高电压技术实验.docx
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高电压技术实验.docx
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高电压技术实验
安全规则
1.实验前必须熟悉试验内容,并检查设备及仪表是否正常。
2.在合电源之前,务必有两人以上检查接线是否正确,接地是否可靠,做好分工,专人记录。
3.在高压电源和带有高压的设备周围围以遮栏,以便保持一定的安全距离,实验时应站在遮栏之外,不得向遮栏内探头或伸手。
4.在实验进行中不允许交谈或议论,有问题需要讨论时,要切断电源。
5.实验完毕,应先用接地棒使设备放电,尤其是在做完电容器或者电缆等大电容试品实验后,务必仔细放电,同时须将试验场地恢复整齐。
6.在未亲眼看到设备接地之前,不得接近或触摸高压设备。
7.使用升压设备时,升压必须从零开始,使用完毕后,要退回零位。
8.实验中发生事故或异常现象时,应立刻拉闸切断电源,放电后检查线路和设备,如果发生人身事故应立刻进行抢救。
凡在本高压实验室进行试验之人员必须遵守本规则,并保持实验室整洁及良好的工作秩序。
绝缘电阻、泄漏电流的测量
一、实验目的
1.掌握测量绝缘电阻及吸收比的原理和操作方法;
2.掌握测量泄漏电流的原理及操作方法;
3.分析设备绝缘状况。
二、实验内容
1.用兆欧表(摇表)测量试品(三相电缆及氧化锌避雷器)的绝缘电阻和吸收比;
2.测量高压直流下的试品泄漏电流。
三、实验装置及接线图
1.使用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图
图1兆欧表测量绝缘电阻
图中:
R1、R2:
串联电阻;E:
摇表接地电极;
G:
摇表屏蔽电极;L:
摇表高压电极;
A、B、C:
三相电缆的三个单相端头。
2.测量泄漏电流的装置及线路图如下:
图2测量三相电缆的泄漏电流
图中:
T1:
调压器T2:
高压试验变压器;
D:
高压整流硅堆R:
保护电阻;
C:
滤波电容V2:
静电电压表
R2:
测量电阻V1:
电压表
T、O:
试品
四、实验内容:
1.检验摇表,不接试品,摇动手柄指针指向“∞”;短接L,E两端缓缓摇动手柄指针应指零。
2.按图1接线,经检查无误之后,以每分钟120转的速度摇动摇表手柄。
3.读取15秒及60秒时的读数,即为R15及R60
4.对电容较大的试品,在试验快结束时候,应设法在摇表仍处于额定转速时断开L或者E引线,以免摇表停止转动时,试品向摇表放电而冲击指针,造成摇表指针的损坏。
5.摇表停转后,对试品进行放电,然后分别将B相和C相作为被试对象,重复步骤2、3。
6.按图2接线,经检查无误后,合闸平稳升压,当电压升至试验电压时,保持1分钟,再读取微安表读数。
7.将调压器退至零位,断开电源,对A相放电后,再分别对B、C两相进行上述步骤6。
五、实验数据处理:
1.根据绝缘电阻值求取试品的吸收比,判断电缆是否受潮。
吸收比是指设备绝缘60秒时的绝缘电阻与15秒时的绝缘电阻的比值。
对于未受潮的电气设备吸收比应在1.3~2范围内,电气设备受潮时,此比值近与1。
对于电容量不大,绝缘正常的试品,因吸收比不显著,故无实用价值。
2.将试验结果与“电气设备预防性试验规程”比较,判断试品绝缘状况。
规程摘录见表1
表1油浸电力电缆长度为250m及以下时的泄漏电流参考值(μA)
电缆类
三芯
单芯
工作电压(KV)
35201063
1063
试验电压(KV)
14080503015
503015
泄漏电流(μA)
8580503015
704530
六、注意事项:
1.在所有直流试验及测量前后,都要将试品短接接地。
2.注意屏蔽端的接法,观察有无屏蔽的影响。
介质损耗的测量
一、实验目的:
1.学习使用高压自动精密电桥测量电气设备绝缘介质损耗的方法。
2.根据测试结果,判断绝缘质量。
二、实验内容:
1.用正接法测定电压互感器高压绕组对低压绕组、铁芯和外壳及套管绝缘的介质损耗。
2.与“电气设备预防性试验规程”(见表2)比较,判断试品能否满足运行要求。
3.用反接法再测试品绝缘介质损耗。
三、实验装置及接线图:
1.正接法测绝缘介质损耗因数的原理图:
图1正接法原理图
图中:
U:
