3、電氣設(shè)備的絕緣在長期運行過程中會發(fā)生一系列物理變化例如

1、.：.；本科生 考試試卷(樣卷)答案請分析棒板間隙中，棒為何種極性時電暈起始電壓高？為什么？答：棒板間隙中，棒為正極性時電暈起始電壓高。棒板間隙是典型的極不均勻電場。當(dāng)棒具有正極性時，間隙中出現(xiàn)的電子向棒運動，進入強電場區(qū)，開場引起電離景象而構(gòu)成電子崩。隨著電壓的逐漸上升，到放電到達自持、迸發(fā)電暈之前，在間隙中構(gòu)成相當(dāng)多的電子崩。當(dāng)電子崩到達棒極后，其中的電子就進入棒極，而正離子仍留在空間，相對來說緩慢地向板極挪動。于是在棒極附近，積聚起正空間電荷，而減少了緊貼棒極附近的電場，而略為加強了外部空間的電場。這樣，棒極附近的電場被減弱，難以呵斥流注，這就使得自持放電也即電暈放電難以構(gòu)成。當(dāng)棒具有負(fù)

2、極性時，陰極外表構(gòu)成的電子立刻進入強電場區(qū)，呵斥電子崩。當(dāng)電子崩中的電子分開強電場區(qū)后，電子就不再能引起電離，而以越來越慢的速度向陽極運動。一部分電子直接消逝于陽極，其他的可為氧原子所吸附構(gòu)成負(fù)離子。電子崩中的正離子逐漸向棒極運動而消逝于棒極，但由于其運動速度較慢，所以在棒極附近總是存在著正空間電荷。結(jié)果在棒極附近出現(xiàn)了比較集中的正空間電荷，而在其后那么是非常分散的負(fù)空間電荷。負(fù)空間電荷由于濃度小，對外電場的影響不大，而正空間電荷將使電場畸變。棒極附近的電場得到加強，因此自持放電條件易于得到滿足、易于轉(zhuǎn)入流注而構(gòu)成電暈放電。所以，棒為正極性時電暈起始電壓比負(fù)極性時略高。評分規(guī)范：此題共15分。

3、回答正極性時電暈起始電壓高，得3分；闡明并分析，共12分，每個方面得6分。丈量介損值能發(fā)現(xiàn)哪些缺陷？為什么有時會測到負(fù)的介質(zhì)損耗值，假設(shè)用QS1電橋測試得到負(fù)值，應(yīng)該如何來計算？ 答：介質(zhì)損耗角是絕緣預(yù)防性實驗的主要工程之一。它在發(fā)現(xiàn)絕緣整體受潮、劣化等缺陷方面比較靈敏有效，尤其是對小型電氣設(shè)備。因此介損值的丈量在絕緣實驗中占有重要位置。丈量中，電橋上顯示負(fù)的值能夠有以下緣由：規(guī)范電容器受潮CN線的接頭接觸不好，尤其是三叉口插頭的焊接頭零落電場干擾磁場干擾用QS1電橋測介質(zhì)損耗值。當(dāng)出現(xiàn)負(fù)值時，從電橋構(gòu)造上看C1由原來與R4并聯(lián)變?yōu)榕cR3并聯(lián)。由電橋平衡方程可得出計算公式式中 試品實踐出現(xiàn)的負(fù)

4、介損值； -C4從電橋上所讀得的“-丈量值評分規(guī)范：此題共20分。第一問，得4分；第二問，得8分；第三問，闡明得2分，列出公式得6分。如下圖為進展絕緣部分放電實驗的原理接線圖。HV為交流高壓實驗源，Z為低通濾波器，Cx為被試品電容，其值為2000pF。Ck為耦合電容，其值為200pF。由Cm和Rm組成檢測阻抗。當(dāng)HV到達一定的實驗電壓時，假設(shè)Ck上產(chǎn)生了5pC的部分放電量，請問由此要素可誤解為Cx上發(fā)生了多少pC的視在部分放電量？請推導(dǎo)闡明15分 1當(dāng)Cx發(fā)生放電時，試品Cx兩端產(chǎn)生的瞬變電壓 在檢測阻抗上建立的電壓是 2而當(dāng)Ck發(fā)生放電時，耦合電容Ck兩端產(chǎn)生的瞬變電壓 在檢測阻抗上建立的電

