电力设备绝缘检测与诊断1

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1、电力设备绝缘检测与诊断袁佳歆QQ:59902428yjx98571@163.com电话：18627755068液体电介质的击穿液体电介质主要用于油浸式电力变压器、油断路器、油浸纸绝缘电缆、充油电缆、充油套管和充油电容器中，它们包括变压器油、电缆油和电容器油。这些液体电介质主要是从石油中提炼出来碳氢化合物的矿物油，其他也被采用的液体电介质有蓖麻油(用在脉冲电容器中)、硅油和十二烷基苯(人工合成绝缘油)。液体中带电质点的碰撞游离而导致击穿。由于液体电介质的密度远比气体为大，分子之间的距离比气体的要小得多，电子在两次碰

2、撞游离间的自由行程也短得多，因此要获得足够的能量发生碰撞游离，就需要更高的电场强度。液体电介质的击穿强度要比气体的高得多。如纯液体电介质在均匀电场小间隙中的击穿场强可达1MV/cm，而空气仅为30kV/cm。工程用的液体电介质特点1.工程用的液体电介质不可能是纯净的，有杂质混入;2.在运行过程中，液体电介质本身也会老化、分解出气体、水分和聚合物，所以在液体绝缘介质中不可避免地存在气体、水分和纤维这三种主要杂质。3.由于杂质的存在，其击穿过程与纯净液体电介质的击穿过程截然不同，击穿场强也不同(变压器油为120-25

3、0kV/cm）气泡击穿理论变压器油中悬浮状态的水分和纤维的介电系数很大(分别为81和6-7)，它们在电场作用下很容易极化，受电场力吸引且被拉长，并且逐渐沿电场方向头尾相连在电极间排列成“小桥”。如果此“小桥”贯通两电极，则由于组成此“小桥”的水分和纤维的电导较大，使流过“小桥”的泄漏电流增大，发热增加，使水分汽化和小桥周围的油分解或气化，即形成气泡。“小桥”击穿理论气泡中的电场强度要比油中高得多(与介电系数成反比)，而气泡中气体的击穿强度又比油低得多，所以一旦气泡在电场作用下排列连成贯通两电极的“小桥”，击穿就在

4、此“气泡”通道中发生。油中的水分和纤维形成“小桥”后，并不马上击穿，而仍要等到发展成气泡“小桥”后才击穿。变压器油的这种击穿理论也称“小桥”击穿理论。影响液体电介质击穿强度的因素1.液体电介质的品质（a）含水量当含水量极微小时，水分均以溶解状态存在，对击穿电压影响不大。当含水量增加到超过溶解度时，多余的水分常以悬浮状态出现。容易极化并形成小桥。击穿电压随含水量增加而降低。(2)含纤维量。含纤维量越多，纤维极化后易形成“小桥”，击穿电压越低。2.温度温度对液体电介质的影响作用比较复杂，与含水量有很大的关系。低于0度

5、时，水结成冰，导致击穿电压升高。3.压力油中含有气体时其工频击穿电压随油压的增高而升高，这是因为当压力增高时，气体在油中溶解度增加而构成气泡“小桥”的悬浮状气体减少。4.电压作用时间液体电介质的击穿强度与外加电压类型及电压作用时间有关。当电压作用时间较长时，油中杂质有足够时间在电极间形成“小桥”，击穿强度就较低。当电压作用时间较短，油中杂质来不及形成“小桥”，击穿电压显著提高。5.电场均匀度液体电介质纯度较高时，改善电场均匀程度可以明显提高其工频或直流电压下的击穿电压。但品质较差的液体电介质，因杂质的聚集和排列已

6、使电场发生明显畸变，改善电场均匀程度对提高击穿电压的作用并不明显。提高液体电介质击穿强度的措施1.减少杂质(1)过滤;将油中碳粒、纤维等杂质滤去，油中部分水分及有机酸也被滤纸所吸收。(2)防潮;油浸式绝缘在浸油前必须烘干，必要时可用真空干燥法去除水分。(3)脱气;常用的脱气办法是将油加热、喷成雾状，且抽真空，除去油中的水分和气体。电压等级较高的油浸绝缘电气设备，常要求在真空下灌油。2.采用固体电介质减小油中杂质的影响(1)覆盖层。覆盖层为在电极表面覆盖的一层很薄的绝缘材料。主要作用在于限制泄漏电流，阻止杂质小桥的

7、形成。(2)绝缘层。当覆盖层厚度增大，本身承担一定电压时，称为绝缘层。降低不均匀电场中电极附近绝缘油中最大场强，可显著提高绝缘油的工频和冲击击穿电压。(3)屏障。屏障是指在油间隙中放置的尺寸较大的的层压纸板或层压布板。它既能阻止杂质小桥的形成，又能如气体间隙那样改善不均匀电场中的电场分布。所以在变压器等充油设备中广泛采用此种油屏障绝缘结构。作业11.非极性和极性液体电介质中主要极化形式有什么区别？2.液体电介质的电导是如何形成的？电场强度对其有何影响？3.目前液体电介质的击穿理论主要有哪些？固体电介质的击穿固体电

8、介质的击穿与气体、液体电介质的击穿比较主要有两点不同:（1）固体电介质的击穿场强一般比气体、液体电介质高;（2）固体电介质击穿后其绝缘性能不能恢复，击穿以后在介质中留有不能恢复的痕迹，如贯穿两电极的熔洞、烧穿的孔道、开裂等，撤去电压后不能像气体、液体电介质那样恢复绝缘性能。固体电介质的击穿形式固体电介质的击穿有三种不同的形式。1.电击穿固体电介质的电击穿过程与气体相似2.