5_电气设备绝缘耐压试验ppt课件

1、高电压技术高电压技术李李 化化 第第2 2篇篇 电气设备绝缘实验电气设备绝缘实验5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备5.1.2 5.1.2 工频耐压实验的根本接线工频耐压实验的根本接线5.1.3 5.1.3 谐振耐

2、压实验谐振耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验n交流耐压：是交流设备的根本耐压方式。交流耐压：是交流设备的根本耐压方式。用于校核设备在交流高压下的绝缘程度。对用于校核设备在交流高压下的绝缘程度。对220kV及以下电压等级的设备也用于等效校及以下电压等级的设备也用于等效校核绝缘耐受冲击电压的才干。核绝缘耐受冲击电压的才干。n交流耐压实验实施方法：电力设备预防性交流耐压实验实施方法：电力设备预防性实验规程实验规程DL/T 596已对各类设备的耐已对各类设备的耐压值作出了规定。以电力变压器为例，当大压值作出了规定。以电力变压器为例，当大修而全部改换绕组后，按出厂实验电压值进修而全部改换绕组后，按

3、出厂实验电压值进展实验。在其它情况下，它们的耐压值取出展实验。在其它情况下，它们的耐压值取出厂实验电压的厂实验电压的85。n方法：方法：1min工频耐压实验。如经过工频耐压实验。如经过1min耐压实验，那么可判别绝缘合格。耐压实验，那么可判别绝缘合格。5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验电力变压器交流实验电压值括号内数值适用于不固定接地或经小电抗接地系统 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备一、高压实验变压器fCUI222 fCUP1 1绝缘裕度不需求获得太大平安系数小绝缘裕度不需求获得太大平安系数小

4、2 2容量普通比较小容量普通比较小高压侧额定电流普通为高压侧额定电流普通为1A1A。对于某些特殊试品和特殊。对于某些特殊试品和特殊实验工程，要求实验变压器的额定电流大于实验工程，要求实验变压器的额定电流大于1A1A。 不接受雷电和操作冲击作用。同时也需求严厉防止和不接受雷电和操作冲击作用。同时也需求严厉防止和限制过电压出现。限制过电压出现。 5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验单套管式：其高压绕组的一端接地，另一端输出额定全电压单套管式：其高压绕组的一端接地，另一端输出额定全电压双套管式：铁心和油箱均处于双套管式：铁心和油箱均处于U/2U/2电位，所以油箱不

5、能放在地上电位，所以油箱不能放在地上，而必需按全电压的一半对地绝缘起来。用两只额定电压只需，而必需按全电压的一半对地绝缘起来。用两只额定电压只需U/2U/2的套管来替代一只额定电压为的套管来替代一只额定电压为U U的套管，可以大大降低实验变压器的套管，可以大大降低实验变压器和套管的制造难度和价钱。和套管的制造难度和价钱。4 4延续运转时间短延续运转时间短不需求有复杂的冷却系统。延续任务时间普通不超越不需求有复杂的冷却系统。延续任务时间普通不超越3030分钟。分钟。5 5漏抗大漏抗大由于电压高，高压绕组要采用较厚的绝缘和较宽的油间隙间隔，因由于电压高，高压绕组要采用较厚的绝缘和较宽的油间隙间隔，

6、因此实验变压器具有较大的漏抗，短路电流小。此实验变压器具有较大的漏抗，短路电流小。5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验构造方式构造方式5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验主要参数主要参数3210IfCU23210PfCUC被试品电容量，微法；U实验电压，千伏；f电源频率，Hz常见的试品和电容值常见的试品和电容值大容量试品：大容量试品：串联谐振串联谐振低频或超低频耐压低频或超

7、低频耐压5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备二、串级实验变压器T1、T2、T3单套管实验变压器； 1低压绕组；2高压绕组；3累接绕组；4绝缘支柱5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备二、串级实验变压器T1容量： T2容量： 总制造容量：输出容量： 容量利用率： n级串级安装容量利用率：2233221112IU

8、IUIUIUP33222IUIUP22213IUPPP22/2IUP32/PP21n 普通不采用超越普通不采用超越3 3级级的方案的方案5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备U500kVI1AAV1T1I1U122I2U2U4U3454I3U2TZTO3I3IT1T25 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验2250kV工频实验变压器5 5 绝缘耐压实验绝缘

