液体介质的击穿特性.pptx

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1、外部过电压亦指大气过电压外部过电压亦指大气过电压，是指雷电引起的电力系统过电压，既雷云放是指雷电引起的电力系统过电压，既雷云放电时电气设备由于外部的影响产生过电压。电时电气设备由于外部的影响产生过电压。可分为直击雷过电压和感应雷可分为直击雷过电压和感应雷过电压两种。过电压两种。直击雷过电压直击雷过电压是由于流经被击物的很大的雷电流所造成的是由于流经被击物的很大的雷电流所造成的。直击雷过电压。直击雷过电压的数值是雷电流在被击物阻抗（包括接地电阻）上的压降值。此值取决于：的数值是雷电流在被击物阻抗（包括接地电阻）上的压降值。此值取决于：被击物阻抗的性被击物阻抗的性质、参数；雷电流的幅值、上升速度、

2、波形。外部过电压对电气设备绝缘质、参数；雷电流的幅值、上升速度、波形。外部过电压对电气设备绝缘是有害的，所以对直击雷过电压必须给予防护措施。是有害的，所以对直击雷过电压必须给予防护措施。感应雷过电压：感应雷过电压：当雷击线路附近大地时，由于电磁感应，在线路的导线上当雷击线路附近大地时，由于电磁感应，在线路的导线上会产生感应过电压。会产生感应过电压。外部过电压外部过电压第1页/共110页外部过电压35kv及以下的输电线路一般不设避雷线；110kv及以上的输电线路一般全线设避雷线 原因是感应雷过电压对35kv及以下的设备会构成危害，对110kv及以上的设备不构成危害。第2页/共110页当电力系统中

3、进行某些操作，在设备或线路上会有过电压出现。当电力系统中进行某些操作，在设备或线路上会有过电压出现。这些这些能能量均来自系统内部，为与前面的电压相区别量均来自系统内部，为与前面的电压相区别，称其为，称其为内部过电压内部过电压可分为操作过电压、谐振过电压可分为操作过电压、谐振过电压操作过电压：操作过电压：操作、故障时过渡过程中出现的持续时间较短的过电压操作、故障时过渡过程中出现的持续时间较短的过电压谐振过电压：谐振过电压：在某些情况下，操作（正常或故障后的操作）后形成的回在某些情况下，操作（正常或故障后的操作）后形成的回路的自振荡频率与电源的频率相等或接近时，会发生谐振现象而且持续路的自振荡频率

4、与电源的频率相等或接近时，会发生谐振现象而且持续时间长，波形有周期性重复。时间长，波形有周期性重复。二、内部过电压二、内部过电压第3页/共110页一旋转电机的绝缘一旋转电机的绝缘1 1、工作条件、工作条件槽满率槽满率:槽内铜导线的截面与整个线槽截面之比2 2、绝缘材料、绝缘材料云母制品、绝缘漆和漆布云母制品、绝缘漆和漆布玻璃是一种以脆闻名的物质玻璃是一种以脆闻名的物质.玻璃一旦经加热玻璃一旦经加热,被拉制成比头发还要细得多被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后的玻璃纤维之后,它仿佛就完全忘掉了自己的本性它仿佛就完全忘掉了自己的本性,变得像合成纤维那样柔变得像合成纤维那样柔软软,而坚韧的程度甚至

5、超过了同样粗细的不锈钢丝而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝!玻璃纤维经过组织玻璃纤维经过组织,能织出各式各样的玻璃织物能织出各式各样的玻璃织物玻璃布玻璃布.玻璃布既不怕玻璃布既不怕酸酸,也不怕碱也不怕碱,所以用作化学工厂的滤布所以用作化学工厂的滤布,十分理想十分理想.近年来不少工厂纷纷采近年来不少工厂纷纷采用玻璃布代替棉布用玻璃布代替棉布,麻袋布麻袋布 青壳纸青壳纸：又称鱼鳞纸。钢纸的一种。经氯化锌溶液处理过。呈青灰色。厚度又称鱼鳞纸。钢纸的一种。经氯化锌溶液处理过。呈青灰色。厚度0.10.30.10.3毫米。机械性能良好，但易吸湿。广泛用于电机、电器中，作为衬垫的绝缘毫米。机械性能良好

6、，但易吸湿。广泛用于电机、电器中，作为衬垫的绝缘材料材料 第二节第二节 高压设备的绝缘高压设备的绝缘第4页/共110页3、绝缘结构套筒式绝缘、连续式绝缘4、防电晕的措施5、新技术、新产品简介第5页/共110页二、变压器的绝缘二、变压器的绝缘1 1、工作条件、工作条件1 1）电气性能方面的要求电气性能方面的要求2 2）机械性能方面的要求）机械性能方面的要求3 3）热性能方面的要求）热性能方面的要求4 4）其他性能方面的要求（必须考虑老化性能和环境的问题）其他性能方面的要求（必须考虑老化性能和环境的问题）2、绝缘材料1）变压器油；2）绝缘纸；3）油一屏障绝缘电话纸：采用漂白或末漂、半漂的硫酸盐针叶

