绝缘预防性实验

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1、高电压实验的目的和任务高电压实验的目的和任务 n1.熟悉和掌握高电压试验的基本技术。熟悉和掌握高电压试验的基本技术。n2.通通过过实实验验，培培养养同同学学分分析析问问题题和和解解决决问问题题的的能能力力，使使同同学学们们初初步步掌掌握握进进行行高高压压实实验验研研究究的的一些基本方法。一些基本方法。n3.树树立立安安全全第第一一的的观观点点，保保证证人人身身和和设设备备的的安安全全是是进进行行高高压压试试验验特特别别强强调调的的问问题题，思思想想上上必必须自始至终保持高度的重视。须自始至终保持高度的重视。n4.培培养养同同学学重重视视实实际际、遵遵守守制制度度、爱爱护护国国家家财财产和严谨踏

2、实的工作作风。产和严谨踏实的工作作风。1高电压实验前的检查高电压实验前的检查 n检检查查设设备备、仪仪表表有有无无损损坏坏。如如有有损损坏坏,应应立立即向教师报告。即向教师报告。n检查接线是否正确。检查接线是否正确。n安安全全距距离离是是否否符符合合规规定定，带带电电部部分分与与周周围围物体的距离必须符合下表规定。物体的距离必须符合下表规定。2n接接地地和和接接地地杆杆：接接地地必必须须可可靠靠。固固定定设设备备的的地地线线可可用用扁扁钢钢、铜铜条条或或铝铝条条;接接地地杆杆的的接接地地线线须须用用多多股股裸裸线线牢牢固固地地接接在在地地线线带带上上。实实验验前前，应应将将接接地地杆杆从从高高

3、压压端端取取下下。凡凡不不参参与与实实验验的的设设备备，外外壳壳均均需需接接地地，尤尤其其是是电电容容器器，应短路接地。应短路接地。n遮拦与连锁：做高压试验，必须要有遮栏，遮拦与连锁：做高压试验，必须要有遮栏，实验者必须在遮栏外，不得向试区探头，伸实验者必须在遮栏外，不得向试区探头，伸手。每个实验室应有必要的连锁装置，如门手。每个实验室应有必要的连锁装置，如门连锁、零位连锁等。调压设备应处于零位。连锁、零位连锁等。调压设备应处于零位。n所有接线经两人检查确实无误后，再请教所有接线经两人检查确实无误后，再请教师检查。未经教师允许，同学不得擅自合闸。师检查。未经教师允许，同学不得擅自合闸。 3高电

4、压实验中的注意事项高电压实验中的注意事项n1.做做高高压压实实验验必必须须严严肃肃、认认真真、精精力力集集中中。高高压压操操作作者者，手手不不要要离离开开跳跳闸闸按按扭扭，注注意意监监视视电电表表及及现现场场，不不得得擅擅离离职职守守。实实验验时时，不不得得谈谈笑笑或或进进行行其其它它工工作作。若若要要讨讨论论问问题题时时，应应先跳闸，暂停实验后进行。先跳闸，暂停实验后进行。n2.呼呼叫叫口口令令：实实验验中中的的几几项项重重要要操操作作，操操作作者者要要分分别别呼呼叫叫“高高压压合合闸闸”、去去掉掉接接地地杆杆的的口口令令，当当监监护护人人同同意意并并重重复复上上述述操操作作口口令令后后方能

5、进行具体操作。方能进行具体操作。n3.调调压压、升升压压时时，必必须须从从零零均均匀匀缓缓慢慢的的升升压压，做完试验，应使调压器退回零位。做完试验，应使调压器退回零位。4n4.当当试试品品放放电电、击击穿穿或或加加压压过过程程中中出出现现异异常常现现象象时时，应应立立即即跳跳闸闸，随随即即将将调调压压器器退退回回零零位位。(当当对对电电气气设设备备进进行行耐耐压压试试验验时时，试试验验完完毕毕先先将调压器退至零位后再跳闸将调压器退至零位后再跳闸)。n5.故故障障处处理理：当当实实验验中中发发生生故故障障时时，应应立立即即跳跳闸闸，调调压压器器退退回回零零位位，并并报报告告教教师师处处理理。若若

