高電壓技術(shù)教案終稿

1、高電壓技術(shù)教案第73頁，共62頁教案（2008/2009學(xué)年第一學(xué)期）課程名稱 高電壓技術(shù)課程編號 課程性質(zhì)考查教學(xué)時數(shù)3 0教學(xué)對象05電力本授課教師謝彥斌職 稱 講師邵陽學(xué)院電氣工程系2008年10月（一）課程教學(xué)目的和要求目的：高電壓技術(shù)課程是電力專業(yè)的一門專業(yè)課，本課程主要內(nèi)容由三部分組 成：各類電介質(zhì)在高電場下的電氣絕緣特性，電氣設(shè)備絕緣實驗技術(shù)，電力系統(tǒng)過 電壓與絕緣配合。學(xué)習(xí)本課程的目的是讓同學(xué)們學(xué)會正確認識和處理電力系統(tǒng)中絕 緣與作用電壓這一對矛盾，掌握從事電力系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)和運行的必要的基礎(chǔ)知識要求：通過本課程的學(xué)習(xí)熟練掌握各類電介質(zhì)在高電場下的電氣絕緣特性，電 氣設(shè)備絕緣實

2、驗技術(shù)，電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合。（二）課程教學(xué)重點和難點1、重點：氣體的放電基本物理過程和電氣強度：絕緣預(yù)防性試驗和高電壓試驗：雷電及防雷保護裝置、電力系統(tǒng)防雷保護：電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓：電力系統(tǒng)絕緣配合2、難點：氣體的放電基本物理過程和電氣強度：線路和繞組中的波過程：雷電及防雷保護裝置、電力系統(tǒng)防雷保護：電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓：電力系統(tǒng)絕緣配合（三）教學(xué)方法：板書講解。（四）課時安排總課時：30課時，其中：氣體的放電基本物理過程和電氣強度：5課時液體、固體介質(zhì)的電氣特性：3課時電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗：3課時絕緣的高電壓試驗：3課時電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測與診斷1課時線路和繞組中的波過程：4課時雷電及

3、防雷保護裝置：2課時電力系統(tǒng)防雷保護：3課時電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓：4課時電力系統(tǒng)絕緣配合：2課時（五）考核方式開卷考試。平時成績占30%考試成績占70%（六）參考教材：周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社第一章氣體的放電基本物理過程和電氣強度教研室：電氣教研室教師姓名：謝彥斌課程名稱高電壓技術(shù)授課專業(yè)及班次05級電力本科班授課內(nèi)容1、湯遜理論和流注理論2、不均勻電場中的 放電過程3、空氣間隙在各種電H的擊穿特性4、大氣條件對氣隙擊穿特 性的影響5、提高氣體介質(zhì)電氣強度 的方法6、沿面放電及防污對策授課方式及學(xué)時板書，5學(xué)時目的要求讓學(xué)生掌握氣體放電的基本理論及規(guī)律、擊穿特性和影響因素

4、、以及提高 氣體介質(zhì)電氣強度的方法等。重點與難點重點：1、湯遜理論和流注理論2、不均勻電場中的 放電過程3、空氣間隙在各種電H 的擊穿特性4、沿面放電及防污對策難點：1、湯遜理論和流注理論2、不均勻電場中的 放電過程講授內(nèi)容 及時間分配1、湯遜理論和流注理論：1節(jié)課2、不均勻電場中的放電過程：1節(jié)課3、空氣間隙在各種電H 的擊穿特性：1節(jié)課4、大氣條件對氣隙擊穿特性的影響：0.5節(jié)課5、提高氣體介質(zhì)電氣強度的方法：0.5節(jié)課6、沿面放電及防污對策：1節(jié)課教具黑板、粉筆參考資料周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社。第一節(jié)、湯遜理論和流注理論氣體放電類型：非自持放電：依靠外電離因素的作

5、用才能維持的放電過程自持放電：因電壓足夠大，氣隙中電離過程僅靠外施電壓就可維持的放電過程。結(jié)合教材中圖1-1 , 1-2講解。湯遜理論20世紀初，湯遜對電場均勻、氣壓低、氣隙短的氣體放電實驗進行總結(jié),得到較系統(tǒng)的 氣體放電理論即所謂的湯遜理論。簡介如下：光源一電子（光電離）一電子向陽極方向運動（電場的作用）一碰撞電離一產(chǎn)生新的電子一產(chǎn)生劇增的電子崩/雪崩一電子崩中的正離子向陰極方向運動一加強陰極場強且撞 擊陰極表面一陰極表面發(fā)生電離一新的電子發(fā)射一新的循環(huán)過程。為了定量分析氣隙中氣體放電過程，引入 3個個參數(shù)：a B ya: 1個電子沿電場方向行經(jīng)1CM1平均發(fā)生的撞擊電離次數(shù)。B： 1個正離

6、子沿電場方向行經(jīng)1CMff均發(fā)生的撞擊電離次數(shù)。y :每個碰撞陰極表面的正離子使陰極金屬釋放出的平均自由電子數(shù)。結(jié)合教材中圖1-4可得：均勻電場中自持放電的條件為：y （ e“d-1） > 1 （教材中為二號）湯遜理論的實質(zhì)：1、電子碰撞電離是氣體放電的主要原因2、二次電子來源主要是正離子撞擊陰極表面是陰極表面逸出的電子3、逸出電子是維持氣體放電的必要條件。流注理論湯遜理論可以較好的解決電場均勻、氣壓低、氣隙短（pdW26.66kPa.cm）的氣體放電現(xiàn) 象，但用來解釋現(xiàn)實中發(fā)牛的氣壓高、氣隙長的氣體放電現(xiàn)象（如雷電）時卻出現(xiàn)了矛 盾。主要表現(xiàn)在：1、實測大氣擊穿時間遠低于按 湯遜理論推

7、測的時間2、在大氣壓力下的氣體放電幾乎與陰極材料無關(guān)3、大氣中發(fā)生氣體擊穿時會出現(xiàn)帶有分支的明亮細長通道（均場中是均勻連續(xù)發(fā)展的）此時只能用流注理論來解釋如下：外電離因素一陰極附近產(chǎn)生起始電子一電子向陽極方向運動（電場的作用）一碰撞電離 一初始電子崩（正離子與電子遷移速度不同，形狀見圖1-6） 一空間電場產(chǎn)生畸變，即電子崩外圍電場加強而崩內(nèi)電場減弱一空間電場畸變程度加強（隨著電子崩遷移過程的推進）一外施電壓較低時電子崩到達陽極后就消失，外施電壓達到氣隙的最低擊穿電壓 時一撞擊電離程度較強一電子崩外圍帶電粒子較多+空間電場畸變程度較大一產(chǎn)生強烈的激勵和反激勵一產(chǎn)生大量光子一空間光電離一產(chǎn)生許多衍

