淺談高電壓與絕緣技術(shù)

.院、系(站):電子信息工程學(xué)院學(xué)科專業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)生:任軒學(xué)號(hào):0/10...對(duì)我國(guó)高電壓工程的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。而如何運(yùn)用高電壓絕緣技術(shù)并.h.. 5 ... ...得到了管理者的廣泛關(guān)注。雖然我國(guó)在技術(shù)上有所完善和進(jìn)步，但是仍存在一些問題和不足需要改進(jìn)。在建設(shè)社會(huì)主義的和諧社會(huì)的新時(shí)期，進(jìn)一步加強(qiáng)高電壓與絕重要環(huán)節(jié)。高電壓與絕緣技術(shù)主要研究方向?yàn)椋弘娏ο到y(tǒng)過電壓與絕緣配合，電力系統(tǒng)接地技術(shù)，電力設(shè)備絕緣技術(shù)與絕緣材料，氣體放電理論及其應(yīng)用，電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與狀態(tài)維修，高電壓新技術(shù)、電力系統(tǒng)過電壓及其防護(hù)、電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真技術(shù)、脈沖功率技術(shù)及應(yīng)用、智能化新型電力設(shè)備、氣體放電與結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化、及測(cè)試新技術(shù)、技術(shù)及自動(dòng)化、城市能源合理優(yōu)化配置、新型燃料電池與先進(jìn)能源材料制備及系統(tǒng)研究等。在電力系統(tǒng)中，設(shè)備的絕緣強(qiáng)度無(wú)疑是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，設(shè)備的絕緣強(qiáng)度備的預(yù)防性監(jiān)測(cè)是保證電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的一大重要措施。絕緣試驗(yàn)是檢測(cè)電氣設(shè)備的各項(xiàng)絕緣參數(shù)，來(lái)判斷設(shè)備是否存在缺陷，絕緣試驗(yàn)的目的是采用多種測(cè)試方法，全面的判斷設(shè)備絕緣情況，從而消除電氣設(shè)備的絕緣隱患，以根本保證電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行。絕緣診斷和預(yù)防性試驗(yàn)是電力設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行工作中一個(gè)不可或缺的工作環(huán)節(jié)，是有效保障電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效手段。從以往的發(fā)展來(lái)看，電..力部門、大型企業(yè)、工礦企業(yè)等企業(yè)的高壓電力設(shè)備都基本是按照《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》來(lái)進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，這表明了預(yù)防性試驗(yàn)?zāi)軌蚣皶r(shí)的發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備中的缺陷，以及時(shí)消除隱患保障企業(yè)的安全驗(yàn)的分類情況定期試驗(yàn)是為了能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)整體電氣設(shè)備的潛在缺陷而進(jìn)行的，每隔一定的時(shí)間對(duì)整體設(shè)備進(jìn)行全面的試驗(yàn)，如介質(zhì)耗損因素、繞組直流電阻、溶解氣體大修試驗(yàn)是指在設(shè)備經(jīng)過了大修后做的試驗(yàn)，除了定期試驗(yàn)外，還需要對(duì)局部放電、穿心螺栓絕緣電阻、斷路器分合閘的時(shí)間和速度、油箱密封試驗(yàn)等項(xiàng)目檢查試驗(yàn)是指在定期試驗(yàn)或者大修試驗(yàn)過后，對(duì)兩者的試驗(yàn)結(jié)果存在疑問或試該試驗(yàn)方法是使用較低的試驗(yàn)電壓或者采用不會(huì)對(duì)被測(cè)試的設(shè)備的絕緣產(chǎn)生累計(jì)性損傷的方法，根據(jù)絕緣介質(zhì)中發(fā)生的各類物理過程，如吸收、電導(dǎo)、者吸收比、泄漏電流等，以及和極化吸收過程中相關(guān)特性(主要表現(xiàn)在時(shí)間和變化規(guī)律上)與絕緣冷卻煤質(zhì)的其他系列的特性(油中水分含量、含氣體量、其他化學(xué)成分等)，根據(jù)以上的特性來(lái)判斷設(shè)備的絕緣性能，以便及時(shí)的發(fā)現(xiàn)..