高电压技术实验(2012)
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《高电压技术》实验指导书高电压实验安全操作注意事项为了按时就高电压实轨确保赠时的人身安鮎设备妥全,任何人进入融版实觀工作,必须严棉建我蛭作规鼠-躺昶实酗安錄作it苗项如下;⑴做高电压熾时绷M认兀糯力糾1,斛碌或榊制杯脳触飙⑵勧1贻由组熾工,井駝斛、记荊监护人・⑶实黠•作乩手不酣开關闻师处,注馳圧表(或电於机不碍jwm守. 薙时若跚论问陆应先切断电賂IW实螫就行⑷曲法貓,燥作糊鋼搞呼“高齢IT融“饰”).逍电”和制接JWT 等u令.左雷护人昵井直复堆时口令后才能进廡体n低(5)住何时粽帧瑚备的高电悯分,那血先检査电飓配切帆任何可耙帶电的舲(如电容黔)豁巳可脱地,经紅尢骗•方可州駭或更换试品等工作.齢常导般师进時他理,如*人身事故竝即硼进行枪it⑺蒔次宇監完半已应将觑轉俯珈备上,以馳虾-刑生因殿余电荷融电"⑻进行帕电就躊时.应准备好瞅熱如遇电窘器发生斛・如及时灭火,气体间隙工频电压击穿试验—•基本内容:1.实聲且的=rl>憨悉高压实唸的持点及安全措沟(2>汽体同阵击穿的特点及现象、 丈豪内* •皋实濟詁用设备汁绍 rI >工校试验变底器X底匕电EEx 500伏.付边电[£: L00KV 容童:25KVA• I I >动匸悽武洶压器: 囁边屯匡:380伏.付边电压:0—500伏 洞压方式z 电动机远方控制自动涸压『「II 〉水履:住电:噪流及防止址电压 <n>髙压炸电电压衰二>f?: 2<»K\ : 3<>KV :100KV量證变換方法=改变量極标尺 读救方法:光标读数 接线方式:一瑞披高巫'底座接地 <V )放电沐库:丄球按高压;下球提地 « 2〉试验主叵路<3>高阪试验安全措施:叢求风验人员射悉业备.輸力卑中.在技术上可采取虹下措施: <1>接地宦栏:分陶试验区与现察区'□)门接点:俣述试区内人员已追出并关好门才能合何试验□ I )凋压器:陨位接点保证试验电压从o 开始升压;井防上升压超迂晟高 宜. ・ <IV )开始丹压试验之前必濒晌警口提醒全体在场人员 2〉接地:必须保证工作挨地,安全接地可雄5〉女验室糕地网要可It.接地电阻符合要求<b )地面炜的接地线必须用软餵线,本实验室用纯银绳织嗣线2 豐戈豐区接怕高压设备H 须用搓地樽榇地,最4?绘格摆地棒挂在(d 〉看设右接】也刀际 试脸紹束后整1、系统£期捷地▼试牛令开始 时扶地刀闸自动打开・2〉气于汽忡司帥(球隊〉处于良好緬绦状态・单然电压壬高低叵 路电流儿乎为s 两球同PK 阻抗无穷大 亠八z i J ?; Affifi 至约90八・调节球陆“改变此值人比训•「' < 明亮条线状放电井伴烬叶、司障空汽被击覽匕2卄,・_•富-尸〒 y )击穿后:球呵空气近凍才纶睜扶态突变为寻电状态・niir ;E^Ux 的电流,电流負大小个由空气睥决定.而虫主空路中木回宜大卜决定.扌空 制 刍墮压器盟蓋器电压 静电表放电球饌I-高压静电场实验—、基本内容:1・实躺目的;<1)确认烏压电气设备周确实存在高FR 静电压.并且強廃相当大.<2>明确婺采取措施防吐高压静电场可能适辰的对人51及周田环境的伤占. 2.实验内容二 (1〉本实验所用设鉛① 工频试验变H%«:原边电压:500伏. 付边屯JER* LOOKV W®:25KVA② ^口卷式调床器 原边电Afe : 3«O 伏,付边电压* 0〜500伏调压方式;:电动机远方自动讽压 ② 水闪I作用:限流及防止过电版 ③ 商压静电电阪表肾秤:2OKV 5 5OKV : 1OOKV就程变换方法二改变墩程标尺 读数方法二光标读数接线方式=—端接髙Uu 底座接地④ 放电球障:I :球接离压;下球按地:放电ifa 压95KV ⑤ 曰光灯骨:秤通腮明用FI 比灯警•不带启殊器和緘流器 ⑥ 绝缘瓷柱*放貿曰光灯管 <2)试峻主网路(3>试骏环境必须在探硏环境中进行.