当前位置： 电气装置 >> 电气装置发展 >> 工频高电压试验知识点
一.尝试方针
1.遏制工频高电压实验变压器的实验接线与操纵法子。2.遏制工频高电压的几种衡量法子。3.遏制工频高电压实验变压器矫正弧线的订定法子。4.研习工频高电压实验变压器过压、过流庇护的法子。5.研习筛选尝试征战与风度的法子。二.尝试实质
1.操纵衡量绕组合做低压风度、静电电压表、分压器合做低压风度或示波器衡量工频高电压。2.制做工频高电压实验变压器空载性格弧线。3.操纵不同数值的容性负载制做工频高电压实验变压器负载性格弧线并施行较量，懂得“容升”效应。4.给被试品电容器唱工频耐压尝试。5.操纵球隙施行被试品的过压庇护。6.低压侧庇护用的过流继电器整定值的调度。三.尝试解释
1.工频互换耐压实验的意义电气征战的绝缘劣化情景寻常可分为两类。一类是广大性劣化，电气征战在长远运转中，绝缘在高温、电场和震撼的效用下逐步迂腐和老化。另一类是部分性弊病，电气征战在运转中，由于百般起因每每会呈现部分弊病。这类部分弊病，绝缘瑕玷的进展速率要比广大劣化进展快因此有很大的危险性。工频互换耐压实验是判断电气征战绝缘情景的最有用和最直接的法子，它能够决断电气征战可否接续运转，同时也是防备产生绝来由障的一种紧急技能。2.工频互换耐压实验的特征互换耐压实验的电压波形、频次以及在被试品绝缘内的电压散布，均与理论运转环境符合，但所施加的实验电压却远比运转电压高。因而可知，它是在比运转形态更为严峻的前提下对征战的绝缘程度施行检修，因此能有用地查出广大性劣化平部分性弊病两类弊病，特别是对部分性弊病，查看成就更为超过。但对不良绝缘而言，它在某种程度上是一种毁坏性实验，因此互换耐压实验应在被试品绝缘电阻、摄取比、透露电流衡量、介质斲丧衡量等实验项目均及格此后施行。如在上述实验中已查明绝缘出弊病，则应想法消除，偏从头实验及格后才略施行互换耐压实验，云云便可防备被试征战在施行互换耐压时构成不该有的绝缘击穿，缩小检修功夫，伸长征战哄骗寿命。互换耐压实验电压和实验功夫的准则，是一个较量繁杂的题目，由于不同品种的电气征战，布局不同，运用形势不同，对绝缘材料的请求也就不同。比方发机电、大中型变压器、高压电缆、高压电动机、高压电容器等高压电气征战中不管是固体依旧液体的绝缘材料都要在接受长远交变的工频电压的同时，还要接受短时较高的脉冲电压。其余还要接受其余成分的影响。在高压机电、发机电等征战中办事温度时常在℃以上，装在户内路线上的绝缘子时常遇到温度和湿度猛烈变动的影响，对悬式和扶助式的绝缘子还遭到机器负荷的效用，在低压机电等低压电器征战中的绝缘即使寻常不接受脉冲电压，只接受长远的交变电压或直流电压，但偶尔要接遭到较大的机器应力和变动显著的温度和湿度的影响。于是在断定实验电压与实验不断功夫时，应尽管做到：1尽或者减小互换耐压对某些绝缘材料构成绝缘内部劣化的积蓄效应。2经过实验能有用的查明绝缘情景，得出明确的论断。3.工频耐压实验成效的断定准则按照百般电气征战的绝缘材质及其运转前提，中华群众共和国电力行业准则中的《电气安装装配工程电气征战交代实验准则》GB-规则了响应的实验准则，实验中要严峻遵循履行关联的国度准则。电气征战能够接受规则的实验电压，则该征战绝缘工频耐压实验及格。不然，为不及格。4.工频实验中“容升”效应讲解在工频互换耐压实验中,“容升”效应是确定要注重的题目。上面针对实验变压器输出电压的变动规律施行一些须要的解析。