高电压综合实验指导书

《高电压综合实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高电压综合实验指导书（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、高电压综合实验指导书高电压与电磁兼容教研室2007 年高电压综合实验指导书一、实验性质综合性实验二、实验目的使学生掌握电力设备绝缘性能的在线检测方法和抗干扰技术，特别是局部放电的 在线检测技术。三、实验原理实验一、电力变压器局部放电的高频、甚高频和超声波检测电力变压器是电力系统输变电的枢纽性设备，其安全可靠运行直接关系着电 力系统的电力可靠性水平。大量故障统计表明，大型电力变压器的故障多为绝 缘性故障。发生绝缘故障的原因主要是绝缘薄弱处的局部放电引起的绝缘老化和 失效，并最终导致绝缘击穿。电力变压器发生局部放电时会发出高频电流及甚高 频电磁波及超声波信号，利用相应的传感器在合适的位置接收其信号

2、即可实现电 力变压器局部放电的检测。实验二、电力电缆中间接头和终端局部放电的高频、甚高频检测根据全国2001年主要城市电力电缆抢修记录、事故现场照片和故障电缆封 样等材料分析，因电缆附件制造质量导致电力电缆运行故障的占总故障的 27 %，因电缆敷设安装质量导致的为12 %，因电缆本体制造质量导致的为3%。电力电缆中间接头和终端发生局部放电时会产生高频电流及甚高频电磁波， 利用相应的传感器在合适的位置接收其信号即可实现其局部放电的检测。实验三、GIS局部放电的振动、超高频和超声波检测GIS是电力系统的重要设备，是保证供电可靠性的基础，一旦发生故障必将引起 局部以至全部地区停电的严重后果。GIS的

3、故障绝大多数为绝缘故障，而局部放 电是GIS发生绝缘故障的先兆和表现形式。GIS发生局部放电时会发出振动、超 高频和超声波信号，在GIS外壳及盆式绝缘子上布置相应的传感器相应的传感器 接收其信号即可实现GIS局部放电的检测。实验四、发电机定子绝缘局部放电的窄带、高频检测据不完全统计19831995年期间，200MW国产汽轮发电机中定子绕组短路事故 占事故总台次的75%,由定子绕组的绝缘问题而造成的停机事故约占全部停机事 故的三分之一左右。发电机定子绝缘发生局部放电时会发出脉冲电流，为了避免 干扰，可使用窄带及高频传感器进行检测。四、实验内容及方法步骤实验一、电力变压器局部放电的高频、甚高频和超

4、声波检测1、实验系统实验系统由局部放电模拟系统、局部放电检测系统三部分。局部放电模拟系统由加压系统和试验模型组成。其中加压系统的试验电源由 自耦调压器输出后经隔离变压器接到高压试验变压器上，试验变压器型号为 YDTW10/120，额定电压UN=120kV,额定功率SN=10kVA, 120kV下局部放电 量小于5pC。隔离变压器可有效抑制电网中串入的高次谐波，改善供电电源的品 质。保护电阻在试品突然击穿时，起限流作用，保护试验设备，同时也有助于抑 制电源侧的干扰。阻值按每伏0.1Q的原则选为12kQ。耦合电容为高压无晕电 容器，其额定电压120kV，一次电容量为820pF，二次电容量为0.82

5、uF。将各种放电模型置于变压器模拟箱体中，通过施加工频电压来模拟变压器油 中局部放电，为试验提供局部放电信号。局部放电检测系统包括高频电流传感器(3M-30MHz)、VHF电流传感器 (30M-300MHz)、SR-15谐振式超声波传感器、YOKOGAWA DL1540L数字示波器及数 据处理计算机等。数据分析包括波形显示和相位统计分析两部分。2、实验方法及步骤(1) 进行实验接线，然后将试品一一内置放电模型油杯的高压端接于试验变 压器高压输出端，试品接地线穿过高频及甚高频传感器后接地，超声波传感 器贴于油杯外壁。(2) 各传感器输出接于示波器上。(3) 调节调压器，逐渐升高试验变压器高压输出

6、端直至油杯内产生局部放 电，在此过程中仔细调节示波器注意观察放电现象。(4) 通过示波器记录各传感器通道检测信号的波形。(5) 降压，放电。实验二、电力电缆中间接头和终端局部放电的高频、甚高频检测1、实验系统实验系统由测试回路和电缆局部放电模拟系统构成。其中测试回路包括 高频和VHF电流传感器组成的联合测试回路组成。局部放电模型包括XLPE 绝缘气泡放电、树枝状放电(针板放电)、滑闪放电、悬浮放电四种。2、实验方法及步骤： 将试品一一内置放电模型电缆中间接头及终端模型高压端接于试验变压器高压输出端，试品接地线穿过高频传感器接地，甚高频传感器套于电缆 本体。(2) 各传感器输出接于示波器上。(3

7、) 调节调压器，逐渐升高试验变压器高压输出端直至放电模型内产生局部 放电。(4) 记录示波器上，各传感器信号波形。(5) 降压，放电。实验三、GIS局部放电的振动、超高频和超声波检测1、实验系统试验采用了振动、超高频和超声波测试回路相结合的综合测试系统。由于常 规法检测局部放电信号比较灵敏，因此也作为特高频检测法初期局部放电信号的 参考。试验电源由自耦调压器输出后接到YDTW15kVA/150kV无晕工频高压试 验变压器上。试品包括金属尖刺、接触不良和金属颗粒放电等模型。2、实验方法及步骤(1) 将试品内置放电模型GIS实体模型高压端接于试验变压器高压输出端，振动及超声波传感器贴于GIS外壳，

8、超高频传感器贴于盆式绝缘子处。(2) 各传感器输出接于示波器上。(3) 调节调压器，逐渐升高试验变压器高压输出端直至放电模型内产生局部 放电。(4) 记录示波器上，各传感器信号波形。(5) 降压，放电。实验四、发电机定子绝缘局部放电的窄带、高频检测1、实验系统实验系统包括局部放电模拟系统和窄带以及高频局部放电检测系统两部分。其中窄带检测系统基于传统脉冲电流检测的 DST-4型局放仪，检测频带 为40k80k，其最小检测灵敏度为5pC。高频检测的传感器为80pF的高频耦合 电容。信号采集装置为Tek2014数字示波器(带宽100MHz，采样率1GHz)。2、实验方法及步骤(1) 将试品一一内置放

9、电模型的发电机定子模型高压端接于试验变压器高压 输出端，试品接地线穿过窄带及高频传感器后接地。(2) 各传感器输出接于示波器上。(3) 调节调压器，逐渐升高试验变压器高压输出端直至放电模型内产生局部 放电。(4) 记录示波器上，各传感器信号波形。(5) 降压，放电。五、试验注意事项1、听从教师指挥，不得擅自进行升压、降压。2、实验所用传感器、示波器均为精密仪器，请轻拿轻放，按说明书规定使用。3、实验后，务必进行接地放电后，才能进入试验区。六、预习电力变压器局部放电、电力电缆中间接头和终端局部放电、GIS局部放电、发电 机定子绝缘局部放电的基本检测方法及原理。七、实验报告要求1、简述实验原理，并画出实验接线图。2、对实验结果进行比较、分析。3、阐述自己在实验中的体会。参考书1、高电压技术，周泽存编著，水利电力出版社，1988年6月第1版2、电力设备绝缘检测与诊断，成永红编著，中国电力出版社，2001年版。3、电气绝缘在线检测技术，严璋编著，中国电力出版社，1995年版。