丙此本试骗-般须在晚 上进行.IL 门窗冇透力处4 須用黑布拦光. (4>试毀方法(勒逻绝蠶溢擁球牒盘牆誹盘与簾 弓1导忠考1-日常照明片川光灯如何启辉,赴辉器,镇流器的作用? 1 f 茫羡普灯的不接电源,不声起辉器.为什么会启辉发亮? 3- 士头验申日光灯件发亮后■电压继续升高达数万伏.为什么亮度增弼其4-日光灯管的启辉靠什么? 5- 三紀管呼警度与什么令关?日光灯管发亮说明有电流遇过,画出此电流 弓回路。
高电压技术实验指导书高压实验室编写目录高压实验室实验规程 (3)实验设备简介 (5)实验一直流电场中空气间隙的放电特性 (7)实验二沿面放电和液体、固体介质的绝缘强度试验 (11)实验三绝缘电阻的测量和直流泄漏试验 (21)实验四介质损耗角正切的测量 (26)实验五电缆中的波过程 (32)实验六接地电阻的测量 (34)实验七交流耐压实验 (38)高压实验室实验规程为了保障人身及设备的安全,凡进入高压实验室进行试验或工作以前,必须仔细学习本规程并在实验或工作中严格遵守,以确保设备及人身安全。
1、在做实验前,同学必须先预习并掌握实验指导书中的内容,实验前由指导教师提问,无准备者不得做实验。
2、实验前每组必先选一位同学为组长,负责指挥全组同学的实验,如负责研究确定实验方案、人员的分工和实验进行过程中的安全等事宜。
3、未经许可,不得动用实验室的设备、仪表、未熟悉本规则及各项设备操作程序者不得进行实验。
4、实验前,应先熟悉设备及线路,检查设备及仪表有无损坏,实验前或实验中如发现损坏,立即报告指导教师。
5、严格执行监护制度,任何人在无监护人时不得进行高压试验工作,监护人发现有不熟悉或违反操作顺序时,有权停止其试验工作。
6、在合电源以前,应先仔细检查线路是否正确,接地是否可靠,各不同电位部分之间的安全距离是否足够,然后再请指导教师检查。
在未经指导老师许可以前,不能私自接通电源。
7、接线经指导教师检查无误后,撤除高压部件(变压器、电容器、电缆等)上的接地线,人员撤出安全围栏关门后,方可接通电源,在合电源时,必须招呼全组同学“注意!合电源!”在合电源后加高压前再招呼“高压有电!”务必使全组同学都能听到,方可以合高压电源,然后按操作顺序进行操作。
8、在实验中操作电源者,应该随时注意电表读数,不得离开岗位,亦不得与旁人闲谈。
如发现异常现象,应立即拉开电源,有问题需要讨论时,也应首先切断电源开关。
9、在实验中不得接近高压电源和带电设备,保持必要的安全距离、以免发生危险。
沿面放电实验(一)实验目的:1.了解沿面放电的基本概念。
2.研究介质沿面放电的基本现象及影响沿面放电的一些因素。
(二)实验内容:固体介质处于不均匀电场中,且介质界面电场具有强垂直分量。
当所加电压还不高时,电极附近首先出现电晕放电,然后随着所加电压的不断升高,放电区域逐渐变成由许多平行的火花细线组成的光带,即出现辉光放电。
火花细线的长度随着电压的升高而增大,当电压超过某一临界值后,放电性质发生变化,出现滑闪放电。
当电压再升高一些,放电火花就将到达另一电极,发生沿面闪络。
仔细观察沿面放电的整个过程,了解各个阶段沿面放电现象的特点,并阐明发生沿面放电现象的原理。
(三)实验用仪器设备:1.800kV无局放工频试验变压器2.JJFB-1交流峰值电压表3.平板式电极〔小圆柱和平板为电极〕(四)实验用详细线路图或其它示意图:图1 沿面放电试验线路图图2 平板式电极〔小圆柱和平板为电极〕(五)实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式:实验的有关原理请参考文献[4]和上述〔四〕中部分实验的原理图。