9、耐压实验 绝缘油色谱分析：绝缘油色谱分析：课程回想课程回想-4 部分放电部分放电/绝缘油色谱分析绝缘油色谱分析当存在绝缘缺点时，油中所含某些气体的成分会大大添加当存在绝缘缺点时，油中所含某些气体的成分会大大添加CH4C2H6C2H4C2H25 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验 绝缘的在线监测绝缘的在线监测 传感器与丈量方法；传感器与丈量方法； 数据处置；数据处置； 绝缘诊断。绝缘诊断。课程回想课程回想-4 部分放电部分放电/绝缘油色谱分析绝缘油色谱分析4.5.1 tan4.5.1 tan的在线监测的在线监测4.5.2 4.5.2 部分放电的在线监测部分放电的在线监测4.5.3 4.5.3 绝缘资料

10、的温度丈量绝缘资料的温度丈量5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验p工频耐压实验是交流设备的根本耐压方式。p实验变压器：p容量/实验电流；p单套管/双套管。p串级实验变压器课程回想课程回想-5 工频耐压实验工频耐压实验21n 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备三、调压安装漏抗小漏抗小波形畸变小波形畸变小功率损耗小功率损耗小容量小滑动触头容量小滑动触头1 1 自耦调压器自耦调压器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压

11、实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备三、调压安装2 2 移圈式调压器移圈式调压器C C、D D线圈绕向相反线圈绕向相反铁芯不会饱和，不产生高次谐波铁芯不会饱和，不产生高次谐波，但磁阻大空载电流大，但磁阻大空载电流大5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验3 3 电动发电机电动发电机频率稳定、波形良好频率稳定、波形良好平稳调理频率、电压平稳调理频率、电压与交流电网隔离与交流电网隔离5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备三、调压安装5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5

12、.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备5.1.2 5.1.2 工频耐压实验的根本接线工频耐压实验的根本接线5.1.3 5.1.3 谐振耐压实验谐振耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.2 5.1.2 工频耐压实验的根本接线工频耐压实验的根本接线防止放电产生的电压截波；抑制试品闪络时恢复过电压和限制过电流维护球隙容升效应与串联谐振：不能从低压侧测高压容升效应与串联谐振：不能从低压侧测高压5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.1 5.1.1 工频高电压实验设备工频高电压实验设备5.1.2

13、 5.1.2 工频耐压实验的根本接线工频耐压实验的根本接线5.1.3 5.1.3 谐振耐压实验谐振耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.3 5.1.3 谐振耐压实验谐振耐压实验CcXLXRUCcXIXU2)(2CLXX 谐振时谐振时11CRRLRXRXQCL QUIQUIPQiC质量因数质量因数CLcXRUXRUUQUUCCQQP1处理容量不够的问题处理容量不够的问题谐振时，谐振时，Q1LUCUIUUR5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.3 5.1.3 谐振耐压实验谐振耐压实验 并联谐振：当输出电压满

14、足要求，而实验变压器的容量不够时，还可以思索并联谐振的方法*普通试品的电流比较小，仅要求用在高压领域，因此多用串联谐振。1 1 减少电源容量包括变压器、调压器等减少电源容量包括变压器、调压器等2 2 试品击穿时的缺点电流减小试品击穿时的缺点电流减小3 3 电源中的谐波成分大大减少电源中的谐波成分大大减少UIRLICI支路电流能够大于总电流LIUCIURLICII不思索不思索R R思索思索R R22()LcURXXI5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.3 5.1.3 谐振耐压实验谐振耐压实验两级串联谐振实验设备接线5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1

15、 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.1.3 5.1.3 谐振耐压实验谐振耐压实验变频串联谐振变频串联谐振LXLQRR提高频率，提高频率，Q增大，安装总体体积减少，可做成积木式。增大，安装总体体积减少，可做成积木式。常用变频串联实验安装：常用变频串联实验安装：0.1300Hz可调可调5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验微安表：走漏电流的丈量TO：被试品；V：直流高压丈量安装。图图58 直流耐压实验根本接线直流

16、耐压实验根本接线5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验直流耐压实验的特点直流耐压实验的特点1 1 实验设备轻便，容量小实验设备轻便，容量小2 2 可同时丈量走漏电流可同时丈量走漏电流3 3 局放小，对绝缘的损伤小局放小，对绝缘的损伤小4 4 不如交流耐压实验更接近真实工况不如交流耐压实验更接近真实工况5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2.1 5.2.1 高压整流回路高压整流回路5.2.2 5.2.2 串级直流高压发生器串级直流高压发生器5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.

