电气设备绝缘试验技术课件

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第一篇第一篇 高高电压绝缘与与试验第三章第三章 电气气设备绝缘试验技技术主要内容3-1 3-1 绝缘绝缘参数的参数的测测量量(电电气气设备设备特性特性试验试验)3-2 3-2 工工频频高高电压试验电压试验(交流耐交流耐压试验压试验)3-3 3-3 直流高直流高电压试验电压试验(直流耐直流耐压试验压试验)3-4 3-4 冲冲击击高高电压试验电压试验 电介介质理理论仍仍远未完未完善,善,须借助于各种借助于各种绝缘实验来来检验和和掌握掌握掌握掌握绝缘绝缘的状的状的状的状态态和性能和性能和性能和性能。为为什么要什么要什么要什么要进进行行行行电电气气气气设备绝缘试验设备绝缘试验为为了了了了电电力系力系力系力系统统安全可安全可安全可安全可靠的运行靠的运行靠的运行靠的运行。绝缘往往是往往是电力系力系统中的薄弱中的薄弱环节,绝缘故障通常是引故障通常是引发电力系力系统事故的首要原因。事故的首要原因。电力力设备绝缘在运行在运行中受到中受到电、热、机械等、机械等各种因素的作用,各种因素的作用,其性其性其性其性能将逐能将逐能将逐能将逐渐渐劣化劣化劣化劣化,出,出现缺缺陷,造成故障。陷,造成故障。通通过对绝缘的的试验和和各种特性的各种特性的测量,了解量,了解并并评估估绝缘在运行在运行过程程中的状中的状态,从而能,从而能早期早期早期早期发现发现故障故障故障故障电电气气气气设备设备的的的的绝缘试验绝缘试验出厂出厂试验运行中定期的运行中定期的预防性防性试验型式型式试验安装后的安装后的交接交接验收收试验非破坏性非破坏性试验(检查性性试验或特性或特性试验)测绝缘电阻(吸收比)、阻(吸收比)、泄漏泄漏电流、介流、介质损耗、耗、局部放局部放电等。等。破坏性破坏性试验(耐耐压试验)检查绝缘的的电气气强度:度:工工频耐耐压、感、感应耐耐压、直流、直流耐耐压、雷、雷电和操作冲和操作冲击特性。特性。按照对设备造成按照对设备造成的影响程度的影响程度分类分类耐耐压试验(破坏性(破坏性试验)优点:点:对绝缘考核考核严格,能保格,能保证绝缘具有一定的具有一定的绝缘水平和裕度。水平和裕度。缺点:只能离缺点:只能离线进行,并可能在行,并可能在试验中中给绝缘造成一定的造成一定的损伤。特性特性试验(非破坏性(非破坏性试验)优点点:在在较低低的的电压下下或或者者其其他他不不会会损伤绝缘的的方方法法测量量绝缘的的各各种种情情况况,从从而而判判断断绝缘内内部部的缺陷。的缺陷。缺点:缺点:对绝缘耐耐压水平的判断比水平的判断比较间接。接。按照按照对设备造成造成的影响程度的影响程度分分分分类类在在线:被被测设备处于于带电运行状运行状态,连续或定或定时监测。离离线:被被测设备退出运行状退出运行状态,周期性的,周期性的间断断测量。量。按照按照设备是否是否带电的方式的方式分分分分类类绝缘预防性防性试验准准则后后进行行破坏性破坏性试验先先进行行非破坏性非破坏性试验电气气设备绝缘缺陷分缺陷分类集中性缺陷集中性缺陷 (如如绝缘开裂、局部磨开裂、局部磨损、局部受潮、介、局部受潮、介质中内含气泡、中内含气泡、杂质等等)分布式缺陷分布式缺陷 (绝缘全面受潮、老化、全面受潮、老化、变质等等)3-1 3-1 绝缘绝缘参数的参数的测测量量3-2 3-2 工工频频高高电压试验电压试验3-3 3-3 直流高直流高电压试验电压试验3-4 3-4 冲冲击击高高电压试验电压试验3.1 绝缘参数的测量3.1.1 绝缘电阻和吸收比的测量3.1.2 介质损失角正切tg的测量3.1.3 局部放电的测量3.1.4 绝缘油的色谱分析绝缘电阻阻最基本的最基本的综合性特性参数。合性特性参数。吸收比吸收比通通过测量量绝缘电阻可阻可获得吸收比得吸收比.检验绝缘是否是否严重受潮重受潮或存在或存在局部缺陷局部缺陷。3.1.1绝缘电阻和吸收比的阻和吸收比的测量量开开关关S合合闸作作为时间的的起起点点,在在的的极极短短时间内内,层间电压按下式分布。按下式分布。双层介质的吸收现象双双层介介质等效等效电路路图达到达到稳态时(t t),),层间电压按按电阻分配阻分配此此时回路回路电流流为电导电流流吸收和泄漏吸收和泄漏电流及流及绝缘电阻的阻的变化化曲曲线双层介质的吸收现象由于吸收由于吸收现象,象,U1U10,U2U20,在,在这个个过程中的程中的电压按下式按下式变化化双层介质的吸收现象流流过夹层电流:流:绝缘上的上的电阻阻值为:当当绝缘严重重受受潮潮或或出出现导电性性缺缺陷陷时,阻阻值R1、R2或或两两者者之之和和显著著减减小小,减减小小,Ig大大大大增增加加,而而ia迅速衰减。迅速衰减。Ig:电导电流流ia:吸收吸收电流流绝缘电阻阻指指吸吸收收电流流按按指指数数规律律衰衰减减完完毕后后测得得的的稳态电阻阻值,测量量绝缘电阻阻可可有有效效反反应绝缘整体受潮、局部整体受潮、局部严重受潮或重受潮或贯穿性缺陷等穿性缺陷等。双层介质的吸收现象不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线吸收过程长,绝缘电阻大吸收过程短,绝缘电阻小R R6060已已经接近于接近于稳态绝缘电阻阻值R R,K K恒大于恒大于1 1。如如绝缘良好,吸收良好,吸收现象象显著,著,则K K 值较大;大;如果如果绝缘受潮或内部有集中性的受潮或内部有集中性的导电通道,由于通道,由于I Ig g大大增加,而大大增加,而I Ia a迅速衰减,迅速衰减,K K 值接近于接近于1.1.试品容量小,品容量小,吸收比吸收比:绝缘状状态的的诊断断吸收比是同一吸收比是同一试品在两个不同品在两个不同时刻的刻的绝缘电阻的比阻的比值,所以排除了,所以排除了绝缘结构和体构和体积尺寸尺寸的影响。的影响。注意:注意:通常以通常以K大于大于1.3作作为设备绝缘状状态良好的良好的标准,但是准,但是还要要结合合电阻阻值的大小的大小进行行综合判断。如,有些合判断。如,有些变压器的器的K虽大于大于1.3,但,但R值却很低。