6、为为人人身身事事故故，应应立立即即进进行行抢抢救救。重重大大事事故故还还要要报报告上级领导。告上级领导。n6.记记录录：必必须须有有一一人人记记录录，记记录录要要整整齐齐、清清楚楚，实实验验结结束束请请教教师师签签字字后后方方能能拆拆线线。必必要要放放电电：试试验验完完毕毕或或更更换换试试件件时时，应应切切断断电电源源将将调调压压器器退退回回零零位位，并并用用接接地地杆杆对对高高压压放放电电。当当对对电电容容器器放放电电时时，为为保保护护电电容容器器，应应使使电电容容器器先先经经电电阻阻(如水阻如水阻)放电，然后再短路放电。放电，然后再短路放电。5实验后的整理实验后的整理 n1.实实验验后后，

7、一一定定要要用用接接地地杆杆对对电电容容器器以以及及电电容容性性设设备备进进行行充充分分放放电电，并并将将接接地地杆杆放放在在该该设设备备的的高高压压端端上上，否否则则人人不不得得触及。触及。n2.将实验场所恢复整剂，仪器、仪表及将实验场所恢复整剂，仪器、仪表及拆除的导线应整齐地放回原处，切除电拆除的导线应整齐地放回原处，切除电源、关灯关窗后方离开实验室。源、关灯关窗后方离开实验室。 6Chapter 5. 电气设备绝缘试验电气设备绝缘试验绝缘缺陷：绝缘缺陷：如绝缘开裂、局部磨损、内含气泡等如绝缘开裂、局部磨损、内含气泡等 局部性（集中性）缺陷局部性（集中性）缺陷 整体性（分布性）缺陷整体性（

8、分布性）缺陷如绝缘全面受潮、老化引起绝缘性能下降如绝缘全面受潮、老化引起绝缘性能下降7绝缘试验的类型绝缘试验的类型非破坏性试验非破坏性试验（检查性试验）：指在较低的电压检查性试验）：指在较低的电压下或用其他不损伤绝缘的方法测量绝缘的各种特下或用其他不损伤绝缘的方法测量绝缘的各种特性，由此判断绝缘内部的缺陷。性，由此判断绝缘内部的缺陷。绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析破坏性试验破坏性试验（耐压试验）：指在绝缘上施加高于工（耐压试验）：指在绝缘上施加高于工作电

9、压的试验电压，直接检验绝缘的耐压水平。作电压的试验电压，直接检验绝缘的耐压水平。交流耐压、直流耐压、冲击耐压交流耐压、直流耐压、冲击耐压85.1 绝缘检查性试验绝缘检查性试验一一. 绝缘电阻和吸收比测量绝缘电阻和吸收比测量1. 多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象9随时间随时间，最终达，最终达I Ig g 10电压按电容反比分配电压按电容反比分配电压按电阻正比分配电压按电阻正比分配11电压过渡过程：电压过渡过程：时间常数时间常数12流过双层介质的电流：流过双层介质的电流：或或13（稳态）电导电流：（泄漏电流）（稳态）电导电流：（泄漏电流）吸收电流：吸收电流： 衰减很快衰减很快,几秒内就进入稳态

10、几秒内就进入稳态则则142. 绝缘电阻：绝缘电阻：施加直流电压时测得的电阻，通施加直流电压时测得的电阻，通常指吸收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值。常指吸收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值。吸收比：吸收比：15吸收比是同一试品在两个不同时刻的绝吸收比是同一试品在两个不同时刻的绝缘电阻的比值，所以排除了绝缘结构和缘电阻的比值，所以排除了绝缘结构和体积尺寸的影响。体积尺寸的影响。一般以一般以 作为设备绝缘状态良好的作为设备绝缘状态良好的标准亦不尽合适，有些变压器的标准亦不尽合适，有些变压器的 虽大虽大于于1.3，但，但R值却很低；有些值却很低；有些 ，但，但 R值却很高。值却很高。所以应将所以应将R值

