高电压试验技术(3)

临界振荡波 α=1
i?t ? ? ?Ut / L?exp ? t / LC

?

?

t m ? LC
I m ? U C / L exp??1? ? 0.736 U/R

非振荡波 α>1
C i?t ? ? exp ? ? t / LC sinh ? 2 ? 1t / LC ? 2 ?1 L U

? ?

?? ?

?

tm ?

?

LC / ? 2 ? 1 arctan h ? 2 ? 1 / ?

?

?

?
??

I m ? U C / L exp ? ? / ? 2 ? 1 arctan h ? 2 ? 1 / ?

??

?

?

结

论

1

? 无论放电电流是周期性的或是非周期性的，电流幅值都与电容器组中储存的能量和放电回路中的电感有关。 ? 增加脉冲电流的幅值：

? 增加电容器组中储存的能量
? 减少放电回路中的电感

结

论

2

?无论放电电流是周期性的或是非周期性的，脉冲电流的幅值都与放电回路中的电阻有关，f(α)随R增加而减少。 ?为增加电流幅值，应尽可能减少放电回路的电阻R

结

论

3

?无论放电电流是周期性的或是非周期性的，脉冲电流的最大陡度都是一样的。
U ? di ? ? ? ? ? dt ? m L

?为了获得最大的电流陡度，应适当提高充电电压和尽量减少放电回路的电感。

二、电容器排列方式

三、电容器的保护

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四、L-C恒流源 ?二端口网络
U 1 ? AU 2 ? B I 2 I 1 ? CU 2 ? D I 2
? ? ?
? ?

?

?

?

令

A ? 0 ，则

I 2 ? U 1/ B

? B-短路转移阻抗，与电路结构和参数有关

恒流充电装置

第 8章

冲击电流的测量

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一、分流器
? 性能要求
? 纯电阻(无感)

?分类
? 双股对折式
? 同轴管式 ? 盘式

? 集肤效应和热效应的影响要小
? 力效应的影响

? 磁耦合的影响

对折式

?电感时间常数较小。减小材料厚度，加大电阻系 ? 数可以减少集肤效应的影响

外层为铜管，内层为电阻管

同轴管式

1——中心接线柱；2——薄电阻材料做成的内圆柱；3——一般导电材料做成的同轴圆柱；4——中央电位引线；5——同轴高频插座

分流器测量回路

二、罗戈夫斯基线圈 ?测量原理和特点
? 磁场在线圈中感应的电压-电流互感器测量方法 ? 空心线圈 ? 无电的联系

? 线圈感应电压： u 2 ? Mdi1 / dt ?其中：
H? 2? r i1

? ? ?HS
d? ? n ? S ? ? ? di1 u2 ? ?n ? ?? ?? dt ? 2?r ? dt n?S ?? M? 2? r

?所以：

第9章高电压下介质损耗和电容测量
介损测量原理

1）测量tgδ能发现的缺陷
? ? ?

绝缘整体受潮，劣化变质小体积设备贯通和未贯通的局部缺陷。设备体积较大时，缺陷所占的体积较小时，很难发现。测量变压器绕组及套管绝缘的介质损耗，主要用于检查变压器是否受潮、

绝缘老化、油质劣化、绝缘上附着油泥及严重局部缺陷等

?

2）测量原理--西林电桥

3）外界电磁场对电桥的干扰（1）外界电场的干扰：包括试验时的高压电源和其他高压带电体引起的干扰。

H
~

C

' 1

F

C '2
CN

Gx Cx
A ?u
G

B

R3

R4
D

C4
C14

C13
外界电场干扰源

（2）外界磁场的干扰
电桥工作时处在交变磁场中，桥路内将感应出一干扰电势，也会造成测量结果的不准确。
U
D

R3
A

C4 R4
G
B

Cx Rx
C

，

CN

? ? ? ?