7、木浆为原料电话纸：采用漂白或末漂、半漂的硫酸盐针叶木浆为原料 。浆料经过打浆（打浆度在浆料经过打浆（打浆度在450SR450SR左右）后，向其中加入色料、左右）后，向其中加入色料、调匀，再送往长网多烘造纸机上抄造，然后进行压光（由纸调匀，再送往长网多烘造纸机上抄造，然后进行压光（由纸辊和钢辊等组成），处理完成辊和钢辊等组成），处理完成 。电话纸比电缆纸薄，用作导。电话纸比电缆纸薄，用作导线或层间绝缘、分接头或出线头的绝缘等线或层间绝缘、分接头或出线头的绝缘等第6页/共110页皱纹纸：皱纹纸包扎引线可提高机械强度，而且包扎工艺性好。皱纹纸：皱纹纸包扎引线可提高机械强度，而且包扎工艺性好。第7页/

8、共110页铁轭第8页/共110页 3.2.2.3 绝缘结构1 1概述概述 油浸式电力变压器主要由下述几部分组成：油浸式电力变压器主要由下述几部分组成：铁芯、铁芯、绕组、套管、油箱以及附件绕组、套管、油箱以及附件。附件有分接开关、散。附件有分接开关、散热器、气体继电器、温度计等。图热器、气体继电器、温度计等。图3 32 2为油浸式电为油浸式电力变压器的一般结构。力变压器的一般结构。按照铁芯和绕组的相对位置，电力变压器可分为芯按照铁芯和绕组的相对位置，电力变压器可分为芯式和壳式两种。式和壳式两种。绕组包在铁芯外面的称为芯式变压绕组包在铁芯外面的称为芯式变压器；铁芯包在绕组外面的为壳式变压器。器；铁

9、芯包在绕组外面的为壳式变压器。铁芯一般铁芯一般由由0.350.5mm0.350.5mm厚的硅钢片叠装而成，片与片之间有厚的硅钢片叠装而成，片与片之间有很薄的绝缘层。很薄的绝缘层。第9页/共110页电力变压器绕组按高低压相互位置的不同分为两种电力变压器绕组按高低压相互位置的不同分为两种基本形式基本形式:（1 1）同心式绕组）同心式绕组:由于芯式电力变压器采用同心式由于芯式电力变压器采用同心式绕组结构，安装比较简单、性能良好。绕组结构，安装比较简单、性能良好。（2 2）交叠式绕组）交叠式绕组:绕组基本上用于壳式电力变压器，绕组基本上用于壳式电力变压器，其优点是漏抗小、短路电流大。机械强度好、引出其

10、优点是漏抗小、短路电流大。机械强度好、引出线方便。电弧炉变压器常采用这种结构。线方便。电弧炉变压器常采用这种结构。电力变压器绝缘可分为内绝缘和外绝缘两类电力变压器绝缘可分为内绝缘和外绝缘两类:通常将电力变压器油箱以外的空气绝缘称为通常将电力变压器油箱以外的空气绝缘称为外绝缘外绝缘，直接受到外界气候条件的影响。直接受到外界气候条件的影响。在油箱以内的绝缘，包括绝缘油以及浸在油里的纸在油箱以内的绝缘，包括绝缘油以及浸在油里的纸及纸板等都属于及纸板等都属于内绝缘内绝缘第10页/共110页内绝缘又常分为主绝缘及纵绝缘两种内绝缘又常分为主绝缘及纵绝缘两种:主绝缘主绝缘:是指绕组对地间（包括相间）以及与其

11、他绕是指绕组对地间（包括相间）以及与其他绕组间的绝缘组间的绝缘纵绝缘纵绝缘:是指同一绕组内部各部分间的绝缘。是指同一绕组内部各部分间的绝缘。处于绕组以外，连接绕组的各部分及绕组与套管的处于绕组以外，连接绕组的各部分及绕组与套管的那些连接线的绝缘，称为那些连接线的绝缘，称为引线绝缘引线绝缘第11页/共110页 2油浸式电力变压器的主绝缘油浸式电力变压器的主绝缘主要油浸式电力变压器的主绝缘主要采用油一屏障绝缘。采用油一屏障绝缘。油屏障结构包括绕组油屏障结构包括绕组的绝缘筒、角环及相间隔板等的绝缘筒、角环及相间隔板等主要有俩种型式：主要有俩种型式：1 1）厚纸筒大油道结构。）厚纸筒大油道结构。一般一

12、般35kV35kV及以下变压器常采用这种结构。及以下变压器常采用这种结构。2 2）薄纸筒小油道结构。）薄纸筒小油道结构。在在110kV110kV及以上电压等级电力及以上电压等级电力变压器中几乎无例外地采用这种主绝缘结构。变压器中几乎无例外地采用这种主绝缘结构。第12页/共110页 3油浸式电力变压器的纵绝缘电力变压器绕组纵绝缘击穿是变压器试验和运行中常见的绝缘损坏之一。电力变压器绕组纵绝缘击穿是变压器试验和运行中常见的绝缘损坏之一。原因：原因：在冲击电压作用下，层间、饼间、匝向等纵绝缘上的电压分布很不在冲击电压作用下，层间、饼间、匝向等纵绝缘上的电压分布很不均匀，即使采取了一些改善措施，仍有一

