第三章液体和固体介质的电气特性概述.pptVIP

本章重要知识点 3.组合绝缘的电气强度 了解油-屏障绝缘的结构，原理； 了解油纸绝缘的结构，原理； 掌握组合绝缘中电场分布的规律（均匀电场中双层介质模型相关公式）。 3.2 液体介质的击穿 三、影响变压器油击穿的主要因素 1.油的品质 含纤维量 吸湿 小桥 击穿 含碳量 增强局部电场 吸附水分、气体 含气量 气泡析出 小桥 击穿 气体与油反应 氧化、老化 3.2 液体介质的击穿 三、影响变压器油击穿的主要因素 标准油杯中变压器油工频击穿电压与温度的关系 1-干燥的油； 2-受潮的油 2.温度 3.2 液体介质的击穿 三、影响变压器油击穿的主要因素 稍不均匀电场中变压器油的伏秒特性曲线 3.电压作用时间 3.2 液体介质的击穿 三、影响液体介质击穿的主要因素 变压器油工频击穿电压与压力的关系 4.油压的影响 3.3 固体介质的击穿 固体介质的击穿事故 固体介质在电气工 程领域应用广泛 击穿事故频发， 损失巨大 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 固体介质击穿 气体介质击穿 液体介质击穿 熔 化 烧 穿 裂 纹 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 固体介 质击穿 电击穿 热击穿 电化学击穿 局部放电 树枝状击穿 漏电起痕 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电击穿 阴极 阳极 切断 碰撞电离 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电击穿特点 击穿场强高、时间短 与环境温度无关 介质发热不显著 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电击穿发生的场合 介质电导小、散热条件很好、 内部无局部放电时发生 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 热击穿 阴极 阳极 + - + - + - 热效应 熔化、烧穿、碳化 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 热击穿的影响因素 介质损耗 导热、散热系数 介质厚度 环境温度 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电化学击穿 阴极 阳极 电、光、热 切断、氧化、碳化 击穿 局部放电 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电化学击穿 局部放电 局部放电 劣化过程 有机/无机 不可逆性 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电化学击穿 电树枝击穿 高场强下形成的电致裂纹现象 物理 化学 机械 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电化学击穿 漏电痕迹 湿污 漏流 干燥带 电弧 碳化 漏流增大 新干燥带 碳化加剧 击穿 高压 接地 3.3 固体介质的击穿 一、固体介质的击穿理论 电化学击穿 漏电痕迹 漏电痕迹 气压 温度 介质种类 湿污程度 3.3 固体介质的击穿 二、固体介质击穿电压的影响因素 电工纸板的击穿电压 与电压作用时间的关系 电压作用时间 3.3 固体介质的击穿 二、固体介质击穿电压的影响因素 温度 3.3 固体介质的击穿 二、固体介质击穿电压的影响因素 受潮 受潮 介损增大 热击穿 击穿电压下降 不易吸潮 PE、PTFE 易吸潮 纤维材料（棉纱、纸） 3.3 固体介质的击穿 二、固体介质击穿电压的影响因素 累积效应 过电压（雷击、操作） 电压较低或作用时间较短 局部击穿、碳化、熔化 日积月累，贻害绝缘 3.4 组合绝缘的电气强度 为何要采用组合绝缘？ 单种绝缘，各类性能难以完善（机械、耐热、电气）。 如GIS母线支撑绝缘子。 组合绝缘：采各家之长，补各家之短。 理想/原则：让组合绝缘中的电场按照各个介质的电气强 度分布。 3.4 组合绝缘的电气强度 本节主要介绍的组合绝缘类型 油-屏障绝缘 油浸纸绝缘 分阶绝缘 3.4 组合绝缘的电气强度 一、油—屏障式绝缘 1、覆盖 材料： 1 mm的固体绝缘薄层。漆膜、胶 纸带、漆布带 作用机理：阻碍杂质小桥中热击穿的发 展 适用情况：油品质越差，覆盖层的效 果越显著 覆盖 覆盖 3.4 组合绝缘的电气强度 一、油—屏障式绝缘 2、绝缘层 材料： 厚可达几十毫米 作用机理：阻碍小桥形成、改善电场 适用情况：不均匀电场中（变压器高 压引线和屏蔽环、充油套管的导电杆 包有绝缘层） 绝缘层 绝缘层 3.4 组合绝缘的电气强度 一、油—屏障式绝缘 2、绝缘层 材料： 厚度为2~7mm的固体绝缘板，纸板、 胶纸、胶布层压板 作用机理：能机械地阻隔杂质小桥 改善电场分布 适用情况：不均匀电场中效果显著 较均匀电场中也有效果 屏障 + - - - - - - - - - - - 3.4 组合绝缘的电气强度 二、油纸绝缘 纸：带有空隙，易吸潮；经油浸泡后，电气强度可大增，其组 合绝缘强度可达500-600 kV/cm，远大于绝缘各自的击穿强度。 油纸绝缘电