液體、固體電介質(zhì)的性能-電介質(zhì)的損耗（高電壓技術(shù)）

高電壓技術(shù)—電介質(zhì)的損耗

介質(zhì)損耗的定義1

介質(zhì)損耗的基本形式2

介質(zhì)損耗在工程實(shí)際中的應(yīng)用5

介質(zhì)損耗的計(jì)算及衡量指標(biāo)3

影響介質(zhì)損耗的因素4電介質(zhì)的損耗了解原子的結(jié)構(gòu)及電離的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)了解各類電介質(zhì)損耗tgδ的特點(diǎn)及影響因素領(lǐng)會(huì)電介質(zhì)損耗的危害性領(lǐng)會(huì)在AC下電介質(zhì)中的電流及兩支路等值電路知曉介質(zhì)損失角正切值（介質(zhì)損耗因數(shù)）tgδ的概念了解電介質(zhì)損耗的概念及產(chǎn)生的原因（損耗類型）能把電介質(zhì)損耗的知識(shí)應(yīng)用在工程實(shí)踐上01電介質(zhì)損耗的定義一.電介質(zhì)損耗的定義2.電介質(zhì)損耗對(duì)絕緣性能的影響介質(zhì)損耗介質(zhì)發(fā)熱介質(zhì)溫度介質(zhì)電導(dǎo)泄漏電流惡性循環(huán)，最終絕緣燒毀或加速絕緣老化，故介質(zhì)損耗越小越好。在外加電壓作用下，電介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)消耗的能量。1.電介質(zhì)損耗的定義02介質(zhì)損耗的基本形式二.介質(zhì)損耗的基本形式123電導(dǎo)損耗（DC、AC下均存在）；電介質(zhì)中的泄漏電流引起極化損耗（只在AC下存在）；電介質(zhì)的極化引起游離損耗（外加電壓超過一定值時(shí)）；氣體電介質(zhì)出現(xiàn)局部放電引起03介質(zhì)損耗的計(jì)算及衡量指標(biāo)三.介質(zhì)損耗的計(jì)算及衡量指標(biāo)用γ（電導(dǎo)率）、電導(dǎo)G或絕緣電阻R即可表達(dá)介質(zhì)的損耗特性。1.直流電壓作用下電介質(zhì)的直流三支路等值模型其物理意義：tgδ=IR/IC，即通過電介質(zhì)中有功電流分量與無功電流分量的比值。ψ——功率因數(shù)角δ——介質(zhì)損耗角交流電壓下電介質(zhì)的簡化模型2.交流電壓作用下tgδ——介質(zhì)損耗因數(shù)（常用百分?jǐn)?shù)表示）三.介質(zhì)損耗的計(jì)算及衡量指標(biāo)采用tgδ（無量綱）而不用P（有量綱）表示電介質(zhì)的損耗特性的原因：①P與U、C、ω有關(guān)，不便于對(duì)不同尺寸的同一絕緣材料進(jìn)行比較②tgδ無量綱，與材料的幾何尺寸無關(guān)，只與材料的品質(zhì)特性有關(guān)三.介質(zhì)損耗的計(jì)算及衡量指標(biāo)04影響tgδ的因素四.影響tgδ的因素（1）溫度（2）頻率（3）電壓注意：不同種類的電介質(zhì)的損耗形式不同，因此溫度、頻率和電壓對(duì)介質(zhì)損耗的影響也不同四.影響tgδ的因素氣體電導(dǎo)、極化損耗很小，受溫度和頻率的影響很小。只有當(dāng)U＞U0，局放、電暈損耗才大增（常用氣體作為標(biāo)準(zhǔn)電容器的介質(zhì)）。當(dāng)E較小時(shí)tgδ較小，當(dāng)E增大到某一臨界值時(shí)，tgδ將急劇增加當(dāng)固體介質(zhì)中含有氣隙時(shí)，可能出現(xiàn)局部放電，使絕緣老化加速，因此常采用干燥、浸油或充膠等措施來消除氣隙。固體介質(zhì)與金屬電極接觸處的空氣隙，經(jīng)常采用短路的辦法，使氣隙內(nèi)電場為零。1.氣體電介質(zhì)損耗制作tgδ=f(U）關(guān)系曲線來判斷介質(zhì)中是否存在局部放電）四.影響tgδ的因素1）中性或弱極性液體介質(zhì)主要是電導(dǎo)損耗，損耗較小，與溫度的關(guān)系和電導(dǎo)相似。2）極性液體具有電導(dǎo)、極化損耗，與溫度和頻率有關(guān)。2.液體電介質(zhì)損耗四.影響tgδ的因素3.固體電介質(zhì)的損耗（1）分子式結(jié)構(gòu)：有中性和極性兩種。中性的：如聚乙烯等主要是電導(dǎo)損耗，電導(dǎo)極小，損耗也很小，高頻下可使用；極性的：如紙、聚氯乙烯、有機(jī)玻璃等介質(zhì)。與溫度、頻率的關(guān)系同極性液體相似，極化損耗較大，高頻下更嚴(yán)重。（2）離子式結(jié)構(gòu)：其與結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。結(jié)構(gòu)緊密的離子晶體且不含使晶格畸變的雜質(zhì)時(shí)，主要是電導(dǎo)損耗，極小，如云母，它是優(yōu)良的絕緣材料，高頻下也可使用。結(jié)構(gòu)不緊密的離子結(jié)構(gòu)中，有離子松弛式極化現(xiàn)象，較大，如玻璃、陶瓷等，且隨成分和結(jié)構(gòu)的不同，也相差很大。（3）不均勻結(jié)構(gòu)：在工程上較常見，如廣泛使用的油浸紙等，其損耗與組成成分的性能和數(shù)量有關(guān)。（4）強(qiáng)極性：在高壓電氣設(shè)備中不采用強(qiáng)極性介質(zhì)05tgδ在工程實(shí)際中的應(yīng)用五.tgδ在工程實(shí)際中的應(yīng)用123.用來加熱干燥泥坯等.受潮、老化時(shí)：tgδ將急劇上升.制作tgδ=f(u)曲線判斷是否發(fā)生局部放電？.選擇絕緣:設(shè)計(jì)絕緣結(jié)構(gòu)時(shí)，材料tanδ的要小，并注意溫度和頻率對(duì)tanδ的影響，以免引起發(fā)熱使絕緣迅速劣化，甚至發(fā)生熱擊穿例行試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一臺(tái)220kV電流互感器其tgδ值增長超30%，末屏絕緣電阻低于1000兆歐，且末屏對(duì)地tgδ值超1.5%，吊芯后看到箱底有水，外層絕緣受潮。項(xiàng)目上次本次說明本體絕緣電阻30000兆歐5000兆歐主絕緣下降末屏絕緣電阻600