实验变压器在带负载的环境下，倘使坚持其一次侧电压（输入电压）稳固，则二次侧电压（输入电压）将随实验变压器自身的内部阻抗、负载电流和负载功率因数的改动而变动。当负载为容性时，试品上电压高于实验变压器输入电压乘以变比后的电压，当负载为感性或阻性时，试品上电压低于实验变压器输入电压乘以变比后的电压。互换耐压实验时，被试品常常是容性负载，实验变压器的高压绕组与被试品电容承接。流过电容性负载的容性电流在实验变压器绕组阻抗上构成的电压降，将实验变压器二次侧电压抬高，此时负载上的电压将大于遵从变比谋略的二次侧电压，这类形势称为“容升”效应。试品的电容及实验变压器的漏抗越大则“容升”效应越显然。由机电学中可知，如略去激磁电流，实验变压器的等效电路能够简化成图3-1-1(a)。图中r+jX1为总漏抗。设则响应于图3-1-1(a)的电压、电流的矢量图如图3-1-1（b）所示。由图看来，当实验变压器的漏抗Xl和试品电容均较大时，在试品上呈现的UCx电压值横跨按变比换算所应获得的U1。由此解释,用实验变压器一次测(低压侧)的电压按变比求二次侧(高压侧)电压常是不许确的。寻常输出电压大于kV的实验变压器常备有第三个绕组专供衡量电压之用，寻常环境它的匝数是高压绕组匝数的千分之一，因此接上的电压表的读数就因此千伏为单元的被测电压值。由此衡量绕组施行电压衡量的过错相对较小。由于此时能够减小高压绕组的漏抗对衡量的影响。不过即使这样，由于试品的负荷效应所引发的衡量过错依然是弗成防备的。于是应在确定的试品下做出实验变压器一次侧电压与被试品所加电压之间的矫正弧线。图3-1-1工频互换耐压实验回路容升效应(a)等效电路（b）矢量图在实验电容较大的被试品时，事前可用式（3-1-1）简略预算二次侧电压式中U2—实验变压器二次侧电压（kV）（此处指被试品上所加理论电压）；U1—实验变压器一次侧电压（V）；K—变压比；Uk—实验变压器短路阻抗压降百分数；m—实验时高压绕组的电流与额定电流之比值；譬倘有一台kV/15kVA,输入电压V的实验变压器,其短路阻抗压降为8%，现须要实验电压50kV，试品电容电流预计为0.1A，若按从来变比000/谋略，一次侧电压为66.7V，此时预算二次侧电压为：由谋略可知，二次侧电压比须要的实验电压横跨4.3kV。因此，工频耐压实验时被试品上的电压应尽管直接衡量或按照矫正弧线搜索对应的电压。四.尝试安装和接线图
1.尝试安装互换耐压实验所用的征战常常包罗：实验变压器、调压征战、电压衡量安装、庇护电阻及过流庇护安装等。现将上述几种重要征战分述如下。（1）实验变压器实验变压器的筛选，首先应满意被试征战的实验前提，同时还应尽管做到经济正当。为此应针对尝试室所占有的不同品种，不同容量，不同电压品级的电气征战的详细环境，做出正当的筛选。实验变压器重要的筛选参数为额定电压、额定电流和额定容量。1)额定电压实验变压器高压侧额定输出电压应满意试品实验电压的请求，其低压侧额定输入电压应与调压器输出电压相般配。2)额定电流实验变压器的额定电流，应能满意试品的实验电流并略有裕度。由于试品多为容性，因此实验电流值按式3-1-2预算。式中：Ic—实验时试品的电容电流(mA);ω—电源角频次;Cx—被试品的等效电容(μF);Us—实验电压(kV)。3)额定容量额定容量应不小于注重：任何环境下实验电流均要小于实验变压器的额定电流。4)电压波形畸变率由于常常都是直接用实验变压器的输出电压施行互换耐压实验，为了保证实验电压的等效性，寻常规则实验变压器的波形畸变率不得横跨5%。