本书共分13章，主要介绍电介质极化、电导和损耗特性；气体放电机理、击穿特性及提高击穿电压的方法；固体、液体和组合绝缘的电气性能；电气设备绝缘特性试验原理及方法；电气设备绝缘耐压试验原理及方法；波过程的基本理论及其在过电压分析中的应用；防雷装置及输电线路、发电厂、变电站的防雷保护；电力系统内部过电压及其防护措施和电力系统绝缘配合的基本方法等。
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第1章 电介质的极化、电导与损耗 1
1.1 电介质的极化 1
1.1.1 电介质物质结构的基本知识 1
1.1.2 电介质的极化和相对介电常数 2
1.1.3 极化的基本形式 4
1.2 电介质的电导 7
1.2.1 电介质的吸收现象 7
1.2.2 电介质的电导 8
1.3 电介质的损耗 10
1.3.1 电介质损耗的基本概念 10
1.3.2 介质损耗因数 10
1.3.3 影响电介质损耗的因素 12
习题 13
第2章 气体放电理论 15
2.1 带电质点的产生和消失 15
2.1.1 带电质点的产生 15
2.1.2 气体中带电质点的消失 20
2.2 均匀电场下气体的放电机理 20
2.2.1 汤逊放电理论 21
2.2.2 流注放电理论 27
2.3 不均匀电场中的气体放电特性 30
2.3.1 电场不均匀程度的划分 30
2.3.2 电晕放电 30
2.3.3 极不均匀电场中气隙放电的极性效应 34
2.3.4 极不均匀电场长间隙的击穿过程 36
2.3.5 长气隙的预放电 36
2.4 雷电放电 37
2.4.1 概述 37
2.4.2 雷电的先导过程 38
2.4.3 雷电的主放电过程 39
2.4.4 雷电的后续分量 40
习题 41
第3章 气隙的电气强度 42
3.1 气隙的击穿时间 42
3.2 气隙的伏秒特性和击穿电压的概率分布 43
3.2.1 电压波形 43
3.2.2 伏秒特性 46
3.2.3 气隙击穿电压的概率分布 49
3.3 大气条件和海拔对气隙击穿电压的影响 49
3.3.1 大气条件对放电电压的影响 49
3.3.2 海拔对放电电压的影响 52
3.4 电场均匀程度对气隙击穿电压的影响 52
3.4.1 均匀电场气隙的击穿特性 52
3.4.2 稍不均匀电场的击穿特性 53
3.5 极不均匀电场气隙的击穿电压 53
3.5.1 直流电压作用下 54
3.5.2 工频电压作用下 54
3.5.3 雷电冲击电压 55
3.5.4 操作冲击电压作用下 56
3.5.5 叠加性电压作用下 59
3.6 提高气隙击穿电压的方法 60
3.6.1 改善电场分布 60
3.6.2 采用高度真空 61
3.6.3 增高气压 61
3.6.4 采用高耐电强度气体 61
3.7 SF6气体的特性 62
3.7.1 SF6气体的理化特性 62
3.7.2 SF6气体的绝缘特性 63
3.7.3 SF6气体与其他气体混合时的特性 63
3.7.4 气体绝缘全封闭组合电器 65
3.7.5 SF6气体的运行和维护 65
3.8 气隙的沿面放电 66
3.8.1 界面电场分布的典型情况 67
3.8.2 均匀电场中的沿面放电 67
3.8.3 极不均匀电场中的沿面放电 68
3.8.4 固体表面有水膜时的沿面放电 70
3.8.5 覆冰时的沿面放电 72
3.9 绝缘子表面污秽时的沿面放电 72
3.9.1 污闪的基本概念 72
3.9.2 污闪的基本过程 73
3.9.3 污秽程度的评价 74
3.9.4 防治污闪的措施 75
3.10 提高气隙沿面闪络电压的方法 76
3.10.1 屏障 76
3.10.2 屏蔽 77
3.10.3 消除窄气隙 77
3.10.4 绝缘表面处理 77
3.10.5 附加金具 77
3.10.6 阻抗调节 78
习题 78
第4章 固体、液体和组合绝缘的电气强度 79
4.1 固体电介质的击穿特性 79
4.1.1 固体电介质击穿的机理 79
4.1.2 影响固体电介质击穿电压的因素 82
4.1.3 提高固体电介质击穿电压的方法 85
4.2 固体电介质的老化 85
4.2.1 固体介质的环境老化 85
4.2.2 固体介质的电老化 86
4.2.3 电老化对绝缘寿命的影响 88
4.2.4 固体介质的热老化 89
4.3 液体电介质的击穿 91
4.3.1 液体电介质的击穿机理 91
4.3.2 影响液体电介质击穿电压的因素 92
