高电压试验技术 第4版PDF电子书下载

第1章 交流高电压试验装置 1

1.1 概述 1

1.2 高电压试验变压器的结构型式及主要参数 3

1.2.1 高电压试验变压器的结构型式 3

1.2.2 试验变压器的主要参数 4

1.3 串级高压试验变压器 6

1.3.1 串级变压器的基本原理 6

1.3.2 降低试验变压器短路电抗的内部结构措施 9

1.3.3 自耦式串级变压器的短路电抗计算 9

1.3.4 几种自耦式串级试验变压器的外形及结构 11

1.3.5 串级试验变压器的优缺点 13

1.4 高电压试验变压器的调压装置 13

1.4.1 自耦调压器 13

1.4.2 移圈式调压器 14

1.4.3 电动发电机组 15

1.5 试验变压器输出电压的升高及波形畸变 16

1.5.1 容性试品上的电压升高及引起的测量误差 16

1.5.2 试品击穿引起的恢复过电压及防止方法 17

1.5.3 试验变压器输出电压的波形失真及改善措施 20

1.6 交流高压串联谐振试验装置 21

1.7 用高压试验变压器产生操作冲击电压 24

1.7.1 电容器对变压器一次侧放电产生操作冲击电压 25

1.7.2 用闸流管使变压器一次侧瞬间接通工频电源产生操作冲击电压 26

思考题 27

习题 27

参考文献 28

第2章 交流高电压的测量 29

2.1 概述 29

2.2 测量球隙 31

2.3 静电电压表 34

2.4 高压交流分压器及充气标准电容器 38

2.4.1 交流分压器的测量误差分析 39

2.4.2 交流电容分压器的组成 43

2.4.3 电容分压器等效电容的测量 46

2.5 峰值电压表 46

2.5.1 利用电容电流整流测量峰值电压 47

2.5.2 利用电容器上的整流充电电压测量峰值电压 47

2.5.3 有源数字式峰值电压表 50

思考题 51

习题 51

参考文献 51

第3章 直流高电压试验装置 52

3.1 概述 52

3.2 高压硅堆 55

3.3 硅堆的电压分布和均压措施 57

3.4 倍压电路 59

3.5 直流高压串级发生器 62

3.6 小型化的直流高压串级发生器 70

思考题 73

习题 74

参考文献 74

第4章 直流高电压的测量 75

4.1 概述 75

4.2 测量间隙 76

4.2.1 棒-棒空气间隙 76

4.2.2 用棒间隙校核直流高电压测量装置 76

4.2.3 球-球空气间隙 77

4.3 静电电压表 77

4.4 电阻分压器 78

4.4.1 高欧姆电阻器 78

4.4.2 降低电阻分压器测量误差的措施 78

4.4.3 电阻分压器实例 80

4.4.4 交、直流两用阻容分压器 81

4.5 桥式电阻分压器 81

4.5.1 工作原理 81

4.5.2 电阻的短时稳定性 82

4.5.3 分压比的误差 83

4.5.4 桥式电阻分压器实例 83

4.6 测量系统的比对和校准 84

思考题 86

习题 86

参考文献 86

第5章 冲击电压的产生 88

5.1 冲击电压发生器的功用和冲击电压波形 88

5.2 冲击电压发生器的基本原理 91

5.3 发生器放电回路的数学分析 94

5.3.1 基本回路的分析 94

5.3.2 简化回路的近似计算分析 96

5.3.3 考虑回路电感的简化回路分析 97

5.3.4 发生器放电回路的程序计算 99

5.4 冲击电压发生器的充电回路 101

5.5 冲击电压发生器的同步 104

5.5.1 中间球隙过电压状态分析 104

5.5.2 改善发生器同步性能的措施 106

5.6 雷电冲击电压的波形振荡 109

5.6.1 阻尼条件分析 109

5.6.2 发生器电感和杂散电容的求取 111

5.7 冲击电压发生器的结构 113

5.8 冲击电压发生器设计计算举例 115

5.9 雷电冲击截波电压的产生 119

5.10 陡波前冲击电压的产生 121

5.11 操作冲击电压的产生 123

5.12 电力变压器的操作冲击电压试验 125

5.12.1 概述 125

5.12.2 变压器高压绕组端部对地等效电容的估算 125

5.12.3 电力变压器的非振荡型操作冲击电压试验 127

5.12.4 电力变压器的振荡型操作冲击电压试验 130

思考题 135

习题 135

参考文献 135

第6章 冲击高电压的测量 137

6.1 概述 137

6.2 用球隙测量冲击电压的特点 137

6.3 冲击高电压分压器 138

6.3.1 冲击高压分压系统的构成 138

6.3.2 冲击测量系统的转移特性 140

6.3.3 各类冲击电压分压器概述 145

6.3.4 电阻分压器 145

6.3.5 电容分压器 159

6.3.6 阻容串联分压器 162

