電前，應(yīng)確保所有測量電源已被切斷！還請(qǐng)注意低壓電源的安全。絕緣電阻、泄漏電流的測量一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握測量絕緣電阻及吸收比的原理和操作方法；2 掌握測量泄漏電流的原理及操作方法；3 根據(jù)所

9、作試驗(yàn)結(jié)果分析設(shè)備絕緣狀況。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1 用兆歐表（搖表）測量兩種絕緣子試品（良好瓷質(zhì)懸式絕緣子與零值絕緣子）的絕緣電阻，比較其差異。2 用兆歐表（搖表）測量電力電纜試品的吸收現(xiàn)象，掌握吸收比的測量方法；3 測量高壓直流下電力電纜試品的泄漏電流，掌握采用屏蔽環(huán)屏蔽表面電流的測量方法；4 分別畫出以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理圖和接線圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟。5 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，參照相關(guān)規(guī)程，判斷試品絕緣狀況。6 回答思考題。三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：1 根據(jù)測量所得絕緣子試品的絕緣電阻值，參照相關(guān)規(guī)程，判斷絕緣子試品絕緣狀況。2 根據(jù)R15及R60求電力電纜試品的吸收比。參照相關(guān)規(guī)程，判斷電力電纜試品絕緣狀況

10、。3 分析測量電力電纜試品的泄漏電流實(shí)驗(yàn)中的高壓引線是否采用屏蔽線對(duì)泄漏電流數(shù)值的影響。 4 總結(jié)良好絕緣的電纜和受潮絕緣的電纜在所施電壓升高的每一階段泄漏電流變化的趨勢。四、注意事項(xiàng)：1 在所有直流試驗(yàn)及測量前后，都要將試品短接接地。2 注意屏蔽端的接法，觀察有無屏蔽的影響。3 對(duì)電容較大的電纜試品，在試驗(yàn)快結(jié)束時(shí)候，應(yīng)設(shè)法在搖表仍處于額定轉(zhuǎn)速時(shí)斷開L或者E引線，以免搖表停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試品向搖表放電而沖擊指針，造成搖表指針的損壞。液體電介質(zhì)的擊穿一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤こ逃靡后w電介質(zhì)的擊穿過程。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1測量不同變壓器油的工頻耐受電壓值，觀察“小橋”擊穿現(xiàn)象，掌握“小橋”擊穿理論。2加入極間障，測量相應(yīng)情況下變壓器油的工頻耐受電壓值，了解極間障的作用。3回答思考題三實(shí)驗(yàn)裝置及接線圖：K：開關(guān) T1：調(diào)壓器T2：變壓器 V：電壓表（靜電電壓表）V1：測量回路電壓表 R：保護(hù)電阻四實(shí)驗(yàn)步驟及方法1、 按照接線圖接線，檢查各個(gè)設(shè)備接線是否正確。2、 往油杯中倒入純凈的變壓器油，調(diào)節(jié)電極之間距離為3mm，緩慢升壓，直到電極之間發(fā)生擊穿，記錄擊穿電壓值，計(jì)算擊穿場強(qiáng)。3、 將極間障放置在電極之間，緩慢升壓至略高于步驟2中擊穿電壓值，觀察電極之間是否發(fā)生擊穿。4、 調(diào)整油杯內(nèi)的電極之間的距離為1cm，投入少量紙屑。5、 緩慢升壓，觀察油杯內(nèi)的紙屑運(yùn)動(dòng)情