13、定程度不均匀。均匀，即使采取了一些改善措施，仍有一定程度不均匀。采用内部措施采用内部措施1 1）纠结式绕组）纠结式绕组2 2）电容插入式绕组）电容插入式绕组第13页/共110页 连续式绕组与连续式绕组与纠结式绕组的区别：纠结式绕组的区别：连续式绕组的不同点在于线匝的分布，如图连续式绕组的不同点在于线匝的分布，如图 3 35 5所所示，如果连续式绕组的线匝分布顺序为示，如果连续式绕组的线匝分布顺序为1 1、2 2、3 3、2020，构成一对线饼，相邻线匝之间电位差依次为一，构成一对线饼，相邻线匝之间电位差依次为一匝电压，而匝电压，而 纠结式绕组的线匝顺序是纠结式绕组的线匝顺序是 1 1、1111

14、、2 2、1212、3 3、1010、2020，也构成一对线饼，但相邻线匝，也构成一对线饼，但相邻线匝之间的电位差则是之间的电位差则是1010匝电压或匝电压或9 9匝电压，匝间电容不匝电压，匝间电容不变，这样一对线饼以至整个绕组的等效纵向电容就变，这样一对线饼以至整个绕组的等效纵向电容就大大增加了，这就可大大减弱绕组遭受冲击电压波大大增加了，这就可大大减弱绕组遭受冲击电压波作用时产生的电磁振荡，使得沿绕组电位分布趋于作用时产生的电磁振荡，使得沿绕组电位分布趋于均匀，电位梯度大大减小，从而获得优良的电气冲均匀，电位梯度大大减小，从而获得优良的电气冲击性能。击性能。第14页/共110页 3.2.2

15、.4干式电力变压器特点：特点：1 1）无局部放电）无局部放电 2 2）阻燃、防爆、无污染。）阻燃、防爆、无污染。3 3）绕组不吸潮、不吸尘，适应于恶劣环境中运行）绕组不吸潮、不吸尘，适应于恶劣环境中运行 4 4）损耗小、体积小、重量轻，节省安装空间）损耗小、体积小、重量轻，节省安装空间 5 5）抗短路、耐雷电冲击性能好，过载能力大）抗短路、耐雷电冲击性能好，过载能力大 6 6）经济性能好）经济性能好新技术、新产品简介第15页/共110页1 1、电力电容器的用途及分类、电力电容器的用途及分类1 1）移相电容器：）移相电容器：并联于电力线路上，以补偿感性无功功率提高功率并联于电力线路上，以补偿感性

16、无功功率提高功率因数，因此又称余弦或并联因数，因此又称余弦或并联电容器。电容器。2 2）串联电容器：）串联电容器：串联电容器和输配电线路串联运行，用以补偿输配串联电容器和输配电线路串联运行，用以补偿输配电线路的感抗，从而减少线路电线路的感抗，从而减少线路压降，提高线路稳定度，改进电压调整率。压降，提高线路稳定度，改进电压调整率。3 3）耦合电容器：）耦合电容器：直接接在高压输电线与地之间，以进行通讯、测量、直接接在高压输电线与地之间，以进行通讯、测量、保护之用保护之用4 4）脉冲电容器：）脉冲电容器：常用于各种科学技术的试验装置中，例如冲击电压常用于各种科学技术的试验装置中，例如冲击电压（或冲

17、击电流）发生器、振（或冲击电流）发生器、振荡回路等荡回路等三、电容器的绝缘第16页/共110页电力电容器常用的绝缘材料1 1液体介质液体介质2 2固体介质固体介质 在电容器中用的固体介质主要是电容器纸及塑料薄膜。在电容器中用的固体介质主要是电容器纸及塑料薄膜。3 3组合绝缘组合绝缘新技术、新产品简介全膜电容器第17页/共110页优点：受外界环境等的影响少、安全可靠、隐蔽、耐用；优点：受外界环境等的影响少、安全可靠、隐蔽、耐用；缺点：成本高缺点：成本高电缆的三头比较容易出故障。电缆的三头比较容易出故障。目前最常用的交联聚乙烯电缆目前最常用的交联聚乙烯电缆3.2.4 3.2.4 电缆的绝缘电缆的绝

18、缘第18页/共110页电缆测试电缆测试 第19页/共110页提纲电缆的种类与特点电缆故障产生的原因如何测试电缆故障测试仪器简介测试仪器简介第20页/共110页电缆的种类与特点（一）电缆的种类与特点（一）油纸类绝缘油纸类绝缘粘性浸渍纸绝缘电缆粘性浸渍纸绝缘电缆 不滴流浸渍绝缘电缆不滴流浸渍绝缘电缆 塑料类绝缘塑料类绝缘聚氯乙烯电缆聚氯乙烯电缆 聚乙烯绝缘电缆聚乙烯绝缘电缆 交联聚乙烯绝缘电缆交联聚乙烯绝缘电缆 橡胶类绝缘橡胶类绝缘按绝缘材料分类第21页/共110页电缆的种类与特点电缆的种类与特点（二）（二）按结构特征分类按结构特征分类统包型分相型钢管型自容型扁平型第22页/共110页电缆的种类与

