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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,一、考试题型,1、填空题（20分）,2、选择题(20分）,3、名词解释题(20分）,4、简答题（20分）,5、计算题（20分）,二、考试形式：闭卷,三、考试时间：.1.7。,第1页,计算题为第七章和第八章,为所讲过习题。,第2页,气体放电基本物理过程,气体中电离方式可分为,热电离,、,光电离,、,碰撞电离,和,分级电离,。,正离子撞击阴极,光电子发射,强场发射,热电子发射,电子从电极表面逸出所需能量可经过下述途 径取得,第3页,气体放电过程中，带电质点除在电场作用下,定向运动,，还可能因,扩散,和,复合,使带电质点在放电空间消失。,汤逊理论认为：在低气压、较小条件下，二次电子起源是正离子撞击阴极使阴极表面发生电子逸出。并引入 系数表示每个正离子从阴极表面平均释放自由电子数。,第4页,巴申定律,：出现在汤逊理论之前，总结了击穿电压与关系曲线，即,电场,不均匀系数,定义为间隙中最大场强 与平均场强 比值：,均匀电场 ,1,；稍不均匀电场 ,2,；极不均匀电场 ,4,。,第5页,电晕放电,是极不均匀电场所特有一个自持放电形式。开始出现电晕时电压称为电晕起始电压，而此时电极表面场强称为电晕起始场强。,棒板间隙,极性效应。,棒为,正极性,时，电晕起始电压比负极性时略高；,棒为,负极性,时，击穿电压较正极性时为高。,第6页,1.2 气体介质电气强度,实际工程应用中，,击穿电压,确实定方式以下：,参考一些,经典电极,击穿电压来选择绝缘距离；,依据实际,电极布置,情况，经过试验来确定。,第7页,空气间隙放电电压,影响原因,以下：,电场情况,电压形式,大气条件,第8页,外施电压,种类,包含,稳态电压,和,冲击电压,。,稳态电压,包含,直流,与,工频,电压，其特点为随时间改变率很小。,冲击电压,包含,雷电冲击电压,和,操作冲击电压,，其特点为连续时间极短。,第9页,均匀电场,：无极性效应，击穿时间短，击穿电压分散性小；,稍不均匀电场,：击穿前无电晕，极性效应不显著，工频击穿电压峰值及50冲击击穿电压几乎一致。,极不均匀电场,：电场不均匀程度对击穿电压影响减弱(因为电场已经极不均匀)，极间距离对击穿电压影响增大。,稳态电压,作用下击穿特点。,第10页,50冲击击穿电压比工频击穿电压峰值要高一些；,均匀电场,和,稍不均匀电场,间隙放电时延短，击穿分散性小，冲击击穿通常发生在波峰附近；,极不均匀电场,间隙放电时延长，冲击击穿常发生在波尾部分。,雷电冲击电压,作用下击穿特点。,第11页,U形曲线,极性效应,饱和现象,分散性大,邻近效应,操作冲击电压,作用下击穿特点。,第12页,电极形状,改进,空间电荷,对原电场畸变作用,极不均匀场中,屏障,采取,提升,气体压力,作用,高真空,和,高电气强度,气体采取,提升气体击穿电压办法,第13页,1.3,固体绝缘表面气体沿面放电,闪络是沿着整个固体绝缘表面发生放电；,滑闪放电是含有强垂直分量绝缘结构所特有放电形式；,绝缘子污秽放电,掌握提升沿面放电电压办法。,第14页,2.1 液体电介质极化与损耗,电介质极化形式,液体电介质介电常数,非极性和弱极性液体电介质介电常数，满足克莫方程,极性液体电介质介电常数：与频率温度关系,液体电介质损耗,极性和弱极性液体电介质损耗：电导损耗,极性液体电介质损耗,第15页,液体电介质电导,液体电介质离子电导,液体电介质中离子起源,液体电介质中离子迁移率,液体电介质电导率与温度关系,液体电介质电泳（胶粒）电导与华尔屯定律,液体电介质在强电场下电导,第16页,液体电介质击穿,高度纯净去气液体电介质电击穿理论,碰撞电离开始作为击穿条件,电子崩发展至一定大小为击穿条件,含气纯净液体电介质气泡击穿理论,电离化气击穿,热化气击穿,工程纯液体电介质杂质击穿,水分影响,固体杂质影响,第17页,固体电介质极化与损耗,非极性固体电介质只能发生,电子位移极化（,符合克莫方程）。,而极性固体电介质不但发生电子位移极化，还有极性分子,转向极化,；,无机晶体介质损耗主要起源于电导，无机玻璃包含了,热离子极化和松弛效应,，陶瓷介质,tan,相差很大；,非极性有机介质损耗由,杂质电导,引发，极性有机介质在不一样状态下 改变很大。,第18页,固体电介质电导,固体电介质电导分为三类：,离子电导,电子电导,表面电导,离子电导和电子电导是一个体积电流（取决于电介质物理特征参数），而表面电导是一个面电流（强烈受周围环境湿度、表面结构及污染情况等影响）。,第19页,在电场作用下，固体介质击穿可分为,电击穿,、,热击穿,和,不均匀电介质,击穿。,因为实际固体介质击穿还伴随有机械、热、化学等,复杂过程,，因而至今还没有建立起能够满意地解释全部击穿现象理论。,实际电气设备中固体介质击穿过程是错综复杂，常取决于介质,本身特征、绝缘结构形式和电场均匀性。,固体电介质击穿,第20页,绝缘电阻,是一切电介质和绝缘结构绝缘状态最基本,综合特征参数,。