气体分解产物和局部放电测试技术在SF_6电气设备状态诊断中的应用_胡红红
收稿日期：2014-03-26；修回日期：2014-04-28
第
50卷第10期2014年10月
Vol.50No.10Oct.2014
High Voltage Apparatus
气体分解产物和局部放电测试技术在SF 6
电气设备状态诊断中的应用
胡红红，
江健武，
钟士朝，
吴小力
（深圳供电局有限公司，深圳518020）
摘要：主要介绍了SF 6气体分解产物、局部放电测试这2种检测技术在SF 6电气设备状态诊断中的几起成功应用的案例。这些案例各有特点：SF 6气体分解产物异常但不存在局部放电信号；SF 6气体分解产物正常但存在局部放电信号；SF 6气体分解产物异常且存在局部放电信号；SF 6气体分解产物异常但无法采用局部放电测试技术进行检测。通过解体，均验证了设备存在缺陷。因此，SF 6气体分解产物、局部放电测试技术在SF 6电气设备潜伏性故障诊断方面具有广阔的应用前景。
关键词：SF 6电气设备；状态诊断；SF 6气体分解产物测试；局部放电测试；潜伏性故障中图分类号：TM56
文献标志码：A
文章编号：1001-1609（2014）10-0121-05
Application Cases of SF 6Decomposition Products and Partial Discharge Detection
Technologies in the State Diagnosis of SF 6Electrical Equipment HU Honghong ，JIANG Jianwu ，ZHONG Shichao ，WU Xiaoli
（Shenzhen Power Supply Co.，Ltd.，Shenzhen 518020，China ）
0引言
随着中国电力工业的发展，气体绝缘开关设备
(GIS)、SF 6断路器等SF 6电气设备在输电网中的应用
日益广泛[1]，设备运行可靠性对电网安全稳定运行起决定性作用。国外研究机构对SF 6气体分解产物技术进行了大量的实验室研究，但甚少涉及其实践应用[2-4]，且国内外相关标准均未明确规定设备故障的SF 6气体分解产物限值[5-6]。不少网省电力公司的科研机构对SF 6电气设备的SF 6气体分解产物诊断方法进行了探讨和分析，提出了设备缺陷的预警值，
但未能在全网范围内推广应用[7-17]。
2011年10月底,中国南方电网有限公司正式颁
布了修订后的企业标准《电力设备预防性试验规程》
(Q/CSG 114002—2011)[18]，标准将现场SF 6气体分解
产物测试列入SF 6电气设备常规预试项目，试验周期是投产后满1年1次，如无异常，1次/(3a)。分解产物注意值：SO 2不大于3μL/L 、H 2S 不大于2μL/L 、
CO 不大于100μL/L 。同时GIS 、SF 6断路器局部放电
测试周期从原来的“投产后满1年1次，如无异常，
1次/(3a)”变更为“投产1年内每3个月1次，如无异常，1次/(3a)”[19]。
笔者对SF 6电气设备状态诊断的几起成功案例
Abstract:Several successful applications of the decomposition products detection （DPD ）and partial discharge （PD ）detection technology in the state diagnosis of SF 6electrical equipment are discussed.These cases have different features,such as ①SF 6DPD result is abnormal but PD signal is absent;②SF 6DPD result is normal but PD signal exists;③SF 6DPD result is abnormal and PD signal exists;and ④SF 6DPD result is abnormal but PD detection technology cannot be used.Equipment defects have been verified through disintegration.These cases demonstrate that SF 6DPD and PD detection technology possess expectable application prospect in the latent fault diagnosis of SF 6electrical equipment.
Key words:SF 6electrical equipment ；state diagnosis ；SF 6DPD ；PD detection ；latent fault
121
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期
进行了分析，指出现场SF 6气体分解产物和局部放电测试这两种检测技术在SF 6电气设备潜伏性缺陷诊断和故障定位方面具有广阔的应用前景。
1
潜伏性故障实例分析
1.1
110kV 杜鹃变电站110kV GIS 中潜伏性故
障分析
1.1.1PT 气室潜伏性故障分析
1)潜伏性故障发现经过。2011年1月17日，110kV GIS 现场SF 6气体分解产物测试时发现112PT 气室SO 2和SOF 2气体总体积分数为1.0μL/L ；4月1日特
高频局部放电测试未见异常；4月2日追踪试验发现SO 2和SOF 2气体总体积分数增长到3.8μL/L ；
4月12日上午局部放电复测仍未见异常，但是下午
却发现强烈而持续的放电信号，当天18：00、19：00分别进行了两次现场SF 6气体分解产物测试，SO 2和
SOF 2气体总体积分数分别为7.6μL/L 、9.0μL/L ，有明显的增长趋势。综合SF 6气体分解产物和局部放
电测试结果，初步可判断112PT 内部存在颗粒或悬浮放电。
2)解体检查情况、分析及处理。解体后发现112PT B 相下部的侧屏蔽板与铁心夹件连接螺栓有明显的
电弧烧蚀及熏黑痕迹，螺丝的垫片有一小部分已经烧熔，四周有大量粉尘，与之对应的PT 底部也存在大量的灰白色粉尘，见图1、2；对粉尘进行X 荧光元素分析，检测出金属元素主要是铁(Fe),另有少量铬
(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、锌(Zn)。可见，该连接螺栓就是故
障点。
侧屏蔽板与铁心夹件连接的多个螺栓中，只有此处是直接连接，而其他的都加入了绝缘垫片，因此该螺栓是侧屏蔽板唯一的接地点(单点接地)，初步分析故障起因是由于该接地螺栓出现松动而使其与铁心夹件呈非接触状态，造成接地不良，形成悬浮电位并产生局部放电，长时间放电引起电腐蚀，腐蚀螺杆与铁心等铁质材料，产生灰白色粉尘；连接螺栓松动起因可能是未紧固到位，或是紧固虽然已满足力矩要求，但运行后在铁心铁磁振动的作用下逐渐松动。此螺栓是侧屏蔽板的唯一接地通道，仅用普通的单螺帽安装方式并不能确保接地良好，在运行过程中很难保证不出现松动现象，属于设计缺陷。
处理：更换整组PT ，新的PT 侧屏蔽板与铁心夹件之间的4个连接螺栓全部采用绝缘连接，用独立的一根线连接侧屏蔽板与铁心夹件，确保侧屏蔽板一点接地。
同厂且结构相同的PT 全部进行改造，以预防类似故障发生。
1.1.2开关气室潜伏性故障分析
1)潜伏性故障发现经过。2011年4月1日，110kV GIS 运行电压下的特高频局部放电测试发现1101间隔、1012间隔存在明显放电信号，采用超声波局
放测试仪测试结果一致。4月8日、4月16日复测结果与4月1日完全一致。4月2日、4月16日现场
SF 6气体分解产物试验均未检出1101开关和1012开关SF 6气体存在分解产物。
多次局部放电测试结果表明1101开关和1012
开关内部存在局部放电，而未检出SF 6气体分解产物可能是由于吸附剂的吸附作用且开关气室额定气量较大而导致气体分解产物浓度小于仪器最小检测浓度所致。
