高電壓復(fù)習(xí)綱要(12班).doc

云母絕緣材料組成：介電材料、補(bǔ)強(qiáng)材料、粘結(jié)劑。云母制品：云母帶（電機(jī)線圈主絕緣）、云母板（絕緣墊片、避雷器零件）、云母箔（轉(zhuǎn)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(fù)，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(wú)色無(wú)味無(wú)毒、不燃、惰性，密度是空氣5倍，易液化。 化學(xué)：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(fù)電性，很強(qiáng)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(guān) 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(gè)或幾個(gè)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(zhì)點(diǎn)消失形式：受電廠力作用流入電極、擴(kuò)散、復(fù)合。湯遜理論：均勻電場(chǎng)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(chǎng)、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(duì)電場(chǎng)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(zhǎng)間隙。電暈放電：電場(chǎng)不均勻時(shí)，間隙上加電壓升高，在曲率半徑小的電極附近，電場(chǎng)強(qiáng)度將先達(dá)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(wú)線電通訊，和空氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化和腐蝕氣。限制電暈：改進(jìn)電極形狀，增大電極曲率半徑。極性效應(yīng)：對(duì)電極形狀不對(duì)稱的不均勻的電場(chǎng)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(fù)棒正板間隙 大于 正棒負(fù)板B. 電暈電壓：負(fù)棒正板間隙 小于 正棒負(fù)板標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間T1=（1.2+-30%）us, 半峰值時(shí)間T2=(50+-20%)us靜態(tài)擊穿電壓：長(zhǎng)時(shí)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(diào)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(shí)間關(guān)系來(lái)表示見習(xí)的沖擊絕緣特性，此曲線為曲線用途：過電壓保護(hù)、沿面放電、組合絕緣、比較不同設(shè)備絕緣沖擊電壓特性。避雷器和被保護(hù)設(shè)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(chǎng)S1和均勻電場(chǎng)S2伏秒特性 兩個(gè)間隙的伏秒特性相交時(shí)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(hù)變壓器不被擊穿。圖二：相交則雖然在沖擊電壓峰值較低時(shí)，避雷器先于變壓器擊穿，能對(duì)變壓器起保護(hù)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(hù)作用。提高氣體間隙擊穿電壓：改進(jìn)電極形狀、極不均勻電場(chǎng)中采用屏障、高氣壓、高真空、高電氣強(qiáng)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(wú)從發(fā)展。六氟化硫氣體具有高電氣強(qiáng)度的原因：電負(fù)性，易成負(fù)離子，削弱了游離過程，加強(qiáng)復(fù)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(zhì)表面的氣體發(fā)生放電。沿面閃絡(luò)：用來(lái)固定帶電部分的固體介質(zhì)在空氣中，在導(dǎo)體和空氣交界面放電，當(dāng)其發(fā)展為貫穿性空氣擊穿時(shí)。均勻電場(chǎng)沿面閃絡(luò)的原因：A固體介質(zhì)表面吸附氣體中水分形成水膜；B介質(zhì)表面電阻不均勻和截至表面有傷痕裂紋；C固體介質(zhì)與電極表面接觸不良，有氣隙。電場(chǎng)特點(diǎn)以及怎樣提高沿面閃絡(luò)電壓：套管（強(qiáng)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(shè)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(luò)電壓。濕閃電壓：表面潔凈的在淋濕時(shí)。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(qiáng)清掃C裝設(shè)風(fēng)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(shí)際大氣條件下的擊穿（閃絡(luò)）電壓換算到標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)：便于比較大氣條件：壓力、溫度、濕度會(huì)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(biāo)準(zhǔn)大氣條件：溫度度，壓力.