高压实验

高压实验（共9篇）

高压实验 篇1

变压器的正常运行对人们的日常生活有重要意义,需要对其进行高压实验。高压实验具有一定风险,所以在实验开始之前需要对实验中涉及的各种因素予以全面、整体的考虑,既要顺利地完成实验,又要考虑到其安全性和合理性。这就需要对实验的内容、条件和方法进行详细、全面的认识和了解,然后对变压器的数据进行分析与研究,并作出合理、科学的判断,确保实验的安全。

1 变压器高压实验的条件

在对变压器进行高压实验时,为了提高实验的规范程度及获得精确的结果,需要对实验的各种条件予以全面考虑,具体条件如下。

1.1 有效地控制实验的湿度和温度

在对户外的变压器进行实验时,要根据相关要求严格控制周围环境。实验时,温度不能太高,不能高于40℃。当然,也不能过低,不能低于-20℃。所以,实验的最佳温度在-20~40℃的范围内。温度的变化还会影响湿度,如果实验时温度在25~30℃之间,就需要合理地控制周围的湿度。实验时的相对湿度在85%之下最为合理。

1.2 确保变压器绝缘性能的完好

在进行变压器的高压实验时,需要确保其绝缘的性能完好,对影响绝缘性能的积尘、污垢和相关气体等进行有效、合理的控制,不能使变压器绝缘的性能受到破坏,以免影响实验效果和安全。

2 对变压器进行高压实验的方法

在对变压器进行高压实验时,需要根据变压器提供的接线原理图对引线进行连接,使变压器和控制箱的接地工作顺利完成,确保接地的可靠和安全。在正式开始实验前,需要安排相关人员对各部分的接线情况进行仔细的检查,确保其具有良好的接触状态。同时,还要对控制箱的调压器进行检查,使之处在“0”上。实验的电源接通之后,只有在电源的绿色指示灯发亮后才可以按下启动的按钮,红色指示灯发亮后才能进行相关的升压作业。根据顺时针的方向,相关人员均匀地进行调压器的旋转,慢慢升压,并密切观察相关仪表的变化。

3 对变压器进行高压实验的内容

3.1 绝缘电阻的测量

这一环节是对变压器进行高压实验的重要部分,也是最方便、简单的预防性实验,可对变压器的绝缘电阻进行实验测量,得到变压器的绝缘性能和热老化与受潮的程度等数据信息。变压器的绝缘吸收比与温度变化有密切的联系。比如选择110 k V的高压侧电压,31 500 k VA容量的变压器进行绝缘电阻的测量。当温度为35℃,干燥绝缘吸收比到达极限之后会下降,受潮绝缘吸收比会不规则地变化。所以,在进行此环节的实验时,需要合适的环境条件,确保测量数据的真实和准确。

3.2 泄漏电流的测量

这种测量要做好实验前的相关准备,比如需要对使用的相关仪器进行了解,熟悉其使用的方法和相关的规范,确保测量的安全和结果的准确。泄漏电流的测量需要借助相关的设备仪器,实验时,需要利用能够显示出数据信息的仪表进行相关的测量,电压不能超过2.5 k V。此外,由于所使用仪器的额定电压比变压器的工作点电压小,会造成结果不准确。此时,可以使用加直流电压的实验方法,以便获得准确的结果。

3.3 局部放电实验

该方法又分为以下2种:①局部放电的测量,测量时,需要使用工频耐压作为预激磁电压,通过降低变压器的局部放电实验电压,进而实现对变压器局部放电的电压进行测量,整个测量过程需要在10~15 min内完成。②使用预激磁电压实现降低变压器的局部放电实验电压的测量,整个测量过程需要1~1.5 h,能够测量变压器在长期电压下是否可以局部放电,以便确定变压器是否安全、稳定地运营。

放电时,需要注意对实验电源进线的选择。选择时,有以下2种方式:①变频电源。使用电力半导体变频电路将50 Hz工频换成中频交变电源,其设备比较轻便,可以对输出的频率进行连续的调节。②中频发电机方式,由电动发电机组生成放电实验需要的频率电源,具有很多优点,但是体积较大,可能会出现自激的现象,需要对补偿电抗容量进行精确的设计。

3.4 变压比和介质损耗因数的测量

变压比的测量有很多不同的方法,一般情况下使用变压比电桥法和电压表法进行变压比的测量。其中,电桥法的效果比较明显,测量的结果也不会因电压不稳定而出现严重的偏差,而且具有较高的精度和安全性能。介质损耗因数的测量主要利用测量反映出介质损耗因数的大小,进而对变压器的绝缘性能进行了解。测量方式主要有2种:①正接线测量方式。如果被测的试品两端对地绝缘,高压加载器两端,这时的介质损耗因数就是器械的实际值,实验的电压也不受电桥绝缘水平的限制。②反接线测量方式。如果试品的一端与地面牢固接触,不能使用正接线测量方式,需要使用反接线测量方式。这时测量的数值是试品和杂散电容并联时的数值。

4 对变压器进行高压实验需要的安全措施

4.1 实验前

在开始实验之前,要做好充分的准备工作,以避免意外事故的出现,并制订实验的具体方案。实验时,要严格遵守相关规定和标准,不能超出行业的标准和范围。在实验前,要做好防护网的设置,引线的周围要写上“高压危险,远离此处”等字样,对外来的人员进行提醒和警示,并安排具体的人员监管,禁止外来人员进入实验场地,以免出现安全事故。

4.2 实验时

在实验时,必须有2个或者2个以上的人员配合,还要选择具有丰富经验的人带头作为实验的安全管理负责人。为了保证实验能够安全地开展,在实验前,还要进行科学、合理地分工,明确相关的注意事项。如果对实验的环境和地点不了解,或者没有明确相关的工作流程和标准,都不能实验,以免出现意外事故。

5 结束语

总之,对变压器进行高压实验是一种非常复杂的工作,具有较高的技术要求。在实验时,需要慎重地选择实验内容和方法,做好人员的保护工作,选择素质较高的员工开展实验,以便获得准确的数据,科学地对变压器的各项性能进行判断,从而促进整个电力系统的正常运行。

摘要：变压器是电力系统中常见的设备之一,对用电、发电和供电都有重要的影响,对其进行高压实验,可以确保变电器的运行安全,对促进整个电力系统的正常运行有重要意义。

关键词：电力系统,变电器,高压实验,实验方法

参考文献

[1]樊晓芹.浅析电力变压器高压实验技术[J].中国电力教育,2013(29):220-221.