11、和值和 值结合起来考虑，方值结合起来考虑，方能作出比较准确的判断。能作出比较准确的判断。16测试功效测试功效 :可有效地发现：（可有效地发现：（1）两极间有穿透性的导电通道）两极间有穿透性的导电通道 （2）整体受潮或局部严重受潮）整体受潮或局部严重受潮 （3）表面污秽）表面污秽 不能发现的缺陷：不能发现的缺陷： (1) 绝缘中的局部缺陷绝缘中的局部缺陷 (2) 绝缘的老化绝缘的老化 判断方法：将所测电阻值与标准及以往历史数据比判断方法：将所测电阻值与标准及以往历史数据比 较较173. 兆欧表（摇表）兆欧表（摇表）G18兆欧表电压等级：兆欧表电压等级：500V，1000V，2500V，5000V

12、测量套管绝缘测量套管绝缘电阻的接线图电阻的接线图兆欧表兆欧表被试绝缘接在端子L和E之间，而保护端子G的作用是使绝缘表面泄漏电流不要流过线圈,测得的绝缘体积电阻不受绝缘表面状态的影响。19 手摇式兆欧表测量三芯电力电缆绝缘电阻的接线图，也表示了它的测量原理。204. 泄漏电流测量泄漏电流测量试验电压比兆欧表工作电压高得多试验电压比兆欧表工作电压高得多:35kV以下设备：以下设备：1030kV110kV及以上设备：及以上设备：40kV电压可随意调节，可监测泄漏电流的变化电压可随意调节，可监测泄漏电流的变化能发现兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷能发现兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷211234发电机泄漏电流

13、变化曲线发电机泄漏电流变化曲线 1良好绝缘；良好绝缘；2受潮绝缘；受潮绝缘；3有集中性缺陷；有集中性缺陷；4有危险的集中性缺陷有危险的集中性缺陷22泄漏电流实验接线图泄漏电流实验接线图VkVTaba接线：测量准确，接线：测量准确，A 表在低压侧，表在低压侧，读数操作安全，但试品不接地读数操作安全，但试品不接地 b接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电极统和试品高压侧电极及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧，操作观察时特别注意安全压侧，操作观察时特别注意安全23二二. 介质损耗角正切介质

14、损耗角正切 的测量的测量1 1测试功效测试功效有效：整体受潮、全面老化有效：整体受潮、全面老化 b小电容试品的严重局部缺陷小电容试品的严重局部缺陷绕组上附积油泥绕组上附积油泥 绝缘油脏污劣化等绝缘油脏污劣化等 很少有效：大容量设备的局部缺陷很少有效：大容量设备的局部缺陷242. 西林电桥西林电桥通常施加通常施加 510kV交流电压交流电压25电桥平衡时：电桥平衡时：即：即：或或262728取取则：则：3. 西林电桥接线西林电桥接线正接线：正接线：点接地，点接高压，试品两端不能接地。电桥点接地，点接高压，试品两端不能接地。电桥可调部分处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验可调部分处于低电位

15、，调试方便安全，主要用于实验室试验 反接线：反接线：点接高压，点接地，试品一端直接接地。电桥点接高压，点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有高绝缘强度，本体应有高绝缘强度，有可靠的接地线有可靠的接地线 ，适用于现场试验，适用于现场试验29西林电桥反接线西林电桥反接线304. 测量的影响因素测量的影响因素（1）外界电磁场干扰）外界电磁场干扰屏蔽屏蔽（2）温度的影响）温度的影响尽可能在尽可能在1030的条件下测量的条件下测量（3）试验电压的影响）试验电压的影响测量测量 与与 的关系，有助的关系，有助（一般（一般510kV) 于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图3-11（

16、5）试品电容量的影响）试品电容量的影响对电容量大的试品，测对电容量大的试品，测 不灵敏，应分别测量各部分的不灵敏，应分别测量各部分的（4）试品表面泄漏的影响）试品表面泄漏的影响将试品擦拭干净，必要时将试品擦拭干净，必要时 加屏蔽加屏蔽31三三. 局部放电及其测量局部放电及其测量（Partial Discharge,PD)1. 局部放电一般概念局部放电一般概念对于测量套管、对于测量套管、电机、变压器、电机、变压器、电缆等绝缘的电缆等绝缘的裂缝、气泡等内裂缝、气泡等内在的局部缺陷在的局部缺陷比较有效。比较有效。32气隙气隙Z局部放电等值电路局部放电等值电路33形成时间形成时间34气隙每次放电所释放

