1、繼保第五章第1頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二直流高電壓試驗(yàn)1、特點(diǎn)：試驗(yàn)設(shè)備輕小，在絕緣進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的同時(shí)，可通過(guò)測(cè)量泄漏電流來(lái)觀察絕緣內(nèi)部集中性缺陷。接線同泄漏電流試驗(yàn)相同。不足：對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流下接近實(shí)際和準(zhǔn)確。第2頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二2、試驗(yàn)時(shí)間和電壓的確定試驗(yàn)時(shí)間：一般采用510分鐘。試驗(yàn)電壓值：發(fā)電機(jī)定子繞組取22.5倍額定電壓， 電力電纜10kV及以下取56倍額定電壓，35kV取45倍額定電壓。第3頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二直流高電壓的產(chǎn)生 一些高壓試驗(yàn)設(shè)備，如沖擊電壓發(fā)生器和

2、沖擊電壓電流發(fā)生器，需要直流高壓作電源。直流高電壓在其他科技領(lǐng)域也有廠泛的應(yīng)用，其中包括靜電噴漆、靜電紡織、靜電除塵、X射線發(fā)生器、等離子體加速以及原子核物理研究中都使用直流高壓作為電源。為了獲得直流高電壓，最常用的就是變壓器和整流裝置的組合，另外還有通過(guò)靜電方式產(chǎn)生直流高壓。 第4頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二1. 半波整流回路 應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)生直流高壓的方法是將交流電壓通過(guò)整流元件整流而獲得。常用的整流設(shè)備如圖5-14所示的半波整流電路（a）及其輸出波形（b）。（a）（b）圖5-14半波整流電路(a)及輸出電壓波形圖(b)第5頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日

3、，19點(diǎn)50分，星期二 整流回路的基本技術(shù)參數(shù)有三個(gè)，即輸出的額定直流電壓（算術(shù)平均值）Ud,相應(yīng)的額定直流電流（平均值）Id以及電壓脈動(dòng)系數(shù)S(紋波系數(shù))。（1）額定平均輸出電壓Ud（2）額定平均輸出電流Id（3）電壓脈動(dòng)系數(shù)S式中 表示電壓脈動(dòng)幅度。第6頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二2. 倍壓整流回路 采用倍壓整流回路可獲得等于(23)m的直流電壓。如圖5-15所示，這種電路實(shí)際上可看作兩個(gè)半波電路的疊加，因而它的參數(shù)計(jì)算可參照半波電路的計(jì)算原則進(jìn)行。圖5-15電源變壓器兩端對(duì)地絕緣的倍壓電路第7頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二3. 串

4、級(jí)直流發(fā)生器 利用圖5-17(a)的倍壓整流電路作為基本單元，多級(jí)串聯(lián)起來(lái)即可組成一臺(tái)串級(jí)直流高壓發(fā)生器，如圖5-17(b)所示。圖5-17（a）基本倍壓整流電路 圖5-17(b)兩極串級(jí)直流高壓發(fā)生器接線圖返回第8頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二DHF1-2000kV/30mA直流高電壓發(fā)生器 第9頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二5.2.2 直流工頻高電壓的測(cè)量高壓高組法 高阻可作為放大器或分壓器來(lái)使用。采用平均值型指示儀表對(duì)紋波小的直流電壓進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于雜散電容的影響可以忽略，所以不需要對(duì)測(cè)量高阻進(jìn)行屏蔽；當(dāng)對(duì)紋波較高的直流電壓的最大值

5、進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于雜散電容的影響，會(huì)造成測(cè)量誤差，可將高阻進(jìn)行屏蔽或采用阻容分壓器。第10頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二2. 旋轉(zhuǎn)電位計(jì) 電極在電場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，由于電極間電容的變化，形成充放電電荷，通過(guò)測(cè)量充放電電荷的大小，從而求得直流電壓的最大值和平均值的一種裝置。旋轉(zhuǎn)電位計(jì)的測(cè)量精度高， 不確定度在 1以內(nèi)。其結(jié)構(gòu)如圖5-18所示。圖5-18 旋轉(zhuǎn)電位計(jì)第11頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二3. 靜電電壓表 與交流電壓的測(cè)量原理一樣，可測(cè)量直流電壓的平均值。但是，在工作原理上，它表示的是直流電壓瞬時(shí)值平方的平均值，因此，在紋波較大的情況下，測(cè)

6、量值就不是直流電壓的平均值，這一點(diǎn)必須加以注意。第12頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二4. 標(biāo)準(zhǔn)棒一棒間隙 用球間隙測(cè)量直流電壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)下述所提到的放電電壓的波動(dòng)，因此，IEC規(guī)定中，推薦使用圖5-19所示結(jié)構(gòu)的棒一棒間隙。圖5-19直流電壓測(cè)量用棒間隙第13頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二5. 標(biāo)準(zhǔn)球間隙 測(cè)量裝置以及測(cè)量方法與測(cè)量交流電壓時(shí)一樣。但大氣中的灰塵或纖維等會(huì)引起放電電壓的變化，就是說(shuō)長(zhǎng)時(shí)間加壓時(shí)，放電電壓可能會(huì)變得特別低。因此，在測(cè)量直流時(shí)，推薦采用前面所述的棒一棒間隙。用球隙測(cè)量直流電壓時(shí)，應(yīng)在間隙的軸垂直方向維持穩(wěn)定的氣

7、流，氣流最低為3m/s。第14頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二6. 紋波電壓的測(cè)量 如圖5-20所示，在電容與電阻的串聯(lián)回路上施加含有紋波電壓分量Ur的直流電壓。當(dāng)紋波電壓的頻率f 時(shí)，電阻R兩端的電壓為：如果 ，則U Ur，可得到紋波電壓。 圖5-20 紋波電壓測(cè)量返回第15頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二5.2.3 絕緣的直流耐壓試驗(yàn) 直流高壓能反映設(shè)備受潮、劣化和局部缺陷等多方面的問(wèn)題。它和交流耐壓試驗(yàn)相比主要有以下一些特點(diǎn)：（1）試驗(yàn)設(shè)備可以做得比較輕巧，適合于現(xiàn)場(chǎng)預(yù)防性試驗(yàn)的要求。（2）在試驗(yàn)時(shí)可以同時(shí)測(cè)量泄漏電流。（3）直流耐壓試驗(yàn)比之交流耐壓試驗(yàn)更能發(fā)現(xiàn)電機(jī)端部的絕緣缺陷。（4）在直流高壓下，局部放電較弱。第16頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)50分，星期二（本節(jié)完）小 結(jié)獲得直流高電壓的方法有半波整