《电机工程手册 试用本 第3篇 高电压技术》求取 ⇩

第1章概述1

1 高电压技术的主要内容1

1.1 绝缘特性的研究1

1.2 过电压及其保护措施的研究1

1.3 高电压试验设备和高电压测量技术的研究1

1.4 试验方法的研究1

1.5 高电压技术在其他技术领域的应用1

2 高电压的类型和特点1

2.2.2 电力系统中的雷电过电压2

2.2.1 雷电的基本特征2

2.2 雷电高电压2

2.1 直流和工频交流高电压2

2.2.3 冲击高电压3

2.3 电力系统的内部过电压3

2.3.1 单相故障接地过电压4

2.3.2 甩负荷过电压4

2.3.3 电弧接地过电压4

2.3.4 谐振过电压4

2.3.5 开断电感性负荷的过电压5

2.3.6 合空载线路的过电压5

1 工程上常遇到的静电场问题6

第2章高压静电场6

1.1 均匀电场与不均匀电场6

2.3.7 切断空载线路的过电压6

2.4 其他类型高电压6

2.3.8 操作波电压6

1.2 边缘效应与尖端效应7

1.3 多层电介质中的电场分布7

1.4 静电感应7

2 常用电介质的临界电场强度7

3 电场强度的计算7

3.1.1 最大场强计算式8

3.1 最大电场强度的分析计算法8

3.1.2 最大场强的计算曲线11

3.2 静电场的数值计算法11

3.2.1 网格结点电位法11

3.2.2 电荷分布法12

4 静电场的模拟研究12

4.1 电解槽法12

4.1.1 电解槽的组成部分12

4.1.2 单一电介质中电场的模拟12

4.1.4 电解槽的测试系统13

4.1.3 多层电介质中电场的模拟13

4.2 导电纸法14

5 静电场实测14

5.1 小球隙法测量电压分布14

5.2 平衡法（探针法）测量电压分布14

5.3 电容充电法（习称“抓”电压法）测量电压分布15

6 电场的调整15

1 气体放电的基本形式17

1.1 火花放电17

第3章气体绝缘的放电特性17

1.2 局部放电18

1.3 沿面放电（闪络）18

2 气体放电的物理过程18

2.1 带电粒子的产生和消失18

2.2 火花放电的基本过程18

2.2.1 电子崩（在电场作用下自由电子倍增）18

2.2.2 从流注到火花放电19

2.2.3 从流注经先导放电至火花放电19

2.3.5 避雷装置20

2.3.4 雷电流20

2.3.3 多重雷闪20

2.3.1 阶段形先导20

2.3 雷闪放电20

2.3.2 主放电20

3 空气间隙的火花放电电压21

4 影响火花放电电压的主要因素24

4.1 气体状态24

4.1.1 空气密度24

4.1.2 湿度24

4.2 电压作用时间24

4.2.1 放电迟延时间24

4.2.2 伏-秒特性24

4.4 电场均匀程度25

4.3 极性25

4.5 其他影响因素26

4.5.1 电极材料26

4.5.2 杂质26

4.5.3 照射26

4.5.4 接地体26

5 压缩空气、六氟化硫与高真空间隙的放电特性26

5.1 压缩空气的放电特性26

5.1.1 特点26

5.1.2 主要影响因素27

5.2.2 放电过程28

5.2.3 主要影响因素28

5.2 六氟化硫气体间隙的放电特性28

5.2.1 特点28

5.3 高真空间隙的放电特性29

5.3.1 特点29

5.3.2 放电过程29

5.3.3 主要影响因素30

6 电晕放电30

6.1 形成条件30

6.2.2 横向衰减特性31

6.2.3 影响因素31

6.2.1 频谱特性31

6.2 电晕噪音及无线电干扰31

6.3 电晕放电的防止与应用32

6.3.1 电晕放电的防止32

6.3.2 电晕放电的应用32

7 气体中的沿面放电32

7.1 沿面放电32

7.1.1 均匀电场32

7.1.2 不均匀电场、平放式32

7.2.1 滑闪放电33

7.2 滑闪放电及其防止33

7.1.3 不均匀电场、插入式33

7.2.2 防止表面滑闪放电的方法34

7.3 淋雨状态的沿面放电（湿闪）34

7.4 污秽表面的沿面放电（污闪）35

第4章液体绝缘的击穿特性36

1 液体绝缘的击穿过程36

2 液体绝缘的击穿电压36

2.1 工频击穿电压36

3.1.1 杂质的影响37

3.1 杂质37

3 影响击穿电压的主要因素37

2.2 冲击击穿电压37

3.1.2 减少杂质影响的措施38

3.2 压力38

3.3 温度38