8、生/二次電子崩一衍生電子崩的頭部即電子受崩內(nèi)正離子吸引匯合到場強較弱的崩內(nèi)正空間電荷區(qū)形成導(dǎo)電性能 良好的混合通道，即所謂的流注一衍生崩殘留的正離子則可以加強原電子崩的外圍電場 一產(chǎn)生新的衍生電子崩一流注繼續(xù)往崩內(nèi)正離子遷移方向即陰極方向發(fā)展一流注到達 陰極時即整個間隙擊穿。流注理論的實質(zhì)：1、形成流注的必要條件是電子崩發(fā)展到足夠程度，使原電場發(fā)生明顯畸變，即崩外圍 電場得到顯著加強，進而引發(fā)空間光電離。2、二次電子的主要來源是空間的光電離。3、形成流注的條件及自持放電的條件流注理論對氣壓高、氣隙長的氣體放電現(xiàn)象的解釋:1、光子的速度遠大于電子，因而流注發(fā)展速度遠大于湯遜理論的推算。2、二次崩

9、的發(fā)展具有隨機性，所以流注的推進不可能均勻，甚至具有分支。3、大氣條件下氣體放電的發(fā)展是依靠光電離，故陰極材料對氣體擊穿電壓的影響不大。4、在pd值較小的情況下難以完成足夠的碰撞電離，因而不可能出現(xiàn)流注。補充說明：強電負性氣體（SF5的擊穿場強（89kV/cm）遠大于非電負性氣體（空氣） 的擊穿場強（30kV/cm）。第二節(jié)、不均勻電場中的放電過程一、稍不均勻電場和極不均勻電場的放電特點（結(jié)合圖1-7）稍不均勻電場：4D>d>2D：隨電壓升高會出現(xiàn)電暈，但不穩(wěn)定，馬上轉(zhuǎn)化為火花放電：f（=E max/Eav） < 2極不均勻電場：d>4D ：電壓達到某一臨界值時，2球極

10、表面出現(xiàn)藍紫色暈光，即電暈 ：f（二E max/Eav） >4QUESTIO N稍不均勻電場與極不均勻電場中達到自持放電條件時分別會出現(xiàn)什么情況？ANSWERS穿、起暈。二、電暈：在極不均勻電場中，在外電離因素及電場的作用下一產(chǎn)生激發(fā)電離一同時伴隨著可逆過程-復(fù)合一產(chǎn)生光輻射，即形成暈光。電暈的負面作用：無線電干擾（電離與復(fù)合過程的周期發(fā)生，形成高頻脈沖）：耗能：噪聲：產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)如O3（強烈氧化劑），NO2（于空氣中的水分形成硝酸類），對有機絕 緣造成損害。電暈的積極作用：改善電場分布：可以削弱雷電或操作電壓沖擊波的幅值和陡度：工業(yè)用途：靜電除塵器凈化工業(yè)廢氣、靜電噴涂、臭氧發(fā)生器凈水

11、等三、極不均勻電場中的放電過程典型情況：棒-板電極（結(jié)合教材中圖1-9, 1-10講解）1:：對于正極性棒-板，起暈電壓較高；對于負極性棒-板，起暈電壓較低2:自持放電（電暈放電）后的階段：電暈放電發(fā)展到擊穿放電：對于正極性棒-板，擊穿電壓較低；對于負極性棒-板，擊穿電壓較高 結(jié)論：電離總是先從棒極開始，而與該電極的極性無關(guān)。：放電發(fā)展過程，與棒板電極的極性密切相關(guān)。QUESTIO N為什么電離總是先從棒極開始？第三節(jié) 空氣間隙在各種電壓下的擊穿特性電力系統(tǒng)中空氣間隙得擊穿電壓可分為 2種：1、穩(wěn)態(tài)電壓：直流電壓，工頻交流電壓2、沖擊電壓：雷電沖擊電壓，操作沖擊電壓空氣間隙的擊穿電壓不僅取決于

12、電壓，還取決于電極的形狀，即電場形式。下面將分別討論；一、空氣間隙在穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿1 .均勻電場氣隙的擊穿：無極性效應(yīng)：擊穿時間短：擊穿場強=30kV/cm：在直流、工頻電壓下的擊穿電壓相同。Q:為什么在直流、工頻電壓下的擊穿電壓相同？2 .稍不均勻電場氣隙的擊穿（高壓標準電容器、單芯電纜、等）：有極性效應(yīng)：擊穿電壓有一定的分散性。：擊穿場強 30kV/cm3 .極不均勻電場中的擊穿實際工程中遇到的極不均勻電場間隙按電極的對稱情況分為2類：棒-板型，棒-棒型棒-棒型：導(dǎo)線-導(dǎo)線棒-板型：導(dǎo)線-大地：有極性效應(yīng)（相對來說棒-棒型較不明顯）：擊穿電壓有一定的分散性：擊穿場強30kV/cm：極間距

13、離大小有很大影響共同點：工頻電壓下?lián)舸╇妷旱姆稚⑿远急容^小。二、空氣間隙在沖擊電壓下的擊穿1、在雷電沖擊電壓下的擊穿(1)雷電沖擊電壓標準波形(IEC和GB規(guī)定)見教材中圖1-18 o+-1.2us/50us(+-30%, +-20%)(2)沖擊放1的時延實驗表明：氣隙放電不僅需要足夠幅值的電壓，而且需要一定的電壓作用時間。見教材中圖1-19。ts :統(tǒng)計時延：從電壓達到靜態(tài)擊穿電壓 Ub開始到氣隙中開始出現(xiàn)第一個有效電子。tf :放電形成時延：從氣隙中出現(xiàn)第一個有效電子到氣隙擊穿所需的時間。tb :放電總時間:=t1 + tS + tftlag：放電時延：=tS +力研究表明：短氣隙、電場均

14、勻時：tS » tf長氣隙、電場不均勻：tf » ts(3)雷電50%沖擊擊穿電壓Q:對于某一個氣隙，如果100KV和200KV都可以擊穿它，那么，評定這個氣隙耐沖 擊能力時，那個電壓較合適呢？在評定氣隙絕緣耐沖擊電壓的能力時，應(yīng)是剛好引發(fā)擊穿的電壓。但要準確得到這一值 是比較困難的，因此工程上采用多次施加同一電壓，其中半數(shù)導(dǎo)致氣隙擊穿的電壓來反 映其耐沖擊能力，即所謂的50%沖擊擊穿電壓，記為U50%。Q：工頻擊穿電壓U50%相比，哪個值較高？見教材中圖1-17, 1-20,比較2圖可得到結(jié)論。(4)伏秒特性剛才講到，氣隙的擊穿不僅與 電壓幅值有關(guān)，還與電壓作用時間 有關(guān)

