高电压试验技术内容一、名词解释 兆欧表 ：手摇直流发电机，用于测量绝缘电阻与吸收比，俗称摇表 分压比 :每一个分压器均由高压臂(Z1)和低压臂(Z2)组成，在低压臂上得到的就是分给测量仪器的低电压u2，总电压u1与u2之比称为分压比（K） 二、填空题（1分/每小题，共30分） 1） 常用的调压设备有（自耦调压器）、（ 电动发动机组 ） 、（移圈式调压器）。 2） 静电电压表可分为（**式静电电压表）和（非**式静电电压表 ）。 3） 5级自耦式串级变压器装置的利用效率为（ 1/(n+1) ）。 4） 静电电压表测量的是电压的（ 有效）值。 5） 冲击电压发生器的技术特性指标有（视在波前时间 ）、（ 视在半峰时间）、（ 6） 标准雷电波的波前/半峰值时间是（ 1.2/50 us ），标准操作冲击波的波前/半峰值时间是（ 250/2500us 7） 冲击电压发生器的基本回路中，充电电阻在充电时起电路的（连接 ）作用，在放电时又起（隔离）作用。 三、 简答题 1. 兆欧表的结构及工作原理； 原理图见课本114页 结构（1）电源部分：兆欧表内装有直流电源，一般为手摇发电机。要求手摇速度为60转/分,内部再把交变电压整流为直流电压输出;（2）测量机构：由两个互相垂直、绕向相反的线圈—电压线圈(1)和电流线圈(2)和指针组成。它们处于同一长久磁场N-S中。 三个接线端子：线路端子（L）、接地端子（E）和保护端子(G)；R1串联在电压线圈的电阻R2在电流线圈的电阻 测量原理：当电流I1流过电压线圈1时，有力矩M1作用在线圈1上。同样，I2流过电流线圈2时有力矩M2作用在线圈2上。M1、M2分别为 其中 F1(α)、 F2(α)随指针转动角度而变与气隙中磁通密度分布有关。平衡时 故 或 由 得： （Rx为试品绝缘电阻）即指针读数反映Rx的大小 指针偏角与绝缘电阻关系： )()()(xVxAAVRfRRRfIIf111()MIF222()MIF12MM1221()()()IFFIF12()IfI11UIR22xUIRR2121()()'()xxRRIfffRIR22121ZZZuuK
2. 吸收比测量方法，如何通过吸收比判断绝缘故障； 试品容量小，吸收比：""1560RRK R60已经接近于稳态绝缘电阻值R∞，K恒大于1。如绝缘良好，吸收现象显著，则K 值较大；如果绝缘受潮或内部有集中性的导电通道，由于Ig大大增加，而Ia迅速衰减， K 值接近于1 3. 介质损耗角能反映的绝缘故障类型； tgδ能反映绝缘的整体性缺陷(**老化)和小容量试品中的严重局部性缺陷；tgδ随电压变化的曲线可以判断绝缘是否受潮，含有气泡及老化的程度；大容量的设备绝缘存在局部缺陷时，应尽可能将设备解体后分解测量进行分析 4. QS1型电桥的正接线、反接线的差异及适用范围 正接法： 反接法： 正接法可以在高电压下测量材料和电气设备的tan和电容值 但现场试验中：有许多一端接地的试品，如敷设在地下的电缆及摆在地面的重大电气设备，要改成对地绝缘是不可能的，只能改变电桥回路的接地点。这样就产生了一种反接法的西林电桥 5. 介质损耗测试仪正切测量中干扰的因素和消除方法。 电桥测量的影响因素：杂散电容电流；杂散电导电流；试品表面泄漏；周围其它试品的影响；外界电源对电桥的干扰；解决方法：加设屏蔽；采用移相电源；采用倒相法 消除磁场干扰方法：将电桥移到磁场干扰范围以外；将检流计极性开关置于不同位置时调节电桥平衡测得试品介损和电容值再求平均值 6. 无局放试验变压器，局部放电的等效模型、参量及测量原理； 等效模型见课本121绝缘的三电容模型，主要参量：视在放电量(q)放电起始电压(Ui)放电熄灭电压(Ur)放电重复率(N)放电能量(△W)平均放电电流；放电的均方率；放电功率 7. 局部放电的测量回路电阻测试仪及局部放电量标定方法。 并联法、串联法、平衡法测量回路 局部放电量标定 其中 H0为局部放电检测仪的显示器上可测得的脉冲高度 8. 电气设备的绝缘缺陷分类，电气设备的绝缘试验方法分类； （1） 集中性缺陷(如绝缘开裂、局部磨损、局部受潮、介质中内含气泡、杂质等) 000/HqK000CUq
