高电压技术PDF电子书下载

绪论 1

第1章　气体的绝缘强度 12

本章知识架构 12

本章教学目标与要求 12

1.1　气体放电的基本物理过程 13

1.1.1　气体中带电质点的产生和消失 13

1.1.2　汤逊理论和巴申定律 16

1.1.3　流注理论 19

1.1.4　不均匀电场中的放电过程 20

1.1.5　冲击电压下气体间隙的击穿特性 24

1.2　影响气体放电电压的因素 28

1.2.1 电场形式对放电电压的影响 28

1.2.2　电压波形对击穿电压的影响 29

1.2.3　气体的性质和状态对放电电压的影响 31

1.3　沿面放电 34

1.3.1　沿面放电的物理过程 35

1.3.2　影响沿面放电电压的因素 37

1.3.3　影响绝缘子污闪的因素 40

1.3.4　提高沿面放电电压的措施 43

小结 44

习题 45

第2章　液体和固体介质的绝缘强度 48

本章知识架构 48

本章教学目标与要求 48

2.1　介质的极化、电导和损耗 49

2.1.1　电介质的极化 49

2.1.2　电介质的电导 54

2.1.3　电介质的损耗 56

2.2　液体介质的击穿 59

2.2.1　液体介质的击穿机理 59

2.2.2　影响液体介质击穿的因素和改进措施 60

2.3　固体介质的击穿 63

2.3.1　固体介质的击穿机理 63

2.3.2　影响固体介质击穿的因素和改进措施 64

2.4　绝缘介质的其他特性 65

2.4.1　热性能 65

2.4.2　机械性能 66

2.4.3　吸潮性能 66

2.4.4　生化性能 66

小结 66

习题 67

第3章　电气设备的绝缘试验 69

本章知识架构 69

本章教学目标与要求 69

3.1　绝缘电阻及吸收比的测量 70

3.1.1　绝缘电阻的测量 70

3.1.2　吸收比的测量 71

3.1.3　测量绝缘电阻的规定 72

3.1.4　影响测量绝缘电阻的因素 72

3.2　泄漏电流的测量 73

3.2.1　试验接线 73

3.2.2　影响测量泄漏电流的因素 75

3.3　介质损失角tanδ的测量 75

3.3.1　测量介质损失角tanδ的意义及适用范围 75

3.3.2　西林电桥的基本原理 76

3.3.3　影响tanδ测量的因素 77

3.4　局部放电的测量 77

3.4.1　局部放电的物理过程 77

3.4.2　局部放电的测量原理及其主要参数 78

3.4.3　局部放电的测量方法 79

3.4.4　局部放电测量中的抗干扰措施 81

3.4.5　测试结果的分析与评定 81

3.5　绝缘油的气相色谱分析 82

3.5.1　充油电气设备内部产生气体 82

3.5.2　气相色谱分析法简介 82

3.6　交流耐压试验 85

3.6.1　工频高压的产生 85

3.6.2　工频高压试验原理 85

3.6.3　工频高压的测量 86

3.6.4　操作规定 88

3.6.5　试验中可能出现的问题 88

3.6.6　试验结果分析 89

3.7　直流耐压试验 89

3.7.1　直流高压的产生 90

3.7.2　直流高电压的测量 90

3.7.3　直流高压试验的特点及适用范围 91

3.8　各种试验方法的特点 91

3.9　绝缘在线监测 92

3.9.1　在线监测技术现状 92

3.9.2　红外监测的利用 92

3.10　试验记录、试验报告及试验结果分析 93

小结 95

习题 98

第4章　线路和绕组中的波过程 101

本章知识架构 101

本章教学目标与要求 101

4.1　均匀无损单导线中的波过程 102

4.1.1　波传播的物理概念 102

4.1.2　波动方程 104

4.1.3　波阻抗与电阻的区别 105

4.2　行波的折射和反射 106

4.2.1　折射、反射系数 106

4.2.2　几种特殊条件下的折、反射 107

4.2.3　彼德逊法则（简化线路波过程计算的等值电路） 110

4.3　无穷长直角波通过串联电感和并联电容 111

4.3.1　无穷长直角波通过串联电感 111

4.3.2　无穷长直角波通过并联电容 112

4.4　行波的多次折、反射 113

4.5　无损耗平行多导线系统中的波过程 116

4.6　波在传播过程中的衰减与畸变 120

4.7　变压器绕组中的波过程 121

4.7.1　单相变压器绕组中的波过程 121

4.7.2　三相变压器绕组中的波过程 125

4.7.3　冲击电压在绕组之间的传递 126

4.8　旋转电机绕组的波过程 128

小结 128

习题 129

第5章　雷电及防雷保护装置 131

本章知识架构 131

