復(fù)習(xí)小結(jié)匯總

1、帶電粒子在空氣中運(yùn)動(dòng)的表征o自由行程長(zhǎng)度o帶電離子的遷移率o擴(kuò)散帶電粒子產(chǎn)生和消失的物理過(guò)程o光電離o熱電離o碰撞電離o電極表面的電離二、小二、小 結(jié)結(jié)高電壓工程基礎(chǔ)負(fù)離子的形成電子的附著形成負(fù)離子帶電離子的消失所有氣體放電都有一個(gè)電子碰撞電離導(dǎo)致電子崩的階段；電子崩將產(chǎn)生急劇增大的空間電子流；在高氣壓和高真空的條件下，氣隙都不易發(fā)生放電現(xiàn)象。當(dāng)除去外界電離因子的作用，放電不會(huì)停止，此時(shí)即為自持放電；自持放電是由初始電子崩中的正離子撞擊陰極表面產(chǎn)生多余電子形成的；自持放電的條件為：同溫時(shí)均勻電場(chǎng)下氣體起始放電電壓是pd乘積的函數(shù)；提高氣壓或降低氣壓到高度真空，都能提高氣隙的擊穿電壓。1) 1(

2、de流注理論考慮了以下因素o空間電荷對(duì)原有電場(chǎng)的影響o空間光電離的作用流注理論適用于高氣壓、長(zhǎng)氣隙下的放電湯遜理論和流注理論的內(nèi)容，異同點(diǎn)用不均勻系數(shù)來(lái)描述電場(chǎng)的不均勻程度；電暈放電是發(fā)生在小曲率半徑電極附近的放電；電場(chǎng)極不均勻的“棒-板”氣隙，負(fù)極性擊穿電壓高于正極性擊穿電壓。三、小 結(jié) 放電時(shí)間的組成為：tb=t1+ts+tf沖擊電壓波形的標(biāo)準(zhǔn)化o標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波o標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓波沖擊電壓下氣隙的擊穿特性o采用擊穿百分比為50時(shí)的電壓來(lái)表征氣隙的沖擊擊穿特性；o伏秒特性表征氣隙的沖擊擊穿電壓與放電時(shí)間的關(guān)系。電場(chǎng)的不均勻程度對(duì)SF6電氣強(qiáng)度的影響遠(yuǎn)比對(duì)空氣的大；影響SF6擊穿場(chǎng)強(qiáng)的因素

3、：電極表面的缺陷、導(dǎo)電微粒、固體介質(zhì)SF6在快速暫態(tài)過(guò)電壓下的擊穿提高氣隙擊穿電壓的措施：改善電場(chǎng)分布；削弱電離過(guò)程四、小結(jié)均勻和稍不均勻電場(chǎng)中的沿面放電極不均勻電場(chǎng)中的沿面放電滑閃放電的解釋提高沿面放電電壓的措施受潮表面對(duì)沿面放電的影響污穢表面對(duì)沿面放電的影響污閃產(chǎn)生的條件、危害污閃的發(fā)展過(guò)程預(yù)防污閃的措施五五 小小 結(jié)結(jié) 電介質(zhì)的極化電介質(zhì)的極化q電子式極化電子式極化q離子式極化離子式極化q偶極子極化偶極子極化q夾層極化夾層極化 q空間電荷極化空間電荷極化 電介質(zhì)的電導(dǎo)：電介質(zhì)的電導(dǎo)： 表征電介質(zhì)導(dǎo)電性能的主要物理量表征電介質(zhì)導(dǎo)電性能的主要物理量 電介質(zhì)的損耗電介質(zhì)的損耗： 在交變電場(chǎng)作用

4、下電介質(zhì)中的能量損耗在交變電場(chǎng)作用下電介質(zhì)中的能量損耗 純凈液體介質(zhì)的擊穿純凈液體介質(zhì)的擊穿氣體小橋理論氣體小橋理論 用擊穿理論來(lái)解釋工程用變壓器油擊穿過(guò)程用擊穿理論來(lái)解釋工程用變壓器油擊穿過(guò)程 非純凈液體電介質(zhì)的擊穿機(jī)理非純凈液體電介質(zhì)的擊穿機(jī)理 影響變壓器油擊穿電壓的因素影響變壓器油擊穿電壓的因素 提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的主要措施提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的主要措施 在電場(chǎng)作用下，固體介質(zhì)的擊穿可分為在電場(chǎng)作用下，固體介質(zhì)的擊穿可分為 電擊穿電擊穿 熱擊穿熱擊穿 電化學(xué)擊穿電化學(xué)擊穿 掌握掌握擊穿理論和影響因素?fù)舸├碚摵陀绊懸蛩?高壓電氣設(shè)備一般采用多種電介質(zhì)組合的絕緣結(jié)構(gòu)； “油-屏障”式絕

