防止电晕

防止电晕
防止电晕

防止电晕

电晕现象是怎样产生的,怎样防止

在带电的高压架空电力线路中,导线周围产生电场,如果电场强度超过了空气的击穿强度时,就使导线周围的空气电离而呈现局部放电现象,这就是所谓的电晕现象。

电晕的产生,将造成有功功率的损耗,同时还使附近的无线电和通信线路受到干扰。电晕的产生除与电压及地区自然条件有关,还与导线直径、线间距离有关。

为避免电晕现象的产生,可采取加大导线半径或线间距离的方法,以提高产生电晕现象的临界电压。一般加大线间距离的效果并不显著,反而增加线路的杆塔费用。而增大导线半径的方法则效果较显著,常用的方法是更换粗导线、使用空芯导线、采用分裂导线等。

电缆终端头的电晕现象是怎样的?有哪些防止措施?已解决电缆终端头的电晕现象是怎样的?有哪些防止措施?

传统式电缆终端头中,如环氧树脂头、尼龙头、干包头等,有时会产生电晕放电现象,产生电晕放电的部位大部在三芯分叉处电缆芯引出的部位。其主要原因有两个:①三芯分叉处的距离小,芯与芯之间的空隙形成ー个电容,在电压的作用下,空气发生游离;②三芯分叉处电场分布不均匀,某些尖端或棱角处的电场比较集中,当电场强度大于临界电场强度时,就会使空气发生游离而产生电晕。

(1)防止电晕放电现象主要着重于改进终端头的设计,如利用等电位原理,在线芯绝缘表面包上一段金属带,并将各金属带互相连在一起(称为屏蔽),即可改善电场分布而消除电晕。交联电缆的铜屏蔽层不能剥至三岔口处,就是这个目的。

(2)采用绕包应力锥或安装应力材料来改善电场分布。在热(冷)缩电缆终端头结构及工艺中,同时采用屏蔽和应力材料两种措施,使三芯分叉处的电场分布更加趋于完善,从而彻底消除了电缆终端头的电晕现象。

防止高压电动机产生电晕的原则和具体措施是什么?

防止高压电动机产生电晕的原则是在线圈表面增加一半导电层,使电容电流由半导电层流到铁芯,而不会使空气游离。

高压电机的具体防晕措施是:

线圈绝缘处理完后,先在线圈直线部分刷低阻半导体漆,刷漆长度比铁芯长度每边长出25㎜。低阻半导体漆一般可用5150环氧树脂半导体漆,其表面电阻为103~105Ω。

由于电容电流大部由半导体层汇入铁芯出槽口处,为避免出槽口处局部发热,必须要做到从线圈出槽口到端部的表面电阻系数逐步增加。所以在线圈出槽口附近至端部约200~250㎜部分,刷高阻半导体漆一次,其位置应与低阻半导体漆重叠10~15㎜。高阻半导体漆一般采用5145

醇酸

半导体漆,其表面电阻系数为109~1011。

在半导体漆还未干时,在外面平绕0.4㎜厚铁质石棉带一层,或用0.1㎜厚脱蜡玻璃丝带半叠绕一层。脱蜡方法是将无碱玻璃丝带放入烘炉,加热到180~220℃,3~4小时即成。

在铁质石棉带或玻璃丝带外面,再刷一层低阻半导体漆和高阻半导体漆,部位同(1)和(2)。除线圈进行防晕处理外,铁芯在下线前还需进行喷低阻半导体漆。槽楔和槽内垫条都得采用半导体玻璃丝布板。

电晕处理容易出现地问题以及注意事项

电晕处理容易出现的问题以及注意事项 1原理 本文所述的电晕处理是一种在高电压下令电子加速离开电极,并撞击聚合物表面的一种过程。由于两极间的传导被阻断,使得处于电场中的气体因受电子碰撞后离子化浓度急剧增加,其主要反应过程如下:O2+高能量电子→2O+低能量电子 2O+2O2→2O3+热 即:3O2+电能→2O3+热 前式也可写成: 3O2+M→2O3+M 式中M为空气中任何其它气体分子,如氮。它们也可受高能电子冲击离解为氮原子,并引发一系列反应,此处略去。在臭氧生成过程中,伴有弥散蓝紫色辉光的电晕现象,从而被称之为电晕。换言之,薄膜的电晕处理就是把薄膜置于电场中成为阻断传导的介质,在电场作用下,获得高能量,并激活其它离子或分子,同时把这种能量分配到薄膜上,在薄膜表面驻极,形成极性的化学自由基团,使薄膜表面产生悬挂键。在这一过程中,高能电子碰撞空气中的氧分子、氮分子、水分子等,伴之发生氧化—还原反应,并产生臭氧和氮氧化物等。由于臭氧具有强烈的氧化性,当它接触到聚丙烯薄膜表面时,会在其表面毫微米发生复杂的有机反应,产生羟基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(> C=O)等。而这些含氧官能团的引入,是增加薄膜表面张力的关键所在。因此,通过氧化,不仅可以改良薄膜表面张力,还可以提高薄膜表面的可蒸镀性和可印刷性。