17、出的电荷量为：气隙每次放电所释放出的电荷量为：真实放电量真实放电量 无法测量无法测量放电时放电时Ca 上的电压变动为：上的电压变动为：35即气隙放电时，试品两端电压会下降即气隙放电时，试品两端电压会下降 ，这相，这相当于试品放掉电荷当于试品放掉电荷q：视在放电量视在放电量 但但q qq qr r， q q能相对反映能相对反映q qr r的大小的大小直流电压下的局部放电比交流电压下弱得多直流电压下的局部放电比交流电压下弱得多 362. 局部放电参数局部放电参数(1) 视在放电量视在放电量q (2) 放电重复率放电重复率N (3) 放电能量放电能量W 通常指一次放电所消耗的能量通常指一次放电所消耗

18、的能量令令则脉冲电流：则脉冲电流：放电能量：放电能量：37设气隙开始出现局部放电（设气隙开始出现局部放电（ ）时的外加电压）时的外加电压瞬时值为瞬时值为 ，则有：，则有：W的大小对电介质的老化速度有显著影响的大小对电介质的老化速度有显著影响 383. 局部放电检测方法局部放电检测方法 伴随局部放电会出现许多现象：电气方面的如电伴随局部放电会出现许多现象：电气方面的如电流脉冲、介质损耗增大、电磁波辐射等；非电方面的流脉冲、介质损耗增大、电磁波辐射等；非电方面的如光、热、噪声、气压变化、化学变化等，利用这些如光、热、噪声、气压变化、化学变化等，利用这些派生现象可以对局部放电进行测量。派生现象可以对

19、局部放电进行测量。(1). 非电检测法非电检测法 超声波检测法超声波检测法Ultra-high Frequency,UHF（声测法声测法)工作原理：工作原理：通过检测局放产生的声波信号实现局放测量通过检测局放产生的声波信号实现局放测量特点：抗干扰能力强，使用方便，可以在运行中或耐压实验特点：抗干扰能力强，使用方便，可以在运行中或耐压实验时检测局部放电，常用作放电定位。时检测局部放电，常用作放电定位。目前体外特高频传感的目前体外特高频传感的GISGIS局部放电在线检测、定位和诊断，局部放电在线检测、定位和诊断，研究佷活跃研究佷活跃39n用于局部放电测量的超声检测系统，一般都包用于局部放电测量的超

20、声检测系统，一般都包括三个基本部分，即声电转换、电信号放大以括三个基本部分，即声电转换、电信号放大以及信号显示及信号显示。声声电电转转换换前前置置放放大大电电光光转转换换光光电电转转换换主主放放大大显显示示光纤传输声测量系统的方框图声测量系统的方框图40原理：通过测量局放产生的光辐射实现局放测量。原理：通过测量局放产生的光辐射实现局放测量。光电转换后，通过检测光电流的特性光电转换后，通过检测光电流的特性可以实现局放类型识别可以实现局放类型识别。沿面放电和电晕放电用光测法效果较好沿面放电和电晕放电用光测法效果较好光检测法光检测法41用气相色谱仪，通过检测变压器油分解出的各种用气相色谱仪，通过检测

21、变压器油分解出的各种气体的组成和浓度来确定故障（局放、过热等）气体的组成和浓度来确定故障（局放、过热等）状态。局部放电引起的气相色谱特征是状态。局部放电引起的气相色谱特征是C C2 2H H2 2 和和H H2 2 的含量较大。的含量较大。特点：灵敏度高，操作简单，且设备不需要停电，特点：灵敏度高，操作简单，且设备不需要停电， 适合在线绝缘监测。适合在线绝缘监测。色谱分析法（色谱分析法（DGA , Dissolved Gas Analysis)42变压器油色谱在线监测原理图变压器油色谱在线监测原理图美国美国AVO公司变压器油中溶解气体色谱分析仪公司变压器油中溶解气体色谱分析仪43(2). 电气