并直接對(duì)被測(cè)試的設(shè)備的絕緣耐壓水平或者裕度進(jìn)行測(cè)試，該試驗(yàn)方法對(duì)被測(cè)試的可靠性考驗(yàn)比較嚴(yán)格，但對(duì)被測(cè)試的設(shè)備有較強(qiáng)的損傷，會(huì)直接導(dǎo)致被測(cè)。通常的基本絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括有：絕緣電阻、介質(zhì)耗損、直接和交流耐壓、直流泄漏電流。通過絕緣性能的試驗(yàn)可以有效的判斷出測(cè)試設(shè)備的內(nèi)部絕緣性能，并能預(yù)測(cè)出設(shè)備的絕緣情況，推斷出了設(shè)備絕緣的老化情況和絕緣絕緣電阻試驗(yàn)過程中，對(duì)于變壓器的吸收比試驗(yàn)還不夠全面，一些新出廠或者檢修后烘干后容量比較大的變壓器，它們的絕緣電阻普遍比較高，但它們和異頻法等比較新的測(cè)試方法，在操作上更加簡(jiǎn)便，有效的提高測(cè)試效率，但有一種電源倒向與自動(dòng)計(jì)算的方法在外界干擾較大的情況下，測(cè)試的誤差會(huì)比較行測(cè)試時(shí)采用工頻串聯(lián)諧振的方法日益增多。對(duì)于電力變壓器的定期試驗(yàn)中，對(duì)油中的溶解氣體進(jìn)行色譜分析作為試驗(yàn)的重點(diǎn)，從以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，大多數(shù)的電力變壓器的問題都是從色譜分析中發(fā)對(duì)變壓器的絕緣更換主要取決于油中的含糠醛量與絕緣紙板聚合度。..壓試驗(yàn)不過關(guān)測(cè)量的儀表采用微機(jī)控制，數(shù)字化顯示，在讀數(shù)上更加準(zhǔn)備、方便，數(shù)字高壓直流電壓試驗(yàn)設(shè)備功能更加多樣和完善，目前的交流耐壓試驗(yàn)中有多種串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備，無(wú)論在電壓等級(jí)還是功率上都得到了很大的提高，也存在測(cè)量大型電力變壓器繞組直流電阻的設(shè)備，在測(cè)試中有效的解決了以前的五相應(yīng)的縮短。出現(xiàn)的數(shù)字兆歐表，能夠及時(shí)的計(jì)時(shí)，還能顯示出極化值和吸收借鑒以前的在線監(jiān)測(cè)儀器的優(yōu)勢(shì)再引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)出了部分陶瓷，這是因?yàn)殡姽ぬ沾删哂幸韵陆陙?lái)，隨著化學(xué)工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，較多的絕緣材料尤其是有機(jī)絕緣..一些有機(jī)絕緣材料開始被用于高電壓外絕緣領(lǐng)域。但是，目前無(wú)法找到一種材料去滿足高電壓外絕緣的機(jī)械優(yōu)良性能，在這種情況下就產(chǎn)生了復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)。目前，常見的復(fù)合絕緣技術(shù)有機(jī)材料主要包括：聚四氟乙烯、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、硅橡膠、乙丙橡膠等，甚至有些國(guó)家還采用了聚烯烴以及聚合物混凝聚四氟乙烯的環(huán)境穩(wěn)定性和電氣性能在所有有機(jī)材料中幾乎是最好的。硅橡膠在耐老化和電氣性能方面與聚四氟乙烯不相上下。硅橡膠在高電壓外絕緣領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的原因在于：它具有憎水性的遷移性，與其它有機(jī)絕緣材料相比，硅橡膠具有較好的的耐濕性和耐污性。乙丙橡膠因其價(jià)格便宜，雖然在。