5、緣結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的固體介質(zhì)有三種不同的形式，即覆蓋、絕緣層和屏障； 絕緣油和絕緣紙組成“油-紙”絕緣，擊穿場(chǎng)強(qiáng)大大提高； 分階絕緣的原則是對(duì)越靠近纜芯的內(nèi)層絕緣選用介電常數(shù)越大的材料，以達(dá)到電場(chǎng)均勻化的目的。絕緣老化的原因主要有熱、電和機(jī)械力的作用 ，此外還有水分、氧化、各種射線、微生物等環(huán)境因素的作用。 各種原因同時(shí)存在、彼此影響、相互加強(qiáng)，加速老化過(guò)程。 六、小 結(jié)絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣狀態(tài)最基本的綜合特性參數(shù)。電氣設(shè)備中大多采用組合絕緣和層式結(jié)構(gòu)，故在直流電壓下均有明顯的吸收現(xiàn)象，測(cè)量吸收比可檢驗(yàn)絕緣是否嚴(yán)重受潮或存在局部缺陷。測(cè)量泄漏電流從原理上來(lái)說(shuō)，與測(cè)量絕緣電阻是相似的，

6、但它所加的直流電壓要高得多，能發(fā)現(xiàn)用兆歐表所不能顯示的某些缺陷，具有自己的某些特點(diǎn)。測(cè)量 值是判斷電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的一項(xiàng)靈敏有效的方法。 值的測(cè)量，最常用的是西林電橋。 的測(cè)量受一系列外界因素的影響。試驗(yàn)中應(yīng)盡可能采用屏蔽，除污等方法消除這些影響。tgtgtg局部放電的檢測(cè)已成為確定產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的重要項(xiàng)目之一。試驗(yàn)內(nèi)容包括測(cè)量視在放電量、放電重復(fù)率、局部放電起始電壓和熄滅電壓、放電的具體部位。表征局部放電的參數(shù)主要有：視在放電量、放電重復(fù)率、放電能量等。以表面清潔的懸式絕緣子串為例，分析了其電壓分布狀況，以及地電容和雜散電容的影響。測(cè)量線路絕緣子串電壓分布或檢出串中的零值絕緣子

7、，可使用短路叉、可調(diào)火花間隙測(cè)桿、音響式測(cè)桿等。 通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)油杯中作油的擊穿試驗(yàn)以及在專用的試驗(yàn)電極中測(cè)油的tg可以檢查油的電氣性能。 油的氣相色譜分析可以發(fā)現(xiàn)充油電氣設(shè)備中某些用tg等方法所不能發(fā)現(xiàn)的局部性缺陷（如局部過(guò)熱、局部放電）。 絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)包括絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)包括： tg 的在線監(jiān)測(cè)；局部放的在線監(jiān)測(cè)；局部放電的在線監(jiān)測(cè)；油中氣體含量的在線監(jiān)測(cè)等電的在線監(jiān)測(cè)；油中氣體含量的在線監(jiān)測(cè)等七、小 結(jié)工頻高電壓的產(chǎn)生方法及其裝置。當(dāng)所需試驗(yàn)電壓很高時(shí)，常采用串級(jí)裝置來(lái)產(chǎn)生所需高壓，但串級(jí)越多，容量利用率越低。工頻高電壓試驗(yàn)的基本接線圖和實(shí)施方法。工頻耐壓試驗(yàn)需注意的幾個(gè)問(wèn)題 獲得直

