高电压技术实验.doc

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）
35 20 10 6 3
10 6 3
试验电压（KV）
140 80 50 30 15
50 30 15
泄漏电流（μA）
85 80 50 30 15
70 45 30
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。