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第0章 绪论1

0.1电气设备绝缘预防性试验的重要性1

0.2绝缘预防性试验的回顾和不足2

0.3电气设备在线监测和状态维修的必要性和意义4

0.4电气设备在线监测技术的国内外发展概况及趋势6

第1章 绝缘材料的基本概念8

1.1绝缘材料的概念及性能8

1.1.1绝缘材料的定义8

1.1.2绝缘材料的特性8

1.1.3绝缘材料的主要性能指标10

1.1.4绝缘材料的耐热等级10

1.2固体绝缘材料11

1.2.1固态绝缘材料的分类11

1.2.2缺陷状态下的固态绝缘材料13

1.3液体绝缘材料14

1.3.1液体绝缘材料类型及特性14

1.3.2污染后的液态绝缘材料15

1.3.3提高液体绝缘材料绝缘的主要措施17

1.4气体绝缘材料17

1.4.1气体绝缘材料的类型及特性17

1.4.2空气18

1.4.3六氟化硫18

1.4.4氮气19

第2章 电介质的老化和击穿20

2.1电介质老化及其类型20

2.1.1概述20

2.1.2电介质老化的类型21

2.1.3固体电介质的老化22

2.1.4液体电介质的老化25

2.1.5电介质老化试验26

2.2电介质的击穿及其类型31

2.2.1概述31

2.2.2气体电介质的击穿31

2.2.3液体电介质的击穿37

2.2.4固体电介质的击穿40

第3章 在线监测系统43

3.1系统组成及分类43

3.1.1系统的组成43

3.1.2系统的分类44

3.2变电站在线监测系统48

3.2.1变电站主要设备的在线监测49

3.2.2变电站其他监测系统52

第4章 传感器55

4.1温度传感器55

4.1.1热敏传感器55

4.1.2数字温度传感器59

4.1.3红外温度传感器62

4.1.4光纤温度传感器64

4.2湿度传感器70

4.2.1湿度的定义70

4.2.2湿度传感器的分类71

4.2.3湿度传感器的应用74

4.2.4湿度传感器的发展方向75

4.3电流传感器75

4.3.1互感器型电流传感器75

4.3.2霍尔电流传感器76

4.3.3光电式电流传感器77

4.4电压传感器77

4.4.1电阻式电压传感器78

4.4.2电容分压式电压互感器78

4.4.3电磁感应式电压互感器78

4.5振动传感器79

4.5.1振动传感器的力学原理79

4.5.2振动传感器分类80

4.6超声传感器81

4.6.1超声波特性81

4.6.2超声波传感器83

4.7超高频传感器85

4.7.1天线接收原理85

4.7.2超高频传感器的设计原则87

4.8光敏传感器88

第5章 电磁兼容及其抗干扰技术89

5.1电磁兼容概述89

5.1.1电磁兼容的定义89

5.1.2电磁兼容主要技术术语89

5.1.3电磁干扰的三要素90

5.1.4电磁干扰的危害92

5.2电磁干扰抑制措施93

5.2.1滤波技术93

5.2.2屏蔽技术97

5.2.3接地技术99

5.3电力系统的电磁兼容技术102

5.3.1电力系统中电磁干扰的三要素102

5.3.2电力系统的电磁兼容问题103

第6章 局部放电在线监测106

6.1局部放电特征106

6.1.1局部放电机理106

6.1.2局部放电特征108

6.2局部放电在线监测的系统要求111

6.2.1硬件111

6.2.2软件112

6.2.3抗干扰113

6.3局部放电分析及模式识别114

6.3.1局部放电分析114

6.3.2局部放电模式识别系统115

6.3.3模式识别方法116

6.3.4模式识别的应用117

6.4局部放电定位118

6.4.1电气定位法118

6.4.2超声定位法120

6.4.3光定位121

6.4.4热定位121

6.4.5超高频定位122

6.5 220kV/600kVA电力变压器局部放电在线监测系统122

第7章 介质损耗角正切值的在线监测127

7.1介损的参量特征127

7.1.1电介质的极化现象127

7.1.2电介质的极化类型127

7.1.3电介质极化的意义129

7.1.4电介质损耗及介质损耗角正切129

7.2介损在线监测的系统要求130

7.2.1电场干扰对介损测试结果的影响130

7.2.2介质损耗测量时电场干扰的抑制131

7.3介损的在线测量方法133

7.3.1测量原理133

7.3.2介损测试电桥134

7.4 220kV电流互感器介损的在线监测系统137

7.4.1基本概念137

7.4.2正立式电容型电流互感器介质损耗因数及电容量测量140

第8章 泄漏电流的在线监测141