15、。所以單純地用 U50%來評價氣隙耐擊穿能力是不夠準確和全面的。 所以工程上還有另一種方法來表征氣 隙的擊穿特性，即所謂的伏秒特性，見教材中圖 1-22。(橫坐標tb為放電總時間即擊穿 時間)。鑒于伏秒特性的分散性，工程上常用平均或50%伏秒特性曲線表征氣隙的沖擊擊穿特性 但伏秒特性的制作相當費時，有些情況下采用U50%就足夠了。但仿真分析時一般用伏秒 特性。被保護設(shè)備的伏秒特性與保護間隙的伏秒特性的配合：見教材中圖1-23。Q:被保護設(shè)備的伏秒特性曲線應(yīng)該是哪條曲線才正確？ (1)2、在操作沖擊電壓下的擊穿見教材中圖1-24。(IEC和GB規(guī)定)+-250us/2500us(+-20%, +

16、-60%)研究表明：對于均勻電場及稍不均勻電場，氣隙的U50%與工頻擊穿電壓峰值幾乎相同。但對于極不均勻電場，則呈 U型曲線，見圖1-25。解釋如下：1、U型曲線左邊是由于放電時延造成的2、U型曲線右邊是由于空間電荷的遷移改善了氣隙中電場分布，從而提高了擊穿電壓。一、/汪忠：1、氣隙的操作沖擊電壓不僅遠低于雷電操作沖擊電壓，某些情波前時間下，甚至低于 工頻擊穿電壓。因此，在確定電力設(shè)施的空間距離時必須慎重考慮。2、操作沖擊電壓下的氣隙擊穿及放電時間的分散性比雷電沖擊電壓的分散性大很多。3、極不均勻電場下的操作沖擊擊穿特性具有一定的“飽和”特性，這對發(fā)展特高壓輸 電技術(shù)是不利的。第四節(jié) 大氣條件

17、對氣隙擊穿特性的影響自習(xí)。第五節(jié)提高氣體介質(zhì)電氣強度的方法Q:研究氣隙放電的目的是什么？A:知道如何提高氣體介質(zhì)的電氣強度。Q：提高氣體介質(zhì)的電氣強度可從哪方面入手？通常的思路：1、改善氣隙中的電場分布2、削弱或抑制氣體介質(zhì)的電離過程一、改善電場分布1、改進電極形狀2、利用空間電荷改善電場分布（電暈）3、極不均勻電場中采用屏障改善電場分布（阻礙帶電粒子運動，調(diào)整空間電荷分布）Q:被阻礙的帶電粒子的極性根電暈電極同號還是異號？二、削弱或抑制電離過程1、米用高氣壓（減小電子的自由行程）2、采用強電負性氣體（SF6:電氣強度為空氣的2.5倍，滅弧能力為100倍以上）但SF6的分解物有腐蝕性。研究表明

18、：SF6混合N2, CO2,或空氣會提高其電氣強度。第六節(jié)沿面放電及防污對策沿面放電的概念：沿氣體介質(zhì)與固體介質(zhì)的交界面上發(fā)展的放電。主要有沿面滑閃（尚未擊穿）和沿面閃絡(luò)（沿面擊穿）2種情況。Q:在相同的放電條件下，沿面閃絡(luò)電壓與純氣隙的擊穿電壓相比哪個高？Q: 一個絕緣裝置的實際耐壓能力取決于它的氣隙擊穿電壓嗎？（它的沿面閃絡(luò)電壓），Q：輸電線路和變電所外絕緣的絕緣水平取決于什么呢？一、沿面放電界面電場分布與特點1、均勻和稍不均勻電場中的沿面放電沿面閃絡(luò)電壓遠低于純空氣間隙，說明原先的均勻電場發(fā)生了畸變，原因有 3:：股體介質(zhì)與空氣接觸的狀況潮氣吸附，形成水膜，其中的離子多聚于電極附近，從而

19、使沿面電壓分布不均。：固體介質(zhì)與電極接觸的狀況接觸不良時存在小氣隙，小氣隙內(nèi)將首先發(fā)生放電，產(chǎn)生的帶電粒子沿固體介質(zhì)表面移動，使原有電場發(fā)生畸變。：固體介質(zhì)表面電阻不均勻，或不光滑也會使沿面電場畸變。極不均勻電場中的沿面放電2、具有強垂直分量（如圖1-31B）套管放電現(xiàn)象如圖1-32所示首先出現(xiàn)電暈放電，放電區(qū)逐漸形成許多火花細線（但仍屬于輝光放電范疇），隨著電壓上升，出現(xiàn)滑閃放電，最后導(dǎo)致表面完全擊穿，即沿面閃絡(luò)。3、具有弱垂直分量（如圖1-31C）支柱絕緣子因為垂直方向電場很弱，且固體介質(zhì)是不可能擊穿的，所以只可能出現(xiàn)沿面閃絡(luò)。三種典型界面電場分布下放電特性的比較：1、平均沿面閃絡(luò)場強，以

20、情況1最高，3次之，2最低 原因分析：強垂直分量的作用易引起熱游離和滑閃放電。*提高套管沿面閃絡(luò)電壓的方法：1、減小比電容C0 （見圖1-33）2、減小絕緣表面電阻。二、固體介質(zhì)表面有水膜時的沿面放電 自習(xí)三、絕緣子污染狀態(tài)下的沿面放電1.污閃的發(fā)展過程積污一受潮一干區(qū)一電暈放電或輝光放電一轉(zhuǎn)變?yōu)榫植侩娀∫桓蓞^(qū)擴大一一定條件下 局部電弧逐漸發(fā)展延伸/爬電一最終完成整個通道的沿面閃絡(luò) 值得注意的是，電力系統(tǒng)跳閘事故 90%Z上是由雷擊事故引起，但污閃造成的損失卻是雷擊事故的10倍以上，因為一個區(qū)域內(nèi)的絕緣子積污、受潮狀況往往是差不多的，污閃事故自然也是發(fā)生于整個區(qū)域，因而是大面積大范圍的。因此，

21、 ：絕緣子在工作電 壓下不發(fā)生污閃，是電力系統(tǒng)外絕緣水平的重要考慮因素。2、污穢等級的劃分自習(xí)3、防止污閃的措施見P351、思考題：1-1 , 1-3 , 1-10 , 1-13 , P362、參考資料：周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社3、課后分析（學(xué)生反映、經(jīng)驗教訓(xùn)、改進措施）：第二章 液體、固體介質(zhì)的電氣特性教研室：電氣教研室教師姓名：謝彥斌課程名稱高電壓技術(shù)授課專業(yè)及班次05級電力本科班授課內(nèi)容1、電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗2、液體介質(zhì)的擊穿3、固體介質(zhì)的擊穿4、組合絕緣的電氣強度5、絕緣的老化授課方式及學(xué)時板書，3學(xué)時目的要求讓學(xué)生掌握液體、固體介質(zhì)在電場下的 4個特征參