电晕处理设备一般包括了一个高频高压发生器和一个附带金属电极和支持卷轴的电晕处理站。它们互相平行,并以一个1.5mm的空气间隙作为分隔。当电晕处理站输入20~40kHz或数千伏高电压时,电极间便会产生放电现象,在薄膜表面形成均匀火花。 2讨论 4.1电晕处理站的设备配置和调整状态 4.1.1理想的电晕处理是电机的作业频率正确,输出电压和电流值适中,放电过程有规律,这样才能得到好的处理效果。 4.1.2电晕处理辊与电极之间的间隙大小必须保持一致,亦即两者之间既要有一定的距离又要相互平行,这样才能使膜表面处的场强相同,产生均匀的电晕处理。一般二者的间隙在1.5~2.5mm。 4.1.3调整好电晕处理辊与其它牵引辊之间的平行度和电晕处理辊上压辊压力的均匀性,这样才能使膜在运行中平稳,不至于在电晕辊上发生起皱和斜扯,保持得到均匀的、足够的电晕量。 4.2膜面温度和空气相对湿度对电晕处理的影响 在电晕处理的过程中,膜面温度和空气相对湿度是影响它的两个显著的变量。 随着空气相对湿度和膜面温度的增大所需电晕处理的时间就越长,也即薄膜越不容易被电晕处理。这是因为当空气中相对湿度增大时,空气中水分子的含量增大,而电晕过程中产生的臭氧可溶于水,在常温常压下,臭氧在水中的溶解度比氧约高13倍,比空气高25倍。由于臭氧浓度的下降,使含氧官能团在膜面生成及驻极的机会大大减小,从而降低电晕处理的效果。随着膜面温度的增高,使驻极分子的稳定性变差,表面分子迁移

教学参考:自持放电、电晕放电、辉光放电、电弧放电的区别

自持放电: 不依赖外界电离条件,仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。这是按照气体放电形成条件来区分的一种气体放电类型,与它并列的是非自持放电。气体放电的形成需要具备两个基本条件,一是外施电压,它使电极间隙的空间范围内呈现一定强度的电场;二是外界电离因素,它在电极间隙中形成初始带电粒子。外界电离因素有多种方式,例如,天然辐射或人工光源照射会使空间出现带电粒子。当外加电压较低时,只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放电电流,一旦外界电离作用停止,气体放电现象即随之中断,这种放电称为非自持放电。当外加电压逐渐升高后,气体中的放电过程发生转变,此时若去掉外界激离因素,放电仍继续发展,成为自持放电。通常所研究的各种气体放电形式如辉光放电、电晕放电、火花放电、电弧放电等都属于自持放电。形成自持放电的条件可根据汤森理论来确定。 辉光放电 稀薄气体中的自激导电现象。其物理机制是:放电管两极的电压加大到一定值时,稀薄气体中的残余正离子被电场加速,获得足够大的动能去撞击阴极,产生二次电子,经簇射过程形成大量带电粒子,使气体导电。辉光放电的特点是电流密度小,温度不高,放电管内产生明暗光区,管内的气体不同,辉光的颜色也不同。正常辉光放电时,放电管极间电压不随电流变化。辉光放电的发光效应被用于制造霓虹灯、荧光灯等光源,利用其稳压特性可制成稳压管(如氖稳压管)。气体在低气压状态下的一种自持放电。对玻璃圆柱状放电管两端施加电压,当压力处于1~0.1托的范围时,由阴极逸出的电子在气体中发生碰撞电离和光电离,此时放电管的大部分区域都呈现弥漫的光辉,其颜色因气体而异,故称辉光放电。辉光放电与暗放电和电弧放电共同组成可连续变化的3种基本放电形式。 1831~1835年,M.法拉第在研究低气压放电时发现辉光放电现象和法拉第暗区。1858年,J.普吕克尔在1/100托下研究辉光放电时发现了阴极射线,成为19世纪末粒子辐射和原子物理研究的先躯。 辉光放电有亚正常辉光和反常辉光两个过渡阶段,放电的整个通道由不同亮度的区间组成,即由阴极表面开始,依次为:①阿斯通暗区;②阴极光层;③阴极暗区(克鲁克斯暗区);④负辉光区;⑤法拉第暗区;⑥正柱区;⑦阳极暗区;⑧阳极光层。其中以负辉光区、法拉第暗区和正柱区为主体。这些光区是空间电离过程及电荷分布所造成的结果,与气体类别、气体压力、电极材料等因素有关,这些都可以从放电理论上作出解释。辉光放电时,在两个电极附近聚集了较多的异号空间电荷,因而形成明显的电位降落,分别称为阴极压降和阳极压降。阴极压降又是电极间电位降落的主要成分,在正常辉光放电时,两极间的电压不随电流变化,即具有稳压的特性。 辉光放电的主要应用是:①利用它的发光效应(如霓虹灯)和正常辉光放电的稳压特性(如氖稳压管)。②利用辉光放电的正柱区产生激光的特性,制做氦氖激光器。 电晕放电(corona discharge) 气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。是最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很大的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电。发生电晕时在电极周围可以看到光亮,并伴有咝咝声。电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。 电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下

反电晕与电晕封闭

反电晕与电晕封闭

反电晕与电晕封闭 一、反电晕:是指沉积在阳极板表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。高比电阻粉尘到达阳极板后不易释放。其极性及电晕极相同,便排斥后来的荷电粉尘,由于粉尘层的电荷释放缓慢,粉尘间形成较大的电位梯度,当粉尘层中的电场强度大于其临界值时,就会在粉尘层的空隙间产生局部击穿,产生与阴极线极性相反的正离子,并向阴极线运动,中和电晕极带负电的粒子。其表现为电流增大,电压降低,粉尘二次飞扬严重,使得收尘性能显著恶化。 防止反电晕的措施: 1. 对烟气进行调质处理,如增湿、化学调质等。 2. 采用高温电除尘器 3. 采用宽间距电除尘器 4. 采用高压脉冲供电系统(采用高压脉冲供电系统是彻底消除反电晕、解决高比电阻粉尘不易捕集的最有效手段。其工作原理是:在直流负高压上叠加作用时间短暂的脉冲电压。靠脉冲电压使气体电离,形成电晕电流。即在保持电场电压不下降的情况下,通过调整脉冲电压的频率及宽度,使电晕电流受到控制。从而有效防止反电晕)