4.3.3 提高液体电介质击穿电压的方法 96
4.4 组合绝缘的电气强度 97
4.4.1 组合绝缘介质的配合特性 97
4.4.2 组合绝缘中的电场 99
习题 102
第5章 电气设备绝缘特性试验 103
5.1 绝缘电阻和吸收比的测量 103
5.1.1 兆欧表的工作原理 104
5.1.2 绝缘电阻的测试方法 105
5.1.3 吸收比的测量 105
5.1.4 影响因素 106
5.1.5 测量绝缘电阻时的注意事项 106
5.2 直流泄漏电流的测量 107
5.2.1 试验接线 107
5.2.2 直流电源的输出参数的要求 108
5.2.3 微安表的保护 109
5.2.4 测量时的注意事项 109
5.2.5 与绝缘电阻测量方法的比较 109
5.3 介质损耗角正切值的测量 110
5.3.1 QS1型电桥原理 110
5.3.2 接线方式 111
5.3.3 影响电桥准确度的因素 111
5.3.4 测试时应注意的事项 112
5.3.5 测量结果的分析判断 114
5.4 局部放电的测量 115
5.4.1 测量原理 115
5.4.2 测量回路 116
5.4.3 注意事项 118
5.5 绝缘油中溶解气体分析 118
5.5.1 特征气体的组分分析 119
5.5.2 特征气体的含量分析 119
5.5.3 特征气体含量随时间的增长率 120
习题 122
第6章 电气设备绝缘耐压试验 123
6.1 工频耐压试验 123
6.1.1 工频耐压试验接线 123
6.1.2 工频高压试验变压器 124
6.1.3 调压方式 126
6.1.4 串联谐振试验装置 128
6.1.5 工频高压的测量 129
6.1.6 试验分析及注意事项 133
6.2 直流耐压试验 134
6.2.1 直流耐压试验的特点 134
6.2.2 直流高压的产生 134
6.2.3 直流高压的测量 140
6.3 冲击耐压试验 141
6.3.1 冲击电压波形近似计算 142
6.3.2 雷击冲击电压的获得 144
6.3.3 冲击高电压的测量 145
习题 148
第7章 线路和绕组的波过程 149
7.1 无损耗单导线线路中的波过程 149
7.1.1 波过程的一些物理概念 149
7.1.2 波动方程 152
7.2 行波的折射和反射 154
7.2.1 折射波和反射波的计算 155
7.2.2 几种特殊条件下的折、反射波 156
7.2.3 计算折射波的等值电路（彼德森法） 157
7.3 行波通过串联电感和并联电容 159
7.3.1 无限长直角波通过串联电感 159
7.3.2 无限长直角波通过并联电容 161
7.4 行波的多次折、反射 164
7.4.1 用网格法计算波的多次折、反射 164
7.4.2 串联三导线典型参数配合时波过程的特点 165
7.5 行波在平行多导线系统中的传播 166
7.5.1 平行多导线系统中的传播方程 167
7.5.2 典型实例 168
7.6 冲击电晕对线路波过程的影响 171
7.6.1 冲击电晕的形成和特点 171
7.6.2 电晕对导线上波过程的影响 171
7.7 变压器绕组中的波过程 173
7.7.1 变压器绕组的简化等值电路 173
7.7.2 绕组中的初始电压分布 174
7.7.3 绕组中的稳态电压分布 176
7.7.4 绕组中的振荡过程 177
7.7.5 侵入波波形对振荡过程的影响 177
7.7.6 改善绕组中电压分布的方法 178
7.7.7 三相绕组中的波过程 180
7.7.8 冲击电压在绕组间的传递 181
7.8 旋转电机绕组中的波过程 182
习题 183
第8章 雷电及防雷装置 184
8.1 雷电参数 184
8.1.1 雷电放电的等值电路 184
8.1.2 雷电流波形和极性 186
8.1.3 雷暴日与雷暴小时 189
8.1.4 地面落雷密度和输电线路落雷次数 190
8.2 避雷针、避雷线的保护范围 190
8.2.1 避雷针的保护范围 191
8.2.2 避雷线（又称架空地线）的保护范围 193
8.2.3 电气几何模型法 195
8.3 避雷器 196
8.3.1 保护间隙 196
8.3.2 管型避雷器 197
8.3.3 阀型避雷器 198
8.3.4 金属氧化物避雷器 203
8.4 接地装置 206
8.4.1 接地装置和接地 206
8.4.2 输电线路杆塔接地 209
8.4.3 发电厂、变电站接地装置 211
