高電壓工程基礎(chǔ)

前言
第1章 緒論
1.1 高壓輸電的必要性
1.2 我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展
1.3 電力工業(yè)對(duì)高電壓技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)作用
1.4 新材料和新技術(shù)在高電壓技術(shù)中的應(yīng)用
1.5 高電壓技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
第2章 氣體放電的基本物理過(guò)程
2.1 帶電質(zhì)點(diǎn)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(fù)離子的形成
2.1.4帶電質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)
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(shí)的情況
2.3.2 Pd值較大時(shí)的情況
2.3.3 電負(fù)性氣體的情況
2.4 不均勻電場(chǎng)中氣體放電的特點(diǎn)
2.4.1 稍不均勻電場(chǎng)和極不均勻電場(chǎng)的不同特點(diǎn)
2.4.2 極不均勻電場(chǎng)中的電暈放電
2.4.3 不均勻電場(chǎng)中放電的極性效應(yīng)
習(xí)題
第3章 氣體間隙的擊穿強(qiáng)度
3.1 穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿
3.1.1 均勻電場(chǎng)中的擊穿
3.1.2 稍不均勻電場(chǎng)中的擊穿
3.1.3 極不均勻電場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)波形
3.2.2 放電時(shí)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(xiàn)
3.3.2 操作沖擊電壓的推薦波形
3.3.3 長(zhǎng)空氣間隙在操作沖擊電壓下的擊穿強(qiáng)度
3.4 大氣密度和濕度對(duì)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(chǎng)中的擊穿
3.5.2 極不均勻電場(chǎng)中的擊穿
3.5.3 影響擊穿場(chǎng)強(qiáng)的因素
3.5.4 快速暫態(tài)過(guò)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(chǎng)分布的措施
3.6.2 削弱電離過(guò)程的措施
習(xí)題
第4章 氣體中沿固體絕緣表面的放電
4.1 界面電場(chǎng)分布的典型情況
4.2 均勻電場(chǎng)中的沿面放電
4.3 極不均勻電場(chǎng)中的沿面放電
4.3.1 具有強(qiáng)垂直分量時(shí)的沿面放電
4.3.2 具有弱垂直分量時(shí)的沿面放電
4.4 受潮表面的沿面放電
4.4.1 表面凝露對(duì)沿面放電的影響
4.4.2 表面淋雨對(duì)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(guò)程
4.5.2 影響污閃電壓的因素
4.5.3 污穢等級(jí)的劃分
4.5.4 防止污閃的措施
習(xí)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(dǎo)與損耗
5.1.1 電介質(zhì)的極化
5.1.2 電介質(zhì)的電導(dǎo)
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(xué)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(diǎn)
5.4.2 多介質(zhì)系統(tǒng)中的電場(chǎng)
5.4.3 電場(chǎng)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(jī)械力的影響
5.5.4 環(huán)境的影響
習(xí)題
第6章 電氣設(shè)備絕緣的預(yù)防性試驗(yàn)
6.1 絕緣電阻的測(cè)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(cè)量
6.2 泄漏電流的測(cè)量
6.3 介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量
6.3.1 西林電橋的基本原理
6.3.2 外界電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾
6.3.3 影響tgδ測(cè)量結(jié)果的因素
6.3.4 數(shù)字化測(cè)量方法
6.4 局部放電的測(cè)試
6.4.1 局部放電的檢測(cè)回路
6.4.2 局部放電的測(cè)量阻抗和測(cè)量?jī)x器
6.4.3 用超聲波探測(cè)器測(cè)量局部放電
6.5 電壓分布的測(cè)量
6.6 絕緣油的電氣試驗(yàn)和氣相色譜分析
6.7 絕緣狀態(tài)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)
6.7.1 tgδ的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)
6.7.2 局部放電的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)
6.7.3 油中氣體含量的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)
習(xí)題
第7章 電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗(yàn)
7.1 交流高電壓試驗(yàn)
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(yàn)
7.2 直流高電壓試驗(yàn)
7.2.1 直流高電壓的產(chǎn)生
7.2.2 直流高電壓的試驗(yàn)
7.3 沖擊電壓試驗(yàn)
7.3.1 沖擊電壓發(fā)生器與參數(shù)計(jì)算
7.3.2 截?cái)嗖ǖ漠a(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(cè)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(cè)量方法
