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2024
04-01

間歇電弧接地過電壓及過電壓產生原因
一、過電壓產生原因間歇電弧接地過電壓發生于中性點不接地(也稱中性點絕緣)的系統中。為什么要采用中性點不接地呢？主要是因為這種系統的供電可靠性高。單相接地故障是系統運行時的主要故障形式。在中性點不接地系統中發生單相接地，如圖9-1中所示A相接地時，由于中性點對地絕緣，所以A相與C相、A相與B相通過對地電容C2和C3構成回路，無短路電流流過接地點。此時流過接地點的電流為電容電流(由于容抗很大)；與此同時，系統三相電源電壓仍維持對稱不變，所以這種系統在一相接地情況下，不必立即切除線路，中斷對用戶的供電
2024
04-01

操作過電壓的一般特性
操作過電壓是在電力系統中由于操作所引起的一類過電壓。這里所稱的操作，包括正常的操作如空載線路的合閘與分閘等，還包括非正常的故障，如線路通過間歇性電弧接地。操作過電壓是內部過電壓中的一類。產生操作過電壓的原因是：在電力系統中存在儲能元件的電感與電容，當正常操作或故障時，電路狀態發生了改變，由此引起了振蕩的過渡過程，這樣就有可能在系統中出現超過正常工作電壓的過電壓，這就是操作過電壓。在振蕩的過渡過程中，電感的磁場能量與電容的電場能量互相轉換。在某一瞬間儲存于電感中的磁場能量會轉變為電容中的電場能量，
2024
04-01

工頻電壓擊穿實驗的工頻過電壓
內過電壓和工頻過電壓概況：由于電力系統中某些內部的原因引起的過電壓稱為內過電壓。引起電力系統中出現內過電壓的主要原因有：系統中斷路器(開關)的操作、系統中的故障(如接地)以及系統中電感、電容在特定情況下的配合不當。根據過電壓特點和產生原因的不同，電力系統的內過電壓包括兩類，即暫時過電壓和操作過電壓。操作過電壓是在電網從一種穩態向另一新穩態的過渡過程中產生的，其持續時間較短，而暫時過電壓基本上與電路穩態相聯系，其持續時間較長。暫時過電壓包括工頻過電壓和諧振過電壓。由于電力系統中存在儲能元件的電感和
2024
04-01

高壓絕緣電氣設備的高電壓擊穿實驗介紹
電力系統中的高壓電氣設備，除了承受長時期的工作電壓作用外，在運行過程中，還可能會承受短時的過電壓和操作過電壓的作用。高壓試驗就是用來檢驗高壓電氣設備在過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能或保護性能。由于高壓試驗本身的復雜性等原因，電氣設備的交接及預防性試驗中，一般不要求進行高壓試驗。電壓試驗采用全波電壓波形或截波電壓波形，這種電壓持續時間較短，約數微秒至數十微秒，它可以由電壓發生器產生；操作電壓試驗采用操作電壓波形，其持續時間較長，約數百至數千微秒，它可利用電壓發生器產生，也可利用變壓器產生。許多
2024
04-01

直流泄漏電流的測量與直流耐壓試驗
一、直流泄漏電流的測量測量泄漏電流和用絕緣電阻表測量絕緣電阻的原理相同，不過直流泄漏電流試驗中所用的直流電源一般均由高壓整流設備供給，用微安表來指示泄漏電流，它比用絕緣電阻表測絕緣電阻*之處是試驗電壓高，并可以隨意調節，對不同電壓等級的被試設備施以相應的試驗電壓，可比絕緣電阻表測絕緣電阻更有效地發現一些尚未貫通的集中性缺陷，同時，在試驗的升壓過程中，可以隨時監視微安表的指示，以便及時了解絕緣情況。另外，微安表比絕緣電阻表讀數靈敏。圖3-20為某發電機的直流泄漏電流隨所加直流電壓的變化曲線。在同一
2024
03-29

