高电压复习纲要(12班).doc

云母绝缘材料组成：介电材料、补强材料、粘结剂。云母制品：云母带（电机线圈主绝缘）、云母板（绝缘垫片、避雷器零件）、云母箔（转子排绝缘）。钢化玻璃用途：钢化玻璃绝缘子、制真空器件、发光器件显示外壳、绝缘。合成树脂材料：交联聚乙烯、酚醛树脂、环氧树脂。区别：热塑性树脂：加热-冷却-加热软化-多次反复，可溶。 热固性树脂：加热成型后不溶熔。再加热不软化，只塑一次。SF6 物理：无色无味无毒、不燃、惰性，密度是空气5倍，易液化。 化学：稳定，空气中不燃烧不助燃，不易热分解，电弧下分解。 电气：负电性，很强灭弧能力主绝缘：A绕组与铁心B绕组与绕组C绕组与箱壳D引出线E分接开关 F外部。 纵绝缘：同一绕组的匝间、层间以及与静电屏之间。游离：中性原子从外界获能量，使原子中一个或几个电子完全脱离原子核而 成为自由电子和正离子。 游离形式：碰撞、光、热、表面。带电质点消失形式：受电厂力作用流入电极、扩散、复合。汤逊理论：均匀电场中，气体间隙击穿主要由电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起。适用条件：均匀电场、低气压短间隙，有逸出电子。巴申定律：击穿电压Ud是气压p和间隙距离d乘积的函数。 Ud=f(pd)流注理论：电子碰撞游离和空间光游离是形成自持放电主要原因，空间电荷对电场的畸变作用是产生光游离原因。适用条件：pd较大，均匀、低电压、长间隙。电晕放电：电场不均匀时，间隙上加电压升高，在曲率半径小的电极附近，电场强度将先达到引起游离过程的数值，间隙在这局部区形成自持放电。危害：有电晕损耗，干扰无线电通讯，和空气化学反应产生强氧化和腐蚀气。限制电晕：改进电极形状，增大电极曲率半径。极性效应：对电极形状不对称的不均匀的电场间隙，如棒-板间隙，棒的记性不同，间隙的起晕电压和击穿电压不同。A. 击穿电压：负棒正板间隙 大于 正棒负板B. 电晕电压：负棒正板间隙 小于 正棒负板标准雷电冲击电压波形：用冲击电压发生器产生大量冲击电压，模拟过电压。参数：波前时间T1=（1.2+-30%）us, 半峰值时间T2=(50+-20%)us静态击穿电压：长时间作用在间隙上能使间隙击穿的最低电压。50冲击击穿电压：表绝缘耐冲击电压大小，保持波形不变，调整冲击电压峰值至施加10次电压中有46次发生击穿，此电压峰值做为伏秒特性曲线：同一波形下间隙上出现的电压最大值和间隙击穿时间关系来表示见习的冲击绝缘特性，此曲线为曲线用途：过电压保护、沿面放电、组合绝缘、比较不同设备绝缘冲击电压特性。避雷器和被保护设备的伏秒特性曲线配合： S1变压器、 S2避雷器。图一 图二 u S1 u S2 S1 S2 T T极不均匀电场S1和均匀电场S2伏秒特性 两个间隙的伏秒特性相交时图一：变压器的伏秒特性全面位于避雷器上方，则在同一电压下，避雷器都将先于变压器击穿，避雷器就可能可靠的保护变压器不被击穿。图二：相交则虽然在冲击电压峰值较低时，避雷器先于变压器击穿，能对变压器起保护作用；在高峰值冲击电压作用下，变先于避击穿，避雷器不起保护作用。提高气体间隙击穿电压：改进电极形状、极不均匀电场中采用屏障、高气压、高真空、高电气强度气体的采用。高真空或高气压提高气体的击穿电压：气压增大后分子密度加大，电子的自由行程减少，削弱了游离过程。虽然电子形成变大，但间隙中没气体分子可以碰撞，游离过程无从发展。六氟化硫气体具有高电气强度的原因：电负性，易成负离子，削弱了游离过程，加强复合过程。具大的分子量和直径，减小碰撞游离能力。沿面放电：沿着固体介质表面的气体发生放电。沿面闪络：用来固定带电部分的固体介质在空气中，在导体和空气交界面放电，当其发展为贯穿性空气击穿时。均匀电场沿面闪络的原因：A固体介质表面吸附气体中水分形成水膜；B介质表面电阻不均匀和截至表面有伤痕裂纹；C固体介质与电极表面接触不良，有气隙。