高压实验 篇2

预混燃气高压不稳定燃烧实验研究

以冲压加速器为工程背景,着重研究预混燃气高压不稳定燃烧问题.采用实验方法,分析预混燃气装填压力、配比等因素对不稳定燃烧的影响;采用频谱分析方法,分析诸因素对压力振动特性的影响.实验给出的`预混燃气的装填压力及配比的范围,可直接应用于冲击加速器射击实验,这对于减少冲压加速器高压异常事故具有重要的实际意义.

作 者：翁春生 金志明 张国强 Weng Chunsheng Jin Zhiming Zhang Guoqiang 作者单位：南京理工大学动力工程学院,南京,210094刊 名：爆炸与冲击 ISTIC EI PKU英文刊名：EXPLOSION AND SHOCK WAVES年，卷(期)：“”(2)分类号：V312关键词：冲压加速器 燃烧 内弹道学

高压脉冲放电钻进实验平台的研究 篇3

液相介质中发生高压脉冲放电时, 在液体内部放电区域产生极高的压力, 前苏联专家把这种电能转化为机械能的新方法称为“液电效应”[1]。目前国内外对高压脉冲放电技术的应用越来越广泛, 已应用于液电成型、矿藏勘探、建筑、农业、医疗、生物技术、化学、环境保护等领域[2,3,4]。高压脉冲放电钻进实验平台是将高压脉冲放电技术用于地下岩土钻进的实验教学与研究平台。实验平台实物如图1所示, 主要由充电电路、放电电路、接地电路、操纵和信号电路等组成。充电电路包括高压变压器、电容和脉冲电流发生器;放电电路包括电容、间隙开关、导电电缆和负载;接地电路包括外部接地的负荷元件、低势能放电总线端头用接地螺栓接地;操纵和信号电路包括配电柜、操纵面板和远程操纵平台。

1 高压脉冲放电扩孔钻进机理

高压脉冲放电装置工作原理如图2所示。该装置主要由高压变压器、高压硅堆、电容器、保护电阻和间隙开关、电势电极、放电间隙、接地电极组成。从高压变压器输出电压通过高压硅堆整流器获得高压直流电, 流经保护电阻向电容器充电, 此时间隙开关是断开的, 当电容器电压上升到足够大时, 间隙开关会在空气中被击穿, 放电电路迅速被接通, 并将电容器储存的能量在两电极间瞬间释放, 并产生压力高达103MPa的强烈冲击波压力。

这个过程如同气泡脉动。该装置首先将电能转化为热能, 通道液体快速升温, 温度高达 (10~40) ×103K, 使周围液体蒸发变为高温高压的气体, 并迅速膨胀。膨胀的气体使周围液体产生具大的冲击波;由于液流的惯性作用, 气泡膨胀的后期, 气泡内的压力要远小于液相介质的静压力。在此静压作用下气泡周围产生反向的液相介质运动, 结果又使气泡内部压力又大于周围流体压力, 因此再次膨胀, 如此反复膨胀收缩, 造成气泡脉动。每脉动一次, 气泡内部高压向外部辐射一次压力波, 这个压力波以几十个连续的衰减形式脉冲循环。在这种高频的冲击波作用下, 岩石被击碎或被疲劳破坏, 粘土被压缩扩径。

1.高压变压器;2.高压硅堆;3.电容器;4.保护电阻;5.间隙开关;6.电势电极;7.放电间隙 (充满液体) ;8.接地电极

2 实验平台主要部件的功能描述

高压脉冲放电装置主要由充电电路、放电电路、接地电路、操纵和信号电路组成。充电电路包括高压变压器、电容和脉冲电流发生器;放电电路包括电容、间隙开关、导电电缆和放电头;接地电路包括外部接地的负荷元件, 低势能放电总线端头用接地螺栓接地;操纵和信号电路包括配电柜、操纵面板和远程操纵平台。下面介绍主要部件的作用。

1) 充电设备 (图3) :将电网动力交流电压转化为指定大小的直流高压电, 完成脉冲电流发生器内电容器充电。为了保证电须具有一定功率;

2) 脉冲电流发生器 (图4) :脉冲电流发生器是高压脉冲放电装置的重要组成部分, 它的功能是在电压值为9k V时储蓄脉冲能量到50KJ。高压脉冲电流发生器由电容量75µF、额定电压为16kV的电容器组成。发生器由八组电容器并联连接, 且每组电容器由两个电容并联组成, 每组电容器都有高电压保险装置;

3) 间隙开关 (见图5) :采用三电极放电开关, 其主要功用是起动脉冲电流发生器;

4) 接地保护装置 (如图6) :主要功能是在切断电流时保证从脉冲电流发生器的电容中移走剩余电荷, 确保装置断电。这是脉冲放电一个非常重要的一个问题, 处理不当就会导致设备不能正常工作, 甚至导致人身伤亡的发生。接地装置需要满足在有效断开电流或者应急断开电流后迅速将剩余电荷从脉冲电流发生器的电容器中排除, 保证设备和人身安全;

5) 操纵面板:操纵面板为远程操纵装置。在操纵台中布置变压器、整流器、检测-测量仪器, 它是远程调度台;

6) 放电头 (图7) :工作时, 放电头须放在液体中, 可将电能转化为机械能, 产生冲击波压力。它是具有正负电极的放电系统。放电头的两电极之间的间隙长度值非常重要, 它对放电钻进效率具有重要的影响。

3 结论

该实验教学研究平台研制成功后, 进行了岩石层的钻进及粘土层的扩孔钻进, 钻进效果良好。通过该实验平台, 学生可完成如下4个方面的实验教学和科学研究:

1) 不同岩土层中高压脉冲放电钻进碎岩机理的研究;

2) 高压脉冲放电参数对粘土层扩孔钻进效率影响规律的实验与研究;

3) 高压脉冲放电参数对岩石层钻进效率影响规律的实验与研究;

4) 高压脉冲放电钻进技术在锚杆施工中的应用研究。

摘要：本文介绍了一种利用在液相介质中高压脉冲放电产生的冲击波压力来钻进的实验教学与研究平台。该实验平台通过高压脉冲放电装置, 将电能转换成机械能, 产生冲击波压力, 实现岩土层的钻进。实验平台由脉冲电流发生器和放电设备组成。利用该实验装置, 可得到高压脉冲放电在不同脉冲参数、不同土层条件下的钻进效率及扩孔效率。该实验平台的创建既满足了高压脉冲放电钻进技术的实验教学要求, 同时也为高压脉冲放电钻进技术研究提供了实验条件。

关键词：高压脉冲放电,钻进,教学实验平台

参考文献

[1]尤特金著.于家珊, 译.液电效应[M].北京:科学出版社, 1962.