（2）调压征战互换耐压实验的实验电压都是从零值逐步上涨到规则的实验电压值为保证实验的强固性，调压征战应满意：1)从零到全电压的界限都能滑润的调度；2)输出电压的波形尽或者逼近正弦波；3)调压器的额定输出电压及额定容量应与实验变压器相般配。调压征战重要有自耦调压器、移卷调压器、感觉调压器和电动发机电组等。运用较量精深的是自耦调压器和感觉调压器。自耦调压器是运用最为精深也是布局最简略的调压征战。它除了具备能够滑润调度电压，并能够获得高于输入电压的输出电压的重要好处除外，还具备漏抗小、斲丧小和波形畸变小等好处。不过，由于自耦调压器是靠滑动触头施行调压，于是其容量遭到确定的束缚。寻常其额定容量和额定电压在20kVA和V如下。移卷调压器的容量可达数十kVA至数百kVA，电压可达10kV。它能够与大容量、高电压的实验变压器配套哄骗。移卷调压器能够滑润调压，但相对而言其空载电流较大，斲丧较大。移卷调压器的短路电抗随个中的调压绕组所处地位的不同，而在很大界限内变动，在低电压和逼近额定电压下哄骗，会致使调压器的输出电压波形有些畸变。为改进实验电压的波形，在哄骗移卷调压器时，应在实验变压器低压侧，调压器输出端，装设滤波器，可将一个L、C串连歧路并联在实验变压器低压侧两头，滤掉实验电压中的高次谐波。C值寻常取6~10微法，而后按照须要滤掉的谐波频次f，按式3-1-4算出L的数值。式中f—须要滤掉的谐波频次(赫兹);C—电容寻常取6~10微法;L—电感(亨)。（3）电压衡量安装在高压尝试室顶用来衡量互换高电压的法子良多，上面讲解几种罕用的衡量高压的法子。1)在实验变压器低压侧衡量关于寻常瓷制绝缘、断路器、绝缘东西等，可测取实验变压器低压侧的电压，再经过变比换算至高压侧电压。这只实用于负荷容量比电源容量小良多，衡量明确度请求不高的环境。2)用电压互感器衡量将电压互感器的原边并接在被试品的两头，在其副边衡量电压，按照测得的电压和电压互感器的变压比谋略出高压侧的电压。为保证衡量的明确度，电压互感器寻常不低于0.5级，电压表不低于0.5级。3)用高压静电电压表衡量用高压静电电压表直接衡量工频高压的有用值。静电电压表的输入阻抗极高，从被测电路中摄取功率微小，于是表的接入不会引发被测电压的变动。当今国产静电电压表的量程有30、、kV等几种。量程在kV及以上的静电电压表，电极都走漏在外表，衡量时受外界电磁场的影响较大。寻常使历时，在静电电压表接入衡量回路以前，在不接试品的环境下，先将电压升到略小于实验电压的数值，调查静电电压表有无差遣，倘有差遣则讲明有电磁场的困扰，应想法屏障或避让强电磁场地区。其余静电电压表刻度不匀称，肇始部份分辩率较低，因此衡量时要避让这段界限哄骗。4)用铜球空隙衡量球空隙是衡量工频高压的根基征战，其衡量过错在±3%的界限内。球隙衡量的是互换电压的峰值，倘使所测电压为正弦波，则峰值除以1.，即为有用值。球隙间隔S和球的直径D应坚持0.05D≤S≤0.5D,才略保证其明确度.球面应纯洁、滑腻、干枯，相对湿度应在80%如下。在正式衡量以前，应施行频仍预放电，以使放电电压平静。由于球隙衡量哄骗的放电表是在准则前提下，大气压力为毫米汞柱，温度为20℃，制成的，因此在大气压力和温度与准则形态不同时，确定对衡量电压加以批改。在球隙周遭，不该有其余任何物体。用球隙直接衡量效用在被试品上的工频高压，即使明确度较高，但球隙确定击穿才略衡量出电压，这将毁坏实验过程的不断性。为此，如今已很少直接用球隙来衡量实验电压。球隙的成效，重要做为准则衡量安装来对其余衡量系统施行校准。5)用电容分压器衡量电容分压器是由高压臂电容器C1与低压臂电容器C2串连构成。用低压电压表或示波器衡量C2上的电压U2，而后按分压比算出高压U1。分压器的分压比为Ku当C2》C1时，
