《高電壓工程》ppt課件(文件)
【正文】 )。 高電壓工程基礎(chǔ) 34 三、工程用變壓器油的擊穿機(jī)理 “ 小橋 ” 理論 ：工程用變壓油屬于不很純凈的液體介質(zhì) ， 會(huì)有氣體 、水分 、 纖維雜質(zhì)混入 。 高電壓工程基礎(chǔ) 35 第四節(jié) 影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素 ?水分及其他雜質(zhì) ?電壓作用時(shí)間 ?電場(chǎng)的均勻程度 ?溫度的影響 ?壓力的影響 ?絕緣油的老化 高電壓工程基礎(chǔ) 36 一、水分及其他雜質(zhì) 水分：極微量的水分可溶于油中，對(duì)油的擊穿強(qiáng)度沒(méi)有多大影響。 ?對(duì)于含有雜質(zhì)的油 ， 由于其擊穿電壓主要取決于雜質(zhì)小橋的形成 ， 所以電場(chǎng)的均勻程度對(duì)擊穿電壓的影響相對(duì)減小 。 延緩絕緣油老化的方法： （ 1）裝設(shè)擴(kuò)張器，油與大氣隔絕。 （ 5）將已老化的變壓器油進(jìn)行再生處理。有效地隔斷雜質(zhì)小橋連通電極，減小回路流經(jīng)雜質(zhì)小橋的電導(dǎo)電流，阻礙熱擊穿過(guò)程的發(fā)展。與提高氣隙擊穿電壓所使用的絕緣屏障相類似。 高電壓工程基礎(chǔ) 44 二、組合絕緣中的電場(chǎng) （ 1）介質(zhì)界面與等位面重合的情況 在極間絕緣距離 d=d1+ d2不變的情況下，增大 ε2 時(shí)使E2減小，但卻使 E1增大。 ? 在直流電壓下，油紙組合絕緣的直流電壓分布按油和紙的電導(dǎo)率成反比分布 。離纜芯較遠(yuǎn) 的介質(zhì)層也能得到充分的利用，因此可使電纜尺寸縮小。 ? 注意溫度差異對(duì)各層介質(zhì)的電氣特性和電壓分布的影響 ? 應(yīng)盡可能使它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行互補(bǔ)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，從而使總體的電氣強(qiáng)度得到加強(qiáng)。減少電極附近油的局部放電，從而提高油的擊穿電壓。最常用的方法： 1．通過(guò)過(guò)濾提高油的品質(zhì)。 （ 3）用氮?dú)鈦?lái)排擠出油內(nèi)吸收的空氣。如果把油中所含氣體處理干凈，則壓力就幾乎沒(méi)有什么影響 由于油中氣體等雜質(zhì)不影響沖擊擊穿電壓，所以壓力也不影響沖擊擊穿電壓。 標(biāo)準(zhǔn)油杯中變壓器油的工頻擊穿電壓 Ub和含水量 W的關(guān)系 W為 1 104時(shí)已使油的擊穿強(qiáng)度降得很低。 在電場(chǎng)力的作用下 ， 這些雜質(zhì)很容易沿電場(chǎng)方向極化定向 ， 并排列成雜質(zhì) “ 小橋 ” ， 如果雜質(zhì) “ 小橋 ” 貫穿于兩電極之間 ， 由于組成 “ 小橋 ” 的纖維及水分的電導(dǎo)較大 ， 發(fā)熱增加 ， 促使水分汽化 ， 形成氣泡小橋連通兩極 ， 導(dǎo)致油的擊穿 。但由于液體介質(zhì)的密度遠(yuǎn)較氣體的大，電子的 自由行程很小 ，所以純凈液體介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度大大超過(guò)氣體的擊穿強(qiáng)度（約大一個(gè)數(shù)量級(jí)） 。 熱老化過(guò)程 ： 熱裂解 、 氧化裂解以及低分子揮發(fā)物的逸出 。 高電壓工程基礎(chǔ) 29 電解性老化是指在所加電壓還遠(yuǎn)低于局部放電起始電壓的情況下，由于介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行著的化學(xué)過(guò)程（尤其在直流電壓下最為嚴(yán)重）造成對(duì)介質(zhì)的腐蝕、氧化，使介質(zhì)逐漸老化。由于 Cb＜＜ Cg，視在放電量比真實(shí)放電量要小得多。隨著外施電壓繼續(xù)下降到反方向上升，放電則不斷發(fā)生。隨著外施電壓瞬時(shí)值 u的上升，氣隙 Cg上的電壓又達(dá)到 Ug，便發(fā)生第二次放電。 固體電介質(zhì)中局部放電的等效電路及放電過(guò)程 固體電介質(zhì)中氣隙放電及其等效電路 高電壓工程基礎(chǔ) 21 其中 Cg為空氣隙的電容 ， Cb為與空氣隙串聯(lián)的電介質(zhì)的電容， Ca為除 Cb、 Cg以外其余電介質(zhì)的電容。 高電壓工程基礎(chǔ) 19 局部放電的機(jī)理 ： 固體介質(zhì)內(nèi)部含有氣隙時(shí)， 氣隙及與其相串聯(lián)的固體介質(zhì)中的場(chǎng)強(qiáng)分布是與它們的介電常數(shù)成反比。 老化的原因 ： ? 熱的作用 ? 電的作用 ? 機(jī)械力的作用 ? 環(huán)境因素 第三節(jié) 固體電介質(zhì)的老化 高電壓工程基礎(chǔ)
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