直流泄漏及直流耐压试验.ppt

直流泄漏及直流耐压试验直流耐压试验与交流耐压试验相比较主要有以下一些特点:
1、试验设备轻小
直流耐压试验设备比较轻便，便于在现场进行预防性试验。
2、能同时进行泄漏电流的测量
直流耐压试验可以逐步在升压的同时，测量泄漏电流，更有效的反映绝缘内部的集中性缺陷。如下图所示：对于良好的绝缘，泄漏电流随电压而直线上升，而且电流值较小，如曲线1所示；如果绝缘受潮，那么电流值加大，如曲线2所示；曲线3表示绝缘有集中性缺陷存在。当泄漏电流超过一定标准时，应尽可能找出原因加以消除。如果0.5倍Ut附近泄漏电流已经迅速上升，如曲线4所示，那么这台发电机在运行时（不计及过电压）就有击穿的危险。
3、对绝缘损伤较小
直流高压对被试品绝缘的损伤较小，当直流作用电压较高以至于在气隙中发生局部放电后，放电产生的电荷所感应的反电场将使气隙里的场强减弱，从而抑制了气隙内的局部放电过程。如果是交流耐压试验，由于电压不断改变方向因而如气隙发生放电后，每个半波里都要发生局部放电，这种放电往往会促使有机绝缘材料的分解、老化变质，降低其绝缘性能，使局部缺陷逐渐扩大。因此直流耐压试验在一定程度上还带有非破坏性试验的性质。
与交流耐压试验相比，直流耐压试验的缺点是：由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流下接近实际。
直流耐压试验电压值的选择也是一个重要的问题，它是参考绝缘的工频交流耐压试验电压和交、直流下击穿强度之比，并主要根据运行经验来制定的。试验方法由上图可见，试验变压器TT的高压端接到高压二极管V的负极，由于空气中负极性电压下击穿场强较高，为防止绝缘闪络，因此直流试验常用负极性输出。由于二极管的单向导电性，在其正极就有负极性的直流高压输出。选择硅堆的反峰电压时应有20%的裕度；如用多个硅堆串联时，应并联均压电阻，电阻值可选约1000MΩ。为减小直流电压的脉动，在被试品CX上并联滤波电容器C，电容值一般不小于0.1μF。对于电容量较大的被试品，如发电机、电缆可以不加稳压电容。半波整流时试验回路产生的直流电压为当回路不接负载时，直流输出电压即为变压器二次输出电压的峰值。因此，现场试验选择试验变压器的电压时，应考虑到负载压降，并给高压试验变压器输出电压留一定裕度。
这种接线的特点是微安表处在高压端，不受高压对地杂散电流的影响，测量的泄漏电流较准确。但微安表及从微安表至被试品的引线应加屏蔽。由于微安表处于高压侧，故给读数及切换量程带来不便。直流微安表（二）、微安表接在低压侧
微安表接在低压侧的接线图如下所示这种接线微安表处于低电位，具有读数安全、切换量程方便等优点。二、直流高压电源的获得
（一）倍压整流直流电源前述的简单整流电路中，最大直流输出只能接近试验变压器的峰值电压Umax，欲获得更高的直流电压，常用倍压整流来实现，其原理如下图：（二）、多级串接直流电源
当需要较高的直流电压，而倍压线路又不能满足要求时，可用多级串接线路，如右图所示：（三）、中频串接直流发生器
由于串接整流接线太多，因而现场一般采用成套的中频电源直流发生器。成套直流发生器采用脉冲宽度调制（PWM）方式调节直流高压，这是目前较新的直流电压调节方式。它有下列优点：1、节能；2、电压调节线性好，调节方便、稳定；3、输出直流电压纹波非常小。由于采用了高频开关脉冲宽度调节，可选用较小数值的电感、电容进行滤波，滤波回路时间常数减小，这有利于自动调节回路的品质和输出波形的改善以及减小体积，成套直流高压发生器能直接显示直流高压的电压值及泄漏电流值，常由多节构成60—600KV等多种电压等级，适合于现场进行各种高压设备的直流试验。其工作原理如下：
三、直流电压和泄漏电流的测量
（一）直流电压的波形和脉动电压的测量
采用半波整流加稳压电容器的接线时，被试品上的电压波形如图所示为了表示直流电压波动的大小，引入电压脉动系数Kδ，即泄漏电流通常是很小的，所以放电时间常数RC很大，远大于电源电压的周期T。对于倍压线路，输出电压的脉动系数可近似的由下式算出：（二）直流高压的测量
测量直流高压必须使用不低于1.5级的表计和2.5级的分压器。
1、用高电阻串联微安表测量2、用电阻器与低压电压表测量
如图电阻分压器与低电压表组成的测量系统的原理接线图。图上的电压表可以是低压静电电压表，也可以是数字式电压表。由低压电压表的指示值U2得到被测电压。3、用高压静电电压表测量
采用适当量程的高压静电电压表，直接测量输出电压的有效值，对于脉动系数不大于2%的直流电压，可认为有效值U近似地等于平均值Uav-。
4、在试验变压器低压侧测量
当试验电源为正弦波时，可根据试验变压器的变比将低压侧电压的有效值折算到高压侧的有效值，然后将其有效值乘以√2，即为被测的直流高压值。这种计算方法只有当被试品的泄漏电流很小，在保护电