22、检测法电气检测法 脉冲电流法脉冲电流法原理：发生局部放电时，试品两端出现瞬时的电原理：发生局部放电时，试品两端出现瞬时的电压降落，在检测回路中引起一高频脉冲电流，压降落，在检测回路中引起一高频脉冲电流，将它变换成电压脉冲后用示波器等测量其波形将它变换成电压脉冲后用示波器等测量其波形或幅值，由于其大小与视在放电量成正比，经或幅值，由于其大小与视在放电量成正比，经过校准就能得到视在放电量，一般单位用过校准就能得到视在放电量，一般单位用pC此方法灵敏度高，应用广泛。此方法灵敏度高，应用广泛。44基本测试回路基本测试回路a)并联测试回路并联测试回路b)串联测试回路串联测试回路c)桥式测试回路桥式测试回

23、路45n数字化测试数字化测试 脉冲信号脉冲信号 传统传统方法用示波器方法用示波器观测观测计算机辅助测试系统与传统的测试方法相结计算机辅助测试系统与传统的测试方法相结合合, ,作出各种谱图和统计量，来分析局部放电作出各种谱图和统计量，来分析局部放电情况。情况。测量测量局放图形局放图形特征提取特征提取识别分类识别分类识别结果识别结果数据库数据库4647电气设备绝缘的高电压试验什么是绝缘的高电压试验？ 人工制造一个工频交流高压、直流高压、雷电冲击高压、操作冲击高压等模拟电气设备的绝缘在运行中受到的工作电压，用以考验各种绝缘耐受这些高电压作用的能力。48特点： 具有破坏性试验的性质。 一般用于设备的各

24、种交接期、运行试验周期、大修改造后、或怀疑设备有缺陷时进行，以试图因此发现设备隐患避免设备事故或界定责任。49难点问题： 由于电气设备电压和容量的不断提高，相应要获得各种符合要求的试验用高电压和大容量越来越困难，这是高电压试验技术发展中需要不断解决的问题。工频高电压实验 直流高电压试验 冲击高电压试验 505.2 绝缘的高电压试验绝缘的高电压试验一一.工频交流耐压试验工频交流耐压试验 工频交流耐压试验是用来检验绝缘在工频交流工频交流耐压试验是用来检验绝缘在工频交流电压下的性能，在有些场合也用来等效地检验绝电压下的性能，在有些场合也用来等效地检验绝缘对操作过电压和雷电过电压的耐受能力。缘对操作过

25、电压和雷电过电压的耐受能力。511. 高压试验变压器的特点：高压试验变压器的特点： 被试品电容，被试品电容，试验电压，试验电压，kV电源频率，电源频率，Hz变比大，绝缘裕度小变比大，绝缘裕度小 容量不大容量不大 522. 试验变压器串级装置试验变压器串级装置 采用串接线路把几台试变串接起来，获得很高的采用串接线路把几台试变串接起来，获得很高的试验电压，在技术上和经济上都比较合理。试验电压，在技术上和经济上都比较合理。油箱本体不高，套管又长又大油箱本体不高，套管又长又大 运行时间不长，不需要复杂的冷却系统运行时间不长，不需要复杂的冷却系统 漏抗大，短路电流小漏抗大，短路电流小 5354T1T2T

26、3TMABCDE累接式串接累接式串接试验变压器：试验变压器： 55串级装置的容量利用率：串级装置的容量利用率： T3的容量为：的容量为：T2的容量为：的容量为：T1的容量为：的容量为：56装置容量利用系数：装置容量利用系数：n级装置容量利用系数：级装置容量利用系数：57800kV工频试变工频试变583. 工频高压试验的基本接线工频高压试验的基本接线 AVkVTMT59（1）调压方式）调压方式 自耦调压器：输出波形好、体积小、价格便宜，自耦调压器：输出波形好、体积小、价格便宜， 适于小容量工频试验变压器的调压适于小容量工频试验变压器的调压 移圈式调压器：移圈式调压器： 容量大、波形有一定畸变，适