所以却很低。所以应将将R值和和K值结合起来合起来考考虑,方能作出比,方能作出比较准确的判断。准确的判断。大大容容量量电气气设备中中,吸吸收收现象象延延续很很长时间,吸吸收收比比不不能能很很好好地地反反映映绝缘的的真真实状状态,用用极极化指数再判断。化指数再判断。试品容量大,极化指数:品容量大,极化指数:如如绝缘良好,极化指数不小于良好,极化指数不小于1.5。为加加压10min时的的绝缘电阻阻R10与与1min时电阻阻R1之比之比值测量量绝缘电阻可有效地阻可有效地发现下列缺陷:下列缺陷:(1)(1)总体体绝缘质量欠佳;量欠佳;(2)(2)绝缘受潮;受潮;(3)(3)两极两极间有有贯穿性穿性导电通道;通道;(4)(4)绝缘表面情况不良;表面情况不良;测量量绝缘电阻不能阻不能发现下列缺陷:下列缺陷:(1)1)绝缘中的局部缺陷中的局部缺陷(如非如非贯穿性的局部穿性的局部损伤、含有气泡、分、含有气泡、分层脱开等脱开等);(2)(2)绝缘老化老化(因因为老化了的老化了的绝缘,其,其绝缘电阻阻还可能可能 是相当高的是相当高的)。绝缘电阻的阻的测量功效量功效 测量量仪表:一般用兆欧表表:一般用兆欧表进行行绝缘电阻与吸收比的阻与吸收比的测量。量。为了了测准吸收比,需用灵敏度足准吸收比,需用灵敏度足够高的兆欧表高的兆欧表高的兆欧表高的兆欧表兆欧表的兆欧表的电压:500、1000、2500、5000V等等兆欧表的种兆欧表的种类:l摇表:表:现场仍仍较多采用多采用带有手有手摇直流直流发电机的兆欧表,俗称机的兆欧表,俗称摇表表;l晶晶体体管管兆兆欧欧表表:采采用用电池池供供电,晶晶体体管管振振荡器器产生生交交变电压,经变压器器升升压及及倍倍压整整流后流后输出直流出直流电压 兆欧表兆欧表选择:根据:根据设备电压等等级的不同,的不同,选用不同用不同电压的兆欧表的兆欧表n 额定定电压1kV及以下者使用及以下者使用1000V兆欧表兆欧表n 1kV以上者使用以上者使用2500V兆欧表兆欧表测测量量绝缘电绝缘电阻与吸收比的方法阻与吸收比的方法兆欧表兆欧表结构构电源部分源部分:兆欧表内装有直流:兆欧表内装有直流电源,一般源,一般为手手摇发电机机。要求手。要求手摇速度速度为6060转/分分,内部再把交内部再把交变电压整流整流为直流直流电压输出出;兆欧表的原理结构图 由由两两个个互互相相垂垂直直、绕向向相相反反的的线圈圈电压线圈圈(1)和和电流流线圈圈(2)和和指指针组成成。它它们处于于同同一一永久磁永久磁场N-S中。中。三三个个接接线端端子子:线路路端端子子(L)、接接地地端端子子(E)和保和保护端子端子(G)R1串串联在在电压线圈的圈的电阻阻R2串串联在在电流流线圈的圈的电阻阻电压线圈电流线圈测量机构量机构:当当电流流I1流流过电压线圈圈1时,有有力力矩矩M1作作用用在在线圈圈1上上。同同样,I2流流过电流流线圈圈2时有有力力矩矩M2作作用用在在线圈圈2上上。M1、M2分分别为其中其中F1()、F2()随指随指针转动角度而角度而变与气隙中磁通密度分布有关。平衡与气隙中磁通密度分布有关。平衡时故故或或由由(R Rx x为试为试品品绝缘电绝缘电阻阻)兆欧表的测量原理即指即指针读针读数反映数反映RxRx的大小的大小指指针偏角与偏角与绝缘电阻关系:阻关系:开路开路时短路短路时图为手手摇式兆欧表式兆欧表测量量电力力电缆绝缘电阻的接阻的接线图。兆兆欧欧表表有有三三个个接接线端端子子:线路路端端子子(L)、接接地地端端子子(E)和和保保护(屏屏蔽蔽)端端子子(G)。被被试绝缘接在端子接在端子接接在在端端子子L和和E之之间,而而保保护端端子子G的的作作用用是是使使绝缘表表面面泄泄漏漏电流流不不要要流流过线圈圈测得得的的绝缘体体积电阻阻不受不受绝缘表面状表面状态的影响。的影响。泄漏泄漏电流流测量量u将将直流高直流高压施加到被施加到被试品上,品上,测量流量流经被被试绝缘的泄漏的泄漏电流。流。u测量量泄泄漏漏电流流本本质上上也也是是测量量绝缘电阻阻。由由于于所所加加直直流流试验电压比比测量量绝缘电阻阻时高高得得多多。因此更能有效地因此更能有效地发现一些尚未完全一些尚未完全贯通的集中性缺陷。通的集中性缺陷。测量量电力力变压器主器主绝缘泄漏泄漏电流的接流的接线加直流用微安表直接加直流用微安表直接加直流用微安表直接加直流用微安表直接测测量量量量T1调压器;器;T2高高压试验变压器;器;D高高压硅堆硅堆R保保护电阻;阻;C滤波波电容;容;T被被试变压器器tg的的测量一般使用交流高量一般使用交流高压电桥(西林西林电桥)平衡平衡电桥和不平衡和不平衡电桥两种。两种。对大容量的大容量的试品如:品如:电容器,容器,长电缆也可用低功率因素瓦特表也可用低功率因素瓦特表进行行测量。量。3.1.2介介质损失角正切失角正切tg的的测量量tg的的测量方法西林量方法西林电桥(QS1型型)QS1型型电桥原理接原理接线图高高压臂臂 试品品的的Zx:Rx:被被试品品等等值电阻阻;Cx:被被试品等品等值电容容;无无损耗耗的的标准准电容容CN,以以阻阻抗抗ZN作作为表表示示低低压臂臂 处在在桥箱箱体体内内 可可调无感无感电阻阻R3,以以Z3来代表来代表 无感无感电阻阻R4和和可可调电容容C4的的并并联回回路路,以以Z4来代表来代表V:放放电器;器;G:交流交流检流流计电桥基本基本结构构调节R3和和C4,检流流计的的电流流为0,电桥平衡,有:平衡,有:式中:式中:测量原理量原理求得求得试品的等品的等值电容容Cx和等和等值电阻阻Rx介介质并并联等等值电路的介路的介质损耗角正切耗角正切=2f=100,如取,如取R4=10000/,并取,并取C4的的单位位为F,则简化化为:即即即即电电容容容容C C4 4的微法的微法的微法的微法值值就是介就是介就是介就是介质损质损耗角正切耗角正切耗角正切耗角正切值值试试品品品品电电容容容容=2f=100,如取,如取R4=10000/,并取,并取C4的的单位位为F,则简化化为:QS1型西林型西林电桥接接线方式方式注意:各个注意:各个调节元件元件处于高于高电位,位,故必故必须保保证足足够的的绝缘水平和采水平和采取可靠的保取可靠的保护措施。