(六)实验数据记录:放电阶段施加电压放电特点电晕放电辉光放电滑闪放电表1空气间隙放电实验记录表的参考式样(七)实验结果的计算及曲线:本次实验沿面放电分为三个阶段:电晕放电、辉光放电和滑闪放电。
图3 电晕放电阶段图4 辉光放电阶段图5 滑闪放电阶段(八)对实验结果、实验中某些现象的分析讨论:思考并完成下述问题:1.进行高电压试验时为什么要特别注意安全?应采取那些安全措施?〔1〕因为在高电压下工作,由于疏忽,人体与带高电压设备部分的距离小于安全距离时极可能发生人身伤亡事故;因错接试验电路或错加更高的试验电压很可能使试验设备或被试设备发生损坏。
〔2〕为了保证实验安全的进行,可采取以下安全措施:○1充分做好实验前的准备工作,拟定好实验方案,严格按照相关规程和实验老师的的指导进行实验;○2多人协同工作,明确分工,同时相互提醒,也可专设一人负责安全监察;○3实验中,全体人员必须思想集中,全神贯注,不能闲聊、随意走动,更不可随意触碰;○4时刻注意与带电高压设备保持安全距离;等。
高电压技术实验报告班级:姓名:学号:成绩:实验一绝缘电阻、吸收比的测量一、实验目的1.了解兆欧表的原理,掌握兆欧表的使用方法;2.学习绝缘电阻、吸收比的测量方法,掌握分析绝缘状态、判断故障位置的方法。
3.分析设备绝缘状况。
二、实验内容1.用兆欧表(摇表)测量试品(三相电缆)的绝缘电阻和吸收比;2.测量高压直流下的试品泄漏电流。
三、实验原理测量绝缘电阻及吸收比就是利用吸收现象来检查绝缘是否整体受潮,有无贯通性的集中性缺陷,规程上规定加压后60s和15s时测得的绝缘电阻之比为吸收比。
即K=R60///R15//当K≥1.3时,认为绝缘干燥,而以60s时的电阻为该设备的绝缘电阻。
(1)实验原理图及等值电路图(2)绘制直流电压加在介质上,回路中电流随时间的变化曲线图。
四、实验装置及接线图1.用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图图1-2 兆欧表测量绝缘电阻图中:R1、R2:串联电阻;E:摇表接地电极;G:摇表屏蔽电极;L:摇表高压电极;A、B、C:三相电缆的三个单相端头。
2.用数字式兆欧表测量电缆护套的绝缘电阻图1-1 兆欧表测量绝缘电阻接线图四、实验内容用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图1.断开被试设备的电源及一切外联线.将被试品对地充分放电,容量较大的放电不得少于2min。
2.用清洁干净的软布擦去被试品表面污垢:3.检验摇表,不接试品,摇动手柄指针指向“∞”;短接L,E两端缓缓摇动手柄指针应指零。
4.按图1-3接线,经检查无误之后,以每分钟120转的速度摇动摇表手柄。
5.读取15秒及60秒时的读数,即为R15及R606.对电容较大的试品,在试验快结束时候,应设法在摇表仍处于额定转速时断开L或者E引线,以免摇表停止转动时,试品向摇表放电而冲击指针,造成摇表指针的损坏。
7.表停转后,对试品进行放电,然后分别将B相和C相作为被试对象,重复步骤2和3。
8.测量时应记录当时试品温度.气象情况和日期。
用数字式兆欧表测量电缆护套的绝缘电阻1.机械零位校准:档位开关拨至OFF位,调节机械零位调节钮使仪表指针标准到标度尺的“∞”分度线上。
高电压技术实验参考资料一、高电压实验课的目的和任务1.熟悉和掌握高电压试验的基本技术。
2.通过实验,培养同学分析问题和解决问题的能力,使同学们初步掌握进行实验研究的一些基本方法。
3.树立安全第一的观点,保证人身和设备的安全是进行高压试验特别强调的问题,思想上必须自始至终保持高度的重视。
