【正文】 極性電介質 非極性電介質 5. 液體和固體電介質的電氣性能 看看自己是否完全做到了以下 4條？ ? 沒有預習課程內容 ? 沒有復習課程內容 ? 沒有集中注意力上課 ? 上課打開教材，下課合上，直到下節(jié)課再重復該過程 原因和解釋 1. 講得不好 2. 為什么要學 3. 沒有時間學習 4. 晚飯在哪里 5. 晚上還有個約會 6. 電視劇的劇情如何發(fā)展 7. 教室太冷 8. 。 在 ? = 0時，有： 12ttEE?1 1 2 2nnEE???式中， E1t、 E2t為場強的切向分量； E1n、 E2n為場強的法向分量。 極性效應 圖 47 鐵心罩殼 SF6氣體間隙絕緣的工程計算 絕緣利用系數(shù) m a x1 avEfE? ??式中， f為不均勻系數(shù)。 圖 46 空間有帶導電微粒時的電場 措施 ?表面粗糙度要求 帶電體表面 ≤ 地電位殼體內表面 ≤50μm ?砂磨后的電極表面用百潔布拋光 ?凈化效應 SF6擊穿電壓的概率分布和面積效應 概率分布 貢貝爾分布 面積效應 稍不均勻電場中 SF6的擊穿 同軸圓柱 ln ( / )UEr R r?式中， R、 r分別為外徑和內徑。 圖 45 電極表面有導電微粒時的電場 間隙中存在導電微粒時： (1)導電微粒附在電極表面 (2)導電微粒帶有懸浮電位 圖 46中， U=1kV， d=10mm。 電極表面狀態(tài)和導電微粒的影響 電極表面有導電微粒時 圖 45中， U=1kV， d=10mm。 GIS構件：包括斷路器 CB、電流互感器 CT、電壓互感器 VT、避雷器 AR、隔離開關 DS、接地開關 ES、母線 M等設備。 IEC推薦 SF6的最高使用溫度為 180 CC CC(4) 氣體狀態(tài)參數(shù) 理想氣體的狀態(tài)方程 2333 ( 1 ) ( 1 10 ) 10 ( 1 10 )p T B AAB????????? ? ?? ? ?? ? ? ?p RT??式中， p為氣壓， 為密度， R為氣體常數(shù)， T為絕對溫度。 熄弧過程 氣吹從弧區(qū)排除能量 電弧的電能轉換成熱能 (3) 熱穩(wěn)定性 純 SF6氣體，熱穩(wěn)定性較高， 500 時仍不會分解。而空氣在弧套溫度區(qū)沒有熱游離過程。自由電子被 SF6吸附，阻礙了碰撞電離過程的發(fā)展。原子核最外層電子數(shù)超過 4時，便有吸附電子的能力。 SF6氣體的基本特性 4. SF6氣體絕緣 SF6的物理特性 (1) 負電性 SF6分子中， 6個氟原子圍繞硫原子對陣排布。 ?非自恢復絕緣： 施加試驗電壓而引起破壞性放電后，即喪失或不能完全恢復其絕緣 性能的絕緣。 電抗器 A B E F G H A C D 圖 34 干式空心電抗器結構 A上接線臂； B線圈； C絕緣材料； D鋁導線； E下接線臂； F絕緣子； G底座； H撐條 圖 35 干式空心電抗器 絕緣配合的原則 ?絕緣試驗 短時工頻電壓試驗 長時間工頻電壓試驗 操作沖擊試驗 雷電沖擊試驗 ?具體措施 不同電壓等級 ≤220kV ≥330kV 不同系統(tǒng)結構、地區(qū)及發(fā)展階段 絕緣配合方法 ?確定性法 避雷器的保護水平 全波基本沖擊絕緣水平 (BIL) 操作基本沖擊絕緣水平 (BSL) 高壓輸變電設備的絕緣配合 ?統(tǒng)計法 ?簡化統(tǒng)計法 架空線路絕緣水平的確定 ?自恢復絕緣： 施加試驗電壓而引起破壞性放電后，能完全恢復其絕緣性能的絕緣。一方面，脫諧度的減小不僅能減小單相接地弧道中的殘流，還可以降低恢復電壓的上升速度，可見脫諧度越小越好；另一方面脫諧度的減小需要增加消弧線圈分接頭數(shù)量，增加設備的復雜程度，還會使有載調節(jié)開關頻繁動作，降低設備運行的可靠性。 消弧線圈 電抗器 圖 34 配電網(wǎng)單相接地故障示意圖 圖 35 單相接地等值電路 消弧線圈 消弧線圈的脫諧度表征偏離諧振狀態(tài)的程度，可以用來描述消弧線圈的補償程度 100%clcIIvI???