绪论1

第1章气体放电过程的分析8

1.1带电质点与气体放电8

1.1.1气体放电的主要形式8

1.1.2带电质点的产生9

1.1.3带电质点的消失11

1.2低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论和巴申定律12

1.2.1汤逊理论12

1.2.2巴申定律与均匀电场击穿电压16

1.2.3汤逊放电理论的适用范围18

1.3高气压下均匀电场自持放电的流注理论19

1.3.1空间电荷对电场的畸变19

1.3.2流注的形成20

1.3.3均匀电场中的自持放电条件21

1.3.4流注理论对放电现象的解释22

1.4高气压下不均匀电场气体击穿的发展过程23

1.4.1电场不均匀程度的划分23

1.4.2极不均匀电场气体的电晕放电23

1.4.3极不均匀场的极性效应与长间隙放电26

1.4.4稍不均匀电场的自持放电条件与极性效应31

第2章不同电压形式下空气的绝缘特性33

2.1持续作用电压下空气的绝缘特性33

2.1.1均匀电场中空气的绝缘特性33

2.1.2稍不均匀电场中空气的绝缘特性33

2.1.3极不均匀电场中空气的绝缘特性37

2.2雷电冲击电压下空气的绝缘特性39

2.2.1雷电冲击电压的形成与标准波形39

2.2.2放电时延44

2.2.350%放电电压45

2.2.4冲击系数与伏秒特性45

2.3操作冲击电压下空气的绝缘特性49

2.3.1操作冲击电压的形成与波形49

2.3.2操作冲击放电电压的特点50

2.4提高气体间隙击穿电压的措施52

2.4.1电极形状的改进53

2.4.2空间电荷的利用54

2.4.3极不均匀场中屏障的采用55

2.4.4固体绝缘覆盖层57

2.4.5高气压的采用57

2.4.6高真空的采用58

2.4.7高电气强度气体 (SF6 ) 的采用59

第3章高压外绝缘及沿面放电63

3.1大气条件对空气间隙放电的影响63

3.1.1大气状态对放电电压的影响63

3.1.2海拔高度对放电电压的影响66

3.2高压外绝缘及高压绝缘子67

3.2.1外绝缘及其工作条件67

3.2.2绝缘子的分类及基本要求68

3.3绝缘子的沿面放电70

3.3.1均匀电场中气体沿固体介质表面的放电71

3.3.2极不均匀电场具有弱垂直分量时的沿面放电72

3.3.3极不均匀电场具有强垂直分量时的沿面放电72

3.3.4影响沿面闪络电压的因素74

3.4绝缘子的污秽放电75

3.4.1污闪及其过程76

3.4.2绝缘子表面污秽度的评定78

3.4.3绝缘子的污秽试验81

3.5提高沿面放电电压的方法82

3.5.1屏障82

3.5.2屏蔽82

3.5.3提高表面憎水性82

3.5.4消除绝缘体与电极接触面处的缝隙83

3.5.5改变绝缘体表面的电阻率83

3.5.6强制固体介质表面的电位分布83

3.5.7提高污闪电压的方法84

第4章液体、固体电介质的电气性能86

4.1液体、固体电介质的极化、电导与损耗86

4.1.1电介质物质结构的基本知识86

4.1.2电介质的极化及相对介电常数87

4.1.3电介质的电导、电阻及电导率、电阻率89

4.1.4电介质中的能量损耗及介质损失角正切93

4.2液体电介质的击穿96

4.2.1液体电介质的击穿理论96

4.2.2影响液体电介质击穿电压的因素97

4.2.3提高液体电介质击穿电压的方法99

4.3固体电介质的击穿100

4.3.1固体电介质的击穿过程101

4.3.2影响固体电介质击穿电压的主要因素104

4.3.3电介质的其他性能104

4.4组合绝缘的电气性能106

4.4.1组合绝缘的介电常数与介质损耗106

4.4.2组合绝缘的击穿特性107

第5章绝缘监测和诊断110

5.1绝缘监测和诊断的基本概念110

5.2绝缘电阻和泄漏电流的测量112

5.2.1测量绝缘电阻与吸收比的工作原理112

5.2.2测量绝缘电阻与吸收比的方法114

5.2.3泄漏电流的测量114

5.3介质损耗角正切的测量116

5.3.1西林电桥的基本原理116

5.3.2反接法的西林电桥118

5.3.3存在外界电磁场干扰时的测量118

5.3.4电流比较式电桥120

5.4局部放电的测量120

5.4.1测量局部放电的几种方法120

5.4.2局部放电的脉冲电流测量法121

5.4.3脉冲电流法测PD的基本回路和检测阻抗123

5.4.4脉冲电流法的测量仪器及其校正124

5.4.5实施PD测量的其他技术问题125

5.5耐压试验126

5.5.1交流耐压试验127

5.5.2直流耐压试验128

