高壓試驗室課程設計(編輯修改稿)
2025-02-14 16:00 本頁面
【文章內容簡介】 的工頻高壓試驗的基本線路。調壓器用來調節(jié)工頻試驗電壓的大小和升降速度，試驗變壓器用來升高電壓供給被試品所需的高電壓。球隙測壓器用來測量高電壓，R1用來限制被試品放電時試驗變壓器的短路電流不超過允許值和高壓繞組的電壓梯度不超過危險值，R2用來限制球隙放電時的電流不致灼傷銅球表面。一、電壓的選擇根據選擇設計的一般規(guī)定確定高壓試驗變壓器的額定電壓，即不論是交流、直流還是沖擊發(fā)生器，其額定電壓與試驗電壓之間都有用到下面關系式：UN=K1K2K3UW。式中UN為實驗設備的額定電壓，UW為被試設備的實驗電壓（耐受壓）K1為絕緣研究裕度系數，比系數大于1，因為試驗設備應具有比UW高的電壓，以便研究試品究竟放電電壓（或擊穿電壓）是多少，K2為試驗設備本身絕緣的裕度系數，比系數也大于1，K3為考慮試驗設備帶上試品負載后電壓會減低的大于1的系數，查表得K1，K2，K3，UM的值，則UN=K1K2K3UW==二、容量的選擇因為試品大多為電容性的，當知道試品的電容量（查表）及所加的試驗電壓值，以便計算出試驗電流計所需的變壓器的容量：試驗電流：IS=WCUx109=100πX1500X495X109=所需變壓器容量PS=WCU2X109=100Πx15000X495X109=式中U為所加的試驗電壓，KV（有效值）；C為試品的電容量PFA。W為所加電壓的角頻率。此外，所加試驗變壓器的容量，還應足以供給被試品擊穿或閃絡前的電容電流，漏導電流，局部放電和預放電電流，且仍能維持足夠穩(wěn)定的電壓。三、保護電阻的選擇保護電阻的用來防止試品放電時所放生的電壓截波對變壓器繞組縱絕緣的損傷，同時它也起著抑制試品閃絡時造成的恢復過電壓的作用和限制過電壓的作用，保護電阻的阻值一般由實驗變壓器T供給嗎，但不超過100KΩ，它由金屬電阻絲繞成，在環(huán)境溫度可保持高于00C可在采用水電阻，其長度可按每米150KV—200KV(有效值)選取，取R=50KΩ.3. 高壓試驗室的設計一、確定高壓試驗設備與周圍物體的絕緣距離根據高壓試驗室中主要設備的絕緣距離，合理擺放試驗設備以減少高壓試驗室的占地面積。首先就要確定高壓試驗設備與周圍物體的絕緣距離。高壓試驗設備及與它相連的高壓引線、測量裝置，不應在工作時對周圍物體如墻壁，天花板，觀察走廊的金屬圍欄，其他高壓設備等發(fā)生放電。為此，應確定試驗設備與上述物體之間應有的絕緣距離。我們知道，間隙的放電電壓與電極的形狀有關。試驗設備高壓端的電極形狀并不一致，但大都具有一定的改善電場分布的屏蔽電極裝在高壓端。不過，為了可靠起見，通常還是按最嚴重的電極形狀的放電電壓與間隙距離的數據來確定設備與周圍物體的距離，同時還要考慮一定安全系數。對于不對稱的電極，例如棒板間隙，棒為正極性電壓時間間隙的放電電壓最低，故一般均以正極性放電電壓作為確定距離的依據。工頻放電電壓曲線中，以曲線不對稱間隙為最低。Umm與d的關系可以用下面的式子近似地表示（此式是歸納各種電極的放電數據得出的，d為12米時，放電電壓略偏高）。 Um=(+)兆伏（峰值）（1m≤d≤9m） Um= 解出d=直流的正極性棒板間隙擊穿電壓U與放電距離的關系為： U=（d單位為米） 故d=U/=220103/=對于沖擊電流，當電流100KA，電壓220KV，放電距離d=。由以上諸式，可以求出對應于設備最高電壓的放電距離。，即可確定必要的絕緣距離。如下：工頻試驗變壓器 d0==直流高壓發(fā)生器 d0==沖擊電流發(fā)生器 d0==確定沖擊電壓發(fā)生器本體所需絕緣凈空間距離的方法：沖擊電壓發(fā)生器沿高度各點的電壓是不同的，應查出各電壓對立的距離。再以該點為圓心作圓弧，各圓弧的包絡線就設備絕緣距離的邊沿線。有時，為了降低試驗室的高度，可將發(fā)生器安裝在深為h的地坑內，實驗室的高度可減少h，用類似的方法可以確定其它設備的絕緣距離。二、布置高壓試驗設備確定了試驗設備對周圍物體應有的絕緣距離之后，還應考慮設備的合理布置，以便在滿足絕緣距離的前提下，設備所占的面積最小。以串級試驗變壓器為例，如果作斜向布置，整套設備及其應有的絕緣空間所占的總面積將比直線排列方式占用的面積小，幾套設備之間的配合和總的布置，也應如此考慮。為了防止無意識地進入危險區(qū)域，所有高壓試驗設備必須用遮欄圍起來。根據高壓試驗設備與周圍物體的絕緣距離及其本體的尺寸，可以確定高壓試驗室的高度和占地面積。實驗室的主要設備布置除了要滿足絕緣距離外，還要考慮某些試驗時輔助設備的位置，走線是否合理，操作和運輸是否方便。除了辦公室、試區(qū)、電源室等之外，還要考慮庫房、準備間等。在滿足技術要求的前提下，還應作經濟上的核算，應使試驗室的高度不要過高，跨度不要過大，面積不要過大，應盡可能節(jié)約投資。查表，可知各高壓試驗設備的規(guī)格及尺
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