3.4 电场均匀程度39

3.5 电压作用时间39

4 油中沿面放电39

4.1 电力线与分界面平行40

4.2 电力线与分界面斜交40

5.2 绝缘层41

5.3 屏障41

5 油—屏障绝缘41

5.1 覆盖层41

5.4 多重屏障42

第5章固体绝缘的击穿特性42

1 固体绝缘的击穿过程42

1.1 电击穿42

1.2 热击穿42

1.3 电化学击穿42

2 影响固体绝缘击穿电压的主要因素43

2.1 电压作用时间43

2.2 温度43

2.6 电压的种类44

2.8 电极面积、周围媒质44

2.7 累积效应44

2.3 电场均匀程度44

2.5 机械负荷44

2.4 潮湿44

3 油纸绝缘的击穿电压45

4 影响油纸绝缘击穿电压的主要因素45

4.1 电压作用时间45

4.2 电压类型45

4.3 介质厚度45

4.8 潮湿46

4.7 温度46

4.9 局部放电46

4.5 电极面积46

4.4 油压46

4.6 频率46

第6章高电压试验设备47

1 工频电压试验设备47

1.1 工频试验设备的输出电压47

1.2 工频试验设备的输出电流47

1.5 滤波装置48

1.6 调压设备48

1.6.1 调压器48

1.4 保护电阻48

1.3 工频试验设备运行时间48

1.6.2 同步电动机发电机组49

1.7 工频电压试验设备实例（表3.6-4）50

1.8 串联谐振试验设备50

1.8.1 工作原理50

1.8.2 参数选择51

1.8.3 调整51

2 冲击电压发生器51

2.1 冲击电压的波形51

2.2 工作原理52

2.6 发生器效率η53

2.7 级电压U＇和电容C53

2.5 1.5/40微秒波形的经验公式53

2.8 绝缘53

2.9 波前电阻和波长电阻53

2.3.2 充电电阻R及R＇和保护电阻Rp53

2.3.1 充电时间53

2.3 充电回路53

2.4 放电等值回路53

2.10 充电变压器参数54

2.11 整流阀54

2.12 启动间隙54

2.12.1 敞露式启动球隙54

2.14 截波产生方法55

2.15 调整要点55

2.12.3 多极间隙55

2.13 示波器启动方法55

2.12.2 密封充气式启动球隙55

2.15.1 波形调整56

2.15.2 减小振荡56

2.15.3 截波过零系数K2的调整56

2.15.4 同步动作调整56

2.16 冲击电压发生器实例56

3.2 用冲击电压发生器产生操作波57

3.2.1 回路及参数计算57

3 操作波电压发生器57

3.1 操作波电压的波形57

3.2.2 设计操作波电压发生器时应注意的问题58

3.3 用变压器产生操作波58

3.3.1 用冲击电压发生器对变压器低压侧激磁58

3.3.2 用振荡回路对变压器低压侧激磁58

4.2 电源频率f59

4.5 级电容C59

4.3 电压降△U59

4.4 倍压级数n59

4.1 主回路方案59

4 直流电压发生器59

3.4 复合波形操作波产生方法59

4.6 变压器的高压侧电压Ur60

4.7 保护电阻Rp60

4.8 高电压硅串60

4.8.1 对高压硅堆的主要要求60

4.8.2 保证高电压硅串可靠工作的措施62

4.8.3 采用的元件62

4.8.4 结构62

4.9 直流电压发生器实例62

5 冲击电流发生器62

5.4 回路电感L64

5.3 回路电阻R64

5.2 工作原理及计算64

5.1 冲击电流的波形64

5.5 回路电容C值和充电电压Uc值65

5.6 充电时间65

5.7 电容器安装布置65

5.8 热和机械力的考虑65

5.9 点火间隙65

5.10 充电变压器参数65

5.11 整流阀65

5.13 调整要点66

5.12 示波器启动方法66

5.13.1 波形大调整67

5.13.2 波形小调整67

5.13.3 幅值Im的调整67

5.14 冲击电流发生器实例67

第7章高电压测量技术67

1 工频电压测量67

1.1 球隙测量67

1.1.1 球隙装置及其安装尺寸67

1.1.2 对球极的基本要求67

1.4 利用变压器校正曲线测量68

1.3 电压互感器测量68

1.2 静电电压表测量68

1.1.4 气象条件校正68

1.1.3 保护电阻的选择68

1.5 电容分压器测量71

1.6 利用电容电流测量71

2 冲击电压的测量71