2)开盖检查情况、分析及处理。1101开关开盖
检查发现盖内侧及与盖连接的A 、B 、C 三相绝缘子中A 、C 两相表面存在电弧熏黑的痕迹，且伴有微量的灰色粉尘，见图3、4。粉尘经过X 荧光元素分析，
检测出金属元素主要是铜(Cu)和锌(Zn)，即铜质合金嵌件的成分
。
图1
螺丝孔烧蚀情况
Fig.1Burned screw hole
图2侧屏蔽板与铁心夹件连接螺栓Fig.2Side shield and iron core clamp
bolt 图3绝缘子放电情况
Fig.3Discharge condition of insulator
122
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3个绝缘子顶部有3个凸起的金属嵌件，插入
顶部盖板对应的凹槽里以保证接地，而绝缘子顶部的金属嵌件稍短，与凹槽并不完全匹配，存在微小间隙，所以此处很容易发生悬浮电位放电，初步分析属于设计缺陷。
1012开关的故障情况与1101开关类似，但其
放电点只有C 相，且C 相绝缘子有明显贯穿性的熏
黑痕迹。
处理：加装铝套筒和弹簧，铝套筒插入绝缘子金属嵌件的孔内，弹簧装进铝套筒，如此可实现绝缘子金属嵌件与开关顶盖之间可靠的电气连接。
同厂且结构相同的GIS 开关全部进行改进，以预防类似故障发生。
1.2220kV 皇岗变电站110kV GIS 中潜伏性故
障分析
1.2.1
隔离开关气室潜伏性故障发现经过
2011年3月22日，110kV GIS 现场SF 6气体分解产物测试时发现110kV 皇石II 线1242间隔母线侧隔离开关气室SO 2和SOF 2气体总体积分数
高达39.2μL/L ，3月24日复测值为39.6μL/L ，3月
25日局部放电测试未见异常。由于该间隔母线侧隔离开关气室包含两个独立的气室，即1M 侧12421
隔离开关气室(G 1)和2M 侧12422隔离开关气室(G 2)，两个气室用管路连接共用一个密度继电器(压力表)和充气口(取样口)，为查清故障气体来源，3月28日，断开相关连通阀对G 1和G 2气室分别进行测试，发现
G 2气室SO 2和SOF 2气体总体积分数高达77.3μL/L ，G 1气室未检出此类气体。对G 1和G 2气室分别取样进行色谱分析，CF 4均未见异常。
1242间隔投运年限已超过15a ，该隔离开关气室因2010年7月11日预试时气体湿度超标(890μL/L)，7月20日、12月18日前后进行过2次
换气处理，每次换气后不久气体湿度增长明显，这表明吸附剂可能已经失效。
运行记录表明，该间隔自2010年12月18日第
2次换气后并无大的故障电流产生,12422隔离开关
气室正常分合5次，而该气室SO 2和SOF 2气体总体积分数高达77.3μL/L ，但CF 4体积分数未见异，这表明存在放电故障，但放电故障不涉及固体绝缘材料。局部放电试验未见异常，表明是间歇性放电。
1.2.2隔离开关气室开盖检查情况、分析及处理开盖后，发现12422隔离开关气室内壁、各部件
表面附着一层灰白色粉末，部分屏蔽罩表面显现焦
黄色；A 相动触头及动触头屏蔽罩有明显烧伤痕迹，静触头铜质弹簧触指已变为银灰色，且静触头屏蔽罩明显增大，外径有明显的烧伤痕迹，见图5-7。
原因分析：完全分闸后，A 相动触头仍有3~5mm 露在动触头屏蔽罩外，这表明A 相动触头分合闸不到位，分闸时短暂滞后，合闸时短暂超前，因此产生放电现象。
处理：更换三相动、静触头组件及绝缘传动杆，并更换吸附剂；12422
隔离开关气室处加装独立密
图4
盖内侧放电情况
Fig.4Discharge condition of cover
inside
图5
12422隔离开关(刚开盖)
Fig.5Switch 12422(lid opened)
图6
12422隔离开关A 相动触头
Fig.6Phase A movable contact
图712422隔离开关A 、B 相静触头组件
Fig.7Phase A and B static contact component
技术讨论胡红红，江健武，钟士朝，等.气体分解产物和局部放电测试技术在SF 6电气设备状态诊断中的应用123
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度继电器并通过转接方式改成标准的DILO 接头。
1.3110kV 水田变电站110kV COMPASS 故障
分析
1.3.1COMPASS 潜伏性故障发现经过
2011年6月15日，110kV COMPASS SF 6气体
试验时发现3号主变变高1103COMPASS 气室气体湿度超标(393μL/L)，且SO 2和SOF 2气体总体积分数高达82μL/L 。6月17日复测值分别为405μL/L 、
81μL/L 。取样进行色谱分析，CF 4未见异常。
由于COMPASS 无盘式绝缘子且安全距离不够，因此无法采用特高频和超声波局部放电测试该开关是否存在局部放电信号。
1103开关属于灭弧性气室，高含量的SO 2和SOF 2气体出现原因可能有以下两个：一是开关曾故
障跳闸，比较大的开断短路电流导致分解产物产生；二是开关曾发生过内部放电故障，此故障不涉及固体绝缘。由于开关内部吸附剂漏装或失效，导致分解产物在开关内达到一平衡值。
6月24日，再次追踪发现SO 2和SOF 2体积分
数有明显增长趋势(92μL/L)。经查，1103开关最近两年并未发生过故障跳闸，2011年5月1日和6月
5日分别正常开断各一次，正常情况下不足以产生
如此大的分解产物；鉴于分解产物有明显增长趋势，可以判断开关内部存在放电故障，应尽快检修处理。
1.3.2COMPASS 解体检查情况及分析
解体后发现三相均压环及底部均有灰白色粉尘，A 相最多；另外A 相有两处疑似放电痕迹，见图
8、9。粉尘经过X 荧光元素分析，检测出金属元素主要是铁(Fe)，微量铜(Cu)和锰(Mn)。
原因分析：均压环与CT 外壳间应紧密压合在一起，因松动在电应力下的产生相对运动而引起放电。
1.4110kV 卓越变电站110kV GIS 中潜伏性故
障分析1.4.1PT 气室潜伏性故障发现经过
2011年1月25日，110kV GIS 现场SF 6气体
分解产物测试时发现112PT 气室有异响，而试验未
见异常。后续局部放电试验正常。由于112PT 一直存在异于同样运行中的111PT 的声响，为确保电网安全稳定，停运处理。
1.4.2
PT 气室解体检查情况及分析
该站的112PT 和1.1.1中112PT 为同一生产厂
家，解体后发现存在同样的设计缺陷，内部未见明显故障点，但PT 气室三相下部侧屏蔽板与铁心夹件连接螺栓均有不同程度的松动，异响也因此而产生。如果任其发展，必然会出现和1.1.1中112PT 一样的故障。
2结语
1)现场SF 6气体分解产物、局部放电测试这两种检测技术对SF 6电气设备潜伏性故障的发现能发
挥积极作用。
2)由于SF 6电气设备类型结构和运行情况复杂多样，在采用现场SF 6气体分解产物测试技术对SF 6
电气设备进行状态诊断时，应充分考虑设备运行情况、气室大小、吸附剂等因素的综合影响，否则很容易引起误判断。
3)现场SF 6气体分解产物试验正常的SF 6电气设备内部可能存在潜伏性故障，而现场SF 6气体分解产物试验异常的SF 6电气设备内部不一定存在
潜伏性故障。
4)目前超声波和特高频这两种局部放电检测技术对于发现SF 6电气设备潜伏性故障有一定的效
果，但由于超声波局部放电测试对盘式绝缘子隔板
放电不敏感，衰减快，检测范围仅为1~2m ；而特高频局部放电测试存在对屏蔽的盘式绝缘子局放无法检测，且易受现场电磁波干拢的缺点制约了局部放电检测技术大力推广运用。
5)GIS 独立气室通过管路连通共用密度继电器(压力表)和充气口(取样口)可节省成本，但是不利于
故障的快速定位和准确判断，建议在设计和安装
GIS 时应将各个气室单独配置密度继电器(压力表)
和充气口(取样口)
。
图8
1103开关内粉尘Fig.8
Dust in CB 1103
图91103开关A 相均压环放电点
Fig.9Discharge point on phase A grading ring
124