措施。正接法正接法反接法反接法现场试验现场试验中中中中:有:有许多一端接地的多一端接地的试品,如敷品,如敷设在地下的在地下的电缆及及摆在地面的重大在地面的重大电气气设备,要改成,要改成对地地绝缘是不可能的,只能改是不可能的,只能改变电桥回路的接地点。回路的接地点。这样就就产生了一种反接法的西林生了一种反接法的西林电桥杂散散电容容电流;流;杂散散电导电流;流;试品表面泄漏;品表面泄漏;周周围其它其它试品的影响;品的影响;外界外界电源源对电桥的干的干扰;解决方法:解决方法:加加设屏蔽;采用移相屏蔽;采用移相电源;采用倒相法源;采用倒相法消除磁消除磁场干干扰方法:方法:将将电桥移到磁移到磁场干干扰范范围以外;以外;将将检流流计极性开关置于不同位置极性开关置于不同位置时调节电桥平衡平衡测得得试品介品介损和和电容容值再求平均再求平均值。电桥测量的影响因素量的影响因素温度温度温度温度tg随随温温度度的的增增高高而而增增大大(固固体体电介介质具具有有负温温度度系系数数)。为便便于于比比较,应将将在在各各种种温温度度下下测得得的的值换算到算到20时的的值。试验电压试验电压良好良好绝缘的的tg不随不随电压的升高而明的升高而明显增加。当增加。当绝缘存在故障存在故障时,tg值随随电压升高呈非升高呈非线性性变化。化。试试品表面泄漏品表面泄漏品表面泄漏品表面泄漏测试前前应清除清除绝缘表面的表面的积污和水分,必要和水分,必要时还可以在可以在绝缘表面上装表面上装设屏蔽极屏蔽极试试品品品品电电容量容量容量容量对大容量的大容量的试品,只能品,只能发现整体分布性缺陷,用整体分布性缺陷,用测量量tg的方法来判断的方法来判断绝缘状状态就不很灵敏了。就不很灵敏了。影响tg测量值的主要因素tg能能反映反映绝缘的整体性缺陷的整体性缺陷(全面老化全面老化)和小容量和小容量试品中的品中的严重局部性缺陷;重局部性缺陷;tg随随电压变化的曲化的曲线可以判断可以判断绝缘是否受潮,含有气泡及老化的程度;是否受潮,含有气泡及老化的程度;大容量的大容量的设备绝缘存在局部缺陷存在局部缺陷时,应尽可能将尽可能将设备解体后分解解体后分解测量量进行分析。行分析。绝缘状态的诊断在在电场的的作作用用下下,导体体间仅部部分分介介质被被击穿穿的的电气气放放电现象象称称为局局部部放放电。包包括括表表面面局局部部放放电和内部局部放和内部局部放电。局部放局部放电是引起是引起电介介质老化的重要原因之一。老化的重要原因之一。测定定电气气设备在在不不同同电压下下的的局局部部放放电强度度和和发展展趋势,就就能能判判断断绝缘内内是是否否存存在在局局部部缺缺陷陷以及介以及介质老化的速度和目前的状老化的速度和目前的状态。局部放局部放电检测及及测量方法量方法-脉冲脉冲电流法的流法的测量原理。量原理。什么是局部放什么是局部放电?3.1.3局部放局部放电的的测量量为什么要什么要进行局部放行局部放电的的测量?量?p视在放在放电量量(q):指:指产生局部放生局部放电时,一次放,一次放电出出现的瞬的瞬变电荷。荷。p放放电起始起始电压(Ui):指:指试品品产生局部放生局部放电时,在,在试品两端施加的品两端施加的电压值。p放放电熄熄灭电压(Ur):指:指试品中局部放品中局部放电消失消失时试样两端的两端的电压值。p放放电重复率重复率(N):指:指单位位时间内局部放内局部放电的平均脉冲个数。的平均脉冲个数。p放放电能量能量(W):指在一次放:指在一次放电中所消耗的能量。中所消耗的能量。p局部放局部放电其它参数其它参数平均放平均放电电流;放流;放电的均方率;放的均方率;放电功率功率;局部放局部放电量的表征参数量的表征参数(a)固体介)固体介质中中局部放局部放电示意示意图(b)局部放)局部放电分析分析的等的等值电路路Cg:气隙的气隙的电容容Cb:与气隙串与气隙串联部分介部分介质的的电容容Ca:其余部分介其余部分介质的的电容容g:气隙厚度气隙厚度d:整个介整个介质的厚度的厚度局部放局部放电的机理分析的机理分析当当绝缘内部有一气隙的等内部有一气隙的等值电路路图三三电容等容等值电路路CaCgCb设U=Umsint气隙上气隙上电压为:Ur指气隙的熄指气隙的熄灭电压放放电过程:程:Ug气隙放气隙放电至气隙的熄至气隙的熄灭电压Ur熄熄灭完成局部放完成局部放电气隙气隙压降:降:气隙气隙g放放电时,气隙的等,气隙的等值电容容真真实(实际)放放电量量(qr)(不可不可测):指气隙一次放指气隙一次放电中出中出现的的带正正电(或或带负电)的的电荷之和。荷之和。由由于于气气隙隙处于于固固体体介介质内内部部,气气隙隙很很小小,放放电时出出现的的qr或或Ug均均很很小小,要要想想测出出这些些量量是是相相当当困困难的。的。为此,引入了此,引入了视在放在放电电荷荷q的概念。的概念。Ca上的上的电压变化化为:Ua及及q是可以是可以测量的,常将量的,常将q作作为度量局放度量局放强度参数;度参数;视在放在放电量量(可可测量量):视在放在放电量与真量与真实放放电量的关系:量的关系:放放电过程示意程示意图:外部:外部电压u、空、空间电荷荷q、气隙、气隙电压uc的的时间变化化图直流直流电压下,下,单位位时间内放内放电次数要比交流下低得多;次数要比交流下低得多;直流下局部放直流下局部放电产生的破坏作用生的破坏作用远比交流下小。比交流下小。交流交流电压与直流与直流电压作用下的局部放作用下的局部放电的差异的差异局部放电的检测方法a并并联法法测试回路回路b串串联法法测试回路回路c平衡法平衡法测试回路回路Cx:试品;品;Ck:耦合:耦合电容;容;Zd:检测阻抗;阻抗;Zm:高:高压滤波器;波器;M:测量量仪器;器;U:试验电压局部放局部放电的脉冲的脉冲电流流检测方法方法电检测法法与与试品构成使脉冲品构成使脉冲电流流通回路,并具有流流通回路,并具有隔离工隔离工频高高电压直接加在直接加在检测阻抗阻抗Zd上的上的作用作用将局部放将局部放电产生的脉冲生的脉冲电流流转化化为脉冲脉冲电压一方面阻塞放一方面阻塞放电电流流进入入试验变压器,另器,另一方面抑制从高一方面抑制从高压电源源进入的入的谐波干波干扰并并联法多用于法多用于试品品电容容较大或大或试品有可能被品有可能被击穿的情况下,穿的情况下,过大的工大的工频电流不会流入流不会流入检测阻抗阻抗Zd而将而将Zd烧损并在并在测试仪器上出器上出现过电压的危的危险。