8、流高電壓的方法有高壓整流器和串級(jí) 直流高壓發(fā)生器。了解用這兩種方法產(chǎn)生直 流高壓的原理。 直流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn)。 直流耐壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)。沖擊高壓發(fā)生器用來(lái)產(chǎn)生試驗(yàn)用的雷電沖擊電壓波和操作沖擊電壓波。獲得雷電沖擊電壓全波、雷電沖擊截波、操作沖擊試驗(yàn)電壓的原理及其參數(shù)的近似計(jì)算。絕緣的沖擊高電壓試驗(yàn)方法，重點(diǎn)介紹了三次沖擊法和15次沖擊法。進(jìn)行高電壓試驗(yàn)，除了要有能產(chǎn)生各種試驗(yàn)電壓的高壓設(shè)備之外，還必須要有能測(cè)量這些高電壓的儀器和裝置。試驗(yàn)室條件下高壓靜電電壓表、峰值電壓表、球隙測(cè)壓器、高壓分壓器等儀器廣泛應(yīng)用于高電壓的測(cè)量。了解不同電壓形式的測(cè)量方法八、小 結(jié)電壓u由朝著x的正方向運(yùn)動(dòng)的電壓波uf

9、和朝著x的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的電壓波ub疊加而成；電壓波的符號(hào)只取決于它的極性,而與電荷的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)；電流波不但與相應(yīng)的電荷符號(hào)有關(guān)，而且也與電荷的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。波速與導(dǎo)線周?chē)劫|(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，而與導(dǎo)線半徑、對(duì)地高度、鉛包半徑等幾何尺寸無(wú)關(guān)。架空線路的波阻抗約在300500之間，電纜線路的波阻抗約在1050之間。波阻抗與電阻的異同點(diǎn)。 電壓折射系數(shù) ，電壓反射系數(shù) ，二 者之間有如下關(guān)系： 。 線路末端開(kāi)路時(shí)，發(fā)生全反射，開(kāi)路電壓加倍，電流變零。 線路末端短路時(shí)，發(fā)生負(fù)的全反射，電流加倍，電壓為零。 線路末端對(duì)地跨接一阻值R=Z1的電阻時(shí)，行波到達(dá)線路末端A點(diǎn)時(shí)完全不發(fā)生反射，與A點(diǎn)后面接一條波阻抗Z

10、2=Z1的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線的情況相同。 電力系統(tǒng)中常會(huì)遇到兩無(wú)限長(zhǎng)線路中間接入一有限長(zhǎng)的線段，出現(xiàn)波的多次折、反射現(xiàn)象，研究行波的多次折、反射的方法，常用網(wǎng)格法。 。 進(jìn)入節(jié)點(diǎn)2的電壓最終幅值只由Z1和Z3來(lái)決定，而與中間線段Z2的存在與否無(wú)關(guān)。 中間線段Z2的存在及其波阻抗Z0的大小決定著uB的波形、特別是它的波前。 忽略導(dǎo)線和大地的損耗，多導(dǎo)線系統(tǒng)中的波過(guò)程可近似地看成是平面電磁波的沿線傳播。 引入波速v的概念就可將靜電場(chǎng)中的麥克斯韋方程應(yīng)用于平行多導(dǎo)線系統(tǒng)。 自波阻抗，互波阻抗。 沖擊電暈是在沖擊電壓波前上升到導(dǎo)線電暈起始電壓時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)的，形成沖擊電暈所需的時(shí)刻極短。 沖擊電暈對(duì)波過(guò)程的影響

11、如下：耦合系數(shù)增大、導(dǎo)線波阻抗減小、波速減小、引起波的衰減與變形。 變壓器繞組中的波過(guò)程與輸電線路中的波過(guò)程有很大的差別。 無(wú)論中性點(diǎn)接地方式如何，初始最大電位梯度均出現(xiàn)在繞組首端，其值為 末端接地，最大電壓出現(xiàn)在繞組首端約l/3處，值達(dá)1.4U0；末端不接地，最大電壓出現(xiàn)在繞組末端約l/3處,值達(dá)1.9U0 繞組內(nèi)的波過(guò)程除了與電壓波的幅值有關(guān)外，還與它的波形有關(guān)；對(duì)繞組絕緣最嚴(yán)重的威脅是直角短波。九、小 結(jié)獲得比較廣泛認(rèn)同的雷云形成機(jī)理為水滴分裂起電理論。雷電放電就其本質(zhì)而言是一種超長(zhǎng)氣隙的火花放電。其發(fā)展過(guò)程分為三個(gè)階段：第一次主放電、箭狀先導(dǎo)、第三次主放電。從雷電過(guò)電壓計(jì)算和防雷設(shè)計(jì)的

