高電壓總復(fù)習(xí)資料

1、高電壓總復(fù)習(xí)資料高電壓技術(shù)第一篇各類電介質(zhì)在高電場下的電氣特性第二篇電氣設(shè)備的絕緣試驗第三篇電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓與絕緣配合第一篇電介質(zhì)在高電場下的特性電介質(zhì)在電氣設(shè)備中作為絕緣材料使用按其物質(zhì)形態(tài)可分為：氣體介質(zhì) 液體介質(zhì) 固體介質(zhì)在電氣設(shè)備中：外絕緣:一般由氣體介質(zhì)（空氣）和固體介質(zhì)（絕緣子）聯(lián)合構(gòu)成 內(nèi)絕 緣:一般由固體介質(zhì)和液體介質(zhì)聯(lián)合構(gòu)成I氣體介質(zhì)的電氣特性一、 非自持放電和自持放電非自持放電：當(dāng)施加電壓UUc時電流值很小這個電流值需要外界電離因素才能維持這樣的放電稱非自持放電。自持放電當(dāng)UUo時電流劇增氣隙中的電離過程只靠外施電壓就 可以維持不再需要外部電離因素稱自持放電。二、湯遜理論

2、實質(zhì)：放電的主要原因是電子碰撞電離二次電子來 源于正離子撞擊陰極表面溢出電子溢出電子是維持氣體放電的必要 條件。自持放電條件：適用范圍：低氣壓短氣隙 pdkPa - cmpd過大時湯遜理論無法解釋：放電時間：很短 放電外形：具有分支的細(xì)通道擊穿電壓：與理論計算不一致陰極材料：無關(guān)三、流注理論流注發(fā)展過程初始電子崩（電子崩頭部電子數(shù)達到一定數(shù)量） t電場畸變 和加強-電子崩頭部正負(fù)空間電荷復(fù)合-放射大量光子-光電離- 崩頭處二次電子（光電子）-（向正空間電荷區(qū)運動）碰撞游離-二 次電子崩-（二次電子崩電子跑到初崩正空間電荷區(qū)域） 流注發(fā)展到 陰極氣隙被擊穿流注的形成過程）在光照下電子在強電場的作

3、用下形 成電子崩初崩發(fā)展到陽極時電子迅速與陽極中和） 離子的速度較慢暫 留的正離子加強了正離子與陰極之間的電場并使之畸變同時放出大 量的光子）光子又電離了附近的氣體形成二次電子崩二次電子崩的電 子迅速移向陽極方向在正電荷區(qū)域內(nèi)形成正負(fù)帶電粒子混合通道這 個電離通道稱流注。流注端部又有二次電子崩留下的正電荷進一步加強了電場促使更 多的新電子崩相繼產(chǎn)生并與之匯合使流注向前發(fā)展） 最后流注發(fā)展到 陰極將兩極接通導(dǎo)致氣隙空氣被擊穿。三、流注理論流注形成條件：電子崩發(fā)展到足夠的程度后電子崩中的空間電荷足以使原電場明顯畸變大大加強電子崩崩頭和崩尾 處的電場 電子崩中電荷密度很大復(fù)合頻繁放射出的光子在這部分

4、 很強電場區(qū)很容易成為引發(fā)新的空間光電離的輻射源二次電子主要 來源于空間光電離 氣隙中一旦形成流注放電由空間光電離自行維 持自持放電條件：四、不均勻電場中的放電過程極性效應(yīng)：由于高場 強電極極性的不同空間電荷的極性也不同對放電發(fā)展的影響也不同 這就造成了不同極性的高場強電極的電暈起始電壓的不同以及間隙 擊穿電壓的不同。判斷極性：極性取決于曲率半徑小的棒極的電位符號電極形狀 相同時取決于不接地棒極的電位。比較擊穿電壓的大?。何?、空氣間隙在各種電壓下的特性直流穩(wěn)態(tài)電壓交流電壓均勻電場：雷電沖擊電壓（伏秒特性）沖擊電壓操作沖擊電壓六、其他內(nèi)容大氣條件對氣隙擊穿特性的影響海拔高度的影響：提高氣體介質(zhì)電

5、氣強度的方法：改善電場分布改變氣體的狀態(tài)和 種類沿面放電及防污對策H液體和固體的電氣強度一、電介質(zhì)的極 化、電導(dǎo)和損耗 極化類型和極化特點 液體和固體的電導(dǎo)類型電介質(zhì)的損耗二、液體介質(zhì)的擊穿純凈的液體擊穿：電擊穿理論氣泡擊 穿理論含雜質(zhì)的液體擊穿：“小橋”擊穿理論影響液體擊穿電壓的因 素：三、固體介質(zhì)的擊穿電擊穿電子崩理論固有擊穿理論佛羅利希理 論希布爾理論熱擊穿：發(fā)熱散熱與溫度的關(guān)系電化學(xué)擊穿 （電老化）： 電離性老化、電導(dǎo)性老化、電解性老化、表面漏電起痕及電蝕損三、 固體介質(zhì)的擊穿累積效應(yīng)：極不均勻電場中當(dāng)作用在固體介質(zhì)上的電 壓為幅值較低或作用時間較短的沖擊電壓時會在固體介質(zhì)中形成局 部