某些。某些试品在正常品在正常测量中无法与地分开,只能采用量中无法与地分开,只能采用并并联法法测量量线路。路。串串联法多用于法多用于试品品电容容较小情况下,耦合小情况下,耦合电容具有容具有滤波作用,能波作用,能够抑制外部干抑制外部干扰,而且,而且测量灵敏度随量灵敏度随Ck/Cx的增大而提高,在相同条件下,串的增大而提高,在相同条件下,串联法比并法比并联法具有更高的灵敏度。法具有更高的灵敏度。Ck可利用高可利用高压引引线杂散散电容来充当,串容来充当,串联法在法在220kV电压等等级的的产品中多被采用。品中多被采用。平衡法是利用平衡法是利用电桥平衡的原理将外来的干平衡的原理将外来的干扰消除掉,因而抗干消除掉,因而抗干扰能力能力强。需要两个相似的。需要两个相似的试品,其中一品,其中一个充当耦合个充当耦合电容。容。电桥平衡的条件与平衡的条件与频率有关,往往采用两个同率有关,往往采用两个同类试品作品作为电桥的两个高的两个高压臂以臂以满足平足平衡条件衡条件检测阻抗阻抗RC 型型检测阻抗阻抗RLC 型型检测阻抗阻抗局部放局部放电量量标定定图中用幅中用幅值为U0的方波的方波电压源串源串联小小电容容C0组成人工模成人工模拟支路支路其中其中,H0为局部放局部放电检测仪的的显示器上示器上可可测得的脉冲高度得的脉冲高度绝大大多多数数大大型型电力力变压器器选用用油油纸或或油油和和纸板板组成成的的绝缘结构构。当当变压器器内内部部发生生热故故障障、放放电性性故故障障或或者者油油、纸老老化化时均均会会产生生各各种种气气体体。所所产生生的的气气体体在在油油里里经对流流、扩散散,不不断断地地溶溶解于解于绝缘油中。油中。发热和和放放电的的产生生程程度度不不同同,所所产生生的的气气体体种种类、油油中中溶溶解解气气体体的的浓度度、各各种种气气体体的的比比例例关关系系也不相同。如,当固体也不相同。如,当固体绝缘发生故障生故障时,CO和和CO2会明会明显增增长。3.1.4 绝缘油中溶解气体的色谱分析油中溶解气体的油中溶解气体的组分和含量分和含量可以作可以作为反映充油式反映充油式电力力变压器器绝缘故障的特征量故障的特征量油中所含溶解气体CCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHCCHHHHHCCHHHHHHCHHHCCHHH2C2H4C2H2CH4C2H6故障类型和特征气体关系故障故障类型型产生的主要气体生的主要气体组分分产生的次要气体生的次要气体油油过热CH4、C2H4H2、C2H6油和油和绝缘纸过热CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油中有油中有电弧弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油和油和绝缘纸中中电弧弧H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油中局部放油中局部放电H2、CH4、C2H2C2H6油和油和纸中局部放中局部放电H2、CH4、C2H2、COC2H6、CO2油中火花放油中火花放电C2H2、H2受潮或油中气泡受潮或油中气泡H2编码组合合故故障障类型型诊断断故故障障实例(参考)例(参考)C2H2C2H4CH4H2C2H4C2H6001低温低温过热(700)10局部放局部放电高湿度,高含气量引取油中低能量高湿度,高含气量引取油中低能量密度的局部放密度的局部放电20,10,1,2火花放火花放电引起引起对电位未固定的部件之位未固定的部件之间连续火花放火花放电,分接,分接闪络,引起,引起对箱壳箱壳式放式放电、线圈断圈断线,引,引线对其它接其它接地体放地体放电、分接开关、分接开关飞弧、弧、环流引流引起起电弧等。弧等。20,1,2火花放火花放电兼兼过热10,10,1,2电弧放弧放电线圈匝、圈匝、层间短路、相短路、相间闪络、分、分接接头引引线油隙油隙闪络、引、引导线对箱壳箱壳放放电、线圈断圈断线、引起、引起对其它接地其它接地体放体放电、分接开关、分接开关飞弧、弧、环流引起流引起电弧等弧等。20,1,2电弧放弧放电兼兼过热绝缘状态的诊断三比三比值编码诊断方法断方法油中溶解气体气相色油中溶解气体气相色谱分析的分析的优点:点:能能够发现充充油油电气气设备中中的的一一些些用用tg等等方方法法所所不不能能发现的的局局部部性性缺缺陷陷(如如局局部部过热、电弧弧放放电),且,且设备不需停不需停电,适合于在,适合于在线监测诊断。断。3.1 3.1 绝缘绝缘参数的参数的测测量量3.2 3.2 工工频频高高电压试验电压试验3.3 3.3 直流高直流高电压试验电压试验3.4 3.4 冲冲击击高高电压试验电压试验 在在高高电压试验室室用用工工频(交交流流)高高电压、直直流流高高电压、雷雷电冲冲击、操操作作冲冲击电压等等模模拟电气气设备的的绝缘在在运运行行中中承承受受的的电压,用用以以考考验各各种种绝缘耐耐受受这些些高高电压作作用用的的能力。能力。什么是什么是高高电压试验?特点:特点:特点:特点:具有破坏性具有破坏性试验的性的性质;在非破坏性在非破坏性试验项目合格通目合格通过之后之后进行,以避免或减少不必要的行,以避免或减少不必要的损失。失。难难点点点点问题问题:由由于于输电电压和和相相应的的试验电压在在不不断断提提高高,要要获得得各各种种符符合合要要求求的的试验用用高高电压越越来来越越困困难,这是高是高电压试验技技术发展中首先需要解决的展中首先需要解决的问题。工频耐压试验是考核电气设备绝缘裕度的主要方法。