22、數(shù)，擊穿特性，組合絕 緣的性能，以及延緩絕緣老化的方法。重點與難點重點：1、電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗2、液體介質(zhì)的擊穿3、固體介質(zhì)的擊穿4、組合絕緣的下的擊穿特性5、絕緣的老化難點：1、電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗2、組合絕緣的下的擊穿特性講授內(nèi)容 及時間分配1、電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗1節(jié)課2、液體介質(zhì)的擊穿0.5節(jié)課3、固體介質(zhì)的擊穿0.5節(jié)課4、組合絕緣的電氣強度0.5節(jié)課5、絕緣的老化0.5節(jié)課教具黑板、粉筆參考資料周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社。第一節(jié) 電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗 一般氣體電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗都很微弱，所以通常只討論液體和固體在這方面的 特性。一、電介

23、質(zhì)的極化極化的概念：理想的絕緣介質(zhì)內(nèi)部沒有自由電荷，只有束縛電荷，即被緊密地束縛在局域位置上，不 能作宏觀距離移動，只能在介質(zhì)內(nèi)部活動的電荷。一般情形下，未經(jīng)電場作用的電介質(zhì)內(nèi)部的正負束縛電荷平均說來處處抵消，宏觀上并 不顯示電性。在外電場的作用下，束縛電荷的局部移動導(dǎo)致電介質(zhì)的表面和內(nèi)部不均勻的地方出現(xiàn)正 負電荷，這種現(xiàn)象稱為極化，出現(xiàn)的電荷稱為極化電荷。極化電荷屬于束縛電荷，不能 自由運動。這些極化電荷改變原來的電場。充滿電介質(zhì)的電容器比真空電容器的電容大就是由于電 介質(zhì)的極化作用。極化有以下幾種形式：（參見教材中表2-1）電子式極化，是在電場作用下原子核與負電子云之間相對位移，它們的等效

24、中心不再 重合而是分開一定的距離，從而形成電偶極矩。離子式極化，是在正負離子組成的物質(zhì)中異極性離子沿電場向相反方向位移形成電偶 極矩。這兩種極化都同溫度無關(guān)。偶極子式極化，某些電介質(zhì)分子由于結(jié)構(gòu)上的不對稱性而具有固有電矩。在無外電場時，由于熱運動，這些分子的取向完全是無規(guī)的，電介質(zhì)在宏觀上不顯示電性。在外電 場的作用下，每個分子的電矩受到電場的力矩作用，趨于同外場平行，即趨于有序化。這 種極化同溫度的關(guān)系密切。界面極化，是一種典型的空間電荷極化。在電場的作用下，帶電質(zhì)點在電介質(zhì)中移動 時，容易在兩層介質(zhì)的界面上堆積，造成電荷在在介質(zhì)空間中的新的分布，從而產(chǎn)生電 矩。這種極化稱為空間電荷極化，由

25、于電介質(zhì)組分的不均勻性以及其他不完整性，例如 雜質(zhì)、缺陷的存在等，電介質(zhì)中少量自由電荷停留在俘獲中心或介質(zhì)不均勻的分界面上 而不能相互中和，形成空間電荷層，從而改變空間的電場。從效果上相當于增強電介質(zhì) 的介電性能。電介質(zhì)的極化是這四種極化機制的宏觀總效果。電介質(zhì)的極化是一個弛豫過程，從施加 電場到達極化平衡需要一定的時間，這個滯后的時間用弛豫時間T描述。Q:空間電荷計劃與前面3種極化有何不同？共同點又是什么？A:前者是由帶電質(zhì)點（電子、正、負離子）的移動形成的，后 3者是由帶電質(zhì)點的彈 性位移或轉(zhuǎn)向形成的。共同點是這些帶電質(zhì)點不能 離開電介質(zhì)到其它帶電體，也不能在電介質(zhì)內(nèi)部自由移動。Q：如果我

26、們查閱電介質(zhì)的產(chǎn)品說明書，可能會發(fā)現(xiàn)它有一個漏電參數(shù)，既然電介質(zhì)內(nèi) 部的帶電質(zhì)點不能 離開電介質(zhì)到其它帶電體，那么，為什么還存在漏電現(xiàn)象呢？A:因為實際的電介質(zhì)內(nèi)部總是存在一定的自由電荷。這些自由電荷可能是由雜質(zhì)引起 的。它們是造成電介質(zhì)漏電的原因。電介質(zhì)極化的物理意義/產(chǎn)生的作用：產(chǎn)生附加電場Q:附加電場是削弱還是加強原電場呢？、電介質(zhì)的電導(dǎo) 分離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)2種。離子電導(dǎo)：液體、固體電介質(zhì)的基本物質(zhì)（即其雜質(zhì)）發(fā)生化學(xué)分解或熱離解從而產(chǎn)生帶電質(zhì)點（正、 負離子，電子）在電場作用下可形成電導(dǎo)電流。這就是離子電導(dǎo)。電子電導(dǎo)：電介質(zhì)在高電場作用下，離子與電介質(zhì)分子碰撞電離激發(fā)電子，這些電子在

27、電場作用下形成電導(dǎo)電流。這就是電子電導(dǎo)。電介質(zhì)中出現(xiàn)電子電導(dǎo)，意味著電介質(zhì)擊穿。電介質(zhì)的電導(dǎo)跟電場、溫度有關(guān)，但主要取決于其雜質(zhì)程度。討論電介質(zhì)電導(dǎo)的工程意義：見 P41。一般介質(zhì)都是組合絕緣，串聯(lián)的多層介質(zhì)在直流電壓下的穩(wěn)態(tài)分布與各層的電導(dǎo)成反比，此時應(yīng)考量其電導(dǎo)率，使材料盡可能合理使用。三、電介質(zhì)的損耗從以上電介質(zhì)的極化和電導(dǎo)可以看出，介質(zhì)在電壓作用下有能量損耗（電導(dǎo)損耗，極化損耗）。圖2-3電介質(zhì)的等值電路圖和相量圖C1支路：代表無損極化R2-C2支路：代表有損極化、R3支路：代表電導(dǎo)損耗6：介質(zhì)損耗角介質(zhì)損耗：P=UIcos =UlR=UIctg 6 =U2wCpg 6僅余材料的損耗特