19、特点电缆的种类与特点（三）（三）按敷设环境分类高海拔高海拔高落差高落差地下直埋地下直埋地下管道地下管道水低水低矿井矿井第23页/共110页电缆的种类与特点电缆的种类与特点（四）（四）按电压等级分类按电压等级分类高压电缆高压电缆低压电缆低压电缆按芯数分类按芯数分类单芯电缆单芯电缆多芯电缆多芯电缆第24页/共110页3.2.4.2 电力电缆常用的绝缘材料35kV35kV及以下，国内广泛采用的是粘性浸渍的油纸绝缘、橡皮绝缘、塑料（聚氯乙烯、聚乙烯等）绝缘。及以下，国内广泛采用的是粘性浸渍的油纸绝缘、橡皮绝缘、塑料（聚氯乙烯、聚乙烯等）绝缘。更高电压时，大多改用充油电缆、钢管油压电缆、充气电缆等更高电

20、压时，大多改用充油电缆、钢管油压电缆、充气电缆等第25页/共110页提纲电缆的种类与特点电缆故障产生的原因如何测试电缆故障测试仪器简介测试仪器简介第26页/共110页电缆故障产生的原因电缆故障产生的原因（一）（一）机械损伤机械损伤电缆外皮的电腐蚀电缆外皮的电腐蚀化学腐蚀化学腐蚀地面下沉地面下沉电缆绝缘物的流失电缆绝缘物的流失第27页/共110页电缆故障产生的原因电缆故障产生的原因（二）（二）长期过荷运行长期过荷运行震动破坏震动破坏中间接头和终端中间接头和终端头的设计和制作头的设计和制作问题问题绝缘受潮绝缘受潮材料缺陷材料缺陷第28页/共110页电力电缆故障的分类电力电缆故障的分类低阻故障低阻故

21、障开路故障开路故障高阻泄露性故障高阻泄露性故障高阻闪络性故障高阻闪络性故障第29页/共110页电缆故障性质的分类故障性质 Rf 击穿方式开路 低压脉冲低阻小于10Z0 低压脉冲高阻大于10Z0高压脉冲击穿闪络直流或高压脉冲击穿注：表中注：表中Z0为电缆的波阻抗值为电缆的波阻抗值第30页/共110页提纲电缆的种类与特点电缆故障产生的原因如何测试电缆故障测试仪器简介测试仪器简介第31页/共110页电缆故障的测试步骤电缆故障的测试步骤1.确定故障的性质2.粗测3.寻找电缆的敷设路径4.故障点的精测（即定点）第32页/共110页确定故障的性质可根据故障发生时的现象，初步判断故障性质：可根据故障发生时的

22、现象，初步判断故障性质：1.1.高阻、低阻？高阻、低阻？2.2.接地、短路或断线？接地、短路或断线？3.3.闪络性、高阻性？闪络性、高阻性？4.4.单相、两相、三相？单相、两相、三相？第33页/共110页常用粗测方法的分类常用粗测方法的分类 高压电桥法 低压脉冲法 冲闪法分压取样 闪络法分压取样 闪络法电流取样 冲闪法电流取样 电缆外护套测试 超高压电缆故障测试第34页/共110页电桥法示意 C L R1 R2 D Lx L0第35页/共110页电桥法测试通过调整电桥平衡可得到故障距离：设R1/R2=KLX=2L/（K+1）电桥法简单、方便、精确度高。但是不适用高阻和闪络性故障，也不能测试三相

23、短路或断线故障。高阻故障的“烧穿”有时比较困难，甚至不可能。现场采用已不多了。第36页/共110页常用粗测方法的分类常用粗测方法的分类 高压电桥法 低压脉冲方法 冲闪法分压取样 闪络法分压取样 闪络法电流取样 冲闪法电流取样 电缆外护套测试 超高压电缆故障测试第37页/共110页低压脉冲测试示意图低压脉冲法适应于测试电缆的低阻和开路故障，也可用来测试脉冲波在电缆中的传播速度和电缆全长。第38页/共110页低压脉冲测试测试原理教材内容盲区精度第39页/共110页低压脉冲测试波形开路或全长波形 短路或低阻波形短路或低阻波形第40页/共110页低压脉冲测试波形 中间接头第41页/共110页常用粗测方

24、法的分类常用粗测方法的分类 高压电桥法 低压脉冲法法 冲闪法分压取样 闪络法分压取样 闪络法电流取样 冲闪法电流取样 电缆外护套测试 超高压电缆故障测试第42页/共110页冲闪法分压取样接线示意l PT D R L/R0l C R1l l R2 lR:0500K,R0为 100,R1约60M,R2为 100,L为自绕电感,C为2uF/30kV脉冲电容mmA AV V第43页/共110页常用粗测方法的分类常用粗测方法的分类 高压电桥法 低压脉冲方法 冲闪法分压取样 闪络法分压取样 闪络法电流取样 冲闪法电流取样 电缆外护套测试 超高压电缆故障测试第44页/共110页闪络法分压取样接线示意l PT