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6)为尽早发现SF6电气设备潜伏性故障，运行人员在日常巡视过程中应时刻关注运行设备的异常情况，一旦发现异响应引起高度重视。
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胡红红(1970—)，女，硕士，高级工程师，主要从事绝缘技术、SF6气体分解产物检测方面的研究。
技术讨论胡红红，江健武，钟士朝，等.气体分解产物和局部放电测试技术在SF6电气设备状态诊断中的应用125
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电气设备检测技术
第一次作业完整版 填空题： 1、抑制干扰信号的硬件措施有硬件滤波器、差动平衡系统和电子鉴别系统。 2、传统的避雷器是由放电间隙和碳化硅阀片电阻构成。 3、局部放电信号的监测方法可分为电测法和非电测法两种。 4、气相色谱分析的气体分离功能由色谱柱完成。 5、气体传感器可分为干式和湿式两大类。 6、抑制干扰信号的软件措施有数字滤波器、平均技术、逻辑判断和开窗。 7、变压器放电量的在线标定通常采用套管末屏注入法。 8、色谱分析常用的鉴定器有热导池鉴定器TCD和氢火焰离子化鉴定器FID两种。 9、光电信号的调制方式主要有调幅式调制、调频式调制和脉码调制-光强调制三种。 10、一般新纸的聚合度n等于1300左右。 11、抑制干扰信号的软件措施有数字滤波器、平均技术、逻辑判断和开窗。 12、抽真空取气方法的油中溶解气体在线监测装置根据产生真空的方式不同，可以分为波纹管法和真空泵脱气法 判断题 1、在线监测系统的信号处理和诊断子系统一般在主控室内。正确 2、线性度是传感器输出量和输入量间的实际关系与它们的拟合直线之间的最大偏差与满量程输出值之比。正确 3、根据振动的频率来确定所测量的量，随频率的减低可分别选用位移传感器、速度传感器和加速度传感器。错误 4、比色法传感器属于湿式气体传感器。正确 5、当水树增加时，直流叠加电流迅速降低。错误 6、H2，CO，N2等溶解度低的气体的奥斯特瓦尔德系数随温度的上升而基本不变。正确 7、频率响应特性是传感器的静态特性。错误 8、变压器油在300℃～800℃时，热分解产生的气体主要是氢气和乙炔，并有一定量的甲烷和乙烯。错误 单选题： 1、单晶型光电导探测器常用材料为（D ）。 2、频率为60kHz～100MHz的振动信号选用（C ）监测。 3、下列干扰信号中属于脉冲型周期性干扰信号有（B ）。 4、氧化锌阀片的介电常数er为（B ）。 5、对额定电压为6.6kV的电力电缆，若直流泄漏电流（C ）是好电缆 6、电机绝缘内部放电放电电压最低的是（D ）。 7、根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时O2在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（A ）。 8、监测系统按（B ）分为便携式和固定式。 第二次作业的论述题 1、电力设备状态维修的主要优点。答：（1）可有效地使用没备，提高没备利用率。（2）降低备件的库存量以及更换零部件与维修所需费用。（3）有目标地进行维修，可提高维修水平，使设备运行更安全可靠。（4）可系统地对没备制造部门反馈设备的质量信息，用以提高产品的可靠性。 2、变压器油的"呼吸作用”。答：变压器油的"呼吸作用”是指变压器负载在一天
高中物理-气体的等温变化教学设计 (3)
高中物理-气体的等温变化教学设计
内容直观形象,教学过程自然,提高课堂效率。 2.使用压强传感器测量数据在测量数据时,用传感器代替了传统的气压计测量压强,使实验数据准确度更高,大大提高了实验精确度,最大化的减小了实验误差。 3.使用excel软件绘制函数图像用excel画图功能非常强大,提高了画图的效率 ,实验环节和实验数据处理环节使用了这一项技术,取得了让学生一目了然的效果。 4.投影仪展示教学中需要适时展示学生学习情况,投影仪具备具有形象直观、内容丰富、适时呈现、信息容量大等特点,非常有利于他们知识的获取、存储与纠正。在图像处理中和当堂达标的环节中用到了这项信息技术。 六、教学流程设计（可加行） 教学环节 （如：导入、讲授、 复习、训练、实验、研讨、探究、评价、 建构）教师活动学生活动 信息技术支持（资源、方法、 手段等） 导入新课演示实验展示：一 定质量的气体在 温度相等时,压强 与体积的关系,一 定质量的气体在 体积相等时,压强 与温度的关系─ ─进一步引导学 生猜想它们的关 系。 猜想与假设： 通过视频猜 想加速度与 力和质量的 关系。 演示实验展示和课件展示 制定计划与设计实验引导学生设计过学生完成设课件PPT展示
程计过程展示, 并相互补充 进行实验老师巡视指导学 生发现问题,及时 解决问题 进行实验与 收集证据学 生分组进行, 用投影仪适时展示学生用传 感器测量数据； 分析与论证教师组织同学们 讨论、归纳处理数 据的方法 1.小组讨论, 组长做好记 录,小组内交 流。 2.学生比 较讨论釆用 什么方法处 理收集到的 数据 3.请学生猜 想一下可能 是什么图像, 并试着画出 来。 1.用投影仪展示学生画的等 温线图像 2再用多媒体excel软件模拟 出函数图,并加以评价和纠 正 得出结论引导学生作出一 定质量的气体,压 强和体积的关系。 并提出问题：在不 同温度下的几条 等温线,如何比 用冰袋粗略 测量不同温 度下的气体 等温线 用视频录播软件展示结论
变压器局部放电试验
变压器局部放电试验内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
变压器局部放电试验 试验及标准 国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤，如图5所示。其试验步骤为：首先试验电压升到U 2下进行测量，保持5min ；然后试验电压升到U 1，保持5s ；最后电压降到U 2下再进行测量，保持30min 。U 1、 U 2的电压值规定及允许的放电量为 U U 2153=.m 电压下允许放电量Q ＜500pC 或 U U 213 3=.m 电压下允许放电量Q ＜300pC 式中 U m ——设备最高工作电压。 试验前，记录所有测量电路上的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的50%。 测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端，也应同时测量，并分别用校准方波进行校准。 在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。 在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录放电量Q 。放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在U 2的第二阶段的30min 内，所有测量端子测得的放电量Q ，连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。 如果放电量曾超出允许限值，但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。利用变压器套管电容作为耦合电容C k ，并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。
电气设备试验规程