28、性有關(guān)，而與試驗電壓、試品容量、電源頻率等因素?zé)o關(guān)。所以, 般用該參數(shù)來表征介質(zhì)的品質(zhì)。tg 6值絕緣預(yù)防性試驗最重要的項目之一。液體電介質(zhì)的損耗：中極性或弱極性的電介質(zhì)，損耗主要由電導(dǎo)引起，因此 tg&較小極性介質(zhì)：電導(dǎo)損耗+極化損耗，因此tg 6較大。影響因素：溫度、電源頻率。固體電介質(zhì)的損耗：極性有機材料：與極性液體介質(zhì)相似。非極性有機材料：損耗主要由電導(dǎo)引起影響因素：溫度無機絕緣材料（云母、陶瓷、玻璃）：除云母（損耗很?。┩?，有電導(dǎo)損耗 +極化損耗， 影響因素：溫度、電源頻率。第二節(jié) 液體介質(zhì)的擊穿目前最常用的液體介質(zhì)是礦物絕緣油（tg 6較小，成本較低）。作用：1、絕緣媒質(zhì)2

29、、冷卻媒質(zhì)液體介質(zhì)在強電場的作用下，將出現(xiàn)由介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體的擊穿過程。液體擊穿的概念：目前尚無統(tǒng)一的認識，原因在于雜質(zhì)的存在對擊穿的影響很大。機理假設(shè)1:被俺蓋的氣體放電液體介質(zhì)中存在氣穴/氣泡，比如油中的揮發(fā)成分，氣泡容易電離（ Q:為什么？ A:介 電常數(shù)接近真空，約為1）,電離后電導(dǎo)增加，油中電場畸變，致使電離程度進一步增加， 直至擊穿。機理假設(shè)2:小橋理論液體介質(zhì)中的雜質(zhì)特別是其中的纖維素極易吸潮，受潮纖維的介電常數(shù)必然增大，在強 電場的作用下，其中的帶電粒子容易發(fā)生極化并向電場較強的區(qū)域移動，由此沿電場方 向排列成“雜質(zhì)小橋”?！半s質(zhì)小橋”的電導(dǎo)較大，電流也較大，發(fā)熱較大，容易形成氣

30、 泡，而氣泡的唱腔場強較大，容易擊穿，因而最終導(dǎo)致“小橋”擊穿。影響因素：除外施電壓、電極特性外，主要有介質(zhì)中的水、氣含量及雜質(zhì)，溫度次之。減少雜質(zhì)影響的辦法：見P49。第三節(jié) 固體介質(zhì)的擊穿擊穿特點：1、固有擊穿強度高于液體和氣體介質(zhì)2、擊穿場強與電壓作用時間有很大關(guān)系3、一旦擊穿，不可恢復(fù)3種形式：1、電擊穿：材料內(nèi)部的自由電子在強場下不斷發(fā)生碰撞電離：材料內(nèi)部的束縛電子在強場下被激活成為自由電子，導(dǎo)致電導(dǎo)率大增。：有些絕緣材料內(nèi)部存儲有載流子即空間電荷，強場下它可能自由移動導(dǎo)致?lián)舸┰诠腆w介質(zhì)的電導(dǎo)很小、散熱良好、內(nèi)部不存在局部放電的情況下，擊穿一般為電擊穿。2、熱擊穿固體介質(zhì)長期承受電壓

31、的作用時，介質(zhì)會發(fā)熱，溫度升高增大電導(dǎo)率，發(fā)熱更多。如果發(fā)熱大于散熱，最終會導(dǎo)致材料的熱破壞而擊穿。熱擊穿一般所需時間較長。注意：直流下很少發(fā)生熱擊穿，因為直流下介質(zhì)中沒有極化損耗，發(fā)熱較小。3、電化學(xué)擊穿若場強超過材料內(nèi)部尤其是缺陷區(qū)域的擊穿場強時， 缺陷處（層間、裂紋處、空穴、 雜質(zhì)）容易發(fā)生局部放電，形成樹枝狀通道；同時放電形成的裂解產(chǎn)物如 O3 H2會腐 蝕通道，并隨時間增長不斷腐蝕直至整個介質(zhì)擊穿。 這種擊穿又叫局部放電，腐蝕擊穿， 或電老化。電化學(xué)擊穿一般所需時間最長。見教材圖 2-14第四節(jié)組合絕緣的電氣強度高壓電氣設(shè)備對絕緣的要求：良好的電氣性能、熱性能、機械性能，及理化（物理

32、 化學(xué)）性能。一般來說單一的電介質(zhì)不能同時滿足多種要求，因此實際的絕緣材料由多 種電介質(zhì)組合而成，即所謂組合絕緣。一、介質(zhì)的組合原則組合絕緣一般為層狀結(jié)構(gòu)，其電氣強度不僅與各介質(zhì)的電氣特性有關(guān)，還與介質(zhì)的相互 配合有關(guān)。當各層絕緣所受電場強度與其電氣強度成正比時，整個組合絕緣的電氣強度 也最高，各層絕緣材料也得到充分合理的使用。這就是 各層電壓最理想的分配原則。 直流電壓下：絕緣等效為絕緣電阻，各層絕緣分擔的電壓與其絕緣電阻成正比，應(yīng)該把 電氣強度高、電導(dǎo)率大的材料放在電場最強處。交流電壓/沖擊電壓下：絕緣等效為電容，各層絕緣分擔的電壓與其電容成正比，應(yīng)該 把電氣強度高、介電常數(shù)大（Q;為什么

33、？ A:介電常數(shù)大，電容也較大）的材料放在電 場最強處。組合絕緣必須遵循的另一個主要原則 是：使各層介質(zhì)的理化特性互為配合。因為其物理 性能對組合絕緣的工藝過程的影響很大，而其化學(xué)性能則對絕緣體的老化過程影響較 大。第五節(jié) 絕緣的老化電氣設(shè)備在長期的運行過程中，由于受到各種因素長期的作用，其物理。化學(xué)、機、 電性能會發(fā)生不可逆的劣化，這種不可逆的變化稱為 老化。促使絕緣老化的因素很多，最主要有電老化、熱老化、機械應(yīng)力老化和綜合性的環(huán)境老化。電老化：在高電壓或強場下發(fā)生局部放電引起的老化。熱老化：溫度過高引起。（其中液體介質(zhì)的老化主要表現(xiàn)為油的氧化）。機械應(yīng)力老化（固體介質(zhì)）：機械應(yīng)力過大會是固

34、體介質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)裂縫或氣隙從而產(chǎn)生局部放電。例如瓷絕緣子的老化。固體介質(zhì)的環(huán)境老化：主要是光氧老化，如紫外光的照射延緩絕緣老化的方法：見叫曹 P61。1、思考題：2-3, 2-4, 2-7, P612、參考資料：周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社3、課后分析（學(xué)生反映、經(jīng)驗教訓(xùn)、改進措施）：第三章電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗教研室：電氣教研室教師姓名：謝彥斌課程名稱高電壓技術(shù)授課專業(yè)及班次05級電力本科班授課內(nèi)容1、絕緣電阻的測量2、介質(zhì)損耗角正切的測量3、局部放電的測量4、電壓分布的測量授課方式及學(xué)時板書，3學(xué)時目的要求讓學(xué)生初步掌握電器設(shè)備絕緣試驗技術(shù)，以預(yù)防性試驗為基礎(chǔ)的預(yù)防性維

