高电压技术-实验报告,高电压技术实验报告心得

('高电压技术实验报告题目避雷器试验冲击电压试验学院电气信息学院专业电气工程及其自动化学生姓名薛原学号年级2011级指导教师周凯教务处制表二Ο一四年六月八日实验四避雷器试验一．实验目的：了解阀型避雷器的种类、型号、规格、工作原理及不同种类避雷器的结构和适用范围，掌握阀型避雷器电气预防性试验的项目、具体内容、试验标准及试验方法。二．实验项目：1．FS-10型避雷器试验（1）．绝缘电阻检查（2）．工频放电电压测试2．FZ-15型避雷器试验（1）．绝缘电阻检查（2）．泄漏电流及非线性系数的测试三．仪器设备：50/5试验装置一套水阻一只高压硅堆一只滤波电容一只微安表一只电压表一只高压静电电压表一只FS-10型避雷器一只FZ-15型避雷器一只1四．实验接线：图4-4绝缘电阻测试接线图图4-5FS型避雷器工频放电实验接线图（a）微安表接在避雷器处（b）微安表接在试验变压器尾端图4-6FZ型避雷器工频放电实验接线图五．实验步骤：1．FS-10型避雷器试验（1）．绝缘电阻检查测试接线如图4-4所示，测试前应把避雷器表面清洁干净，检查有无外伤，两端头有无松动及锈蚀。测试时避雷器应竖放，先检查兆欧表的零位和最大偏转位，然后夹好接线，以120转/分的速度匀速摇转兆欧表，读取稳定的读数；为消除表面泄露的影响，可做一屏蔽环并接于兆欧表的G端，使表面泄露不影响读数。所测得的绝缘电阻如果小于2500MΩ，可能是避雷器瓷套密封不良引起内部受潮所至。2（2）．工频放电电压测试测试接线如图4-5所示，试验电路中应设保护电阻R，用来限制击穿放电时的放电电流，要求将此电流幅值限制到0.7A以下，以避免放电烧坏火花间隙；控制电路应设电流速断保护，要求间隙放电后在0.5s内切断电源。电压测量可在低压侧进行，并通过变比折算出高压侧电压，试验步骤：①检查接线正确后，接通电源；②合上高压试验开关，匀速升压（≈2kv/s），直至避雷器击穿放电，并记录此时的电压值，然后将调压器电压降至零，断开高压试验开关；③重复步骤②三次，每次间隔时间不小于1min，取三次放电电压平均值为此避雷器的工频放电电压；④切断电源。2．FZ-15型避雷器试验（1）．绝缘电阻检查测试方法与测FS型避雷器绝缘电阻时相同，所不同的是因FZ型避雷器火花间隙上并联有均压电阻，故所测得的值比FS型要小得多。规程中没有规定具体数值，但必须做相对比较。如果与前次比较明显偏小，则可能是避雷器瓷套密封不良引起内部受潮；如果明显增大，则可能是避雷器均压电阻接触不良或断裂所至。（2）．泄漏电流及非线性系数的测试测试接线如图4-6所示，注意高压硅堆的方向应使试验电压呈负极性，要求试验电压的脉动系数不大于±1.5%，一般是在回路上并接0.01～0.1μf的滤波电容C，保护电阻R应使避雷器放电时的放电电流不大于硅堆最大允许电流，3应直接测量加在避雷器上的试验电压（一般用静电电压表测量），测量准确度应在3级或以上，电导电流可在图中A、B、C三处测量，以A处为优选，注意在C处测量时除避雷器外的其它试验设备的接地端应接于试验变压器的X端，并空升一次以检查其它泄露情况。电流测量准确度应在0.5级或以上，试验步骤：①检查接线正确后，接通电源；②合上高压试验开关，匀速升压（≈2kv/s）至U1，记录此时的电导电流（I1），然后继续匀速升压至U2，并记录此时的电导电流（I2），完毕后将电压降至零，断开高压试验开关，切断电源；③放电，对滤波电容。一般先通过电阻放电，然后再直接放电并挂上接地线。六．实验结果：1.FS-10避雷器实验1）FS-10避雷器的绝缘电阻为3500兆欧大于其规格要求2500兆欧；2）FS-10避雷器的工频放电电压为30kV；由实验结果可知被试品FS-10避雷器是合格的。2．FZ-15型避雷器试验1）FZ-15型避雷器绝缘电阻为700兆欧稍大于工程参考值500兆欧；2）FZ-15型避雷器泄漏电流的测量数据如下表4泄漏电流I/uA21.32041.36061.310081.3150101.3250121.3430按α=log(U2U1)log(I2I1)取两组数据代入数值计算可得α=log(1310.4)log(250150)=0.09690.2219=0.437由上述分析的被试品FZ-15型避雷器合格。5实验五冲击电压试验一.