工頻耐壓試驗與絕緣強度設備的介紹
工頻耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度的有效和最直接的方法。它可用來確定電氣設備絕緣的耐受水平，它可以判斷電氣設備能否繼續運行。它是避免在運行中發生絕緣事故的重要手段。工頻耐壓試驗時，對電氣設備絕緣施加比工作電壓高得多的試驗電壓，這些試驗電壓稱為電氣設備的絕緣水平。耐壓試驗能夠有效地發現導致絕緣抗電強度降低的各種缺陷。為避免試驗時損壞設備，工頻耐壓試驗必須在一系列非破壞性試驗之后再進行，只有經過非破壞性試驗合格后，才允許進行工頻耐壓試驗。對于220kV及以下的電氣設備，一般用工頻耐壓試驗來考驗其耐受
2024
03-29

局放、電壓擊穿、絕緣強度、介電常數有哪些關聯
高壓設備絕緣內部不可避免地存在著一些氣泡、空隙、雜質和污穢等缺陷。這些缺陷有些是在制造過程中未去凈的，有些是在運行過程中由于絕緣介質的老化、分解而產生的。在運行中這些缺陷會逐漸發展。在強電場作用下，當這些氣隙、氣泡或局部固體絕緣表面上的場強達到一定數值時，有缺陷處就可能產生局部放電。局部放電并不立即形成貫穿性的通道，而僅僅分散地發生在極微小的局部空間內，故在當時它幾乎并不影響整個介質的電壓擊穿。但是，局部放電所產生的電子、離子在電場作用下運動，撞擊氣隙表面的絕緣材料，會使電介質逐漸分解、破壞。放
2024
03-29

高低頻下測量介質損耗角正切的原理
如前所述，介質損耗角正切tanδ是在交流電壓作用下，電介質中電流的有功分量與無功分量的比值，它是一個無量綱的數。在一定的電壓和頻率下，它反映電介質內單位體積中能量損耗的大小，它與電介質的體積尺寸大小無關。因此，能從測得的tanδ數值直接了解絕緣情況。介質損耗角正切tanδ的測量是判斷絕緣狀況的一種比較靈敏和有效的方法，從而在電氣設備制造、絕緣材料的鑒定以及電氣設備的絕緣試驗等方面得到了廣泛的應用，特別對受潮、老化等分布性缺陷比較有效，對小體積設備比較靈敏，因而tanδ的測量是絕緣試驗中一個較為重
2024
03-29

絕緣體積電阻率與表面電阻率的工作原理與測試方法
一、絕緣體積電阻率與表面電阻率的工作原理絕緣電陽表(亦稱兆歐表或搖表)，它是測量設備絕緣電阻的專用儀表，它的原理接線圖如圖3-2所示，圖中M為手搖(或電動)直流發電機（也可能是交流發電機通過晶體二極管整流代替)作為電源，它的測量機構為流比計N，它有兩個繞向相反日互相垂直固定在一起的電壓線圈LU和電流線圈LA，它們處在同一個永磁磁場中(圖中未畫出)，它可帶動指針旋轉，由于沒有彈簧游絲，故沒有反作用力矩，當線圈中沒有電流時，指針可以停留在任意的位置上。絕緣電阻表的端子“E”接被試品的接地端，端子“L
2024
03-29

固體電介質的擊穿場強、電壓擊穿影響因素
固體電介質的擊穿與氣體、液體電介質的擊穿比較，主要有兩點不同：一是固體電介質的擊穿場強一般比氣體和液體電介質高，例如在均勻電場中，云母的工頻擊穿場強可達2000～3000kV/cm；二是固體電介質擊穿后其絕緣性能不能恢復。擊穿以后在介質中留有不能恢復的痕跡，如貫穿兩電極的熔洞、燒穿的孔道、開裂等，撤去電壓后不能像氣體、液體電介質那樣恢復絕緣性能。一、固體電介質的擊穿形式固體電介質有三種擊穿形式，不同形式的擊穿過程不同，擊穿場強和擊穿時間也不同。1.電擊穿固體電介質的電擊穿過程與氣體相似，由碰撞游
2024
03-28