[2]廖振方, 陈德淑, 苏畅, 等.矿石及炉渣的电液压脉冲破碎和粉碎[J].矿山机械, 2004, 31 (4) :6-9.

[3]陈德淑, 廖振方, 刘晖霞, 等.湖泊水体富营养化的治理[J].重庆大学学报:自然科学版, 2007, 30 (3) :116-119.

[4]ЮткинЛ.А.Электрогидравлическийэффектиегоприменениевпромышленности[M].Машиностроение, 1986.

[5]ЮшковА.Ю.Исследованиеформированиянабивныхсвайимпульснымиразрядами[D].диссканд.Техн.наук.Томск, 2004.

[6]КурецВ.И., ЮшковА.Ю.Производствонабивныхсвайианкеровсиспользованиемэлектричесткихимпульсныхразрядов[J].ИзвестияТомскогополитехническогоуниверситета.2006.Т.309.№2.

[7]孙世民.复合载体夯扩桩施工技术研究[D].郑州大学, 2009.9.5.

[8]高笑娟.挤扩支盘桩承载性状试验和数值模拟分析[D].浙江大学, 2007.6.

[9]秦曾衍等.高压强脉冲放电及其应用[M].北京:北京工业大学出版社, 2000.

高温高压下滑石的电导率实验研究 篇4

高温高压下滑石的电导率实验研究

在1.0GPa和2.0GPa、400～860℃条件下测定了滑石的电导率.实验表明，增大压力，滑石的`电导率增大，其导电机制为电子导电;在整个实验温度范围内电导率与T的关系都符合Arrhenius公式，滑石的脱水没有引起电导率的突然变化，表明并不是所有的含水矿物的脱水都会引起电导率的急剧上升.电导率的急剧增加还可能与矿物的含水量、脱水后自由水含量及连通度等因素有关.

作 者：朱茂旭 谢鸿森 郭捷 许祖鸣 作者单位：中国科学院地球化学研究所,刊 名：地球物理学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS年，卷(期)：44(3)分类号：P313.3关键词：高温高压 滑石 电导率

高压实验 篇5

虽然注空气对油田的二次开发和三次开发有诸多优点, 但是注空气技术在我国一直没有大规模的应用, 这主要是因为注空气技术还存在诸多问题。其中高压注空气室内实验研究就尤为重要, 涉及到注空气项目的成功与安全。为了认清试验区块的空气驱驱油机理, 评价注空气项目是否可行, 确定注空气驱油的潜力到底有多大, 优化注空气工艺, 系统的室内实验研究是十分必要和重要的一环。系统地总结高压注空气需开展的相关室内实验以及实验目的, 可为实施高压注空气项目提供借鉴。

1 原油高压物性实验研究

实验目的:提交地层原油体系的饱和压力、体积系数、粘度、密度和气油比等参数, 为数值模拟研究提供基础参数。

实验内容:在目标区块选取典型油井取样 (脱气油样和伴生气样) , 然后按油藏条件复配地层原油样品, 利用高压PVT实验装置, 在油藏温度下进行恒压或等容实验, 进行基本的高压物性分析测试。实验程序包括, 地层原油和油井气体取样, 脱气油和气体组分分析, 地层原油组分配制和PVT模型调试及饱和气体实验测试, 原油物性分析。

2 氮气-目标区原油PVT实验研究

实验目的:该实验主要为了研究烟道气溶胀驱油机理的大小。由于空气驱过程中氧化反应产生二氧化碳含量相对较少, 其分压较小, 因此只需要研究氮气的溶胀驱油能力即可。通过实验提交氮气在原油中溶解度、体积膨胀系数、原油粘度和油密度变化以及试验区块氮气最小混相压力。

实验内容:利用高压PVT实验装置, 在地层原油饱和天然气后, 通过加氮气膨胀实验, 研究氮气或空气注入过程中地层原油相态和物性变化, 测试不同饱和压力下氮气在原油中溶解度、体积膨胀系数、原油粘度和密度变化。用于注氮气/空气提高采收率评价、建立氮气-原油的PVT模型及油藏数值模拟模型。通过实验或PVT分析, 研究试验区块原油氮气的最小混相压力。

3 氧化燃烧静态实验研究

实验目的:确定在地层条件下原油耗氧速率和燃烧特性, 以及其他因素对氧化反应的影响;确定反应后原油物理化学性质的改变;求得低温氧化反应动力学参数, 建立动力学模型, 用于油藏数值模拟。确定目的区进行空气驱的可行性。

实验内容:利用高压高温反应器, 根据提供目的区块油水及岩样, 开展氧化燃烧实验研究, 测试纯油样和油砂样的氧化反应速率, 分析计算耗氧效率。进行不同温度和压力下实验 (包括地层水矿化度、岩石粘土含量的影响实验) , 分析温度、压力、地层水、地层岩石等对原油氧化燃烧影响, 根据实验测试的氧化速率结果和反应动力学模型, 求得低温氧化反应动力学参数, 建立动力学模型。测量产出气的组分, 分析产出油水的性质, 用于评价高压注空气可行性。

4 氧化燃烧动态实验研究

实验目的:分析模拟地层原油经过空气氧化和燃烧后产出气体的组分与含量, 确定试验区地层原油的燃烧温度范围, 研究注空气过程中氧气消耗及燃烧特性, 分析不同温压下的耗氧量及滞留时间对氧气消耗的影响, 分析温度、CO2和蒸汽等对采收率的影响;提交氧化反应对原油密度、粘度等物理化学性质的影响, 最终确定目的区进行空气驱的可行性。

实验内容:利用细长管固定填砂模型 (5-10米长) , 饱和水和原油后, 注空气进行驱替实验, 测试产出气的组分变化及油水采出量, 分析空气在油层内长时间滞留条件下的氧化反应及耗氧速率。实验拟在不同温度和压力下进行 (5-15天/次) , 同时改变空气注入速度和注入量;测试气驱 (氮气、空气) 后或氧化反应后原油密度、粘度等物理化学性质的变化规律。