35、修和以在線檢測為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修。重點與難點重點：1、絕緣電阻的測量2、介質(zhì)損耗角正切的測量3、局部放電的測量4、電壓分布的測量難點：1、介質(zhì)損耗角正切的測量2、電壓分布的測量講授內(nèi)容 及時間分配1、絕緣電阻的測量1節(jié)課2、介質(zhì)損耗角正切的測量0.5節(jié)課3、局部放電的測量0.5節(jié)課4、電壓分布的測量1節(jié)課教具黑板、粉筆參考資料周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社。第一節(jié)絕緣電阻的測量通常所說的絕緣電阻是指：吸收電流衰減完畢后所測得的 穩(wěn)態(tài)電阻值。所謂吸收電流（結(jié)合教材圖3-1 , 3-2講解）,由于絕緣介質(zhì)一般是由多層介質(zhì)組成,其等效電路如圖3-1所示，電路通電時總電流I中有一個穩(wěn)定

36、的傳導(dǎo)電流Ig,同時電容 上有一個充電過程，因而總電流I中還有一個充電分量ia,這就是所謂的吸收電流。可 以看出，電容充電完后，吸收電流12為0。很顯然，絕緣介質(zhì)整體或局部受潮嚴重，或出現(xiàn)貫穿性缺陷時，Ig顯著增大，而i a迅速衰減。所以測量穩(wěn)態(tài)絕緣電阻值能有效揭示絕緣的受潮情況。但是，對于某些大型試品，I g的的變化范圍本身就很大，而且的衰減時間較長（數(shù) 分鐘以上），因而難以給出絕緣電阻值作為判斷標準。此時可以用測“吸收比”的方法?！拔毡取钡挠嬎愎剑篕i = R2 / Ri = Iti / It2 （Ki 呈 1） 一般取 t i=15s,t2=60s.Q: Ki至少要大于多少？為什么？

37、 （ A:吸收電流i a在逐漸衰減）絕緣狀態(tài)良好時，Ki ? 1 ;反之,Ki - 1。對于超高壓、大容量電力設(shè)備，其吸收電流的衰減時間過長，Ki也不足以反映吸收現(xiàn)象的全過程，此時可用“極化指數(shù)” &作為另一判斷標準。K2 = Romin / Rimin一般對于Ki1.3但絕緣電阻值仍很大的變壓器，建議再測 K2后再作判斷。值得注意的是：電氣絕緣在耐壓試驗時被擊穿，但此前測得的絕緣電阻（包括 K、 K2）并不低，這是因為這些缺陷還沒有貫通整個絕緣的緣故。可見， 僅憑絕緣電阻、Ki、 K2來判斷絕緣狀態(tài)的好壞是不夠可靠的。二、絕緣電阻和Ki、&的測量工具：手搖式兆歐表、數(shù)字式兆歐

38、表手搖式兆歐表的測量原理見教材圖 3-3。其中的G端為屏蔽端，是L、E2端及試品表面的泄漏電流不流過電流線圈，從而不 影響測量結(jié)果。（Q;為什么泄漏電流不流過電流線圈，就不影響測量結(jié)果？）注意事項：測量時要記錄環(huán)境溫度和濕度（是影響因素）。第二節(jié) 介質(zhì)損耗角正切的測量介質(zhì)損耗角正切tg 6是絕緣損耗的重要指標。他能反映電氣設(shè)備絕緣的整體性缺 陷或小容量試品的嚴重局部缺陷。例如，套管和電流互感器的tg 6若超過了表3-1中 規(guī)定的值，就意味著電介質(zhì)嚴重發(fā)熱。一、tg 6的測量方法（一）西林電橋（見圖3-5）外界電磁場會有干擾。消除干擾簡單有效的方法是：將電橋的低壓部分用接地的金屬網(wǎng)屏蔽起來，引線

39、全部采用屏蔽電纜。屬傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)型，電橋平衡工作量大，弊端多。現(xiàn)有自動平衡測量儀器，速度快，穩(wěn)定性高。另有3種方法見P70P71。二、影響tg 6測量的因素見 P71 P73.第三節(jié) 局部放電的測量作用：測定電氣設(shè)備在不同電壓下的局部放電強度和變化趨勢，可判斷絕緣內(nèi)是否存在 局部缺陷以及介質(zhì)老化的速度和目前的狀態(tài)。一、局部放電基本知識結(jié)合教材圖3-12講解。實際的測量裝置比較麻煩。交流電作用時：電壓較高時，半周期內(nèi)可以重復(fù)放電多次；直流電作用時：單位時間內(nèi)的放電次數(shù)遠低于交流電作用下的放電次數(shù)。原因：一旦氣隙被擊穿，空間電荷建立反電場，放電就熄滅。直到空間電荷通過介質(zhì)內(nèi)部電導(dǎo)中和，反電場減弱

40、到一定程度為止。所以直流下局部放電的破壞作用遠小 于交流下的破壞作用。 這也是直流下的工作電場強度可以大于交流工作電場強度的原 因。二、局部放電檢測方法（一）電氣檢測法見圖3-14。對藕合電容的要求：見P77。對阻塞阻抗的要求：見P77。二者原因：放電脈沖等效頻率很高。（二）非電檢測法見 P78。第四節(jié)電壓分布的測量電壓分布的測量主要運用于絕緣子/用的判斷測量絕緣子/用電壓分布的作用：電力系統(tǒng)中有大量絕緣子（線路絕緣子用、支柱絕緣子、高壓套管等）在運行，當 絕緣子/申某一部分因損壞而使絕緣電阻急劇下降時，則其表面電壓分布會有明顯的改 變。因此，測量絕緣子的電壓分布是發(fā)現(xiàn)絕緣子運行狀況是否良好的

41、手段。絕緣子/用的等效電路如教材圖3-15 （a）所示，圖3-15 （B）為一 500KV線路絕緣 子用的電壓分布曲線。C:每片絕緣子的本體電容CE:每片絕緣子的對地電容Q：每片絕緣子與高壓導(dǎo)線之間的電容由圖可見：靠近導(dǎo)線的1號絕緣子的電壓最大（約占總電壓的10%,這顯然是對絕 緣不利的。Q為什么？改善措施：安裝均壓環(huán)。例如，330KV勺線路絕緣子由19片絕緣子組成，首片電壓約11.5%,安裝均壓環(huán)后 降至7.1%。判斷方法：用正常分布曲線與實測分布曲線比較。一般當某片絕緣子電壓為正常值 一半以下時，可認為該片為劣質(zhì)絕緣子，又叫 低值或零值絕緣子。1、思考題：3-4, P812、參考資料：周澤

