高电压绝缘技术 第七讲：电力电容器与电力电缆绝缘ppt课件.ppt

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1、高电压绝缘技术第七章：电力电容器和电力电缆绝缘第一节：电力电容器1.1电力电容器主要用途1并联电容器：并联在线路上；补偿感性负荷，提高功率因数2串联电容器：串连在线路上；补偿长距离线路的感抗，从而减小电压降，改进电压调整率，提高传输容量；3耦合电容器：载波通讯及测量保护功能4电容式电压互感器：内含耦合电容器5脉冲电容器：用于冲击电压发生器和冲击电流发生器电力电容器基本概念电力电容器的主要用途：（1）并联电容器目的：并联在电力线路上以补偿感性负荷、提高系统的功率因素Cos。好处：提供该传输容量的变压器容量可减小，线路的损耗、电压降也可降低。（2）串联电容器它与线路串联，以

2、补偿长距离线路的感抗，从而减小线路压降、改进电压调整率、提高传输容量。（3）耦合电容器及电容式电压互感器耦合电容器一般装在绝缘外壳内，用以实现载波通讯及测量、保护的功能。而用由耦合电容器、中间变压器等所组成的电容式电压互感器来测量电压时，准确度可比常用的铁磁式电压互感器高，近年来应用日益广泛。（4）脉冲电容器常用于多种试验装置中，如构成冲击电压或电流发生器等，通常仅在试验时才间断性工作，于是其工作条件比交流下长期运行的电容器优越得多，因而允许使用的工作场强可显著提高。2比特性：单位体积所储存的能量（对直流或冲击电容器而言）或无功功率（交流电容器）；表征技术经济指标；第一节

3、：电力电容器1.2电力电容器的比特性在其他绝缘结构中，介质主要是对具有不同电位的导体起绝缘及固定的作用，而在电容器中还要求介质中多储藏能量，因此一般要求储能材料的相对介电常数比较大。1绝缘介质的作用：绝缘、储能储能密度提高措施：提高击穿场强提高相对介电常数比特性第一节：电力电容器1.3对电力电容器介质的要求1介电强度高2介电常数大3介质损耗小4耐老化5工艺性好、与其他材料的相容性好电力电容器所用的介质过去的组合绝缘主要采用油（矿物油）浸纸绝缘，由于塑料薄膜及合成液体的发展，它已被合成油浸的膜纸复合介质以及全膜介质所逐步替代，比特性成倍提高。液体介质：变压器油、电容器油第一

4、节：电力电容器1.4液体介质1电容器油、变压器油：现逐步淘汰；电气性能好，无毒；易老化、可燃。2合成液体：硅油耐燃－用于车船设备；多种合成油绝缘特性更好，介损小、耐局放，与薄膜相容，毒性低、能生物降解－广泛用以浸渍全膜电容器。第一节：电力电容器1.5固体介质1电容器纸：现逐步淘汰；厚度薄、杂质少；介损大、易吸潮。2合成材料薄膜：机械电气性能好、其中聚丙烯膜介损极小；要求表面粗糙化并高真空下浸渍。3金属化膜：在薄膜上喷涂0.01微米厚的铝或锌层；具有“自愈性”－缺陷处短路电流蒸发金属层从而恢复绝缘，特别适用于要求无油、防爆场所。固体介质：在油纸电容器中，以电容器纸为介质，它

5、厚度薄、杂质少，但tg较大，又易吸潮。而塑料薄膜的机械、电气性能都好，有的tg极小。因此以合成液体浸渍的全膜（如聚丙烯膜）绝缘已愈来愈广泛地用来制作高压电力电容器。但薄膜表面光滑、互相紧贴，浸渍剂很难浸透，曾用纸膜交替排列的复合介质以利于浸渍；现在采用表面粗化的薄膜，并在更高真空下浸渍。这样制成的全膜电容器已广泛应用。金属化膜电容器：“自愈”能力影响自愈过程的因素：金属膜方阻值、电容量、外加电压、机械压力、浸渍剂自愈工程自愈电网自愈配电网自愈医学自愈自愈自愈的内涵自愈的含义：系统论中定义为系统察觉自身状态，并在无人干预的情况下，进行适当调整以恢复常态的性质。自愈系统的

6、关键在于能从非健康状态恢复到健康，如果有人为干预则可称为辅助自愈系统。正常状态退化状态崩溃状态维持健康故障监测系统恢复故障监测系统恢复自愈系统典型特征自愈系统的功能：系统自身状态与外部环境监测系统健康状态的维持从非健康状态恢复到健康状态自愈系统的特点：系统状态自我评价系统元件间互相协调对系统自身结构具有自组织性对外部环境具有自适应具有诊断故障和发现外部攻击的能力具有决定系统整体目标的策略健康的本质是处于“有序稳定”状态，保持健康的根本点在于建立和保持“有序稳定”状态的具体机制，即“自愈”。电网自愈控制电网自愈主要是对电网的运行状态进行实时评估，采取预防性控制手段，及时发现

7、、快速诊断故障和消除故障隐患，变被动的事故处理与主动的抑制事故发生。电网自愈控制的含义：分层分区优化协调四个“自我”安全可靠经济金属化膜电容器自愈理论及规律金属化膜电容器由于具有自愈性能，可工作在储能介质的临界击穿场强下，工作可靠性高，广泛应用于ms级脉冲放电领域。由于介质薄膜中存在“电弱点”，这些电弱点为薄膜生产过程中引入的杂质和晶格缺陷。当外施电压升高时，电弱点处首先击穿形成局部放电通道，电荷通过放电通道形成大电流，产生焦耳热，使周围金属层受热蒸发并向外扩散，金属蒸气电离形成等离子体，随着蒸发面积扩大，当注入的功率密度低于