5 氧化燃烧特性实验研究

实验目的:为了确定原油不同温度阶段氧化特性, 为油藏数值模拟提供最基本的参数 (不同氧化阶段的原油反应活化能和指前反应因子;空气消耗量等参数) 。

实验内容:TGA/DSC实验;ARC实验;高温高压燃烧管氧化实验 (高温阶段) 。

6 注空气驱油实验研究

实验目的:评价空气驱的驱替效果, 以及影响因素, 为开采方式选择和注采参数设计提供依据。

实验内容:利用长岩心驱替实验装置, 进行不同岩心 (油层取心岩心或人工胶结岩心) 与井口原油样品的氮气或空气等不同驱替介质驱油效率实验, 模拟目前油藏的开发 (历史) 状态, 测试油水产量, 确定 (近混相和非混相注入方式下) 采收率或驱替效率。对比不同驱替介质驱油效率, 研究温度、压力、倾角、渗透率等对空气驱油效率的影响。

7 注空气过程中临界氧含量及爆炸极限实验研究

实验目的:提交目标区天然气组分的爆炸临界氧含量和爆炸下限。用于注空气过程的安全评估及防爆措施。

实验内容:根据目标油区天然气组分, 利用可燃气体爆炸实验装置, 在1MPa、50℃条件下 (模拟油井环空条件) , 进行注空气过程的爆炸实验:测试目标区气样爆炸所需的临界氧含量;测试爆炸所需的目标区气样的浓爆炸下限值。

8 结论

实施高压注空气项目, 前期的室内实验研究尤为重要, 本文总结的七大类实验项目均为必要实验, 是确保实施高压注空气成功与安全的保障。

参考文献

高压电气实验设备与技术改造 篇6

1 电气实验的常见方法

我国高压电气实验技术发展较晚, 且技术水平还比较落后, 实验设备的发展也受到电气技术的制约而比较缓慢。主要电气实验有以下两类:

(1) 测试变压线圈中直流电阻;

(2) 测量变压器的变比量。

具体介绍如下所述:

1.1 对直流电阻进行测定

所谓测定直流电阻也可称之为变压器线圈直流电阻测试, 对某条线路接头进行测定, 完善其引线以及开关处和检查开关的分接处是否存在故障是该实验的主要目的, 例如, 检查设备中是否存在短路或开路现象。如果主要检测的对象是变压器的线圈电流, 则需要通过吊桥法来完成此次实验测量;如果被测电阻阻值小于100Ω, 则需要用到单臂直流电桥, 也是俗称的凯尔文线路宽量程的携带式精密型直流电桥;如果被测电阻在大于100Ω, 可直接选用单臂 (凯尔文桥) 。主要测量步骤如下:连接设备的引线处, 与线圈中的直流电阻进行连接, 其中, 与分接开关相连的直流电阻可以作为检测对象。

1.2 变压器变比的测量方法

掌握“变比”数值的大小也就可以确定变压器的电压是否处于标准的区间范围内, 为了保证引出向的接线无误, 应通过观察的方法来避免变压器发生匝间短路的故障, 从而影响其正常工作;电桥法、电压比较法是通常测量变压器变比的主要手段, 如有条件也可采用数字电桥法, 该方法基于计算机控制可以更加有效和快捷的检测出变压器变比;具体电压表法的实验步骤如下:首先在变压器的一次侧接入380V电源, 在二次侧接入电压表, 将两者的电压值分别测算出来;其次, 读取开关闭合后的两块电压表数值并做比较, 换算电压表中的读数, 从而得出变压器的变比。以低压侧的数值作为参考值, 当二次侧电压为400V时, 则变压器中的变比值就是一次侧的数值。

2 高压电气设备的现状以及相关技术改造方案

2.1 设备车

目前, 中型客车是我国常用的高压电气实验设备的设备实验车主要形式, 可在设备中安装所有今后需要用到的实验设备。此外, 为了实验更好的开展, 实验车可以便捷且迅速的前往实验目的地进行高压电气测试工作, 有效且方便的提升实验工作效率。前端测试单元、测试通道控制单元和数据通道等是完成实验的主体设备。如要进行测试, 可将测试设备与电缆相连接, 启动实验设备后便可以记录测试数据, 可以更加容易的整理和分析实验所得数据。尽管设备车有较多的优点, 其缺点也比较明显, 其昂贵的价格很多科研单位难以承受, 所以制约了实验车的发展与普及。

2.2 常规性实验设备

目前, 大多数高压电气设备的占地面积较大, 难以携带, 而且不可独立自主完成工作, 对实验的进行造成很多麻烦。此外, 无法利用先进的计算机技术进行数据采集和记录, 进而难以在计算机系统进行智能化的数据分析工作, 只能依靠人工来记录数据信息, 极大的提升了劳动强度。其中, 如果实验人员有较多的经验则可以避免一些误差, 从而保证实验结果的准确性。但是目前市面上实验设备的价格比较高, 所以相关科研单位普遍采用改造旧设备的方法来满足实验的要求。

2.3 高压电气设备的改造方案

由于上述高压电气实验设备所存在的弊端, 因此需要在专业化的建议下, 科学且合理的改进高压电气实验设备, 进而减少劳动工作强度, 同时也可保证高压电气设备有良好的工作状态。为此, 应以原有设备为基础, 设计并开发相应软件来与计算机系统进行匹配。在更有所有内容的同时提升工作效率。实验人员可通过计算机来记录实验数据并在极短的时间内完成处理分析。目前实验系统的开发主要基于windows环境, 按照功能可以分为数据管理与存储、数据对比和测试报告显示等。实验人员可通过该系统极大的提升工作效率, 减少不必要时间的浪费, 最为重要的数据的准确性可以得到保证。通过对比规律性的数据信息, 可正确判断高压电气设备的工作状态, 其中主要测试的内容包括电压互感器、电流互感器和真空断路器等。

2.4 开发相关的管理软件和应用程序

随着计算机产业的快速发展, 创新能力对于企业的发展具有重要现实意义。由于传统的高压电气设备功能有限, 因此可以在其原先的基础中引入计算机辅助技术, 来提升工作效率的同时也增强了设备的功能。此外, 以电脑系统为基础, 开发具有高压电气设备管理功能的程序, 可快速的完成数据分析和采集, 可明显降低人力成本的投入。