5.5.3雷电冲击耐压试验128

5.5.4操作冲击耐压试验128

5.6各种预防性试验方法的特点总结130

5.7绝缘的在线监测130

5.7.1tanδ的在线监测131

5.7.2局部放电的在线监测132

第6章稳态高电压试验设备135

6.1交流高电压试验设备135

6.1.1交流高电压试验设备概述135

6.1.2试验变压器的电压与容量137

6.1.3串级高压试验变压器139

6.1.4试验变压器容性试品上的电压升高142

6.1.5高压串联谐振试验设备143

6.1.6用高压试验变压器产生操作冲击波146

6.2直流高电压试验设备149

6.2.1直流高电压试验设备概述149

6.2.2倍压直流与串级直流装置151

第7章稳态高电压的测量155

7.2测量球隙156

7.3高压静电电压表159

7.4交流峰值电压表161

7.4.1利用电容电流整流测量电压峰值161

7.4.2利用整流的充电电压测量电压峰值162

7.4.3有源数字式峰值电压表163

7.5高压交流分压器及充气标准电容器164

7.5.1分压器的误差分析165

7.5.2高压电容分压器的实现166

7.5.3高压标准电容器及集中式分压器167

7.6高压直流分压器168

第8章冲击高电压及大电流的产生172

8.1冲击电压发生器的基本原理172

8.2冲击电压发生器放电回路的分析174

8.2.1基本回路的分析174

8.2.2放电回路的近似计算175

8.2.3考虑回路电感的近似计算177

8.3冲击电压发生器放电回路计算举例177

8.4冲击大电流的产生179

8.4.1冲击电流发生器的功用与电流波形的规定179

8.4.2冲击电流发生器的基本原理179

8.4.3冲击电流发生器的结构182

第9章冲击高电压的测量184

9.1球隙放电法测量冲击电压184

9.2测量冲击电压的分压器186

9.2.1电阻分压器186

9.2.2电容分压器189

9.2.3阻尼式电容分压器191

9.2.4微分积分测量系统192

9.2.5对冲击电压测量系统响应特性的要求194

9.3利用光纤传输技术测量冲击高电压195

9.3.1应用AMIM方式的实例195

9.3.2FMIM方式的应用例195

9.3.3采用数字脉冲调制的测压系统196

9.3.4利用电光效应测量冲击电压196

9.4测量冲击高电压的示波器197

9.4.1高压电子示波器197

9.4.2数字存储示波器和数字记录仪198

9.5用作测量高电压的弱电仪器的抗干扰措施203

第10章传输线的波过程207

10.1波阻抗207

10.2波的折射、反射与衰减、变形209

10.2.1末端开路时的折反射210

10.2.2末端短路时的折反射211

10.2.3末端接集中负载时的折反射211

10.2.4波的衰减与变形213

10.3通过并联电容与串联电感的波过程214

10.3.1彼德逊法则214

10.3.2通过并联电容的波过程214

10.3.3通过串联电感的波过程215

第11章雷电过电压及其防护217

11.1雷电参数217

11.1.1雷电流的波形和极性217

11.1.2雷电流的幅值、陡度、波头和波长217

11.1.3雷暴日、雷电小时及落雷密度218

11.2防雷保护的基本措施219

11.2.1避雷针220

11.2.2避雷线221

11.2.3避雷器221

11.2.4接地装置223

11.3架空输电线路的雷电过电压224

11.3.1架空输电线路雷电过电压概述224

11.3.2感应过电压225

11.3.3雷击导线过电压226

11.3.4雷击塔顶过电压226

11.3.5雷击跳闸率227

11.4发电厂、变电站的雷电过电压及其防护228

11.4.1直击雷过电压的防护228

11.4.2侵入波过电压的防护229

11.4.3气体绝缘变电站的过电压防护229

第12章操作过电压及其防护231

12.1空载线路合闸过电压232

12.1.1正常空载线路合闸过电压232

12.1.2重合闸过电压233

12.1.3空载线路合闸过电压的影响因素及限制措施234

12.2切除空载线路过电压234

12.3切除空载变压器过电压235

12.4操作过电压的限制措施236

12.4.1利用断路器并联电阻限制分合闸过电压236

12.4.2利用避雷器限制操作过电压238

12.5绝缘配合的基本概念与基本方法238

12.5.1绝缘配合的原则238

12.5.2绝缘配合的基本方法239

12.5.3架空输电线路绝缘水平的确定241

附录A国家标准及有关设备参数表243

参考文献247