试验电压值的确定是整个试验的关键,是按照电气设备在运行中可能遇到的各种过电压和长期运行工作电压来确定。电气设备的绝缘的试验电压标准称为电气设备的绝缘水平。我国国家标准(GB/T 16927-1997)规定了各种电压等级电气设备的试验电压值3.2 工频高电压试验规定:在设备绝缘上加上工频试验电压1min.,不发生绝缘闪络或击穿现象,则认为绝缘设备是合格的;否则,是不合格的。工工频高高电压的的获得主要是采用得主要是采用高高压试验变压器器或其串或其串级装置来装置来产生。生。对电缆、电容容器器等等电容容量量较大大的的被被试品品,可可采采用用串串联谐振振回回路路来来获得得试验用用的的工工频高高电压。3.2.1 工频高电压的产生工工频高高压装装置置是是高高压试验室室中中最最基基本本的的设备,也也是是产生生其其他他类型型高高电压的的设备基基础部件。部件。工工频高高压试验装置的作用装置的作用工工频耐耐压原理接原理接线1-电源开关;源开关;2-调压器;器;3-电压表;表;4-试验变压器;器;5-变压器的保器的保护电阻;阻;6-试品;品;7-测量量铜球保球保护电阻;阻;8-测量量铜球球电源开关源开关调压器器电压表表试验变压器器变压器器保保护电阻阻测量量铜球球保保护电阻阻试品品测量量铜球球试验变压器的特点(器的特点(试验变压器在原理上与器在原理上与电力力变压器并无区器并无区别,只是,只是)电压高。高。目前我国和世界上目前我国和世界上发达国家都具有达国家都具有2250kV的的试验变压器器变比大比大漏抗漏抗较大大(短路短路电流流较小小)由于由于电压高,所以要采用高,所以要采用较厚的厚的绝缘及及较宽的的间隙距离,因此隙距离,因此试验变压器的漏抗大。器的漏抗大。绝缘裕度小裕度小试验变压器本身器本身应有很好的有很好的绝缘,但,但绝缘裕度小,裕度小,试验过程中要程中要严格限制格限制过电压;体体积小小试验变压器器连续运行运行时间短短试验变压器器连续运行运行时间不不长,发热较轻,因而在,因而在结构上不需要复构上不需要复杂的冷却系的冷却系统;容量小容量小试验变压器大多数情况下是工作在器大多数情况下是工作在电容性容性负荷下;而荷下;而电力力变压器一般工作在器一般工作在电感性感性负荷下。荷下。试验变压器高器高压侧电流流I和和额定容量定容量P主要取决于主要取决于试品的品的电容容(试验变压器大多数工作在容性器大多数工作在容性负荷下荷下),即,即与与与与电电力力力力变压变压器相比,其运行条件不同器相比,其运行条件不同器相比,其运行条件不同器相比,其运行条件不同(a)全全绝缘(单套管套管)(b)半半绝缘(双套管双套管)试验变压器的器的结构型式全构型式全绝缘和半和半绝缘试验变压器器全全绝缘试验变压器器特特点点:输出出高高压端端对壳壳绝缘,承承受受全全部部高高压,高高压绕组对壳壳为全全绝缘。需需一一支支套套管承受;管承受;半半绝缘试验变压器器特特点点:具具有有两两只只输出出高高压套套管管,高高压绕组对壳壳绝缘为输出出额定定高高压的的一一半半。外外壳壳对地地绝缘。该结构构绝缘利用比利用比较合理,能减少尺寸、减合理,能减少尺寸、减轻重量。重量。变压器的体器的体积和重量近似地与其和重量近似地与其额定定电压的三次方成比例。的三次方成比例。当当所所需需的的工工频试验电压很很高高(例例如如超超过750kV)时,再再采采用用单台台试验变压器器来来产生生在在技技术和和经济上不合理。上不合理。串串级高高压试验变压器器串接串接试验变压器器就就是是使使几几台台变压器器绕组的的电压相相叠叠加加,产生生更高更高电压串串级试验变压器器结构构T1:第第1级试验变压器;器;1:低:低压绕组T2:第第2级试验变压器;器;2:高:高压绕组T3:第第3级试验变压器;器;3:励磁:励磁绕组输出出电压第一第一级输出出电压第二第二级输出出电压高一高一级的的变压器的激磁器的激磁电流由流由前一前一级变压器提供,因此每器提供,因此每级变压器的容量不同。器的容量不同。每每一一级高高压绕组中中流流过的的电流流相相同同,用用I2表表示示;每每一一级试验变压器器高高压端端对壳壳的的电压相相同同,用用U2表示。表示。每每级变压器的容量:器的容量:T3容量:容量:U2I2T2容量:容量:2U2I2=U2I2(负荷荷)+U2I2(T3励磁励磁)T1容量:容量:3U2I2=U2I2(负荷荷)+2U2I2(T2励磁励磁)输出出电压:3U2,电流流I2,功率:,功率:3U2I2电位分布:位分布:T1:内、外(套管):内、外(套管)绝缘:U2T2:内、外(套管):内、外(套管)绝缘:U2,支柱,支柱绝缘:U2T3:内、外(套管):内、外(套管)绝缘:U2,支柱,支柱绝缘:2U2串串级试验变压器容量:器容量:W试=3U2I2=3W各各级试验变压器器总容量:容量:W装装=U2I2+2U2I2+3U2I2=6W装置利用率装置利用率 W试/W装装=0.5n级串串级装置的容量利用率装置的容量利用率由此可由此可见:级数数n,。因此,工程中。因此,工程中级数最多不超数最多不超过3级如如果果在在试验变压器器初初级绕组上上突突然然从从零零开开始始升升压,由由于于励励磁磁涌涌流流在在被被试品品上上产生生过高高的的电压;或或者者试验中中突突然然切切断断电源源,由由于于切切除除空空载变压器器也也将将引引起起过电压。因因此此,必必须通通过调压器器升升压和降和降压。常用的常用的调压装置装置为什么要采用什么要采用调压装置?装置?对调压的基本要求:调压要均匀平滑,每要均匀平滑,每级电压的的变动要很小;要很小;电压波形不能畸波形不能畸变;调压应处于于稳定的工作状定的工作状态。常用的调压设备:自耦自耦调压器;器;移圈式移圈式调压器;器;电动发电机机组。自耦自耦自耦自耦调压调压器器器器它的副它的副边电压抽抽头不是固定的不是固定的,而是用一滑而是用一滑动触触头(碳刷碳刷)沿着沿着绕组移移动。改。改变滑滑动触触头的位置就可的位置就可改改变副副边绕组的匝数,从而使的匝数,从而使输出出电压 U U2 2改改变。