ZJC-50kV电压击穿检修仪和ZJC-100kV电压击穿检修仪的区别免费视频
中航期间仪器ZJC-100KV电压击穿检修仪图:
中航期间仪器ZJC-50KV电压击穿检修仪图:
分压器是一种将高电压波形休养成低电压波形的休养安装,它由高压臂和低压臂组成。输入电压加到通盘安装上,而输出电压则取自低压臂。通过分压器可处理以低压姿色及仪器测量高压峰值及波形的问题,交流分压器可用来测量几千伏到几百万伏的交流电压,分压器的旨趣如图2-8所示,图中为分压器高压臂的高阻抗,为低压臂的低阳抗。测电压时,大部分电压降落在上,上仅分到一小部分电压,该低压值乘上一个统共(称为刻度因数)即可获取被测的高压值。此统共常称为分压比。如图2-8中,
令,则分压比
准确测量要求电压仅在峰值上差k倍,两者的相位差险些为零。
对纯电阻分压器,分压比;
对纯电容分压器,分乐比。
对分压器冷酷如下的基木要求:
(1)分压器接入被测电路应基本上不影响被测电压的峰值和波形。
(2)分压器所糜掷的电能应不大。在一定的冷却条目下,分压器糜掷的电能所形成的温升不应引起分压比的改动。
(3)由分压器低压臂所测得的电压波形应与被测电压波形疏通,分压比在一定频带限制内应与被测电压的频率和峰值无关
(4)分压比与大气条目(气压、气温、湿度)无关或基本上无关。
(5)分压器中应无电晕及绝缘之泄走电流,大要说即使有极微量的电晕和泄漏,它们应酬分压比的影响很小。
(6)分压器应采用符合的屏蔽门径,使它的测量收尾基本上或都备不受周围环境(如对墙距离)的影响。
分压器是测量系统的重大组成部分,对由分压器与传输系统(主如若同轴电缆)及测量仪器所组成的通盘测量系统来说,主要的要求是在规则的责任条目限制内性能应该沉稳,这么测量系统的刻度因数在永劫间内就可保握沉稳。
为了称心上述的工夫要求,国度表率要求对分压器进行如下的几项检修:深信刻度因数的检修;线性度检修;短期沉稳性检修;单个元件的永恒沉稳性检修;温度效应检修;对接地墙(或带电物体)的左近效应检修;测定幅频响应的检修等。
深信刻度因数(分压比)可摄取下列方法之一来进行:
(1)同期测量休养安装的输入和输出量。
(2)电桥法,即摄取某种桥式回路,使被测分压器的输出与一个准确可调的表率休养安装的输出相均衡,这时两者刻度因数止境。
(3)测量高压臂和低压臂的阻抗值,通过筹办求分压比。
线性度检修是为了查验分压器在责任电压限制内的分压比是否恒定,即查验它在责任电压限制内是否为一线性阻抗。国度表率推选在被招供电压限制内的最大值和最小值偏激间三个苟简瓜分值(共有五个电压值)下测量分压器的刻度因数(分压比),测得值的变化不应跨越其平均值的士1%,该项检修可单独在分压器上进行,或在通盘测量系统上进行。
从旨趣上来说,图2-8中及可由电容元件或电阻元件,甚而是阻容元件组成。底下将要讲到,试验上交流分压器主如若摄取电容式分压器。惟一在电压不很高, 频率不外高时才摄取电阻分压器。在工频电压下,电阻分压器可使用在低于100kV的电压的情况下。非论是电阻或电容分压器, 其高、低压管都应力争作念成无感的, 这是因为很难建立高、低压元件的电感值,使之称心一定的分压比的要求。
2.4.1 交流分压器的测量过失分析
由于在制造电阻及电容元件时,依然采用门径力争作念成“无感”的,是以在测量过失的分析时,以为分压器中的剩余电感不错忽略不计。在此条目下,电阻分压器和由多个元件叠装而成的电容分压器的测量过失主要由对地杂散电容引起。假若分压器的电阻元件或电容元件是沿全长均匀漫衍,为了浅易起见,假设它们的对地杂散电容亦然均匀漫衍的。分压器的漫衍式等效电路如图2-9所示。
若分压器的总电阻为R,对地电容值为C,纵向电容总值为K,则
设分压器上x点的电位为u,电流为i,始端电压。
