高電壓復習綱要(12班).doc

云母絕緣材料組成：介電材料、補強材料、粘結劑。云母制品：云母帶（電機線圈主絕緣）、云母板（絕緣墊片、避雷器零件）、云母箔（轉子排絕緣）。鋼化玻璃用途：鋼化玻璃絕緣子、制真空器件、發(fā)光器件顯示外殼、絕緣。合成樹脂材料：交聯(lián)聚乙烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂。區(qū)別：熱塑性樹脂：加熱-冷卻-加熱軟化-多次反復，可溶。 熱固性樹脂：加熱成型后不溶熔。再加熱不軟化，只塑一次。SF6 物理：無色無味無毒、不燃、惰性，密度是空氣5倍，易液化。 化學：穩(wěn)定，空氣中不燃燒不助燃，不易熱分解，電弧下分解。 電氣：負電性，很強滅弧能力主絕緣：A繞組與鐵心B繞組與繞組C繞組與箱殼D引出線E分接開關 F外部。 縱絕緣：同一繞組的匝間、層間以及與靜電屏之間。游離：中性原子從外界獲能量，使原子中一個或幾個電子完全脫離原子核而 成為自由電子和正離子。 游離形式：碰撞、光、熱、表面。帶電質點消失形式：受電廠力作用流入電極、擴散、復合。湯遜理論：均勻電場中，氣體間隙擊穿主要由電子的碰撞游離和正離子撞擊陰極表面造成的表面游離所引起。適用條件：均勻電場、低氣壓短間隙，有逸出電子。巴申定律：擊穿電壓Ud是氣壓p和間隙距離d乘積的函數(shù)。 Ud=f(pd)流注理論：電子碰撞游離和空間光游離是形成自持放電主要原因，空間電荷對電場的畸變作用是產(chǎn)生光游離原因。適用條件：pd較大，均勻、低電壓、長間隙。電暈放電：電場不均勻時，間隙上加電壓升高，在曲率半徑小的電極附近，電場強度將先達到引起游離過程的數(shù)值，間隙在這局部區(qū)形成自持放電。危害：有電暈損耗，干擾無線電通訊，和空氣化學反應產(chǎn)生強氧化和腐蝕氣。限制電暈：改進電極形狀，增大電極曲率半徑。極性效應：對電極形狀不對稱的不均勻的電場間隙，如棒-板間隙，棒的記性不同，間隙的起暈電壓和擊穿電壓不同。A. 擊穿電壓：負棒正板間隙 大于 正棒負板B. 電暈電壓：負棒正板間隙 小于 正棒負板標準雷電沖擊電壓波形：用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生大量沖擊電壓，模擬過電壓。參數(shù)：波前時間T1=（1.2+-30%）us, 半峰值時間T2=(50+-20%)us靜態(tài)擊穿電壓：長時間作用在間隙上能使間隙擊穿的最低電壓。50沖擊擊穿電壓：表絕緣耐沖擊電壓大小，保持波形不變，調整沖擊電壓峰值至施加10次電壓中有46次發(fā)生擊穿，此電壓峰值做為伏秒特性曲線：同一波形下間隙上出現(xiàn)的電壓最大值和間隙擊穿時間關系來表示見習的沖擊絕緣特性，此曲線為曲線用途：過電壓保護、沿面放電、組合絕緣、比較不同設備絕緣沖擊電壓特性。避雷器和被保護設備的伏秒特性曲線配合： S1變壓器、 S2避雷器。圖一 圖二 u S1 u S2 S1 S2 T T極不均勻電場S1和均勻電場S2伏秒特性 兩個間隙的伏秒特性相交時圖一：變壓器的伏秒特性全面位于避雷器上方，則在同一電壓下，避雷器都將先于變壓器擊穿，避雷器就可能可靠的保護變壓器不被擊穿。圖二：相交則雖然在沖擊電壓峰值較低時，避雷器先于變壓器擊穿，能對變壓器起保護作用；在高峰值沖擊電壓作用下，變先于避擊穿，避雷器不起保護作用。提高氣體間隙擊穿電壓：改進電極形狀、極不均勻電場中采用屏障、高氣壓、高真空、高電氣強度氣體的采用。高真空或高氣壓提高氣體的擊穿電壓：氣壓增大后分子密度加大，電子的自由行程減少，削弱了游離過程。雖然電子形成變大，但間隙中沒氣體分子可以碰撞，游離過程無從發(fā)展。六氟化硫氣體具有高電氣強度的原因：電負性，易成負離子，削弱了游離過程，加強復合過程。具大的分子量和直徑，減小碰撞游離能力。沿面放電：沿著固體介質表面的氣體發(fā)生放電。沿面閃絡：用來固定帶電部分的固體介質在空氣中，在導體和空氣交界面放電，當其發(fā)展為貫穿性空氣擊穿時。均勻電場沿面閃絡的原因：A固體介質表面吸附氣體中水分形成水膜；B介質表面電阻不均勻和截至表面有傷痕裂紋；C固體介質與電極表面接觸不良，有氣隙。