电气设备试验规程 电气设备的预防性试验是判断设备能否继续投入运行，预防设备损坏及保证安全运行的重要措施。凡电气的设备，应根据本规程的要求进行预防性试验。 1、本规程的各项规定，是作为检查设备的基本要求，应认真执行。在维护、检修工作中，有关人员还应执行部颁检修、运行规程的有关规定，不断提高质量，坚持预防为主，积极改进设备，使设备能长期、安全、经济运行。 2、坚持科学态度。对试验结果必须全面地、历史地进行综合分析，掌握设备性能变化的规律和趋势。要加强技术管理，健全资料档案，开展技术革新，不断提高试验技术水平。 3、在执行中，遇到特殊情况需要改变试验项目、周期或标准时，应组织有关专业人员综合分析，提出意见；对主要设备需经上一级主管领导审查批准后执行。 4、对于电力系统的继电保护装置、自动装置、测量装置等电气设备和安全用具以及SF6全封闭电器、阻波器等的检查试验，应分别根据相应的专用规程进行，在本规程内不作规定。 5、额定电压为110kV以下的电气设备，应按本规程进行交流耐压试验(有特殊规定者除外)，110kV及以上的电气设备，在必要时应进行耐压试验。对于电力变压器和互感器，在局部和全部更换绕组后，应进行耐压试验(可以选用感应耐压、操作波耐压和外加耐压法)。 50Hz交流耐压试验加至试验电压后的持续时间，凡无特殊说明者，均为1min；其他耐压法的施加时间在有关设备的试验方法中规定。
非标准电压等级的电气设备的交流耐压试验值，可根据本规程规定的相邻电压等级按插入法计算。 耐压试验电压值以额定电压的倍数运算者，电动机是按铭牌电压计算，电缆是按标准电压等级的电压计算。 6、进行绝缘试验时，应尽量将连接在一起的各种设备分离开来单独试验。同一试验标准的设备可以连在一起试。为了便利现场试验工作起见，已经有了单独试验记录的若干不同试验标准的电气设备，在单独试验有困难时，也可以连在一起进行试验。此时，试验标准应采用连接的各种设备中的最低标准。 7、当电气设备的额定电压与实际使用的额定工作电压不同时，应根据下列原则确定试验电压的标准： 7.1当采用额定电压较高的电气设备以加强绝缘者，应按照设备的额定电压标准进行试验； 7.2采用额定电压较高的电气设备，在已满足产品通用性的要求时，应按照设备实际使用的额定工作电压的标准进行试验； 8、在进行与温度、湿度有关的各种电气试验时(如测量直流电阻、绝缘电阻、损耗因数、泄漏电流等)，应同时测量被试物和周围空气的温度、湿度。绝缘试验应在良好的天气，且被试物温度及周围空气温度不低于+5℃，空气相对湿度一般不高于80%的条件下进行。 9、本规程中所列的绝缘电阻测量，规定用60s的绝缘电阻(R60)；吸收比的测量，规定用60s与15s绝缘电阻的比值(R60/R15)。
1078电气设备检测技术
[1078]《电气设备检测技术》 1、国标GB 7252-2010规定300kV及以上变压器、电抗器油中乙炔溶解气体含量的注意值为（B）ppm。 1. A. 0.5 2. B. 1 3. C. 2 4. D. 5 2、国标GB 7252-2010规定200kV及以下变压器、电抗器油中乙炔溶解气体含量的注意值为（D）ppm。 1. A. 0.5 2. B. 1 3. C. 2 4. D. 5 3、根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，CO在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（C）。 1. A. 0.09 2. B. 0.17 3. C. 0.12 4. D. 0.05 4、根据6kV-XLPE电缆的交流击穿电压与在线监测得到的正切间的关系可知，当 正切占大于（B）时，绝缘可判为不良。 1. A. 0.5% 2. B. 1.0% 3. C. 2.0%
4. D. 5.0% 5、下列干扰信号中不属于脉冲型干扰信号的是（A） 1. A. 高频保护信号、高次偕波 2. B. 雷电、开关、继电器的断合 3. C. 高压输电线的电晕放电 4. D. 相邻电气设备的内部放电 6、频率为20kHz以下的振动信号选用（A）监测。 1. A. 加速度传感器 2. B. 超声传感器 3. C. 声发射传感器 4. D. 速度传感器 7、电机绝缘内部放电放电电压最低的是（D）。 1. A. 绝缘层中间 2. B. 绝缘与线棒导体间 3. C. 绝缘与防晕层间的气隙或气泡里 4. D. 绕组线棒导体的棱角部位 8、根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，H2在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（D）。 1. A. 0.09 2. B. 0.17 3. C. 0.12 4. D. 0.05
气体的等温变化教学设计
§8.1气体的等温变化 贵州省织金县第三中学物理组蔡明发 一、教学目标 （一）知识与技能： 1、理解玻意耳定律的内容、表达式及等温图象． 2、能运用玻意耳定律分析和求解一定质量的气体在等温变化过程中压强和体积的关系问题．（二）过程与方法： 1、能运用实验得到一定质量的气体等温变化过程中压强和体积的关系，理解四种不同坐标下的等温图线及其物理意义． 2、理解控制变量法在物理学研究中的重要意义． （三）情感、态度与价值观： 1、通过探究性实验的观察，培养发现和解决问题的能力，体验学习的乐趣． 2、养成团结协作、分享成果、勇于纠正错误的良好习惯． 二、重点、难点 1、重点：一定质量的理想气体在温度不变的条件下，压强和体积的关系． 2、难点：让学生养成分析气体变化过程、确定初始条件的习惯及等温线中的信息． 三、教学过程 (一)引入新课 吹气球比赛：准备两个一样的空矿泉水瓶，两瓶内装有气球，气球口和矿泉水瓶口重合并固定，瓶A事先扎了小孔，瓶B完好无损。 师：现在请两个同学来进行一场吹气球比赛，看看谁能把气球吹得更大。（女同学吹瓶A中气球，男同学吹瓶B气球） 问：两个同学谁吹得更大呢？ 师：向全体同学展示两瓶的验证结果，明确A瓶漏气，故A瓶内气球更容易吹起来。 总结性问题1：现在请同学们根据已有的知识解释一下，为什么在密闭的瓶子中更难将气球吹鼓呢? 引导学生回答: 密闭瓶子中本身装有有一定量气体，当瓶中气球胀大时，瓶中气体被压缩，瓶中气体压强变大，使得吹大的气球更加困难。而漏气的瓶中的气体由于和外界连通，气压始终等于外界大气压，故吹起气球就和平时无异。 总结性问题2：这个比赛告诉我们，对于质量一定的气体，其压强跟什么因素有关呢？ ——体积 (二) 探究性实验的观察得出玻意耳定律（控制变量法） 1、定性分析一定质量的气体，压强与体积的关系 气体等温变化的定性演示： 2、定量分析一定质量的气体，压强与体积的关系 探究气体等温变化的定量视频演示： 实验装置及实验过程(注意A、B两管中液面的升降分析)．
电气设备试验合同
电气设备试验合同 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
配电房预防性试验项目合同书 编号：XZLA-2012928 建设单位：临安红马机械配件有限公司（以下简称甲方） 施工单位：浙江省工业设备集团有限公司中心试验所（以下简称乙方）兹有甲方因生产发展的需要，甲方将10KV配电工程预试委托给乙方，经双方协商，甲方委托乙方组织相符资质单位预试，现就相关事项达成如下协议： 一、项目名称：红马机械有限公司配电房预防性试验。 二、施工地点：临安市青山镇。 三、项目内容的范围及简要说明：变压器，电缆及相关配电 设备。 四、试验质量及检查：达到合格。乙方按国家现行的《电力 设备预防性试验规程》及相关规定和施工图及说明书的有关 规定施工。 五、项目总价格：￥ 1500元（大写：壹仟伍佰元整）。 六、试验竣工期限：合同签订后根据双方协商达成时间为 准。试验期内由于甲方计划的变更及施工期内遇到人力不可 抗拒的自然因素或停电等情况，工期可相应延后。 七、项目价款和支付结算方法：出具试验报告后一次性付 清。 八、乙方职责： 1. 乙方必须使用符合国家规定的专业设备进行检测。
2.确保整个项目实施的顺利进行、正常验收及准时通电。 3. 试验结束后，七天内出具试验报告。 九、甲方职责： 1. 因甲方过错，项目中途停止，造成的停工、返工和人员机械设备调迁等实际费用损失由甲方赔偿给乙方。 2. 按本协议规定进行付款，违约则按《中华人民共和国合同法》执行。 3. 如牵涉到电力部门停电工作等，由乙方做好衔接工作，甲方应积极配合以防延误工作进度。 4.本合同一式肆份，甲乙双方各执两份，签字盖章后生效，工程结束并结清调试费后自动失效。 甲方单位（盖章）：乙方单位（盖章）： 法人代表：法人代表： 委托代理人：委托代理人： 账号：账号： 开户行：开户行： 签订日期：签订日期：