由如图2-9所示的电路景色,并取Δx→0的极限,可得
将以上种种摄取拉普拉斯运算法可得
取式(2-10)对x的导数得
把上式代入式(2-11),得
式中,R——分压器全长总电阻,R=R′l;
C——分压器全长对地总电容,C=C′l;
K——分压器全长纵向总电容,K=K′/l。
关于电阻分压器来说,C'比K'大得多,K'很小赐与忽略,是以
解式(2-12)得
期骗界限条目
在摄取拉普拉斯运算法处理时,有计划到正弦函数的象函数较繁,是以摄取一种电工习用法,把(t)写成指数函数的虚部,然后进行变换,即
上式中Im代表对大括号内筹办收尾取虚部。进行拉普拉斯变换后
期骗上述两界限条目后,最终可求得
关于电阻分压器
由第二伸开定理可得
式中si为N(s)=0的多个根,令N(s)=0,即得
式(2-16)的最右一项是随时间t增长马上衰减的瞬态重量,在询查稳态条目下的情况时,不消给予关怀,因此上式可简写为
因为
关于高压分压器,咱们感深嗜的x相关于l为很短的地点,即在x=X处,于此处索要低压臂的电压信号。不错以为X/l≪1,这么不错忽略上式中的高次项得
令复数,则上式可写成
先筹办复数F的分母G,,令,则,其模的日常。有计划到, G的模的日常。由此可知,G的模为,其辐角。
对复数F,其模,其辐角,则。
经过上述推导,可求得X处的电压近似值如下:
式中,,A小于1代表测量的峰值过失;
,代表相位过失;
——分压器分压比的倒数值。
为了进一步体会电阻分压器存在对地杂散电容下会产生峰值和相位上的测量过失,也不错筹办分压器由地端朝上看昔日的等效阻抗。先由式(2-8)及式(2-17)求得接地端隔邻的电流:
分压器的等效阻抗
摄取变换式(2-17)为式(2-18)的雷同数学处理法,把sinh项按级数伸开,终末不错得到
关于电容分压器,图2-9电路中的R响应电容器的泄走电阻,R→∞,,由式(2-15)可得
与处理电阻分压器的方法相似,把sinh项按级数伸开,因K≫C终末略去高次项,不错得到x=X处(注:X/l≪1)的电压为
由式(2-20)可看出电容分压器只形成峰值过失,不引起相位过失。峰值过失是不错减小或克服的。一种目标是用另一个比拟准确的仪器校订一下,可摒除过失;另一种目标是把电容分压器的电容值符合选得大小数。由式(2-20)可见,如令K/C>16.7,则峰值过失不错小于1%。
以上只分析了分压器对地杂散电容对测量的影响,试验上检修变压器的高压端、高压引线、分压器上专门安装的屏散罩(帽)对分压器实质之间所形成的杂散电容对分压器的测量也会形成一定的影响。底下分析它们对电容分压器的影响。
令CH代表高压引线等诸高压端对分压器的总的杂散电容值, 假设它沿分压器高度均匀漫衍,代表高压引线对分压器实质单元长度的杂散电容。画出电容分压器有计划实质对地杂散电容以及高压端对实质杂散电容后的等效电路如图2-10所示。
关于图2-10的电路,通过较混乱的数学推导可得到分压器从低压臂感受到的等效电容为
若只存在对地杂散电容C,而不存在高压端的杂散电容CH,即CH=0,则。此值与式(2-20)所暗示的含义是一样的。此时Ce值比K值小,从物理成见上来说是不错念念象的,因为流过对地杂散电容的电流是远隔经由高压臂诸电容元件的,使得高压臂电容上的压降相对加多了,这同假念念分压器高、低压臂都只流过团结个电流,而高压臂的电容变小为Ce的后果是一样的。
若假念念只存在高压端的杂散电容CH,而不存在对地杂散电容C,即C=0,由式(2-21)可得,此时Ce比K值为大,相同也不错从物理成见上来体会这一收尾。
比拟上述两种顶点情况下的两个等效电容可见,CH对测量过失的影响比C为大。仅仅试验上C在数值上比CH大得多,是以从总体来说C值得作用后果更大一些。但这也评释了高压引线和屏散罩(帽)的吩咐和尺寸以及高压源的遐迩对电容分压器有弗成忽视的影响。另一方面,式(2-21)也评释了高压端的屏散罩(帽)可对分压器的对地杂散电容起一定的赔偿作用。为了具体地评释赔偿作用,兹举一筹办举例下。