25、 D L/Rl Cl R1l l R2 R:0500K,R1约60M,R2为 100 L为自绕电感,C为2uF/30kV脉冲电容mmA AV V第45页/共110页冲闪法、闪络法分压取样注意事项1.高压PT、电容、电缆完好相一定要就近接地网。2.R1电阻的配置。3.不能长时间工作。4.高压线要绷起，不要搭接。5.接好放电棒注意放电。6.不能用直高发作电源。7.击穿与否的判断方法：调压器有明显震感 由于电路中有R、C、L，其数值的不同以及电缆故障性质的不同，经常会造成测不到波形。第46页/共110页冲闪法、闪络分压取样法的不足1、当采用电阻R替代L时，由于电阻的分压作用，使故障点获得的有效能量不

26、足，不利于故障点的击穿。2、采用R1、R2分压取样，会威胁到仪器和人身的安全。3、仪器和高压共地，影响到仪器的正常工作，会发生死机、黑屏等异常现象。4、从接线图上可以看到，系统存在R、L、C，它们比值关系的变化将对波形产生不同的影响，表现在测试波形上就有可能出现不同的变化形式，给故障测试波形的判读带来一定的难度，甚至无法判读。经常还会出现测不到波形的情况。第47页/共110页闪络法分压取样波形闪络法分压取样波形比较好判断，但是闪络现象很容易转化为高阻故障。第48页/共110页闪络法电流取样法接线示意l PT D Rl ClR:0500K，C为2uF/30kV脉冲电容mmA AV VL L第49

27、页/共110页闪络法电流取样注意事项1.高压PT、电容、电缆完好相一定要就近接地网。2.电容接地线要尽量短、粗。3.电容接地线旁要干净，不要走其它线。4.高压线要绷起，不要搭接。5.接好放电棒注意放电。6.不能用直高发作电源。7.击穿与否的判断方法：调压器有明显震感 从测试波形也可反映出第50页/共110页冲闪法电流取样接线示意l PT D Rl l C l l lR约0500K，C为2uF/30kV脉冲电容 mmA AV VL L第51页/共110页电流取样法波形判断（一）中距离电缆故障波形中距离电缆故障波形第52页/共110页电流取样法波形判断（二）远距离电缆故障波形远距离电缆故障波形第5

28、3页/共110页电流取样法波形判断（三）近距离电缆故障波形近距离电缆故障波形第54页/共110页电流取样法波形判断（四）近距离测试波形（故障距离10m）第55页/共110页电流取样法波形判断（五）测试端加了3、5米辅助测试线第56页/共110页电流取样法波形判断（六）故障点未放电时的波形故障点未放电时的波形第57页/共110页电流取样法波形判断（七）洛阳铁路水电段油浸纸接地故障波形，万用表达到30M。上图为低压脉冲测试波形下图为高压脉冲测试波形 （始端测试波形）第58页/共110页电流取样法波形判断（八）洛阳铁路水电段油浸纸电缆接地故障波形，万用表达到30M。上图为高压脉冲测试波形下图为低压脉

29、冲测试波形 （终端测试波形）第59页/共110页电流取样法波形判断（九）北京供电局电缆处油浸纸测试波形第60页/共110页电流取样法波形判断（十）洛阳春都测试波形1第61页/共110页电流取样法波形判断（十一）洛阳春都测试波形2第62页/共110页电流取样法波形判断（十二）洛阳电车公司单芯直流电缆（600V）第63页/共110页电流取样法波形判断（十三）取样器位置不对第64页/共110页冲闪法测量介绍 高压冲闪测试法使用对象 冲闪法适应于任何类型的高阻故障以及非熔接短路性低阻故障 高阻故障又分为高阻泄漏性故障的高阻闪络性故障。第65页/共110页闪络法测量介绍 高压闪络测试法使用对象 闪络法只

30、适应于闪络击穿性故障，闪络击穿性故障故障点电阻极高，在用高压设备把高电压升到一定值时就产生闪络击穿的故障。这类故障约占电缆故障总数的20%，在预防性试验中出现的故障多属于此类故障 第66页/共110页电缆故障点的精确定位电缆故障点的精确定位1.冲击放电声测法2.音频法3.时差法第67页/共110页实际测试中的问题实际测试中的问题1.安全问题2.减小测量误差3.故障点是否放电的判断4.故障点在终端或接近终端时的波形判断5.5.故障点在始端或接近始端时的波形判断6.6.故障点在电缆本体或接头处的判断 7.7.电缆故障点受潮对测试波形的影响 8.8.在做冲击高压闪络测试时冲击高压的选择 第68页/共

31、110页提纲电缆的种类与特点电缆故障产生的原因如何测试电缆故障测试仪器简介测试仪器简介第69页/共110页测试仪器简介测试仪器简介专业检测电力电缆绝缘故障专业检测电力电缆绝缘故障 1.711储存示波管2.911 单片机3.920CDEF 286、3864.液晶型286、3865.笔记本电脑型RDL-5、RDL-5B6.手持式RDL-6A、RDL-6B、RDL6=C第70页/共110页绝缘子作用绝缘子作用:是将处于不同电位的导电体在机械上相互连接是将处于不同电位的导电体在机械上相互连接,而在电而在电气上则相互绝缘。气上则相互绝缘。电瓷产品分类：电瓷产品分类：1)1)绝缘子绝缘子:用作导电体和接地