8.4.4 降低接地电阻的措施 214
8.4.5 土壤电阻率的测量 215
8.4.6 接地电阻的测量 217
习题 219
第9章 输电线路的防雷保护 220
9.1 输电线路的感应雷过电压 220
9.1.1 雷击线路附近大地时，线路上的感应过电压 220
9.1.2 雷击线路杆塔时，导线上的感应过电压 222
9.2 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 223
9.2.1 雷击杆塔塔顶 223
9.2.2 雷击避雷线档距中央 226
9.2.3 雷绕过避雷线击于导线或直接击于导线 227
9.3 输电线路的雷击跳闸率 228
9.3.1 建弧率 228
9.3.2 有避雷线线路雷击跳闸率的计算 229
9.4 输电线路的防雷措施 232
习题 234
第10章 发电厂和变电站的防雷保护 235
10.1 发电厂、变电站的直击雷保护 235
10.1.1 独立避雷针 235
10.1.2 构架避雷针 237
10.2 变电站的侵入波保护 237
10.2.1 阀式避雷器的保护作用分析 237
10.2.2 变压器承受雷电波能力 242
10.2.3 变电站中变压器距避雷器的最大允许电气距离lm 243
10.3 变电站的进线段保护 245
10.3.1 变电站的进线段保护作用 245
10.3.2 雷电侵入波经进线段后的电流和陡度的计算 245
10.3.3 35kV及以上变电站的进线段保护 247
10.3.4 35kV小容量变电站的简化进线保护 248
10.4 变压器防雷保护的几个具体问题 248
10.4.1 三绕组变压器的防雷保护 248
10.4.2 自耦变压器的防雷保护 249
10.4.3 变压器中性点保护 250
10.5 旋转电机的防雷保护 251
10.5.1 旋转电机的防雷保护特点 251
10.5.2 直配电机的防雷措施 252
10.5.3 直配电机的防雷保护接线 255
10.5.4 非直配电机的保护 256
习题 256
第11章 电力系统暂时过电压 258
11.1 工频过电压 258
11.1.1 空载长线路的电容效应 259
11.1.2 不对称短路引起的工频电压升高 263
11.1.3 甩负荷引起的工频电压升高 266
11.2 线性谐振过电压 268
11.2.1 电力系统谐振过电压 268
11.2.2 线性谐振 268
11.3 非线性谐振过电压 271
11.3.1 铁磁谐振（非线性谐振） 271
11.3.2 铁磁谐振产生的物理过程 271
11.3.3 铁磁谐振的特点 273
11.3.4 参数谐振 274
习题 274
第12章 电力系统操作过电压 275
12.1 间歇电弧接地过电压 275
12.1.1 间歇电弧接地过电压产生原因 276
12.1.2 过电压产生的物理过程 277
12.1.3 影响过电压的因素 279
12.1.4 消弧线圈及其对限制电弧接地过电压的作用 280
12.2 空载变压器分闸过电压 282
12.2.1 过电压产生原因及物理过程 282
12.2.2 影响过电压的因素及限压措施 284
12.3 空载线路分闸过电压 285
12.3.1 过电压产生原因 285
12.3.2 过电压产生的物理过程 285
12.3.3 影响过电压的因素 287
12.3.4 限制过电压措施 288
12.4 空载线路合闸过电压 289
12.4.1 过电压产生原因 289
12.4.2 过电压产生的物理过程 290
12.4.3 影响过电压的因素 291
12.4.4 限制过电压措施 291
习题 292
第13章 电力系统绝缘配合 293
13.1 绝缘配合的基本概念和发展阶段 293
13.1.1 绝缘配合的基本概念 293
13.1.2 绝缘配合的发展阶段 294
13.2 绝缘配合方法 295
13.2.1 绝缘配合惯用法 295
13.2.2 绝缘配合统计法 298
13.2.3 简化统计法 299
13.3 输变电设备绝缘水平的确定 299
13.4 架空输电线路的绝缘配合 301
13.4.1 绝缘子串的选择 301
13.4.2 空气间距的选择 303
习题 305
参考文献 306
附录1 一球接地时，球隙放电标准电压表 307
附录2 高压电气设备绝缘的耐压试验电压标准 311
附录3 阀式避雷器电气特性 313
京公网安备 11010102004214号