二、电晕闭塞:当烟气中的含尘浓度较高时,粉尘粒子倍增,并把阴极线附近的电场减小到电晕的始发值,使电晕电流大大降低,甚至趋于零。 防止或减弱电晕封闭的措施:降低烟气含尘浓度;降低电场风速;将电晕线改为易于捕捉高浓度粉尘的芒刺线 “充电比”又叫“占空比”,可简单理解为电场供电时间与停止时间之比。 设置方式随不同的软件不同而略有不同,但都很简单。 影响充电比的因素很多,如电场的容量、烟灰的密度、煤质的好坏、燃烧的好坏、电场的投入率及运行方 投高压柜,一次电压迅速到380V。 原因: (1)高压柜至整流变的主回路开路(投高压柜时测量整流变输入端有无电压); (2)整流变内部的输入回路开路(去除308V输入侧电缆,测量公共端与

关于电晕放电

电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。 频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。当δ=1、m=0.5、R=0.9厘米时,E s=19.7千伏/厘米。实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。 电晕放电在工程技术领域中有多种影响。电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。 一种气体自激导电现象.在电压很高曲率较大的带电体附近,由于电场极强,促使表面附近的气体分子雪崩式地发生碰撞电离、引起气体自激导电.它常常发生在高压导线的周围和带电体的尖端附近.电晕放电时,气体的电离和发光仅局限在电极表面附近称之为“电晕层”的大气薄层里.电晕层外电场很弱,气体不发生电离碰撞.当带电体与周围导体间的电压增大时,电晕层会逐步扩大到附近其他导体,过渡到火花放电.电晕放电是一种不完全的火花放电.电晕放电是高压输电线上漏电的主要原因,应设法防止.利用电晕放电可使导体上积累的电荷逐渐消失,这就是避雷针泄放电荷的原理. 离子导电 导体中主要载流子为离子的导电过程.例如电解质导电,在电解质溶液中存在能参与导电的正、负离子.在没有外电场时,离子作杂乱无章的热运动,不显示出宏观电流.外加电场后,正离子沿电场方向、负离子逆着电场方向,分别发生“漂移”运动,形成宏观电流.电解液的导电性是单纯的离子导电性.在电离气体(如日光灯中的汞蒸气)中,离子参与导电,但游离的自由电子也参与导电,由于电子的质量远小于离子,在电场中的漂移速度较大,所以…更多 电晕放电”;在工具书中的解释 1、当曲率较大的导体电极 (即尖端) 远离其他导体时,电极附近形成的强电场将促使气体分子产生电离,并引起气体的放电和发光,这种现象就是电晕放电。这时,如果在黑暗中观察导体电极,就会发现其周围笼罩着一层微光,并伴随着咝咝声和轻微的霹雳声。 电晕放电”;在学术文献中的解释

导线污秽对高压直流输电线路电晕特性的影响

导线污秽对高压直流输电线路电晕特性的影响 赵宇明,麻敏华,关志成,惠建峰,王黎明,李秋玮 (清华大学深圳研究生院,深圳518055) 摘 要:高压直流架空线路导线表面附着的污秽物质会影响线路的电晕特性,而目前我国采用的线路电晕对环境影响的经验公式只考虑了导线表面场强和线路结构,为此利用116m ×116m 小电晕笼进行直流线路导线涂污实验,导线外径214cm ,使用3种成分的状态的干燥涂污。实验结果表明,在±500kV 高压直流线路表面场强附近,污秽物质使得离子电流和正极性导线可听噪声显著增加。导线电晕特性与污秽物质的成分密切相关,且有明显的极性效应。结合电晕图像和电晕脉冲测量数据,解释了涂污导线电晕特性变化的原因,并对下一阶段的研究工作予以展望。 关键词:导线电晕;高压直流输电;污秽;可听噪声;离子电流;电晕损耗中图分类号:TM862文献标志码:A 文章编号:100326520(2007)1220049206 基金资助项目:国家自然科学基金(90210030)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (90210030). Influence of Contaminations of the Conductor on HV DC T ransmission Line Corona Characteristics ZHAO Yu 2ming ,MA Min 2hua ,GUAN Zhi 2cheng ,HU I Jian 2feng ,WAN G Li 2ming ,L I Qiu 2wei (Graduate School of Shenzhen ,Tsinghua U niversity ,Shenzhen 518055,China ) Abstract :The contaminations adhering to the surface of HVDC overhead transmission line affect the conductor coro 2na characteristics.The artificial pollution experiments of DC transmission line were carried out in a small corona cage ,and experimental parameters were selected in the second section.The experimental results reveal that the con 2taminations on the conductor surface can increase the ion current and the audible noise of positive polarity conductor obviously under the electric field of HVDC 500kV transmission line.Corona characteristics change with different contaminations ’components ,and the polarity effect is obvious.Factors that affect the corona characteristics of con 2taminated conductor are illustrated combined with corona photographs and measurement datum of the corona pulse.The next 2phase research is introduced in the last section. K ey w ords :conductor corona ;HVDC ;contaminations ;audible noise ;ion current ;corona loss 0 引 言 采用更高电压等级输电,提高输电的经济性是我国电力行业面临的重要课题。目前,输电工程的电磁环境问题日益受到关注,已成为影响超、特高压输电线路结构和建设费用的重要因素[1,2]。输电线路的环境问题与导线电晕密切相关,导线电晕会对线路经过地区的周边环境产生电场效应、无线电干扰和可听噪声等影响,并引起电晕损耗[326]。长期研究表明,>500kV 电压等级输电线路的设计将受到线路可听噪声的制约。 与交流输电线路相比,直流输电线路容易吸附和积累污秽。国外研究人员曾经通过在实验线路上涂抹污秽物质或砂粒,研究导线表面涂污情况下直流电晕离子电流和电晕起始电压的变化规律,得到了一些有意义的结论[7,8]。我国超、特高压直流通道上的部分地区环境污染比较严重,长期运行于这 些地区的高压直流输电线路的导线表面会积累大量的污秽。污秽物质会对线路的电晕特性和电晕起始电压产生显著影响。目前,我国基本上采用国外已有的经验公式来计算线路电晕对环境造成的影响,这些经验公式只考虑了导线表面场强和线路结构,而没有考虑导线表面污秽物质的影响[5]。因此,深入研究导线表面涂污情况下直流线路的电晕特性,对指导污染严重地区高压直流输电线路的设计和建设具有重要意义。 使用电晕笼开展了不同积污情况下导线电晕的实验研究,测量了大量直流电晕离子电流和可听噪声数据。本文首先介绍了导线涂污实验的方法和参数;然后通过对比不同表面状态下电晕特性的测量数据,结合电晕照片和电晕脉冲测量数据,探讨了导线污秽对直流电晕离子电流和可听噪声的影响规律;并指出了下一阶段需要开展的工作。1 电晕特性实验1.1 实验装置 电晕笼是研究导线电晕特性的重要实验设备。 ? 94? 第33卷第12期 2007年 12月 高 电 压 技 术 High Voltage Engineering Vol.33No.12 Dec. 2007