電場特點以及怎樣提高沿面閃絡電壓：套管（強垂直分量）減小表面電容系數(shù)、減少法蘭附近瓷表面的電阻率；支柱絕緣子（弱垂直分量）增高支柱絕緣子、裝設均壓環(huán)；懸式絕緣子（弱垂直分量）增加絕緣子片數(shù)。干閃電壓：絕緣子表面干燥、潔凈狀態(tài)下的閃絡電壓。濕閃電壓：表面潔凈的在淋濕時。污閃電壓：表面臟污的在受潮情況下。提高絕緣子污閃電壓措施：A增加爬電距離B加強清掃C裝設風力清掃環(huán)D表面涂憎水性涂料E采用人工合成絕緣子將實際大氣條件下的擊穿（閃絡）電壓換算到標準標準：便于比較大氣條件：壓力、溫度、濕度會影響間隙游離過程從而影響空氣間隙的擊穿電壓或絕緣子的沿面放電電壓。標準大氣條件：溫度度，壓力.，絕對濕度極化：在電場作用下電介質表面出現(xiàn)束縛電荷。極化形式：電子式（時間短10-1410-15，程度和溫度頻率無關，彈性，無能損）、 離子式（時間短10-1210-13程度與頻率無關隨溫度升高升高，彈性，無能損）、 偶極子式（時間長10-1010-2，程度與頻率有關與溫度無關，非彈性，有能損）、 夾層式（緩慢，非彈性，有能量損耗）。表征電介質在電場作用下極化程度的物理量是：介電常數(shù)（也電容率）電介質極化在工程上的意義：作電容絕緣介電時希望大，其他希望小。幾種配合。與極化形式有關。判斷介質受潮度。電導：在外電場作用下，這些帶電質點做定向運動，形成電流。溫度越高電導越大。不同電介質的電導特點：氣體（微小，主要是電子電導）。液體（離子電導和電泳電導，煩雜防潮）。固體（雜質離子，體積表面都有電導，干凈絕緣可降低）。工程上的意義：判斷受潮，導致設備發(fā)熱或擊穿，防潮涂有機表面或地蠟等。泄漏電流：污穢絕緣子表面的泄漏電流是指運行電壓下受污表面受潮后流過絕緣子表面的電流。絕緣電阻：加直流電壓于電介質，經(jīng)過一定時間極化過程結束后，流過電介質的泄漏電流對應的電阻稱絕緣電阻。絕緣電阻和電導關系：電導S 和電阻R互為倒數(shù)：R=1/S 。電介質損耗的一個重要參數(shù)：介質損失角 ,tan電介質損耗在工程上的意義：tan越小越好，應用在電氣絕緣性實驗。純凈液體擊穿：電場下，陰極強電場發(fā)射或熱發(fā)射出來的電子被加速，碰撞液體分子，使液體分子產(chǎn)生碰撞游離，形成電子崩，電流急劇增大導致液體擊穿。 非純凈液體擊穿：氣泡擊穿理論。 影響液體因素：雜質、溫度、電場均勻程度、電廠作用時間、壓力。提高液體電介質擊穿電壓的方法：1.提高保持油質量（過濾防潮祛氣）2.采用固體介質降低雜質的影響（覆蓋層絕緣層屏障）固體電介質擊穿機理（特點）：A電擊穿（擊穿電壓高時間短，穿前介質發(fā)熱不顯著，擊穿電壓和電場均勻程度有關與溫度無關）、B熱擊穿（擊穿電壓低時間長，發(fā)熱顯著，擊穿電壓與介質溫度有關）、C電化學擊穿（由于老化）。影響固體電介質擊穿電壓因素：電壓作用時間、溫度、電場均勻程度、典電壓種類、累積效應、受潮、機械負荷。提高固體電介質擊穿電壓：改進制造工藝、改進絕緣設計、改善絕緣運行條件。電介質的老化：電氣設備絕緣用的固體及液體電介質長期運行產(chǎn)生物理和化學變化，其性能逐漸劣化，強度降低，介質損耗電導增大等。電介質老化的類型：電老化、熱老化、受潮老化、機械力的影響。引起老化的因素：熱電機械力作用，水分氧氣等作用，以及相互作用。耐熱性：保證其運行安全可靠時能承受的最高允許溫度。它分：短時耐熱性、熱劣化、長期耐熱性。溫度高，絕緣老化速度快，壽命短。耐熱等級：YAEBFHC油浸式變壓器A小型電動機B大型發(fā)電機F環(huán)氧樹脂F(xiàn)以上。絕緣缺陷：集中缺陷、分布性缺陷絕緣試驗（特點）包括：絕緣特性實驗（電壓低，非破壞性實驗。查出缺陷性質和發(fā)展程度，不推斷耐壓水平）、絕緣的耐壓試驗（電壓高，破壞性實驗。反映耐壓水平，不揭示缺陷）。絕緣預防性：特性：絕緣電阻、泄漏電流、局部放電、tan、油中氣體含量 （破壞性）耐壓：直（交）流耐壓、雷擊、操作過電壓沖擊耐壓實驗吸收比：K1在同一次試驗中，60s時的絕緣電阻值R60與15s時的R15之比。極化指數(shù)：K2在同一次試驗中10min時絕緣電阻R10min與1min的R60比。