高压输出Cx、Rx:
试品
R3:
可调电阻G:
检流计
R4:
固定电阻Cn:
标准电容(50±1PF)
C4:
可调电容R:
保护电阻
2.正接法测量绝缘介质损耗因数的接线图:
图2正接法测介质损耗因数接线图
3.反接法测量绝缘介质损耗因数的原理图:
图3反接法原理图
图中符号同图1
4.反接法测量绝缘介质损耗因数的接线图:
图4反接法测量绝缘介质损耗因数接线图
四、实验步骤:
1.按照图2接线。
2.打开接收器与测量单元的电源开关,接收器对准测量单元光通讯器窗口,在接收器关机状态按“显示”键,便同时打开接收器和测量单元电源,测量单元的工作指示灯闪烁。
3.从接收器上调节测量单元的相应参数
4.缓慢升压至测量电压。
5.等接收器上数据稳定30秒后按下“保持”键或者直接记录数据。
6.按照图4接线,重复上述步骤2-5用反接线法测量试品介质损耗因数
五、数据处理与结论分析
将测量结果与“电气设备预防性试验规程”比较,判断绝缘是否满足运行要求。
表2“电气设备预防性试验规程”摘录
试品
高压绕组
电压等级
温度
注
5
10
20
30
40
50
60
70
电力变压器
35KV以上
1
1.5
2
3
4
6
8
必要时tgδ值(%)与历年数值比较不应有显著变化
35KV以下
1.5
2
3
4
6
8
11
电压互感器
35KV以上
大修后
1.5
2.0
2.5
4.0
6.0
运行中
2.0
2.5
3.5
5.0
8.0
35KV以下
大修后
2.0
2.5
3.5
5.5
8.0
运行中
2.5
3.5
5.0
7.5
10.5
六、注意事项:
1.一定要使电桥测量部分可靠接地。
2.特别注意:
正接法测量时,标准电容器高压电极、试品高压端和升压变压器高压电极都带危险电压!
各端之间连线都要架空,试验人员远离!
在接近测量系统、接线、拆线和对测量单元电源充电前,应确保所有测量电源已被切断!
还请注意低压电源的安全。
冲击电压的产生和测量
一、实验目的
1.熟悉冲击电压发生器的线路、元件和结构。
2.掌握冲击电压发生器的操作方法和同步调节。
3.掌握用球隙测量冲击电压的方法。
4.掌握数字示波器的使用方法。
二、实验内容:
1.测量冲击电压波形并与理论计算值比较。
2.测量冲击电压发生器的效率并与计算值比较。
三、实验装置及接线图:
冲击电压发生器接线原理图如下图:
冲击电压发生器原理接线图
图中:
T:
高压试验变压器AT:
调压器
R’:
测量用电阻C’:
倍压回路电容
D:
高压硅堆r:
充电回路保护电阻
C1’:
主电容R:
充电电阻
g0:
点火球隙g1、g2:
中间球隙
g3:
隔离球隙rd:
阻尼电阻
Rf:
波头电阻Rt:
波尾电阻
C2:
负荷电容gs:
测量球隙
四、试验步骤:
1.检查冲击电压发生器的接线。
2.检查接地棒是否接地良好,调压器是否在零位。
示波器测量回路接线是否正确。
3.将球隙g0调节至适当位置,g1-g3中间间隙适当加大。
4.将接地棒从冲击电压发生器的电容器上取下,作升压准备。
5.开启数字示波器电源,调节相应测量参数。
6.合闸。
开始缓慢均匀升压,到冲击电压发生器的级电压接近预定的充电电压时,停止升压,这时级电压会缓慢升到预定的充电电压值,此时启动点火装置,使冲击电压发生器动作,同时可在示波器上观察冲击电压波形。
7.观察示波器上显示的冲击电压波形,记录波形。
8.试验完毕,切断电源,用接地棒将冲击电压发生器的充电电容放电,并将接地棒挂在电容器高压端。
五、数据处理与结论分析
1.记录第一级电容上电压的大小U0
2.记录测量球隙距离,查球隙放电电压表,得放电电压U2m(忽略大气条件的修正),与计算效率比较。
冲击电压发生器的效率计算公式如下:
式中:
n为冲击电压发生器级数。
U2m为冲击电压发生器输出电压的幅值。
U0为冲击电压发生器每级的充电电压。
3.从示波器上冲击电压的波形,读出Tf和Tt,并与计算值比较。
波头、波尾的时间的计算公式如下:
Tf=3.24RfC2
Tt=0.7Rt(C1+C2)
4.对试验结果进行分析、讨论。
六、注意事项:
1.测量之前要进行2-3次的预放电。
2.每次测试完毕切断电源,将接地棒挂在充电电容器的高压端。
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