27、于应用容量大、波形有一定畸变，适于应用在对波形要求不严格，且工频试验变压器容量较大的在对波形要求不严格，且工频试验变压器容量较大的场合场合电动机发电机组调压：电动机发电机组调压： 能得到很好的正弦波形并能均匀调能得到很好的正弦波形并能均匀调压，设备昂贵、保养维修费用高，用于对试验要求很严格的压，设备昂贵、保养维修费用高，用于对试验要求很严格的大型试验基地大型试验基地60（2）“容升容升”现象现象工频交流耐压试验，试验变压器的负荷为容性工频交流耐压试验，试验变压器的负荷为容性工频交流耐压试验，应直接测量被试品两端电压工频交流耐压试验，应直接测量被试品两端电压614. 解决试验设备容量不足的办法解

28、决试验设备容量不足的办法对电缆、电容器等电容量较大的试品，为避免试验回路对电缆、电容器等电容量较大的试品，为避免试验回路显著的显著的“容升现象容升现象”或谐振；试验波形严重畸变需要补或谐振；试验波形严重畸变需要补偿试品需要的超前无功功率偿试品需要的超前无功功率对大容量试品进行交流耐压试验，当试验设备容量不足时，对大容量试品进行交流耐压试验，当试验设备容量不足时，也可采用补偿超前无功功率来满足试验条件也可采用补偿超前无功功率来满足试验条件U并联电感补偿超前无功并联电感补偿超前无功U串连谐振法工频试验串连谐振法工频试验62串连谐振：串连谐振：当当 ，电路发生串连谐振，电路发生串连谐振电源输出无功功

29、率为零，只需提供有功功率电源输出无功功率为零，只需提供有功功率品质因数品质因数被试品上电压被试品上电压被试品功率被试品功率可见在较低的电源电压下可获得较高的试验电压，在较低的可见在较低的电源电压下可获得较高的试验电压，在较低的电源功率下可以获得较大的试验功率电源功率下可以获得较大的试验功率通常通常635. 工频高电压的测量工频高电压的测量球隙测压器球隙测压器测峰值测峰值静电电压表静电电压表测有效值测有效值峰值电压表峰值电压表分压器配低压仪表测量分压器配低压仪表测量641可动电极可动电极 2固定电极固定电极 3 3 屏蔽电极屏蔽电极 4灯泡灯泡 5、6反光镜反光镜7标尺标尺 8曲杆曲杆 O转轴转

30、轴 静电电压表工作原理静电电压表工作原理1654327865分压比：分压比：对纯电容分压器：对纯电容分压器：对纯电阻分压器：对纯电阻分压器：66二二. 直流高压试验直流高压试验 1. 直流高压试验的场合直流高压试验的场合 被试品的电容量很大的设备被试品的电容量很大的设备(如长电缆、电力电容器如长电缆、电力电容器)常用直流高电压试验来代替工频电压试验。常用直流高电压试验来代替工频电压试验。对直流输电设备进行直流高压试验。对直流输电设备进行直流高压试验。泄漏电流测量泄漏电流测量672. 直流高压试验的特点直流高压试验的特点 试验设备容量小，重量轻，便于现场试验；试验设备容量小，重量轻，便于现场试验

31、；可同时进行泄漏电流测量可同时进行泄漏电流测量直流耐压试验更能有效发现电机直流耐压试验更能有效发现电机定子端部的绝缘缺陷定子端部的绝缘缺陷对绝缘损伤小对绝缘损伤小对交流电气设备绝缘的考验对交流电气设备绝缘的考验不如交流耐压试验接近实际不如交流耐压试验接近实际683. 直流高电压的产生直流高电压的产生 半波整流半波整流 TVTV1123V2倍压整流倍压整流 2Um+ - + - + - + - + - Um69串级直流高压发生器串级直流高压发生器 UoRor空载输出电压：空载输出电压：Uo2nUmUm电源交流电压幅值电源交流电压幅值n级数级数70714. 直流高电压的测量直流高电压的测量 用球隙