试验目的了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构以及相关操作。明确冲击电压试验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关实验任务的能力。二．实验项目通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电三．实验说明1.冲击电压在系统中的存在形式和表现因雷电的影响会在电力系统中产生大气过电压，有两种基本形式，即直击雷过电压与感应雷过电压，它们都表现为一段作用时间很短的过电压脉冲波。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅度很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或者避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，使系统状态改变，引发过度过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波。2.冲击电压的特点雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。6冲击截波对电感线圈类设备可能造成更严重的威胁，而冲击陡波对绝缘子内绝缘的威胁更大。操作冲击波的能量来自于系统内部，其作用时间比雷电波长很多，持续的能量积累造成的损害可能比雷电波更为严重。3.冲击电压的波形及其参数大自然的雷电波或实际的操作波并不一致，但为了便于研究和工程应用，对统计结果进行优化和标准化，形成工程上应用的标准冲击波，主要包括以下四种：（1）雷电冲击电压全波波形:参数：T1/T2=1.2/50μs精度要求：峰值≤±3%，T1≤±30%,T2≤±20%.（2）冲击电压截波波形：7参数：Tc=2~5μs截波过零系数U2/Uc=0.3±0.058（3）.冲击电压陡波波形：图5-4.冲击电压陡波波形参数：T1/T2=0.2/10μsT1=0.1~0.2μs陡度25kV/ns或1000kV/ns（4）.操作冲击波波形9参数：Tcr/T2=250/2500μs精度要求：峰值≤±3%，Tcr≤±20%，T2≤±60%，4.冲击电压的产生及测量（1）冲击电压的产生试验所需冲击电压发生器产生，以冲击电容并联充电串联放电的原理工作。流行多种结构，如下图10图5-7.冲击电压发生器双边充电结构图5-8.冲击电压发生器高效结构图5-9.冲击电压发生器双边充电高效结构通过调整冲击回路的充电电阻和放电电阻的大小，可以分别调整冲击电压波的破钱时间和波尾时间，从未可以得到标准的雷电冲击电压全波和冲击电压操作波。将截波装置并联于冲击电压回路，可以获得相应的冲击截波电压‘调整泊头电阻，并将陡化装置并联于冲击电压回路，可以获得相应的冲击陡波电压。11(2)冲击电压的测量冲击电压的测量一般使用专用的冲击分压器+测量电缆+数字存储示波器+峰值电压表，如果要对冲击回路电流进行测量，需要加入无感分流器和相应的测量电缆。测量首先是校核波形，通常对每个试品都要校核冲击波性：但对属于同一设计和尺寸的试品，在同样条件下作试验时，只需校验一次。示波器上的波形参数可以作为测量参数被使用，但需注意分压器的分压比以及测量通道衰减比。5.任务流程（1）任务调研①对试验内同、试验条件、操作规程、安全措施等要素进行充分的了解②对被试对象的性能及参数要有全面准确的了解③对试验参数要有准确的把握④对试验系统的设备参数进行校核和确定，保证其能够满足试验要求⑤对试验环境状态及参数进行校核和确定，保证其能够满足试验要求、测量要求和安全要求（2）方案拟定包括人物目的、任务内同、任务准备、进程控制、结果预期等内容（3）报审报批拟定的实验方案需报实验室负责人，经审核并批准后，方可实施（4）试验准备①团队分工与协作12技术总责、安全总责、操作员、监护员、记录员、参试员等，明确职责，各司其职，协同配合。由技术总责作为司令员和现场总负责人，安全总责对全场安全总负责，具有一票否决权和中止试验发令权。②系统搭建按功能要求，完成系统搭建和被试品初步就为。