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高電壓及絕緣技術(shù)練習(xí)冊(cè)試題及答案(編輯修改稿)

2024-12-13 03:33 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式 兩類 。 工頻高壓試驗(yàn)的常用的調(diào)壓供電裝置有: 自耦變壓器 、 感應(yīng)調(diào)壓器 、 移卷調(diào)壓器 、 電動(dòng) 發(fā)電機(jī)組 。 高壓試驗(yàn)室中通常采用將工頻高電壓經(jīng) 高壓整流器 而變換成直流高壓,利用 倍壓整流原理 制成的 直流高壓串級(jí)裝置 來(lái)產(chǎn)生更高的直流試驗(yàn)電壓。 220kv 及以下的高壓電氣設(shè)備所用的標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓波及其產(chǎn)生方法可分為 非周期性雙指數(shù)沖擊長(zhǎng)波 、 衰減振蕩 波 兩大類 。 交流峰值電壓表按工作原理可分 利用整流電容電流來(lái)測(cè)量交流高壓 、 利用電容器充電電壓來(lái)測(cè)量交流高壓 兩類 。 確定球隙或其他自恢復(fù)絕緣的 50%沖擊放電電壓 的方法有 多級(jí)法 、 升降法 等方法。 高壓分壓器按照用途分 可以分為 交流高壓分壓器 、 直流高壓分壓器 、 沖擊高壓分壓器 。 高壓分壓器按照分壓元件 可以分為 電阻分壓器 、 電容分壓器 、 阻容分壓器 。 阻容分壓器按阻尼電阻的接法不同,發(fā)展出兩種阻容分壓器,即 串聯(lián)阻容分壓器 和 并聯(lián)阻容分壓器 。 1 高壓脈沖示波器的基本組成 包括 高 壓示波管 、 電源單元 、 射線控制單元 、掃描單元 、 標(biāo)定單元 。 1 高電壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)由 硬件 和 軟件 兩大部分組成 。 二、判斷題: 與非破壞性試驗(yàn)相比,絕緣的高電壓試驗(yàn)具有直觀、可信度高、要求嚴(yán)格等特點(diǎn),但因它具有破壞性的性質(zhì),所以一般都放在非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目合格通過(guò)之后進(jìn)行。 ( √ ) 球隙測(cè)壓器是唯一能直接測(cè)量高達(dá)數(shù)兆伏的各類高電壓峰值的測(cè)量裝置。( √ ) 當(dāng)被測(cè)電壓很高時(shí),無(wú)法直接測(cè)量電壓,此時(shí)要采用高壓分壓器來(lái)分出一小部分電壓,然后利用靜電電壓表、峰值電壓表、高壓脈沖示波器等測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量。 ( √ ) 國(guó)際國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高電壓測(cè)量誤差在177。 5%以內(nèi)。 ( ) 一般 來(lái)講, 都 將 絕緣的高電壓試驗(yàn)放在非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目合格通過(guò)之后進(jìn)行。以避免或減少不必要的損失。 ( √ ) 三、簡(jiǎn)答題: 高壓試驗(yàn)變壓器 有何特點(diǎn)? ⑴試驗(yàn)變壓器的絕緣裕度不需要取很大,但要嚴(yán)格防止和限制過(guò)電壓的出現(xiàn)。 ⑵試驗(yàn)變壓器的容量一般不大 。 ⑶由于試驗(yàn)變壓器的額定電壓很高而容量不大,因而的油箱本體不大,而其高壓套管又長(zhǎng)又大,這是它外觀的一大特點(diǎn)。 ⑷試驗(yàn)變壓器連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng) ,發(fā)熱較輕 ,因而不需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng) ,但由于試驗(yàn)變 壓器的絕緣裕度小、散熱條件差,所以一般在額定電壓或額定功率下只能做短時(shí)運(yùn)行。 ⑸與電力變壓器相比,試驗(yàn)變壓器的漏抗較大,短路電流較小,因而可降低繞組機(jī)械強(qiáng)度方面的要求,節(jié)省費(fèi)用。 ⑹試驗(yàn)變壓器所輸出的電壓應(yīng)盡可能是正、負(fù)半波對(duì)稱的正弦波形,實(shí)際上很難作到,一般采取以下措施: ① 采用優(yōu)質(zhì)鐵心材料 。 ② 采用較小的設(shè)計(jì)磁通密度 。 ③ 選用適宜的調(diào)壓供電裝置 。 ④在試驗(yàn)變壓器的低壓側(cè)跨接若干濾波器。 工頻耐壓試驗(yàn)的實(shí)施方法 是什么? 按規(guī)定的升壓速度提升作用在被試品 TO 上的電壓,直到等于所需的試驗(yàn) 電壓 Ut為止,開(kāi)始記時(shí)一分鐘,若在這期間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)絕緣的擊穿或局部損傷,即可認(rèn)為該試品工頻耐壓試驗(yàn)合格通過(guò)。 高壓整流器最主要的技術(shù)參數(shù) 有哪些? ⑴額定整流電流:指通過(guò)整流器的正向電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。 ⑵額定反峰電壓:當(dāng)整流器阻斷時(shí),其兩端容許出現(xiàn)的最高反向電壓峰值。 直流耐壓試驗(yàn)有哪些特點(diǎn)? ⑴試驗(yàn)設(shè)備的容量較小 。 ⑵試驗(yàn)同時(shí)可測(cè)量泄漏電流,由 “ 電壓 電流 ” 曲線能顯示、絕緣內(nèi)部的集中性缺陷或受潮 。 ⑶用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí),能使電機(jī)定子繞組的端部絕緣也受到較高電壓作用,有利于發(fā)現(xiàn)端部絕緣中的缺陷。 ⑷ 在直流高壓下,局部放電較弱,不會(huì)加快有機(jī)絕緣材料的分解或老化變質(zhì),在某種程度上帶有非破壞性試驗(yàn)的性質(zhì)。 ⑸在直流試驗(yàn)電壓下,絕緣內(nèi)的電壓分布由電導(dǎo)決定,因而與交流運(yùn)行電壓下的電壓分布不同,所以它對(duì)交流電氣設(shè)備絕緣的考驗(yàn)不如交流耐壓試驗(yàn)?zāi)菢咏咏鼘?shí)際。 選擇發(fā)生非周期性雙指數(shù)沖擊長(zhǎng)波發(fā)生器 時(shí)應(yīng)考慮哪些問(wèn)題? 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)波形為 250/2500μ s,它適合于進(jìn)行各種氣隙的操作沖擊擊穿試驗(yàn),這種操作沖擊波通常利用現(xiàn)成的沖擊電壓發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生。選擇發(fā)生器的電路形式和元件參數(shù)時(shí),要考慮: ⑴為了拉長(zhǎng)波前,或在回路中串接外加電感 L,或?qū)㈦娐分械?R1 的阻值顯著增大,但都會(huì)使發(fā)生器的效率降低,所以更要用高效回路。 ⑵在進(jìn)行操作波回路參數(shù)計(jì)算時(shí),要注意①不能用前面雷電波的近似計(jì)算法來(lái)計(jì)算操作波參數(shù),否則會(huì)有很大誤差②要考慮充電電阻 R對(duì)波形和發(fā)生器效率的影響。 高壓靜電電壓表 的原理是什么? 在兩個(gè)特定的電極間加電壓 u,電極間就會(huì)受到靜電力 f的作用,而且 f的大小和 u的數(shù)值有固定關(guān)系,因而測(cè)量 f的大小或他引起的可動(dòng)極板的位移或偏轉(zhuǎn)就能確定所加電壓 u的大小。 球隙 測(cè)壓器 的優(yōu)點(diǎn) 有哪些? 球隙中的電場(chǎng)在 極間距離不大 (d/D≤ )時(shí)為稍不均勻電場(chǎng),與其他不均勻電場(chǎng)相比有下列優(yōu)點(diǎn): ⑴擊穿時(shí)延小伏秒特性在 1μ s 左右即已變平,放電電壓的分散性小,具有穩(wěn)定的放電電壓值和較高的測(cè)量精度。 ⑵稍不均勻電場(chǎng)的沖擊系數(shù)β≈ 1,它的 50%沖擊放電電壓與靜態(tài)放電電壓的幅值幾乎相等,可以合用同一張放電電壓表格或同樣的放電電壓特性曲線。 ⑶由于濕度對(duì)稍不均勻電場(chǎng)的放電電壓影響較小,因而采用球隙來(lái)測(cè)量電壓可以不必對(duì)濕度進(jìn)行校正。 確定球隙或其他自恢復(fù)絕緣的 50%沖擊放電電壓的 多極法? 根據(jù)試驗(yàn)需要,或固定電壓值,逐級(jí)調(diào)節(jié) 球隙距離;或固定球隙距離,逐級(jí)改變所加沖擊電壓的幅值。通常取級(jí)差等于預(yù)估值的 2%左右,每級(jí)施加電壓的次數(shù)不少于 6次,求得此時(shí)的近似放電概率 P,做 4~ 5級(jí),可得放 電概率與所加電壓 U(或球隙距離 d)的關(guān)系曲線,從而得到 P= 50%時(shí)的U50%(或 d50%)。 