32、体之间的绝缘和固定连接，如隔离开关用作导电体和接地体之间的绝缘和固定连接，如隔离开关安装触头的支柱绝缘子。安装触头的支柱绝缘子。2)2)瓷套瓷套:用作电器内绝缘的容器。如电流互感器的瓷套等用作电器内绝缘的容器。如电流互感器的瓷套等3)3)套管套管:用作导电体穿过接地隔板、电器外壳和墙壁的绝缘部件，如用作导电体穿过接地隔板、电器外壳和墙壁的绝缘部件，如变压器的出线套管、配电装置的穿墙套管等。变压器的出线套管、配电装置的穿墙套管等。第三节高压线路的绝缘第三节高压线路的绝缘第71页/共110页一、绝缘子1.11.1绝缘子分类：绝缘子分类：分为支柱绝缘子和线路绝缘子两类分为支柱绝缘子和线路绝缘子两类其

33、他分法：其他分法：裙裙的作用是防止雨水淋湿整个绝缘子表面以提高湿网络电压。的作用是防止雨水淋湿整个绝缘子表面以提高湿网络电压。梭梭的作用主要是延长表面泄漏距的作用主要是延长表面泄漏距离。离。伞伞兼有棱和裙的作用，在下雨时还保持一部分干燥的瓷表面和增加电极间沿瓷表面的泄露距离，以提兼有棱和裙的作用，在下雨时还保持一部分干燥的瓷表面和增加电极间沿瓷表面的泄露距离，以提高淋雨闪络电压。高淋雨闪络电压。第72页/共110页1.1.11.1.1支柱绝缘子支柱绝缘子支柱绝缘子支柱绝缘子包括棒形支柱绝缘子和针式包括棒形支柱绝缘子和针式支柱绝缘子两种。支柱绝缘子按外形结构和工作条件的支柱绝缘子两种。支柱绝缘子

34、按外形结构和工作条件的不同，分为户外和户内。不同，分为户外和户内。（1 1）户外支柱绝缘子。如图）户外支柱绝缘子。如图3 31414户外棒形支柱绝缘户外棒形支柱绝缘子示意图所示，棒形支柱绝缘子是一个实心带伞的圆子示意图所示，棒形支柱绝缘子是一个实心带伞的圆瓷柱。实心瓷柱沿外部空气的网络距离和内部贯通击瓷柱。实心瓷柱沿外部空气的网络距离和内部贯通击穿路径差不多相等，在高电压作用下，只会出现外部穿路径差不多相等，在高电压作用下，只会出现外部网络而不会发生瓷介质的内部击穿，具有网络而不会发生瓷介质的内部击穿，具有“不击穿不击穿”的特点，该绝缘子在运行中受到弯曲力矩的作用，随的特点，该绝缘子在运行中受

35、到弯曲力矩的作用，随着电压等级升高，绝缘子高度增加，弯曲力矩也增加，着电压等级升高，绝缘子高度增加，弯曲力矩也增加，这就要增大该绝缘子直径，随着直径的增大，在制瓷这就要增大该绝缘子直径，随着直径的增大，在制瓷工艺上有较大困难，同时瓷件重量也显著增加工艺上有较大困难，同时瓷件重量也显著增加。第73页/共110页第74页/共110页避雷器的两个避雷器的两个基本要求基本要求：1 1、可靠动作、可靠动作限制过电压限制过电压当当过过电电压压超超过过一一定定值值时时，避避雷雷器器发发生生放放电电（动动作作），将将导导线线直直接接或或经电阻接地，以限制过电压。经电阻接地，以限制过电压。2 2、可靠灭弧、可靠

36、灭弧截制工频续流截制工频续流在在过过电电压压作作用用过过后后，能能迅迅速速截截断断在在工工频频电电压压作作用用下下的的电电弧弧，使使系系统统恢复正常运行，避免供电中断。恢复正常运行，避免供电中断。避雷器分为：管型、阀型及氧化锌避雷器避雷器分为：管型、阀型及氧化锌避雷器第四节高压保护电气设备第75页/共110页一、保护间隙与管型避雷器一、保护间隙与管型避雷器 保护间隙：伏秒特性陡（差）灭弧能力差。保护间隙：伏秒特性陡（差）灭弧能力差。特特点点：极极间间电电场场很很不不均均匀匀，放放电电时时间间减减小小时时，放放电电电电压压增增加加较较多多，即即伏秒特性陡，且分散性大。伏秒特性陡，且分散性大。优点

37、：结构简单，价廉优点：结构简单，价廉缺缺点点：保保护护效效果果差差，和和被被保保护护设设备备的的伏伏秒秒特特性性不不易易配配合合，动动作作后后产产生生截波。截波。解决办法：与重合闸、重合熔丝相配合。解决办法：与重合闸、重合熔丝相配合。第四节高压保护电气设备第76页/共110页1.保护间隙(10KV以下配电网中)当雷电侵入波要危及它所保当雷电侵入波要危及它所保护的电气设备的绝缘时，间护的电气设备的绝缘时，间隙首先击穿，工作母线接地，隙首先击穿，工作母线接地，避免了被保护设备上的电压避免了被保护设备上的电压升高，从而保护了设备升高，从而保护了设备第77页/共110页特点：（吹弧）特点：（吹弧）工工