2.1 球隙测量71

2.2 分压器测量系统72

2.2.1 电阻分压器示波器测量系统72

2.2.2 电容分压器示波器测量系统73

2.2.3 阻容分压器示波器测量系统74

2.2.4 分压器测量系统的校正75

2.2.5 对高压示波器的要求76

3 操作波电压的测量76

4 冲击电流测量76

4.1 分流器示波器测量系统77

4.1.1 对分流器的要求77

4.1.2 绞线式分流器77

4.1.3 片式分流器77

4.1.4 管式分流器77

4.1.5 分流器的计算77

4.1.6 分流器的校正77

5.1.2 用直流毫安表和高欧姆电阻串联测量78

5.1.1 静电电压表测量78

5.1.3 双臂桥式电阻分压器78

5.1.4 球隙测量78

5 直流高压测量78

4.2 交流线圈、示波器测量系统78

5.1 直流电压平均值的测量78

1.2 接地体的影响79

2 高压电气设备绝缘试验电压标准79

1.4 建设高压试验室需注意的其他问题79

1.3 高压试验室的接地和屏蔽79

2.1 绝缘试验电压标准79

1.1 试品布置79

1 一般试验条件79

第8章高电压试验79

5.2 电压脉动系数测量79

2.2 国际电工委员会绝缘配合标准81

3 气象校正系数81

3.1 国家标准GB 311-64规定81

3.1.1 海拔校正系数81

3.1.2 空气湿度和密度校正系数82

3.1.3 气温的校正82

3.2 校正系数的参考数据82

3.2.1 相对空气密度和海拔高度的关系82

3.2.2 海拔校正系数82

4.3 加压次数83

4.2 升压速度83

4.1 耐压时间83

3.2.4 空气绝对湿度对外绝缘放电电压的影响83

3.2.3 相对空气密度校正系数83

4 工频电压试验方法83

5 冲击电压试验方法84

5.1 冲击电压试验要点84

5.2 确定50%放电电压的方法84

5.2.1 插入法84

5.2.2 升降法84

5.3 耐受电压Uw的确定85

5.3.1 由U50%和σ计算Uw85

5.3.2 由试验确定Uw85

6.1.1 短路电流86

6.1.5 加压方式86

6.1.4 预淋时间86

6.1.3 雨量测量86

6.1.2 淋雨参数86

5.4.1 标准波伏-秒特性试验86

6.1 国家标准规定86

6 淋雨试验方法86

5.4.3 全伏-秒特性试验86

5.4.2 斜角波伏-秒特性86

5.4 伏-秒特性试验86

7.1 试验目的及原理87

7 绝缘电阻和吸收比试验87

6.3 校正系数的参考数据87

6.2 常用喷嘴87

6.1.6 气象校正87

6.1.7 雨水电阻率温度校正系数87

7.2 试验方法88

7.2.1 测试议器88

7.2.2 测试方法88

7.2.3 试验结果的判断88

8.3 试验结果的判断89

9.1 测试仪器和测试方法89

9 介质损耗角正切（tgσ）试验89

8.2 测试方法89

8.1 测试线路89

8 泄漏电流试验89

9.2 保护电压90

9.3 试验注意事项90

9.4 试验结果的判断90

10.3.3 放电重复率n91

10.3.4 局部放电起始电压Us91

10.3.2 平均放电电流Iav91

10.4 局部放电测试回路91

10.5 测试阻抗Z上的脉冲电压Uz91

10.3.5 局部放电终止电压Ur91

10.3 常用测试参数91

10.2 真实放电量q和视在放电量Q91

10.1 局部放电产生的原因91

10 局部放电试验方法91

10.3.1 视在放电量Q91

10.6 单个脉冲电压Uz的持续时间T92

10.7 测试回路的校正92

10.8 校正电容Co值的选择93

10.9 对校正用方波发生器的要求93

10.10 测试仪器93

10.13.1 Us和Ur的测试方法94

10.13.3 互感器局部放电试验94

10.13.2 套管局部放电试验94

10.13 产品的局部放电试验94

10.12 抗干扰措施94

10.11 刻度系数校正94

10.13.4 变压器局部放电试验95

10.13.5 电缆局部放电试验95

11 高电压试验的安全技术95

11.1 人身安全95

11.1.1 试验前准备工作95

11.1.2 接地放电措施96

11.1.3 绝缘胶垫防护措施96

11.1.4 有害介质和射线的防护措施96

11.2 设备安全措施96

11.3 安全距离96