我国输电线路的电压等级和要求

我国输电线路的电压等级和要求 发布时间:2012-9-25 1:43:16 作者:中国电力技术专业网我国采用的电压等级有380/220V、6、10、35、66、110、154、220、330、500kV,其中154 kV为非标准电压等级,66 kV和330 kV为限制发展电压等级。 我国采用的电压等级有380/220V、6、10、35、66、110、154、220、330、500kV,其中154 kV为非标准电压等级,66 kV和330 kV为限制发展电压等级。 目前通常把10 kV及以下电力线路称为配电线路,其中把1 kV以下的线路称为低压配电线路,1~10 kV线路称为高压配电线路;35 kV及以上的电力线路称为送电线路,其中35 kV~220 kV线路称为高压送电线路,330~500 kV线路称为超高压送电线路。 根据电力事业的发展需要,将来可能发展750~1000 kV或更高的电压等级。之所以采用高电压来输送电能,是因为采用高电压输送电能有以下优点: 1、减少线路损耗; 2、提高送电功率; 3、输送距离远; 4、相对提高了线路安全性。 所以,电力系统大部分都采用高压输电线路作为电力网内长距离、大功率的主要联络干线。 输电线路按其结构形式有架空电力线路和电缆电力线路。因架空线路与电缆线路比,具有建设速度快、检修维护方便、输送容量大、综合造价低等优点,我国电力线路主要采用架空电力线路形式。架空电力线路一般使用在城市外的长距离的旷野或高山上,而城市中为城市美观现多采用电缆下地。 架空电力线路的组成元件主要有导线、避雷线和接地体、绝缘子、金具、杆塔、拉线和基础。 对电力线路的基本要求是: 1、保证线路架设质量,加强运行维护,提高对用户供电的可靠性。 2、要求电力线路的供电电压在允许的波动范围内,以便向用户提供质量合格的电能。 3、在送电过程中,要减少线路损耗,提供送电效率,降低送电成本。 4、架空线路由于长期置于露天运行,线路的各元件除受正常的电气负荷和机械荷载作用外,还受到风、雨、冰、雪、大气污染、雷电等自然和人为条件的作用,要求线路各元件应有足够的机械和电气强度。 “经济电流密度”常作为新建线路选择导线截面的依据,也可作为运行线路经济与否的判断标准。所谓“经济电流密度”,就是当输电线路单位导线截面上通过这