特点:特点:这种种调压器器实际上是分上是分级调压,而不是均匀,而不是均匀调压,只不,只不过每一每一级分得很分得很细。这种小容量的种小容量的调压器漏抗小、波形器漏抗小、波形较好,但容量有限。好,但容量有限。线圈圈C和和线圈圈D匝匝数数相相同同而而绕向向相相反反,两两线圈圈串串联。线圈圈K是是一一个个短短路路线圈圈,它它套套在在C和和D之之外外,可可以以上上下下移移动,起起调节电压的的作作用用。K的的匝匝数数与与C和和D相相同同。特点:这种种调压器器容容量量可可以以作作得得较大大。但但调压器的体器的体积较大,波形稍有畸大,波形稍有畸变。移圈式移圈式移圈式移圈式调压调压器器器器移圈式调压器的原理接线移圈式调压器的结构移圈式移圈式移圈式移圈式调压调压器器器器优点点:不不存存在在滑滑动出出头及及直直接接端端接接线匝匝问题,容量可做得很大;,容量可做得很大;调压均匀。均匀。缺缺点点:体体积大大,价价格格昂昂贵、短短路路阻阻抗抗非非线性,易性,易发生串生串联谐振、振、输出波形有畸出波形有畸变。原理:原理:由由电动机机带动同步同步发电机的机的转子旋子旋转,调节发电机的励磁机的励磁电流来流来调节发电机的机的输出出电压。电动发电电动发电机机机机组组优点:可得到很好的正弦波、点:可得到很好的正弦波、调压均匀,不受均匀,不受电网网电压的影响,的影响,调压质量最好;容量可以很大。量最好;容量可以很大。缺点:投缺点:投资及运行及运行费用用较大,运行和管理的技大,运行和管理的技术水平要求水平要求较高高电容效容效应(容升效容升效应):“容升容升”原理及原理及测量量误差分析差分析措施:措施:应在一定的在一定的试品下作出品下作出测量量绕组的的电压与与输出高出高压之之间的校正曲的校正曲线。工工频试验中中应注意的几个注意的几个问题由由于于存存在在“容容升升效效应”,就就不不能能以以变压器器上上的的变比比估估计试品品上上所所受受电压,必必须对试品品电压进行行直直接接测量。量。变压器器高高压侧的的输出出电压比比按按空空载变比比所所预期期的的值高高“容升容升”现象象如如图,当,当Cx较小小时,在升,在升压过程中,可能出程中,可能出现L1/C的情况,此的情况,此时它在它在Cx上会上会产生生过电压而而损坏坏试品。品。抑制措施:抑制措施:试试品品品品应应并接球隙并接球隙并接球隙并接球隙进进行保行保行保行保护护。在在试品上可能出品上可能出现串串联谐振振过电压试品或球隙放品或球隙放电引起的引起的恢复恢复过电压试品突然品突然击穿或放穿或放电,由于,由于绕组内部内部电磁振磁振荡过程在程在试验变压器匝器匝间绝缘(纵绝缘)上引起的)上引起的过电压。防止措施:防止措施:在在试验变压器的高器的高压测出出线端串接一保端串接一保护电阻阻R1限制限制过电流和流和过电压,其,其值不能太大也不不能太大也不能太小,一般取能太小,一般取0.1/V,并具有足,并具有足够的的热容量。通常用水阻作容量。通常用水阻作为保保护电阻。阻。暂态过程程保保护电阻阻R的作用的作用1.防止防止试品放品放电时所所产生的生的电压截波截波对试验变压器器绕组绝缘的的损伤;2.限制限制试品放品放电的的过电流;流;3.阻尼阻尼CT和和C0间的振的振荡;4.抑制抑制试品品闪络时的恢复的恢复过电压。保保护电阻阻R的的选取原取原则阻抗按阻抗按0.1/V取,取,(不超不超过100k)由金属由金属电阻阻丝或水或水电阻构成。阻构成。长度按度按150200kV(r.m.s)/m选取。取。保保护电阻阻1.工工频高高压试验的作用;的作用;2.工工频高高压试验接接线原理原理图;3.工工频试验变压器特点;器特点;4.工工频高高压试验的几种的几种调压方式方式.5.工工频试验中中应注意的注意的问题。小小小小 结结3.1 3.1 绝缘绝缘参数的参数的测测量量3.2 3.2 工工频频高高电压试验电压试验3.3 3.3 直流高直流高电压试验电压试验3.4 3.4 冲冲击击高高电压试验电压试验3.3 直流高电压试验3.3.1 直流高电压的产生3.3.2 稳态高电压的测量被被试品品的的电容容量量很很大大的的场合合(例例如如长电缆段段、电力力电容容器器等等),用用工工频给交交流流高高电压进行行绝缘试验时会会出出现很很大大的的电容容电流流,要要求求试验装装置置具具有有很很大大的的容容量量,很很难做做到到。这时用用直直流流高高电压试验来来代替工代替工频高高电压试验。绝缘试验测量泄露量泄露电流需要在直流高流需要在直流高压下下进行。行。冲冲击试验设备需要需要用直流高需要需要用直流高压作作为电源。源。直流直流输电工程的增多促使直流高工程的增多促使直流高电压试验的广泛的广泛应用。用。各种各种输电设备需需进行直流高行直流高压试验。为什么要什么要进行行直流直流高高电压试验?将工将工频高高电压经高高压整流器而整流器而变换成直流高成直流高电压。利利用用倍倍压整整流流原原理理制制成成的的直直流流高高压串串级装装置置(或或称称串串级直直流流高高压发生生器器)能能产生生出出更更高高的的直直流流试验电压。3.3.1 直流高电压的产生1.半波整流回路半波整流回路高压整流器UT:变压器器电压(有效有效值)Umax:直流:直流电压最大最大值Umin:直流直流电压最小最小值高高压整流器整流器主要技主要技术参数参数额定整流定整流电流流If通通过整流器的正向整流器的正向电流在一个周期内的平均流在一个周期内的平均值。额定反峰定反峰电压Ur当整流器阻断当整流器阻断时,其两端容,其两端容许出出现的最高反向的最高反向电压峰峰值。电路空路空载时整流器两端承受整流器两端承受的反向的反向电压:最大反向最大反向电压:平均直流平均直流电压:脉脉动幅幅值:脉脉动系数:系数:半波整流半波整流电路:路:整流回路的基本技整流回路的基本技术参数参数IEC和国和国标要求加在要求加在试品上的脉品上的脉动电压的脉的脉动系数不超系数不超过3%。与与Rx、C、f 有关有关负半波时 2.倍压整流回路正半波时电压脉脉动:最大最大电压平均平均值:平均平均电压电压降落:降落:脉脉动系数:系数:3.