第七章-电力电容器和电力电缆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1绝缘介质的作用：绝缘、储能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：电力电容器1.2电力电容器的比特性第一节：电力电容器1.3对电力电容器介质的要求1

2、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第一节：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

3、绝缘，特别适用于要求无油、防爆场所。第一节：电力电容器1.6组合绝缘-估算介损和介电常数由于薄膜介损低于纸，浸渍后介损低很多第一节：电力电容器1.6组合绝缘-估算起始放电场强当U1达到气泡放电电压Ud时：当极间距离d不变时，采用更薄的纸或膜有利于提高此组合绝缘的局放特性。气泡上的电压：第一节：电力电容器1.6组合绝缘-估算起始放电场强当每层膜的厚度一定，则平均起始放电场强随总厚度的下降而升高提高油压=》提高了气泡击穿电压冲击电压和直流电压下局放脉冲少=》介电强度高第一节：电力电容器1.6组合绝缘-工作场强工作条件不同、要求寿命不同，许用工作场强有显著差异长期运行的交流

4、电容器许用工作场强要小于局放熄灭场强第二节：电力电缆2.1基本情况截止到2001年6月，北京地区投运的高压电缆线路情况：220千伏电源电缆线路16路63.225公里220千伏联络电缆线路15路0.949公里110千伏电源电缆线路114路283.422公里110千伏联络电缆线路82路4.722公里（其中110千伏及以上充油电缆60多公里）XLPE绝缘电缆最早投运时间是1988年9月，电缆生产厂家：日本藤仓电缆公司，至今已经运行14年。第二节：电力电缆2.1基本情况国产XLPE绝缘电缆主要采用：上海电缆厂、沈阳古河电缆有限公司、郑州电缆厂、山东电缆厂、北京威克瑞电缆厂、杭

5、州华新电缆有限公司等厂家的电缆。进口XLPE绝缘电缆主要采用：日本藤仓公司、日本住友公司、日本昭和公司、日本三菱公司、日本日立公司、法国阿尔卡特、德国AEG公司、澳大利亚澳力公司、法国雪力克公司的产品。第二节：电力电缆2.2电缆铺设北京地区电缆线路大部分采用敷设安装在电缆隧道内，也有一部分采用敷设安装在砖槽内。第二节：电力电缆2.2基本结构导电线芯：铜：易焊接，导电性好机械性好，对油老化的催化作用较强；铝：价格低，轻；多股扭绞；常为圆形。绝缘介质：常用铰链聚乙烯材料（XLPE）；油纸绝缘；充油电缆；充气电缆。电缆护套：防止水分侵入绝缘层；保护绝缘层不受腐蚀；加以钢带或

6、钢丝铠装提高机械强度；铅包柔软，铝包机械强度高。铠甲外包裹沥青、浸渍纸组成的外护套。第二节：电力电缆2.2基本结构-塑料电缆导电线芯、半导体层、塑料绝缘层、半导体层、金属护层、铠甲、橡胶护套；常用铰链聚乙烯材料（XLPE）；是发展趋势第二节：电力电缆2.2基本结构-油纸电缆利用油浸纸做绝缘介质，油填充纸的空隙。为使工作温度下介质不流动，常用粘性浸渍剂，导致热胀冷缩（随负荷变化）造成空隙；落差较大时，浸渍剂向下流淌，导致上部空隙更多仅用于35kV及以下第二节：电力电缆2.2基本结构-充油电缆利用油浸纸做绝缘介质选用粘性小的浸渍剂，并施加油压选用更薄的纸或薄膜-纤维合成纸

7、选用合成油分为自容式充油电缆和钢管充油电缆电压等级可达500kV第二节：电力电缆2.2基本结构-各种材料对比第二节：电力电缆2.3电场分布极其改善总包绝缘型中，电场非圆柱型，绝缘层中存在垂直分量和切向分量，容易在较低电压下就出现滑闪放电，仅用于10kV以下第二节：电力电缆2.3电场分布极其改善多数电缆为同轴圆柱电场，为降低线芯附近的场强，可采用分阶绝缘：如在由m层介质串联成的同轴圆柱体中，交流下在半径rn处第n层的最大场强为：对油纸绝缘，在线芯附近用高密度的薄纸，不但介电常数大，使该处场强降低，而且介质的电气强度高。第二节：电力电缆2.3电场分布极其