绝缘结构设计

绝缘构造设计其次章根本问题临界电场强度与其他那些因素有关，最大电场强度允许值，电场不均匀系数，调整电场分布的措施。因素：材料、工艺、电极外形、极间距离、电场不均匀程度、散热条件；允许值：参照临界场强并考虑肯定裕度而确定的数值；系数：最大场强Emax与平均场强Eav措施：转变电极外形〔增大曲面半径，改善电极边缘〕，改善电极间电容分布〔加屏蔽环，增设中间电极〕，利用其他措施〔承受不同介质、利用电阻压降、利用外施电压强制电压分布〕多层介质分阶绝缘的概念，平行板电极、同轴圆柱电极间电场分布及场强计算。概念：由介电常数不同的多层绝缘构成的组合绝缘沿面放电：气体中存在固体〔或液体〕介质时，当电压上升到肯定程度，沿介质外表发生放电。闪络：当沿面放电由一个电极延长到另一个电极使气隙沿介质外表发生击穿。套管型构造及其放电特点、电场分布，分析影响电场分布的因素，闪络电压与放电距离的关系。构造：插入式构造，一个电极穿过另一个电极的构造；特点：电晕刷形放电滑闪闪络；关系：滑闪发生时，增加放电距离不能有效提高闪络电压滑闪放电缘由以及防止滑闪放电的措施。缘由：电力线斜入固体介质表面，在法向重量作用下，以电容电流构成回路并在切线重量作用下沿外表进展；措施：减小C0//使电力线经过单一材料//减小外表电阻率如法兰四周涂半导电层//法兰四周加金属片或金属环屏蔽//加电容极板强制电场分布绝缘协作概念：电力系统中用以确定输电线路和电气设备绝缘水平的原则和方法。常用方法：惯用法、统计法、简化统计法。惯用法：电气绝缘设备最小耐受电压大于系统中可能消灭的最大电压并留有肯定裕量统计法：系统中最大过电压和绝缘最小耐受电压属于随机变量，统计法认为过电压和绝缘耐受电压的概率分布函数的曲线，则绝缘损坏的危急率可以进展数学计算并加以定量。简化统计法：将系统过电压和绝缘耐受电压均确定为单一值，称为统计过电压和统计耐受电压，以代替整条概率曲线。第三章电力电缆电缆根本构造：导电线芯，绝缘层，护层粘性浸渍型电缆特点：浸渍温度下粘度低，以保证浸渍完善，工作温度下根本不流淌老化主要缘由是局部放电挤出型电缆的特点：构造和工艺简洁，敷设落差无限制屏蔽层与主绝缘分别导致局部放电，绝缘老化2.电缆接头盒作用，均压措施。作用：终端接头盒—处于电缆两端通过终端与架空线或变压器相连、连接接头盒—当线路过长时用其连接两根电缆；措施：增绕式终端接头盒、电容式终端盒第四章电力电容器储能因数、比特性。储能因数：ε0εrE2；比特性：电容器的储能或容量与体积或重量之比，Q/V=ωε0εrE2并联电容器：并联在线路上，补偿感性负荷，提高功率因数串联电容器：串联在线路上，补偿长距离线路的感抗，从而减小电压降，改进电压调整率，提高传输容量电容器介质液体介质、固体介质、薄膜、纸——膜组合、金属化膜组合绝缘耐电强度及其影响因素：耐电强度：沟通下电压安排与各层电容成反比，直流下与各层电阻成正比影响因素：局放起始场强；介质厚度〔薄好〕；极板面积〔小好〕设计参数选择：介质和极板的选择：考虑击穿场强和局部放电两方面工作场强的选择：考虑对短时击穿热击穿和局放都有足够的安全裕度第五章绝缘子和套管绝缘子分类，绝缘子材料按连接方式分：绝缘子、瓷套、套管；按用途分：线路绝缘子、电路电器绝缘子；绝缘子材料：绝缘件〔电瓷、玻璃、硅橡胶、浇注环氧树脂〕、机械固定的金属附件〔铸铁和钢、大电流产品 -硅铝合金〕、胶合剂〔硅酸盐水泥〕绝缘子干闪距离、湿闪距离、泄漏距离干闪：沿绝缘子最短；湿闪：沿外表与空气组成；污闪：沿绝缘子外表悬式绝缘子串电压分布、均压措施、放电特性措施：减小绝缘子串长度、增大本体电容大小、增大CL减小CE影响棒性绝缘子湿闪电压的因素伞宽〔伞宽小闪络电压低〕；伞距〔n＞0.5t闪络发生伞边缘空气间隙，n＞t影响效果差〕；伞的适宜角度〔2030〕；安装位置〔水平＞垂直〕影响污秽外表放电的因素，措施因素：污秽物的性质与污染程度〔污染高污闪电压低〕、大气湿度〔50-70%时湿度增大闪络电压快速下降，大雨时不降低闪络电压〕、爬电距离〔距离大污闪电压大〕；措施：定期清扫或交换绝缘子、涂上防尘涂料〔有机硅油、硅脂、地蜡〕、加强绝缘〔加片数〕和承受耐污绝缘子硅橡胶绝缘子优点外表有憎水性，耐污秽性能优异，运行稳定高压套管分类，胶纸、油纸各自特点分类：按绝缘构造分〔绝缘材料分〕：单一绝缘套管〔纯瓷、树脂〕、复合绝缘套管〔充油、充气〕、电容式套管〔油纸、胶纸、浸胶〕胶纸特点：〔优〕机械强度高，可以45°或水平安装//在变压器中使用时不用下瓷套，可减小尺寸//充油量小，易密封//胶纸耐电晕性比油纸好〔缺〕胶纸的tanδ及其温度系数比油纸高//发生局部放电//易吸潮油纸特点：电气性能牢靠，局部放电起始电压高，tanδ及其温度系数比油纸低，没有热击穿危急电容式套管设计原理，电容极板作用，调解场强方案原理：局放起始放电电压大于工作工频电压，滑闪起始放电电压大于干闪与工频试验电压第六章电力变压器变压器绝缘构造的分类分类：内绝缘〔线圈绝缘，引线及分接开关绝缘，套管内绝缘套管下部油中的沿面绝缘〕、外绝缘〔套管上部空气中的绝缘，套管中间或对地的空气绝缘〕，内绝缘分：主绝缘〔高压与低压线圈之间，相间与对地绝缘，引线成分接开关等对地和其他线圈的绝缘〕、纵绝缘〔一线圈中不同匝间层间段间的绝缘，同一线圈各引线间的绝缘，分接开关各局部之间的绝缘〕1min工频耐压试验目的：变压器主绝缘耐电强度冲击试验目的：纵绝缘耐电强度局部放电试验目的：220kv以上进展局放测试，1.5倍最大工作电500pc，1.3300pc变压器油击穿理论：油中有杂质〔水或纤维〕，杂质介电常数高，沿着电场极化定向，排成杂质小桥，假设小桥连通两个电极，由于水分和纤维的电导大，引起漏电流增大，发热增多，促使水分汽化，气泡扩大，假设小桥未连通两个电极，则在端部的油中场强会增大，油电离出气体，增大气泡，最终导致击穿。变压器油的耐电强度：温度〔潮湿油S型曲线0和60-80为S腰，枯燥油温升耐电强度减小〕压力〔压力大，气体在油中溶解量大，气泡局放起始电压高，击穿电压大〕电场均匀程度〔纯均匀电场则耐电强度高，杂质含量高均匀电场则影响不大，一般多杂质均匀则耐电强度提高〕电压作用时间〔随作用时间的增加而下降〕掩盖作用：零点几毫米厚，根本不转变油中电场分布，可以阻挡杂质在电极外表形成‘小桥’，使工频击穿电压显著提高〔电场越均匀，油杂质含量越高，掩盖作用越显著〕作用于工频，冲击电压下无作用绝缘层作用：几毫米厚，阻挡‘小桥’形成，且担当肯定比例电压，使油间隙电场分布转变，降低油中最大场强，提高油间隙的工频和冲击击穿电压。〔极不均匀电场效果显著，均匀中会提高油隙电场〕隔板作用：2-6mm绝缘纸板或者纸筒，1阻挡‘小桥’形成2不均匀电场中当曲率半径较小电极处发生电离后，离子积聚在屏障的另一侧，使屏障与另一电极间的电场均匀〔极不均中效果显著，均匀效果小〕变压器主绝缘设计：保证绝缘在1min工频耐压试验和冲击试验下不发生击穿，在工作电压下不发生有害的局放静电环作用：1均匀端部电场2改善冲击电压下起始分布角环作用：12变压器纵绝缘设计：影响起始电压分布改善起始分布措施：1电容补偿法〔静电环〕2承受纠结式线圈构造〔连续式线圈的纵向等值电容，纠结式绕组〕第七章电机绝缘电机绝缘设计特点：1.高速旋转局部，不能浸在油中，气体电气强度低带来的电晕问题。2槽内空间小，增加绝缘厚度，降低槽满率，散热困难，6-30kv。主要绝缘材料：云母制品〔很高的电绝缘性，低介质损耗，抗电弧，耐电晕〕电机绝缘分类〔套筒式，连续式〕，绝缘构造(主，匝，股间，