电场特点以及怎样提高沿面闪络电压：套管（强垂直分量）减小表面电容系数、减少法兰附近瓷表面的电阻率；支柱绝缘子（弱垂直分量）增高支柱绝缘子、装设均压环；悬式绝缘子（弱垂直分量）增加绝缘子片数。干闪电压：绝缘子表面干燥、洁净状态下的闪络电压。湿闪电压：表面洁净的在淋湿时。污闪电压：表面脏污的在受潮情况下。提高绝缘子污闪电压措施：A增加爬电距离B加强清扫C装设风力清扫环D表面涂憎水性涂料E采用人工合成绝缘子将实际大气条件下的击穿（闪络）电压换算到标准标准：便于比较大气条件：压力、温度、湿度会影响间隙游离过程从而影响空气间隙的击穿电压或绝缘子的沿面放电电压。标准大气条件：温度度，压力.，绝对湿度极化：在电场作用下电介质表面出现束缚电荷。极化形式：电子式（时间短10-1410-15，程度和温度频率无关，弹性，无能损）、 离子式（时间短10-1210-13程度与频率无关随温度升高升高，弹性，无能损）、 偶极子式（时间长10-1010-2，程度与频率有关与温度无关，非弹性，有能损）、 夹层式（缓慢，非弹性，有能量损耗）。表征电介质在电场作用下极化程度的物理量是：介电常数（也电容率）电介质极化在工程上的意义：作电容绝缘介电时希望大，其他希望小。几种配合。与极化形式有关。判断介质受潮度。电导：在外电场作用下，这些带电质点做定向运动，形成电流。温度越高电导越大。不同电介质的电导特点：气体（微小，主要是电子电导）。液体（离子电导和电泳电导，烦杂防潮）。固体（杂质离子，体积表面都有电导，干净绝缘可降低）。工程上的意义：判断受潮，导致设备发热或击穿，防潮涂有机表面或地蜡等。泄漏电流：污秽绝缘子表面的泄漏电流是指运行电压下受污表面受潮后流过绝缘子表面的电流。绝缘电阻：加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。绝缘电阻和电导关系：电导S 和电阻R互为倒数：R=1/S 。电介质损耗的一个重要参数：介质损失角 ,tan电介质损耗在工程上的意义：tan越小越好，应用在电气绝缘性实验。纯净液体击穿：电场下，阴极强电场发射或热发射出来的电子被加速，碰撞液体分子，使液体分子产生碰撞游离，形成电子崩，电流急剧增大导致液体击穿。 非纯净液体击穿：气泡击穿理论。 影响液体因素：杂质、温度、电场均匀程度、电厂作用时间、压力。提高液体电介质击穿电压的方法：1.提高保持油质量（过滤防潮祛气）2.采用固体介质降低杂质的影响（覆盖层绝缘层屏障）固体电介质击穿机理（特点）：A电击穿（击穿电压高时间短，穿前介质发热不显著，击穿电压和电场均匀程度有关与温度无关）、B热击穿（击穿电压低时间长，发热显著，击穿电压与介质温度有关）、C电化学击穿（由于老化）。影响固体电介质击穿电压因素：电压作用时间、温度、电场均匀程度、典电压种类、累积效应、受潮、机械负荷。提高固体电介质击穿电压：改进制造工艺、改进绝缘设计、改善绝缘运行条件。电介质的老化：电气设备绝缘用的固体及液体电介质长期运行产生物理和化学变化，其性能逐渐劣化，强度降低，介质损耗电导增大等。电介质老化的类型：电老化、热老化、受潮老化、机械力的影响。引起老化的因素：热电机械力作用，水分氧气等作用，以及相互作用。耐热性：保证其运行安全可靠时能承受的最高允许温度。它分：短时耐热性、热劣化、长期耐热性。温度高，绝缘老化速度快，寿命短。耐热等级：YAEBFHC油浸式变压器A小型电动机B大型发电机F环氧树脂F以上。绝缘缺陷：集中缺陷、分布性缺陷绝缘试验（特点）包括：绝缘特性实验（电压低，非破坏性实验。查出缺陷性质和发展程度，不推断耐压水平）、绝缘的耐压试验（电压高，破坏性实验。反映耐压水平，不揭示缺陷）。绝缘预防性：特性：绝缘电阻、泄漏电流、局部放电、tan、油中气体含量 （破坏性）耐压：直（交）流耐压、雷击、操作过电压冲击耐压实验吸收比：K1在同一次试验中，60s时的绝缘电阻值R60与15s时的R15之比。