高電壓技術—電介質的損耗

介質損耗的定義1

介質損耗的基本形式2

介質損耗在工程實際中的應用5

介質損耗的計算及衡量指標3

影響介質損耗的因素4電介質的損耗了解原子的結構及電離的概念學習目標了解各類電介質損耗tgδ的特點及影響因素領會電介質損耗的危害性領會在AC下電介質中的電流及兩支路等值電路知曉介質損失角正切值（介質損耗因數）tgδ的概念了解電介質損耗的概念及產生的原因（損耗類型）能把電介質損耗的知識應用在工程實踐上01電介質損耗的定義一.電介質損耗的定義2.電介質損耗對絕緣性能的影響介質損耗介質發熱介質溫度介質電導泄漏電流惡性循環，最終絕緣燒毀或加速絕緣老化，故介質損耗越小越好。在外加電壓作用下，電介質在單位時間內消耗的能量。1.電介質損耗的定義02介質損耗的基本形式二.介質損耗的基本形式123電導損耗（DC、AC下均存在）；電介質中的泄漏電流引起極化損耗（只在AC下存在）；電介質的極化引起游離損耗（外加電壓超過一定值時）；氣體電介質出現局部放電引起03介質損耗的計算及衡量指標三.介質損耗的計算及衡量指標用γ（電導率）、電導G或絕緣電阻R即可表達介質的損耗特性。1.直流電壓作用下電介質的直流三支路等值模型其物理意義：tgδ=IR/IC，即通過電介質中有功電流分量與無功電流分量的比值。ψ——功率因數角δ——介質損耗角交流電壓下電介質的簡化模型2.交流電壓作用下tgδ——介質損耗因數（常用百分數表示）三.介質損耗的計算及衡量指標采用tgδ（無量綱）而不用P（有量綱）表示電介質的損耗特性的原因：①P與U、C、ω有關，不便于對不同尺寸的同一絕緣材料進行比較②tgδ無量綱，與材料的幾何尺寸無關，只與材料的品質特性有關三.介質損耗的計算及衡量指標04影響tgδ的因素四.影響tgδ的因素（1）溫度（2）頻率（3）電壓注意：不同種類的電介質的損耗形式不同，因此溫度、頻率和電壓對介質損耗的影響也不同四.影響tgδ的因素氣體電導、極化損耗很小，受溫度和頻率的影響很小。只有當U＞U0，局放、電暈損耗才大增（常用氣體作為標準電容器的介質）。當E較小時tgδ較小，當E增大到某一臨界值時，tgδ將急劇增加當固體介質中含有氣隙時，可能出現局部放電，使絕緣老化加速，因此常采用干燥、浸油或充膠等措施來消除氣隙。固體介質與金屬電極接觸處的空氣隙，經常采用短路的辦法，使氣隙內電場為零。1.氣體電介質損耗制作tgδ=f(U）關系曲線來判斷介質中是否存在局部放電）四.影響tgδ的因素1）中性或弱極性液體介質主要是電導損耗，損耗較小，與溫度的關系和電導相似。2）極性液體具有電導、極化損耗，與溫度和頻率有關。2.液體電介質損耗四.影響tgδ的因素3.固體電介質的損耗（1）分子式結構：有中性和極性兩種。中性的：如聚乙烯等主要是電導損耗，電導極小，損耗也很小，高頻下可使用；極性的：如紙、聚氯乙烯、有機玻璃等介質。與溫度、頻率的關系同極性液體相似，極化損耗較大，高頻下更嚴重。（2）離子式結構：其與結構特性有關。結構緊密的離子晶體且不含使晶格畸變的雜質時，主要是電導損耗，極小，如云母，它是優良的絕緣材料，高頻下也可使用。結構不緊密的離子結構中，有離子松弛式極化現象，較大，如玻璃、陶瓷等，且隨成分和結構的不同，也相差很大。（3）不均勻結構：在工程上較常見，如廣泛使用的油浸紙等，其損耗與組成成分的性能和數量有關。（4）強極性：在高壓電氣設備中不采用強極性介質05tgδ在工程實際中的應用五.tgδ在工程實際中的應用123.用來加熱干燥泥坯等.受潮、老化時：tgδ將急劇上升.制作tgδ=f(u)曲線判斷是否發生局部放電？.選擇絕緣:設計絕緣結構時，材料tanδ的要小，并注意溫度和頻率對tanδ的影響，以免引起發熱使絕緣迅速劣化，甚至發生熱擊穿例行試驗中發現一臺220kV電流互感器其tgδ值增長超30%，末屏絕緣電阻低于1000兆歐，且末屏對地tgδ值超1.5%，吊芯后看到箱底有水，外層絕緣受潮。項目上次本次說明本體絕緣電阻30000兆歐5000兆歐主絕緣下降末屏絕緣電阻600