文档介绍：高电压工程基础
第七章电气设备绝缘的高电压试验
任课教师:赵彤
山东大学电气工程学院
高电压工程基础
电力系统中的电气设备,其绝缘不仅经常受到工作电压的影响,还会受到诸如大气过电压和内部过电压的侵袭。为了考验其在长时间的工作电压及瞬时的过电压下是否能可靠工作,电气设备的出厂、安装调试或者大修后需要进行各种高电压试验。
耐压试验(破坏性试验):对绝缘考验严格,能保证绝缘具有一定的绝缘水平;缺点是只能离线进行,并可能因耐压试验对绝缘造成一定的损伤。
一、交流高电压试验
二、直流高电压试验
三、冲击电压试验
四、稳态高电压的测量
五、冲击电压的测量
高电压工程基础
第七章电气设备绝缘的高电压试验
交流高电压试验
高电压工程基础
工频耐压试验是在电气设备上施加规定的工频试验电压并保持一定的时间,以考察绝缘能否耐受该试验电压的作用。
工频耐压试验能有效发现绝缘中危险的集中性缺陷。是检验电气设备绝缘强度最有效和最直接的方法。
试验电压的选择要考虑到运行中绝缘的老化及累积效应。试验电压持续时间常用1min。
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交流绝缘试验应采用频率为45Hz~65Hz的交流电压。
交流电压的特性主要以峰值、有效值、波形畸变率、波顶系数等来表示,试验时电压波形的畸变应尽可能小。
交流高压的产生通常采用工频试验变压器,但对于一些特殊试品,如变压器的感应试验,采用频率不超过500Hz交流电压;对于大容量高电压设备的试验,采用串联谐振方法产生的30Hz~300Hz交流电压;固体绝缘的加速老化试验则采用几kHz的高频交流电压等等。
工频高电压的产生
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工频高电压的产生一般采用工频高压试验变压器,它是高压试验室最基本的、不可缺少的设备之一。工频高电压试验变压器的作用在于产生工频高电压,使之作用于被测试电气设备的绝缘上,以考查被测试电气设备在长时间的工作电压及瞬时的内过电压下是否能可靠工作。此外,它也是试验研究气体绝缘间隙、电晕损耗、静电感应、长串绝缘子的闪络电压以及带电作业等必需项目的高压电源设备。
1、工频高压试验对试验设备的要求
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R1 —保护电阻,限制试品放电时产生的过电压和过电流,从而保护试验变压器,-1 Ω/V;
.
Q
B
T
R1
R2
工频高压试验的一般线路图
调压器
试验变压器
保护电阻
(保护球隙)
保护电阻
(限流限压)
球间隙
被试品
R2 —球隙保护电阻,- Ω/V。
工频试验变压器的特点:
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(1) 工作电压高,调节范围广,一般为单相。由于工频高压试验通常用于代替雷电过电压或者内部过电压来考核电气产品绝缘性能,或进行绝缘击穿试验,因此试验变压器电压很高。
(2) 电压波形应该是正负半波对称的正弦波形,频率在45~55Hz范围内,电压的有效值等于幅值除以波顶系数。对于调压装置,应能够按所要求的速度连续、平稳地调节电压。
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(3) 在大部分高压试验里,试验变压器的连续工作时间不长,而在额定电压下满载运行的时间更少,这比长期处于满载下工作的电力变压器的运行情况要好得多。试验变压器的容量不大,所以设计时采用较小的安全系数,在额定电压下只能作短时运行,对特高压的试验变压器,只有在2/3的额定电压下才能长期运行。
(4) 使用时间有限。通常为间歇工作方式,所以散热能力小,对应于不同的电压电流负荷,有不同的允许持续工作时间。
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(6) 试验变压器在工作时经常要放电;而电力变压器在正常运行时,发生短路事故的机会不多,即使发生,继电保护装置也会立即将电源跳开。
(7) 为减小对局部放电试验的干扰,要求试验变压器自身的局部放电电压足够高。
(5) 电力变压器在运行中可能受到雷电过电压及操作过电压的侵袭;而试验变压器并不会受到过电压作用,绝缘裕度低,安全系数小。