（2） 分布式缺陷(绝缘**受潮、老化、变质等) 非破坏性试验:(检查性试验或特性试验) 测绝缘电阻（吸收比）、泄漏电流、介质损耗、局部放电等。 破坏性试验(耐压试验)检查绝缘的电气强度：工频耐压、感应耐压、直流耐压、雷电和操作冲击特性 9. 大型高电压试验设备有哪些？ 高电压试验变压器 10. 工频高压试验接线，各元件的作用； 课本136页 球隙进行保护。保护电阻R的作用：（1）防止试品放电时所产生的电压截波对试验变压器绕组绝缘的损伤；（2）限制试品放电的过电流；（3）阻尼CT和C0间的振荡；（4）抑制试品闪络时的恢复过电压 11. 串级试验变压器的工作原理、各变压器的容量计算； 工作原理：使几台变压器绕组的电压相叠加，产生更高电压 每级变压器的容量：T3容量：U2I2 T2容量：2U2I2=U2I2(负荷)+U2I2(T3励磁)T1容量：3U2I2=U2I2(负荷)+2U2I2(T2励磁)输出电压：3U2，电流I2，功率：3U2I2 12. 工频试验变压器特点； 试验变压器的特点（试验变压器在原理上与电力变压器并无区别，只是） 电压高。目前我国和世界上发达国家都具有2250kV的试验变压器 变比大 漏抗较大(短路电流较小) 由于电压高，所以要采用较厚的绝缘及较宽的间隙距离，因此试验变压器的漏抗大。 绝缘裕度小 试验变压器本身应有很好的绝缘，但绝缘裕度小，试验过程中要严格限制过电压 ； 体积小 与电力变压器相比，其运行条件不同 连续运行时间短 高压试验变压器连续运行时间不长，发热较轻，因而在结构上不需要复杂的冷却系统 ； 容量小 试验变压器大多数情况下是工作在电容性负荷下；而电力变压器一般工作在电感性负荷下。试验变压器高压侧电流I和额定容量P主要取决于试品的电容(试验变压器大多数工作在容性负荷下)， 13. 工频高压的测量方法； 测量球隙、 静电电压表、峰值电压表、电容分压器、 14. 工频试验中为什么会出现过电压？如何限制？ 如果在试验变压器初级绕组上突然从零开始升压，由于励磁涌流在被试品上产生过高的电压； 或者试验中突然切断电源，由于切除空载变压器也将引起过电压。因此，必须通过调压器升压和降压。常用的调压设备：自耦调压器；移圈式调压器；电动发电机组 15. 直流高电压试验的种类；
16. 直流高电压试验的产生方式，串级直流各元件电位分布，硅堆反向电压计算方法； 产生方式：(1)将工频高电压经高压整流器而变换成直流高电压。（2）利用倍压整流原理制成的直流高压串级装置(或称串级直流高压发生器)能产生出更高的直流试验电压。 17． 直流高电压的测量方法有哪些。 测量球隙 静电电压表 高电阻串联微安表、电阻分压器 ，直流高压发生器17. 冲击高压发生器基本回路的工作原理及各元器件作用； 18. 多级冲击高压发生器的工作原理与分析； 电容器并联充电：主电容C通过整流源并联充电到电压U值（忽略杂散电容），若作用电压稍高于U，则各球隙便会击穿。而后电容器串联放电：产生冲击电压的原理和单级冲击电压发生器相同。 见课本172页 20.冲击电压的测量方法。 球隙测量冲击电压*大值 球隙U50%确定方法：a、简单方法（10次测量法）b、多级法c、升降法 四、论述题 1. 画出试验变压器相对地试验的工作接线图，并说明保护电阻R的作用。 课本136页 2. 简述减小直流高压串级发生器输出电压纹波因数的方法。 3. 简述试验变压器与电力变压器的不同点。 试验变压器的特点（试验变压器在原理上与电力变压器并无区别，只是） 电压高。目前我国和世界上发达国家都具有2250kV的试验变压器
变比大 漏抗较大(短路电流较小) 由于电压高，所以要采用较厚的绝缘及较宽的间隙距离，因此试验变压器的漏抗大。 绝缘裕度小 试验变压器本身应有很好的绝缘，但绝缘裕度小，试验过程中要严格限制过电压 ； 体积小 与电力变压器相比，其运行条件不同 连续运行时间短 试验变压器连续运行时间不长，发热较轻，因而在结构上不需要复杂的冷却系统 ； 容量小 试验变压器大多数情况下是工作在电容性负荷下；而电力变压器一般工作在电感性负荷下。试验变压器高压侧电流I和额定容量P主要取决于试品的电容(试验变压器大多数工作在容性负荷下) 4. 简述调压主要方式种类及其特点。 自耦调压器：特点：这种调压器实际上是分级调压，而不是均匀调压，只不过每**分得很细。这种小容量的调压器漏抗小、波形较好，但容量有限。 移圈式调压器：特点：这种调压器容量可以作得较大。但调压器的体积较大，波形稍有畸变。优点：不存在滑动出头及直接端接线匝问题，容量可做得很大；调压均匀。缺点：体积大，价格昂贵、短路阻抗非线性，易发生串联谐振、输出波形有畸变。 电动发电机组：优点：可得到很好的正弦波、调压均匀，不受电网电压的影响，调压质量*；容量可以很大。缺点：投资及运行费用较大，运行和管理的技术水平要求较高 5.直流高电压的三个主要基本参数并解释。 五、计算题 1、 一台500kV/500kVA的高压试验变压器，求 额定电压下能接多大电容量试品？ 2、 如图示，变压器输出50kV（峰值）工频电压，Rx无穷大。①求节点1、2的输出电压；②求硅堆D3、D4的*大反向工作电压；③画出节点1、2、3、4波形。 D1C1RxC2C1D2D4D3C2'C1'0