极化指数：K2在同一次试验中10min时绝缘电阻R10min与1min的R60比。何时候需测极化指数：大容量设备，其极化和吸收过程长，吸收比不足反映绝缘介质吸收电流全过程，会出现绝缘电阻R60很高而吸收比不合格。判断绝缘：绝缘良好，绝缘电阻稳定值高且达稳定事件长，吸收比较大，变压器K1大于1.3；反之若受潮或缺陷，稳定值低时间短，K1小，接近1。测量时要注意：选合适电压等级的兆欧表、测试前断开被试品的电源及被试品与其他设备的一切连线、去污垢、兆欧表平稳、被试品接地端于兆欧表E，线L。发现哪些缺：绝缘中的贯穿性导电通道、整体受潮和表面污垢等。不能发现缺陷：局部损伤、裂缝、分层脱开、内部含有间隙等局部缺陷。为什么测量泄漏电流能比测量绝缘电阻更有效地发现某些缺陷：测量泄漏电流时所加的直流电压一般要比兆欧表电压高，并可任意调节。这些缺陷有：瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘沿面的炭化、高阻接地。测量介损能发现：受潮2穿透性导电通道3绝缘内含气泡的游离，绝缘分层、脱壳4绝缘有脏污、劣化老化 5小等值电容试品存在严重局部缺陷等。不能发现：非穿透的局部损坏，被试绝缘体积越大反映局部缺陷越不容易。测量介损注意事项：1测试高压接线的对地绝缘 2仪器可靠接地 3对大型变压器的局部缺陷，介质损失角测量灵敏度较低。 直流高电压的测量方法： 1用静电电压表测量 2用电阻分压器配合低压仪表测量 3用高值电阻与直流微安表串联 4用球隙测量 5在实验变压器低压侧测量试验变压器特点：输出额定电压高容量小时间短绝缘层厚，高压绕组一端接地。对试验变压器要求：高压绕组额定电压不小于被试品实验电压。试验变压器的容量：S=2 pai f CU2 * 10 - 3 国产容量从39000KVA工频高压试验调压方式有：调节电感产生串联谐振的工频耐压实验、调节频率。工频高压的测量方法：变压器低压测量、高压测量。高压侧测量的方法的方法：用静电电压表测量（有效值）、用电容分压器配低压仪表测量、用球隙测量（峰值）、用电压互感器测量。倍压整流电路的工作原理：电源为负半波给左柱的电容充电，电源为正半波一次给右柱电容器充电。空载时N级的整流电路可输出2NUm的直流电压。雷电放电过程：先导、主放电、余光 。 雷电通常是负极性。避雷针（线）的作用：直击雷防护。保护建筑本身不受雷电损害，以减弱雷击时巨大的雷电流沿着建筑泄入大地的过程中对建筑内空间影响。避雷针用在：保护发电厂和变电站。配电构架上或独立架设。避雷线用在：保护线路。架设在线路三相导线上方，也可以保护发电厂变电站。避雷针组成：接闪器（避雷针的针头）、引下线、接地体避雷器的作用：保护设备并联运行，当作用电压超过一定幅值后避雷器总是先动作，通过它自身泄放掉大量的能量，限制过电压，保护设备。避雷器类型：A保护间隙：310KV配电线路。发电厂变电站进线段。2极，主间隙和辅助。B排气式（管式）：配电线路。发电厂变电站进线段。内间隙和外间隙。C阀式避雷器：小容量发电厂变电站。D金属氧化物（氧化锌：发、变。简述阀式避雷器的类型：普通（见习中的电场均匀，伏秒特性平坦，易于配合）、 磁吹（用同流容量较大高温阀片电阻和灭弧强的间隙）阀式避雷器特点：阀片伏安特性非线性，残压不大，低于保护设备耐受限度。简述金属氧化物避雷器的结构。金属氧化物避雷器有何特点？接地：地面上设备或回路中某节点通大地表土中埋金属电极作电气上的连接。它分四类：工作接地、保护、防雷（不超过30）、防静电。接地电阻R = Ef / I雷电过电压有：感应雷过电压，直击雷达电压衡量输电线路防雷性能优劣的指标：耐雷水平、雷击跳闸率 防雷措施：架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、不平衡绝缘方式、消弧线圈接地、装设自动重合闸、派其实避雷器、线路型金属