2.5 尝试建立起良好的数据库

任何的行业都是具有数据采集的工作, 是为了以后或者是当前能够从数据方面准确的读出良好的性能和工作状况, 方便工作人员和行业领域的人们对于项目的管理和分析, 往往是提高了项目的可行性和准确度。高压电气设备的测试工作可以建立起数据库管理档案, 比起以上的改进方案中提到的计算机记录来说, 优势是在于能够让数据清楚的战士在工作人员面前, 做出果断的判断和实行策略。

3 结论

综上所述, 高压电气设备的技术日益成熟, 测试工作也是逐渐的完善, 但是由于常规的实验已经是不能够满足了现有的需求, 很多的相关企业没有足够的资金方面的支持, 所以导致了进行改造工作。使用了一部分的钱投入到改造的工作当中, 帮助测试的结果更加的具有了准确性。也是一定的程度上面减少了劳动成本, 提高了工作环境和效率。通过科学性的测试, 及时有效的进行维修和检测的工作, 保障了高压电气设备的运作安全, 使得企业在发展的过程中取得优势的地位。

摘要：为对高压电气设备进行检验和调试, 因此需要用到高压电气实验设备来完成此项工作, 以便对高压电气设备中存在的故障隐患及时被检测人员所发现, 保障高压电气设备的正常工作。本文将首先介绍电气实验中的常用方法, 并以此为基础阐述高压电气设备的现状以及相关技术改进方案。

关键词：高压电气,变电站,高压电气实验设备

参考文献

[1]李锦伟.电气设备高压测试理论研究的现状及对策[J].黑龙江科技信息, 2010 (29) :33-35.

高压实验 篇7

1 微安表接线方式的影响

微安表用于测量泄漏电流。表的量程可以根据试品的种类适当选择。在测量中微安表有两种接线方式:

(1) 微安表接在试品高压端, 如图1中PA1位置

这种接线的有点是测出的泄漏电流准确, 直接是电缆的漏泄电流, 排除了除了电缆以外的设备造成的电流的影响, 接线简单。缺点是微安表处于高电位, 必须有良好的绝缘屏蔽;微安表位置距离实验员较远, 读数不便, 更换量程不易。放电时必须严格规范操作, 先串电阻接地放电, 等释放了大部分电后方可直接放电, 否则会烧坏微安表, 另外, 有一些微安表头在高电压磁场下易极化, 造成较大的测量误差。在被试品接地端无法断开时常采用这种接线。这种方式是比较常用的。

(2) 微安表接在高压试验变压器T2的一次 (高压) 绕组尾部, 如图1中PA2位置

这种接线的微安表处于低电位, 具有读数安全、切换量程方便等优点。一般成套直流高压装置中的微安表采用这种接线。这种接线的缺点是高压导线 (包括使用设备) 对地部分的杂散电流均通过微安表, 测量结果误差较大, 也不便于直接判断是否为电缆绝缘问题 (如图2) 。

2 温度的影响

与绝缘电阻测量相似, 温度对泄漏电流测量结果有显著影响。所不同的是温度升高, 泄漏电流增大。

由于温度对泄漏电流测量有一定影响, 所以测量最好在被试设备温度为30-80℃时进行。因为在这样的温度范围内, 泄漏电流的变化较为显著, 而在低温时变化小, 故应在停止运行后的热状态下进行测量, 或在冷却过程中对几种不同温度下的泄漏电流进行测量, 这样做也便于比较。

3 高压连接线的影响

当微安表位于高压端, 采用话筒屏蔽线作高压引线时, 由于其外表面的泄漏电流被屏蔽而不流过微安表, 因此无测量误差, 否则将产生较大的误差。当微安表位于低压端时, 采用屏蔽线就没有作用了, 这时接到被试电缆的引线, 在其电场强度 (取决于导线直径和形状) 大于20k V/cm时, 沿导线表面的空气发生游离, 对地有一定的泄漏电流并流过微安表, 因此影响测试结果的准确度。其改善方法是:加大高压引线的直径, 缩短长度, 减少其表面毛刺和增加对地距离, 可减小电晕对测量结果的影响。

I1-电晕电流;I2-漏电流;I-通过PA2的杂散电流

4 电缆终端头制作是否规范的影响

一般做电缆的漏泄试验是分两次, 第一次是将电缆简单处理后, 进行漏泄试验检查电缆的绝缘, 无问题后方进行第二次试验。第二次是带电缆终端头进行试验, 主要是检查电缆终端头是否合格。

而电缆终端头制作工艺复杂, 要求严格必须是有相关资质的人员制作。不合格的电缆终端头在试验中会产生爬电, 相应的增加了漏泄电流。

因此, 分次试验是更准确的确定电缆的故障点, 也是试验中必须注意的事项。

5 其他造成的影响

经常碰到还有其他一些原因影响试验的结果。比如湿度, 湿度大水分子多, 在空中它们携带离子的能力强, 在地上它们的导电能力强, 会使泄露增大;还有加压速度的影响, 对于比较长的或截面比较大的电缆, 电容量很大, 而对于试验设备容量偏小。按照一般步骤进行使泄漏电流测量时很难控制加压的速度, 所以对大容量的电缆进行试验时, 就出现了问题。因此需要降慢加压速度, 等漏泄电流稳定才可读数。

摘要：高压电缆在敷设后需要进行安装交接试验, 运行中的电缆也要进行定期的预防性实验, 满足相关国家规范。实验要按照标准对电缆加以高压直流, 在耐压的试验同时通过微安表测量漏泄电流值。而影响这一结果是否测量准确, 由诸多因素造成, 可能会使得测试值出现很大的误差, 这对判断电缆绝缘体内是否存在缺陷带来影响, 有时甚至会造成误判。因此, 试验过程中我们必须采取相应措施来预防产生测量错误。

关键词：漏泄电流,微安表,预防措施

参考文献

[1]电气工程安装及调试技术手册[M].机械工业出版社.