，絕對(duì)濕度極化：在電場(chǎng)作用下電介質(zhì)表面出現(xiàn)束縛電荷。極化形式：電子式（時(shí)間短10-1410-15，程度和溫度頻率無(wú)關(guān)，彈性，無(wú)能損）、 離子式（時(shí)間短10-1210-13程度與頻率無(wú)關(guān)隨溫度升高升高，彈性，無(wú)能損）、 偶極子式（時(shí)間長(zhǎng)10-1010-2，程度與頻率有關(guān)與溫度無(wú)關(guān)，非彈性，有能損）、 夾層式（緩慢，非彈性，有能量損耗）。表征電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下極化程度的物理量是：介電常數(shù)（也電容率）電介質(zhì)極化在工程上的意義：作電容絕緣介電時(shí)希望大，其他希望小。幾種配合。與極化形式有關(guān)。判斷介質(zhì)受潮度。電導(dǎo)：在外電場(chǎng)作用下，這些帶電質(zhì)點(diǎn)做定向運(yùn)動(dòng)，形成電流。溫度越高電導(dǎo)越大。不同電介質(zhì)的電導(dǎo)特點(diǎn)：氣體（微小，主要是電子電導(dǎo)）。液體（離子電導(dǎo)和電泳電導(dǎo)，煩雜防潮）。固體（雜質(zhì)離子，體積表面都有電導(dǎo)，干凈絕緣可降低）。工程上的意義：判斷受潮，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱或擊穿，防潮涂有機(jī)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(yùn)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(zhì)，經(jīng)過一定時(shí)間極化過程結(jié)束后，流過電介質(zhì)的泄漏電流對(duì)應(yīng)的電阻稱絕緣電阻。絕緣電阻和電導(dǎo)關(guān)系：電導(dǎo)S 和電阻R互為倒數(shù)：R=1/S 。電介質(zhì)損耗的一個(gè)重要參數(shù)：介質(zhì)損失角 ,tan電介質(zhì)損耗在工程上的意義：tan越小越好，應(yīng)用在電氣絕緣性實(shí)驗(yàn)。純凈液體擊穿：電場(chǎng)下，陰極強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射或熱發(fā)射出來(lái)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(dǎo)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(zhì)、溫度、電場(chǎng)均勻程度、電廠作用時(shí)間、壓力。提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的方法：1.提高保持油質(zhì)量（過濾防潮祛氣）2.采用固體介質(zhì)降低雜質(zhì)的影響（覆蓋層絕緣層屏障）固體電介質(zhì)擊穿機(jī)理（特點(diǎn)）：A電擊穿（擊穿電壓高時(shí)間短，穿前介質(zhì)發(fā)熱不顯著，擊穿電壓和電場(chǎng)均勻程度有關(guān)與溫度無(wú)關(guān)）、B熱擊穿（擊穿電壓低時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)熱顯著，擊穿電壓與介質(zhì)溫度有關(guān)）、C電化學(xué)擊穿（由于老化）。影響固體電介質(zhì)擊穿電壓因素：電壓作用時(shí)間、溫度、電場(chǎng)均勻程度、典電壓種類、累積效應(yīng)、受潮、機(jī)械負(fù)荷。提高固體電介質(zhì)擊穿電壓：改進(jìn)制造工藝、改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)、改善絕緣運(yùn)行條件。電介質(zhì)的老化：電氣設(shè)備絕緣用的固體及液體電介質(zhì)長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生物理和化學(xué)變化，其性能逐漸劣化，強(qiáng)度降低，介質(zhì)損耗電導(dǎo)增大等。電介質(zhì)老化的類型：電老化、熱老化、受潮老化、機(jī)械力的影響。引起老化的因素：熱電機(jī)械力作用，水分氧氣等作用，以及相互作用。耐熱性：保證其運(yùn)行安全可靠時(shí)能承受的最高允許溫度。它分：短時(shí)耐熱性、熱劣化、長(zhǎng)期耐熱性。溫度高，絕緣老化速度快，壽命短。耐熱等級(jí)：YAEBFHC油浸式變壓器A小型電動(dòng)機(jī)B大型發(fā)電機(jī)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(yàn)（特點(diǎn)）包括：絕緣特性實(shí)驗(yàn)（電壓低，非破壞性實(shí)驗(yàn)。查出缺陷性質(zhì)和發(fā)展程度，不推斷耐壓水平）、絕緣的耐壓試驗(yàn)（電壓高，破壞性實(shí)驗(yàn)。反映耐壓水平，不揭示缺陷）。絕緣預(yù)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(shí)驗(yàn)吸收比：K1在同一次試驗(yàn)中，60s時(shí)的絕緣電阻值R60與15s時(shí)的R15之比。