高電壓工程基礎

前言
第1章 緒論
1.1 高壓輸電的必要性
1.2 我國電力工業(yè)的發(fā)展
1.3 電力工業(yè)對高電壓技術發(fā)展的促進作用
1.4 新材料和新技術在高電壓技術中的應用
1.5 高電壓技術在其他領域的應用
第2章 氣體放電的基本物理過程
2.1 帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失
2.1.1 氣體中電子與正離子的產(chǎn)生
2.1.2 電極表面的電子逸出
2.1.3 氣體中負離子的形成
2.1.4帶電質(zhì)點的消失
2.2 放電的電子崩階段
2.2.1 非自持放電和自持放電的不同特點
2.2.2 電子崩的形成
2.2.3 影響碰撞電離系數(shù)的因素
2.3 自持放電條件
2.3.1 pd值較小時的情況
2.3.2 Pd值較大時的情況
2.3.3 電負性氣體的情況
2.4 不均勻電場中氣體放電的特點
2.4.1 稍不均勻電場和極不均勻電場的不同特點
2.4.2 極不均勻電場中的電暈放電
2.4.3 不均勻電場中放電的極性效應
習題
第3章 氣體間隙的擊穿強度
3.1 穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿
3.1.1 均勻電場中的擊穿
3.1.2 稍不均勻電場中的擊穿
3.1.3 極不均勻電場中的擊穿
3.2 雷電沖擊電壓下的擊穿
3.2.1 沖擊電壓的標準波形
3.2.2 放電時延
3.2.3 50％擊穿電壓及沖擊系數(shù)
3.2.4 伏-秒特性
3.3 操作沖擊電壓下的擊穿
3.3.1 操作沖擊電壓下?lián)舸┑腢形曲線
3.3.2 操作沖擊電壓的推薦波形
3.3.3 長空氣間隙在操作沖擊電壓下的擊穿強度
3.4 大氣密度和濕度對擊穿的影響
3.4.1 大氣校正因數(shù)
3.4.2 海拔的影響
3.5 SF6氣體間隙中的擊穿
3.5.1 均勻和稍不均勻電場中的擊穿
3.5.2 極不均勻電場中的擊穿
3.5.3 影響擊穿場強的因素
3.5.4 快速暫態(tài)過電壓下的擊穿
3.6 提高氣隙擊穿電壓的措施
3.6.1 改善電場分布的措施
3.6.2 削弱電離過程的措施
習題
第4章 氣體中沿固體絕緣表面的放電
4.1 界面電場分布的典型情況
4.2 均勻電場中的沿面放電
4.3 極不均勻電場中的沿面放電
4.3.1 具有強垂直分量時的沿面放電
4.3.2 具有弱垂直分量時的沿面放電
4.4 受潮表面的沿面放電
4.4.1 表面凝露對沿面放電的影響
4.4.2 表面淋雨對沿面放電的影響
4.5 臟污絕緣表面的沿面放電
4.5.1 污閃的發(fā)展過程
4.5.2 影響污閃電壓的因素
4.5.3 污穢等級的劃分
4.5.4 防止污閃的措施
習題
第5章 液體和固體介質(zhì)的電氣特性
5.1 電介質(zhì)的極化、電導與損耗
5.1.1 電介質(zhì)的極化
5.1.2 電介質(zhì)的電導
5.1.3 電介質(zhì)的能量損耗
5.2 液體介質(zhì)的擊穿
5.2.1 影響液體介質(zhì)擊穿的因素
5.2.2 減小雜質(zhì)影響的措施
5.3 固體介質(zhì)的擊穿
5.3.1 電擊穿
5.3.2 熱擊穿
5.3.3 電化學擊穿
5.4 組合絕緣的特性
5.4.1 油-屏障絕緣和油紙絕緣的特點
5.4.2 多介質(zhì)系統(tǒng)中的電場
5.4.3 電場調(diào)整的方法
5.5 絕緣的老化
5.5.1 電介質(zhì)的熱老化
5.5.2 介質(zhì)的電老化
5.5.3 機械力的影響
5.5.4 環(huán)境的影響
習題
第6章 電氣設備絕緣的預防性試驗
6.1 絕緣電阻的測試
6.1.1 多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象
6.1.2 絕緣電阻和吸收比的測量
6.2 泄漏電流的測量
6.3 介質(zhì)損耗角正切值的測量
6.3.1 西林電橋的基本原理
6.3.2 外界電磁場對電橋的干擾
6.3.3 影響tgδ測量結果的因素
6.3.4 數(shù)字化測量方法
6.4 局部放電的測試
6.4.1 局部放電的檢測回路
6.4.2 局部放電的測量阻抗和測量儀器
6.4.3 用超聲波探測器測量局部放電
6.5 電壓分布的測量
6.6 絕緣油的電氣試驗和氣相色譜分析
6.7 絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測
6.7.1 tgδ的在線監(jiān)測
6.7.2 局部放電的在線監(jiān)測
6.7.3 油中氣體含量的在線監(jiān)測
習題
第7章 電氣設備絕緣的高電壓試驗
7.1 交流高電壓試驗
7.1.1 工頻高電壓的產(chǎn)生
7.1.2 串聯(lián)諧振交流高壓的產(chǎn)生
7.1.3 交流高壓試驗
7.2 直流高電壓試驗
7.2.1 直流高電壓的產(chǎn)生
7.2.2 直流高電壓的試驗
7.3 沖擊電壓試驗
7.3.1 沖擊電壓發(fā)生器與參數(shù)計算
7.3.2 截斷波的產(chǎn)生方法
7.3.3 操作沖擊電壓的獲得
7.3.4 陡波前沖擊電壓的產(chǎn)生