12、角度來(lái)看，值得注意的雷電參數(shù)有雷暴日及雷暴小時(shí)、雷電流幅值、雷電流的計(jì)算波形等。感應(yīng)雷擊過(guò)電壓的形成機(jī)理與直接雷擊過(guò)電壓完全不同。幾個(gè)重要概念：工頻續(xù)流、避雷器滅弧電壓、殘壓和保護(hù)比、接地電阻、接地裝置。保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，它的擊穿電壓比后者低，使過(guò)電壓波被限制到保護(hù)間隙的擊穿電壓。 變電所的防雷保護(hù)主要依靠閥式避雷器。ZnO避雷器具有一系列優(yōu)點(diǎn)，是避雷器發(fā)展的主要方向，已取代普通閥式避雷器和磁吹避雷器。十、小 結(jié) 通常采用耐雷水平和雷擊跳閘率來(lái)表示一條線路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果。 輸電線路常采用避雷線、降低桿塔接地電阻、加強(qiáng)線路絕緣等措施來(lái)進(jìn)行防雷。 可按雷擊點(diǎn)的不同把線路的

13、落雷分為三種情況：繞擊導(dǎo)線、雷擊檔距中央的避雷線和雷擊桿塔。 感應(yīng)過(guò)電壓由雷云的靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的，雷電先導(dǎo)中的電荷Q形成的靜電場(chǎng)及主放電時(shí)雷電流i所產(chǎn)生的磁感應(yīng)，是感應(yīng)過(guò)電壓的兩個(gè)主要組成部分。線路因雷擊而跳閘，有可能是反擊引起的，也線路因雷擊而跳閘，有可能是反擊引起的，也可能是由繞擊造成的，這兩部分之和即是線路可能是由繞擊造成的，這兩部分之和即是線路總的雷擊跳閘率?？偟睦讚籼l率。無(wú)避雷線時(shí)，雷擊線路的部位有兩個(gè)，雷擊導(dǎo)無(wú)避雷線時(shí)，雷擊線路的部位有兩個(gè)，雷擊導(dǎo)線和雷擊塔頂。線和雷擊塔頂。有避雷線時(shí)，雷擊線路的部位有三個(gè)，雷繞擊有避雷線時(shí)，雷擊線路的部位有三個(gè)，雷繞擊導(dǎo)線，雷擊塔頂，雷擊檔距中

14、央的避雷線（不導(dǎo)線，雷擊塔頂，雷擊檔距中央的避雷線（不引起跳閘）。引起跳閘）。擊桿率、繞擊率、建弧率。擊桿率、繞擊率、建弧率。輸電線路的防雷保護(hù)措施。輸電線路的防雷保護(hù)措施。變電所中的大氣過(guò)電壓包括兩類：雷直擊變電所和雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入變電所。發(fā)電廠、變電所直擊雷的防護(hù)措施是采用避雷針、避雷線及良好的接地網(wǎng)。防止雷電波侵入發(fā)電廠、變電所的保護(hù)措施：一、閥式避雷器限制來(lái)波幅值。二、進(jìn)線保護(hù)段，降低入侵波的陡度和幅值，限制流過(guò)閥式避雷器的沖擊電流幅值。變電所進(jìn)線段的標(biāo)準(zhǔn)接線及各元件的作用十一、小 結(jié) 三繞組變壓器的防雷保護(hù)：任一相低壓繞組出線端對(duì)地加裝一臺(tái)避雷器。 自耦變壓器的防雷

15、保護(hù)：中壓繞組與斷路器間、高壓繞組與斷路器間、高壓繞組首端與中壓繞組首端各加一組避雷器。 變壓器的中性點(diǎn)全絕緣時(shí)不需要保護(hù)，分級(jí)絕緣時(shí)選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相同的避雷器保護(hù)。 配電變壓器可以不設(shè)進(jìn)線保護(hù)。避雷器的接地線與變壓器外殼、低壓側(cè)中性點(diǎn)連在一起接地。高壓側(cè)和低壓側(cè)每相各裝一只避雷器。 GIS變電所的防雷保護(hù)。 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)要求高、困難大，而且要全面考慮繞組的主絕緣、匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)要求。 現(xiàn)代氧化鋅避雷器的問(wèn)世為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)提供了新的可能性，但是仍需有完善的防雷保護(hù)接線與之配合，方能確保安全。十二、小 結(jié) 工頻電壓升高的倍數(shù)雖然不大，一般不會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的絕緣直接造成