5、壓是 從而，根據(jù)檢測阻抗上測得的電壓值，可發(fā)現(xiàn)下面的關(guān)系所以，當(dāng)Ck上產(chǎn)生了5pC的部分放電量，能夠誤解成Cx上產(chǎn)生了50pC的放電量。評分規(guī)范：此題共15分。計算公式及其推導(dǎo)，得10分；計算結(jié)果正確，得5分。根據(jù)變壓器油的色譜分析數(shù)據(jù)診斷變壓器內(nèi)部缺點的原理是什么？答：電力變壓器絕緣多系油紙組合絕緣，內(nèi)部埋伏性缺點產(chǎn)生的烴類氣體來源于油紙絕緣的熱裂解，熱裂解的產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速度以及生成烴類氣體的不飽和度，取決于缺點點的能量密度。缺點性質(zhì)不同，能量密度亦不同，裂解產(chǎn)生的烴類氣體也不同，電暈放電主要產(chǎn)生氫，電弧放電主要產(chǎn)生乙炔，高溫過熱主要產(chǎn)生乙烯。缺點點的參量不同，上述各種氣體產(chǎn)生的速率也不同。

6、這是由于在油紙等碳氫化合物的化學(xué)構(gòu)造中因原子間的化學(xué)鍵不同，各種鍵的鍵能也不同。含有不同化學(xué)鍵構(gòu)造的碳氫化合物有程度不同的熱穩(wěn)定性，因此得出絕緣油隨著缺點點的溫度升高而裂解生成烴類的順序是烷烴、烯烴和炔烴。同時，又由于油裂解生成的每一烴類氣體都有一個相應(yīng)最大產(chǎn)氣率的特定溫度范圍，從而導(dǎo)出了絕緣油在變壓器的各不一樣的缺點性質(zhì)下產(chǎn)生不組份、不同含量的烴類氣體的簡單判據(jù)。評分規(guī)范：此題共10分。答到“缺點性質(zhì)不同，能量密度不同，裂解產(chǎn)生的烴類氣體不同，那么可得4分，有相關(guān)闡明，得6分。電、熱擊穿的機理分別是什么？影響油紙組合絕緣擊穿電壓的要素有哪些？ 答：電擊穿機理：在電場作用下，當(dāng)電場強度足夠大時

7、，介質(zhì)內(nèi)部的電子帶著從電場獲得的能量，急劇地碰撞它附近的原子和離子，使之游離。因游離而產(chǎn)生的自在電子在電場的作用下又繼續(xù)對其他原子或離子發(fā)生碰撞，這個過程不斷地開展下去，使自在電子越來越多，在電場作用下定向流動的自在電子多了，如此，不斷循環(huán)下去，終于在絕緣構(gòu)造中構(gòu)成了導(dǎo)電通道，絕緣性能就完全被破壞。熱擊穿機理：在電場的作用下，由于環(huán)境溫度過高或由于內(nèi)部損耗所產(chǎn)生的熱量使絕緣溫度升高，導(dǎo)致分子的無規(guī)那么運動加劇，自在電子增多假設(shè)發(fā)熱量大于向周圍媒質(zhì)散出的熱量，那么溫度繼續(xù)將不斷上升，隨著溫度不斷升高，介質(zhì)損耗，走漏電流不斷添加，這樣溫度和損耗交相遞增，進入惡性循環(huán)形狀，直至絕緣發(fā)生燒焦、開裂或是

8、部分熔化，最后導(dǎo)致?lián)舸Ｓ绊懹图埥M合絕緣擊穿電壓的主要要素如下：電壓作用時間的長短。電壓作用時間對油紙絕緣的電氣強度的影響很大。介質(zhì)厚度。單純添加介質(zhì)厚度對提高絕緣的電氣強度的收效是有限的。由于增厚絕緣層普通添加紙的層數(shù)后，絕緣上的平均場強降低，并且紙中弱點重合時機減小，從而使擊穿電壓得到提高，但極間間隔 的增大使邊緣效應(yīng)更嚴(yán)重，且對散熱更加不利，這樣使擊穿電壓的提高遭到部分抵消，過度增厚絕緣實踐上會因熱性能變劣而適得其反。油壓。提高油壓可以提高油紙組合絕緣的工頻長時間作用下的電氣強度。部分放電。部分放電對油紙組合絕緣的長期電氣強度有很大影響。必需經(jīng)過改善電場構(gòu)造和減少雜質(zhì)含量特別是含水量來降低部分放電量。評分規(guī)范：此題共20分。電擊穿機理表達，得4分；熱擊穿機理表達，得4分；組合絕緣擊穿電壓的影響要素4個方面，共12分，每一方面3分。什么是電氣設(shè)備絕緣的老化？引起老化的主要緣由有哪些？絕緣資料的壽命與老化時間的關(guān)系是什么，請用圖表示？ 答：電氣設(shè)備的絕緣在長期運轉(zhuǎn)過程中會發(fā)生一系列物理變化例如固體介質(zhì)軟化或熔解等形狀變化、低分子化合物及增塑劑的揮發(fā)等和化學(xué)變化例如氧化、電解、電離、生成新物質(zhì)等，致使其電氣、機械及其他性能逐漸劣化例如電導(dǎo)和介質(zhì)損耗增大、變脆、開裂等，這種景象統(tǒng)稱為絕緣的老化