电晕放电及其危害

电晕放电及其危害 1 气体放电的基本形式 在电力系统中,气体(主要是空气)是一种运用得相当广泛的绝缘材料,如架空线、母线、变压器的外绝缘、隔离开关的断口处等。在通常情况下,由于宇宙射线及地层放射性物质的作用,气体中有少量带电质点,它们在强电场作用下,沿电场方向移动时,在间隙中会有电导电流。因此,气体通常不是理想的绝缘材料,但当电场较弱时,气体电导极小,可视为绝缘体。 当气体间隙上电压提高至一定值后,可在间隙中突然形成一传导性很高的通道,此时称气体间隙击穿(也可叫气体放电)。气体间隙击穿后,可依电源功率、电极形式、气体压力等具有不同的放电形式。在低气压、电源功率较小时,放电表现为充满整个间隙的辉光放电形式;在高气压下,常表现为火花或电弧放电形式;在极不均匀电场中,会在局部电场较强处先开始放电,称为电晕放电。除使用纯空气间隙作绝缘外,电力系统中还有许多处在空气中的固体绝缘,如输电线路的绝缘子,电机定子绕组槽外部分的绝缘等,所以还会遇到气体沿固体表面放电的情况(也称沿面闪络)。 2 电晕放电现象 当在电极两端加上较高但未达击穿的电压时,如果电极表面附近的电场(局部电场)很强,则电极附近的气体介质会被局部击穿而产生电晕放电现象。这里气体的气压约为Pa。当电极的曲率半径很小时,由于其附近的场强特别高,很容易发生电晕放电。在通常的情况下,都是研究在曲率半径很小电极处的电晕放电。电晕放电现象可在很多场合下观察到,例如,在高压传输线和同轴圆筒所包围导线的表面,或在针形不规则导体的附近以及在带有高电压的导体表面等处。 根据空间电荷场的相对重要性和阴极提供电子过程的性质区分了汤生放电、辉光放电和弧光放电。在汤生放电中,空间电荷场对外加电场的影响很小,而在辉光和弧光放电中,它却起着重要的作用。在汤生和辉光放电中,次级电子的提供过程,如光子、正离子和亚稳态原子过程所产生的作用不很明显,而弧光则是借助于十分有效的次级过程如场致发射和热离子发射而工作。冈此,自持汤生或辉光放电的燃点电压或阴极位降值都要超过气体电离电位一个数量级的大小,而自持弧光放电的阴极位降十分接近于气体的电离电位。电晕放电电压降比辉光放电压降大(千伏数量级),但放电电流更小(微安数量级)。且往往发生在电极间电场分布不均勾的条件下。若电场分布均匀,放电电流又较大,则发生辉光放电现象;在电晕放电状况下如提高外加电压,而电源的功率又不够大,此时放电就转变成火花放电;若电源的功率足够大时,则电晕放电可转变为弧光放电。 在电晕放电中,一般说来,电极的几何构形起着重要作用。电场的不均匀性把主要的电离过程局限于局部电场很高的电极附近,特别是发在曲率半径很小的电极附近或大或小的薄层中,气体的发光也只发生在这个区域里,这个区域称为电离区域,或称之为电晕层或起晕层。在这个区域之外,由于电场弱,不发生或很少发生电离,电流的传导依靠正离子和负离子或电子的迁移运动,因此电离区域之外的区域被称为迁移区域或外围区域。若两极中仅有一个电极起晕,则放电的迁移区域中基本上只有一种符号的带电粒子,在此情况下,电流是单极性的。 形成电晕所需电场不均匀的程度与气体的种类有很大关系。在负电性的气体中(如气压为Pa的空气),当电极为球——平面几何构形,电极间隙为球半径时可建立电晕放电;与此相反,若充以非负电性气体,则不会产

电力系统分析

一、填空题 1. 输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。 2.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。 3.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。 4.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。 5. 衡量电能质量好坏的指标是电压、频率和波形。 6.我国110kV及以上系统,中性点运行方式采用直接接地。 7.一个将10kV升到220kV的变压器,其额定变比为 10.5/242 8.标么值近似计算中基准电压常选网络平均额定电压。 9.电力系统是电能的生产、输送、分配和消费的各个环节组成的一个整体。其中输送和分配电能的部分称为电力网。若把水电厂、火电厂的动力部分也包括进来,就称为动力系统。10.对电力系统运行的基本要求是:保证供电的可靠性,保证电能的良好质量,提高运行的经济性。 11.电力系统的无功功率电源,除了发电机外,还有同步调相机、静电电容器及静止补偿器。 12. 对称分量法是分析电力系统不对称故障的有效方法。在三相参数对称的线性电路中,各序对称分量具有独立性。 13.短路是电力系统的严重故障。短路冲击电流、短路电流最大有效值和短路容量是校验电器设备的重要数据。 14.系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系

统的负荷,亦称电力系统的综合用电负荷。电力系统负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率,称为电力系统的供电负荷,在此基础上再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率,称为电力系统的发电负荷。 15.简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路、单相断开和两相断开等。 16.电力系统的运行电压水平同无功功率平衡密切相关。电压调整的主要手段是:改变发电机端电压;改变变压器的变比;无功功率补偿。 17.通常系统负荷是随时间变化的,其变化规律可用负荷曲线来描述。 18.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。 19.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。 20.为了保证可靠供电和良好的电能质量,电力系统有功功率必须在额定运行参数下确定,而且还应有一定的备用容量。 21.电力系统的单位调节功率标志电力系统负荷增加或减少时,在原动机调速器和负荷本身的调节效应共同作用下电力系统频率上升或者下降多少。 22.变压器二次侧额定电压一般比电网额定电压高 10%。