提高液體電介質絕緣油電壓擊穿的措施
提高液體電介質電壓擊穿的措施由于雜質對液體電介質電壓擊穿有很大影響作用，所以提高電壓擊穿首先要減少雜質，其次是降低雜質對電壓擊穿的影響作用。具體措施主要有：1.過濾將絕緣油在壓力下連續通過裝有大量事先烘干的過濾紙層的過濾機，將油中碳粒、纖維等雜質濾去，油中部分水分及有機酸也被濾紙所吸收。運行中，常采用此法來恢復絕緣油的絕緣性能。2.防潮油浸式絕緣在浸油前必須烘干，必要時可用真空干燥法去除水分。有些電氣設備如變壓器，不可能全密封時，則可在呼吸器的空氣入口處放置干燥劑，以防止潮氣進入。3.脫氣常用的
2024
03-28

影響液體電介質電壓擊穿的因素
影響液體電介質電壓擊穿的因素液體電介質電壓擊穿的大小既決定于其自身品質的優劣，也與外果因素，如溫度、電壓有關。1.液體電介質的自身品質液體電介質的品質決定于其所含雜質的多少。含雜質越多，品質越差，電壓擊穿越低。變壓器油的品質通常采用標準油杯中變壓器油的工頻電壓擊穿來衡量。由于在均勻電場中雜質對電壓擊穿的影響要比在不均勻電場中大，所以標準油杯中電極做成如圖2-12所示的形狀。下面具體討論影響品質的各種因素與電壓擊穿的關系。(1)含水量。含水量對液體電介質電壓擊穿影響較大。當含水量極微小時，水分均以
2024
03-28

絕緣油等液體的擊穿電壓機理
用于高壓電氣設備中的液體電介質除了用作絕緣之外，還起冷卻(如在油浸式電力變壓器中)以及滅弧(如在油斷路器中)作用。日前常用的液體電介質主要是從石油中提煉出來的碳氫化合物的礦物油，除了這些礦物油之外還有蓖麻油、人工合成的硅油、十二烷基苯等，但它們不如礦物油應用廣泛。根據用途不同，這些液體電介質分別稱為變壓器油、電容器油和電纜油，下面以變壓器油為例討論液體電介質的擊穿。一、變壓器油的擊穿機理純凈液體電介質的擊穿過程與氣體擊穿過程很相似，也是由液體中帶電質點的碰撞游離導致擊穿，但擊穿場強要高得多(可達
2024
03-28

介質損耗因子、介質損耗角正切基本概念與影響因素
一、介質損耗的基本概念1.介質損耗電介質在電場作用下(加電壓后)，要發生極化過程和電導過程。有損極化過程有能量損耗；電導過程中，電學性泄漏電流流過絕緣電阻當然也有能量損耗。損耗程度一般用單位時間內損耗的能量，即損耗功率表示。這種電介質出現功率損耗的過程稱為介質損耗。顯然，介質損耗過程隨極化過程和電導過程同時進行。介質損耗掉的能量(電能)變成了熱能，使電介質溫度升高。若介質損耗過大，則電介質溫度將升得過高，這將加速電介質的熱分解與老化，最終可能導致絕緣性能的失去，所以研究介質損耗有十分重要的意義。
2024
03-28

固體電介質的體積絕緣電阻率與表面絕緣電阻率
一、電介質電導的概念與電導率電介質的基本功能是將不同電位的導體分隔開，它應是不導電的，但這種不導電并非絕對不導電，而是導電性非常差，在電介質內部或多或少存在數量很少的帶電粒子，它們在電場作用下(當加上電壓后)會不同程度地作定向移動而形成傳導電流（即電導電流)，這就是電介質的電導過程。與導體的導電過程相比，在電介質電導過程中所流過的電導電流是非常小的。表征電導過程進行強弱程度的物理量為電導率γ，或它的倒數——電阻率ρ。電介質的電阻率一般為1010~1024Ω·cm，而導體的電阻率僅為10-6~10
2024
03-27