高中气体的等温变化教案
高中气体的等温变化教 案 Last revised by LE LE in 2021
第一节气体的等温变化 青岛第九中学高丽娟【教学目标】 一、知识与技能 1．通过实验确定气体的压强与体积之间的关系。 2．玻意耳定律的内容。 二、过程与方法 1．培养良好的实验习惯。 2．掌握研究两个以上物理量之间关系常用的方法──控制变量法。 三、情感态度价值观 通过探究性实验，培养发现和解决问题的能力，体验学习的乐趣。【教学重点】 1．数据处理 2 .玻意耳定律的内容 【教学过程】 一、复习气体的状态参量 一定质量的气体压强P 、体积V和温度T.当它们改变时，气体状态就发生了变化。 二、实验探究 演示实验展示：一定质量的气体在温度相等时，压强与体积的关系，一定质量的气体在体积相等时，压强与温度的关系──培养学生的观察发现问题的能力，同时渗透确定二个以上物理量之间关系时常用的方法──控制变量法。 猜想与假设：猜想P与V的关系：V越小，P越大；V越大，P越小。 制定计划与设计实验：实验的方案很多，但本节是师生根据提供的器材来探究气体的压强与温度的关系。内容包括如何探究p与V之间的关系、测量哪些量、控制哪些量、改变哪些量、需要哪些器材实验步骤怎样等。 进行实验与收集证据：通过教师演示实验，采用电脑记录数据，学生记录数据到学案的表格内。 分析与论证：本环节是一个重点。这是培养学生分析问题、解决问题能力环节。通过教师引导，首先通过计算PV、P2V和PV2得到PV接近与一个常量，再讨论还可以用什么方法处理收集到的数据教师示范p－V图象，学生画p－1/V 图象。通过不同的方法来处理数据，让学生体验通过实验得到结论的过程。 总结：通过数据分析，请同学们自己得出结论，分别用不同的方法来描述（文字、数学表达式、图象） 三、玻意耳定律
局部放电测试方法
局部放电测试方法
局部放电测试方法 随着电力设备电压等级的提高，人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50％是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故，原因也是局部放电所致。局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。 虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，高压绝缘设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标，产品不但在出厂时要做局部放电试验，而且在投入运行之后还要经常进行测量。对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。 根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产
生分解物等，可以有很多测量局部放电的方法。总的来说可分为电测法和非电测法两大类，电测法包括脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等，非电测法包括声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。 一、电测法 局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10 ns量级；在油隙中一次放电时间也只有1μs。根据Maxwell电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。局部放电电检测法即是基于这两个原理。常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。 1．脉冲电流法 脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。脉冲电流法的基本测量回路见图3-5 。图中C x代表试品电容，Z m（Z'm）代表测量阻抗，C k代表耦合电容，它的作用是为C x与
8.1气体的等温变化导学案.doc
8.1 气体的等温变化学案导学 【组内交流】 【小组展示】 一、气体的状态及参量 1、研究气体的性质，用 、 、 三个物理量描述气体的状态。描述气体状态 的这三个物理量叫做气体的 。 2、温度：温度是表示物体 内部 的剧烈程度。 的物理量，从分子运动论的观点看，温度标志着物体 在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫做 温度。用符号 表示，它的 单位是 ，简称 ，符号是 。 热力学温度与摄氏温度的数量关系是： T= t+ 。 3、体积：气体的体积是指气体 。在国际单位制中，其单位是 ， 符号 。体积的单位还有升（ L ）毫升、（mL ） 1L= m 3， 1mL= m 3。 4、压强： 叫做气体的压强，用 表示。在国际 单位制中，压强的的单位是 ，符号 。气体压强常用的单位还有标准大气压（ atm ）和 毫米汞柱（ mmHg ）， 1 atm= Pa= mmHg 。 5 、气体状态和状态参量的关系：对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个 量 ，我们就说气体处于一定的状态中。如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三 个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变，只有一个参量发生改变而其它参量不 变的情况是 发生的。 二、玻意耳定律 1、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定质量的气体，在温度不 变的情况下，压强 p 与体积 v 成 。这个规律叫做玻意耳定律。 2、玻意耳定律的表达式： pv=C （常量）或者 。其中 p 1 、 v 1 和 p 2、 v 2 分别表示气体在 1、2 两个不同状态下的压强和体积。 p 三、气体等温变化的 p — v 图象 一定质量的气体发生等温变化时的 p —v 图象如图 8— 1 所示。图线的形状为 。由于它描述 t 2 的是温度不变时的 p — v 关系，因此称它为 线。 o t 1 v 一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。 图 8—1 1、 在图 8— 1 中，一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，判断 t 1、 t 2 的高低。 2、 画出 p — 1 图象，说明图线的形状，图线的斜率与温度的关系。 V
局部放电试验
局部放电测量指导书 一、适用范围 本指导书适用于电力设备在交流电压下进行局部放电试验，包括测量在某一定电压下的局部放电量、设备局部放电的起始电压和熄灭电压。 二、测量基本方法与步骤 2.1试验方法：根据接线方式可分为并联法、串联法，即检测阻抗与被试品串联进行测量，称为串联法；检测阻抗与被试品并联进行测量，称为并联法，此时，需加测量用耦合电容器。对于变压器来说，一般通过套管末屏处测量，类似并联法。 (1)并联法： 2.2试验步骤： 2.2.1试验接线：应根据被试品的特点完成接线，检查试验加压回路、测量系统回路；
