第1章 高電壓絕緣2課件

第1章高電壓絕緣1.5復合絕緣體的絕緣性能

實際應用中，多把不同的絕緣組合起來構成復合絕緣結(jié)構，可以得到比各個單體擊穿場強都要高的擊穿場強。理解復合絕緣的性能的基礎：各個單體絕緣分擔的電壓。復合絕緣中的重要現(xiàn)象：局部放電、沿面放電。一、雙層介質(zhì)的電場分布兩層介質(zhì)的電場分布：當施加沖擊電壓時，場強與介電常數(shù)成反比，即介電常數(shù)小的介質(zhì)，場強大，故易擊穿。擊穿的容易程度按氣體、液體、固體排序。固體表面電荷的影響：固體表面帶有電荷時，加直流電壓，所加電壓幾乎全加在固體上，氣體、液體所加電壓小，固體先行擊穿的情況多。加交流電壓時，當固體表面所帶電荷極性和外加電壓的極性相反，氣體或液體上所加電壓將很大，容易發(fā)生局部放電。二、局部放電

--指電極間沒有連通的局限在部分地方的放電。

放電形態(tài)有3種：沿面放電氣隙放電氣泡放電三、沿面放電

沿面放電——沿著固體表面的氣體發(fā)生的放電。沿面閃絡——當沿面放電發(fā)展成貫穿性放電時，就稱為沿面閃絡，簡稱閃絡。電力系統(tǒng)中的絕緣事故，如輸電線路遭受雷擊時絕緣子的閃絡、污穢工業(yè)區(qū)的線路或變電所在雨霧天時絕緣子閃絡引起跳閘等，都是沿面放電造成的。1、不同絕緣結(jié)構的沿面放電特性沿面放電的發(fā)展主要取決于沿面放電路徑的電場分布。

1—電極；2—固體介質(zhì)；3—電力線1）均勻電場：特點：

擊穿電壓較高，但如有小氣隙、薄水膜等引起電場畸變的話，擊穿電壓會下降。

提高沿面擊穿電壓的方法：*將電極與介質(zhì)接觸面仔細研磨，緊密接觸；*在介質(zhì)端面上噴涂金屬，將氣隙短路；*改善材料的吸水性，干燥。2）強垂直分布的極不均勻電場

如穿墻套管絕緣子。2）強垂直分布的極不均勻電場

如穿墻套管絕緣子。2）強垂直分量的極不均勻電場其放電過程：電暈放電、細線狀火花放電、滑閃放電和沿面閃絡放電擊穿四個階段。擊穿電壓較低。

提高沿面擊穿電壓的方法：*增加法蘭處套管的外徑，以增加絕緣厚度；*采用介電系數(shù)小的介質(zhì)，如瓷-油組合絕緣；*在套管表面法蘭處，涂半導體漆或半導體釉。

絕緣子控制規(guī)則在工作電壓下，不允許發(fā)生強烈電暈。在過電壓下，不允許發(fā)生滑閃。3）強水平分量的極不均勻電場

如支柱絕緣子。擊穿電壓較低。提高沿面擊穿電壓的方法：

*改進電極形狀；*改善電極附近的電場。2、懸式絕緣子的電壓分布及閃絡特性

2、懸式絕緣子的電壓分布及閃絡特性

絕緣子串的機械強度與單個絕緣子相同。沿面閃絡電壓與絕緣子片數(shù)成正比。線路的絕緣水平由絕緣子片數(shù)決定。懸式絕緣子的電壓分布不均勻。絕緣子的電氣性能常用閃絡電壓來衡量，分為干閃電壓（戶內(nèi)絕緣子）和濕閃電壓（戶外絕緣子）。3、絕緣子表面

污穢時的沿面放電

——污閃3、絕緣子表面污穢時的沿面放電

——污閃防止污閃的措施：定期清掃（用干布擦拭或用帶電水沖洗）；加大爬距（增加絕緣子片數(shù)或使用防污絕緣子）；采用涂料（涂油或涂蠟）；采用半導體絕緣子、合成釉絕緣子。[名詞解釋]

絕緣子絕緣子俗稱瓷瓶，它是用來支持導線的絕緣體。絕緣子可以保證導線和橫擔、桿塔有足夠的絕緣。它在運行中應能承受導線垂直方向的荷重和水平方向的拉力。它還經(jīng)受著日曬、雨淋、氣候變化及化學物質(zhì)的腐蝕。因此，絕緣子既要有良好的電氣性能，又要有足夠的機械強度。絕緣子的好壞對線路的安全運行是十分重要的。[名詞解釋]

閃絡在高電壓作用下，氣體或液體介質(zhì)沿絕緣表面發(fā)生的破壞性放電。其放電時的電壓稱為閃絡電壓。發(fā)生閃絡后，電極間的電壓迅速下降到零或接近于零。閃絡通道中的火花或電弧使絕緣表面局部過熱造成炭化，損壞表面絕緣的現(xiàn)象稱為閃絡現(xiàn)象。沿絕緣體表面的放電叫閃絡。而沿絕緣體內(nèi)部的放電則稱為是擊穿。[名詞解釋]污閃污閃是指電氣設備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質(zhì)逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導電膜，使絕緣子的絕緣水平大大降低，在電力場作用下出現(xiàn)的強烈放電現(xiàn)象。防污閃的措施有很多，傳統(tǒng)的方法是春秋兩季的停電清掃，還有使用硅油、硅脂等涂料，合理的調(diào)節(jié)外絕緣的爬電比距，近年的有使用防閃增爬裙，使用RTV防污閃涂料等。

[案例1]1998—2002的5年中，珠海地區(qū)110～220kV線路共運行38.286百公里·年，在此期間共發(fā)生污閃跳閘9次，污閃跳閘率為0.24次/百公里·年，遠遠大于規(guī)程推薦值的0.1次/百公里·年。

[案例2]2002年2月22日凌晨，沈陽地區(qū)電網(wǎng)因濃霧發(fā)生大面積嚴重污閃，污閃造成了220kV供電系統(tǒng)崩潰，66kV及以下供電系統(tǒng)隨之崩潰和嚴重波動，直到午時1點供電才趨于平穩(wěn)，此次霧閃造成了化工廠全廠供電、供水、供汽中斷，常壓、催化裂解、氣體分餾、尿素脫蠟產(chǎn)品精制等生產(chǎn)裝置停車。特別是催化裝置的主風機、汽壓機等重要設備突然停機，一旦操作不慎極易引發(fā)爆燃爆炸事故。因此，電氣設備防污閃的新技術、新材料和新方法愈來愈受到人們的重視。

[案例3]1996年底至1997年初長江中下游6省1市持續(xù)大霧。久旱無雨后的華東污閃從安徽向江蘇、上海、浙江蔓延，同時污閃波及華中的江西、湖南、湖北。華東主網(wǎng)12條500kV線路跳閘62次，4條線路絕緣子斷串，3條導線落地；24條220kV線路跣閘60多次，