17、2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.1 5.2.1 高压整流回路高压整流回路一、半波整流回路2minmaxUUUavLavavRUI电压纹波系数 3maxminav2avUUUSUU5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验Q1：电源向C充电Q2：电源向RL充电q：C向RL放电Q1=q2111()avavavavLUqIttI TIfRfRL获得的总电荷获得的总电荷q+Q2=QRLLR CRCQRLq5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.1 5.2.1 高压整流回路高压整流回路一、半波整流回路2111()avavavavLUqIttI TIfRf12avLUSU

18、R Cf我国规范规定：纹波我国规范规定：纹波系数系数 3。222avavLUIqUCfR CfC增大滤波电容C或提高电源频率f，均可减小电压纹波5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.1 5.2.1 高压整流回路高压整流回路l采用半波整流设备产生采用半波整流设备产生50kV50kV直流电压，思索流过试品及直流电压，思索流过试品及电阻分压器的电流不超越电阻分压器的电流不超越5mA5mA，问滤波电容，问滤波电容C C的容量？的容量？l解：解：5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.1 5.2.1 高压整流回路高压整流回

19、路二、倍压整流回路(a) 两倍电压两倍电压 n 带上负载后，倍压安装的输出电压会降低，并出现脉动(b) 三倍电压三倍电压 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.1 5.2.1 高压整流回路高压整流回路倍压整流回路倍压整流回路5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2.1 5.2.1 高压整流回路高压整流回路5.2.2 5.2.2 串级直流高压发生器串级直流高压发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.2 5.2.2 串级直流高压安装串级直流高压安装空

20、载时，各点电位：空载时，各点电位：两级直流高压安装两级直流高压安装tUUuUutUUuUutUummmmmmmsin34sin2sin54321一、任务原理5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.2 5.2.2 串级直流高压安装串级直流高压安装一、任务原理接上负载后的电压接上负载后的电压n电压脉动：C2在放电期间放掉电荷Q2引起；n电压降落：C1在充电期间放掉电荷Q1引起。 12QQQ32222()2avIttQUCC321Tttf222avavI TIUCfC22avIUfC5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2

21、.2 5.2.2 串级直流高压安装串级直流高压安装一、任务原理接上负载后的电压接上负载后的电压12tt:12QQQ在t2瞬间，C1和C2上的电压分别为 1211()CmUUQQC2max1211()cmCmmUUUUUUQQCmax11112()avavmI TIUUUQQCCfC32avavIUUUfC 22avIUfC5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.2 5.2.2 串级直流高压安装串级直流高压安装串级直流高压发生器串级直流高压发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.2 5.2.2 串级直流高压安装

22、串级直流高压安装二、技术参数112QUC2222QUCKKCKQU2KnKKnKCKQUU1122CQnnKCQUnK2) 1(21取各级电容器的电容量相等取各级电容器的电容量相等 2()(1)44avnn In nQUCfC g5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.2 5.2.2 串级直流高压安装串级直流高压安装二、技术参数平均电压：平均电压： 脉动电压：脉动电压： 平均电压降落：平均电压降落： 脉动系数：脉动系数：maxmin(1)24nnavUUIn nUfC3243226avavmavInnnUnUUfC3222(432 )6avavmavmI

23、UnUUnUnnnfC/(1)/4avavavSU Un nIfCU纹波和电压降落与电源频率、级数、电容量、负载电流有关5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.2.2 5.2.2 串级直流高压安装串级直流高压安装减少串级直流高压安装的脉动的方法减少串级直流高压安装的脉动的方法1 1、合理选择级数、合理选择级数n nmpfCnUI m axm ax0avUn令令得得n 对于超高压直流安装，采用高电压、大电容量的电容器和对于超高压直流安装，采用高电压、大电容量的电容器和高频整流是有利的。高频整流是有利的。2 2、从上到下逐级添加电容，即、从上到下逐级添加电容，即

24、CkCkCk=kCCk=kC实践很少采用实践很少采用5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验串级直流高压发生安装串级直流高压发生安装5级级U1000kVI为为mA量级量级5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验n 工频耐压实验根本接线n 谐振耐压实验及特点课程回想课程回想-5 .1 工频耐压实验工频耐压实验1 1 减少电源容量包括变压器、调压器等减少电源容量包括变压器、调压器等2 2 试品击穿时的缺点电流减小试品击穿时的缺点电流减小3 3 电源中的谐波成分大大减少电源中的谐波成分大大减少5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验课程回想课程回想-5 .2 直流耐压实验直流耐压实验