32、测压器测量直流高压的最大值；用球隙测压器测量直流高压的最大值；用静电电压表测量直流高压的平均值；用静电电压表测量直流高压的平均值；用高值电阻串接微安表或高值电阻分压器配低压仪表测量；用高值电阻串接微安表或高值电阻分压器配低压仪表测量；72三三. 冲击高电压试验冲击高电压试验 冲击高电压试验是用来检验各种高压电气设备冲击高电压试验是用来检验各种高压电气设备在雷电过电压和操作过电压作用下的绝缘性能或保在雷电过电压和操作过电压作用下的绝缘性能或保护性能。护性能。整流充电整流充电 冲击电压冲击电压发生器本体发生器本体被试品被试品控制系统控制系统冲击电压冲击电压测量系统测量系统731. 单级冲击电压发生

33、器单级冲击电压发生器 波长时间常数波长时间常数 波前时间常数波前时间常数 74通常通常 在波前时间范围内在波前时间范围内75同样在波长时间范围内同样在波长时间范围内76获得波长获得波长 获得波前获得波前 获得冲击全波获得冲击全波 77高效率回路高效率回路 波前电阻波前电阻 波前电容波前电容 波长电阻波长电阻 主电容主电容 78 冲击电压冲击电压 发生器发生器 利利 用系数用系数开关合闸后，开关合闸后，C1和和C2上的电压最大值可达：上的电压最大值可达： 阻尼电阻阻尼电阻 波前电阻波前电阻 792.多级多级 冲击电压发生器冲击电压发生器(Marx回路）回路） 原理接线图原理接线图工作原理：并联充

34、电、串联放电工作原理：并联充电、串联放电T123456789接被试品接被试品80充电过程充电过程:T各级电容器各级电容器C经数目不等的充电电阻经数目不等的充电电阻R并联地由电压为并联地由电压为UC的整流的整流电源充电，在充电时间足够长时，全部电容都几乎能充电到电压电源充电，在充电时间足够长时，全部电容都几乎能充电到电压UC，点点2、4、6、8对地电位均为对地电位均为UC，而点而点1、3、5、7均为地电位。均为地电位。 81放电过程放电过程:一旦第一对火花球隙一旦第一对火花球隙F1被击穿，各级球隙被击穿，各级球隙F2、F3、F4将迅速将迅速依次击穿，各台电容器被串连起来，发生器立即从充电状态转依

35、次击穿，各台电容器被串连起来，发生器立即从充电状态转为放电过程，为放电过程，F1被称为被称为“点火球隙点火球隙”。T12345678-UC-2UC-2UC-3UC-3UC-4UC82123456789放电等值回路放电等值回路:83说明说明: 无论从隔离相邻各点的作用看，还是从减轻附加放电的无论从隔离相邻各点的作用看，还是从减轻附加放电的不利影响来看，不利影响来看，R值都必须足够大；值都必须足够大； 由于各级球隙由于各级球隙F1F4上击穿前出现的电压是逐级增大的，上击穿前出现的电压是逐级增大的，所以通常将各级球隙的极间距离也调整成逐级增大；所以通常将各级球隙的极间距离也调整成逐级增大； 把阻尼电

36、阻把阻尼电阻R11分散到各级中去，阻尼各种杂散参数构成分散到各级中去，阻尼各种杂散参数构成的杂散振荡，元件安装结构上也比较合理；的杂散振荡，元件安装结构上也比较合理；84冲击电压发生器的起动方式冲击电压发生器的起动方式: 自起动方式自起动方式 点火脉冲起动点火脉冲起动多级发生器简化多级发生器简化为单级发生器电路：为单级发生器电路：85点火球隙：点火球隙：1接地球极接地球极2针极针极3绝缘体绝缘体4高压球极高压球极86600kV冲击电压发生器冲击电压发生器采用足够大的屏蔽电极，可大大采用足够大的屏蔽电极，可大大缩小发生器对周围物体的安全距缩小发生器对周围物体的安全距离。图中为小块金属片拼成的单离