38、频频续续流流：间间隙隙击击穿穿后后，在在系系统统工工频频电电压压的的作作用用下下，流流过过短短路路电流。电流。可可切切断断续续流流上上、下下限限如如，上上限限电电流流10kA10kA，下下限限电电流流2kA2kA注注意意：GBGB熄熄弧弧电电流流的的上上下下限限应应分分别别大大于于和和小小于于其其安安装装点点的的最最大大与最小短路电流，安装时应注意。与最小短路电流，安装时应注意。缺缺点点：伏伏秒秒特特性性较较陡陡，放放电电电电压压分分散散性性小小，不不能能与与伏伏秒秒特特性性平平直直的的变变压压器器绝绝缘缘的的绝绝缘缘配配合合，动动作作后后产产生生截截波波，对对变变压压器器绝绝缘缘不利。不利。

39、用途：线路的大跨和交叉档距处及发、变电站的进线保护。用途：线路的大跨和交叉档距处及发、变电站的进线保护。2.2.管型避雷器（管型避雷器（GBGB）第78页/共110页(二)管式避雷器(排气式避雷器,适用于输电线路)它实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。保护的原理与上者类似。不过这因两者在伏秒特性难以配合和产生大幅值截波方面的缺点，不宜大量安装。第79页/共110页二、阀型避雷器：二、阀型避雷器：1 1、特点：、特点：要要求求有有平平坦坦的的伏伏秒秒特特性性，放放电电电电压压分分散散性性小小，能能与与变变压压器器绝绝缘缘的的冲冲击放电特性配合，阀片有良好的非线性电阻。击放电特性配合，阀片有良

40、好的非线性电阻。2 2、火花间隙：、火花间隙：要要求求有有平平坦坦的的伏伏秒秒特特性性，放放电电电电压压分分散散性性小小，并并能能在在规规定定时时间间内内切切断电弧。断电弧。第80页/共110页3 3、作用于间隙的恢复电压，并联电阻的作用、作用于间隙的恢复电压，并联电阻的作用避避雷雷器器的的灭灭弧弧电电压压应应大大于于系系统统可可能能出出现现的的最最大正常电压大正常电压由由于于单单个个间间隙隙的的恢恢复复强强度度为为700V700V，需需多多个个间间隙隙串串联联，会会使使电电压压分分布布不不均均，原原因因是是寄寄生生电电容的存在。容的存在。解决办法：并联电阻解决办法：并联电阻存存在在问问题题：

41、分分路路电电阻阻长长期期有有电电流流流流过过，造造成成损耗损耗4 4、阀片电阻的作用：、阀片电阻的作用：采用非线性电阻：采用非线性电阻：限制工频续流，保证火花间隙可靠熄弧；当雷限制工频续流，保证火花间隙可靠熄弧；当雷电过电压击穿时，电压不至于突然下降形成截电过电压击穿时，电压不至于突然下降形成截断波断波第81页/共110页5 5、FZFZ、FSFS型避雷器型避雷器FZFZ与与FSFS型型避避雷雷器器相相比比区区别别在在于于FZFZ型型间间隙隙采采用用了并联电阻，可提高工频放电压。了并联电阻，可提高工频放电压。FSFS型型：没没有有并并联联电电阻阻，冲冲放放电电压压较较高高，伏伏秒秒特特性性陡陡

42、，残残压压也也较较高高，用用于于保保护护小小容容量量配配电电装置。装置。第82页/共110页为了减小阀式避雷器的切断比和保护比之值，为了减小阀式避雷器的切断比和保护比之值，即为了改进阀式避雷器的性能，又发展一种即为了改进阀式避雷器的性能，又发展一种新的带新的带磁吹间隙磁吹间隙的阀式避雷器，简称磁吹避的阀式避雷器，简称磁吹避雷器。它的雷器。它的主要区别主要区别在于采用了灭弧能力较在于采用了灭弧能力较强的磁吹火花间隙和通流能力较大的高温阀强的磁吹火花间隙和通流能力较大的高温阀片。片。原理：原理：利用磁场对电弧的电动力作用，使电利用磁场对电弧的电动力作用，使电弧运动，提高灭弧能力，续流值高，可达弧运

43、动，提高灭弧能力，续流值高，可达450kA450kA。目前各国制造的磁吹避雷器主要有以下两种：目前各国制造的磁吹避雷器主要有以下两种：FCDFCD型型-保护旋转电机保护旋转电机 电压一般电压一般2-15KV 2-15KV FCZFCZ型型-保护高压设备保护高压设备 电压一般电压一般35-35-500KV500KV 6、磁吹避雷器第83页/共110页三、电气参数三、电气参数、额定电压、额定电压:必须与其安装点的电力系统的电压等级相同。必须与其安装点的电力系统的电压等级相同。、灭弧电压、灭弧电压:避雷器耐受不发生电弧重燃的最高工频电压。避雷器耐受不发生电弧重燃的最高工频电压。、工频放电压、工频放电

