演示文稿沿面放電

演示文稿沿面放電目前一頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點（優(yōu)選）沿面放電目前二頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點2.5沿面放電重慶電力高等專科學(xué)?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)】了解氣體沿面放電和閃絡(luò)的現(xiàn)象，熟悉各類絕緣子沿面放電的特點，了解提高各類絕緣子閃絡(luò)電壓的方法。1.2氣體絕緣材料及其擊穿特性目前三頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點

氣體放電：氣體中流通電流的各種形式。工程上將擊穿和閃絡(luò)統(tǒng)稱為放電。2.5沿面放電目前四頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點套管懸式絕緣子支柱絕緣子絕緣子是將處于不同電位的導(dǎo)體在機(jī)械上固定，在電氣上隔絕的一種使用數(shù)量極大的高壓絕緣部件。主要有套管、支柱絕緣子、懸式絕緣子等。2.5沿面放電目前五頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點沿面放電：當(dāng)帶電體電位超過一定值時，常常在固體介質(zhì)和空氣的交界面上出現(xiàn)的放電現(xiàn)象。閃絡(luò)：當(dāng)沿面放電發(fā)展為貫穿性空氣擊穿時，稱為沿面閃絡(luò)。沿面閃絡(luò)時的臨界電壓稱閃絡(luò)電壓。

2.5沿面放電電力系統(tǒng)不少絕緣事故均是沿面閃絡(luò)造成的。所以研究它的放電機(jī)理和規(guī)律對電氣設(shè)備的設(shè)計和安全運(yùn)行都有重大的現(xiàn)實意義。目前六頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點（一）均勻電場中的沿面放電

U閃<Ub純空原因？2.5沿面放電目前七頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點1.表面吸潮一層水膜離子電導(dǎo)在E作用下向電極運(yùn)動電極附近E電極間E電極附近首先游離U閃因此與絕緣材料表面吸潮性有關(guān)與離子移動累積電荷導(dǎo)致沿面閃絡(luò)電壓低于空氣間隙的擊穿電壓。

目前八頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點2.表面污穢表面有毛刺、裂紋表面電阻不均勻引起局部E首先游離U閃3.電極和固體介質(zhì)接觸不良有氣隙，形成分層介質(zhì)ε氣=1ε介≈4氣體中E首先游離局部放電帶電質(zhì)點從氣隙逸出到介質(zhì)表面畸變原E變成不均勻電場U閃目前九頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點越易吸濕的固體，沿面閃絡(luò)電壓越低。如玻璃、陶瓷。由于表面水分中離子沿電場移動需要時間，因此工頻和直流電壓下的沿面閃絡(luò)電壓比沖擊電壓下低。工程中絕大多數(shù)是極不均勻電場的沿面放電。2.5沿面放電（一）均勻電場中的沿面放電目前十頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點導(dǎo)電桿（電極）固體介質(zhì)（電工陶瓷）法蘭（接地極）導(dǎo)電桿固體介質(zhì)法蘭二、極不均勻電場中的沿面放電1、套管的沿面放電（電場具有強(qiáng)垂直分量）2.5沿面放電目前十一頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點放電發(fā)展過程可大致分為三個階段電暈放電細(xì)線狀輝光放電滑閃放電放電形成平行向前伸展的許多細(xì)光線法蘭的邊緣先出現(xiàn)淺藍(lán)色的電暈放電較明亮的淺紫色的樹枝狀火花1、套管的沿面放電（電場具有強(qiáng)垂直分量）目前十二頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點