25、n 倍压整流电路倍压整流电路n 串级直流发生器串级直流发生器减少串级直流高压安装的脉动的方法减少串级直流高压安装的脉动的方法5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验n 冲击电压发生器的功能和冲击电压波形n 电力设备蒙受大气过电压雷电时的绝缘性能；n 电气设备蒙受操作过电压的绝缘性能。5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验A 2.2 million volt impulse generator is used t

26、o test electrical equipment at the NEETRAC test facility. 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验按照实验规范并思索足够裕度，冲击电压发生器的标称电按照实验规范并思索足够裕度，冲击电压发生器的标称电压与被试设备的额定电压之间的关系满足下表，下限值供压与被试设备的额定电压之间的关系满足下表，下限值供方式实验需求，上限值供实验研讨用。方式实验需求，上限值供实验研讨用。5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器5.3 5.3 冲击耐压实验冲击

27、耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验 1为波尾时间常数； 2为波头时间常数;通常1 远大于 2；A为单指数波幅值5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器一、单级冲击电压发生器的原理)()(21tteeAtu5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器一、单级冲击电压发生器的原理-波头时间 )()(21tteeAtu)1 ()(2teAtu图517 一台电容器向另一台电容器充电电路及电压波形212112CCCCR12012mCUUCCC1 C25

28、 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器一、单级冲击电压发生器的原理-波头时间， 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验 5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器一、单级冲击电压发生器的原理-波头时间C1C2 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验 )()(21tteeAtu1( )tu tAe 图519 冲击电压波尾构成原理及波形一、单级冲击电压发生器的原理-波尾时间5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验 5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲

29、击电压发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验一、单级冲击电压发生器的原理5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器一、单级冲击电压发生器的原理过程：首先过程：首先C1C1充电，然后合上开充电，然后合上开关，关，C1C1经经R1R1向向C2C2充电，构成波头充电，构成波头同时同时C1C1和和C2C2经过电阻经过电阻R2R2放电，构放电，构成波尾。成波尾。C1C2，C2和R1波头电容和电阻，C1和R2波尾电容

30、和电阻 图图520 冲击电压产生电路高效回路冲击电压产生电路高效回路5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器一、单级冲击电压发生器的原理 图521 单级冲击电压发生器的另两种电路方式02122112URRRCCCUm5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器二、单级冲击电压发生器n调整调压器的输出可以改动电容C1的充电电压，n调整电阻R1和R2可以改动输出波形，n放电球隙G的放电电压根据C1的充电电压和输出电压的要

31、求进展调整。n由于遭到高压硅堆和电容器额定电压的限制，同时也思索放电球隙的直径不宜过大，普通单级冲击电压发生器的最高输出幅值不超越200300kV C2: 被试品、丈量球间隙、电容分压器和高压引线对地电容的总和5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3.1 5.3.1 单级冲击电压发生器单级冲击电压发生器5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器一、多级冲击电压发生器的原理并联充电、串联放电并联充电、串联放电n

32、首先调整球隙间隔，使G1的放电电压为U0，G2G4的放电电压在U02U0范围内；n对各个电容器同时充电到U0nG1首先击穿(点火球隙)，导致G2G4依次击穿；n各个电容器串联对C2和R2放电，在输出端获得幅值很高的冲击电压 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器一、多级冲击电压发生器的原理关键：关键： 杂散电容来不及放电杂散电容来不及放电l杂散电容放电的快慢：取决于杂散电容和放电电阻杂散电容放电的快慢：取决于杂散电容和放电电阻R R的大的大小时间常数。小时间常数。l为确保各级球隙顺利放电，可采取措施增

33、大杂散电容。为确保各级球隙顺利放电，可采取措施增大杂散电容。 5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器二、触发球间隙1铜球，2端部有孔的铜球，3触发电极，4瓷、胶木等绝缘资料 图525 三电极球间隙的构造当冲击电压发生器各个电容充电终了后，利用另外一个回路产生一个电压较低的脉冲电压，使电极3产生火花，引起G和g击穿5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器二、触发球间隙1铜球，2端部有孔的铜球，3触发电极，4瓷、胶

34、木等绝缘资料 图525 三电极球间隙的构造1高压触发脉冲的极性与充电电压的极性相反。主间隙高压触发脉冲的极性与充电电压的极性相反。主间隙G首先击穿，引发间隙首先击穿，引发间隙g击穿，从而使电极击穿，从而使电极1和和2之间放电。之间放电。2高压触发脉冲的极性与充电电压的极性一样。间隙高压触发脉冲的极性与充电电压的极性一样。间隙g首首先击穿，引发主间隙先击穿，引发主间隙G击穿，从而使电极击穿，从而使电极1和和2之间放电。之间放电。5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验200