37、。图中为小块金属片拼成的单环屏蔽电极，也可以用双环或球形环屏蔽电极，也可以用双环或球形873. 冲击电压发生器的近似计算冲击电压发生器的近似计算 000.50.30.9BACDF88决定波前时间决定波前时间T1时忽略时忽略 的作用的作用： 则则其中其中89由由 的定义：的定义：90ABD 与与 0CF相似，相似，91决定波长时间决定波长时间T2时忽略时忽略 的作用的作用： 则则其中其中由由 的定义：的定义：92多级冲击电压发生器波形调整多级冲击电压发生器波形调整：波前时间波前时间一般调波前电阻R12波长时间波长时间一般调波尾电阻R2幅值：增加幅值：增加n，可增大可增大U2m；调整各级调整各级U

38、C利用系数：利用系数：93冲击电压发生器设计冲击电压发生器设计：由所要求的试验电压波形（已知由所要求的试验电压波形（已知 ），），求出各回路参数求出各回路参数一般取一般取 ，在保证不出现寄生振，在保证不出现寄生振荡的前提下，荡的前提下， 尽可能小尽可能小 试验电压波形试验电压波形各回路参数各回路参数实测波形实测波形94试用近似计算法初步确定冲击电压发生器的各个试用近似计算法初步确定冲击电压发生器的各个参数，并选定高压电容的规格与数量。设冲击主电容参数，并选定高压电容的规格与数量。设冲击主电容C1与波前电容与波前电容C2的比值为的比值为10，原始数据如下：，原始数据如下：(1)波形波形1.2/5

39、0us;(2)能实际得到的冲击电压幅值能实际得到的冲击电压幅值1000kV;(3)每次放电的能量为每次放电的能量为0.5 104W s;(4)高压脉冲电容的额定电压高压脉冲电容的额定电压200kV。954. 冲击电压的测量冲击电压的测量 用球隙测压器测量；用球隙测压器测量；用分压器测量；用分压器测量；冲击电压数字测量系统冲击电压数字测量系统冲击峰值电压表测量冲击峰值电压表测量96用分压器测量用分压器测量 至测量仪器至测量仪器 电阻分压器电阻分压器电容分压器电容分压器阻容分压器阻容分压器971. 分压器的方波响应分压器的方波响应对分压器的技术要求：对分压器的技术要求： 分压比的准确度和稳定性（幅

40、值误差要小）；分压比的准确度和稳定性（幅值误差要小）； 分出的电压与被测高电压波形的相似性分出的电压与被测高电压波形的相似性 （波形畸变要小）；（波形畸变要小）；分压器及其测量系统性能的好坏，通常用方波响应分压器及其测量系统性能的好坏，通常用方波响应来评估。来评估。9801.0指数型方波响应波形指数型方波响应波形01.0振荡型方波响应波形振荡型方波响应波形方波响应时间：方波响应时间：T越大，误差越大，过冲越大，误差越大，过冲必须限制在一定范围内必须限制在一定范围内992. 电阻分压器电阻分压器1231003. 电容分压器电容分压器1234101冲击电压数字测量系统冲击电压数字测量系统采采信信号

41、号处处理理存存储储显显示示样样102 四四. 绝缘状态的综合判断绝缘状态的综合判断 “三比较法三比较法” 与同类型设备比较与同类型设备比较 三相之间比较三相之间比较 与历史数据比较与历史数据比较103 本章总结：本章总结： 1. 绝缘试验的意义绝缘试验的意义2. 绝缘预防性试验的主要项目：绝缘预防性试验的主要项目：绝缘电阻和吸收比、介质损耗角正切、泄漏电流、局部放电绝缘电阻和吸收比、介质损耗角正切、泄漏电流、局部放电各试验项目能反映的绝缘缺陷、试验方法各试验项目能反映的绝缘缺陷、试验方法3. 绝缘高压试验绝缘高压试验工频耐压试验、直流高压试验、冲击耐压试验工频耐压试验、直流高压试验、冲击耐压试验实验意义、试验装置和组成、高电压测试方法实验意义、试验装置和组成、高电压测试方法4. 绝缘的综合判断绝缘的综合判断104105