为庇护衡量仪器,衡量时应在低压臂电容C2上并联过压庇护安装。(4)庇护电阻在互换耐压实验中,在实验变压器的高压输出端均接有庇护电阻,以防在试品闪络、击穿时,毁坏变压器的绝缘。庇护电阻即起过流庇护的效用,又起过压庇护的效用。加装庇护电阻，是为了束缚试品闪络、击穿时的短路电流，以防备增添试品的阻碍地区，同时可减小实验变压器线圈所接受的短路电流和短路电动应力。当试品闪络、击穿或施行绝缘子的放电实验时，实验变压器高压侧电压俄然低落，这相当于有一个波头很陡的异极性的高频衰减震撼的攻击电压波施加于实验变压器的高压线圈上，在攻击波的效用下，沿变压器线圈高度上电压散布是不匀称的，在高压线圈的出线端（首端）具备较大的电压梯度，因此有或者将逼近线圈首端的头几匝的匝间绝缘击穿。当串入庇护电阻此后，电阻与实验变压器高压端四周的对地电容构成一个充电回路，向变压器充电，因此攻击电压的波头被延长，电压随功夫的变动率减小，这不只使沿实验变压器线圈高度上的电压散布趋势匀称，况且还束缚了攻击电压的幅值和陡度因此起到了庇护实验变压器的效用。庇护电阻值寻常取0.1~0.5Ω/V，并应有充足的热容量。寻常多采取水阻或绕线式无感电阻。庇护电阻应置于绝缘壳内，其长度应保证当试品闪络或击穿时，不产生沿面放电。对绕线式电阻还应试虑其匝间绝缘具备充足的耐电强度。（5）低压过流庇护安装为在试品产生闪络、击穿或过电压致使铜球庇护空隙放电时，能准时堵截实验电源，在实验变压器的低压侧应装有过流速断庇护。倘使过流继电器整定恰当，在被试品击穿时，过流继电器应行为，并使主动遏制开关跳闸，若整定值太小，或者在升压历程中，因电容电流的充电效用而使开关跳闸，整定值过大时，纵使被试品放电或击穿，继电器也不会行为。因此，应明确整定过流继电器的行为电流，寻常应整定为实验变压器额定电流的1.3~1.5倍。（6）高压过压庇护安装将衡量球隙调度为1.2倍的实验电压时的间隔此时球隙做为过压庇护安装。2.道理图工频高压尝试接线图如图3-1-2所示。图3-1-2工频高压尝试路线图
T1-调压器；T2-高压实验变压器；V1-互换电压表；V2-静电电压表；V3-互换电压表；R1-变压器庇护电阻；R2-球隙庇护电阻；Cx-试品。G—过压庇护用球隙
五.尝试环节
1.确认被试品绝缘电阻衡量、介质斲丧衡量、直流透露电流的衡量及介质斲丧衡量等实验已全数及格，方可施行互换耐压实验。2.按照被试品的实验电压与电容量施行开端预算，筛选适合的实验变压器及关联征战。3.非成套实验征战筛选庇护电阻时，要思索过流庇护继电器整定电流与之相般配。4.堵截被试品的电源，捣毁或断开整个与之关联的连线。5.纪录实验时的处境环境，大气压力和温度。6.调度静电电压表底部的程度调度螺丝，直到其程度仪差遣静电电压表处于程度地位为止。筛选好各关联风度的量程。7.首先施行空载实验，按实验道理图施行接线，实验征战安顿要正当，便于操纵并合乎平安规程中的规则。实验回路中各接住址应强固强固接地。着末，由教导教授查看接线，确认接线明确后，整个人员离开实验地区。8.断定实验地区无人后，封锁实验地区。9.确认调压器调压旋钮处于零位。严禁用攻击合闸的法子给试品加压。10.接通工频高压实验变压遏制台电源，合闸并匀称升压，升压速率在70%实验电压之内可不受束缚，厥后应匀称升压，速率约为每秒3%的实验电压。