液體和固體電介質的相對介電系數與絕緣擊穿強度
電氣設備中，除了某些地方(如GIS設備)有采用氣體作為絕緣外，廣泛采用的是固體和液體電介質。這是因為固體、液體電介質的絕緣強度要比氣體大許多，用它們作電氣設備的內絕緣可以縮小結構尺寸；載流導體的支承需要固體電介質；液體電介質可兼作冷卻與滅弧介質。然而，液體和固體電介質的擊穿有各自的特點，與氣體的擊穿有很大的不同。本章討論液體和固體電介質在電場強度較高時的擊穿特性，以及在電場強度相對不是很高時，電介質中所發生的極化、電導和損耗物理過程，以及液體、固體電介質的老化問題。第一節電介質的極化一、極化的概
2024
03-27

空氣中測試擊穿電壓時沿面閃絡、放電、爬電現象
電力系統中，電氣設備的帶電部分總要用固體絕緣材料來支撐或懸掛。絕大多數情況下，這些固體絕緣是處于空氣之中。如輸電線路的懸式絕緣子、隔離開關的支柱絕緣子等。當加在這些絕緣子的極間電壓超過一定值時，常常在固體介質和空氣的交界面上出現放電現象，這種沿著固體介質表面氣體發生放電稱為沿面放電。當沿面放電發展成貫穿性放電時，稱為沿面閃絡，簡稱閃絡。沿面閃絡電壓通常比純空氣間隙的電壓擊穿低，而且受絕緣表面狀態、污染程度、氣候條件等因素影響很大。電力系統中的絕緣事故，如輸電線路遭受雷擊時絕緣子的閃絡、污穢工業區
2024
03-27

提高絕緣強度的方法
在高壓電氣設備中經常遇到氣體絕緣間隙，總希望能采用盡量小的間隙距離，以減小設備的尺寸。為此需要采取措施，以提高氣體間隙的絕緣強度。從本章第六節分析影響氣體間隙絕緣強度的各種因素可得，提高氣體間隙絕緣強度的方法不外乎兩個途徑：一個是改善電場分布，使之盡量均勻；另一個是利用其他方法來削弱氣體間隙中的游離過程。以下對這兩類措施作一簡單的介紹。一、改善電場分布的措施由前述可知，均勻電場和稍不均勻電場中氣體間隙的平均擊穿場強比極不均勻電場中氣體間隙的要高得多。電場分布越均勻，則間隙的平均擊穿場強也越高，因
2024
03-27

大氣條件對電壓擊穿的影響
空氣間隙及電氣設備外部絕緣的電壓擊穿受到大氣壓力，溫度和濕度的影響。在不同的大氣條件下，空氣間隙及電氣設備外部絕緣的電壓擊穿必須換算到標準大氣條件下才能進行比較。我國規定的標準大氣條件是：大氣壓力P0=101kPa、溫度t0=20℃，濕度f0=11g/m3。在實際試驗條件下空氣間隙的電壓擊穿和標準大氣條件下空氣間隙的電壓擊穿可以通過相應的校正系數換算求得。一、相對密度不同時電壓擊穿的影響當氣體的溫度或壓力改變時，其結果都反映為氣體相對密度的變化，空氣的相對密度δ為試驗條件下的密度與標準大氣條件下
2024
03-27

操作電壓下氣隙的擊穿電壓特性
電力系統在操作或發生事故時，因狀態發生突然變化而引起電感和電容回路的振蕩產生過電壓，稱為操作過電壓。操作過電壓的峰值可高達最大相電壓的3~3.5倍，因此為保證安全運行，需要對高壓電氣設備的絕緣考察其耐受操作過電壓的能力。在電力系統中的操作過電壓作用下空氣間隙的擊穿特件，過去曾認為與工頻電壓的擊穿特性差別不大，其電壓擊穿介于電壓擊穿和工頻電壓擊穿之間，一般可以引入某個操作系數把操作過電壓折算成等效工頻電壓來考慮，故早期的工程實踐中，常采用工頻電壓試驗來考驗絕緣耐受操作過電壓的能力。近20年來，隨著

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