电晕放电1

电晕现象就是带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象,常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内(例如高压导线的周围,带电体的尖端附近)。其特点为:出现与日晕相似的光层,发出嗤嗤的声音,产生臭氧、氧化氮等。 均匀电场中,由于各点电场强度都是一样的,当施加稳态电压(直流、工频交流),电场强度达到空气的击穿强度时,间隙就击穿了。但日常很难见到均匀电场。对于稍不均匀的电场,日常见得很多。如球-球间隙,球-板间隙等,以球-球间隙为例,当间隙距离小于1/4D时,其电场基本为均匀电场,当D/4 ≤S≤ D/2 时,其电场为稍不均匀电场。 均匀电场的放电电压也可用公式计算,公式为(单位为kV): δ—空气相对密度; s—间隙距离cm; 应用说明 不均匀电场的差别就在于空气间隙内,各点的电场强度不均匀,在电力线比较集中的电极附近,电场强度最大,而电力线疏的地方,电场强度很小,如棒-棒间隙,是一对称的不均匀电场,在电极的尖端处电力线最集中,电场强度也最大。当加上高压后,会在电极附近产生空气的局部放电——电晕放电,电压再加高时,电晕放电更加强烈,致使间隙内发生刷状放电,而后就击穿了(电弧放电)。如棒-板间隙,在尖电极附近电场强度最大,加上高压后,电极附近先产生电晕放电,而板上的电力线很疏,不会产生电晕。当电压足够高时,棒极也将产生刷状、火花放电,最后导致电弧放电(击穿)。电晕多发生在导体壳的曲率半径小的地方,因为这些地方,特别是尖端,其电荷密度很大。而在紧邻带电表面处,电场E与电荷密度σ成正比,故在导体的尖端处场强很强(即σ和E都极大)。所以在空气周围的导体电势升高时,这些尖端之处能产生电晕放电。通常均将空气视为非导体,但空气中含有少数由宇宙线照射而产生的离子,带正电的导体会吸引周围空气中的负离子而自行徐徐中和。若带电导体有尖端,该处附近空气中的电场强度E可变得很高。当离子被吸向导体时将获得很大的加速度,这些离子与空气碰撞时,将会产生大量的离子,使空气变成极易导电,同时借电晕放电而加速导体放电。因空气分子在碰撞时会发光,故电晕时在导体尖端处可见亮光。 应用 (1)电晕引起电能的损耗,并对通讯和广播发生干扰。例如,雷雨时尖端电晕发电,避雷针即用此法中和带电的云层而防止雷击。 (2)静电复印机的充电过程是光导体鼓在暗处并处在某一极性的电场中,使其表面均匀地充上某种极性的电荷而具有一定的表面电位的过程。这一过程实际上是鼓的敏化过程,使原来不具备感光性的鼓具有较好的感光性。它通常采用电晕放电法,即在离鼓一定距离的电极丝上加高压电,使其产生电晕放电,使光导体表面带上静电荷的过程,这个过程叫“充电”。

《输电线路节能降耗》论文

摘要 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》把“节约资源”、“发展循环经济”、“保护生态环境”及“加快建设资源节约型、环境友好型社会”作为今后五年规划的一个重要发展目标。具体来讲,到2010年,资源利用效率要显著提高,单位国内生产总值能源消耗比“十五”末降低20%,从今年到2010年平均每年降低4.4%。电力是经济社会发展重要的基础产业,电力行业既是清洁能源的创造者,又是能源消耗大户和污染排放大户,因此也是国家实施节能减排的重点领域。 我国现有电力系统中,35kV以上电压等级输变电系统主要担负着远距离传输电能的作用,l0kV及380/220V电压等级则是配电系统的主体,与用户关系最为密切。电能通过导线、开关、变压器等设备进行传输的过程中,会产生功率损失(有功、无功功率),并在相应的时间内产生能量损失(有功、无功电量)。配电系统的线损率就是指在一段时间内,配电过程中损失的有功电量和该系统所获得的总电量之比。 电网作为电力交易的平台,既有对发电侧的市场化配置功能,也连接着千家万户的客户终端,关系到国家的能源安全和经济社会发展。因此,电网企业在节能降耗工作中有着义不容辞的责任。做好节能降耗工作,更是贯彻科学发展观和构建和谐社会的具体体现,更是对中央负责、主动承担社会责任的重要举措,亦是电网企业实现又快又好发展的内在需要。所以,电网企业在节能降耗工作中责出旁贷,从各个方面、多个环节发挥其应有的表率作用。 一、输电线路节能降耗的必要性 我国“十一五”规划明确提出了节能减排的任务和目标,电网公司做为电能等资源综合配置、运营和管理的主要企业,既承担服务社会,保证安全、可靠、优质供电的责任,又是执行国家节能政策任务的关键部门。电力系统本身是一个能耗大户,而城市配电网更是电力系统能量损耗的主体部分,实现配电网的节能降耗对供电企业提高经济效益,实现目标利润起着举足轻重的作用。由于负荷增长速度快而配电网建设投资滞后,配电网在节

简析高压输电线耗损问题

简析高压输电线耗损问题 摘要:本文主要从高压输电线路耗损的各种原因各个方面探讨分析线路能耗的影响及相应的解决办法。 关键词:输送功率、自然功率;基本功率耗损;三相不平衡;电晕损耗 Abstract: this article mainly from the loss of hv transmission line are the various causes of each paper analysis the influence of the energy consumption and line corresponding solutions. Keywords: transmission power, natural power; Basic power consumption; Unbalanced three-phase; Corona loss 1、基本原理 高压输电原理可用欧姆定律解释即功率=电压*电流,电压=电流*电阻.或电流=电压/电阻.高压输电是要达到远距离输电的目的. 为了达到高效率,远距离,节省成本输电的目的,就要用殴姆定律及电压,电流,电阻的关系来科学考虑其输电线路的电能在输送过程中受各种因素的影响而产生的损耗.最终通过各种措施提高输电线路输送功率,使高压输电达到最理想的安全,低耗,节约,远距离输电的目的. 2、保证输送功率减少损耗 随着供电量需求的不断提高高压输电线输送电压也逐渐提升,距离也越来越远,其中输电线路消耗问题就更明显,而线路耗损增大的主要原因是所输送功率与自然功率的偏离。 当线路参数0,0,且线路末端负荷阻抗等于波阻抗时,即电力系统中输电线路时,线路各处电压和电流的绝对值不变,而仅有相位的变化。此时线路输送的功率即为自然功率。当输送功率偏离自然功率,线路各处电流则是线路坐标的函数。 如某点距线路末端坐标为x,则该点电流的值为:

