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第1章 交流高电压试验设备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8

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12

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13

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 由于试品闪络所引起的恢复过电压及防止这种过电压的方法17

1.5.3 高电压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设备21

1.7 用高压试验变压器产生操作冲击波的方法24

1.7.1 电容器对变压器一次侧放电产生操作冲击波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波28

思考题32

习题32

参考文献32

第2章 交流高电压的测量33

2.1 概述33

2.2 测量球隙34

2.3 静电电压表38

2.4 高压交流分压器及充气标准电容器41

2.4.1 交流分压器的测量误差分析42

2.4.2 交流电容分压器的组成46

2.4.3 电容分压器等效电容的测量49

2.5 峰值电压表50

2.5.1 利用电容电流整流测量峰值电压50

2.5.2 利用电容器上的整流充电电压测量峰值电压51

2.5.3 有源数字式峰值电压表53

思考题54

习题54

参考文献54

第3章 直流高电压试验设备56

3.1 概述56

3.2 高压硅堆59

3.3 硅堆的电压分布和均压措施61

3.4 倍压电路63

3.5 直流高压串级发生器67

3.6 小型化的直流高压串级发生器74

思考题77

习题78

参考文献78

第4章 直流高电压的测量79

4.1 概述79

4.2 电阻分压器80

4.3 桥式电阻分压器83

4.4 测量系统的比对和校准86

思考题87

习题87

参考文献88

第5章 冲击电压发生器89

5.1 发生器的功用和冲击电压波形89

5.2 冲击电压发生器的基本原理92

5.3 发生器放电回路的数学分析95

5.3.1 基本回路的分析95

5.3.2 简化回路的近似计算分析96

5.3.3 考虑电感作用后的简化回路分析98

5.3.4 通过计算机程序计算发生器放电回路100

5.4 冲击电压发生器的充电回路102

5.5 冲击电压发生器的同步106

5.5.1 中间球隙过电压状态分析107

5.5.2 改善发生器同步性能的措施108

5.6 冲击电压发生器的波形振荡110

5.6.1 阻尼条件的分析110

5.6.2 寻求发生器电感L和杂散电容C′的方法114

5.7 冲击电压发生器的结构115

5.8 冲击电压发生器设计计算举例118

5.9 产生截断波的方法122

5.10 产生操作冲击波的方法123

5.11 陡波前冲击电压的产生125

思考题127

习题127

参考文献128

第6章 冲击高电压的测量129

6.1 概述129

6.2 用球隙测量冲击电压的特点130

6.3 冲击高电压分压器131

6.3.1 冲击高压分压系统的构成131

6.3.2 冲击测量系统的转移特性132

6.3.3 各类冲击分压器概述137

6.3.4 电阻分压器138

6.3.5 电容分压器151

6.3.6 阻容串联分压器154

6.3.7 微分积分测量系统160

6.3.8 冲击测量系统的性能试验和校准163

6.4 高压示波器166

6.5 数字存储示波器168

6.5.1 发展及应用168

6.5.2 基本原理168

6.5.3 主要技术指标169

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171

6.6 高电压测试的抗干扰措施173

6.6.1 电磁干扰的主要来源和防止措施173

6.6.2 抗干扰综合措施实例174

6.6.3 冲击测量系统的干扰试验174

6.7 光电测量系统175

思考题177

习题177

参考文献178

第7章 冲击电流发生器180

7.1 概述180

7.2 冲击电流发生器的基本原理181

7.3 冲击电流发生器的结构182

7.4 冲击电流发生器的电流幅值和波形的调节185

7.4.1 线性阻抗元件的电路185

7.4.2 含有非线性电阻元件的电路186

7.5 冲击电流方波发生器186

7.6 冲击电流发生器的恒流充电187

7.6.1 采用恒流源充电的必要性187

7.6.2 L-C恒流源的基本原理188

7.6.3 恒流充电装置的实例190

思考题191

习题191

参考文献191

第8章 冲击电流的测量192

8.1 概述192

8.2 分流器192

8.2.1 对分流器的性能要求192

8.2.2 分流器的几种结构形式193

8.3 罗戈夫斯基线圈196

8.3.1 罗戈夫斯基线圈测量电流的原理和特点196

8.3.2 两种积分方式的罗戈夫斯基线圈197

8.3.3 罗戈夫斯基线圈的结构198

8.4 冲击电流测量系统的性能试验199

思考题201

习题201

参考文献201

第9章 高电压下介质损耗和电容的测量202

9.1 概述202

9.2 西林电桥203

9.2.1 基本原理和接线203

9.2.2 杂散电容和电桥屏蔽205

9.2.3 外界电磁场的干扰和消除206

9.2.4 电桥的准确度和指零仪208

9.3 电流比较仪式电桥208

9.4 在线监测和全数字测量法210

思考题212

习题213

参考文献213

第10章 局部放电测量214

10.1 概述214

10.2 局部放电的检测216

10.3 局部放电检测时的干扰和抗干扰措施219

10.4 局部放电的定位及其他检测方法222

10.5 局部放电的现场测试和在线监测224

思考题226

习题226

参考文献226

第11章 高电压实验室228

11.1 高电压实验室的主要设备及其参数228

11.2 高电压实验室的净空距离230

11.3 高电压实验室的屏蔽232

11.3.1 屏蔽的作用和原理232

11.3.2 高电压实验室的屏蔽结构234

11.4 高电压实验室的接地237

11.4.1 接地的作用237

11.4.2 接地装置的实施238

11.4.3 接地系统的性能试验239

11.5 高电压实验室的建筑239

11.6 高电压实验室的基本安全规则240

思考题241

习题241

参考文献241

附录A 附表243

表A1 球隙放电标准243

表A2 大容量成套工频高压试验设备主要技术数据247

表A3 脉冲电容器248

表A4 高压硅堆技术参数249

表A5 同轴电缆参数表250

表A6 电阻合金材料的性能和特点251

表A7 常用电阻合金线规格252

表A8 国产电源滤波器的主要性能253

表A9 各类设备的1min工频耐受电压253

表A10 各类设备的雷电冲击耐受电压254

表A11 超高压设备的标准绝缘水平254

附录B 3～5阶冲击放电回路的电压象函数表达式255

附录C 冲击电压发生器的放电回路计算程序257

附录D 冲击电流发生器的放电回路计算程序261

附录E 冲击电流发生器放电回路中包含有非线性电阻的计算程序263

习题答案265