高电压技术()分析报告.pptVIP

西南交通大学电气学院 第二章 液体和固体介质的电气特性 固体电介质作用：绝缘 固定导体、非导体材料 液体电介质作用：绝缘 冷却 灭弧 电介质主要参数：γ—电导率 ε —介电常数 tanδ—介质损耗角正切 Eb—击穿场强 2.1.1 电介质极化 电介质的极化：在外电场作用下，使介质中彼此中和的正 负电荷产生位移，介质表面出现束缚电荷 介电常数ε—表示电介质极化强弱。 平行平板电容器： 2.2 液体介质的击穿 液体介质主要有天然的矿物油和人工合成油及蓖麻油等植物油。并不是完全纯净，含有水分、气体、固体微粒 一、纯净液体介质的击穿理论 (一)电子碰撞电离理论 在外电场足够强时，电子在碰撞液体分子可引起电离，使电子数倍增，形成电子崩。同时正离子在阴极附近形成空间电荷层增强了阴极附近的电场，使阴极发射的电子量增多，导致液体介质击穿。 纯净液体介质的击穿要比气体介质高得多。 (二)气泡击穿理论 液体分子由于电子碰撞电离产生气泡。 气泡先发生电离，电离出来带电粒子撞击油分子，使它又分解除气体。气泡在电场中排列成气体小桥，击穿可能在此通道中发生。 二、工程用变压器油的击穿过程及其特点 气泡击穿理论来解释工程用变压器油的击穿过程。 由于水和纤维的εr很大，易沿电场方向极化定向，并排列成杂质小桥。 杂质小桥贯穿两极时，因小桥电导大，导致泄漏电流增大，发热促使杂质中水分汽化，气泡被极化后体积膨胀，出现气泡小桥，沿气体小桥发生击穿。 判断变压器油的质量，主要依靠测量电气强度、tanδ、含水量等。 2.3 固体介质的击穿 固体击穿由电过程（电击穿）、热过程（热击穿）、电化学（电化学击穿）引起的。 固体击穿后，会在击穿路径留下放电痕迹，永远丧失其绝缘性能、为非自恢复绝缘。 一、固体介质的击穿理论 (一)电击穿理论 电击穿 是指仅仅由于电场的作用而直接使介质破坏并丧失绝缘性能的现象。 原因：介质中少量的自由电子被电场加速后，撞击固体分子，产生碰撞电离，引起电子崩，破坏固体介质晶格结构导致击穿。 特点：⑴击穿时间极短 ；⑵电击穿场强高，可达105~106kv/m， （3）击穿电压与环境温度无关；与电压作用时间无关；介质不发热不显著；电场的均匀程度对击穿有显著影响。 (二)热击穿理论 由于固体介质内热不稳定造成的， 发热大于散热，介质温度将不断上 升，导致介质分解、熔化、碳化或 烧焦，从而引起热击穿。 热平衡问题。 介质的发热和散热与其 温度关系 a－稳定的热平衡点 b－不稳定的热平衡点 (三)电化学击穿 由于介质内部发生局部放电等原因，使绝缘劣化，电气强度逐步下降并引起击穿的现象。 局部放电是介质内部的缺陷（如气隙或气泡）引起的局部性质的放电。 原因： 1)产生活性气体对介质氧化、腐蚀 2)温升使局部介质损耗增加 3)切断分子结构，导致介质破坏 电化学击穿场强与加电压 时间的关系，见图2-13 二、影响固体介质击穿电压的主要因素 (一)电压作用时间 (二)电场均匀程度 (三)温度 (四)受潮 (五)累积效应 当介质内部出现局部损伤，并留下局部碳化、烧焦或裂缝等痕迹。多次加电电压时，局部损伤会逐步发展。导致击穿电压下降。 第二篇 电气设备绝缘试验 绝缘往往是电力系统中的薄弱环节，绝缘故障通常是引发电力系统事故的首要原因 借助于各种绝缘试验来检验和把握绝缘的状态和性能 绝缘试验可分为非破坏性试验和破坏性试验两类 非破坏性试验：主要检测除电气强度以外的其他电气性能，不损伤绝缘，具有非破坏性的性质 破坏性试验：检测绝缘的电气强度，如耐压试验和击穿试验，具有破坏性质，所加的电压很高，以考验绝缘耐受各种过电压的能力，可能