电晕处理容易出现的问题以及注意事项

电晕处理容易出现的问题以及注意事项 前言 聚丙烯薄膜具有耐热、耐化学腐蚀、质轻、绝缘性能优良和机械性能较好的特性,因而得到了广泛的应用,但PP高聚物不含极性基团、化学性质较为稳定,与其它亲水性基团结合困难,一般在投入使用前需预先进行表面处理,以适应工艺要求。用于BOPP薄膜表面处理主要是电晕处理法。这种方法效率高,可适用于生产,它主要使薄膜非极性的表面产生极性基团,使其浸润张力等方面发生变化,有利于蒸镀及印刷。实践证明经过电晕处理的BOPP膜在各项参数上均是较为优秀的。电晕的使用已有百余年的历史,但对其机理和化学变化过程只是近些年才被研究和确定下来,本文仅根据实际生产中电晕处理应用方面的若干问题作一探讨(对某些涉及商业秘密的数据本文不作具体介绍)。 2原理 本文所述的电晕处理是一种在高电压下令电子加速离开电极,并撞击聚合物表面的一种过程。由于两极间的传导被阻断,使得处于电场中的气体因受电子碰撞后离子化浓度急剧增加,其主要反应过程如下: O2+高能量电子→2O+低能量电子 2O+2O2→2O3+热 即:3O2+电能→2O3+热 前式也可写成: 3O2+M→2O3+M 式中M为空气中任何其它气体分子,如氮。它们也可受高能电子冲击离解为氮原子,并引发一系列反应,此处略去。在臭氧生成过程中,伴有弥散蓝紫色辉光的电晕现象,从而被称之为电晕。换言之,薄膜的电晕处理就是把薄膜置于电场中成为阻断传导的介质,在电场作用下,获得高能量,并激活其它离子或分子,同时把这种能量分配到薄膜上,在薄膜表面驻极,形成极性的化学自由基团,使薄膜表面产生悬挂键。在这一过程中,高能电子碰撞空气中的氧分子、氮分子、水分子等,伴之发生氧化—还原反应,并产生臭氧和氮氧化物等。由于臭氧具有强烈的氧化性,当它接触到聚丙烯薄膜表面时,会在其表面毫微米发生复杂的有机反应,产生羟基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(> C=O)等。而这些含氧官能团的引入,是增加薄膜表面张力的关键所在。因此,通过氧化,不仅可以改良薄膜表面张力,还可以提高薄膜表面的可蒸镀性和可印刷性。 电晕处理设备一般包括了一个高频高压发生器和一个附带金属电极和支持卷轴的电晕处理站。它们互相平行,并以一个1.5mm的空气间隙作为分隔。当电晕处理站输入20~40kHz或数千伏高电压时,电极间便会产生放电现象,在薄膜表面形成均匀火花。 3问题 在BOPP膜的生产中,薄膜的处理是一项较为复杂的工艺,它涉及到化工工艺、机械设备和电控等多方面的知识,对它的调整和控制需相当精细,稍有不慎,就可能造成薄膜在后道工序中的脱落、处理不均、运行不平稳、隐性条纹等多方

电晕放电的物理原理和应用

电晕放电的物理原理和 应用 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

电晕放电的物理原理和应用 Santa ,Donte a Moriano,(LU) 电晕放电过程是塑料薄膜加工的基本组成部分,因此必须深刻理解它的工作原理和影响放电过程的重要参数的意义。本文将尽可能简单地分析和帮助你了解它的本质因素和操作的重要性,以便能正确地操作仪器,取得最佳的处理结果。 使用电晕的目的 在塑料的处理过程中,挤压、匹配、拉伸和金属化都特别重要,这些操作都需要塑料表面对所匹配的物质(油墨、胶粘剂、油漆和金属)有很强的附着性,因此塑料表面要有可润湿性能,以便形成稳定、安全的附着。 有时,两种材料的物理和化学特性使得它们能自发地胶合在一起,但在大多数情况下,作为基面的塑料表面必须通过物理的方法来增加它的润湿性能,使其能适应要进行的加工条件,这时就需要用到电晕放电。 可用图示来说明电晕处理系统的细目。 此图由电动机机(工作频率通常在15到40KHZ之间)、加速转换器和处理单元组成。处理单元包括一个或多个电极和一个转辊,此转辊由电能驱动,表面包有绝缘材料支撑要处理的薄膜。 依据具体的应用,电极和要处理的膜面之间的空气间隙在到之间。当处理很宽的薄膜时(高到10m),空气间隙为2到,因为此时很难保持太低的空气间隙。这时建议使用一种叫做空气间隙控制系统,它能在电极的全部长度下保持空气间隙为常量。 当对电极施加电压时,在薄膜和电极之间的空气间隙上便产生了放电效应,使薄膜活性增加。随即产生的现象就是电离,在某种意义上电场能使得中性分子离解,

线路损耗计算公式

线路损耗: 线路损耗,简称线损。是电能通过输电线路传输而产生的能量损耗。 正文 电能通过输电线路传输而产生的能量损耗,简称线损。电力网络中除输送电能的线路外,还有变压器等其他输变电设备,也会产生电能的损耗,这些电能损耗(包括线损在内)的总和称为网损。 线损是由电力传输中有功功率的损耗造成的,主要由以下3个部分组成。 ①由于电流流经有电阻的导线,造成的有功功率的损耗,它是线损的最主要部分式中P、Q、I分别为流经路线的有功功率、无功功率和电流;U为路线上与P、Q同一点测得的电压;R为线路的电阻,与导线的截面、导线的材料和线路的长度有关。 ②由于线路有电压,而线间和线对接之间的绝缘有漏电,造成的有功功率损耗 ΔPg=U2g 式中g是表征绝缘漏电情况的电导。 ③电晕损耗:架空输电线路带电部分的电晕放电造成的有功功率损耗。在一般正常情况下,后两部分只占极小的份量。 减少线损,节约能量,提高电力传输的效率,是电力部门设计运行工作的主要内容之一。可以从下列几个方面着手降低线损:①提高电力系统的电压水平,包括在其他条件合理的情况下尽可能采用高一