2.2.2试验回路校准：在加压前应对测试回路中的仪器进行例行校正，以确定接入试品时测试回路的刻度系数，该系数受回路特性及试品电容量的影响。在已校正的回路灵敏度下，观察未接通高压电源及接通高压电源后是否存在较大的干扰，如果有干扰应设法排除。 2.2.3试验前试品应按有关规定进行预处理： （1）使试品表面保持清洁、干燥，以防绝缘表面潮气或污染引起局放。 （2）在无特殊要求情况下，试验期间试品应处于环境温度。 （3）试品在前一次机械、热或电气作用以后，应静放一段时间再进行试验，以减少上述因素对本次试验结果的影响。 2.2.4测定局放起始电压和熄灭电压 拆除校准装置，其他接线不变，在试验电压波形符合要求的情况下，电压从远低于预期的局放起始电压加起，按规定速度升压直至放电量达到某一规定值（一般为局放仪在测量时可观测到的设备放电）时，此时的电压即为局放起始电压。其后电压再增加10%，然后降压直到放电量等于上述规定值，对应的电压即为局放熄灭电压。测量时，不允许所加电压超过试品的额定耐受电压，另外，重复施加接近于它的电压也有可能损坏试品。 2.2.5测定局部放电量 （1）无预加电压的测量 试验时试品上的电压从较低值起逐渐增加到规定值，保持一定 时间再测量局放量，然后降低电压，切断电源。有时在电压升
电气设备状态检测
电气设备状态检测期末复习 1. 答：①相对介电常数是反映电解质极化的物理量，而电介质在导电或者交变场中的极化弛豫所引起的能量损耗陈伟介质损耗，而介电常数通过影响介质损耗角的正切值来影响介质损耗。②主要是由聚乙烯和聚氯乙烯的介电常数所决定。如聚氯乙烯在20℃时的相对介电常数在3.0～3.5之间，而聚乙烯的介电常数仅为2.3。因此两者在介电常数上的差异将对电容器的介质损耗产生影响。 2 答：油纸绝缘结构中的水分会降低绝缘系统的击穿电压和增加绝缘系统的介质损耗。这主要是由于水是强极性液体，比纸和油的介电常数高很多，因此水的含量越高，便会增加绝缘系统的介质损耗。 3. 答：①电介质是指在电场作用下能产生极化的一切物质。电介质主要分成三类：非极性电介质、极性电介质和离子型电介质。非极性电介质的电偶极矩为零，其主要应用于绝缘的有机材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。极性电介质具有电偶极矩，其主要应用于聚氯乙烯、纤维等材料。离子型电介质主要是由正负粒子组成，其介电常数较大，具有较高的机械性能，其主要应用于石英、云母等材料。②不善于导电的材料均可以称为绝缘体，因此电介质包含的范围更广，电介质包含绝缘体。绝缘体一定是电介质，但是电介质不一定是绝缘体。 4. 。答：极性液体电介质的介质损耗与液体的黏度有关。极性分子在黏性媒介中做热运动，在交变电场的作用下，电场力矩将使极性分子做趋向于外场方向的转动。在转动的过程中，由于摩擦发热将会引起能量的损耗。松香复合剂是一种极性液体介质，其中的矿物油是稀释剂，因此矿物油的成分增加时，复合剂的黏度将会减小，所以松弛时间减小。因此，对应于一定频率下出现的tanδ最大值的温度就会向低温移动。 5. 答：①通过化学反应动力学原理可以得到：Lnτ=a+（b/T）。其中τ为材料的绝缘寿命，T 为温度，a、b为常数。因此可以知道材料的绝缘寿命的对数值和温度的倒数呈线性关系。 ②这个关系是有一定的局限性的，主要体现在：这个关系是根据单一的一级反应得出的，而
高二物理《气体的等温变化》导学案
高二物理选修3-3第八章《气体》 第一节《气体的等温变化》学案 命题人：周立群审核：高二物理组 知识要求： 1、知道什么是等温变化； 2、知道玻意耳定律是实验定律；掌握玻意耳定律的内容和公式；知道定律的适用条件。 3、理解气体等温变化的p-V 图象的物理意义 4、知道用分子动理论对玻意耳定律的定性解释； 5、会用玻意耳定律计算有关的问题。 【探究过程】 一、玻意耳定律 1．气体状态参量 气体的三个状态参量为、、．2．实验探究 (1)实验装置：如图所示，实验的研究对象是． (2)实验数据收集 空气柱的压强p可以从上读出，空气柱的 长度L可以从注射器两侧的上读出，则空气柱的 体积为长度L与横截面积S的乘积，即V＝LS。用手把柱塞 向下压或向上拉，读出若干组与的值． (3)实验数据处理 ①猜想：由实验观察及记录数据可知，空气柱的体积越小， 其压强就，空气柱的压强与体积可能 成． ②检验：以压强P为纵坐标，以体积的倒数1 V 为横坐标，把 以上各组数据在坐标系中描点，作出图线，若各点位于过原 点的同一条直线上，则压强与体积的倒数成正比（ 1 P V ），即压强与体积成反比， 若不在一直线上，则尝试其他关系 3．玻意耳定律 (1)内容：一定的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积成反比；或者说，压强和体积的乘积保持．此即玻意耳定律． (2)数学表达式：pV＝C(常量)或p1V1＝p2V2. (3)适用条件：①气体质量不变、温度不变； ②气体温度不太低、压强不太大． 二、气体等温变化的p－V图象 1．p－V图象 一定质量的理想气体的p－V图象如图 甲所示，图线为双曲线的一支，且温度 t1 变压器试验基础与原理 1．概述 随着电力系统电压等级的不断提高，为使输变电设备和输电线路的建设和使 用更加经济可靠，就必须改进限制过电压的措施，从而降低系统中过电压（雷电冲击电压和操作冲击电压）的水平。这样，长期工作电压对设备绝缘的影响相对地显得越来越重要。 电力产品出厂时进行的高电压绝缘试验（如：工频电压、雷电冲击电压、操 作冲击电压等试验），其所施加的试验电压值，只是考核了产品能否经受住长期 运行中所可能受到的各种过电压的作用。但是，考虑这种过电压值的试验与运行中长期工作电压的作用之间并没有固定的关系，特别对于超高电压系统，工作电压的影响更加突出。所以，经受住了过电压试验的产品能否在长期工作电压作用 下保证安全运行就成为一个问题。为了解决这个问题，即为了考核产品绝缘长期运行的性能，就要有新的检验方法。带有局部放电测量的感应耐压试验（ACSD 和ACLD）就是用于这个目的的一种试验。 2．局部放电的产生 对于电气设备的某一绝缘结构，其中多少可能存在着一些绝缘弱点，它在－ 定的外施电压作用下会首先发生放电，但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿。 这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电被称为局部放电。这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生（GB/T 7354-2003《局部放电测量》）。 注1：局放一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。 通常这种放电表现为持续时间小于1微秒的脉冲。 注2：“电晕”是局放的一种形式，她通常发生在远离固体或液体绝缘的导体 周围的气体中。 注3：局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生 电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。 高压电气设备的绝缘内部常存在着气隙。另外，变压器油中可能存在着微量 的水份及杂质。在电场的作用下，杂质会形成小桥，泄漏电流的通过会使该处发热严重，促使水份汽化形成气泡；同时也会使该处的油发生裂解产生气体。绝缘内部存在的这些气隙（气泡），其介电常数比绝缘材料的介电常数要小，故气隙 上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。另外，气体（特别是空 8.1《气体的等温变化》(2016学案) 8.1《气体的等温变化》导学案 1．描述气体状态的三个物理量，分别为________、________、________，如果三个量中有两个或三个都发生了变化，我们就说______________发生了变化． 2．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成________，即____________或____________． 3．在气体的温度保持不变的情况下，为研究气体的压强和体积的关系，以________为纵轴，以________为横轴建立坐标系．在该坐标系中，气体的等温线的形状为____________． 4.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高 h，上端空气柱长为L，如图1所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正 确的是( ) A．此时封闭气体的压强是(L＋h) cmHg B．