4.培养同学重视实际、遵守制度、爱护国家财产和严谨踏实的工作作风。
二、高电压试验的基本技术1.掌握高电压试验的基本安全技术。
通过实验,同学们不仅在思想上要树立安全第一的观点,而且在实际工作中要养成严格的安全习惯。
所以,要求同学们正确而熟练的掌握以下的基本安全技术。
a、掌握高压实验中必须的安全措施(防护栏、联锁、接地和安全距离)以及试验前的安全检查容。
b、按照实验规则的要求,呼叫口令,并按实验程序进行操作。
c、掌握基本安全工具——接地杆的使用和检查。
2.学会安排试验条件和掌握工频试验变压器的正确使用。
3.掌握高电压试验的基本方法和典型仪器的使用。
a、掌握主要电力设备(套管、避雷器、电力变压器、线路绝缘子、电缆、电容器等)绝缘的基本检查和试验方法,包括绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗因数、局部放电等的测量。
以及击穿试验、耐压试验等。
b、掌握测量球隙、静电电压表、多种分压器、兆欧表、以及数字量的测量和使用方法。
三、对同学们的要求1.预习:要求掌握实验容、方法及基本原理,并选择试验所需设备、元件、仪器、仪表(包括使用方法)及试验点。
画出试验线路图和原始记录表格。
2.实验:必须认真操作,观察实验中发生的现象,记录每次数据,注意安全,严格遵守实验规则,听从教师指导,实验后清理现场。
3.写出实验报告:格式如下:a、实验目的b、实验线路图,线路图要整齐、清楚(不得徒手画),并对图中设备的符号列表说明c、实验容及数据整理:数据应列表,对所用符号的含义和单位应加以说明,需计算部分应列出引用的公式和说明计算方法。
必要时,应绘曲线。
d、现象描述:主要是放电现象,或在实验中遇到的其它现象(如故障现象),若无此容,可省略。
《高电压技术》实验指导书适用专业:电气工程与自动化(电力方向)课程代码:总学时: 4 总学分: 2.5编写单位:电气信息学院***:***审核人:审批人:批准时间:年月日《高电压技术》实验指导书- 1 - 目录实验一冲击高电压的产生 (2)实验二避雷针保护范围的计算机辅助分析 (6)参考文献 (12)实验一冲击高电压的产生一、实验目的和任务1、了解冲击高电压发生器的结构。
2、掌握冲击高电压的产生原理。
3、了解产生冲击高电压的操作方法。
4、观察气体间隙击穿、放电现象二、实验内容此实验为演示试验,先向学生介绍冲击高电压的产生原理、冲击高电压发生器的结构以及详细的操作方法,最后指导老师演示操作过程,产生冲击高电压。
三、实验仪器、设备及材料多功能高电压教学系统,主要有控制台、试验变压器、整流硅堆、保护电阻、波头电阻、波尾电阻、主电容、电容分压器、球隙等组成四、实验原理1、基本原理(1) 多级冲击电压发生器原理接线图(2) 基本原理:并联充电,串联放电a) 充电过程充电过程中,火花间隙都不都击穿,所在支路呈开路状态,电路简化为上图。
各级电容器经数目不等的充电电阻并联地由整流电源充电,前面的电容比后面的电容充电速度快,时间足够长时,全部电容器的偶数点都达到-Uc,奇数点为零电位,所得电压为负极性b)放电过程- 2 -《高电压技术》实验指导书- 3 -●当F1在Uc作用下击穿时,立即将点2、3连接起来,3点电位近似变成-Uc,4的电位近似变为-2Uc,F2上的电位差将达2Uc而迅速击穿,F3、F4将在3Uc和4Uc 的电压下依次击穿;●由于各级电阻R有足够大的阻值可近似地看成开路,各台电容器被串联起来对波尾电阻R2和波前电容放电(3)起动方式使各级电容器充电到一个略低于F1击穿电压的水平上,处于准备动作的状态,然后利用点火装置产生一点火脉冲,送到点火球隙F1中的一个辅助间隙上使之击穿并引起F1的主间隙击穿,起动整套装置。