5.2高電壓設(shè)備外絕緣面臨的主要問題戶外設(shè)備的外絕緣相較于室內(nèi)設(shè)備的外絕緣而言，其運(yùn)行條件上要更加得的外絕緣研究始終是高電壓外絕緣技術(shù)的研究主體。對(duì)戶外絕緣所面臨的問題進(jìn)行詳細(xì)地分析，有如下幾點(diǎn)：第一，在雷雨天發(fā)的操作過電壓?jiǎn)栴}；第三，在下雨天氣下，高電壓設(shè)備在工作電壓下的雨閃而一旦遇到潮濕氣象在工作電壓下勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)污閃問題；第六，電氣設(shè)備的本而室內(nèi)設(shè)備的外絕緣因受到房屋的保護(hù)，工作環(huán)境沒有那么復(fù)雜，不會(huì)出也就是露閃問題、污閃問題、操作過電壓?jiǎn)栴}、設(shè)備本身結(jié)構(gòu)力問題。5.3提出針對(duì)高電壓有機(jī)外絕緣的對(duì)策大家都知道，把有機(jī)材料用于高電壓外絕緣，產(chǎn)生老化是不可避免的。高的老化，有以下幾個(gè)方面的因素：例如寒暑溫差差異、經(jīng)..產(chǎn)生的臭氧致使的老化、局部電暈導(dǎo)致的老化、長(zhǎng)期應(yīng)力產(chǎn)生的老化、局部電火花導(dǎo)致的老化等，以及上述各種老化因素不材料試驗(yàn)的時(shí)間，更好的應(yīng)用于高電壓外絕緣，減少或縮短老化的程度為解決高電壓有機(jī)外絕緣產(chǎn)生的這些問題，也是難度很大的。為此，國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)有機(jī)外絕緣產(chǎn)品的原料廠家及原料生產(chǎn)商要保證其質(zhì)量、穩(wěn)定性等，這是關(guān)系到高電壓有機(jī)外絕緣廣泛應(yīng)用是否成功的重要因素之一。從第一代棒形懸式合成絕緣子開始，其就因重量輕、體積小等諸多優(yōu)點(diǎn)，其性能更是在使用中不斷優(yōu)化。其中重量輕這一優(yōu)點(diǎn)，恰恰在高電壓設(shè)備生產(chǎn)5.4.2在高電壓設(shè)備外絕緣中有機(jī)外絕緣材料的應(yīng)用一材料的成功運(yùn)用與推廣，更是有機(jī)外絕緣材料成功應(yīng)用的一個(gè)重要標(biāo)志。因...國(guó)已經(jīng)將加強(qiáng)對(duì)合成絕緣子技術(shù)的研究放在了絕緣子研究的，給予了高度重視與充足的人力、物力支持。目前我國(guó)的合成絕緣子達(dá)到了國(guó)際化領(lǐng)先水平，而其在促進(jìn)電力工程進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)，也5.4.3有機(jī)外絕緣產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)我們可以看到，有機(jī)外絕緣技術(shù)的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，不僅打破了傳統(tǒng)電工陶瓷在絕緣行業(yè)中的壟斷地位，更為絕緣技術(shù)建立了一個(gè)更為科學(xué)的研究與應(yīng)用體系，有機(jī)絕緣技術(shù)也受到了越來(lái)越多人們的關(guān)注。而現(xiàn)今電力工程中有機(jī)絕緣產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，更是充分地向我們展示出了有機(jī)絕緣技術(shù)的未來(lái)發(fā)6高電壓技術(shù)試驗(yàn)研究探討的主要特點(diǎn)條件所得出的理論，通常具有較大的局限性。為了獲得具有普遍意義的結(jié)果，點(diǎn)現(xiàn)象，其內(nèi)在規(guī)律無(wú)法從路的表征其內(nèi)在規(guī)律的理論基礎(chǔ)至今尚不成熟，而且?guī)щ娏Ｗ拥男袨榕c物理特性和.3交叉性強(qiáng).在吸收其他新興學(xué)科的最新成就促進(jìn)自身不斷發(fā)展的同時(shí)，高電壓技術(shù)也在不斷的向其它學(xué)科滲透并成為開拓新學(xué)科技術(shù)不可或缺的理論和技術(shù)基礎(chǔ)，高功高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中涉及電氣工程尤其是高電壓與絕緣技術(shù)專業(yè)的重大工程被提上議事日程。當(dāng)前，面對(duì)電力嚴(yán)重供應(yīng)不足的局流輸電由于傳輸功率大、線路造價(jià)低、控制性能好等特點(diǎn)，作為重點(diǎn)輸電工程另一方面，功能電介質(zhì)(包括鐵電、壓電材料)開始嶄露頭角，無(wú)線電技術(shù)成質(zhì)的研究開發(fā)進(jìn)入微波與光頻波段。