7.4.4 高壓分壓器
7.5 沖擊電壓的測(cè)量
7.5.1 球間隙測(cè)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(cè)量技術(shù)
7.6.1 光電測(cè)量技術(shù)
7.6.2 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)
習(xí)題
第8章 線(xiàn)路和繞組中的波過(guò)程
8.1 波在單根均勻無(wú)損導(dǎo)線(xiàn)上的傳播
8.1.1 單根輸電線(xiàn)路的等效電路
8.1.2 波阻抗與波速
8.1.3 波動(dòng)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(guò)串聯(lián)電感與旁過(guò)并聯(lián)電容
8.3.1 直角波通過(guò)串聯(lián)電感
8.3.2 直角波旁過(guò)并聯(lián)電容
8.4 行波的多次折、反射
8.5 行波在無(wú)損平行多導(dǎo)線(xiàn)系統(tǒng)中的傳播
8.6 沖擊電暈對(duì)線(xiàn)路上波過(guò)程的影響
8.7 變壓器繞組中的波過(guò)程
8.7.1 單繞組中的波過(guò)程
8.7.2 三相繞組中的振蕩過(guò)程
8.7.3 繞組間波的傳遞
8.7.4 變壓器的內(nèi)部保護(hù)
8.8 旋轉(zhuǎn)電機(jī)繞組中的波過(guò)程
習(xí)題
第9章 雷電及防雷裝置
9.1 雷電放電的發(fā)展過(guò)程
9.2 雷電參數(shù)
9.3 避雷針和避雷線(xiàn)
9.4 避雷器
9.4.1 保護(hù)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(xí)題
第10章 輸電線(xiàn)路的防雷保護(hù)
10.1 輸電線(xiàn)路防雷的原則和措施
10.2 線(xiàn)路感應(yīng)雷過(guò)電壓
10.2.1 無(wú)避雷線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)雷過(guò)電壓
10.2.2 有避雷線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)雷過(guò)電壓
10.3 輸電線(xiàn)路的直擊雷過(guò)電壓
10.3.1 無(wú)避雷線(xiàn)時(shí)直擊雷過(guò)電壓
10.3.2 有避雷線(xiàn)時(shí)直擊雷過(guò)電壓
10.4 輸電線(xiàn)路雷擊跳閘率的計(jì)算
習(xí)題
第11章 發(fā)電廠(chǎng)和變電所的防雷保護(hù)
11.1 發(fā)電廠(chǎng)和變電所的直擊雷保護(hù)
11.1.1 裝設(shè)避雷針(線(xiàn))的原則
11.1.2 避雷針(線(xiàn))的設(shè)計(jì)計(jì)算
11.1.3 幾個(gè)具體問(wèn)題
11.2 發(fā)電廠(chǎng)和變電所的行波保護(hù)
11.2.1 避雷器的保護(hù)作用
11.2.2 變電所的進(jìn)線(xiàn)保護(hù)
11.3 變電所防雷的幾個(gè)具體問(wèn)題
11.3.1 三繞組變壓器和自耦變壓器的防雷保護(hù)
11.3.2 變壓器的中性點(diǎn)保護(hù)
11.3.3 配電變壓器的防雷保護(hù)
11.4 氣體絕緣變電所的防雷保護(hù)
11.4.1 GIS變電所雷電過(guò)電壓保護(hù)的特點(diǎn)
11.4.2 GIS變電所常用的雷電保護(hù)接線(xiàn)
11.5 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷
11.5.1 旋轉(zhuǎn)電機(jī)防雷保護(hù)的特點(diǎn)
11.5.2 直配電機(jī)的防雷保護(hù)
11.5.3 非直配電機(jī)的防雷保護(hù)
習(xí)題
第12章 暫時(shí)過(guò)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(guò)電壓
12.2.1 諧振的類(lèi)型
12.2.2 鐵磁諧振過(guò)電壓
習(xí)題
第13章 操作過(guò)電壓
13.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電弧接地引起的過(guò)電壓
13.1.1 過(guò)電壓發(fā)展的物理過(guò)程
13.1.2 限制過(guò)電壓的措施
13.2 合閘空載線(xiàn)路引起的過(guò)電壓
13.2.1 產(chǎn)生過(guò)電壓的物理過(guò)程
13.2.2 影響過(guò)電壓的因素
13.2.3 限制過(guò)電壓的措施
13.3 切除空載線(xiàn)路引起的過(guò)電壓
13.3.1 產(chǎn)生過(guò)電壓的物理過(guò)程
13.3.2 影響過(guò)電壓的因素
13.3.3 限制過(guò)電壓的措施
13.4 切除空載變壓器產(chǎn)生的過(guò)電壓
13.4.1 產(chǎn)生過(guò)電壓的物理過(guò)程
13.4.2 影響過(guò)電壓的因素
13.4.3 限制過(guò)電壓的措施
13.5 CIS中快速暫態(tài)過(guò)電壓(VFTO)
13.5.1 VFTO產(chǎn)生的機(jī)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(hù)
13.5.6 GIS的VFTO計(jì)算實(shí)例
習(xí)題
第14章 電力系統(tǒng)過(guò)電壓計(jì)算
14.1 概述
14.2 單相電磁暫態(tài)過(guò)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(wú)損線(xiàn)的Bergeron等效計(jì)算電路
14.2.3 線(xiàn)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(jì)算網(wǎng)絡(luò)的形成及求解
14.3 多相電磁暫態(tài)過(guò)程的數(shù)學(xué)模型
14.4 開(kāi)關(guān)元件與非線(xiàn)性元件模型
14.5 初始值的確定
習(xí)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(shè)備絕緣水平的確定
15.3 輸電線(xiàn)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(xiàn)路空氣間隙的確定
習(xí)題
參考文獻(xiàn)