35、0kV冲击电压发生器冲击电压发生器5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验冲击电压发生器1760kV,8级，1.2/50s)5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器三、操作冲击电压的产生利用冲击电压发生器和变压器两类。利用冲击电压发生器和变压器两类。一非周期性双指数操作波一非周期性双指数操作波n 经过调理冲击电压发

36、生器的波头、波尾电阻，利经过调理冲击电压发生器的波头、波尾电阻，利用冲击电压发生器可以产生双指数操作冲击波。用冲击电压发生器可以产生双指数操作冲击波。n 由于波头和波尾电阻值曾经大为添加，在波头时由于波头和波尾电阻值曾经大为添加，在波头时间内，电容对波尾电阻的放电不能忽略，间内，电容对波尾电阻的放电不能忽略，C2C2上的上的输出电压峰值与输出电压峰值与C1C1的充电电压值相差较大，冲击的充电电压值相差较大，冲击发生器效率曾经大为下降。发生器效率曾经大为下降。5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.3.2 5.3.2 多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器三、操

37、作冲击电压的产生二衰减振荡波二衰减振荡波n 利用电容器对变压器原方绕组放电产生。利用电容器对变压器原方绕组放电产生。n 特别适用于电力变压器的现场实验。电力变压器特别适用于电力变压器的现场实验。电力变压器既是被试品，又起实验变压器的作用。既是被试品，又起实验变压器的作用。5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.1 5.1 工频耐压实验工频耐压实验5.2 5.2 直流耐压实验直流耐压实验5.3 5.3 冲击耐压实验冲击耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验n目的：动稳定性、热稳定性考核n电力设备的冲击电流实验：几kA几

38、十kAn脉冲功率技术：几十kA到上MAn分指数衰减波和方波两类5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验5.4.1 5.4.1 冲击电流波形冲击电流波形5.4.2 5.4.2 冲击电流发生器的根本原理冲击电流发生器的根本原理5.4.3 5.4.3 冲击电流方波发生器冲击电流方波发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验电力系统对避雷器进展冲击电流实验时，用以下参数的波形：电力系统对避雷器进展冲击电流实验时，用以下参数的波形：雷电冲击电流波形雷电冲击电流波形幅值高、继续时间短电效应幅值高、继续时间短电效应8/20 s (标称放电电流，幅值不高标称放电电流，幅值不高)；4

39、/10 s短波放电电流，可达短波放电电流，可达100kA【能量耐受才干考核【能量耐受才干考核】；】；波形为波形为18/20 s的冲击电流波；的冲击电流波；视在波头时间为视在波头时间为30100 s的冲击电流波，其视在半峰时间的冲击电流波，其视在半峰时间为视在波头时间的为视在波头时间的2倍以上；倍以上；陡波：视在波头时间为陡波：视在波头时间为1s；方波冲击电流：继续时间方波冲击电流：继续时间2000 s【操作过电压，规范规定，【操作过电压，规范规定，考核电、热效应，通流容量】；考核电、热效应，通流容量】；5.4 5.4 冲击耐压实验冲击耐压实验5.4.1 5.4.1 冲击电流波形冲击电流波形冲击

40、电流波形特点：上升时间，幅值高5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.4 5.4 冲击耐压实验冲击耐压实验5.4.1 5.4.1 冲击电流波形冲击电流波形a非振荡冲击电流波形 b振荡型冲击电流波形T1视在波头时间，T2视在半峰值时间，Im电流峰值图527 指数衰减电流波形的定义n 1/20s、4/10s、8/20s、30/80s5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.4 5.4 冲击耐压实验冲击耐压实验5.4.1 5.4.1 冲击电流波形冲击电流波形图528 规范方波冲击电流定义及要求nTd有有500、1000、2000及及20003200s之间等几种之间等几种5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验5.4.1 5.4.1 冲击电流波形冲击电流波形5.4.2 5.4.2 冲击电流发生器的根本原理冲击电流发生器的根本原理5.4.3 5.4.3 冲击电流方波发生器冲击电流方波发生器5 5 绝缘耐压实验绝缘耐压实验5.4 5.4 冲击电流实验冲击电流实验5.4.2 5.4.2 冲击电流发生器的根本原理冲击电流发生器的根本原理图529 冲击电流发生器原理电路iRdtdiLidtCU10回路方程为