高電壓技術(shù)實驗指導書

前言

　　本書是普通高等教育實驗實訓規(guī)劃教材。“高電壓技術(shù)”是高等院校電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)課程，而高電壓實驗是高電壓技術(shù)課程的重要組成部分。眾所周知，目前高壓輸電在我國發(fā)展迅速，從110、220、330kV高壓輸電，到500～750kV超高壓輸電，發(fā)展到現(xiàn)在1000kV及以上的特高壓交流輸電，僅僅用了幾十年的時間。伴隨著我國高壓輸電的發(fā)展，高電壓技術(shù)的研究正在快速展開。高電壓技術(shù)的研究一方面依賴于現(xiàn)有的理論與經(jīng)驗，另一方面依賴于通過試驗來驗證所做的絕緣設(shè)計是否滿足工程需求。兩個方面在高電壓技術(shù)的研究中，都起著不可替代的作用。同時，電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣預防性試驗是保障電力系統(tǒng)安全運行的重要環(huán)節(jié)，因此高電壓試驗在工程實踐中有著非常重要的實際意義。本實驗指導書主要包含“高電壓技術(shù)”課程教學大綱所列電氣設(shè)備絕緣試驗，同時增補了絕緣子串電壓、電場分布測量和接地電阻與土壤電阻率的測量兩個實驗。每個實驗都設(shè)計了與相關(guān)知識點對應的思考題，以便開拓學生的思路，培養(yǎng)學生獨立思考能力和創(chuàng)新精神，有助于學生綜合素質(zhì)的提高。實驗教師可根據(jù)本校的具體情況適當選擇實驗和思考題。為了方便學生預習實驗，本書還介紹了實驗室常用的高電壓測量設(shè)備的工作原理及使用方法；簡單介紹了數(shù)理統(tǒng)計在高電壓試驗中的應用，供學生完成實驗報告時參考。為了便于在不同的高等院校使用，本指導書除了按常規(guī)的模式編寫以外，部分實驗根據(jù)具體要求增加了實驗設(shè)備的選擇以及根據(jù)實驗結(jié)果判斷設(shè)備缺陷的方法等內(nèi)容。這樣不但可以滿足部分實驗的設(shè)計性要求，還可以解決研究生在科研工作中遇到的實際問題，使本教材具有一定的實際工程意義。本書由華北電力大學高電壓與電磁兼容北京市重點實驗室部分教師編寫。王景春擔任主編，王璁、鄭書生擔任副主編，吳吳、周丹參編。王景春編寫本書的第一章、第三章，王璁編寫第五章、第二章的第一至三節(jié)及附錄A和附錄B，鄭書生編寫第四章、第二章的第四至六節(jié)。吳昊對全書的圖表進行了整理，并與周丹共同參與了全書的修改工作。華北電力科學研究院高壓研究所袁亦超教授級高工和華北電力大學王偉教授審閱了全書，在此深表謝意。本書在編寫過程中得到了高電壓與電磁兼容北京市重點實驗室全體教師的幫助與指導；研究生楊敏祥、耿弼博、李光茂、宗文志、薛陽和馬會軍參與了實驗工作，提出了合理的改進意見。在此一并表示衷心的感謝。由于編者水平有限，書中難免有不妥和疏漏之處，敬請本書使用者批評指正。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育實驗實訓規(guī)劃教材。    本書主要內(nèi)容包含《高電壓技術(shù)》教學大綱所列電氣設(shè)備絕緣試驗，同時增補了絕緣子串電壓、電場分布測量，接地電阻與土壤電阻率的測量兩個試驗。第一章主要介紹高電壓試驗中的安全知識，第二章介紹電氣設(shè)備絕緣特性試驗，第三章介紹電氣設(shè)備絕緣強度試驗，第四章介紹實驗室常用的高電壓測量設(shè)備，第五章簡要介紹數(shù)理統(tǒng)計在高電壓試驗中的應用。    本書可以作為電氣工程及其自動化專業(yè)學生的實驗指導書，也可以作為相關(guān)專業(yè)研究生和工程技術(shù)人員自學用書或參考用書。