何時候需測極化指數(shù)：大容量設備，其極化和吸收過程長，吸收比不足反映絕緣介質吸收電流全過程，會出現(xiàn)絕緣電阻R60很高而吸收比不合格。判斷絕緣：絕緣良好，絕緣電阻穩(wěn)定值高且達穩(wěn)定事件長，吸收比較大，變壓器K1大于1.3；反之若受潮或缺陷，穩(wěn)定值低時間短，K1小，接近1。測量時要注意：選合適電壓等級的兆歐表、測試前斷開被試品的電源及被試品與其他設備的一切連線、去污垢、兆歐表平穩(wěn)、被試品接地端于兆歐表E，線L。發(fā)現(xiàn)哪些缺：絕緣中的貫穿性導電通道、整體受潮和表面污垢等。不能發(fā)現(xiàn)缺陷：局部損傷、裂縫、分層脫開、內(nèi)部含有間隙等局部缺陷。為什么測量泄漏電流能比測量絕緣電阻更有效地發(fā)現(xiàn)某些缺陷：測量泄漏電流時所加的直流電壓一般要比兆歐表電壓高，并可任意調節(jié)。這些缺陷有：瓷質絕緣的裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣沿面的炭化、高阻接地。測量介損能發(fā)現(xiàn)：受潮2穿透性導電通道3絕緣內(nèi)含氣泡的游離，絕緣分層、脫殼4絕緣有臟污、劣化老化 5小等值電容試品存在嚴重局部缺陷等。不能發(fā)現(xiàn)：非穿透的局部損壞，被試絕緣體積越大反映局部缺陷越不容易。測量介損注意事項：1測試高壓接線的對地絕緣 2儀器可靠接地 3對大型變壓器的局部缺陷，介質損失角測量靈敏度較低。 直流高電壓的測量方法： 1用靜電電壓表測量 2用電阻分壓器配合低壓儀表測量 3用高值電阻與直流微安表串聯(lián) 4用球隙測量 5在實驗變壓器低壓側測量試驗變壓器特點：輸出額定電壓高容量小時間短絕緣層厚，高壓繞組一端接地。對試驗變壓器要求：高壓繞組額定電壓不小于被試品實驗電壓。試驗變壓器的容量：S=2 pai f CU2 * 10 - 3 國產(chǎn)容量從39000KVA工頻高壓試驗調壓方式有：調節(jié)電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振的工頻耐壓實驗、調節(jié)頻率。工頻高壓的測量方法：變壓器低壓測量、高壓測量。高壓側測量的方法的方法：用靜電電壓表測量（有效值）、用電容分壓器配低壓儀表測量、用球隙測量（峰值）、用電壓互感器測量。倍壓整流電路的工作原理：電源為負半波給左柱的電容充電，電源為正半波一次給右柱電容器充電?？蛰d時N級的整流電路可輸出2NUm的直流電壓。雷電放電過程：先導、主放電、余光 。 雷電通常是負極性。避雷針（線）的作用：直擊雷防護。保護建筑本身不受雷電損害，以減弱雷擊時巨大的雷電流沿著建筑泄入大地的過程中對建筑內(nèi)空間影響。避雷針用在：保護發(fā)電廠和變電站。配電構架上或獨立架設。避雷線用在：保護線路。架設在線路三相導線上方，也可以保護發(fā)電廠變電站。避雷針組成：接閃器（避雷針的針頭）、引下線、接地體避雷器的作用：保護設備并聯(lián)運行，當作用電壓超過一定幅值后避雷器總是先動作，通過它自身泄放掉大量的能量，限制過電壓，保護設備。避雷器類型：A保護間隙：310KV配電線路。發(fā)電廠變電站進線段。2極，主間隙和輔助。B排氣式（管式）：配電線路。發(fā)電廠變電站進線段。內(nèi)間隙和外間隙。C閥式避雷器：小容量發(fā)電廠變電站。D金屬氧化物（氧化鋅：發(fā)、變。簡述閥式避雷器的類型：普通（見習中的電場均勻，伏秒特性平坦，易于配合）、 磁吹（用同流容量較大高溫閥片電阻和滅弧強的間隙）閥式避雷器特點：閥片伏安特性非線性，殘壓不大，低于保護設備耐受限度。簡述金屬氧化物避雷器的結構。金屬氧化物避雷器有何特點？接地：地面上設備或回路中某節(jié)點通大地表土中埋金屬電極作電氣上的連接。它分四類：工作接地、保護、防雷（不超過30）、防靜電。接地電阻R = Ef / I雷電過電壓有：感應雷過電壓，直擊雷達電壓衡量輸電線路防雷性能優(yōu)劣的指標：耐雷水平、雷擊跳閘率 防雷措施：架設避雷線、降低桿塔接地電阻、架設耦合地線、不平衡絕緣方式、消弧線圈接地、裝設自動重合閘、派其實避雷器、線路型金屬