11.施加20%、40%、60%及80%的实验电压，离别纪录下实验变压器低压侧电压表、衡量绕组电压表、静电电压表、分压器低压侧电压表的数值，以调压器输出电压，即，实验变压器低压侧电压表读数，为横坐标，以衡量绕组所测电压、静电电压表所测电压、分压器所测电压为纵坐标，离别做出空载性格弧线。12.将电容量不同的两种被试品前后接入实验回路中，反复8~11的环节。做出两条不同的负载性格弧线。13.查阅附录中球隙的击穿电压表，将衡量球隙调度为1.2倍的实验电压时所对应的间隔，此时球隙做为过压庇护安装。14.将静电电压表从实验回路中捣毁，从负载性格弧线上查出被试品工频耐压的实验电压，关于耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器的互换耐压实验《电气安装装配工程电气征战交代实验准则》GB-规则，在须要时施行，实验电压为出厂实验电压的75%，出厂实验电压参拜规程所对应的调压器输出电压或衡量绕组电压或分压器低压侧电压表的电压数值。在此电压下为被试品做耐压实验。在耐压不断功夫内，坚持电压平静。耐压功夫按照《电气安装装配工程电气征战交代实验准则》GB-断定。15.尝试了却堵截电源将接地棒挂在实验变压器高压端。16.耐压实验后衡量被试品的绝缘电阻。（尝试前后绝缘电阻不该有显然下落）。六.尝试汇报请求
1.写出征战筛选的关联谋略。2.纪录所用征战的型号及技艺参数。3.制做实验纪录表格。4.按照纪录数据，做开工频实验变压器空载和负载环境下的矫正弧线U=f(V1)，并将衡量绕组、静电电压表和分压器合做低压静电电压表(或示波器)测得的矫正弧线画在统一坐标纸上，较量、解析几种衡量法子的不同。5.给出了并联电容器互换耐压实验电压准则，供参考如下图。6.按照工频耐压实验环境，给出成效解析。关于绝缘卓越的征战，在互换耐压实验中没有击穿、放电及其余反常形势。在实验历程中，倘有如下环境产生，则应进一步查明起因。(1)实验历程中呈现电流表差遣俄然上涨或电压表差遣俄然下落的形势。此时应当即降压并堵截电源。(2)过流庇护行为跳闸。(3)被试品呈现击穿响声(或断续的放电声)、冒烟、出气、有烧焦气息、闪弧和焚烧等形势。此时应当即降压并堵截电源。(4)有机绝缘材料的试品耐压后呈现广大或部分发烧环境。(5)耐压后的绝缘电阻较耐压前下落约30%。七.尝试注重事件
1.当被试品电容较大时，衡量高电压的方法有两种，其一是采取在被试品的高压端直接衡量，防备“容升”效应构成的高电压毁坏被试品的绝缘，另一种是采取在被试品做负载时的矫正弧线上查取实验电压值。2.接线时高压连线要尽或者短，与接地线或其余接地物坚持规则的平安间隔。3.接线了却，整个人离开高压实验区。高压实验区与操纵区要用显然的标识断绝开。4.升压要从零发端，升压速率确定合乎规则请求。5.操纵时，注重实验区环境，呈现反常环境，随时降压、断电，当呈现紧迫环境要当即断开电源。6.高电压实验了却，确定断开电源后才理睬投入实验区。投入试区后，首先要将接地棒挂在实验变压器高压端，以防备遗忘堵截电源等误操纵所构成的事情。7.被试品为有机绝缘材料时，实验后应当即触摸，如呈现广大或部分发烧，则以为绝缘不良，应准时处置，而后再做实验。8.耐压实验后应衡量被试品的绝缘电阻。报答您对咱们的
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