找到新的突破點(diǎn)；而包括從極低頻至光頻波段的電介質(zhì)理論和測(cè)量技術(shù)發(fā)展成就，將會(huì)在生物學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域起到舉足輕重的作用。青藏鐵路(格拉段)的建設(shè)，也提高了在高海拔、永凍土地區(qū)如何進(jìn)行有效的防雷接地工程等一系列其中涉及到的有關(guān)材料、運(yùn)行、評(píng)估等問題，也是高電壓與絕緣技術(shù)專業(yè)科研..。國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，為當(dāng)今科研工作者提供了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。高電壓與絕緣技術(shù)學(xué)科跨度廣闊，涉及物理、化學(xué)、材料、電氣等，理論研究深至凝聚態(tài)物理，工程應(yīng)用廣到電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)與評(píng)估。該學(xué)科綜合性很強(qiáng)，既有多學(xué)科的交接與成果積累，又有科研與工程的結(jié)合，因此要求博士生的基礎(chǔ)扎實(shí)，對(duì)學(xué)術(shù)研究與工程開發(fā)都有較好的適應(yīng)重點(diǎn)是研究這類氣體放電及滅弧理論的研究，為提高我國(guó)斷路器的水平提供可靠的依據(jù)。界面放電理論特別是在污穢條件下界面放電理論的研究是至關(guān)重要的。至于長(zhǎng)間隙(雷電)放電的研究，重點(diǎn)是與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)的防雷新原在固體介質(zhì)方面，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，因此比起先進(jìn)國(guó)家來(lái)我國(guó)的研究空間電荷分布和運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)擊穿過程影響的研究也具有十分重要意義。為了不太長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)達(dá)到放電和擊穿理論以及介質(zhì)特性的研究方面有較大的的作用尤其游離于學(xué)術(shù)視野的擴(kuò)大，同時(shí)還要提倡開拓和創(chuàng)新。統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)的研究以及復(fù)雜系統(tǒng)國(guó)電演的長(zhǎng)盛和限制的研究等都是十分重要的趨勢(shì)已表明，完全有可能和油條加在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，使高電壓技術(shù)在其它學(xué)...9結(jié)論隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，高電壓輸電成為了目前社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，高壓輸電的發(fā)展對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)提出了更高的要求，特別對(duì)于各個(gè)設(shè)備的絕緣性能，加強(qiáng)設(shè)備的絕緣測(cè)試是保障整個(gè)電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的手段，對(duì)電力設(shè)備的絕緣性進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)防，判斷設(shè)備的絕緣情況是絕緣測(cè)試的目的，只有持之.致謝學(xué)、作者在論文設(shè)計(jì)期間的工作自始至終都是在張宏鵬老師全面、具體的指導(dǎo)下進(jìn)行的。張老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的思維、民主而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，使學(xué)生收益.29.