16、危害，但是它在絕緣裕度較小的超高壓輸電系統(tǒng)中仍受到很大的注意。 電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的幾種工頻電壓升高為：1）空載長(zhǎng)線電容效應(yīng) 2）不對(duì)稱短路 3）甩負(fù)荷。u諧振過(guò)電壓可分為如下三種形式：線性諧振過(guò)電壓、鐵磁諧振過(guò)電壓和參數(shù)諧振過(guò)電壓。 u鐵磁諧振的條件： 、外界“激發(fā)”、等效電路電阻足夠小。 u對(duì)鐵磁諧振電路，在同一電源電勢(shì)作用下，回路可能有不只一種穩(wěn)定工作狀態(tài)。 u鐵磁元件的非線性是產(chǎn)生鐵磁諧振的根本原因。u 電力系統(tǒng)中的鐵磁諧振過(guò)電壓常發(fā)生在非全相運(yùn)行狀態(tài)中。CL1十三、小 結(jié)間歇性電弧接地過(guò)電壓。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)生在大氣中的開(kāi)放性電弧往往要到工頻電流過(guò)零時(shí)才能熄滅；而在強(qiáng)烈去電離的條件下，電弧往

17、往在高頻電流過(guò)零時(shí)就能熄滅。 對(duì)付斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓的防護(hù)措施有：采用中性點(diǎn)有效接地方式和采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。空載線路合閘時(shí)，產(chǎn)生過(guò)電壓的根本原因是電容、電感的振蕩，其振蕩電壓疊加在穩(wěn)態(tài)電壓上所致。最不利的情況是，電源電壓峰值時(shí)合閘空載線路，沿線路傳播到末端的電壓波（將在開(kāi)路末端發(fā)生全反射），電壓增大到電源電壓的2倍。如果是重合閘，線路上有一定殘余電荷和初始電壓，振蕩將更加激烈。三相重合閘情況最嚴(yán)重，過(guò)電壓可以增大到電源電壓的3倍。 切空線過(guò)電壓在220kV及以下高壓線路絕緣水平的選擇中有重要的影響，采取措施消除或降低這種操作過(guò)電壓有重大的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)意義。主要措施如下： 1）采用不重

18、燃斷路器 2）加裝并聯(lián)分閘電阻 3）線路上裝設(shè)泄流裝置 4）利用避雷器來(lái)保護(hù)。 在切斷100A以上的交流電流時(shí)，開(kāi)關(guān)觸頭間的電弧通常都是在工頻電流自然過(guò)零時(shí)熄滅的；但當(dāng)被切斷的電流較小時(shí)，電弧往往提前熄滅，亦即電流會(huì)在過(guò)零之前就被強(qiáng)行切斷（截流現(xiàn)象）。 產(chǎn)生切除空載變壓器過(guò)電壓的原因是流過(guò)電感的電流在到達(dá)自然零值之前就被斷路器強(qiáng)行切斷，從而迫使儲(chǔ)存在電感中的磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量而導(dǎo)致電壓的升高。 變壓器等效電容 CT 上出現(xiàn)的最大電壓 影響切除空載變壓器過(guò)電壓的因素主要有：斷路器性能和變壓器參數(shù)。 變壓器的特征阻抗。十四、小結(jié) 研究電力系統(tǒng)過(guò)電壓的方法及優(yōu)缺點(diǎn)； 電力系統(tǒng)過(guò)電壓的分類； EMTP的基本數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法；十五、小 結(jié) 電力系統(tǒng)絕緣配合的根本任務(wù)是：正確處理過(guò)電壓和絕緣這一對(duì)矛盾，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)供電的目的。 絕緣配合的核心問(wèn)題是確定各種電氣設(shè)備的絕緣水平，它是絕緣設(shè)計(jì)的首要前提，往往以各種耐壓試驗(yàn)所用的試驗(yàn)電壓值來(lái)表示。 以兩級(jí)配合為基本原則的慣用法至今仍在廣泛應(yīng)用。 隨著輸電電壓的提高，絕緣配合統(tǒng)計(jì)法的經(jīng)濟(jì)效益越來(lái)越顯著，只能用于輸變電設(shè)備的外絕緣。采用統(tǒng)計(jì)法作絕緣配合的前提是充分掌握作為隨機(jī)變量的各種過(guò)電壓和各種絕緣電氣強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)特性（概率密度、分布函數(shù)等）。 在實(shí)際工程中采用I