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第0章 绪论 1

0.1电气设备绝缘预防性试验的重要性 1

0.2绝缘预防性试验的回顾和不足 2

0.3电气设备在线监测和状态维修的必要性和意义 4

0.4电气设备在线监测技术的国内外发展概况及趋势 6

第1章 绝缘材料的基本概念 8

1.1绝缘材料的概念及性能 8

1.1.1绝缘材料的定义 8

1.1.2绝缘材料的特性 8

1.1.3绝缘材料的主要性能指标 10

1.1.4绝缘材料的耐热等级 10

1.2固体绝缘材料 11

1.2.1固态绝缘材料的分类 11

1.2.2缺陷状态下的固态绝缘材料 13

1.3液体绝缘材料 14

1.3.1液体绝缘材料类型及特性 14

1.3.2污染后的液态绝缘材料 15

1.3.3提高液体绝缘材料绝缘的主要措施 17

1.4气体绝缘材料 17

1.4.1气体绝缘材料的类型及特性 17

1.4.2空气 18

1.4.3六氟化硫 18

1.4.4氮气 19

第2章 电介质的老化和击穿 20

2.1电介质老化及其类型 20

2.1.1概述 20

2.1.2电介质老化的类型 21

2.1.3固体电介质的老化 22

2.1.4液体电介质的老化 25

2.1.5电介质老化试验 26

2.2电介质的击穿及其类型 31

2.2.1概述 31

2.2.2气体电介质的击穿 31

2.2.3液体电介质的击穿 37

2.2.4固体电介质的击穿 40

第3章 在线监测系统 43

3.1系统组成及分类 43

3.1.1系统的组成 43

3.1.2系统的分类 44

3.2变电站在线监测系统 48

3.2.1变电站主要设备的在线监测 49

3.2.2变电站其他监测系统 52

第4章 传感器 55

4.1温度传感器 55

4.1.1热敏传感器 55

4.1.2数字温度传感器 59

4.1.3红外温度传感器 62

4.1.4光纤温度传感器 64

4.2湿度传感器 70

4.2.1湿度的定义 70

4.2.2湿度传感器的分类 71

4.2.3湿度传感器的应用 74

4.2.4湿度传感器的发展方向 75

4.3电流传感器 75

4.3.1互感器型电流传感器 75

4.3.2霍尔电流传感器 76

4.3.3光电式电流传感器 77

4.4电压传感器 77

4.4.1电阻式电压传感器 78

4.4.2电容分压式电压互感器 78

4.4.3电磁感应式电压互感器 78

4.5振动传感器 79

4.5.1振动传感器的力学原理 79

4.5.2振动传感器分类 80

4.6超声传感器 81

4.6.1超声波特性 81

4.6.2超声波传感器 83

4.7超高频传感器 85

4.7.1天线接收原理 85

4.7.2超高频传感器的设计原则 87

4.8光敏传感器 88

第5章 电磁兼容及其抗干扰技术 89

5.1电磁兼容概述 89

5.1.1电磁兼容的定义 89

5.1.2电磁兼容主要技术术语 89

5.1.3电磁干扰的三要素 90

5.1.4电磁干扰的危害 92

5.2电磁干扰抑制措施 93

5.2.1滤波技术 93

5.2.2屏蔽技术 97

5.2.3接地技术 99

5.3电力系统的电磁兼容技术 102

5.3.1电力系统中电磁干扰的三要素 102

5.3.2电力系统的电磁兼容问题 103

第6章 局部放电在线监测 106

6.1局部放电特征 106

6.1.1局部放电机理 106

6.1.2局部放电特征 108

6.2局部放电在线监测的系统要求 111

6.2.1硬件 111

6.2.2软件 112

6.2.3抗干扰 113

6.3局部放电分析及模式识别 114

6.3.1局部放电分析 114

6.3.2局部放电模式识别系统 115

6.3.3模式识别方法 116

6.3.4模式识别的应用 117

6.4局部放电定位 118

6.4.1电气定位法 118

6.4.2超声定位法 120

6.4.3光定位 121

6.4.4热定位 121

6.4.5超高频定位 122

6.5 220kV/600kVA电力变压器局部放电在线监测系统 122

第7章 介质损耗角正切值的在线监测 127

7.1介损的参量特征 127

7.1.1电介质的极化现象 127

7.1.2电介质的极化类型 127

7.1.3电介质极化的意义 129

7.1.4电介质损耗及介质损耗角正切 129

7.2介损在线监测的系统要求 130

7.2.1电场干扰对介损测试结果的影响 130

7.2.2介质损耗测量时电场干扰的抑制 131

7.3介损的在线测量方法 133

7.3.1测量原理 133

7.3.2介损测试电桥 134

7.4 220kV电流互感器介损的在线监测系统 137

7.4.1基本概念 137

7.4.2正立式电容型电流互感器介质损耗因数及电容量测量 140

第8章 泄漏电流的在线监测 141

