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第1章 气体放电的基本物理过程1

1.1 气体中带电质点的产生和消失1

1.1.1 气体中带电质点的产生1

1.1.2 负离子的形成4

1.1.3 气体中带电质点的消失4

1.2 气体放电机理5

1.2.1 汤逊气体放电理论5

1.2.2 巴申定律9

1.2.3 汤逊放电理论的适用范围11

1.2.4 气体放电的流注理论11

1.3 不均匀电场的放电过程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 极不均匀电场中的电晕放电14

1.3.3 极不均匀电场气隙的击穿和极性效应16

1.3.4 长气隙的击穿17

第2章 气体介质的电气强度18

2.1 气隙的击穿时间和伏秒特性18

2.1.1 气隙的击穿时间18

2.1.2 气隙的伏秒特性19

2.2 均匀和极不均匀电场气隙的击穿特性24

2.2.1 均匀电场气隙的击穿特性24

2.2.2 极不均匀电场气隙的击穿电压25

2.3 大气条件对气隙击穿电压的影响26

2.3.1 对空气密度的校正26

2.3.2 对空气湿度的校正27

2.3.3 对海拔高度的校正28

2.4 提高气隙击穿电压的方法28

2.4.1 改善电场分布28

2.4.2 采用高度真空30

2.4.3 增高气压31

2.4.4 采用高耐电强度气体31

2.5 气隙的沿面放电32

2.5.1 均匀和稍不均匀电场中的沿面放电32

2.5.2 极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿面放电33

2.5.3 极不均匀电场中垂直分量很弱时的沿面放电34

2.5.4 固体介质表面有水膜时的沿面放电34

2.5.5 绝缘子染污状态下的沿面放电35

2.5.6 提高气隙沿面放电电压的方法38

第3章 液体和固体介质的电气强度39

3.1 液体和固体介质的极化、电导和损耗39

3.1.1 相对介电常数39

3.1.2 电介质的极化40

3.1.3 电介质的电导43

3.1.4 电介质的损耗44

3.2 液体介质的击穿50

3.2.1 纯净液体介质的击穿理论50

3.2.2 工程用液体介质的击穿51

3.2.3 影响液体介质击穿电压的因素及其提高方法51

3.3 固体介质的击穿54

3.3.1 固体介质的击穿机理54

3.3.2 影响固体介质击穿电压的主要因素56

3.4 组合绝缘的电气强度58

3.4.1 组合绝缘中的电场强度配合58

3.4.2 “油-屏障”式绝缘59

3.4.3 油纸绝缘60

第4章 电气设备绝缘试验61

4.1 绝缘电阻及吸收比的测量61

4.2 泄漏电流的测量64

4.3 介质损失角正切的测量66

4.3.1 测量电路67

4.3.2 测试功效69

4.3.3 测试时应注意的事项70

4.4 局部放电的测量71

4.4.1 局部放电基本概念71

4.4.2 局部放电检测方法综述74

4.4.3 脉冲电流法的测量原理75

4.5 工频交流耐压试验76

4.5.1 工频高电压的产生76

4.5.2 绝缘的工频耐压试验79

4.6 直流耐压试验81

4.6.1 直流高电压的产生81

4.6.2 直流高压试验的特点和应用范围83

4.7 冲击高压试验85

4.7.1 冲击电压发生器的原理85

4.7.2 冲击高电压的测量91

4.7.3 绝缘的冲击耐压试验93

第5章 线路和绕组中的波过程95

5.1 无损耗单导线中的波过程95

5.1.1 波传播的物理概念95

5.1.2 波动方程及其解95

5.1.3 波速及波阻抗97

5.2 行波的折射与反射98

5.2.1 行波的折射、反射规律98

5.2.2 彼德逊法则102

5.3 行波通过串联电感和并联电容103

5.3.1 无限长直角波通过串联电感103

5.3.2 无限长直角波通过并联电容104

5.4 行波的多次折、反射105

5.5 无损耗平行多导线中的波过程107

5.6 冲击电晕对线路波过程的影响111

5.6.1 对导线耦合系数的影响111

5.6.2 对波阻抗和波速的影响111

5.6.3 对波形的影响112

5.7 变压器绕组中的波过程112

5.7.1 单相绕组中的波过程113

5.7.2 三相绕组中的波过程116