6.3.7 微分积分测量系统 168

6.3.8 冲击测量系统的性能试验和校准 171

6.4 高压示波器 174

6.5 数字存储示波器 176

6.5.1 发展及应用 176

6.5.2 基本原理 176

6.5.3 主要技术指标 177

6.5.4 DSO应用于高电压测试中的基本技术指标和注意事项 179

6.6 高电压测试的抗干扰措施 181

6.6.1 电磁干扰的主要来源和防止措施 181

6.6.2 抗干扰综合措施实例 182

6.6.3 冲击测量系统的干扰试验 182

6.7 光电测量系统 183

思考题 185

习题 185

参考文献 186

第7章 冲击电流发生器 188

7.1 概述 188

7.2 冲击电流发生器的基本原理 189

7.3 冲击电流发生器的结构 190

7.4 冲击电流峰值和波形的调节 193

7.4.1 线性阻抗元件的电路 193

7.4.2 含有非线性电阻元件的电路 194

7.5 冲击电流方波发生器 194

7.6 冲击电流发生器的恒流充电 195

7.6.1 采用恒流源充电的必要性 195

7.6.2 L-C恒流源的基本原理 196

7.6.3 恒流充电装置的实例 198

思考题 199

习题 199

参考文献 199

第8章 冲击电流的测量 200

8.1 概述 200

8.2 分流器 200

8.2.1 对分流器的性能要求 200

8.2.2 分流器的几种结构形式 201

8.3 罗戈夫斯基线圈 204

8.3.1 罗戈夫斯基线圈测量电流的原理和特点 204

8.3.2 两种积分方式的罗戈夫斯基线圈 205

8.3.3 罗戈夫斯基线圈的结构 206

8.4 冲击电流测量系统的性能试验 207

8.4.1 IEC标准和中国国家标准规定测量系统要进行的试验 207

8.4.2 阶跃响应及其试验 208

思考题 209

习题 209

参考文献 209

第9章 介质损耗因数和电容的测量 210

9.1 概述 210

9.2 西林电桥 211

9.2.1 基本原理和接线 211

9.2.2 杂散电容和电桥屏蔽 213

9.2.3 外界电磁场的干扰和消除 214

9.2.4 电桥的准确度和指零仪 216

9.3 电流比较仪式电桥 216

9.4 变频介质损耗因数测量仪 218

9.5 介质损耗因数的在线监测 220

思考题 220

习题 221

参考文献 221

第10章 局部放电测量 222

10.1 概述 222

10.2 局部放电的检测 224

10.2.1 脉冲电流法 224

10.2.2 检测阻抗 225

10.2.3 局部放电检测装置 226

10.2.4 局部放电仪的校准 227

10.2.5 局部放电起始电压和熄灭电压 228

10.3 局部放电检测时的干扰和抗干扰措施 228

10.4 局部放电的定位及其他检测方法 231

10.5 局部放电的现场测试和在线监测 233

思考题 235

习题 235

参考文献 235

第11章 高电压实验室 236

11.1 高电压实验室的主要装置及其参数 236

11.2 高电压实验室的净空距离 238

11.3 高电压实验室的屏蔽 239

11.3.1 屏蔽的作用和原理 239

11.3.2 高电压实验室的屏蔽结构 242

11.4 高电压实验室的接地 245

11.4.1 接地的作用 245

11.4.2 接地装置的实施 246

11.4.3 接地系统的性能试验 246

11.5 高电压实验室的建筑 247

11.6 高电压实验室的基本安全规则 248

思考题 249

习题 249

参考文献 249

习题答案 250

附录A 附表 253

表A1 球隙放电标准 253

表A2 大容量成套工频高压试验装置主要技术数据 257

表A3 高压脉冲电容器和整流用电容器 258

表A4 高压硅堆技术参数 259

表A5 同轴电缆参数表 260

表A6 电阻合金材料的性能和特点 261

表A7 常用电阻合金线规格 262

表A8 国产电源滤波器的主要性能 263

表A9 各类设备的1 min工频耐受电压 263

表A10 各类设备的雷电冲击耐受电压 264

表A11 超高压及特高压设备的标准绝缘水平 264

表A12 特高压变压器的试验电压值 265

表A13 1000 kV设备绝缘额定耐受电压 265

参考文献 265

附录B 冲击电压发生器（3～5阶电路）输出电压象函数的表达式 266

附录C 冲击电压发生器的放电回路计算程序 268

附录D 振荡型操作冲击电压发生回路的计算程序 271

附录E 冲击电流发生器的放电回路计算程序 274

附录F 冲击电流发生器（包含非线性电阻）放电回路的计算程序 276