③系统调试按参数要求完成系统调试（5）进程控制各就各位安全总责确认可以开始由技术总责发开始令，操作员预备动作、监护员确认、操作员执行动作参试员或操作员对试验即时参数进行唱数操作员对试验关键值进行唱数操作员关键操作预备动作、监护员确认、操作员执行动作记录员记录相关试验参数参试员对试验进行全面观察，能够说清楚相关现象和细节操作员结束流程预备动作、监护员确认、操作员执行结束流程。监护员发结束后安全措施请求技术总责发安全措施令，参试员执行并完成安全措施。技术总责发后续令，并结束试验任务。技术总责组织现场恢复和清理，人员撤离，清场。13到实验室负责人处办理实验结束手续（6）结果处理对实验过程中的现象、参数等进行归纳、排序、总结，对需要处理的数据进行后期处理对获取的所有信息进行分析和判定。（7）试验报告按要求完成试验报告四．仪器设备冲击电压试验系统1套空气间隙一副温湿度表一只钢卷尺一只其它辅材辅件若干五．实验接线1.雷电冲击标准电压波实验接线设备布局：冲击电压发生器本体，被试品，测量分压器呈三角形布局，注意周围空气间距，避免周围存在尖端物体。高压接线：将冲击电压发生器本体、被试品、测量分压器用无晕导线连接。地线连接：冲击电流回路地线用≥100的宽铜带连接，并在本体接地点处与公共地网连接；其它工作接地试工作电流确定；保护接地用≥4的普通编制铜线连接。工作电源：本体工作电源接于AC380V；测控系统工作电源接于AC220V。14雷电冲击标准电压波实验接线如图5-10所示2、冲击电压截波实验接线在1的基础上，将载波装置在本体周围选点布置，保证设备净距，避免电场干扰和畸变，然后和本体连接。高压实验接线及地线要求同1冲击电压截波实验接线如图5-11所示3、冲击电压陡波实现在1的基础上，将电容分压器退出并移开，将陡波球隙和电阻分压器布置15在本体周围合适位置，然后与本体连接高压接线及地理接线要求同1冲击电压压陡波实验接线如图5-12所示六、实验步骤1、现场认识和了解冲击电压实验系统（1）确认现场设备处于为工作状态，电源已切断，已挂好接地线。（2）确认工作场地边界、人员活动范围和行动路线，确认环境安全措施到位，工作场地符合要求。（3）对工作内容及紧急状况进行评估预判，并做好预案。（4）在老师许可下进入设备现场。（5）对冲击电压发生器本体进行观察和测绘，弄清楚本体的构成元件，本体16结构，以及元件参数和装置参数。（6）对电容式分压器进行观察和测绘，弄清楚其构成元件，结构以及相关参数。（7）对冲击电压截断装置进行观察和测绘，弄清楚其构成元件，结构以及相关参数。（8）对冲击陡化装置进行观察和测绘，弄清楚其构成元件，结构以及相关参数。（9）对电压分阻器进行观察和测绘，弄清楚其构成元件，结构以及相关参数。（10）对控制系统进行观察和了解，弄清楚其构成单元，接线，信号传递。并学习操作步骤及方法。（11）对测量系统行观察和了解，弄清楚其构成单元，接线，信号传递。并学习操作步骤及方法。（12）绘出全系统原理图。2、雷电冲击标准电压波实现（1）确认现场设备处于为工作状态，电源已切断，已挂好接地线。（2）确认工作场地边界、人员活动范围和行动路线，确认环境安全措施到位，17工作场地符合要求。（3）对工作内容及紧急状况进行评估预判，并做好预案。（4）在老师许可下进入设备现场。（5）按六1要求完成系统接线（6）估算波头波尾电阻并做核对，必要时进行调整。（7）检查并确认接线正确，清场，取下地接线，开启主电源，开启控制电源。（8）开启峰值表，开启示波器，然后开启控制主机，进入控制界面，开启测量程序，进入测量界面，完成测量参数设置，测量系统联机。然后完成控制参数设置，发警铃信号。（9）听从实验负责人命令，开始加压充电，然后完成触发放电，获取实验波形及参数，完成1次实验循环。（10）完成停机步骤，装置接地操作并确认，锁定系统。（11）听从实验负责人命令，挂好接地线。（12）环境恢复，暂停流程。3、冲击电压截波实现（1）确认现场设备处于为工作状态，电源已切断，已挂好接地线。（2）确认工作场地边界、人员活动范围和行动路线，确认环境安全措施到位，18工作场地符合要求。（3）对工作内容及紧急状况进行评估预判，并做好预案。（4）在老师许可下进入设备现场。（5）按六2要求完成系统接线（6）检查并确认接线正确，清唱，取下接地线。（7）进入控制界面，开启测量程序，进入测量界面，完成测量参数设置，测量系统联机，然后完成控制参数设置，发警铃信号。（8）听从实验负责人命令，开始加压充电，然后完成触发放电，获取实验波形及参数，八、实验冲击电压波形图冲击电压波形图1920（实验视频截图）21',)