此时封闭气体的压强是(H－h) cmHg C．此时封闭气体的压强是(H＋h) cmHg D．此时封闭气体的压强是(H－L) cmHg 5．如图2所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封 闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制 进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 ( ) A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大 C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小 6．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的2倍，则压强变为原来的( ) A．2 B．1 C.1 2 D. 1 4 【概念规律练】 知识点一玻意耳定律 1．一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的( ) A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D．0.7倍 2．在温度不变的情况下，把一根长为100 cm、上端封闭的玻璃管竖 直插入水银槽中如图3所示，插入后管口到槽内水银面的距离是管长 的一半，若大气压为75 cmHg，求水银进入管内的长度． 知识点二气体等温变化的p—V图 3.如图4所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说 法正确的是( ) A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体 积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知T1>T2 第一节气体的等温变化 课堂探究 探究一探究气体等温变化的规律 问题导引 1．在用如图所示的装置做“探究气体等温变化规律” 的实验中如何保证气体的质量和温度不变？ 提示：柱塞上涂润滑油防止漏气，以保证气体的质量不变。缓慢移动柱塞，手不与筒接触，以保证气体的温度不变。 2．物理学中探究三个物理量之间的关系时常采用什么方法？结合本实验具体说一下。 提示：控制变量法。在本实验中，我们是通过控制一定质量的气体温度不变，来研究其压强随体积变化的规律。 名师精讲 1．气体的状态和状态参量 (1)用以描述气体宏观性质的物理量，叫状态参量。对于一定质量的某种气体来说，描述其宏观性质的物理量有温度T、体积V、压强p三个。 ①体积V：气体分子所能达到的空间，即气体所能充满的容器的容积。 ②温度T：从宏观角度看，表示物体的冷热程度。从微观角度看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志。 ③压强p：垂直作用于容器壁单位面积上的压力。 单位：帕(Pa)。 (2)气体的状态由状态参量决定，对一定质量的气体来说，当三个状态参量都不变时，我们就说气体的状态一定，否则气体的状态就发生了变化。对于一定质量的气体，压强、温度、体积三个状态参量中只有一个参量变而其他参量不变是不可能的，起码其中的两个参量变或三个参量都发生变化。 2．本实验中需注意的问题 (1)改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后再读出气体压强，以防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化。 (2)实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒，以防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温度变化。 (3)实验中应保持气体的质量不变，故实验前应在柱塞上涂好润滑油，以免漏气。 (4)在这个实验中，由于气体体积与长度成正比，因此研究气体的体积与压强的关系时，不用测量空气柱的横截面积。 (5)本实验测量体积时误差主要出现在长度的测量上，由于柱塞不能与刻度尺非常靠近，故读数时注意视线一定与柱塞底面相平。 【例题1】 (2014·天水高二检测)用DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接。 ②移动活塞，记录注射器的刻度值V ，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p 。 ③用V 1p 图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线。 (1) 为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是______________________ ； (2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和________。 解析：(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果。 (2)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好。 答案：(1)用润滑油涂活塞 (2)慢慢地抽动活塞 活塞导热 题后反思本实验探究用到的方法是控制变量法，所以要保持气体的质量和温度不变。 探究二玻意耳定律 问题导引 1．玻意耳定律的数学表达式为pV ＝C ，其中C 是一常量，C 是不是一个与气体无关的恒量？ 提示：(1)“C 是常量”的意思是当p 、V 变化时C 的值不变，但对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C 的数值不一定相同。 (2)C 是一个与气体种类、温度、质量有关的物理量。对于确定的气体，温度越高，C 越大。 2．如图，是一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，如何判断t 1、t 2的高低？ 电气设备设备调试方案 1．电气试验 在设备安装完毕后应立即组织对设备的电气试验 ?变压器的试验项目，应包含下列内容： 1）绝缘油试验 2）测量绕组连同套管的直流电阻； 3）检查所有分接头的电压比； 4）检查变压器的三相绕组和单相变压器引出线的极性； 5）测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tan&; 6）绕组的交流耐压试验； 7）额定电压下的冲击合闸试验； ?电容器的试验项目，应包括下列项目： 1）测量绝缘电阻； 2）电容器的介质损耗角正切值tan&及电容值； 3）耦合电容器的局部放电试验 4）并联电容器交流耐压试验 5）冲击合闸试验 ?电力电缆线路的试验项目，应包括下列内容： 1）测量绝缘电阻 2）直流耐压试验及泄漏电流测量； 3）交流耐压试验 4）测量金属屏蔽层电阻和导电阻比； 5）检查电缆线路两端的相位。 ?金属氧化物避雷器的试验项目，应包括下列内容： 1）测量金属氧化物避雷器及基础绝缘电阻 2）测量金属氧化物避雷器的工频参考电压和持续电流； 3）测量金属氧化物避雷器直流参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流4）检查放电计数器动作情况及监视电流表指示 5）工频放电电压试验 ?真空断路器试验项目，应包括下列内容： 1）测量绝缘电阻 2）测量每相导电回路的电阻 3）交流耐压试验 4）测量断路器主触头的分、合闸时间，测量分、合闸的同期性，测量合闸时触头的弹跳时间 5）测量分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻和直流电阻 6）断路器操动机构的试验 ?