42、存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社3、課后分析（學(xué)生反映、經(jīng)驗教訓(xùn)、改進措施）：第四章絕緣的高電壓試驗教研室：電氣教研室教師姓名：謝彥斌課程名稱高電壓技術(shù)授課專業(yè)及班次05級電力本科班授課內(nèi)容1、工頻局電壓試驗2、直流高電壓試驗3、沖擊高電壓試驗授課方式及學(xué)時板書，3學(xué)時目的要求讓學(xué)生初步掌握產(chǎn)生交流、直流、沖擊等各種高電壓的試驗設(shè)備及測試方 法。重點與難點重點：1、工頻局電壓試驗2、直流高電壓試驗3、沖擊高電壓試驗 難點：1、工頻局電壓試驗2、直流高電壓試驗3、沖擊高電壓試驗講授內(nèi)容 及時間分配1、工頻局電壓試驗1節(jié)課2、直流高電壓試驗1節(jié)課3、沖擊高電壓試驗1節(jié)課教具黑板、粉筆參

43、考資料周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社。第一節(jié) 工頻高電壓試驗?zāi)康模簷z驗絕緣在工頻交流 工作電壓下的性能，在許多場合（儀器短缺、技術(shù)難度大） 也用來等效地檢驗絕緣對操作過電壓和雷電過電壓的耐受能力。教材中圖4-1為工頻高電壓試驗的基本線路。各元件的說明見圖下所示。其中：R的作用：限制被試品放電時試驗變壓器的短路電流不超過允許值，以及高壓繞組的電 壓梯度不超過危險值。Q的作用：限制球隙放電時的電流不致于燒傷球隙表面。一、高壓試驗變壓器工頻高壓試驗變壓器的特點：(與電力變壓器相比)(1)電壓高(2)容量小，體積小(3)絕緣裕度小(4)連續(xù)運行時間短(5)漏抗較大，短路電流較小。審級

44、試驗變壓器的特點：當單個試驗變壓器電壓超過500KV時，不僅在絕緣設(shè)計上有困難，在運輸上也有很 大困難。所以有必要采取用接式試驗變壓器，圖4-2所示為累接式審級試驗變壓器原理。T3的容量計算：P3 = U/4 = U2I2T2 的容量計算：P2 = U 3I 3 = U2I2 + U4I 4 = 2U2I 2 = 2P3Tl 的容量計算：Pl = U lI 1= U2I 2 + U3I 3 = U2I 2 + 2 U2I 2= 3U2I 2 = 3P3利用系數(shù)：3P3/ 3P 3+ 2P3+ P3 = 50%同理，n級利用率為：2/ (n+1)所以，一般用級數(shù)不超過3級。另外值得注意的是：各級

45、變壓器的接地部分往往是高壓繞組的中部，因為這可以減 少絕緣等級，如教材中 圖4-3所示。(如果是首段或尾端接地，則第一級對地絕緣應(yīng)該 是 750KM二、工頻高電壓的測量有關(guān)標準：IEC及我國國標都規(guī)定，工頻高壓的測量，無論是有效值還是峰值，都要求誤差不超過3%測量設(shè)備：1、球隙測壓器 (唯一能直接測量高達數(shù)兆伏的各類高電壓峰值)測量原理：外界條件不變時，擊穿電壓取決于球隙距離。將實測放電球隙距離與標 準球隙放電電壓表比較即可得知放電電壓。優(yōu)點：唯一能直接測量高達數(shù)兆伏的各類高電壓峰值。2、靜電電壓表測量原理：施加一穩(wěn)態(tài)電壓于一對平行平板電極(一版固定，一板可動)，施力于可動板使之與靜電力平衡，

46、即可反映外加電壓大小。優(yōu)點：不消耗能量，不改變被試品電壓，內(nèi)阻大，適合電壓等級不高的試驗。3、峰值電壓表(1)利用測量整流電容電流(見教材圖 4-5)(2)利用測量整流后電容器的充電電壓得到電壓峰值(見教材圖4-6)4、分壓器(配低壓表)測量原理：用分壓器分出小部分電壓進行測量，然后乘以分壓比即可。 三、試驗中應(yīng)注意的問題1、測量系統(tǒng)應(yīng)該直接接在被試品兩端。(因一般TO都是容性，易造成工頻升高)2、被試品兩端最好并聯(lián)保護球隙以免產(chǎn)生過電壓。3、試驗變壓器或調(diào)壓裝置的鐵心存在飽和現(xiàn)象導(dǎo)致波形畸變，可在其低壓繞組并聯(lián)L-C回路以提供諧波通道第二節(jié)直流高電壓試驗?zāi)康模簷z驗絕緣在直流電壓下的性能。有時

47、候一些大容量的交流設(shè)備（如長電纜段、電 力電容器）在工頻高壓下試驗時會出現(xiàn)很大的電容電流，因而容量要求很大， 此時可用直流高壓試驗代替。一、產(chǎn)生直流高電壓的方法工頻高壓整流成直流高壓。見教材中的半波整流回路（圖4-12）和倍壓整流回路（圖 4-13）。如欲獲得更高的直流電壓，可以倍壓整流回路為基礎(chǔ)，組成審級直流發(fā)生器（見圖 4-14）。圖4-14中的2'、2端口實際上就相當于圖4-13中的輸出端口（ 3與接地端）。很顯然，n級用接即可獲得2nUm直流高電壓。二、直流高電壓的測量有關(guān)標準：IEC、GB1、誤差3%2、脈動誤差10%方法：1、用棒棒間隙測壓器測量直流高電壓的最大值，以前所用

48、的球隙測壓器誤差大（僅限直流）。2、用靜電電壓表測直流高電壓的平均值。3、用高值電阻用接微安表或高值電阻分壓器配低壓儀表。三、直流高壓試驗和泄漏電流試驗試驗特點見教材P98。值得注意的是，對于大多數(shù)組合絕緣來說，他們在直流下的電氣強度遠高于交流電 壓下的電氣強度。所以，足以常見的直流耐壓試驗往往被列為某些交流電氣設(shè)備的絕緣 預(yù)防性項目。第三節(jié) 沖擊高電壓試驗?zāi)康模貉芯扛鞣N高壓電氣設(shè)備在雷電過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能。因此，許多電氣設(shè)備在作型式試驗、出廠試驗、大修后都要做沖擊高電壓試驗。教材中圖4-17、4-18為獲得沖擊電壓波前、波長波形的電路，4-19位合成回路。其中：R>&#