6、損傷或不完全擊穿這些不完全擊穿每施加一次沖擊電壓就向前延 伸一步隨著加壓次數(shù)的增加介質(zhì)的擊穿電壓也隨之下降這種現(xiàn)象稱 累積效應(yīng)。四、組合絕緣的電氣強度介質(zhì)界面與等位面重合介質(zhì)界面是電纜 芯線的同芯圓筒第二篇電氣設(shè)備的絕緣試驗整體性缺陷絕緣缺陷局 部性缺陷非破壞性試驗絕緣試驗破壞性試驗I破壞性試驗一、絕緣電阻的測量絕緣電阻吸收比極化指數(shù)？ ？ ？ ？二、介質(zhì)損耗角正切的測量 tg 3是絕緣品質(zhì)的重要指標(biāo)測量 tg 3是判斷電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的靈 敏有效的方法tg 3能反映絕緣的整體性缺陷（全面老化）和小容量試品 中的嚴(yán)重局部性缺陷tg 3隨電壓變化的曲線可以判斷絕緣是否受潮 含有氣泡及老化的程度大

7、容量的設(shè)備絕緣存在局部缺陷時應(yīng)盡可能 將設(shè)備解體后分解測量進行分析二、tg 3的測量方法西林電橋法斜波 波形分析法過零相位比較法異頻電源法三、 局部放電的測量電氣設(shè)備 絕緣內(nèi)部常存在一些缺陷如氣泡和氣隙。在強電場下這些缺陷會發(fā)生局部放電局部放電產(chǎn)生的同時有熱、聲、臭氧、氧化氮等產(chǎn)生腐蝕絕緣材料引起絕緣老化最后導(dǎo)致整個絕 緣在正常電壓下發(fā)生擊穿。因此局部放電的測量可以有效地檢測出絕緣內(nèi)部的局部缺陷的存在、發(fā)展情況。視在放電量放電能量四、電壓分布的測量在工作電壓的作用下沿 著絕緣結(jié)構(gòu)的表面會有一定的電壓分布。表面比較清潔時其分布規(guī)律取決于絕緣結(jié)構(gòu)本身的電容和雜散電 容表面染污受潮時分布規(guī)律取決于表

8、面電導(dǎo)通過測量絕緣表面上的 電壓分布亦能發(fā)現(xiàn)某些絕緣缺陷。測量電壓分布最適用于那些由一系列元件串聯(lián)組成的絕緣結(jié)構(gòu)。清潔的懸式絕緣子H破壞性試驗一、工頻高壓試驗 產(chǎn)生工頻高 壓的方法試驗變壓器串聯(lián)諧振 試驗變壓器：電流容量 容升效應(yīng)容 升效應(yīng)：在通過試驗變壓器施加工頻高壓時往往在容性試品上產(chǎn)生“容升”效應(yīng)也就是說實際作用到試品上的電壓值會超過按變比高壓 側(cè)所應(yīng)對應(yīng)輸出的電壓值。試品的電容及試驗變壓器的漏抗越大容升效應(yīng)越明顯。自耦式串級變壓器二、直流高壓試驗半波整流回路脈動系數(shù)倍壓整流回路直流串級發(fā)生器三、沖擊高壓試驗沖擊電壓發(fā)生器原理： 并 聯(lián)充電、串聯(lián)放電皿電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測定義： 通過對絕

9、緣的試驗 和各種特性的測量可以了解并評估絕緣在運行過程中的狀態(tài)從而能 早期發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)稱絕緣檢測與診斷技術(shù)定義：研究如何根據(jù)電氣 設(shè)備的工作狀態(tài)來確定維修工作的內(nèi)容和時間制定維修方案這種維 修方式稱狀態(tài)維修或欲知維修。根據(jù)診斷規(guī)則的不同可將診斷方法分為三類：邏輯診斷、模糊診 斷、統(tǒng)計診斷。第三篇系統(tǒng)內(nèi)部過電壓與絕緣配合一、線路和繞組中的波過程 單導(dǎo)線波過程等值電路、波動方程及其解一、線路和繞組中的波過程波的折射與反射（）線路末端開路：末端電壓加倍電流變零（）線 路末端接地：末端電流加倍電壓變零（）線路末端接負(fù)載：則電壓和 電流都無反射分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路的電阻有相同 的量綱但物

