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第一篇 高电压绝缘及试验2

第1章 气体放电的基本物理过程2

1.1气体中带电粒子的产生与消失2

1.1.1带电粒子的产生2

1.1.2带电粒子在气体中的运动5

1.1.3带电粒子的消失6

1.2气体放电机理7

1.2.1非自持放电与自持放电7

1.2.2汤逊理论8

1.2.3流注理论11

1.3不均匀电场中的放电过程14

1.3.1稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征14

1.3.2电晕放电14

1.3.3极不均匀电场气隙中的击穿、极性效应16

1.4雷电放电19

1.5沿面放电20

1.5.1均匀电场中的沿面放电21

1.5.2极不均匀电场具有强垂直分量时的沿面放电22

习题23

第2章 气体介质的电气强度25

2.1放电时间和冲击电压下空气间隙的伏秒特性及击穿电压的概率分布25

2.2均匀与稍不均匀电场间隙的击穿特性30

2.3极不均匀电场间隙的击穿特性31

2.3.1直流电压下的击穿电压32

2.3.2工频电压下的击穿电压32

2.3.3冲击电压下的击穿电压32

2.4大气条件对间隙击穿特性的影响及其校正35

2.4.1对空气密度的校正35

2.4.2对湿度的校正36

2.4.3对海拔高度的校正36

2.5提高气体介质电气强度的方法36

2.5.1改进电极形状以改善电场分布36

2.5.2利用空间电荷畸变电场的作用37

2.5.3极不均匀电场中屏障的作用38

2.5.4高气压的作用40

2.5.5高真空的作用42

2.5.6高电气强度气体的作用43

2.6影响气体沿面闪络电压的因素和提高闪络电压的方法46

2.6.1影响气体沿面闪络电压的因素46

2.6.2提高间隙沿面闪络电压的方法52

习题59

第3章 电介质的电气特性60

3.1电介质的极化、电导和损耗60

3.1.1电介质的极化60

3.1.2电介质的介电常数62

3.1.3电介质的电导66

3.1.4电介质的损耗69

3.2液体电介质的电气强度73

3.2.1液体电介质的击穿过程73

3.2.2影响液体电介质击穿电压的因素74

3.2.3提高液体电介质击穿电压的方法76

3.3固体电介质的电气强度77

3.3.1固体介质的击穿过程77

3.3.2影响固体电介质击穿电压的主要因素79

3.3.3提高固体电介质击穿电压的方法81

3.4电介质的其他性能81

3.4.1热性能81

3.4.2机械性能83

3.4.3吸潮性能83

3.4.4化学性能及抗生物特性83

习题83

第4章 电气设备绝缘预防性试验85

4.1绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量86

4.1.1泄漏电流和绝缘电阻86

4.1.2绝缘电阻的测量88

4.1.3泄漏电流测量90

4.2介质损耗角正切的测量91

4.2.1测tanδ用的西林电桥92

4.2.2测tanδ的功效94

4.2.3测tanδ时应注意的事项94

4.3局部放电的测量95

4.4绝缘油中溶解气体的色谱分析97

4.5绝缘耐压试验98

4.5.1工频交流耐压试验98

4.5.2直流耐压试验99

4.5.3冲击耐压试验101

习题106

第5章 电气设备绝缘在线监测107

5.1介损的在线监测107

5.2局部放电在线监测109

5.3油中气体含量在线监测110

习题110

第二篇 电力系统过电压及保护112

第6章 输电线路和绕组中的波过程112

6.1波沿均匀无损单导线的传播112

6.1.1波过程的物理概念113

6.1.2波过程计算的基本方程115

6.2行波的折射和反射117

6.2.1折射波和反射波的计算118

6.2.2等值集中参数定理（彼得逊法则）120

6.2.3行波通过串联电感与旁过并联电容122

6.3行波的多次折、反射125

6.3.1用网格法计算波的多次折、反射125

6.3.2多次折、反射波过程的特点126

6.4波在多导线系统中的传播128

6.4.1波在平行多导线系统中的传播（大地为理想导体）128

6.4.2平行多导线的等值波阻抗129

6.4.3平行多导线的耦合系数130

6.5波在有损线路中的传播131

6.5.1线路电阻和线路对地电导的损耗132

6.5.2冲击电晕对波过程的影响132

6.6变压器绕组中的波过程134

6.6.1单绕组中的波过程134

6.6.2绕组间波的传递138

6.6.3变压器的内部保护139

习题139

第7章 雷电及防雷保护装置141

7.1雷电参数141

7.1.1雷电放电过程141

7.1.2雷电放电的计算模型142

7.1.3雷电流的等值波形143

7.1.4雷电参数的统计数据144

7.2避雷针、避雷线的保护范围145

7.2.1避雷针（线）的保护原理145

7.2.2避雷针（线）的保护范围146

7.3避雷器149

7.3.1避雷器保护原理和基本类型149

7.3.2保护间隙和管式避雷器150

7.3.3阀式避雷器151

7.3.4氧化锌避雷器156

7.4接地装置159

7.4.1接地装置及其功能159

7.4.2接地分类160

7.4.3接地电阻的定义及其特性160

7.4.4输电线路杆塔接地162

7.4.5发电厂和变电所的接地163

习题163

第8章 输电线路的防雷保护164

8.1输电线路的感应雷过电压164

8.1.1雷击线路附近大地时，线路上的感应雷过电压164

8.1.2雷击线路杆塔时，导线上的感应过电压166

8.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平166

8.2.1雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平166

8.2.2雷击导线时的过电压和耐雷水平169

8.2.3雷击避雷线档距中央时的过电压170

8.3输电线路的雷击跳闸率171

8.3.1建弧率171

8.3.2有避雷线线路雷击跳闸率的计算171

8.4输电线路的防雷措施172

习题174

第9章 发电厂和变电所的防雷保护175

9.1发电厂、变电所的直击雷保护175

9.1.1独立避雷针176

9.1.2构架避雷针176

9.2变电所内避雷器的保护作用177

9.2.1避雷器安装在设备旁177

9.2.2避雷器安装在距设备一定距离处178

9.3变电所的进线段保护183

9.3.1 35 kV及以上变电所的进线段保护183

9.3.2 35 kV小容量变电所的简化进线保护185

9.4三绕组变压器和自耦变压器的防雷保护185

9.4.1三绕组变压器的防雷保护185

9.4.2自耦变压器的防雷保护186

9.5变压器中性点保护187

9.6旋转电机的防雷保护188

9.6.1直配电机防雷188

9.6.2非直配电机防雷191

习题191

第10章 电力系统内部过电压192

10.1工频过电压192

10.1.1空载长线路电容效应引起的工频过电压193

10.1.2不对称接地引起的工频过电压196

10.1.3甩负荷引起的工频过电压197

10.2操作过电压198

10.2.1空载线路合闸过电压199

10.2.2切除空载线路过电压201

10.2.3切除空载变压器过电压202

10.2.4间歇电弧接地过电压204

10.2.5操作过电压的限制措施205

10.3谐振过电压208

10.3.1谐振的类型208

10.3.2铁磁谐振过电压209

习题211

第11章 电力系统的绝缘配合212

11.1绝缘配合的原则212

11.2绝缘配合的方法215

11.3架空线路绝缘水平的确定218

11.4变电站电气设备绝缘水平的确定220

习题222

附录223

参考文献227