8.1泄漏电流的参量特征141

8.1.1泄漏电流的定义141

8.1.2表征污秽绝缘子的特征量142

8.2泄漏电流在线监测的系统要求143

8.2.1硬件要求143

8.2.2软件要求144

8.3泄漏电流的在线测量方法144

8.3.1绝缘子污秽在线监测144

8.3.2氧化锌避雷器在线监测146

第9章 特殊气体的在线监测156

9.1油中气体的产生机理156

9.1.1油劣化及气体产生156

9.1.2固体绝缘材料的分解及气体157

9.1.3气体的其他来源157

9.2油中溶解气体分析与检测158

9.2.1油气分离技术158

9.2.2混合气体检测技术159

9.2.3在线监测产品160

9.3变压器油色谱在线监测系统160

9.3.1气相色谱法的原理160

9.3.2在线监测系统161

9.4变压器油中溶解气体在线监测与故障诊断164

9.4.1溶解气体164

9.4.2故障诊断165

9.4.3应用意义175

9.5 SF6气体参量的在线监测176

9.5.1 SF6气体176

9.5.2 SF6测试技术176

9.5.3在线监测系统177

第10章 微水的在线监测179

10.1微水的来源及危害179

10.1.1变压器油中的微水179

10.1.2 SF6中的微水181

10.2微水的监测方法182

10.2.1变压器油中含水量的测量方法182

10.2.2纸绝缘含水量测量方法183

10.2.3 SF6含水量测量方法184

10.3变压器油微水在线监测系统185

10.3.1基本原理185

10.3.2湿度传感器及安装186

10.3.3在线监测系统187

10.3.4在线监测系统应用产品案例188

第11章 温度的在线监测192

11.1温度监测的方法192

11.1.1接触式测量192

11.1.2非接触式测温196

11.2温度监测系统的要求198

11.2.1多通道温度巡回检测系统198

11.2.2智能化温度检测系统199

11.3 600MW发电机定子温度在线监测系统201

11.3.1监测系统的工作原理201

11.3.2系统的整体结构202

第12章 电阻及阻抗的在线监测213

12.1直流电阻213

12.1.1直流电阻的定义213

12.1.2直流电阻检测213

12.2绝缘电阻218

12.2.1绝缘电阻的定义218

12.2.2绝缘电阻测量219

12.3接地电阻223

12.3.1接地电阻的定义223

12.3.2接地电阻测量的基本原理224

12.3.3接地阻抗测量方法225

12.4接触电阻226

12.4.1接触电阻的定义及形成原理226

12.4.2接触电阻测试原理227

12.4.3影响接触电阻的因素228

12.4.4接触电阻的问题研讨229

12.5短路阻抗230

12.5.1短路阻抗的定义230

12.5.2变压器短路阻抗与绕组结构的关系231

12.5.3造成短路的主要原因231

12.5.4短路阻抗的测量方法232

12.5.5测量仪器的选择234

12.6交流阻抗235

12.6.1交流阻抗的定义235

12.6.2交流输出阻抗的测试235

12.7 10kV电力电缆绝缘电阻在线监测系统238

12.7.1差频法在线监测技术原理及方法238

12.7.2两正弦电压叠加的超低频调幅特性分析239

第13章 电容型设备的在线监测241

13.1概述241

13.2常规在线检测方法242

13.2.1电桥法242

13.2.2电压电流表法243

13.2.3双电压表法244

13.2.4数字电容表法244

13.3三相电容型设备不平衡信号的在线检测244

13.3.1几个绝缘特性参数分析244

13.3.2三相电流之和的在线检测工作原理246

13.3.3中性点不平衡的电压在线检测248

13.4电容型电流互感器的在线监测系统248

13.4.1谐波分析法原理及检测系统结构249

13.4.2 AD7656性能及主控芯片250

13.4.3硬件电路设计250

13.4.4软件设计253

第14章 其他相关参量的在线监测254

14.1振动254

14.1.1旋转机械振动监测和分析254

14.1.2变压器振动监测和分析262

14.1.3大跨越导线测振及监测技术265

14.2紫外光269

14.2.1方法原理269

14.2.2紫外验电仪270

14.2.3试验与结果分析271

14.3光声光谱272

14.3.1光声光谱技术的物理机制273

14.3.2气体中的光声效应274

14.3.3光声光谱技术在电气设备SF6气体检测中的应用275

参考文献279