10、理意義上有著以下幾點本質(zhì)的不同： 為了區(qū)別不同方向的 行波Z的前面應(yīng)有正負(fù)號。波阻抗表示向同一方向傳播的電壓波和電流波之間比值的大小電 磁波通過波阻抗為Z的無損線路時其能量以電磁能的形式儲存于周 圍介質(zhì)中而不像通過電阻那樣被消耗掉。波阻抗Z表示了線路中同方向傳播的電流波與電壓波的數(shù)值關(guān)系 波阻抗的數(shù)值只和導(dǎo)線單位長度的電感、電容有關(guān)而與線路長度無 關(guān)。二、雷電及防雷保護裝置雷云的放電過程：先導(dǎo)階段主放電和迎面先導(dǎo)階段-余輝階段雷電參數(shù)：雷暴日雷暴小時地面落雷密度雷架空線路絕緣水平的確定泄漏距離和泄漏比距各種過電壓下絕電流雷道波阻抗防雷保護裝置和接地裝置三、電力系統(tǒng)防雷保護輸電線路的耐雷性能指標(biāo)

11、：耐雷水平和雷擊跳閘率（）雷擊桿塔的耐雷水平：雷擊桿 塔的跳閘率：（）繞擊耐雷水平：繞擊跳閘率：三、電力系統(tǒng)防雷保 護建弧率：線路著雷并且雷電流超過線路的耐雷水平引起線路絕緣發(fā) 生沖擊閃絡(luò)時由于沖擊閃絡(luò)時間很短不會引起線路跳閘但若雷電消 失后由工作電壓產(chǎn)生的工頻電弧繼續(xù)穩(wěn)定存在則將造成跳閘從沖擊 閃絡(luò)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定工頻電弧的概率稱建弧率。三、電力系統(tǒng)防雷保護變電所的進線段保護為了防止雷電直擊變電所附近的導(dǎo)線導(dǎo)致流過避雷器的雷電流幅值和波頭陡度超過允 許值而在線路進線km范圍內(nèi)裝設(shè)防雷裝置以加強該段進線的防雷 措施這種保證變電所不受經(jīng)過進線引進的雷電波的破壞而設(shè)置的防 雷保護稱為進線段保護。進線段的作

12、用：）雷電過電壓波在流過進線段時因沖擊電暈而發(fā) 生衰減和變形降低了波前陡度和幅值） 限制流過避雷器的沖擊電流幅 值四、電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓切空載變壓器切空載長線空載線路合閘正 常合閘自動重合閘間歇電弧接地諧振過電壓 ：當(dāng)系統(tǒng)進行操作或發(fā)生 故障時某一回路自振頻率與電源頻率相等時將發(fā)生諧振現(xiàn)象導(dǎo)致系 統(tǒng)中某些部分（或設(shè)備）上出現(xiàn)的過電壓。工頻電壓升高空載長線的電容效應(yīng)不對稱短路突然甩負(fù)荷五、絕 緣配合絕緣配合的概念絕緣配合慣用法輸變電設(shè)備絕緣水平的確定緣子片數(shù)的計算泄露距離： 沿絕緣表面測得的兩個導(dǎo)電零部件之間或 導(dǎo)電零部件與設(shè)備界面之間的最短距離。(cm)泄露比距：外絕緣相地之間的泄露距離與系統(tǒng)

13、最高工作電壓之比即單位電壓下絕緣子表面的泄露距離。( cmkV )一、選擇題伴隨有能量損失的極化形式是( )。A 電子式極化 B 離子式極化 C 偶極子極化 D 無損極化下列絕緣試 驗方法中屬于破壞性試驗的是() 。A測絕緣電阻B測C測泄漏電流D工頻高壓試驗一無限長直角電 壓波從波阻抗為 Z 的線路傳向波阻抗為 Z 的線路在連接處發(fā)生反射 反射系數(shù)為()。ABCD 下列可以用來檢測絕緣子串電壓分布的工具或方法的是 () A 火花間隙 B 光電測桿 C 紅外熱像法 D 以上都是架空輸電線路防護 直擊雷的主要措施是裝設(shè)()。A 避雷器 B 避雷針 C 電阻 D 避雷線高桿塔防雷設(shè)計時采用的雷電 流計算波形是() A 斜角波 B 標(biāo)準(zhǔn)沖擊波 C 半余弦波 D 斜角平頂波 切空載變壓器引起的過電壓與變壓器的等值對地電容() A 成反比 B 成正比 C 呈指數(shù)關(guān)系 D 不確定 SF 氣體具有非常優(yōu)良的電氣性能但() A 對絕緣材料有腐蝕作用 B 不能在寒冷地區(qū)使用 C 滅弧能力不 如空氣 D 在電弧作用下會分解出有毒氣體解釋電壓較高、距離較長 的間隙中的氣體放電過程可用 () 。A 流注理論 B 湯遜理論 C 巴申定律 D 小橋理論二、填空題國家標(biāo) 準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形參數(shù)為提高氣體間隙擊穿電壓的方法總體可分為兩大類其