44、压:工频放电电压的上限与下限必须与被保护对象相配合。工频放电电压的上限与下限必须与被保护对象相配合。、冲放电电压、冲放电电压:指在预放电时间为指在预放电时间为1.51.520s20s的冲放电电压。的冲放电电压。、残压、残压:220kV:220kV及以下的避雷大器以及以下的避雷大器以5kA5kA的残压作为避雷器的最大残压，对的残压作为避雷器的最大残压，对330kiV330kiV以以10kA10kA的冲击电流为准。的冲击电流为准。第84页/共110页四、氧化锌避雷器四、氧化锌避雷器优点：保护特性优异、运行性能良好、实用性好。优点：保护特性优异、运行性能良好、实用性好。概述：概述：金属氧化物避雷器是

45、当前限制过电压最先进的一种保护金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器，被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中，使电气设电器，被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中，使电气设备的绝缘免受过电压的损害。备的绝缘免受过电压的损害。有机外套金属氧化物避雷器是有机绝缘材料和传统的瓷套式金属有机外套金属氧化物避雷器是有机绝缘材料和传统的瓷套式金属氧化物避雷器技术优点相结合的科研成果，它不仅具有瓷套式金氧化物避雷器技术优点相结合的科研成果，它不仅具有瓷套式金属氧化物避雷器的优点，还具有电气绝缘性能好，介电强度高、属氧化物避雷器的优点，还具有电气绝缘性能好，介电强度高、抗漏痕、抗电蚀、耐热、

46、耐寒、耐老化、防爆、憎水性、密封性抗漏痕、抗电蚀、耐热、耐寒、耐老化、防爆、憎水性、密封性等优点。等优点。第85页/共110页特点：当所加电压较低时，特点：当所加电压较低时，其近于绝缘状态，而当电其近于绝缘状态，而当电压增加时，其电阻率骤然压增加时，其电阻率骤然下降进入低阻状态，使流下降进入低阻状态，使流过避雷器的电流急剧增加，过避雷器的电流急剧增加，从而使电力设备得到了可从而使电力设备得到了可靠的保护。靠的保护。第86页/共110页 使用条件：使用条件：a.a.适用于户内、外；适用于户内、外；b.b.环境温度环境温度-40-40+40+40；c.c.海拔高度不超过海拔高度不超过3000m30

47、00m（瓷套式不超过（瓷套式不超过1000m1000m）；）；d.d.电源频率不小于电源频率不小于48Hz48Hz，不超过，不超过62Hz62Hz；e.e.长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过避雷器的持续运行长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过避雷器的持续运行电压；电压；f.f.地震烈度地震烈度8 8度及以下地区；度及以下地区；g.g.最大风速不超过最大风速不超过35m/s35m/s第87页/共110页产品型号说明：产品型号说明：依据依据JB/T 8459-1996JB/T 8459-1996避雷器产品型号编制方法避雷器产品型号编制方法，金属氧化物避雷器产品型号说，金属氧化物避雷器产品

48、型号说明如下：明如下：第88页/共110页产品型式：产品型式：Y Y表示瓷套式金属氧化物避雷器表示瓷套式金属氧化物避雷器YHYH（HYHY）表示复合外套金属氧化物避雷器表示复合外套金属氧化物避雷器结构特征：结构特征：W W表示无间隙表示无间隙 C C表示串联间隙表示串联间隙 使用场所：使用场所：S S表示配电型表示配电型 Z Z表示电站型表示电站型 R R表示并联补偿表示并联补偿电容器用电容器用D D表示电机用表示电机用 T T表示电气化铁道用表示电气化铁道用附加特性：附加特性：W W表示防污型表示防污型 G G表示高原型表示高原型 THTH表示湿热带地表示湿热带地区用区用第89页/共110页

49、第90页/共110页JCQJCQ型型系列适用于系列适用于330KV330KV及以下电压等级的各型氧化锌避雷器的动作及以下电压等级的各型氧化锌避雷器的动作计数和泄漏电流监测，使用的环境条件与相连接的避雷器相同。正计数和泄漏电流监测，使用的环境条件与相连接的避雷器相同。正常使用情况下，避雷器的动作次数由具备计数进位功能的双指针电常使用情况下，避雷器的动作次数由具备计数进位功能的双指针电磁计数器指示，计数指示准确，自动回零循环累计计数工作，不清磁计数器指示，计数指示准确，自动回零循环累计计数工作，不清零。零。避雷器的泄漏电流通过电流测量回路由指针式电流表直接指示反避雷器的泄漏电流通过电流测量回路由指

50、针式电流表直接指示反映出来，测量指示范围：映出来，测量指示范围：0 03 3毫安，当泄漏电流接近毫安，当泄漏电流接近1.51.5毫安和超过毫安和超过1.51.5毫安时报警指示灯由白变红，发出报警指示，毫安时报警指示灯由白变红，发出报警指示，C C型同时输出报警型同时输出报警触点动作发出报警指示。触点动作发出报警指示。第91页/共110页第92页/共110页 3.4.3 3.4.3 断路器断路器1.1.开关电器中电弧的形成和熄灭开关电器中电弧的形成和熄灭电弧电弧:实际上是由于中性质点游离而引起的一种气体实际上是由于中性质点游离而引起的一种气体放电现象。放电现象。从电弧形成过程来看，游离放电可分为