加强屏蔽（桥体和测量引线的）。尽量远离干扰源。转动电桥寻求干扰的最小值。异频（变频测量），躲开工频干扰。

第10章局部放电测量
? 1）局部放电的测量原理
? 2）局部放电测量中的抗干扰技术

局部放电的机理

局放测量结果三维图

( N ? Q ?? )

XLPE绝缘中电树劣化时局放测量结果

局部放电的测量原理

? 局放测量原理图

PD的测量仪器必须进行试验校正。

? 局放测量中的抗干扰技术---脉冲极性鉴别系统

MOA试验

二、测量定子绕组的绝缘电阻和吸收比 ? 测量定子绕组的绝缘电阻，可发现绝缘严重受潮、脏污和贯穿性的绝缘缺陷。

? 测量吸收比，可较灵敏地发现绝缘的受潮。
? 测试之前，相间和相对地要充分放电，放电时间不得少于5min

测量结果分析
? 若在相近试验条件下，绝缘电阻降低至初次(

交接或大修)测量结果的1/3～1/5时，应查明
原因，设法消除。

?
?

各相或分支绝缘电阻不平衡系数不应大于2
吸收比，对于沥青浸胶和烘卷云母绝缘不应

小于1.3，对于环氧粉云母绝缘不应小于1.6。

三、定子绕组交流耐压试验 ? 工频耐压试验的主要优点是试验电压和工作电压波形、频率一致，使绝缘内部的电压分布及击穿性能符合发电机的工作状态，所以从劣化或击穿的观点来看，工频耐压试验对发电机主绝缘是较可靠的检查方法。 ? 因此，在发电机制造、安装、检修和运行及预防性试验中，交流耐压试验都得到了普遍的采用，成为必做项目。

(一) 试验方法
? 发电机定子绕组工频交流耐压试验可按图5接线。 ? 交流耐压试验一般应在停机后消除污垢前的热状态下进行，

此时较为接近运行条件，有利于发现缺陷。
? 应分相进行，被试相加压，非被试相短路接地。 ? 电源取线电压，并要求电压的谐波分量不超过5％。 ? 电压的测量必须在高压侧而不能在低压侧，因为有明显的“ 容升”现象。

(二) 试验结果分析
? 在耐压过程中，若无异常声响、气味、冒烟以及仪表摆动等现象，则可以认为绝缘耐受住了试验电压的考验。否则，出现上述现象之一

，即可判定绝缘有严重缺陷。 ? 为更好地了解绝缘情况，应尽可能全面监视绝缘的表面状态。 ? 经验表明，外观检查常能发现仪表所不能反映的绝缘异常，如表面电晕、放电等。

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四、定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量

? 定子绕组直流耐压和泄漏电流的测量，可绘制出泄漏电流与电压的关系曲线。 ? 依据所加直流电压与泄漏电流的关系分析绝缘状况，可以在绝缘击穿前发现缺陷。 ? 直流实验时，定子绕组绝缘上的电压按电阻分布，因而可更有效地发现端部绝缘缺陷和气隙性缺陷。

? (一)试验方法
? 测量接线详见图4。微安表接在高压端并加装屏蔽。 ? 首先应“空试”，以检查试验设备是否良好。时应按每段0.5Uo进行分段加压，各段加压时间为1min。

? “空试”时应加稳压电容，不小于0.2uF。
? “空试”完成后，才可对定子绕组进行正式试验。

?

试验时电压波动不超过 5％，以免产生附加交流介质损耗，影响实验结果。

? 当发电机容量较大时，其本身电容一般即能满足滤波的要求，可不单独另加稳压电容。 ? 发电机容量较小时，应加稳压电容。

? 试验时应尽量在高压侧直接测量电压，尤其对于泄漏电流较大的发电机。 ? 应采用高压静电电压表或直流分压器进行。

(二) 试验结果分析 (1) 泄漏电流随时间增大，且在每个试验电压下均存在这种现象，一般为绝缘有分层、松弛或有潮气侵入绝缘内部。如果同一相在相邻阶段电压下，泄漏电流随电压不成比例上升超过 20％，则表明绝缘受潮或脏污。 (2) 如电压升高到某一值后，泄漏电流出现剧烈波动，则说明绝缘有断裂性缺陷或套管有裂纹等。各相泄漏电流相差超过30％，但充电现象还正常，说明其缺陷部位远离铁芯的端部，或套管脏污。

(3) 无充电现象或充电现象不明显，泄漏电流增大，这种现象大多是受潮、严重的脏污或有明显贯穿性的缺陷。 (4) 在进行分析比较时，要确保测量数据准确，特别要注意对表面泄漏的屏蔽和温度的测量、换算。一般在接近工作温度下做直流试验，更容易发现缺陷。