8.1泄漏电流的参量特征 141

8.1.1泄漏电流的定义 141

8.1.2表征污秽绝缘子的特征量 142

8.2泄漏电流在线监测的系统要求 143

8.2.1硬件要求 143

8.2.2软件要求 144

8.3泄漏电流的在线测量方法 144

8.3.1绝缘子污秽在线监测 144

8.3.2氧化锌避雷器在线监测 146

第9章 特殊气体的在线监测 156

9.1油中气体的产生机理 156

9.1.1油劣化及气体产生 156

9.1.2固体绝缘材料的分解及气体 157

9.1.3气体的其他来源 157

9.2油中溶解气体分析与检测 158

9.2.1油气分离技术 158

9.2.2混合气体检测技术 159

9.2.3在线监测产品 160

9.3变压器油色谱在线监测系统 160

9.3.1气相色谱法的原理 160

9.3.2在线监测系统 161

9.4变压器油中溶解气体在线监测与故障诊断 164

9.4.1溶解气体 164

9.4.2故障诊断 165

9.4.3应用意义 175

9.5 SF6气体参量的在线监测 176

9.5.1 SF6气体 176

9.5.2 SF6测试技术 176

9.5.3在线监测系统 177

第10章 微水的在线监测 179

10.1微水的来源及危害 179

10.1.1变压器油中的微水 179

10.1.2 SF6中的微水 181

10.2微水的监测方法 182

10.2.1变压器油中含水量的测量方法 182

10.2.2纸绝缘含水量测量方法 183

10.2.3 SF6含水量测量方法 184

10.3变压器油微水在线监测系统 185

10.3.1基本原理 185

10.3.2湿度传感器及安装 186

10.3.3在线监测系统 187

10.3.4在线监测系统应用产品案例 188

第11章 温度的在线监测 192

11.1温度监测的方法 192

11.1.1接触式测量 192

11.1.2非接触式测温 196

11.2温度监测系统的要求 198

11.2.1多通道温度巡回检测系统 198

11.2.2智能化温度检测系统 199

11.3 600MW发电机定子温度在线监测系统 201

11.3.1监测系统的工作原理 201

11.3.2系统的整体结构 202

第12章 电阻及阻抗的在线监测 213

12.1直流电阻 213

12.1.1直流电阻的定义 213

12.1.2直流电阻检测 213

12.2绝缘电阻 218

12.2.1绝缘电阻的定义 218

12.2.2绝缘电阻测量 219

12.3接地电阻 223

12.3.1接地电阻的定义 223

12.3.2接地电阻测量的基本原理 224

12.3.3接地阻抗测量方法 225

12.4接触电阻 226

12.4.1接触电阻的定义及形成原理 226

12.4.2接触电阻测试原理 227

12.4.3影响接触电阻的因素 228

12.4.4接触电阻的问题研讨 229

12.5短路阻抗 230

12.5.1短路阻抗的定义 230

12.5.2变压器短路阻抗与绕组结构的关系 231

12.5.3造成短路的主要原因 231

12.5.4短路阻抗的测量方法 232

12.5.5测量仪器的选择 234

12.6交流阻抗 235

12.6.1交流阻抗的定义 235

12.6.2交流输出阻抗的测试 235

12.7 10kV电力电缆绝缘电阻在线监测系统 238

12.7.1差频法在线监测技术原理及方法 238

12.7.2两正弦电压叠加的超低频调幅特性分析 239

第13章 电容型设备的在线监测 241

13.1概述 241

13.2常规在线检测方法 242

13.2.1电桥法 242

13.2.2电压电流表法 243

13.2.3双电压表法 244

13.2.4数字电容表法 244

13.3三相电容型设备不平衡信号的在线检测 244

13.3.1几个绝缘特性参数分析 244

13.3.2三相电流之和的在线检测工作原理 246

13.3.3中性点不平衡的电压在线检测 248

13.4电容型电流互感器的在线监测系统 248

13.4.1谐波分析法原理及检测系统结构 249

13.4.2 AD7656性能及主控芯片 250

13.4.3硬件电路设计 250

13.4.4软件设计 253

第14章 其他相关参量的在线监测 254

14.1振动 254

14.1.1旋转机械振动监测和分析 254

14.1.2变压器振动监测和分析 262

14.1.3大跨越导线测振及监测技术 265

14.2紫外光 269

14.2.1方法原理 269

14.2.2紫外验电仪 270

14.2.3试验与结果分析 271

14.3光声光谱 272

14.3.1光声光谱技术的物理机制 273

14.3.2气体中的光声效应 274

14.3.3光声光谱技术在电气设备SF6气体检测中的应用 275

参考文献 279