假设某一台电容分压器K=5C,确认式(2-21)不错筹办出不同CH/C值下的高压臂等效电容Ce和K的比值以及未有计划杂散电容的影响时期压器的测量过失,如表2-3所示。
表2-3 一台K=5C的电容分压器在不同CH/C值下的Ce/K值和测量过失
设分压器低压臂为C2,则此测最过失乃指分压比仍按筹办所引起的过失;
若代之以,则测量过失为零,
由表2-3可见,当CH/C值过大时,过赔偿也会引起测量过失。
2.4.2 交流电容分压器的组成
电容分压器基本上不糜掷功率,不会由此形成温升而形成过失,是以测量交流高电压大多摄取电容分压器而很少摄取电阻分压器。
电容分压器可使用于几千伏至2250kV鄙俗的交流高压限制之内。在有些高压实验室里,已发展工频和冲击电压兼用的电容分压器。清华大学野心研制了一种高压营电容量C1为300pF的ZRF型冲击、工频两用油纸介质阻尼式电容分压器。工频的额定电压为1200kV(灵验值),冲击(1.2μs/50μs)的额定电压为2400kV(峰值)。它由8个阻容元件拼装而成,外形如图2-11所示。
电容分压器有两种主要面貌:一种称为漫衍式电容分压器,它的高压臂由多个电容器元件串联拼装而成,如图2-12所示;另一种称为纠合式电容分压器,它的高压臂使用一个气体介质的高压表率电容器。
漫衍式分压器的高压臂中各个电容元件应尽可能为纯电容,要求它的介质损耗和电感量小。试验所用的元件如下:
(1)以往摄取的油纸介质电容器及当代所用的油-绝缘薄膜(如名义粗化的聚丙烯薄膜或聚苯乙烯薄膜、聚酯薄膜等)介质电容器;
(2)聚苯乙烯电容器;
(3)陶瓷电容器。
仅仅在未有计划周围物体及地濒临分压器的影响时,电容分压器的分压比为
在有计划周围带电和非带电物体以及地濒临分压器的影响时,分压比应为
式中,Ce为高压臂等效电容。
前边依然提到过为了减小杂散电容的影响,C1值不应太小。但分压器的C1值的增大,不仅加多了投资费及分压器的尺寸,而况加多了工频检修变压器的负荷,是以C1应采用一合适的数值。在不有计划冲击电压测量时的专用交流电容分压器,一般C1取100pF~200 pF。
这种分压器一般只在高压尖端装有一个浅易的屏蔽罩,是以高压臂的各个电容元件对地以及对周围物体之间的杂散电容会影响分压比的大小。频频要求分压器与周围物体之间相隔较远的距离。大要是在一定环境条目下,实测分压比或高压臂等效电容Ce之后,在崇拜测试时保握四周的现场条目下不再变化,不然就会形成测量的峰值过失。
分压器的低压臂电容C2应由高沉稳度、低损耗、低电感量的电容器作念成。C2频频应用云母、空气或聚苯乙烯介质的电容器。只怕有计划在低压臂电容C2上并联一个高阻R2,如图2-13所示。此R2可能是测量仪器(如示波器等)所固有的进口电阻,大要是另外特意接入的一个电阻,不错用它防护C2在加压前或加压后所存在的残余电压。由于R2的并入,在测压时,所测到的u2电压的峰值会因而减小[50/(ωR2C2)2]%,相位则会起首arctan[1/(R2C2)]度。
频频分压器的高压臂C1处于试区内,测量用低压电压表处于适度室中,为防护响应空间杂散电场的电容Cs的影响,低压臂电容及相接高压臂和电压表的导线都应屏蔽起来。相接线试验上是摄取屏蔽线,通盘屏蔽应精采接地,如图2-14所示。低压臂电容不错一齐或部分摈弃于屏蔽连线的任何一头。
组因素布式分压器的高压臂电容元件若干存在介质损耗和电感影响,严格地讲,其电容量随温度及作用电压的上下都会有些变化。此外漫衍式分压器难以好意思满精采的屏蔽,因此摄取了一种纠合式分压器,它的高压臂电容由气体介质的电容器作念成。
