什么是電力投高壓技術?
高壓電技術應用于電力傳輸中,采用高壓電技術是因為在同輸電功率的情況下,電壓越高電流就越小,這樣高壓輸電就能減少輸電時的電流從而降低因電流產生的熱損耗和降低遠距離輸電的材料成本。
研究電介質在各種作用電壓下的絕緣特性、介電強度和放電機理,以便合理解決電工設備的絕緣結構問題是高電壓技術的重要內容。
電力投高壓技術是將發(fā)電機發(fā)出的電轉換成高壓電,方便進行電力傳輸。
高壓電技術應用于電力傳輸中,采用高壓電技術是因為在同輸電功率的情況下,電壓越高電流就越小,這樣高壓輸電就能減少輸電時的電流從而降低因電流產生的熱損耗和降低遠距離輸電的材料成本。
研究電介質在各種作用電壓下的絕緣特性、介電強度和放電機理,以便合理解決電工設備的絕緣結構問題是高電壓技術的重要內容。
研究電力系統(tǒng)中各種過電壓,以便合理確定其絕緣水平是高電壓技術的重要內容。電力系統(tǒng)的過電壓包括雷電過電壓(又稱大氣過電壓、外部過電壓)和內部過電壓。其中雷電過電壓由雷云直接或間接對變電所或輸電線路 (避雷線、桿塔或導線)放電造成。一般雷電過電壓幅值較高,超過系統(tǒng)的額定工作電壓,但作用時間較短,波頭時間大多數為1.5~2微秒,平均波長時間為30微秒,大于50微秒的很少。雷擊除了會威脅輸電線路和電工設備的絕緣外,還會危害高建筑物、通信線路、天線、飛機、船舶、油庫等設備的安全。因此,這些方面的防雷也屬于高電壓技術的研究對象。
電力系統(tǒng)內部過電壓是因正常操作或故障等原因使電磁狀態(tài)發(fā)生變化,引起電磁能量振蕩而產生的。其中衰減較快、持續(xù)時間較短的稱為操作過電壓;無阻尼或弱阻尼、持續(xù)時間長的稱為暫態(tài)過電壓。對110~220千伏電力系統(tǒng),內部過電壓水平一般取 3倍最大工作電壓;對330~500千伏電力系統(tǒng),需要采取一些限制措施,取2~2.5倍。對特高壓電力系統(tǒng),進一步限制內部過電壓具有巨大的經濟價值,從前景來看限制到1.5~1.8倍最大工作電壓是完全可能的。 高壓電工設備的絕緣應能承受各種高電壓的作用,包括交流和直流工作電壓、雷電過電壓和內部過電壓。研究電介質在各種作用電壓下的絕緣特性、介電強度和放電機理,以便合理解決電工設備的絕緣結構問題是高電壓技術的重要內容。
雷電過電壓和內部過電壓對輸電線路和電工設備的絕緣是個嚴重的威脅。因此,研究各種氣體、液體和固體絕緣材料在不同電壓下的放電特性是高電壓技術的重要課題。其中氣體包括大氣條件下的空氣、壓縮空氣、六氟化硫氣體及高真空等常用作輸電線路和電工設備絕緣及其他用途的材料。因此,研究如何提高氣體絕緣的放電電壓,研究影響氣體放電的各種因素,如間隙大小、電極形狀、作用電壓的極性和類型、氣體的壓力、溫度、濕度和雜質等,對確保電工設備的經濟合理和安全運行有重要意義。
在采取措施限制雷電過電壓和內部過電壓的情況下,隨著電壓等級的提高,工作電壓對絕緣特性的影響越來越重要。在工作電壓作用下超高壓輸電線路和電工設備的電暈放電、局部放電、絕緣老化、靜電感應、無線電干擾、噪聲等現象都是高電壓技術研究的課題。
在工程上經常利用一些氣體放電的特性來解決許多高電壓技術領域中所遇到的科學技術問題,如利用球隙放電測量高電壓;用各種間隙放電來限制過電壓;利用電暈放電時產生穩(wěn)定的電暈層以改善電場分布,從而提高間隙的放電電壓等。 高電壓領域的各種實際問題一般都需要經過試驗來解決。因此,高電壓試驗設備、試驗方法以及測量技術在高電壓技術中占有格外重要的地位。
為了在試驗室或現場研究電介質或電工設備的絕緣特性以及適應于不同科技領域的高電壓技術的應用,需要有各種類型的高電壓發(fā)生裝置。常見的高電壓發(fā)生裝置有:由工頻試驗變壓器及其調壓設備等組成的工頻試驗設備;模擬雷電過電壓或操作過電壓的沖擊電壓發(fā)生裝置;利用高壓硅堆等作為整流閥的高壓直流發(fā)生裝置。高電壓技術 以上這些高電壓試驗裝置的共同特點是:輸出電壓高;對輸出電壓的波形、幅值的調節(jié)要求高;輸出電流和功率一般不大;試驗時持續(xù)運行的時間較短。
此外,由于近代科學技術發(fā)展的需要,各沖擊電流發(fā)生裝置得到越來越多的應用。沖擊電流發(fā)生裝置要求在很短的時間內產生很大的沖擊電流,如用在核物理、加速器、激光等領域的大型沖擊電流裝置能產生數百萬安培的沖擊電流。在電力部門,沖擊電流發(fā)生裝置主要用于模擬雷電流,檢驗某些電工設備在雷電過電壓和操作過電壓作用下的通流能力。在電工制造部門,沖擊發(fā)電機和振蕩回路產生強電流,用以模擬電力系統(tǒng)短路電流,檢驗開關設備以及高壓電纜等在系統(tǒng)短路工況下耐受短路電流的能力。

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