,电气设备中大多采取组合绝缘和层式结构，故在直流电压下都有显著,吸收现象,，测量吸收比可检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺点。,测量泄漏电流,从原理上来说，与测量绝缘电阻是相同，但它所加直流电压要高得多，能发觉用兆欧表所不能显示一些缺点，含有自己一些特点。,绝缘电阻、吸收比与,泄漏电流测量,第21页,测量绝缘电阻能有效地发觉以下缺点：,总体绝缘质量欠佳；绝缘受潮；两极间有贯通性导电通道；绝缘表面情况不良,。测量绝缘电阻不能发觉以下缺点：,绝缘中局部缺点：如非贯通性局部损伤、含有气泡、分层脱开等；绝缘老化。,第22页,介质损耗角正切测量,测量 值是判断电气设备绝缘状态地一项灵敏有效方法。,值测量，最惯用是西林电桥。,测量受一系列外界原因影响。如电磁干扰、温度等。试验中应尽可能采取屏蔽，移相法、倒相法、除污等方法消除这些影响。,第23页,第24页,局部放电测量,局部放电检测已成为确定产品质量和进行绝缘预防性试验主要项目之一。,试验内容包含测量视在放电量、放电重复率、局部放电起始电压和熄灭电压、放电详细部位。,表征局部放电参数主要有：视在放电量、放电重复率、放电能量等。,伴随局部放电会出现各种现象：包含电、光、噪声、气压改变、化学改变等。,第25页,绝缘油测试,在高压电气设备中，绝缘油得到了广泛应用，它主要是绝缘和散热作用。,变压器发生故障时，变压器油可能分解成各种气体散逸或者是溶解在绝缘油中，经过检测这些不一样气体种类和含量，能够判断变压器故障。,糠醛化合物是纤维性绝缘材料绝缘裂化特有产物，其起源含有唯一性、其浓度高低代表了变压器老化最正确指标。,第26页,会产生较大量各种烃类气体和 、等气体，因而把这类气体称为故障特征气体。,1.,看特征气体组分和主次,2.看特征气体含量,3.看特征气体含量随时间增加率,三比值法,第27页,工频高电压试验,本节主要介绍了工频高电压产生方法及其装置。,当所需试验电压很高时，常采取串级装置来产生所需高压。,4种测量工频高电压方法,工频高电压试验基本接线图和实施方法。,第28页,直流工频高压试验,取得直流高电压方法有,半波整流回路、倍压整流回路和串级直流发生器,。,6种直流工频高电压测量方法。,利用直流高压对电器设备进行耐压试验有主要实际意义，并伴随直流输电系统应用将会有更大发展。,第29页,冲击高电压试验,取得冲击高电压方法有,单级冲击电压发生器和多,级冲击电压发生器,。,冲击高电压两种测量方法：,分压器与数字统计仪和标准球间隙,。,电气设备内绝缘雷电冲击耐压试验采取,三次冲击法,。电力系统外绝缘冲击高压试验通常可采取15次冲击法。,第30页,波传输物理概念：,电压波和电流波沿线路传输过程实质上就是电磁波沿线路传输过程,。,波动方程解，波速和波阻抗计算,线路中传输任意波形电压和电流传输,前行波,和反方向传输,反行波,，满足算术,叠加定理。,均匀无损单导线上波过程,第31页,线路末端折射、反射,末端开路反射，在反射波所到之处电压提升1倍，而电流降为0。,末端短路反射在反射波所到之处电流提升1倍，而电压降为0。,末端接集中负载时折反射当R和z,1,不相等时，来波将在集中负载上发生折反射。,集中参数等效电路(彼德逊法则),波屡次折射、反射（网格法）,波折射和反射,第32页,波在多导线中传输,导线间耦合、耦合系数,第33页,波传输中衰减与畸变,波在实际线路中传输发生衰减和变形，有两个原因：,线路电阻和绝缘电导影响,冲击电晕影响,第34页,绕组中波过程,本节主要讲述电力系统变压器和旋转电机中波过程，波在绕组中传输将是重点。,变压器绕组中波过程,冲击电压作用下产生过电压，主要由变压器绕组内部,电磁振荡过程,和绕组之间,静电感应,、,电磁感应,过程所引发。这两个过程统称为变压器绕组波过程。,旋转电机绕组中波过程,第35页,雷电放电和雷电过电压,雷云形成主要是含水汽空气,热对流效应,。雷电源于,大气运动,。,雷电放电过程：,先导放电阶段,主放电阶段 余辉放电阶段,主要雷电参数有：,雷暴日及雷暴小时、地面落雷密度、主放电通道波阻抗、雷电流极性、雷电流幅值、雷电流等值波形、雷电流陡度等。,雷电过电压形成,直击雷过电压,感应雷过电压,第36页,避雷针作用是,吸引,雷电击于本身，并将雷电流快速泄入大地，从而使被保护物体免遭直接雷击。,避雷线，又称架空地线，简称地线。主要用于,输电线路,保护，也可用来保护发电厂和变电所。,避雷器实质上是一个,过电压限制器。,保护间隙,排气式避雷器,阀式避雷器,金属氧化物避雷器,防雷保护设备,第37页,电力系统防雷保护,通常采取,耐雷水平和雷击跳闸率,来表示一条线路耐雷性能和所采取防雷办法效果。,输电线路常采取,避雷线、降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘,等办法来进行防雷。,可按雷击点不一样把线路落雷分为三种情况：,绕击导线、雷击档距中央避雷线和雷击杆塔。,输电线路防雷计算,第38页,第39页,
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