書籍目錄

前言第一章  緒論　第一節(jié)  實驗教學與課堂教學的關(guān)系　第二節(jié)  高電壓試驗安全　第三節(jié)  高電壓實驗的基本要求第二章  電氣設(shè)備絕緣特性試驗　第一節(jié)  實驗一絕緣電阻和吸收比的測量　第二節(jié)  實驗二泄漏電流的測量　第三節(jié)  實驗三介質(zhì)損耗角正切值（tanδ）的測量　第四節(jié)  實驗四局部放電的測量　第五節(jié)  實驗五絕緣油中溶解氣體的色譜分析　第六節(jié)  實驗六絕緣子串電壓、電場分布測量第三章  電氣設(shè)備絕緣強度試驗　第一節(jié)  實驗七工頻交流耐壓試驗　第二節(jié)  實驗八直流耐壓試驗　第三節(jié)  實驗九沖擊耐壓試驗第四章  高電壓測量常用設(shè)備　第一節(jié)  靜電電壓表　第二節(jié)  分壓器　第三節(jié)  數(shù)字存儲示波器第五章  數(shù)理統(tǒng)計在高電壓試驗中的應用　第一節(jié)  概述　第二節(jié)  空氣絕緣擊穿電壓的統(tǒng)計方法　第三節(jié)  液體絕緣擊穿電壓的統(tǒng)計方法　第四節(jié)  固體絕緣的擊穿特性附錄　附錄A  接地電阻與土壤電阻率測量　附錄B  各種附表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　三、實驗說明絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標之一。測量電氣設(shè)備的絕緣電阻能夠有效地發(fā)現(xiàn)兩極間的穿透性導電通道、受潮和表面污穢等缺陷，現(xiàn)場和實驗室中通常使用絕緣電阻表（兆歐表）來測量絕緣電阻。由于流過絕緣介質(zhì)的電流有表面電流和體積電流，所以絕緣電阻也有表面絕緣電阻和體積絕緣電阻之分。當絕緣受潮或具有貫穿性缺陷時，體積電阻降低。因此，體積絕緣電阻的大小標志著介質(zhì)內(nèi)部絕緣的優(yōu)劣。在測量過程中，應采取屏蔽措施，排除表面絕緣電阻的影響，以便得到真實準確的體積絕緣電阻值。對于大容量試品（如變壓器、發(fā)電機、電纜），《規(guī)程》規(guī)定除測量其絕緣電阻外，還要求測量吸收比。吸收比K為60s的絕緣電阻與15s的絕緣電阻之比，即K=60s／R15s根據(jù)經(jīng)驗，一般認為當K≥1.3～1.5時絕緣是良好的。為了克服測量吸收比可能產(chǎn)生的誤判斷，常采用對吸收比小于1.3的試品測量其10min和1min的絕緣電阻之比，即用測量極化指數(shù)尸的方法來判斷絕緣優(yōu)劣。絕緣電阻或吸收比的試驗結(jié)果只是參考性的。根據(jù)絕緣電阻或吸收比的值來判斷絕緣狀況時，不僅需要與規(guī)定標準相比較，更應該與歷史試驗數(shù)據(jù)進行比較，與同類型的設(shè)備相比較。下面將分別介紹絕緣子、氧化鋅避雷器和三相電力電纜絕緣電阻的測量。1.測量絕緣子的絕緣電阻絕緣子在運行中，由于受電壓、溫度、機械力以及化學腐蝕等的作用，絕緣性能會劣化，可能會出現(xiàn)零值絕緣子，即絕緣電阻很低（一般低于300M）的絕緣子。零值絕緣子的存在對電力系統(tǒng)安全運行是一個潛在的隱患。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓或工頻電壓升高等情況時，有零值絕緣子的絕緣子串易發(fā)生閃絡事故。測量絕緣子絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)絕緣子裂紋或瓷質(zhì)受潮等缺陷。絕緣良好的絕緣子的絕緣電阻一般很高，而劣化絕緣子的絕緣電阻明顯下降，一般低于300Mf，因此用絕緣電阻表（兆歐表）可以檢測判斷絕緣子的優(yōu)劣。2.測量氧化鋅避雷器的絕緣電阻氧化鋅避雷器在運行過程中常常因為受潮老化、瓷質(zhì)裂紋等內(nèi)部缺陷，使其工頻放電電壓和通流容量下降，進而導致其所保護的電氣設(shè)備安全受到危害，因此需要定期對氧化鋅避雷器進行預防性試驗。

圖書封面

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