串串级直流直流发生器生器串串级直流直流发生器原理生器原理图电力系力系统中的高中的高电压测量量:电力运行部力运行部门测量交流高量交流高电压,是通,是通过电压互感器和互感器和电压表来表来实现的。的。实验室的高室的高电压测量量:互感器在高:互感器在高电压实验室中用得不多。主要是采用室中用得不多。主要是采用别的方法来的方法来测量交流高量交流高电压。3.3.2稳态高高电压的的测量量高高电压实验室中所要室中所要测得得电压值常常比常常比现有有电压互感器的互感器的额定定电压高高许多,特制多,特制的互感器很昂的互感器很昂贵;很高很高电压的互感器也比的互感器也比较笨重。笨重。Why?n直接直接测量:量:测量球隙、静量球隙、静电电压表、表、峰峰值电压表表n间接接测量:量:分分压器配合低量程的器配合低量程的电压表表、高阻抗串高阻抗串联微安表微安表测量方法分类利用气体放电测量高电压利用静电力测量交流高电压利用整流电容电流测量交流高电压结构:构:测量球隙是由一量球隙是由一对相同直径的金属球所构相同直径的金属球所构成。加成。加压时,球隙,球隙间形成一稍不均匀形成一稍不均匀电场。原理:均匀原理:均匀(或稍不均匀或稍不均匀)电场下空气下空气间隙的放隙的放电电压与与间隙距离有一定的关系。隙距离有一定的关系。要保要保证测量球隙量球隙间的稍不均匀的稍不均匀电场,铜球球间隙距隙距离离S与与铜球直径球直径D之比小于之比小于.。测量量误差差约23。测量球隙量球隙特点:特点:测量的是量的是电压峰峰值,可用于,可用于测量量直流直流、交流交流、和、和冲冲击电压;唯一能直接唯一能直接测量高达数兆伏的各量高达数兆伏的各类高高压峰峰值的的测量装置。量装置。使用使用时,必,必须接串接保接串接保护电阻以限制放阻以限制放电时的的电流和振流和振荡。击穿穿时延小,具有比延小,具有比较稳定的放定的放电电压值和和较高的高的测量精度量精度,测量精度达量精度达3;50%冲冲击放放电电压与静与静态放放电电压的幅的幅值几乎相等。几乎相等。要达到球隙所能达到的要达到球隙所能达到的测量准确度,其量准确度,其结构和使用条件必构和使用条件必须符合符合IEC或国家或国家标准准规定定(1)用用球球隙隙测量量电压时,只只有有当当间隙隙放放电时才才能能从从表表上上查出出电压,而而且且每每次次放放电必必须跳跳闸,放放电时可能可能产生振生振荡,又可能引起,又可能引起过电压,所以用球隙,所以用球隙测量量电压很不方便;很不方便;(2)通常只用来校)通常只用来校订别的的测量量仪器(如低器(如低压测的的电压表)。使用表)。使用时要制要制订校校订曲曲线;球隙法球隙法测量高量高电压的缺点的缺点实际上上就就是是在在一一定定负荷荷下下的的试验变压器器高高、低低压间的关系。的关系。(3 3)气体放)气体放电有有统计性,数据分散,必性,数据分散,必须取多次放取多次放电数据的平均数据的平均值;(4 4)要校)要校订大气条件;大气条件;(5 5)不宜)不宜户外使用。外使用。国际电工委员会综合比较了各国高压试验室所得实验数据编制成标准球隙放电电压表。用用测量量施施加加电压的的两两板板上上的的静静电力力的的大大小小或或是是由由该静静电力力产生生的的某某一一极极板板的的偏偏移移(或或偏偏转)来来反映所加反映所加电压大小的表大小的表计称静称静电电压表。表。原理:利用静原理:利用静电力力测量量电压。直接直接测量静量静电力的表力的表计称称为绝对静静电电压表。表。结构复构复杂,只,只应用于精密用于精密测量量场合。合。测量由静量由静电力力产生的偏生的偏转角来反映外施角来反映外施电压大小的表大小的表计称称为相相对静静电电压表。工程中广泛使用。表。工程中广泛使用。静静电电压表表由静由静电场理理论静静电电压表表测得的是得的是电压有效有效值-偏偏转角;角;C-可可动电极与固定极与固定电极之极之间的的电容;容;W-电容容在外加在外加电压U时储存的能量;存的能量;M1由可由可动电极极悬丝的反作用力的反作用力M2来平衡,来平衡,k-与与悬丝所用材料有关的常数所用材料有关的常数平衡平衡时:非非绝对仪静静电电压表表:是是利利用用可可动电极极位位移移(偏偏转)时,张丝所所产生生的的扭扭矩矩或或弹簧簧的的弹力力产生生了了反反力力矩矩,当当反反力力矩矩与与静静电力力平平衡衡时,可可动电极极的的位位移移(偏偏转)到到达达一一稳定定值。通通过与可与可动电极极连接的指接的指针偏偏转反映被反映被测电压值。非非绝对仪静静电电压表表绝对仪静静电电压表表:是是当当电极极面面积S已已知知的的条条件件下下,测量量电极极之之间的的作作用用力力f以以及及极极间距距l,由此而由此而计算出算出电极极间所施加的被所施加的被测电压。是一种精密而复。是一种精密而复杂的静的静电电压表。表。电场作用力f与电压u的平方成正比。若施加电压为交流或含交流分量的直流电压时,作用力与电压的有效值成正比。静静电电压表的表的优点点内阻抗特内阻抗特别大,几乎不消耗什么能量;大,几乎不消耗什么能量;能能测量相当高的量相当高的交流交流和和直流直流电压。注注意意:当当用用静静电电压表表测量量直直流流电压时,其其有有效效值略略大大于于直直流流电压的的平平均均值。根根据据IEC规定定当当直直流流电压的的脉脉动系系数数不不大大于于20%(实际上上直直流流高高电压设备的的脉脉动系系数数小小于于5%)可可认为有有效效值和和平平均均值相等。其相等。其测量准确度比量准确度比测量球隙高,一般在量球隙高,一般在1-2.5%。利用利用电容容电流整流来流整流来测量交流高量交流高压 利用利用电容器整流充容器整流充电电压来来测量交流量交流电压峰值电压表优点点:利利用用峰峰值电压表表,可可直直接接读出出电压的的峰峰值,与与用用球球隙隙测压器器测峰峰值相相比比,可可大大大大简化化测量量过程。程。缺点:但是被缺点:但是被测电压波形必波形必须是平滑上升的,否是平滑上升的,否则就会就会产生生误差。差。各种各种测量量仪表的量程都是有限的,常常通表的量程都是有限的,常常通过分分压器来器来扩大大仪表的量程;表的量程;每一个分每一个分压器均由高器均由高压臂臂(Z1)和低和低压臂臂(Z2)组成,在低成,在低压臂上得到的就是分臂上得到的就是分给测量量仪器的低器的低电压u2,总电压u1与与u2之比称之比称为分分压比(比(K)。)