高電壓工程ppt課件(完整版)
【正文】 得多，而氣體的電氣強(qiáng)度又較固體介質(zhì)低，所以當(dāng)外加電壓還遠(yuǎn)小于固體介質(zhì)的擊穿電壓時(shí)， 氣隙中的氣體就首先發(fā)生電離而產(chǎn)生局部放電。 累積效應(yīng)會(huì)使固體介質(zhì)的絕緣性能劣化，導(dǎo)致?lián)舸╇妷合陆怠? 若在不均勻電場(chǎng)中，則擊穿電壓降低，且隨著介質(zhì)厚度的增加使電場(chǎng)更不均勻，擊穿電壓也不再隨厚度的增加而線(xiàn)性增加。 高電壓工程基礎(chǔ) 7 )(21 otteAUQ ?? ?SttQ o )(2 ?? ? 單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量 Q1： 式中 A—— 比例常數(shù) σ —— 散熱系數(shù)； S —— 散熱面積。 機(jī)理 :強(qiáng)電場(chǎng)下電介質(zhì)內(nèi)部存在的少量帶電粒子作劇烈的運(yùn)動(dòng)，與固體介質(zhì)晶格結(jié)點(diǎn)上的原子發(fā)生碰撞電離，形成電子崩，從而破壞了固體介質(zhì)的晶格結(jié)構(gòu)，使電導(dǎo)增大而導(dǎo)致?lián)舸? 若到達(dá)某一溫度后，發(fā)熱量等于散熱量，介質(zhì)的溫度則停止上升而處于熱穩(wěn)定狀態(tài)，這時(shí)將不致引起絕緣強(qiáng)度的破壞。 ? 在交流電壓下，樹(shù)枝狀放電劣化是局部放電產(chǎn)生的帶電粒子沖撞固體介質(zhì)引起電化學(xué)劣化的結(jié)果。 因?yàn)殡妼?dǎo)率和介質(zhì)損耗均大大增加的緣故。 ? 局部放電引起局部過(guò)熱，高溫使絕緣材料產(chǎn)生化學(xué)分解。電極間的全部電容為 babgbga CCCCCCCC ?????高電壓工程基礎(chǔ) 22 如果電極間加上瞬時(shí)值為 u的交變電壓，當(dāng)介質(zhì)的 tanδ很小時(shí)，則 Cg上分配到的電壓 瞬時(shí)值 為 bgbg CCCuu??高電壓工程基礎(chǔ) 23 當(dāng) ug隨 u增加達(dá)到氣隙放電電壓 Ug時(shí)，氣隙發(fā)生放電，放電后 Cg上的電壓急劇下降，同時(shí) Cb通過(guò)氣隙被充電。 高電壓工程基礎(chǔ) 27 由于氣隙放電使氣隙上電壓下降 =Ug﹣ Ur，必引起 Cb上的電壓增加 。隨著溫度的升高，化學(xué)反應(yīng)速度加快，電解老化的速度也隨之加快。 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 。 ?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 。 （ 5）將已老化的變壓器油進(jìn)行再生處理。與提高氣隙擊穿電壓所使用的絕緣屏障相類(lèi)似。 ? 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 。 ? 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)。最常用的方法： 1．通過(guò)過(guò)濾提高油的品質(zhì)。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。 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 。 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 。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。 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。 高電壓工程基礎(chǔ) 15 5．累積效應(yīng)
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