高压实验 篇8

电气实验是检验整个电力系统的最佳手段, 通过实验能够发现电力系统中存在的问题, 并且在解决问题的过程中能够对整个电力系统起到一个良好的促进作用。由于高压电力线 路电压较高, 高压电气实验工作具有较高的危险性, 在实验过 程中, 必须借助一定的技术手段对危险节点进行控制, 从而确保电气实验的安全以及整个电力系统的稳定运行。

1高压电气实验中对危险节点进行控制的必要性

由于电气设备存在的很多安全隐患需要经过长 时间的运行才能逐渐显现出来, 因此, 有必要对电气设备进行严格的 实验, 确保电气设备在使用过程中能够承受住高压环境的考 验。高压电气实验工作的危险性较高, 在整个实验过程中, 实验人员必须严格按照规程进行标准化操作, 同时, 还需要安全检 查人员和安全责任人要在现场进行监督, 以确保实验工作的安全以及参加实验的工作人员的绝对安全。在整个实验过程中, 对已经存在和容易发生的危险是可以进行防范的, 关键是实验人员要提高警惕, 通过对危险节点的分析和控制有效避免因意外经过或跌入危险区域而引发的意外伤害。由此可见, 高压电气实验中对危险节点进行控制有其必要性[1]。

2高压电气实验中存在的危险节点

2.1实验准备工作中存在的危险节点

实验准备工作的效果直接影响到电气实验的进 度以及实验过程中的安全性, 因此, 做好相应准备工作能够保证电气 实验的顺利进行。然而, 当前我国一些电力部门在高压电气实验过程中, 因准备工作不足而导致危险问题时有发生, 实验人员应对这类问题进行严格控制。很多时候, 实验人员并不注意实验准备中的清点工作, 在实验之前并未做好对设备的清点, 进而影响到实验安全。因此, 在实验准备工作中, 实验人员 有必要对各项电气设备的使用情况进行测验和分析, 以免由于实验设备质量问题而导致实验不达标的情况发生。

2.2实验过程中存在的危险节点

电气实验工作不可 避免地会 接触到高 压电, 在实验过 程中, 工作人员一定要对当前的实验环境进行反复确认, 做好全面的安全防护, 尽量避免 因漏电导 致的实验 人员触电 问题发生。实验过程中存在的危险节点主要体现为触电伤亡 的安全隐患, 常见的触电问题有以下几种: (1) 误入带电间隔。在电气实验过程中, 实验人员未按照相关的实验要求进行操作, 错误地进入带有高压电的间隔, 从而引发安全事故。 (2) 安全距离控制不当。在对设备进行监测时, 实验人员存在安全距离控制不当或判断不准确的问题, 甚至与电气设备进行直接接触, 从而造成高压触电事故。 (3) 静电导致的安全问题。电气设备运行和使用过程中会流失很多电荷, 这些电荷长时间累积会使电气设备表面带电, 实验人员如果缺少安全防护措施, 很容易被电气设备表面瞬间放出的大量静电所伤害[2]。

2.3高空作业和人为失误的危险节点

高压电气实验很多情况下会在较高的位置进行, 有关部门对高空实验部分的操作控制应给予足够的重视, 高空作业时存在的危险节点主要体现在安全带和梯子的使用上。安全带 在使用过程中操作不当就不能很好地发挥其防护功能, 甚至会导致高空坠落;而梯子作为最常见的登高设备, 使用不当也 会导致高空坠落。人为失误的危险节点主要体现在错接线、错加压以及对结果的错误判断等方面, 错误的实验接线将直接造成实验数据不准确, 得出错误的结论, 使电气设备在不规范的 状态下运行, 进而造成设备损坏;实验人员如果对电气设备的 实验标准记忆错误或对具体参数认识不到位, 就会出现错加压的问题, 一旦外加电压超过允许值, 就会造成设备损坏, 进而影响设备的使用寿命;实验人员如果仅仅是将实验结果与实验规程中的某个标准数值进行比较, 而缺乏全面、横纵向的比较和分析, 就会对实验结果作出错误的判断, 不能及时发现被试电气设备存在的安全隐患, 致使电气设备带病运行, 进而造成安全 生产事故。

3高压电气实验中危险节点的控制措施

3.1提前预防, 做好实验准备工作

高压电气实验前, 应提前做好预防工 作, 对各项电 气设备进行逐一检查。实验准备工作是整个电气实验工作的重点, 实验人员要善于发现设备的危险点, 认真了解实验的相关标准及主要内容, 特别需要做到“三清”, 即清楚实验范围、清楚实验间隔、清楚实验程序内容, 并对设备的工作状态和主要参数 进行认真分析, 做好相关记录。如有必要, 还应在实验 前对被试 电气设备和实验现场进行勘察, 及时了解设备的综合性能。参与高压电气实验的人员应不少于2人, 且至少要有一人是经验十分丰富的专业实验人员, 以期更好地对发现的问题进行及时处理, 从而达到预控危险的目的, 有效避免某个危险点在实 验过程中爆发[3]。

3.2加强对人身触电伤亡事故的控制

人身触电伤亡事故在电气实验事故中所占比例最大, 加强对人身触电伤亡事故的控制, 是整个电气实验工作的重心。人身触电伤亡事故的类型很多, 对其进行控制就要根据各种类型问题的成因, 采取有针对性的控制措施。对于误入带电间隔问题, 在进行高压电气实验时, 应明确实验内容, 清楚实验的工作地点和活动范围, 实验人员应养成认真做、勤核准、及时停的良好习惯;对于测试电流触电问题, 在实验现场应加强对测试 电流的安全性控制, 提高测试人员的安全意识, 加强安全教育, 采取专项隔离措施, 防止测试电流对人身造成伤害;对于静电 造成的安全问题, 应在实验前对设备表面容易累积电荷的部位进行放电, 实验人员还要采取一定的防护措施, 避免静电对人 体造成伤害。

3.3遵守实验要求, 做好回检工作

在高压电气实验过程中, 实验人员应严格遵守实验要求和规范, 强化测试设备的使用, 作出全面的实验分析和判断, 减少人为失误。在高空作业时, 应正确使用安全带和梯 子, 使用安全带之前应认真检查组件和保险装置, 确保完整可靠, 使用的梯子应坚固完整, 有专人扶护。此外, 在实验结束后, 还应做好回检工作, 认真清理实验现场, 清点仪器设备, 如接地线、引 线等。对需要拆除的接头应做好相应的记录, 及时拆除短路接地线, 防止由于实验外 部带入的 分支电路 引起系统 发生短路 故障, 以及一些实验元件遗落到电气设备中而影响电气设备的正常使用[4]。