49、187; R R, GC2合成回路的原理分析：開關(guān)S合上后，C經(jīng)R向G充電，形成波前；同時 G、G向電阻R放電，形成波長。其中：R、G影響波前時間，Q、G影響波長時間。單級電壓發(fā)生器能產(chǎn)生的最高電壓一般不超過200300KV很顯然，欲得到更高的沖擊電壓，單級電壓發(fā)生器是無能為力的，此時可利用多級沖擊電壓發(fā)生器。2.多級沖擊電壓發(fā)生器多級沖擊電壓發(fā)生器可以產(chǎn)生高達數(shù)兆伏的沖擊電壓。工作原理：可簡單概括為“并聯(lián)充電，串聯(lián)放電”。教材中圖4-22為期原理圖。其中R 足夠大，Rd足包小.原理解釋如下：:首先調(diào)整各級球隙的距離，使 Fi的放電電壓略大于Uc, F2、F3的距離略大于Fi的 距離.：升高充

50、電電壓到Uc值，對各級電容器充電。：時間足夠長時各電容器皆可充電到 Uc,即點1、3、5、7電位為0,點2、4、6、8 位 “-U”。:給Fi發(fā)送一點火脈沖使Fi接通，由于RD足夠小，可認為點2與點3同電位，故點3電位由0變?yōu)椤?U”，則點4電位由“-U”變?yōu)椤?2U”（C上的電壓不能突變）：同時注意到R足夠大，短暫放電過程中可將其視為開路，故點 5電位仍為0.：此時F2上承受的電壓絕對值為2U,所以F2擊穿。：同理，F(xiàn)3、F4上承受的電壓絕對值為3U 4U,所以F3、F4擊穿。：F4擊穿后，各級電容器即串聯(lián)起來對 Rd R12、C2放電，在輸出端即可得幅值較高的 沖擊電壓波。容易推得：輸出幅

51、值約為U2m產(chǎn)nUc.上述兩沖擊波為雷電沖擊全波,對于帶繞組的變壓器類設(shè)備,G映求還要用標準沖擊截 波試驗。產(chǎn)生標準雷電沖擊截波（1.2/25us）的原理很簡單，只需在被試品上并聯(lián)一 個適當?shù)拈g隙，讓他在雷電沖擊全波的作用下?lián)舸┘纯伞Ｈ⒉僮鳑_擊高壓波的產(chǎn)生當電壓等級大于220KV時，操作沖擊過電壓的危害比較嚴重。 因此GB規(guī)定，220KV以上 的電氣設(shè)備在出廠試驗、型式試驗時都要操作沖擊電壓的耐壓試驗。產(chǎn)生操作沖擊電壓的方法：利用沖擊電壓發(fā)生器（與雷電同）：利用變壓器：利用沖擊電壓發(fā)生器對變壓器低壓繞組放電，在變壓器高壓繞組感應(yīng)出幅值很高的操作沖擊電壓波。見圖 4-26。：四、絕緣的沖擊高壓

52、試驗方法自習(xí)五、沖擊電壓的測量見 P106- P111。1、思考題：4-2, P111。2、參考資料：周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社3、課后分析（學(xué)生反映、經(jīng)驗教訓(xùn)、改進措施）：第五章電氣設(shè)備絕緣在線檢測與診斷教研室：電氣教研室教師姓名：謝彥斌課程名稱高電壓技術(shù)授課專業(yè)及班次05級電力本科班授課內(nèi)容1、電氣設(shè)備絕緣的狀態(tài)維 修2、電咨型設(shè)備絕緣在線檢 測3、金屬氧化物避雷器在線 檢測授課方式及學(xué)時板書，1學(xué)時目的要求讓學(xué)生初步掌握電容性設(shè)備絕緣、MOA的在線檢測方法。重點與難點重點：1、電氣設(shè)備絕緣的狀態(tài)維修2、電容型設(shè)備絕緣在線檢測3、金屬氧化物避雷器在線檢測難點：1、電氣

53、設(shè)備絕緣的狀態(tài)維修2、電容型設(shè)備絕緣在線檢測3、金屬氧化物避雷器在線檢測講授內(nèi)容 及時間分配1、電氣設(shè)備絕緣的狀態(tài)維修2、電容型設(shè)備絕緣在線檢測共1節(jié)課3、金屬氧化物避雷器在線檢測教具黑板、粉筆參考資料周澤存主編，高電壓技術(shù)（第二版），中國電力出版社。第一節(jié)電氣設(shè)備絕緣的狀態(tài)維修一、現(xiàn)行絕緣預(yù)防性試驗的不足電氣設(shè)備的維護大體經(jīng)歷了 3種方式：故障維修；預(yù)防維修或定期檢查；狀態(tài)維修 或預(yù)知維修。其中的預(yù)防性試驗已發(fā)展得比較完善，如：測量絕緣電阻、直流泄漏電流、直流耐 壓試驗、測量介質(zhì)損耗角正切、交流耐壓試驗等。但是近年發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的絕緣預(yù)防性試驗并非絕對可靠。具體見教材P113因此在運行電壓下對高

54、壓電氣設(shè)備絕緣進行在線檢測成為預(yù)防性試驗的重要組成部分。二、電氣設(shè)備絕緣的狀態(tài)維修概念：所謂狀態(tài)維修，根據(jù)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)來確定維修工作的內(nèi)容和時間，制定維修方案。這種維修方式稱為 狀態(tài)維修或預(yù)知維修。狀態(tài)維修的主要內(nèi)容：基于絕緣老化的狀態(tài)維修是狀態(tài)維修的主要內(nèi)容。關(guān)鍵是找到電 氣絕緣在各種應(yīng)力及運行環(huán)境下的老化機理。狀態(tài)維修的基礎(chǔ)是電氣絕緣的在線檢測與診斷。 常用的電氣絕緣的在線檢測方法見教材 中表5-1。第二節(jié)電容型設(shè)備絕緣在線檢測電容型設(shè)備的概念：全部或部分絕緣采用電容式絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)備。如：電容式電流互感 器、電容式電壓互感器、高壓電容式套管及耦合電容器等。數(shù)量約占發(fā)電廠、變電站設(shè) 備總數(shù)的4050%。檢測參數(shù)的選擇：介質(zhì)損耗角正切值、電容值、泄漏電流（對絕緣缺陷反應(yīng)較靈敏）。其中介質(zhì)損耗角正切值優(yōu)勢又是最典型的參數(shù)。介質(zhì)損耗角正切值的測量原理分析及主要因素問教材P11&第三節(jié)金屬氧化物避雷器在線檢測MO磨為過壓保護設(shè)備廣泛用于電力系統(tǒng)。在運行電壓下，MO即長期有電流通過，即通常所稱的總泄漏電流。它包括 阻性泄漏電 流和容性泄漏電流，前者是引起MOA劣化的主要原因，正常情況下占總泄漏電流的10%20%檢測方法：見教材 P118P1221、思考題：5-