7.4 穩(wěn)態(tài)高電壓的測量
7.4.1 氣體放電間隙
7.4.2 靜電電壓表
7.4.3 利用高壓電容器的測量方法
7.4.4 高壓分壓器
7.5 沖擊電壓的測量
7.5.1 球間隙測量沖擊電壓的幅值
7.5.2 沖擊電壓分壓器
7.6 光電與數(shù)字化測量技術
7.6.1 光電測量技術
7.6.2 數(shù)字化測量技術
習題
第8章 線路和繞組中的波過程
8.1 波在單根均勻無損導線上的傳播
8.1.1 單根輸電線路的等效電路
8.1.2 波阻抗與波速
8.1.3 波動方程及其解
8.1.4 前行波和反行波
8.2 行波的折射與反射
8.2.1 折射系數(shù)和反射系數(shù)
8.2.2 彼德遜法則
8.2.3 等效波法則
8.3 行波通過串聯(lián)電感與旁過并聯(lián)電容
8.3.1 直角波通過串聯(lián)電感
8.3.2 直角波旁過并聯(lián)電容
8.4 行波的多次折、反射
8.5 行波在無損平行多導線系統(tǒng)中的傳播
8.6 沖擊電暈對線路上波過程的影響
8.7 變壓器繞組中的波過程
8.7.1 單繞組中的波過程
8.7.2 三相繞組中的振蕩過程
8.7.3 繞組間波的傳遞
8.7.4 變壓器的內(nèi)部保護
8.8 旋轉(zhuǎn)電機繞組中的波過程
習題
第9章 雷電及防雷裝置
9.1 雷電放電的發(fā)展過程
9.2 雷電參數(shù)
9.3 避雷針和避雷線
9.4 避雷器
9.4.1 保護間隙
9.4.2 管式避雷器
9.4.3 閥式避雷器
9.5 防雷接地
習題
第10章 輸電線路的防雷保護
10.1 輸電線路防雷的原則和措施
10.2 線路感應雷過電壓
10.2.1 無避雷線時的感應雷過電壓
10.2.2 有避雷線時的感應雷過電壓
10.3 輸電線路的直擊雷過電壓
10.3.1 無避雷線時直擊雷過電壓
10.3.2 有避雷線時直擊雷過電壓
10.4 輸電線路雷擊跳閘率的計算
習題
第11章 發(fā)電廠和變電所的防雷保護
11.1 發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護
11.1.1 裝設避雷針(線)的原則
11.1.2 避雷針(線)的設計計算
11.1.3 幾個具體問題
11.2 發(fā)電廠和變電所的行波保護
11.2.1 避雷器的保護作用
11.2.2 變電所的進線保護
11.3 變電所防雷的幾個具體問題
11.3.1 三繞組變壓器和自耦變壓器的防雷保護
11.3.2 變壓器的中性點保護
11.3.3 配電變壓器的防雷保護
11.4 氣體絕緣變電所的防雷保護
11.4.1 GIS變電所雷電過電壓保護的特點
11.4.2 GIS變電所常用的雷電保護接線
11.5 旋轉(zhuǎn)電機的防雷
11.5.1 旋轉(zhuǎn)電機防雷保護的特點
11.5.2 直配電機的防雷保護
11.5.3 非直配電機的防雷保護
習題
第12章 暫時過電壓
12.1 工頻電壓升高
12.1.1 超高壓系統(tǒng)中土頻電壓升高的重要性
12.1.2 工頻電壓升高的原因
12.1.3 工頻電壓升高的限制措施
12.2 諧振過電壓
12.2.1 諧振的類型
12.2.2 鐵磁諧振過電壓
習題
第13章 操作過電壓
13.1 中性點不接地系統(tǒng)電弧接地引起的過電壓
13.1.1 過電壓發(fā)展的物理過程
13.1.2 限制過電壓的措施
13.2 合閘空載線路引起的過電壓
13.2.1 產(chǎn)生過電壓的物理過程
13.2.2 影響過電壓的因素
13.2.3 限制過電壓的措施
13.3 切除空載線路引起的過電壓
13.3.1 產(chǎn)生過電壓的物理過程
13.3.2 影響過電壓的因素
13.3.3 限制過電壓的措施
13.4 切除空載變壓器產(chǎn)生的過電壓
13.4.1 產(chǎn)生過電壓的物理過程
13.4.2 影響過電壓的因素
13.4.3 限制過電壓的措施
13.5 CIS中快速暫態(tài)過電壓(VFTO)
13.5.1 VFTO產(chǎn)生的機理
13.5.2 VFTO的特性
13.5.3 VFTO的影響因素
13.5.4 VFTO的危害
13.5.5 VFTO的防護
13.5.6 GIS的VFTO計算實例
習題
第14章 電力系統(tǒng)過電壓計算
14.1 概述
14.2 單相電磁暫態(tài)過程的元件模型
14.2.1 集中參數(shù)電路模型
14.2.2 分布參數(shù)電力模型——單相無損線的Bergeron等效計算電路
14.2.3 線路損耗近似的處理方法
14.2.4 電源支路的模擬
14.2.5 單相暫態(tài)等效計算網(wǎng)絡的形成及求解
14.3 多相電磁暫態(tài)過程的數(shù)學模型
14.4 開關元件與非線性元件模型
14.5 初始值的確定
習題
第15章 電力系統(tǒng)的絕緣配合
15.1 絕緣配合的基本概念與方法
15.1.1 絕緣配合的原則
15.1.2 絕緣配合的方法
15.2 輸變電設備絕緣水平的確定
15.3 輸電線路絕緣水平的確定
15.3.1 絕緣子片數(shù)的確定
15.3.2 輸電線路空氣間隙的確定
習題
參考文獻