5.7.3 变压器绕组之间的波过程118

第6章 雷电及防雷装置119

6.1 雷电放电和雷电过电压119

6.1.1 雷云的形成119

6.1.2 雷电放电过程120

6.1.3 雷电参数121

6.1.4 雷电过电压的形成125

6.2 避雷针和避雷线的保护范围128

6.2.1 概述128

6.2.2 避雷针129

6.2.3 避雷线132

6.3 避雷器133

6.3.1 保护间隙133

6.3.2 管式避雷器134

6.3.3 普通阀式避雷器135

6.3.4 磁吹避雷器138

6.3.5 金属氧化物避雷器（MOA）140

6.4 防雷接地装置144

6.4.1 接地装置一般概念144

6.4.2 防雷接地及有关计算147

第7章 电力系统雷电过电压及其防护149

7.1 输电线路的感应雷过电压149

7.1.1 无避雷线时的感应过电压149

7.1.2 有避雷线时的感应过电压150

7.1.3 雷击线路杆塔时线路上的感应电压150

7.2 架空输电线路的直击雷过电压和耐雷水平151

7.2.1 雷击塔顶时的过电压和耐雷水平151

7.2.2 雷击避雷线档距中央时的过电压154

7.2.3 绕击时的过电压和耐雷水平155

7.3 架空输电线路的雷击跳闸率及防雷措施156

7.3.1 建弧率156

7.3.2 有避雷线输电线路雷击跳闸率的计算157

7.3.3 输电线路防雷的具体措施157

7.4 发电厂和变电所的直击雷保护159

7.4.1 发电厂和变电所装设避雷针的原则160

7.4.2 避雷针与电气设备之间防雷的最小距离的确定160

7.4.3 装设避雷针（线）的有关规定161

7.5 变电所雷电侵入波过电压保护162

7.6 变电所进线段保护165

7.6.1 未沿全线架设避雷线的35 kV以上变电所的进线段保护166

7.6.2 35 kV小容量变电所的进线段保护168

7.6.3 土壤高电阻率地区变电所的进线段保护168

7.6.4 全线有避雷线的变电所的进线段保护接线169

第8章 内部过电压170

8.1 工频过电压171

8.1.1 空载长线路的电容效应171

8.1.2 不对称短路引起的工频电压升高173

8.1.3 甩负荷引起的工频电压升高174

8.2 谐振过电压175

8.2.1 线性谐振过电压175

8.2.2 铁磁谐振过电压175

8.2.3 参数谐振过电压177

8.3 切除空载线路过电压178

8.3.1 物理过程178

8.3.2 影响因素和降压措施180

8.4 合空载线路过电压181

8.4.1 发展过程181

8.4.2 影响因素和限制措施184

8.5 切除空载变压器过电压185

8.5.1 发展过程185

8.5.2 影响因素与限制措施187

8.6 断续电弧接地过电压188

8.6.1 发展过程188

8.6.2 防护措施191

第9章 电力系统绝缘配合194

9.1 绝缘配合的概念和原则194

9.1.1 绝缘配合的概念194

9.1.2 绝缘配合的原则194

9.2 中性点接地方式对绝缘水平的影响196

9.3 绝缘配合惯用法197

9.4 架空输电线路的绝缘配合201

9.4.1 绝缘子串的选择201

9.4.2 空气间距的选择204

第10章 电力设备的在线监测与故障诊断207

10.1 概述207

10.1.1 电力设备的绝缘故障及其危害207

10.1.2 在线监测与状态维修的必要性及意义208

10.1.3 在线监测技术的发展概况及基本技术要求210

10.2 在线监测系统的组成和分类212

10.2.1 系统的组成212

10.2.2 系统的分类216

10.2.3 专家系统在故障诊断中的应用216

10.3 GIS和高压断路器的在线监测与故障诊断218

10.3.1 概述218

10.3.2 高压断路器的监测内容220

10.3.3 GIS绝缘故障的监测与诊断222

10.3.4 SF6气体泄漏的检测223

10.4 变压器油中溶解气体的监测与诊断223

10.4.1 油中气体的产生223

10.4.2 油中溶解气体的在线监测225

10.4.3 油中气体分析与故障诊断225

10.5 变压器局部放电的在线监测227

10.5.1 局部放电对绝缘劣化的影响227

10.5.2 局部放电信号的监测228

10.5.3 局部放电在线监测系统229

参考文献230