套管沿面放電的解釋由于電場的強(qiáng)垂直分量，使得流過體積電阻r2和電容C的電流分量大，流過表面電阻r1的電流逐漸減小。法蘭附近沿介質(zhì)表面電流密度最大，電位梯度也最大，因此最先出現(xiàn)初始的沿面放電。在電場強(qiáng)垂直分量的作用下，帶電質(zhì)點撞擊介質(zhì)表面，引起局部溫升，導(dǎo)致熱游離，從而帶電質(zhì)點劇增，電阻劇降，通道迅速增長，即滑閃放電熱游離是滑閃放電的重要特征固體介質(zhì)處于極不均勻電場中，且界面電場的垂直分量比平行于表面的切線分量大得多。r1:套管表面單位面積的表面電阻，r2:單位面積的體積電阻，C:單位面積與導(dǎo)電桿間的電容。目前十三頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點提高套管沿面閃絡(luò)電壓的方法1、減小C值，如加大法蘭處套管外徑，或采用瓷-油組合絕緣結(jié)構(gòu)。2、減少法蘭附近的瓷表面的電阻率，在此處涂半導(dǎo)體漆或上半導(dǎo)體釉，以改善電位分布。1、套管的沿面放電（電場具有強(qiáng)垂直分量）目前十四頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點2、支柱絕緣子的沿面放電(電場具有弱垂直分量）母線（電極）固體介質(zhì)（電工陶瓷）法蘭（接地極）電極電極固體介質(zhì)(a)(b)電力線支持絕緣子表面電場的垂直分量小，沿固體介質(zhì)表面沒有較大的電容電流流過，放電過程中不會出現(xiàn)熱游離現(xiàn)象，故沒有明顯的滑閃放電。因而垂直于放電發(fā)展方向的介質(zhì)厚度對放電電壓實際上沒有影響。在這種情況下沿面放電電壓比同電極結(jié)構(gòu)下純空氣間隙放電電壓降低不多。二、極不均勻電場中的沿面放電目前十五頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點1、增高支柱絕緣子，加大極間距離2、裝設(shè)均壓環(huán)提高支柱絕緣子沿面閃絡(luò)電壓的方法例如：高3.3m的支柱絕緣子，干閃電壓為588kV，頂部加裝直徑為1.5m的均壓環(huán)后，干閃電壓提高到834kV。2、支柱絕緣子的沿面放電(電場具有弱垂直分量）目前十六頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點3、懸式絕緣子的沿面放電(電場具有弱垂直分量）懸式絕緣子串的表面電場的垂直分量也很小（與支柱絕緣子一樣），沿固體介質(zhì)表面也沒有較大的電容電流流過，放電過程中不會出現(xiàn)熱游離現(xiàn)象，故沒有明顯的滑閃放電。因而垂直于放電發(fā)展方向的介質(zhì)厚度對放電電壓實際上沒有影響。沿面閃絡(luò)電壓則隨絕緣子片數(shù)的增多而提高。二、極不均勻電場中的沿面放電目前十七頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點絕緣子串的電壓分布很不均勻使用均壓環(huán)來改善絕緣子串的電壓分布絕緣子串（鋼化玻璃）均壓環(huán)四分裂導(dǎo)線圖1-43500kV線路的絕緣子串3、懸式絕緣子的沿面放電目前十八頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點濕閃：表面潔凈的絕緣子在淋雨時的閃絡(luò)；干閃：表面干燥、潔凈的絕緣子發(fā)生的閃絡(luò)；污閃：表面臟污的絕緣子在受潮情況下的閃絡(luò)；絕緣子的三種閃絡(luò)方式目前十九頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點要提高絕緣子的濕閃電壓，必須在絕緣子外形設(shè)計時使淋雨狀態(tài)下（實驗室濕閃試驗時取淋雨角為45°以模擬較嚴(yán)重的自然降雨情況）介質(zhì)表面有一部分不直接受雨淋。為此戶外絕緣子都有傘裙。絕緣子傘裙突出于主干直徑的寬度與傘間距離之比，通常取1∶2。ABCAB三、淋雨時絕緣子的沿面放電目前二十頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點污穢受潮泄露電流增大形成干區(qū)電弧出現(xiàn)干區(qū)擴(kuò)大電弧貫穿兩極四、污穢時絕緣子的沿面放電目前二十一頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點污閃的發(fā)展過程

四、污穢時絕緣子的沿面放電目前二十二頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點當(dāng)污穢程度為0.1mg/cm2(等值鹽密）飽和濕潤時U污閃=10kV干閃和濕閃在過電壓下才能發(fā)生，而污閃一般在工作電壓下就能發(fā)生，常造成長時間、大面積的停電，要待不利的氣象條件消失后才能恢復(fù)供電，因此污閃事故對電力系統(tǒng)的危害特別大。如X－4.5懸式絕緣子干閃電壓75kV濕閃電壓45kV