對(duì)高壓分壓器的技術(shù)要求 有哪些? ①分壓比的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性 (幅值誤差要小 ) ②分出的電壓與被測(cè)高電壓波形的相似性 (波形畸變要小 ) 高壓脈沖示波器具有哪些特點(diǎn)? ①加速電壓高 ②射線開(kāi)放時(shí)間短 ③ 各部分協(xié)同工作的要求高 ④掃描電壓多樣化 新型沖擊電壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng) 近年來(lái),由于電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)工業(yè)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的高壓脈沖示波器已逐漸被新的數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)代替。 高電壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成:硬件系統(tǒng)包括高壓分壓器、數(shù)字示波器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等;軟件系統(tǒng)包括操作、信號(hào)處理、存儲(chǔ)、顯示、打印等軟件;其核心部分為數(shù)字示波器、計(jì)算機(jī)、測(cè)量軟件,用這些來(lái)實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)的量化、采集、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印等功能。 用來(lái)測(cè)量沖擊電壓的數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)能對(duì)雷電沖擊全波、截波及操作沖 擊電壓波的波形和有關(guān)參數(shù)進(jìn)行全面的測(cè)定,整個(gè)測(cè)量過(guò)程按預(yù)先設(shè)置的指令自動(dòng)執(zhí)行,測(cè)量結(jié)果可顯示在屏幕,并可存入機(jī)內(nèi)或打印輸出。這種測(cè)量系統(tǒng)的推廣應(yīng)用大大縮短了試驗(yàn)周期、提高了試驗(yàn)質(zhì)量。 1簡(jiǎn)單介紹 電氣設(shè)備內(nèi)絕緣 的高壓試驗(yàn)方法 ? 電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的雷電沖擊耐壓試驗(yàn) 采用三次沖擊法:即對(duì)被試品施加三次正極性和三次負(fù)極性雷電沖擊試驗(yàn)電壓 ()。對(duì)變壓器電抗器類設(shè)備的內(nèi)絕緣,還要進(jìn)行雷電沖擊截波 (~5μ s)耐壓試驗(yàn)。 進(jìn)行內(nèi)絕緣沖擊全波耐壓試驗(yàn)時(shí),應(yīng)在被試品上并聯(lián)一球隙 ,并 將它的放電電壓整定得比試驗(yàn)電壓高 15%~ 20% (變壓器電抗器類 )或 5%~ 10% (其他類試品 )。目的是為了防止意外出現(xiàn)過(guò)高沖擊電壓而損壞試品。 1簡(jiǎn)單介紹 電氣設(shè)備 外 絕緣的高壓試驗(yàn)方法 ? 電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通常采用 15 次沖擊法,即對(duì)試品施加正、負(fù)極性沖擊全波試驗(yàn)電壓各 15次 ,相鄰兩次沖擊的時(shí)間間隔應(yīng)不小于 1min,在每組 15次沖擊的試驗(yàn)中 ,如果擊穿或閃落不超過(guò) 2次 ,則認(rèn)為外絕緣合格 。 練習(xí) 五 一、填空題 在實(shí)際的線路上,常常會(huì)遇到線路均勻性遭受破壞的情況。均勻性開(kāi)始遭受破壞的點(diǎn)可 成為節(jié)點(diǎn),當(dāng)行波投射到節(jié)點(diǎn)時(shí),必然會(huì)出現(xiàn)電壓、電流、能量重新調(diào)整分配的過(guò)程,即在節(jié)點(diǎn)處發(fā)生行波的 折射 和 反射 的現(xiàn)象。 線路末端開(kāi)路時(shí),結(jié)果是使線路 末端電壓上升到入射波的兩倍 。 3
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