级电压送电,在运行中保证电压水平;②使线路中的潮流合理,尤其应尽可能减少线路上无功功率的流动;③选用合理的导线材料和截面。 线损计算: 线损理论计算,是降损节能,加强线损管理的一项重要的技术管理手段。通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律,通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题,对降损工作提供理论和技术依据,能够使降损工作抓住重点,提高节能降损的效益,使线损管理更加科学。所以在电网的建设改造过程以及正常管理中要经常进行线损理论计算。 简介: 线损理论计算是项繁琐复杂的工作,特别是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情况复杂,这项工作难度更大。线损理论计算的方法很多,各有特点,精度也不同。这里介绍计算比较简单、精度比较高的方法。 方法: 理论线损计算的概念 1.输电线路损耗 当负荷电流通过线路时,在线路电阻上会产生功率损耗。 (1)单一线路有功功率损失计算公式为 △P=I2R 式中△P--损失功率,W; I--负荷电流,A;

气液混合体正极性电晕放电的实验研究

第42卷第5期2006年10月 HighVoltageApparatus Vol.42 No.5 Oct.2006 气液混合体正极性电晕放电的实验研究 杨长河1, 许怀丽1,2, 李 劲1, 何正浩1 (1.HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;2.XiaoganCollege,Xiaogan432000,China) ExperimentStudyonPositiveCoronaDischargeinGas-liquidMixture (1.华中科技大学,湖北武汉430074;2.孝感学院,湖北孝感432000) YANGChang-he1,XUHuai-li1,2, LIJin1,HEZheng-hao1 文章编号:1001-1609(2006)05-0335-02 摘要:通过实验研究了正棒-板电极间隙中气液混合体直流电晕放电的形态及其伏安特性,结果表明,不仅在棒电极头部有电晕放电现象发生,而且棒电极上的水滴表面也会产生较强的电晕放电。在相同电压作用下,自来水-空气混合体的放电电流最大,纯净水-空气混合体的次之,单纯空气的最小。电流的增大主要与液滴的电导率、运动液滴对局部电场的畸变及对空间电荷的破坏等作用有关。关键词:气液混合体;电晕电流;正极性中图分类号:TM89 文献标识码:A Abstract:Throughthestudyofpositivecoronadischargephenomenon in gas-liquid mixture and the rule of voltage-currentcurveinDCvoltage,itisfoundthatcoronadischargecanoccurbothintherodelectrodeandinthedropsontherodelectrode.Underthesamevoltage,thetapwater-airmixturecanbringthestrongestdischargecurrent,thepurewater-airisthesecond,andthepureairistheleast. The increase ofcurrent mainlyrelates to the conductivityofliquid,thedistortionofpartialelectricfieldandthedestructiontospacechargebythemovingdrops.Keywords:gas-liquidmixture;coronacurrent;positive 0 引言 自然界及人们的生产生活中常常会观察到气液混合体放电的一些现象,如雨中的雷放电、静电喷雾等。关于气液混合体放电,在应用研究方面的工作虽然开展得较多,但是却遇到许多的困难。在已有的一些应用研究中,仅仅以气体放电或液中放电的理论来近似处理混合体中的问题,而忽略了液相的物质给放电带来的影响[1],不能很好的解释现实中所遇到的问题。近年来,有少数研究者注意到了这个问 题,如文[2]研究了雾中绝缘破坏特性;文[3]研究了 雷暴中电碰并引起雨滴增长作用;文[4]在理论上提出了能初步解决混合两相体局部电场分析的理论模型和解析计算方法(偏心偶极子模型),并解决了粒径具有一定分布的混合体有效介电常数的计算问题。笔者主要通过实验研究了正棒-板电极间隙中气液混合体直流电晕放电的形态及其伏安特性,并与单纯空气中的电晕放电现象进行了比较。 1 实验装置 实验中采用的高压直流回路及测量系统见图1,可调变压器输出的电压经过高压试验变压器升压后,通过半波整流加至棒-板电极间隙(Gap)。示波器为TEKTDS754D数字示波器,带宽为500MHz。 放电室装置见图 2,整个放电室由非极性绝缘材料做成,长、宽、高分别为1.8m,1.4m,2m。棒电极为半圆头的黄铜棒,直径10mm,板电极是直径45cm的不锈钢圆盘。极距从0~50cm连续可调。可通过对喷头阀门的开、关来控制水的流量,从而获得不同体积分数的混合体。产生的水滴直径约为0.1mm。放电室底部的水槽收集的水经过水泵的提升可作多次循环之用。本实验首次采用了两种不同电导率的水源:一种是普通的自来水,来自市政管网,其电导率约为193~195μS/cm;另一种是饮用纯净水,其电导率约为3.3~3.4μS/cm。 收稿日期:2006-02-05;修回日期:2006-03-15 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50237010)。 作者简介:杨长河(1977-),男,江西赣州人,博士研究生,从事高电压与绝缘技术的研究。 335 ??

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