本章教学目标与要求 131

5.1　概述 132

5.2　雷电放电过程 133

5.3　雷电参数 136

5.4　避雷针和避雷线的保护范围 137

5.4.1　避雷针概述 137

5.4.2　避雷针的保护范围 138

5.4.3　避雷线 139

5.5　避雷器 140

5.5.1　避雷器及其基本要求 140

5.5.2　金属氧化物非线性电阻片 141

5.5.3　氧化锌避雷器的基本工作原理及特点 143

5.5.4　氧化锌避雷器的主要特性参数 145

5.6　提高氧化锌避雷器保护性能的措施 148

5.7　接地装置 150

5.7.1　接地及接地电阻 150

5.7.2　接地分类 151

5.7.3　接地电阻与电容的关系 152

5.7.4　接地体间的屏蔽效应 153

5.7.5　典型接地体的接地电阻 153

5.8　降阻剂 154

5.8.1　降阻剂的降阻机理 154

5.8.2　降阻剂的分类和应用 156

5.8.3　降阻剂的选择 158

小结 159

习题 161

第6章　电力系统防雷 162

本章知识架构 162

本章教学目标与要求 162

6.1　输电线路的防雷保护 163

6.1.1　输电线路防雷的原则 163

6.1.2　输电线路感应过电压 163

6.1.3　无避雷线时的感应过电压 164

6.1.4　有避雷线时的感应过电压 165

6.1.5　无避雷线时的直击雷过电压 165

6.1.6　有避雷线时的直击雷过电压 167

6.1.7　建弧率 170

6.1.8　输电线路雷击跳闸率的计算 171

6.1.9　输电线路的防雷措施 171

6.2　配电网络的防雷保护 174

6.2.1　配电线路的防雷保护 174

6.2.2　配电所的防雷保护 174

6.3　发电厂、变电所的防雷保护 175

6.3.1　发电厂、变电所的直击雷保护 175

6.3.2 35kV及以上变电所的进线段保护 176

6.3.3 35kV小容量变电所的进线段保护 178

6.3.4　三绕组变压器的防雷保护 179

6.3.5　旋转电机的防雷保护 179

6.3.6　直配电机的防雷保护 180

6.4　建筑物防雷 182

6.4.1　普通建筑物的防雷 183

6.4.2　特殊建筑物的防雷 184

小结 185

习题 186

第7章 电力弱电系统防雷保护 188

本章知识架构 188

本章教学目标与要求 188

7.1　低压供电系统的防雷保护 189

7.1.1　雷电对供电系统的影响 189

7.1.2　供电系统的雷电保护 189

7.2　弱电系统防雷保护器件 190

7.2.1　气体放电管 190

7.2.2　氧化锌压敏电阻 191

7.2.3 齐纳TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管 194

7.2.4 SPD浪涌防护器 195

7.3　电子设备的防雷保护 197

7.3.1 Ⅰ级防护 197

7.3.2 Ⅱ级防护 197

7.3.3　Ⅲ级保护 198

7.4　微机保护与综合自动化系统的接地 199

小结 200

习题 205

第8章　操作过电压及其防护 206

本章知识架构 206

本章教学目标与要求 206

8.1　概述 207

8.2　空载线路合闸过电压 208

8.2.1　正常空载线路合闸过电压 208

8.2.2　重合闸过电压 209

8.2.3　空载线路合闸过电压的影响因素及限制措施 210

8.3　切除空载线路过电压 210

8.4　切除空载变压器过电压 211

8.5　操作过电压的限制措施 212

8.5.1　利用断路器并联电阻限制分合闸过电压 212

8.5.2　利用避雷器限制操作过电压 213

8.6 中性点接地方式对内过电压的影响 214

8.6.1　中性点接地方式的分类 214

8.6.2　中性点接地方式的特点 214

8.6.3　中性点接地方式对内过电压的影响 214

8.7　绝缘配合的原则及方法 216

8.7.1　绝缘配合的原则 216

8.7.2　绝缘配合的基本方法 217

8.8　输电线路和变电所的绝缘配合 218

8.8.1　绝缘子串的选择 218

8.8.2　空气间距的选择 221

8.8.3　变电站电气设备绝缘水平的确定 222

8.9　中性点接地方式对绝缘水平的影响 225

8.9.1　中性点接地的优点 225

8.9.2　中性点直接接地的缺点 226

8.10 电气设备试验电压的确定 226

小结 227

习题 232

习题参考答案 233

附录 254

参考文献 258