高电压技术第二章讲稿液固介质的分析报告.pptVIP

中国梦是全国各族人民的共 同理想，也是青年应该牢固 树立的远大理想。 张一尘主编 第二章 主要内容： ?电介质的极化、电导及损耗、老化 ?液体电介质和固体电介质的击穿特性 介质极化.swf 电子式极化.swf 离子式极化.swf 偶极子极化.swf （3）电压的影响 在电场强度不很高时，tgδ不变； 在电场强度较高时， tgδ随电场强度升高而迅速增大。 第四节 液体电介质的击穿特性 1.“小桥”理论(即 :“气泡”击穿理论) 变压器油的击穿主要原因,在于杂质的影响, 而杂质是水分、受潮的纤维和被游离了的气泡等构成，它们在电场的作用下，在电极间逐渐排列成为小桥，从而导致击穿。 2. 影响液体电介质击穿电压的因素 （1）自身品质因素：杂质的多少（含水量、纤维量、气量） 通过标准油杯中变压器油的工频击穿电压来衡量油的品质 （2）温度 （3）电压作用时间 加压后短至几个微秒时，表现为电击穿，击穿电压很高。 当电压作用时间大于毫秒级时，表现为热击穿，击穿电压随作用时间增加而降低。 （4）电场均匀程度 电场愈均匀，杂质对击穿电压的影响愈大 分散性也愈大，击穿电压也愈高。 5.提高液体电介质击穿电压的措施 （1）过滤 （2）防潮 （3）脱气 （4）覆盖层 （5）绝缘层 （6）屏障 第五节 固体电介质的击穿 1.击穿形式 (1) 电击穿 (2) 热击穿 (3) 电化学击穿 2.影响因素 (1)电压作用时间 (2)电场均匀程度与介质厚度 (3)电压种类 (4)电压作用的累积效应 (5)受潮 3.提高击穿电压的措施 (1)改进制造工艺:尽可能清除介质中的杂质, 可以通过精选材料、改善工艺、真空干燥、 加强浸渍等方法。 (2)改进绝缘设计:尽可能使电场均匀 (3)改善运行条件:注意防潮、尘污，加强散 热冷却。 变压器排风散热 第六节 电介质的老化 老化的主要形式：电老化和热老化 1.电老化 在电场作用下的老化，主要由介质中的长期局部放电所致。局部放电带来的机械效应、热效应和氧化效应会使介质逐渐老化。 2.热老化 在受热作用下的老化。固体与液体的老化过程机理有别。 固体介质：热裂解、氧化裂解、交联、低分子挥发物的逸出等。物理表现——机械强度降低和电性能变差。 液体介质：氧化。物理表现——绝缘油颜色变深、粘度增大、绝缘性能下降。 绝缘材料的耐热等级 描写电介质电性能的四个物理量与对应的四个物理现象 1.电介质的极化 相对介电系数 2.电介质的电导 电导率 γ 3.电介质的损耗 介质损失角正切tgδ 4.电介质的击穿 电场强度E * * 高电压技术 液体和固体电介质的 绝缘特性 重点和难点： 极化、电导、损耗、老化的概念 击穿特性（特点） 基本要求：熟悉！ 第一节 电介质的极化 1.定义 电介质中的带电质点在电场作用下 沿电场方向作有限位移。 Qo=CoU 2. 相对介电系数εr 表征电介质在电场作用下的极化程度。 3. 极化的基本形式 (1) 电子式极化 特点: a. 极化所需时间极短 b. 极化时没有能量损耗 c.温度对极化影响极小 (2). 离子式极化 特点: a. 极化过程极短 b. 极化过程无能量损耗 c. 温度对极化有影响,极化随温度升高而增强 (3). 偶极子式极化 特点 a. 极化所需时间较长,因而与频率有关 b. 极化过程有能量损耗 c. 温度对极化影响很大,温度很高和很低时, 极化均减弱 (4). 夹层式极化 特点 在两层电介质的界面上发生电荷的移动 和积累,极化过程缓慢,并有损耗。 第二节 电介质的电导 1. 定义 介质在电场作用下,使其内部联系较弱的带电粒子作有规律的运动形成电流,即泄漏电流.这种物理现象称为电导。 表征电导过程强弱程度的物理量为电导率γ，或它的倒数电阻率ρo 2. 介质中的电流 (1) 电容电流ic 在加压初瞬间介质中的电子式极化和离子式极化过程所引起的电流,无损耗,存在时间极短。 (2) 吸收电流ia 有损极化所对应的电流,即夹层极化和偶极子极化时的电流,它随时间而衰减。 (3)泄漏电流 绝缘介质中少量离子定向移动所形成的电导电流,它不随时间而变化。 流过介质的电流i由三个分量组成： 3.吸收现象 固体电介质在直流电压作用下,观察到电路中的电流从大到小随时间衰减,最终稳定于某一数值,称为“吸收现象”。 介质干燥和嘲湿,吸收现象不一样,据此可判断绝缘性能的好坏。 第三节 电介质的