39.3 直流高压试验
1.直流高压试验的场合
泄漏电流测量
被试品的电容量很大的设备
常用直流高电压试验来代替工频电压试验。
对直流输电设备进行直流高压试验。
2. 直流高压试验的特点
试验设备容量小，重量轻，便于现场试验；
可同时进行泄漏电流测量
直流耐压试验更能有效发现电机定子端部的绝缘缺陷
对绝缘损伤小
对交流电气设备绝缘的考验不如交流耐压试验接近实际
39.3.1 直流高电压的产生
直流高电压的产生
串级直流高压发生器
空载输出电压：
Uo＝2nUm
Um－电源交流电压幅值
n－级数
39.4 冲击高压试验
冲击高电压试验是用来检验各种高压电气设备在雷电过电压和操作过电压作用下的绝缘性能或保护性能
39.4.1 雷电冲击电压的产生
开关合闸后，C1和C2上的电压最大值可达：
多级回路：
R 11—阻尼电阻 R 12 —波前电阻
39.4.2 操作冲击电压的产生 39.4.3冲击电压的测量 用球隙测压器测量；费时间
用分压器测量； 电阻分压器 电容分压器 阻容分压器
冲击电压数字测量系统 冲击峰值电压表测量
第40章 输电线路和绕组中的波过程
40.1 波沿均匀无损单导线的传播 架空线：
单位长度对地电容
单位长度导体电感
电缆：
单位长度对地电容
单位长度导体电感 电磁波的传播速度v 架空线：
电缆：
导线的波阻抗z ：波阻抗Z 为同方向电压波与电流波之比 架空线：
一般单根导线 z ≈500Ω 分裂导线z ≈300Ω
02(/)2ln r
o p C F m h r
πεε=
)/(2ln 20
0m H r
h
L p
r
πμμ=
)
/(1031
80
0s m v o
?==ε
μ)/(105.12
1
1
800s m v v v r
r
?==
=
ε
μr
h C L z p
2ln 6000==
h z p
r 2ln 60μ=
电缆：
一般z=10-50Ω 波阻抗Z 和集中参数电阻R 的比较 相同点：
（1）都是反映电压与电流之比 （2）量纲相同都为Ω 不同点：
（1）R ：电压u 为R 两端的电压，电流i 为流过R 的电流。 Z ：电压u 为导线对地电压，电流i 为同方向导线电流。 （2）R ：耗能
Z ：不耗能，将能量储存在导线周围的介质里。 （3）R ：常常与导线长度有关。
Z ：只与L 和C 有关，与导线长度无关。 40.2 行波的折射和反射 波的折、反射：
实际工程中波可能遇到线路参数突变的地方（节点） 架空线--电缆 架空线--终端
电压波折射系数
1q
2
2q
u 1q
12
2z u u αu z z 2
21
121111112
1
2
2f
q q q
q
q u q
z z z u u u u u u u
z z z z α2
12
2Z Z Z +=α
2
0≤≤α211
2Z Z Z Z +-=
β11≤≤-ββ
α+=1
要计算分布参数线路上节点的电压可用集中参数等值电路计算： a.线路波阻抗用数值相等的集中参数等值电阻代替 b.把线路上的入射电压波的两倍作为等值电压源 使用条件Z 2中无反行波
40.3 实际输电线路的波过程问题 40.3.1 行波的多次折、反射
40.3.2 行波在无损平行多导线系统中的传播
自电位系数
互电位系数
自波阻抗
互波阻抗 kn
kn kn d d Z 'ln 60=
耦合系数k
40.3.3 冲击电晕对波过程的影响
1121=======+-=
n k k q q q q q k
k
kk q u αk
k r
kk r h 2ln
210επεα=
121======-=
n k q q q q n
k
kn q u αkn
kn r
kn
d d 'ln
210επεα=k
k
kk r h Z 2ln
60=11
2121Z Z k =-
电晕对导线上波过程的影响
(1).使导线的耦合系数增大
电晕校正系数
3.1
~
1.1
1
=
k几何耦合系数
k
(2).使导线的波阻抗和波速减小
(3).使波在传播过程中幅值衰减，波形畸变
40.4 变压器绕组中的波过程
1.简化等值电路
40.4.1 绕组中的初始电压分布与稳态电压分布
(1).绕组末端接地 2）绕组末端开路
绕组首端处：u=U0
绕组末端处
1
k
k
k=
'
C
L
Z
C
C
L
Z=
<
?
+
=
1
)
(
1
'
C
L
v
C
C
L
v=
<
?
+
=
l
sh
x
l
sh
U
u
α
α)
(
-
=
=
=l
x
dx
du
k
(3).变压器的入口电容
绕组中的稳态电压分布 (1).绕组末端接地
(2).绕组末端开路 40.4.2 改善冲击电压下绕组中电压分布的方法 1）在电容链中增大纵向电容值，称之为纵补偿
2）加大绕组对高压端的电容以补偿绕组的对地电容的影响
l l
U U dx
du e
U e U u o
x l
x l
x
αααα=
====--00
00CK l
k l C k U k U dx du k U U Q C x x T =?
===??? ??≈===0
00000
0000011αα??
?
?
?-=l x U u 100
U
u =