高电压技术-第九章-xueyd

高电压技术-第九章-xueyd2023REPORTING绪论高电压产生与测量绝缘材料与性能过电压及其防护高压设备绝缘配合与试验现代高电压技术应用与发展趋势目录CATALOGUE2023PART01绪论2023REPORTING高电压技术定义高电压技术是研究电气设备在高电压作用下的绝缘性能、放电过程及其测试技术的一门科学。高电压技术重要性高电压技术是电气工程领域的重要分支，对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。随着电力系统电压等级的不断提高，高电压技术的应用范围也在不断扩大。高电压技术定义及重要性第九章内容概述第九章主要内容第九章主要介绍了高电压试验技术，包括高电压试验设备、试验方法、数据处理及安全防护等方面的内容。重点与难点本章的重点是高电压试验设备的原理和使用方法，难点在于如何根据试验目的选择合适的试验方法和设备，以及如何对试验数据进行有效处理和分析。通过本章学习，学生应掌握高电压试验设备的基本原理和使用方法，了解高电压试验的基本方法和步骤，具备进行高电压试验的能力。学习目标学生应认真听讲、积极思考、勤于实践，掌握高电压试验的基本技能和方法，培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。同时，学生还应注重安全意识的培养，确保在进行高电压试验时能够严格遵守安全操作规程。学习要求学习目标与要求PART02高电压产生与测量2023REPORTING静电起电机利用静电感应原理，通过手动或电动方式使两个电极板分别带上等量异号电荷，从而产生高电压。Marx发生器由多个电容器和火花间隙串联组成，通过充电和放电过程，将低电压转换为高电压脉冲。Cockcroft-Walton倍压器由多个电容器和二极管组成，利用二极管的单向导电性和电容器的储能特性，将输入的低电压逐步升高。高电压产生方法电阻分压器电容分压器阻容分压器高压探头高电压测量原理及仪器01020304利用电阻串联分压原理，将高电压按比例降低至可测范围内进行测量。利用电容串联分压原理，适用于测量交流高电压。结合电阻和电容分压原理，适用于测量直流和交流高电压。将高电压信号转换为低电压信号，供示波器等测量仪器使用。温度影响温度变化会导致电阻、电容等元件参数变化，从而影响测量精度。减小措施包括采用温度系数小的元件、进行温度补偿等。电磁干扰外部电磁场可能对测量系统产生干扰，导致误差。减小措施包括加强屏蔽、采用滤波技术等。泄漏电流高电压下绝缘材料可能产生泄漏电流，导致测量误差。减小措施包括采用优质绝缘材料、增加屏蔽措施等。元件老化长期使用可能导致元件老化，影响测量精度。减小措施包括定期校准、更换老化元件等。误差来源与减小措施PART03绝缘材料与性能2023REPORTING以空气、六氟化硫等为主要代表，具有优良的绝缘性能和灭弧性能，广泛应用于高压电器中。气体绝缘材料液体绝缘材料固体绝缘材料如矿物油、合成油等，具有良好的电气性能和热稳定性，主要用于变压器、电容器等设备中。包括橡胶、塑料、陶瓷等，具有较高的机械强度和电气性能，广泛应用于电缆、绝缘子等场合。030201绝缘材料分类及特点绝缘电阻反映绝缘材料阻止电流通过的能力，与材料的导电性、温度、湿度等因素有关。介质损耗绝缘材料在交变电场作用下，由于电导和极化过程引起的能量损耗，是评价绝缘性能的综合指标。击穿电压衡量绝缘材料在电场作用下耐受破坏的能力，是评价绝缘性能的重要指标。绝缘性能评价指标温度湿度电场强度机械应力影响绝缘性能因素高温会加速绝缘材料的老化，降低其绝缘性能；低温则可能导致材料变脆，机械强度下降。过高的电场强度会使绝缘材料内部产生局部放电，加速老化过程。潮湿环境会使绝缘材料的电气性能下降，增加漏电流和击穿风险。长期机械应力作用可能导致绝缘材料开裂或变形，从而降低其绝缘性能。PART04过电压及其防护2023REPORTING大气过电压01由直击雷引起，特点是持续时间短暂，冲击性强，与雷击活动强度有直接关系。操作过电压02由于电力系统中操作所引起，如切合空载线路、切断空载变压器等。其特点是持续时间短，一般约为几十微秒，但具有高频振荡特性，可产生很高的过电压。谐振过电压03电力系统中电感、电容等储能元件在某些接线方式下与电源频率发生谐振所造成的过电压。