式中， Ic為對地電容電流， Il為消弧線圈電感電流。 ?可得： 2 c os ( ) c osR tLNi I t e? ? ????? ? ? ?????圖 32 電流 () 圖 33 電流 () 暫時過電壓 類型 過電壓防護 基本原理 措施 避雷器 接地裝置 斷路器并聯(lián)電阻 363kV及以上電壓等級的電網(wǎng)，在合空載長線時，由于系統(tǒng)參 數(shù)的變化，電網(wǎng)中電磁能量的振蕩會引起較大的過電壓。 絕緣配合 綜合考慮系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種過電壓、保護裝置特性及設備的絕緣特 性，確定設備的絕緣水平及其使用，從而使設備絕緣故障率或停電事故 率降低到經(jīng)濟上和運行上可以接受的水平。它基本上不受大氣、污穢 、潮濕、動物等外界條件的影響。它承受電壓并受大氣、污穢、潮濕、動物等外界條件的影響。 污閃的過程 － 輝光放電、局部電弧、表面閃絡 影響臟污表面沿面放電的因素 污穢物性質與污染程度 鹽、酸、堿 污染程度的判據(jù)： 污層等值附鹽密度 濕潤污層的表面電導率 泄漏電流脈沖 污穢等級的劃分 爬電比距 大氣濕度 相對濕度超過 50%時，閃絡電壓迅速下降。 滑閃放電起始電壓 (有效值 )的經(jīng)驗公式 滑閃放電火花長度的經(jīng)驗公式 閃絡電壓 (峰值 ) 直流電壓下沒有明顯的滑閃放電現(xiàn)象 極不均勻電場、弱垂直分量時的沿面放電 無滑閃放電 線路絕緣子 分類： 懸式絕緣子 瓷橫擔絕緣子 復合絕緣子 構成： 環(huán)氧樹脂玻璃纖維、硅橡膠 特點： 機械負荷由環(huán)氧玻璃纖維承受，硅橡膠提供爬電距離 硅橡膠優(yōu)點： 憎水性、耐高低溫、耐日光紫外線輻射、耐霉菌 復合絕緣子的特點： 具有憎水性，不易污閃或濕閃 抗紫外線、抗老化 力學性能優(yōu)能，抗拉、抗彎、抗扭 重量輕 圖 24 復合瓷套 應用范圍： SF6斷路器 SF6互感器 穿墻套管 GIS進出線套管 支柱絕緣子 介質表面臟污時的沿面放電和污穢地區(qū)絕緣 介質表面臟污時的沿面放電 污閃 － 戶外絕緣子表面積聚的污穢在雨、霧、霜、露等氣象條件下，污穢物的表面電導和泄漏電流劇增，使絕緣子的閃絡電壓顯著降低，最終造成閃絡。 沿面放電起始電壓 000 sEUC???式中， E0法蘭處的場強； C0比電容； 角頻率； ? 表面電阻率。 電壓 高度 支柱絕緣子的計算 干閃距離 設計原則： 根據(jù)干閃絡電壓初定絕緣件高度，根據(jù)濕閃絡電壓確定傘數(shù)、 傘形、絕緣高度。 鹵化物氣體電氣強度高的原因： 負電性、分子量和分子直徑大、極化 對高電氣強度的要求： 液化溫度低、化學穩(wěn)定性好、價格便宜 6 高真空 真空斷路器 真空接觸器 圖 13 真空滅弧室 表 14 不同絕緣介質斷路器的比例 電壓 /kV SF6斷路器 /% 真空斷路器 /% 12 72 90 10 126 98 2 252 363 100 550 100 絕緣子的性能要求和材料 絕緣子的分類 絕緣子 : 將不同電位的導體在機械上相互聯(lián)接，而在電氣上相互絕緣。 老煉效應： 多次擊穿能燒去電極上的毛刺和塵埃等雜物，從而改善電場分布，提高擊穿電壓。 3. 極不均勻電場中采用屏障 屏障：在極不均勻電場中，放入薄片狀固體絕緣材料，能提高擊穿電壓，這些薄片狀固體絕緣材料稱作屏障。該處的圓弧半徑為 5mm，將圓弧半徑修改為 10mm，此時殼體靠近二次引線管的位置 (圖中的 A、 B)場強下降為 。 操作沖擊電壓標準波形 非周期性指數(shù)衰減波；衰減振蕩波； 波前時間 /半峰值時間 250/2500μs 操作沖擊 50%擊穿電壓 操作沖擊擊穿電壓與波前時間的關系 U形曲線 如何提高氣體間隙的擊穿電壓