高电压试验技术实验指导书

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1、高电压试验技术实验高电压试验技术的实验是在具体的试验设备上研究高电压及冲击大电流的产生和测量。通过有关实验，了解各种试验装置的类型、具体结构及操作方法；常握各种测量装置和仪器、仪表的使用方法。一般来说，工频高电压、直流高电压、冲击高电压和冲击大电流的产生和测量，都可以在实验室现有的试验设备上进行。开展教学实验时，如果受客观条件的限制，可采用模拟实验装置。高电压试验技术屮涉及的设备是实现绝缘强度试验的主要设备。本章以工频高压的产牛和测量、冲击电压的产生和测量和避雷器阀片实验为例介绍了电气设备的高电压和大电流的试验方法

2、。掌握这些试验方法，对巩固理论知识和指导今后的工作都具有实际意义。实验一工频高压的产生和测量一、实验目的：1、掌握高压试验变压器的试验接线与操作方法。2、掌握高压试验变压器校正曲线的制定方法。3、掌握工频高压的几种测量方法：用测量球隙进行测量、用高压静电电压表进行测量和用工频分压器（电容式分压器）配合低压仪表进行测量。二、实验装置及线路图：工频实验装置如图1所示。G图1Ti-调压器，220V/450V/56KVA；T2-fij压试验变压器，50KV〃80V/50KVA；V

3、-交流电压表，75/150^00V,0.5

4、级；V?—静电电压表，20KV/5OKV,1.5级；V3—交流电压表或示波器；&一变压器保护电阻，10~20K。；R2—球隙保护电阻;CX—试品三、实验说明工频高电压试验装置通常由调压器、试验变压器、保护电阻、分压器和静电电压表以及球隙等组成。试验变压器的工作原理与电力变压器相同，但由于工作条件和工作任务的不同，试验变压器具冇工作电压高、变比大、漏抗大、绝缘裕度小、容量小、工作时间短等特点。其主要类型有单套管金属外壳型试验变压器、双套管金属外壳型试验变压器、绝缘外壳型试验变压器和串级试验变压器。进行工频高电压试验时

5、，要求试验电压从零开始，均匀升压，因此必须使用调压设备。调压设备主要有四种：自藕调压器、感应调压器、移卷调压器和电动发电机组。保护电阻用固体电阻或水电阻。R1的阻值一般按每伏选取，R2的阻值可按每伏0.1〜0.50选取，并应校验Rl、R2的外表而绝缘强度。在试验电压下，当试品发生击穿、闪络或球隙放电时，Rl、R2不应发生沿面闪络，且貝有相应的热容量，其长度可按每米150〜200kV（冇效值）选取。静电电压表是测量工频高电压的常用电压表，它是一种测量静电力大小的表计。根据测量原理的不同，可分为绝对静电电压表和相对静电

6、电压表，后者被广泛用丁•工程测量。由于静电电压表的输入阻抗及同冇振荡频率都很高，所以常被用于直流电压及宽频带范围的交流电压的测量。国产高压静电电压表的型号及规格列于表1中。当被测电压很高时，现有表计的量程不能满足直接测量的要求，这时可以用表1的低量程表计与分压器相配合，通过测量分压器低压臂上的电压，再乘以分压比即可得到被测高电压的数值。在不考虑分压器周围物体及大地对分压器的影响时，电容分压器的分压比可分别用下式计算：式中Kc是屯容分压器的分压比;Ci和C2电容分压器高、低压臂的电容值。表1国产高压静电电压表的型号及

7、规格型号量程仪表等级Q2—V75—150—300V/750—1500—3000V1.0Q3—V7.51530kV1.5Q4—V20—50—1001.0Q5—V基本上同Q2—V1.0Q7—V同Q2—V0.2Q8—V50—100—200kV1.5Q9—V200—500kV2.5Qll—V0—10—20—50kV1.0使用球隙测量电压时，球隙的放电电压与球的直径D及球隙距离S有关。当S/DS0.5时，测量电压的误差不超过±3%。由于气体放电的分散性，因此测量吋要求取连续三次放电电压的平均值作为测量结果，且每次放电电压值与

8、平均值的偏差应不大于±3%,否则应重测。为防止游离气体对放电电压的影响，每次放电的间隔吋间不得小于lmin。测量球隙在非标准大气条件下测得的放电电压值需进行大气条件校正。当空气的相对湿度大于90%吋，将使放电的分散性增大,此时不宜进行高电压试验。做校正曲线时，应接上试品，一般允许加压至试验电压的80%,求得不同球隙距离时的放电电压和低压表读数的对应关系，绘制成校止曲线，并用外推法把曲线延伸到所需的试验电圧值，最后把球隙距离调整到试验电压所对应的距离的1.2倍左右，此时测量球隙即为保护球隙。四、实验内容1、根据实验要

9、求选用实验设备、仪器和仪表。2、调整静电电压表底部的水平调节螺丝，直到其水准仪指示静电电压表处丁水平位置为止。选择好各冇关仪表的量程，熟悉冇关试验变压器的控制回并使调压器处于零位。3、按图1接线，但不接试品，从小到大依次改变测量球隙距离S,求出U=f(S)曲线，并同时记录低压测电压表VI和高压侧静电电压表V2的读数。4、接上试品，重复实验步骤(3)。5、拆去