極化指數(shù)：K2在同一次試驗(yàn)中10min時(shí)絕緣電阻R10min與1min的R60比。何時(shí)候需測(cè)極化指數(shù)：大容量設(shè)備，其極化和吸收過程長(zhǎng)，吸收比不足反映絕緣介質(zhì)吸收電流全過程，會(huì)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(dá)穩(wěn)定事件長(zhǎng)，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(shí)間短，K1小，接近1。測(cè)量時(shí)要注意：選合適電壓等級(jí)的兆歐表、測(cè)試前斷開被試品的電源及被試品與其他設(shè)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(dǎo)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(cè)量泄漏電流能比測(cè)量絕緣電阻更有效地發(fā)現(xiàn)某些缺陷：測(cè)量泄漏電流時(shí)所加的直流電壓一般要比兆歐表電壓高，并可任意調(diào)節(jié)。這些缺陷有：瓷質(zhì)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(cè)量介損能發(fā)現(xiàn)：受潮2穿透性導(dǎo)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(yán)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(cè)量介損注意事項(xiàng)：1測(cè)試高壓接線的對(duì)地絕緣 2儀器可靠接地 3對(duì)大型變壓器的局部缺陷，介質(zhì)損失角測(cè)量靈敏度較低。 直流高電壓的測(cè)量方法： 1用靜電電壓表測(cè)量 2用電阻分壓器配合低壓儀表測(cè)量 3用高值電阻與直流微安表串聯(lián) 4用球隙測(cè)量 5在實(shí)驗(yàn)變壓器低壓側(cè)測(cè)量試驗(yàn)變壓器特點(diǎn)：輸出額定電壓高容量小時(shí)間短絕緣層厚，高壓繞組一端接地。對(duì)試驗(yàn)變壓器要求：高壓繞組額定電壓不小于被試品實(shí)驗(yàn)電壓。試驗(yàn)變壓器的容量：S=2 pai f CU2 * 10 - 3 國(guó)產(chǎn)容量從39000KVA工頻高壓試驗(yàn)調(diào)壓方式有：調(diào)節(jié)電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振的工頻耐壓實(shí)驗(yàn)、調(diào)節(jié)頻率。工頻高壓的測(cè)量方法：變壓器低壓測(cè)量、高壓測(cè)量。高壓側(cè)測(cè)量的方法的方法：用靜電電壓表測(cè)量（有效值）、用電容分壓器配低壓儀表測(cè)量、用球隙測(cè)量（峰值）、用電壓互感器測(cè)量。倍壓整流電路的工作原理：電源為負(fù)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(shí)N級(jí)的整流電路可輸出2NUm的直流電壓。雷電放電過程：先導(dǎo)、主放電、余光 。 雷電通常是負(fù)極性。避雷針（線）的作用：直擊雷防護(hù)。保護(hù)建筑本身不受雷電損害，以減弱雷擊時(shí)巨大的雷電流沿著建筑泄入大地的過程中對(duì)建筑內(nèi)空間影響。避雷針用在：保護(hù)發(fā)電廠和變電站。配電構(gòu)架上或獨(dú)立架設(shè)。避雷線用在：保護(hù)線路。架設(shè)在線路三相導(dǎo)線上方，也可以保護(hù)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(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)作用電壓超過一定幅值后避雷器總是先動(dòng)作，通過它自身泄放掉大量的能量，限制過電壓，保護(hù)設(shè)備。避雷器類型：A保護(hù)間隙：310KV配電線路。發(fā)電廠變電站進(jìn)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(jìn)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(jiǎn)述閥式避雷器的類型：普通（見習(xí)中的電場(chǎng)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(qiáng)的間隙）閥式避雷器特點(diǎn)：閥片伏安特性非線性，殘壓不大，低于保護(hù)設(shè)備耐受限度。簡(jiǎn)述金屬氧化物避雷器的結(jié)構(gòu)。金屬氧化物避雷器有何特點(diǎn)？接地：地面上設(shè)備或回路中某節(jié)點(diǎn)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(hù)、防雷（不超過30）、防靜電。接地電阻R = Ef / I雷電過電壓有：感應(yīng)雷過電壓，直擊雷達(dá)電壓衡量輸電線路防雷性能優(yōu)劣的指標(biāo)：耐雷水平、雷擊跳閘率 防雷措施：架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、架設(shè)耦合地線、不平衡絕緣方式、消弧線圈接地、裝設(shè)自動(dòng)重合閘、派其實(shí)避雷器、線路型金屬