四、污穢時絕緣子的沿面放電目前二十三頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點污閃給電網(wǎng)帶來的威脅1989年12月底至1990年2月，由于持續(xù)數(shù)天大霧，豫北、冀南、晉南、晉中、京津唐以及遼西先后有172條線路、27座變電站全部、部分或瞬時停電。事故面積之廣、威脅之大，在我國前所未有。1996年底至1997年初，長江中下游六省一市發(fā)生較大面積污閃。同年，華北、山東、西北電網(wǎng)也發(fā)生了較大面積的污閃，魯、滬、皖、鄂、贛、陜和新疆電網(wǎng)都發(fā)生了區(qū)域性停電事故。2001年1月～2月，由于持續(xù)數(shù)天大霧，污閃首先由河南電網(wǎng)發(fā)生，并逐漸北移，經(jīng)河北南網(wǎng)、京津唐電網(wǎng)直至遼寧南部和中部。沈陽70%以上的區(qū)域停電，損失電量937萬千瓦小時；河北、河南損失電量660萬千瓦小時。四、污穢時絕緣子的沿面放電目前二十四頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點1、增加爬電距離提高絕緣子污閃電壓的方法爬電距離是指兩極間的沿面最短距離。增加爬電距離，可直接加大沿面電阻，抑制電流，提高閃絡(luò)電壓。因此對懸式絕緣子串，常用增加片數(shù)或采用大爬電距離的絕緣子。35kV線路一般用2－3片絕緣子增加到3－5片110kV線路一般用7片絕緣子增加到8－10片目前二十五頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點2、加強(qiáng)清掃提高絕緣子污閃電壓的方法目前二十六頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點對輸電線路一般是停電人工清掃，人工上塔，用濕布去擦，工作量極大，勞動條件極差，又在野外，清掃效果也很不穩(wěn)定、很不理想。2005年12月16日上午10點16分,在三峽電站送出500千伏龍斗二回線路187#——189#桿塔之間，一架紅色直升飛機(jī)準(zhǔn)確飛臨，在短短的二十多分鐘時間內(nèi)，機(jī)上人員用水槍將三基桿塔上帶電運(yùn)行的15串絕緣子逐一清洗干凈。這標(biāo)志著國家電網(wǎng)公司在國內(nèi)首次進(jìn)行的直升機(jī)帶電水沖洗500千伏線路絕緣子作業(yè)獲得圓滿成功。

目前二十七頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點3.安裝風(fēng)力清掃環(huán)風(fēng)力清掃環(huán)采用輕質(zhì)絕緣材料（如塑料）制成，其結(jié)構(gòu)是1個絕緣環(huán)上穿有若干個、按同一方向排列的風(fēng)力推動碗，組成風(fēng)力清掃環(huán)。使用時，將風(fēng)力清掃環(huán)套在絕緣子上，當(dāng)有風(fēng)吹動時，風(fēng)力清掃環(huán)就會轉(zhuǎn)動，風(fēng)力推動碗的邊沿就不斷地刮去絕緣子表面上的污垢，從而保證絕緣子表面永遠(yuǎn)清潔，防止污閃事故發(fā)生。

提高絕緣子污閃電壓的方法目前二十八頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點沒有裝風(fēng)力清掃環(huán)之前安裝風(fēng)力清掃環(huán)之后時間污閃絕緣子/片雷擊絕緣子/片直線桿耐張桿直線桿耐張桿2000年3012682001年227452002年25974時間污閃絕緣子/片雷擊絕緣子/片直線桿耐張桿直線桿耐張桿2003年04342004年06262005年0426某電力公司安裝風(fēng)力清掃環(huán)前后效果比較3.安裝風(fēng)力清掃環(huán)目前二十九頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點兩個月自然風(fēng)力清掃效果3.安裝風(fēng)力清掃環(huán)目前三十頁\總數(shù)三十二頁\編于十二點4、絕緣子表面涂憎水性涂料使受