互感器的试验项目，应包括下列内容： 1）测量绕组的绝缘电阻 2）局部放电试验 3）绝缘介质性能试验 4）测量绕组的直流电阻 5）检查接线组别和极性 6）测量电流互感器的励磁特性曲线 7）密封性能的检查 8）测量铁芯夹紧螺栓的绝缘电阻 ?低压电器试验试验项目 1）测量低压电器连同所接电缆二次回路的绝缘电阻 2）电压线圈动作之校验 3）低压电器动作检查 4）低压电器采用的脱扣器整定 5）测量电阻器和变阻器的直流电阻 6）低压电器连同所接电缆及二次回路的交流耐压试验 ?电动机试验项目 1）绝缘电阻检验 2)测量绕组的直流电阻 3）定子绕组的直流耐压试验和泄漏电流测量。 4）定子绕组的交流耐压试验 8.1气体的等温变化教案 一、教材分析 教材首先从日常生活中感知气体的压强、体积、和温度之间有一定的关系，而没有从对气体的三个状态参量进行逐一描述，尝试用科学探究的方法研究物理问题的一个具体实施过程。教材试图给学生留下必要的时间和空间（包括心理空间、思维空间），并让学生利用这些“空白”式的自主活动，自己建构、探索知识，逼近真实的探究结论。但是给出实验的基本思路，以使学生体会探究的基本要素。对于数据的处理也有提示，给学生一定的自由度但又不撒手不管，这是提高学生实验和探究能力较好的途径。 二、教学目标 （一）、知识与技能 1．通过实验确定气体的压强与体积之间的关系。 2．玻意耳定律的内容。 （二）、过程与方法 1．培养良好的实验习惯。 2．掌握研究两个以上物理量之间关系常用的方法──控制变量法。 （三）、情感态度价值观 1．通过探究性实验，培养发现和解决问题的能力，体验学习的乐趣。 2．养成团结协作、分享成果、勇于纠正错误的良好习惯。 三、教学重点、难点 1．实验设计和数据处理。 2．玻意耳定律的内容。 四、学情分析 根据学生的情况主要从三个方面考虑：1．和谐宽松的课堂气氛，师生平等的交流与学习，使学生带着愉悦的心情探究学习，思维得到最大限度的绽放。2．是问题的创设，问题设置的越是具体表面上看来学生越是容易回答，但是学生总是在狭窄的思维胡同中去观察和思考，如井底之蛙。而过分的散乱会使学生很盲从，因此力争做到形散而神不散。3、实验条件的创设实验条件创设的越是理想，实验结果越是理想。但是学生感受不到物理学家的探究历程。感受不到模型与实际的差距。不利于误差的分析和物理在实际应用中模型的建立。五、教学方法 讨论、谈话、练习、多媒体课件辅助 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习气体的等温变化 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，准备实验器材。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 PDM-1506数字化局部放电测试分析仪的介绍： 局部放电现象，主要指的是高压电气设备、电力设备的绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降使高压电力设备绝缘损坏。 成都智云测控仪器有限公司生产的PDM-1506数字化局部放电测试分析仪是对电气设备等产生的局部放电信号进行检测、记录、显示、单波分析、图谱自动识别、图谱智能学习等于一体的数字化智能设备。基于工业级平板测量仪器设计，集多种信号调理、数据采集、信号分析于一体，集成液晶触摸显示屏，可通过触摸屏直接进行操作。内置大容量锂电池，无需供电即可现场使用。 本仪器按照DL/T846.4-2004《局部放电测量仪》、GB7354-2003、《局部放电测量》、JJG（机械）145-93《局部放电检测装置》检定规程的要求研制。设备便携、坚固，适宜于野外试验、工业现场等应用场景。配置WIFI、LAN接口，可组网应用。 特点： ★工业平板电脑的应用：工业级平板测量仪器，内置大容量锂电池，10英寸触摸屏，集成USB3.0接口、网口、外部天线，适宜于配电站现场、机房等应用场景。 ★便于携带、体积小、无现场供电干扰：传统的局部放电检测仪体积大，占用空间大，不易于携带；该发明与传统局放仪器相比，优势特点明显。 ★高性能局放信号数据采集： 通道数：1～4通道/台，各通道高速同步并行采集； 采样率：50MSps； A/D分辨率：14Bit； 输入范围：±1mV～±30V； 信号带宽：0～10MHz； 信号滤波：多阶连续信号滤波器，支持多档频率的带通滤波； ★大容量无损记录：可一次记录数百周期的局部放电信号，数据全部记录在采集设备缓存中，通过专用数据分析软件逐段浏览分析，便于对比。 ★高速实时监测：仪器支持高速实时监测显示，在较长周期的监测过程中，在无损记录的同时，设备可实时读取数据，并经过典型压缩后，进行实时传输和显示，保证用户在第一时间查阅到真实的测量信号波形。 ★典型局部放电信号单波识别分析：设备内置多种标准放电图谱库，可对局部放电信号进行单波对比识别，判断放电类型，方便维护或者维修被测电气设备。 ★智能化图谱学习系统：对于图谱库中未存在的放电类型，可智能学习并保存新图谱，为以后的实验提供分析判断依据。 应用： ★绝缘材料内部放电（固体-空穴；液体-气泡）测试分析； ★电力设备、器材表面放电测试分析； ★高压电极尖端放电测试分析； 第1节 气体的等温变化 1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系，叫做气体的等温变化。 2．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比，即pV ＝C 。 3．等温线：在p -V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线。在p -1 V 图像中，等温线是倾斜直线。 一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量 研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。 2．实验探究 实验器材 铁架台、注射器、气压计等 研究对象(系统) 注射器内被封闭的空气柱 数据收集 压强由气压计读出，空气柱体积(长度)由刻度尺读出 数据处理 以压强p 为纵坐标，以体积的倒数为横坐标作出p -1 V 图像 图像结果 p -1 V 图像是一条过原点的直线 实验结论 压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比 二、玻意耳定律 1．内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。 2．公式 pV ＝C 或p 1V 1＝p 2V 2。 3．条件 气体的质量一定，温度不变。 4．气体等温变化的p -V 图像 气体的压强p 随体积V 的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V 关系，称为等温线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。 图8-1-1 1．自主思考——判一判 (1)一定质量的气体压强跟体积成反比。(×) (2)一定质量的气体压强跟体积成正比。(×) (3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比。(√) (4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。(√) (5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。(×) (6)在公式pV ＝C 中，C 是一个与气体无关的参量。(×) 2．合作探究——议一议 (1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？ 提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变压器局部放电试验基础和原理-新版.pdf
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