4结语

总而言之, 高压电气实验工作的危险性 较高, 其对整个 电力系统的安全运行又起到了良好的促 进作用 , 因此 , 加强对实验危险节点的控制有其必要性。在高压电气实验中, 实验人员必须充分了解实验过程中可能出现的危险点, 具备较强的安全防护能力和较高的实验分析能力, 能够对实验中存在的危险节点进行有效控制, 以严谨的工作态度完成好电气实验, 从而延长电气设备使用寿命, 提高电力系统的供电可靠性。

摘要：简要介绍了高压电气实验中对危险节点进行控制的必要性, 对高压电气实验中存在的危险节点进行了分析, 并提出了相应的控制措施, 以期对电气实验的顺利进行以及电力系统的良好发展起到一定的助力作用。

关键词：电气实验,危险节点,控制措施

参考文献

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[3]阎静, 汤静松.高压电气试验安全要求及保障性实施措施探析[J].机电信息, 2012 (36) :148~149

高压实验 篇9

关键词：高压电力电缆,接地环流,感应电压,绝缘在线监测方法

电力电缆的绝缘水平是影响电缆安全可靠运行的关键因素。为了保证电缆安全稳定运行,就需要对电缆绝缘进行及时有效地诊断,尽量对电缆绝缘的缺陷和老化做到及早发现、及早应对。目前,主要针对35 kV及以下电缆主绝缘,即电缆本体与接头绝缘的整体性故障(下称主绝缘故障)和110 kV及以上电缆外护层绝缘故障进行在线监测,因此,对110 kV及以上电压等级电缆的外护层、主绝缘进行在线监测是非常必要的[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]。但国内外现有的高压电力电缆绝缘在线监测方法,尚不能对电缆外护层绝缘故障与主绝缘故障加以区分。

本文研究了一种可将这两种绝缘故障区分开的新方法,并进行了实验研究。

1 现有高压电力电缆在线监测方法分析

目前,110~500 kV高压电力电缆绝缘在线监测的主要方法有接地线电流法、环流法等。接地线电流法主要用来监测电缆主绝缘故障,如老化、受潮等。环流法是用来监测电缆金属护套(下称电缆护套)的多点接地故障,它们都是通过监测电缆接地电流来判断电缆绝缘的故障。

工程中的高压电力电缆护套接地一般采用将一大段分成三小段,护套交叉互联换位的方式。电缆护套在交叉换位后,若电缆为正三角排列,且三小段的长度相等,可以保证护套内的磁感应环流为零。若电缆为水平排列,且三小段的长度相等,护套内只有较小的正常磁感应环流,但电缆护套若发生多点接地故障,电缆护套内将包含较大的故障接地电流。当电缆主绝缘故障时也将引起高压泄漏电流增大。故若监测到电缆护套内电流值发生异常,则可认为是电缆护套的多点接地引起的电缆护套接地故障电流,或是电缆主绝缘故障引起的高压泄漏电流增大,但却无法区分开这两种故障情况。目前,国内外还没有发现对110 kV及以上电缆主绝缘和外护层绝缘故障同时进行在线监测的报道。

2 高压电力电缆绝缘在线监测新方法的原理

针对目前高压电力电缆在线监测方法无法区分电缆外护层故障与主绝缘故障的问题,提出了一种通过监测大段电缆接头护套感应电压来诊断电缆外护层绝缘故障,通过监测大段电缆两边护套环流来诊断主绝缘故障的新方法,并进行了实验研究,该电缆在线监测新方法可以将两种故障情况区分开。

电缆护套采用交叉互联方式接地时的一个标准单元及电缆护套感应电压与电流在线监测接线图如图1所示。图1中,A、B、C为系统相序,1~12为交叉互联的金属屏蔽层连接线之间装设的电流传感器;U4~U9为护套感应电压;ZC1~ZC4为检测单元。

图1中的三段交叉互联电缆可以分别看作3条独立泄漏线路a1-b2-c3,b1-c2-a3,c1-a2-b3。在正常情况下,电缆护套中的环电流是由感应电流和容性电流合成的。感应电流是由于芯线负荷电流的磁场效应在电缆护套纵向感应的电动势而激励出的电流,容性电流是由于高电压施加到主绝缘上而生成的电容电流。

交叉互联电缆标准单元接线中一路a1-b2-c3在三相对称电源电压UA、UB和UC作用下等值电路如图2所示。在图2中,Za1=UA/Ia1、Zb2=UB/Ib2、Zc3=UC/Ic3,分别为三小段电缆相对应的绝缘阻抗;Ia1、Ib2、Ic3分别为三相容性电流;R为电缆屏蔽层的电阻值,R1、R2分别为电缆护套两端的接地电阻。为简化计算,设定电流是从每段屏蔽层的中点流出,且电缆外护层绝缘良好,I1、I2、I3、I10分别为图1中电流传感器1、4、8、10所检测到的电流。电缆护套由磁感应电压引起的正常环流为IL(IL=-I1=I10);Ihv为由于A相的电缆主绝缘不良引起的高压泄漏电流;Ilv为由于A相的电缆外护层绝缘不良引起的电缆护套接地故障电流。

当电缆主绝缘发生故障时,正常的三相容性电流也可相互抵消,余下的即为高压故障泄漏电流Ihv,这时Ihv=I1+I10≠0;而当电缆外护层绝缘发生多点接地故障时,正常的三相容性电流同样也可相互抵消,余下的为电缆护套接地故障电流Ilv,这时可以得出Ihv=I1+I10≠0。故本文提出了一种除了监测电缆护套接地电流外,再通过电阻分压器监测电缆护套感应电压,并由电缆护套感应电压来判断电缆护套多点接地故障的新方法。当监测到I1+I10≠0,同时电缆护套感应电压实测值变小时,说明护套有多点接地故障发生;当监测到I1+I10≠0,但电缆护套感应电压实测值正常时,说明电缆的主绝缘发生了受潮或老化等故障。

3 高压电力电缆绝缘在线监测新方法的模拟实验

在对现场的高压电力电缆护套接地电流、电缆护套感应电压进行在线监测前,首先需要在实验室进行模拟实验,以便调试测量系统。电缆芯线与接地电缆护套之间的主绝缘可用电容进行模拟,电缆护套感应电压的产生可用变压器进行模拟,故障可用电阻进行模拟。故用电容、变压器、电阻建立了一套高压电力电缆在线监测模拟实验装置,以模拟电缆在正常运行和故障情况下,现场的电缆护套接地电流和电缆护套感应电压。