一般按起因分为线性谐振过电压和铁磁谐振过电压。过电压类型及危害避雷针和避雷线用来保护电气设备免受直击雷的危害。避雷针主要用来保护露天变配电装置和发电厂的户外配电装置。避雷线主要用来保护电力线路。避雷器一种专门的防雷设备，主要用来保护电力设备，如变压器、开关、母线、电动机等。避雷器与被保护设备并联，当出现过电压时，避雷器放电，将雷电过电压限制在一定水平以下，在雷电过电压过后，避雷器能迅速恢复绝缘状态使系统能够正常供电。接地装置接地是防雷的基础，接地装置包括接地体和接地线。接地体是与土壤直接接触的金属体，接地线是把需要接地的各点与接地体连接的导体。过电压防护措施避雷器原理：避雷器是连接在导线和地之间的一种防止物体被雷击的设备，通常与被保护设备并联。避雷器可以有效的保护电力设备，一旦出现不正常电压，避雷器产生作用，起到保护作用。当被保护设备在正常工作电压下运行时，避雷器不会产生作用，对地面来说视为断路。一旦出现高电压，且危及被保护设备绝缘时，避雷器立即动作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护电气设备绝缘。当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使系统能够正常供电。避雷器应用：避雷器广泛应用于电力、冶金、化工、建筑等行业的电气设备中，用于保护各种电气设备免受大气过电压和操作过电压的危害。避雷器原理及应用PART05高压设备绝缘配合与试验2023REPORTING根据设备的使用环境和电压等级，选择合适的绝缘材料和结构，以确保设备在正常运行和异常情况下都能保持足够的绝缘强度。绝缘配合定义综合考虑设备的额定电压、运行环境、使用寿命等因素，采用合理的绝缘材料和结构，实现设备的安全、可靠和经济运行。绝缘配合原则通过试验确定设备的绝缘水平，选择合适的绝缘材料和结构，并进行优化设计，以满足设备的绝缘要求。绝缘配合方法绝缘配合原则和方法

高压设备预防性试验预防性试验目的通过定期对高压设备进行预防性试验，可以及时发现潜在的绝缘缺陷和故障隐患，避免设备在运行中发生绝缘击穿等严重事故。预防性试验内容主要包括绝缘电阻测试、介质损耗因数测试、局部放电测试等，以评估设备的绝缘状态和性能。预防性试验周期根据设备的电压等级、重要性以及运行环境等因素，制定合理的预防性试验周期，确保设备的安全运行。采用先进的故障诊断技术，如红外测温、超声波检测等，对高压设备进行实时监测和故障诊断，及时发现并处理潜在的故障隐患。故障诊断技术根据设备的运行状态和监测数据，制定合理的检修计划和方案，对设备进行针对性的维护和检修，提高设备的可用性和可靠性。状态检修技术通过故障诊断和状态检修技术的实施，可以实现对高压设备的精细化管理，降低设备的维护成本和故障率，提高电力系统的安全性和经济性。故障诊断与状态检修的意义故障诊断与状态检修技术PART06现代高电压技术应用与发展趋势2023REPORTING特高压输电定义特高压输电是指交流1000千伏及以上和直流正负800千伏及以上的电压等级的输电技术，具有输电容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。特高压输电技术发展随着电力需求的增长和能源结构的调整，特高压输电技术得到了快速发展。目前，中国已建成多条特高压输电线路，实现了大规模电力资源的优化配置。特高压输电技术应用特高压输电技术主要应用于远距离、大容量电力传输，如西电东送、北电南送等工程，有效缓解了能源分布不均的问题。特高压输电技术脉冲功率技术定义脉冲功率技术是一种将储能元件中储存的能量在极短时间内释放出来，以获得极高功率输出的技术。它具有高峰值功率、短脉冲宽度和高重复频率等特点。脉冲功率技术发展随着脉冲功率技术的不断发展，其应用领域不断扩展。目前，脉冲功率技术已广泛应用于粒子加速器、激光武器、电磁炮等领域。脉冲功率技术应用脉冲功率技术在高电压领域的应用主要包括高电压脉冲发生器、高电压开关、高电压测量等方面。这些应用为高压电器设备的研发和生产提供了有力支持。010203脉冲功率技术等离子体定义等离子体是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质状态，广泛存在于宇宙中。它具有高电导率、高热容量和良好的化学活性等特点。等离子体技术发展随