高电压技术 长春工程学院电气工程系 刘望来 选择了专业就是选择了工作的方向 为了能够工作好要把专业课学好
高电压技术 长春工程学院电气工程系 刘 望 来 选择了专业 就是选择了工作的方向 为了能够工作好 要把专业课学好
绪论 电力系统的电压等级是如何划分的、依据是什 么? 特高压1000kV及以上 压超高压250-10V 电能污染 1kV普通高压1~250V 电晕 低压 0.4kV 电压等级划分的级差为2~3倍。 0.22kV 36V 资料
绪论 一、电力系统的电压等级是如何划分的、依据是什 么？ 电晕 电能污染 资料 1kV 0.4kV 0.22kV 36V 高 压 低压 普通高压1~250kV 超高压250~1000kV 特高压1000kV及以上 电压等级划分的级差为2~3倍
为什么采用高电压? P OC 电力系统输送的电能P正比于电压的平方(U2),反比 于系统阻抗Z,而系统阻抗Z正比于线路长度L,所以P 正比于U2,反比于L 所以采用高电压是大功率远距离输电的要求,要实现大功 率远距离输电唯一可行的措施就是采用高电压。作为二次 能源,输送电能要较输送一次能源经济、快捷、安全、方 便、清洁
二、为什么采用高电压？ 电力系统输送的电能P正比于电压的平方（U2 ），反比 于系统阻抗Z，而系统阻抗Z正比于线路长度L ，所以P 正比于U2 ，反比于L。 Z U P 2 所以采用高电压是大功率远距离输电的要求，要实现大功 率远距离输电唯一可行的措施就是采用高电压。作为二次 能源，输送电能要较输送一次能源经济、快捷、安全、方 便、清洁
三、要采用高电压首先要解决的技术问题是什么? 高电压下的绝缘问题。因为在电力系统三大技术材料 (导电材料、导磁材料和绝缘材料)中绝缘的影响力最 大: 1、因为绝缘限制了设备的温升、限制了温升也就限制了 设备的容量、体积和重量 例:1、用青壳纸和电缆纸作绝缘的10.5K、10MW的发电 机,改用粉云母纸作绝缘,其他条件不变时,发电机容量就 提高到125MW,可见绝缘限制了设备的容量。 2、绝缘限制了设备的寿命; 3、绝缘限制了电力系统的投资
三、要采用高电压首先要解决的技术问题是什么？ 例：1、用青壳纸和电缆纸作绝缘的10.5kV、10MW的发电 机，改用粉云母纸作绝缘，其他条件不变时，发电机容量就 提高到12.5MW，可见绝缘限制了设备的容量。 2、绝缘限制了设备的寿命； 3、绝缘限制了电力系统的投资。 1、因为绝缘限制了设备的温升、限制了温升也就限制了 设备的容量、体积和重量； 高电压下的绝缘问题。因为在电力系统三大技术材料 （导电材料、导磁材料和绝缘材料）中绝缘的影响力最 大：
四、如何解决绝缘问题? 寻找和研制新型的绝缘材料,限制作用在绝缘上的过电压。 例:由于瓷吹避雷器使作用在被保护设备上的残压降低, 使原设计额定电压为400k的输变电系统生压为500kV 的系统
四、如何解决绝缘问题？ 寻找和研制新型的绝缘材料，限制作用在绝缘上的过电压。 例：由于瓷吹避雷器使作用在被保护设备上的残压降低， 使原设计额定电压为400 kV的输变电系统生压为500 kV 的系统
五、高电压技术课程讲授的两个问题: 绝缘问题和限制作用在绝缘上的过电压是本课程 的两大内容
五、高电压技术课程讲授的两个问题： 绝缘问题和限制作用在绝缘上的过电压是本课程 的两大内容
、学科特点: 1、历史短,研究不充分,理论很不完整,工程上高电压问 题不能用理论来分析,所以只能从试验入手 2、研究起来很困难,其所研究的问题与其他学科完全不同 其他学科研究的是电的导通,而高压研究的是绝缘,它 所研究的是空间的问题,场的问题,所受的影响因素 (温度、湿度、气压、极距)很多 3、研究手段难以具备,场地难以满足,问题的重复性小 一次击穿后很难找到完全相同的对象,是暂态问题。 4、思考问题的领域宽
六、学科特点： 1、历史短，研究不充分，理论很不完整，工程上高电压问 题不能用理论来分析，所以只能从试验入手。 2、研究起来很困难，其所研究的问题与其他学科完全不同。 其他学科研究的是电的导通，而高压研究的是绝缘，它 所研究的 是空间的问题，场的问题，所受的影响因素 （温度、湿度、气压、极距）很多。 3、研究手段难以具备，场地难以满足，问题的重复性小， 一次击穿后很难找到完全相同的对象，是暂态问题。 4、思考问题的领域宽
第一章气体的放电基本物理过程和电气强度 、补充的基本概念 、放电:在电场的作用下由于游离使流过电介质电流增大 的现象 2、击穿:电介质在电场作用下丧失其绝缘性能,形成沟通两 极的放电。 3、击穿电压:使电介质失去其绝缘性能所需要的最低、临界、 外加电压 4、击穿场强:使电介质失去其绝缘性能所需要的最低、临界 外加电场强度。 5、绝缘强度:在均匀电场中、使电介质不失去其绝缘性能所需 要的最高、临界、外加电场强度。 6、绝缘水平:电气设备出厂时保证承受的试验电压
第一章 气体的放电基本物理过程和电气强度 一、补充的基本概念 1、放电：在电场的作用下由于游离使流过电介质电流增大 的现象。 2、击穿：电介质在电场作用下丧失其绝缘性能，形成沟通两 极的放电。 3、击穿电压：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低、临界、 外加电压。 4、击穿场强：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低、临界、 外加电场强度。 5、绝缘强度：在均匀电场中、使电介质不失去其绝缘性能所需 要的最高、临界、外加电场强度。 6、绝缘水平：电气设备出厂时保证承受的试验电压
§11汤逊理论和流注理论 、气体间隙中带电粒子的产生(补充) 结论:气体间隙中带电粒子来源于气体分子本身的游离和 金属表面游离。 、气体分子本身的游离 中性质点中的电子摆 脱原子核的束缚成为 自由电子的过程就是 游离。 要游离需要吸收能量 自由电子吸收的能量称为游离 能。 能量
§1.1汤逊理论和流注理论 一、气体间隙中带电粒子的产生（补充） 中性质点中的电子摆 脱原子核的束缚成为 自由电子的过程就是 游离。 要游离需要吸收能量， 吸收的能量称为游离 能。 结论：气体间隙中带电粒子来源于气体分子本身的游离和 金属表面游离。 1、气体分子本身的游离
2、气体分子本身的游离方式 按照电子获得能量的方式划分游离: 1)碰撞游离:由于碰撞引起的游离。 ●红球:气体分子 小绿球:电子 粉色球:正离子 ○红球带绿球:负离子 其条件是撞击质点的能量不小于被撞质点的游离能、并且 有足够的作用能。 碰撞游离是气体放电中主要的带电粒子来源,电子是碰撞游 离的主导因素
2、气体分子本身的游离方式 按照电子获得能量的方式划分游离： 1）碰撞游离：由于碰撞引起的游离。 其条件是撞击质点的能量不小于被撞质点的游离能、并且 有足够的作用能。 碰撞游离是气体放电中主要的带电粒子来源，电子是碰撞游 离的主导因素。 红球：气体分子 小绿球：电子 粉色球：正离子 红球带绿球：负离子