由于气体介质基本上无损耗,接近于理念念介质,由它组成的电容器的电容量不受作用电压的影响,准确而沉稳。这种电容器有精采的屏蔽,有无晕的电极,电容值不受周围环境的影响,是以这种应用气体作介质的电容器称为表率电容器。
高压表率电容器的功用有:
范冰冰 女同(1)手脚电容分压器的高压管,用来测量交流电压的峰值、灵验值或测量其波形。近来也已发展到用它来测量冲击电压。
(2)用它手脚高压西林电桥上的表率电容,高压西林电桥是用来测量电容器、电缆、套管等的介质亏本角正切值和电容量的。
(3)手脚耦合电容器与局部放电测量仪器彼此助,用于检测变压器、套管等的局部放电肇端电压以及高频侵犯电压。
在静电场课程里已答复过同轴圆柱的空气介质电容器,这种结构的电容器可应用于电压不太高的高压安装之中。电压较高时则常摄取压缩气体的表率电容器。
由于气体的电气强度随其密度而加多,是以为了缩小表率电容器的尺寸,常把电容器的电极密封于绝缘壳的容器之中,在容器中加上压缩气体。这么的结构,也不错使电极免受脏污及大气中湿度的影响。常用的气体介质是氮气(N2)和二氧化碳(CO2),充气压力常在1.0MPa~1.8MPa(表压)的限制内。氮气的化学性质沉稳,二氧化碳在高气压下放电性能较好(随气压上涨,放电电压较线性地上涨)。国表里也都分娩六氟化硫(SF6)的高压表率电容器,摄取高电气强度的气体,不错收缩电容器的重量大要裁减充气压力从而裁减了对外部结构强度及对密封的要求。
国表里分娩的高压表率电容器,额定电压(灵验值)常为100 kV~1200 kV,电容量为20pF~100 pF。这些电容器在额定频率和额定电压下的介质损耗角正切值频频小于1×10-5,电容温度统共小于即是3×10-5/℃,局部放电量一般在5pC~10pC以下。
图2-15为一台高压充气表率电容器的结构图,其低压电极通过绝缘用接地铜管扶助,而况它被高压电极包围在中间,屏蔽了地面偏激他物体的电场影响,是以电容值C1与电容器处在实验室的位置就没相关系。这么,用它手脚分压器,其分压比也就不受位置的影响了。
高压压缩气体的表率电容器在制造厂交货频频时是充气的。但如果运载部门贬抑充运谈输时,电容器需在0.1 MPa~0.2MPa的残压下运载和储存。在电容器责任前充入纯度≥99.5%的干燥氮气,充气流程要求很注重,握续时间较长(数个小时),终末充气到运转压力,因 有计划充气时可能带入灰尘和纤维,它们千里落手电极上时,会使放电电压裁减, 是以在崇拜参加责任之前,需经过一定的加高压净化要害,通过放电把灰尘或纤维烧去。此时,为了截至电容器里面闪络下的放电电流值,电容器应串接一个保护电阻,使放电电流截至在规则的数值(一般为1A)之内。
2.4.3 电容分压器等效电容的测量
2.4.2末节分析筹办了漫衍式电容分压器的等效电容Ce。在试验应用中,Ce不错用两种目标来近行测量。
1.摄取表率测量系统(或分压器)测定电容分压器的刻度因数
图2-16标明了表率所先容的测定分压器刻度因数的三种平面吩咐。
摄取表率测量系统(或分压器)测定电容分压器的刻度因数之后,便不错筹办出电容分压器的等效电容Ce。实测时期压器所处环境应与责任时尽可能一样。上述的分压器比对方法,也常应用于电阻分压器和测量冲击电压的各样分压器。
2.摄取表率电压互感器测定分压器的刻度因数
用此法测得分压器的刻度因数后,便可筹办出电容分压器的等效电容Ce。实测时期压器所处环境应与责任时尽可能一样。
3.用高准确度的电容电桥实测电容分压器的等效电容Ce
测量高压臂等效电容Ce的接线如图2-17所示免费视频,在测量前应卸下分压器的低压臂,把高压臂置于与电桥的表率电容C相对应的桥臂中。分压器周围环境的吩咐应与试验使用时疏通。工频检修变压器高压端应开路。