3.1 模拟实验装置等效电路

在实验室使用变频电源来产生三相交流电,将其施加到由电容、变压器、电阻搭建的等效电路上,以模拟电力系统A、B、C三相高压电力电缆在运行中生成的主绝缘容性电流、电缆护套上的感应电压和电缆护套接地电流。

交叉互联交联聚乙烯电缆(XLPE)的一个标准单元的模拟实验装置等效电路如图3所示。在图3中,A、B、C为系统相序,1~12为交叉互联的电缆护套连接线之间装设的电流传感器;C1~C18为18台57 μF、400 V的电容,用于模拟220 kV电缆主绝缘;G为220 V三相变频电源,可产生0~400 Hz三相交流电;T1~T18为18台工频220 V/110 V、20 W隔离变压器,原边接到变频电源输出,副边输出用于模拟电缆护套感应电压;R′1、R′2都为1 Ω、100 W电阻,R1~R18都为190 Ω、100 W限流电阻,RhV表示主绝缘故障时的泄漏电阻,AA′、BB′、CC′为导电排线,用以模拟电缆芯线;ZC1~ZC4为检测单元;U4~U9为电缆护套感应电压。T为220 V/220 V三相隔离变压器,R′4、R′5、R′6为7 Ω、100 W移相电阻,移相电阻与电容组成阻容移相电路,变频电源输出的220 V三相交流通过隔离变压器和阻容移相后,加到AA′、BB′、CC′上,用于对电缆芯线施加220 V三相电压UA、UB和UC。

在图3中,正常情况下电缆护套中的环流IL是由感应电流和容性电流合成的。感应电流是由于芯线负荷电流的磁场效应在电缆护套纵向感应的电动势而激励出的电流,容性电流是由于系统三相电压施加到主绝缘上而生成的电容电流。三小段电缆护套交叉互联,使三小段电缆护套上的感应电压应相互抵消,若没有完全抵消,没被抵消的感应电压将施加在R′1、R′2、R1~R18上,在电缆护套内生成环流。由1~12的电流传感器采集环流,由电阻分压器采集感应电压U4~U9,最后通过ZC1~ZC4检测单元、由RS-485、串口服务器、计算机网络和故障诊断软件对电力电缆绝缘进行在线监测。

3.2 模拟实验装置故障模拟

3.2.1 电缆护套感应电压、环流的计算与测量

电缆三相护套感应电压与电缆中的三相负荷电流成正比关系。在图3所示的模拟实验装置中,为了产生模拟的电缆护套感应电压U4~U9,使用了变频电源的220 V三相输出电压Uab、Ubc、Uca,经过T1~T18隔离变压器后的输出电压来进行模拟。

在正常运行情况下,电缆护套感应电压U4~U9=220 V。电阻分压器两个电阻分别为100 kΩ和1 kΩ,其分压比为100,故U4~U9经过分压后的输出电压为2.2 V。由于隔离变压器T1、T2、T9、T10、T17、T18副边的电压之和Uab+Ubc+Uca=0,故流过隔离变压器T1、T2、T9、T10、T17、T18副边的环流也为零。

为了模拟第一小段A相电缆护套多点接地故障,将隔离变压器T1、T2之间接地。这时,通过隔离变压器T1副边的环流应为0.58 A,电流传感器1实测值为0.58 A;通过隔离变压器T2、T9、T10、T17、T18副边的环流应为0.11 A,电流传感器4、8、10实测值分别为0.11、0.11、0.11 A;U4应为88 V,U8应为176 V。实测值U4=88 V,U8=176 V,与理论计算值一致。

3.2.2 电缆主绝缘容性电流

三相系统电压UA、UB、UC和三相负荷电流之间有一个相位差α,这是由于电力系统负载一般呈感性,所以其电压要超前电流α角。若设功率因数cosα=0.8,故tanα=0.75。在图3所示的模拟实验装置中,为了产生模拟的超前电流α角的三相电压UA、UB和UC,使用了移相电阻R′4(或R′5,或R′6)与并联电容C1、C2、C7、C8、C13、C14(或C3、C4、C9、C10、C15、C16,或C5、C6、C11、C12、C17、C18)组成的阻容移相电路,6个并联电容C为442 μF,若忽略隔离变压器T输入输出电压的相位移,移相电阻R′4(或R′5或R′6)应选择为7 Ω。

下面计算图1中的a1-b2-c3支路的容性电流,即流过电容C1、C2、C9、C10、C17、C18的容性电流。

在电缆正常运行情况下。流过A相第一小段2个并联电容C1、C2的容性电流为6.300 1 A。同理,流过B相C9、C10的容性电流和流过C相C17、C18的容性电流也均为6.300 1 A。故用电流传感器4,8测得流过A相和C相的容性电流也都是6.3 A。由于三相电压之和为零,故流过电流传感器1、10的电流之和I1+I10为零。

模拟电缆故障情况。在第一小段A相电缆主绝缘并接一个RhV=1 kΩ电阻,用来模拟电缆主绝缘受潮、老化等故障情况。这时,流过A相第一小段2个并联电容C1、C2和Rhv的电流变为6.302 6A,流过B、C相的容性电流还是6.300 1 A。用电流传感器4,8测量A相和C相的容性电流应在6.300 1~6.302 6 A之间,实测值为6.300 1 A和6.302 6 A。由于三相电压之和为零,故I1+I10为0.176 A。实测流过电流传感器1,10的电流之和I1+I10为0.176 A,与理论计算值一致。

4 结语

1) 本文提出了一种可以通过监测大段电缆接头护套感应电压来诊断电缆外护层绝缘故障,通过监测大段两边护套环流来诊断主绝缘故障的新方法,解决了目前不能将这两种故障区分开的难题。

2) 为了验证新方法的正确性,在实验室应用自行搭建的高压电力电缆模拟实验装置,对正常运行和故障情况下的电缆护套感应电压、环流和主绝缘容性电流进行了实验研究,实验研究表明实测值与理论计算值一致。

3) 预计将来与电缆运行单位协商后,该装置可对具备条件的110 kV及以上电压等级运行电缆进行实际监测应用。

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