。分分压器器分分压器接器接线图用低量程用低量程电压表表测量得量得Z2上的上的电压,乘上分,乘上分压比,即可得被比,即可得被测电压分分压器基本要求:器基本要求:(1)无波形畸无波形畸变;(2)分分压比恒定;基本不受大气比恒定;基本不受大气环境的影响;境的影响;(3)分分压器接入器接入对被被测电压影响微小。影响微小。(4)分分压器所消耗的器所消耗的电能能应不大,不会不大,不会对电源造成大的源造成大的负载效效应电阻分阻分压器器电容分容分压器器阻容分阻容分压器器直流分直流分压器器交流分交流分压器器冲冲击分分压器器分压器的分类分压器的分类按照组成元件分按照组成元件分按照测量的按照测量的电压类型分电压类型分电阻分阻分压器器用来用来测量直流高量直流高电压的分的分压器,由器,由电阻元件阻元件组成。成。直流直流电阻分阻分压器器电 阻阻 器器:电 压 臂臂 电 阻阻 R1的的 阻阻 值 通通 常常 很很 高高 一般由数个或数十个一般由数个或数十个电阻元件串阻元件串联组成成个或数十个个或数十个电阻元件串阻元件串联组成成600kV直流直流电阻分阻分压器器R R1 1阻阻阻阻值值的的的的选择选择R1阻阻值的的选择不不能能太太小小:否否则会会要要求求直直流流高高压设备提提供供较大大的的电流流I1,且且其其本本身身热损耗耗也也太太大大,以以致致阻阻值不不稳定而增加定而增加测量量误差;差;另另一一方方面面也也不不能能选得得太太大大:否否则由由于于I1过小小而而使使电晕放放电和和绝缘支架的漏支架的漏电都会造成都会造成测量量误差;差;IEC规定定电流流I1:I1不不低低于于0.5mA 一般一般I1选择在在0.52mA之之间。(a)直流)直流电阻分阻分压器器造成造成造成造成电电阻分阻分阻分阻分压压器器器器测测量量量量误误差的主要原因:差的主要原因:差的主要原因:差的主要原因:电电阻阻阻阻值值不不不不稳稳定定定定,电阻阻本本身身发热或或环境境温温度度变化化;电阻阻元元件件上上或或附附近近的的电晕放放电;绝缘支支架架的的泄漏。泄漏。仪仪器器器器仪仪表表表表误误差差差差采取的一些措施:采取的一些措施:采取的一些措施:采取的一些措施:将将将将电电阻密封在阻密封在阻密封在阻密封在绝缘绝缘筒内,充筒内,充筒内,充筒内,充变压变压器油器油器油器油:既起加既起加强散散热的作用,且增加了的作用,且增加了绝缘强度。度。加装屏蔽罩和屏蔽壳:加装屏蔽罩和屏蔽壳:加装屏蔽罩和屏蔽壳:加装屏蔽罩和屏蔽壳:以抑制以抑制电晕。选择选择大大大大电电阻阻阻阻绝缘绝缘材料作支架材料作支架材料作支架材料作支架:可通:可通过选用用绝缘电阻大的阻大的结构材料来减小漏构材料来减小漏电造成造成测量量误差差电阻分阻分压器器测量交流高量交流高压的局限性:的局限性:测量量误差分析差分析p频率越高,率越高,电阻越大,阻越大,杂散散电容越大,容越大,测量量误差也越大;差也越大;p较高高电压的的分分压器器的的尺尺寸寸必必定定较大大,对地地杂散散电容容势必必随之而增大;随之而增大;p在在测量量较高高电压时,电阻阻也也必必须增增大大,否否则电流流太太大大,即即对被被测电压源源不不利利,而而且且会会造造成成分分压器器本本身身的的温温升升太太高,也会引起高,也会引起误差差局限性局限性电阻阻分分压器器只只适适合合于于测量量频率率不不过高高和和幅幅值不不太太高高的的交交流流电压。一一般般在在工工频电压下下,只只应用用于于几几十十千千伏伏的的电压等等级下。下。电阻分阻分压器器电容器:容器:高高压臂臂电容容器器电容容量量要要小小且且承承受受大大部部分分高高压及及较小小损耗耗,一一般般采采用用标准准电容器;容器;低低压臂臂电容容器器电容容要要大大,承承受受电压低低,可可采采用用油油浸浸纸电容容器器、云云母母电容器等。容器等。分分压比:比:电容分容分压器器用来用来测量交流高量交流高电压的分的分压器,由器,由电容元件容元件组成。成。500kV交流交流电容分容分压器器高高压臂由多个臂由多个电容器元件串容器元件串联组装而成装而成高高压臂是一个气体介臂是一个气体介质的高的高压标准准电容器容器对地地杂散散电容容电容分压器电容分压器分布式电容分压器分布式电容分压器集中式电容分压器集中式电容分压器分布式分分布式分压器的高器的高压臂各个臂各个电容元件的容元件的选择原原则:应尽可能尽可能为纯电容,要求它的介容,要求它的介质损耗和耗和电感量小感量小高高压臂臂电容取容取值既不能太大也不能太小;既不能太大也不能太小;为了减小了减小杂散散电容的影响,容的影响,C1值不不应太小;太小;但但分分压器器的的C1值的的增增大大,不不仅增增加加了了投投资费及及分分压器器的的尺尺寸寸,而而且且增增加加了了工工频试验变压器的器的负荷。荷。C1应选择一一合合适适的的数数值。在在不不考考虑冲冲击电压测量量时的的专用用交交流流电容容分分压器器,一一般般C1取取100200pF的数量的数量交流电容分压系统测量接线图系系统接接线与屏蔽与屏蔽为防防止止空空间杂散散电场所所造造成成的的电容容Cs的的影影响响,低低压臂臂电容容及及连接接高高压臂臂和和电压表之表之间的的导线都都应屏蔽起来屏蔽起来实际上上连线是采用屏蔽是采用屏蔽电缆所有屏蔽所有屏蔽应良好接地良好接地低低压臂臂电容容可可以以全全部部或或部部分分放放置置在在屏屏蔽蔽电缆的任何一端的任何一端 电容分压器存在对地杂散电容,但由于分压器本身也是电容,所以杂散电容只会引起幅只会引起幅值误差差,而不会引起波形畸不会引起波形畸变。p电容分容分压器的器的测量量误差差主要是由主要是由对地地杂散散电容引起的;容引起的;测量量误差只有幅差只有幅值误差。差。p电阻阻分分压器器测量量误差差的的主主要要原原因因是是电阻阻值不不稳定定和和对地地杂散散电容容引引起起的的。不不仅会会
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