《高压试验理论》PPT课件

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1、高压试验基础知识电气室郭国胜2011年9月高压试验基础知识首先，感谢各位领导，各位同事！在百忙中抽出时间，来到这里共同探讨一些高压试验方面的知识。非常高兴有机会与大家一起交流和学习！高压试验的意义：电力系统包括众多的电气设备，有些电气设备的故障甚至会威胁到整个系统的安全供电。电力生产的实践证明，对电气设备按规定开展检测试验工作，是防患于未然，保证电力系统安全，经济运行的重要措施之一。“预防性试验”由此得名。高压试验基础什么是电力设备预防性试验？电力设备预防性试验是指对已投入运行的设备按规定的试验条件（规定的试验设备，环境条件、试验方法

2、和试验电压等）、试验项目、试验周期所进行的定期检查或试验，以发现运行中电力设备的隐患、预防发生事故或电力设备损坏。是判断电力设备能否继续运行并且安全的重要措施。我国预试规程内容实际上已经超出了预防性试验的范围，而更加广泛，不仅包括了定期试验，还包括大修、小修后的试验及新设备投运前的交接试验。高压试验基础预防性试验检测的基础数据是什么？电介质（即设备绝缘）在电场作用下可以用4个参数来表征。介质极化性能用介电常数ε表征；介质导电性能用绝缘电阻率ρ表征；介质损耗性能用介质损耗角正切值tgδ表征；介质击穿性能用击穿强度Ε表征。目前预防性试验主

3、要是检测表征电介质电气性能的4个参数变化。高压试验基础高压试验研究的是绝缘体在电场作用下的性能变化，如果变化量超过允许值，绝缘介质就可能变成导体，性能就发生了变化。我们在工作中，人工制造各种形式的外加电场，来检测设备内部性能的变化量，用各种表记测量上述参数。来进行研究判断。导电性能和击穿性能大家比较容易理解。我们大概介绍一下极化性能和损耗性能。极化性能原理：组成电介质的粒子不外是原子、分子或离子。而他们又都是由带正电的电子核和围绕核的电子云构成。当不存在外电场时（对于我们设备绝缘而言就是停运，不带电，不做试验时），粒子中电子云的中心与

4、原子核重合，此时，电矩为零。高压试验基础当外加一个电场（对于我们设备绝缘而言就是带电，或者做试验时），电场力的作用使得荷正电的原子核向电场方向位移，荷负电的电子云中心向电场反方向位移，但原子核对电子云的引力又使二者倾向于重合，当他们的相互作用达到平衡时，原子中出现了感应电矩。这种现象，我们称作电子位移极化。知识链接：在物理学里，力矩是一个向量，可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。力矩是角动量随时间的导数。力矩(torque[tɔːk])：力(F)和力臂(L)的叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。高压试

5、验基础连接+Q和–Q两个点电荷的直线称为电偶极子的轴线，从–Q指向+Q的矢径l和电量Q的乘积定义为电偶极子的电矩，也称电偶极，通常用矢量p表示。即电偶极矩是电荷系统的极性的一种衡量。在两个点电荷的简单情形中，一个带有电荷+q，另一个带有电荷−q，则电偶极矩为：p=qr。高压试验基础电介质在外电场作用下可产生如下5种类型的极化：1、原子核外的电子云分布产生畸变，从而产生不等于零的电偶极矩，称为畸变极化或者叫电子位移极化；2、原来正、负电中心重合的分子，在外电场作用下正、负电中心彼此分离，称为离子位移位移极化；3、具有固有电偶极矩的分子原

6、来的取向是混乱的，宏观上电偶极矩总和等于零，在外电场作用下，各个电偶极子趋向于一致的排列，从而宏观电偶极矩不等于零，称为转向极化。高压试验基础4、空间电荷极化。上述三种极化都是带电质点的弹性位移或转向形成的，空间电荷极化是由带电质点（电子或正，负离子）的移动形成的。5、夹层介质界面极化。由两层或多层不同材料组成的不均匀介质，叫做夹层电介质。由于各层的介电常数和电导率不同，在电场作用之下，各层中的电位，最初介电常数分布，（即按电容分布），以后逐渐过渡到按电导率分布，（即按电阻分布），此时，在各层电介质的交界面上的电荷必然移动，以适应电位

7、的重新分布，最后在交界面上积累起电荷。这种电荷的移动和积累，叫做夹层介质界面极化。高压试验基础极化现象是高压试验研究的基础。由于介质在电场作用下会极化，也就是组成介质的基本粒子会随电场力的作用发生转动，我们后续研究的介质的电导，介质的损耗都与这种变化有密切关联。极化现象要损耗外加电场的能量。和大多数物理现象一样，极化过程对我们有用的，我们就加以利用。对我们不利的，我们要随时监测这种变化，掌控这种变化的趋势，达到不允许的值时，我们就停运设备，采取相关措施。举一个简单例子，电机的吸收比测量，就是监测极化现象，受潮后粒子中存在强极性水分子，

8、极化现象就不符合变化规律了，那么我们就要采取烘干等措施。举一个利用极化现象应用的例子，在一定几何尺寸下，为了获得更大的电容量，就要选取相对介电常数大的电介质。在电力电容器制造中，用合成液体（介电常数ε约为3~5）代替变压