高電壓總復(fù)習(xí)資料

1、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)成高電壓總復(fù)習(xí)資料 氣體介質(zhì)的電氣特性一、非自持放電和自持放電高電壓總復(fù)習(xí)資料1.非自持放電： 當(dāng)施加電壓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。高電壓總復(fù)習(xí)資料二、湯遜理論實質(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

2、短氣隙，pd26.66kPa cm pd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)高電壓總復(fù)習(xí)資料三、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） 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，氣隙被擊穿高電壓總復(fù)習(xí)資料流注的形成過程1）在光照下，電子在強電場的作用下，形成電子崩，初崩發(fā)展到陽極時，電子迅速與陽極中和；2）離子的速度較慢，暫留的正離子加強了正離子與

3、陰極之間的電場，并使之畸變，同時放出大量的光子；高電壓總復(fù)習(xí)資料3）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；4）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。高電壓總復(fù)習(xí)資料三、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很強，電場區(qū)很容易成為引發(fā)新的空間光

4、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：高電壓總復(fù)習(xí)資料四、不均勻電場中的放電過程1.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。2.比較擊穿電壓的大?。焊唠妷嚎倧?fù)習(xí)資料五、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 操作沖擊電壓高電壓總復(fù)習(xí)資料六、其他內(nèi)容1大氣條件對氣

5、隙擊穿特性的影響 海拔高度的影響：2.提高氣體介質(zhì)電氣強度的方法： 改善電場分布；改變氣體的狀態(tài)和種類高電壓總復(fù)習(xí)資料 液體和固體的電氣強度一、電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗 高電壓總復(fù)習(xí)資料二、液體介質(zhì)的擊穿1.純凈的液體擊穿： 電擊穿理論；氣泡擊穿理論2.含雜質(zhì)的液體擊穿： “小橋”擊穿理論3.影響液體擊穿電壓的因素：高電壓總復(fù)習(xí)資料三、固體介質(zhì)的擊穿1.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2.熱擊穿：發(fā)熱散熱與溫度的關(guān)系3.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高電壓總復(fù)習(xí)資料三、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

6、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)。高電壓總復(fù)習(xí)資料四、組合絕緣的電氣強度高電壓總復(fù)習(xí)資料第二篇 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 破壞性試驗高電壓總復(fù)習(xí)資料 破壞性試驗一、絕緣電阻的測量2吸收比高電壓總復(fù)習(xí)資料二、介質(zhì)損耗角正切的測量tg是絕緣品質(zhì)的重要指標(biāo)，測量tg是判斷電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的靈敏有效的方法 tg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隨電

7、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 高電壓總復(fù)習(xí)資料二、 tg的測量方法高電壓總復(fù)習(xí)資料三、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。高電壓總復(fù)習(xí)資料視在放電量放電能量高電壓總復(fù)習(xí)資料四、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

8、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)。高電壓總復(fù)習(xí)資料清潔的懸式絕緣子高電壓總復(fù)習(xí)資料 破壞性試驗一、工頻高壓試驗 1.產(chǎn)生工頻高壓的方法 試驗變壓器 串聯(lián)諧振 2.試驗變壓器：電流 容量高電壓總復(fù)習(xí)資料容升效應(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。 高電壓總復(fù)習(xí)資料自耦式串級變壓

9、器高電壓總復(fù)習(xí)資料二、直流高壓試驗 脈動系數(shù)高電壓總復(fù)習(xí)資料三、沖擊高壓試驗沖擊電壓發(fā)生器原理：并聯(lián)充電、串聯(lián)放電高電壓總復(fù)習(xí)資料 電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測定義：通過對絕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。高電壓總復(fù)習(xí)資料第三篇 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 等值電路、波動方程及其解高電壓總復(fù)習(xí)資料一、線路和繞組中的波過程（1）

10、線路末端開路： ，末端電壓加倍，電流變零（2）線路末端接地： ，末端電流加倍，電壓變零（3）線路末端接負(fù)載： ，則 電壓和電流都無反射高電壓總復(fù)習(xí)資料 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??；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)。 高電壓總復(fù)習(xí)資料二、雷電及防

11、雷保護裝置1.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2.雷電參數(shù)： 雷暴日，雷暴小時，地面落雷密度，雷電流，雷道波阻抗。高電壓總復(fù)習(xí)資料三、電力系統(tǒng)防雷保護1.輸電線路的耐雷性能指標(biāo)：耐雷水平和雷擊跳閘率（1）雷擊桿塔的耐雷水平： 雷擊桿塔的跳閘率：（2）繞擊耐雷水平： 繞擊跳閘率：高電壓總復(fù)習(xí)資料三、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。高電壓總復(fù)習(xí)資料三、電力系統(tǒng)防雷保護為了防止雷

12、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12km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。 進線段的作用： 1）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； 2）限制流過避雷器的沖擊電流幅值高電壓總復(fù)習(xí)資料四、電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓3.空載線路合閘 正常合閘 自動重合閘5.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。6.工頻電壓升高 空載長線的電容效應(yīng) 不對

13、稱短路 突然甩負(fù)荷高電壓總復(fù)習(xí)資料五、絕緣配合 泄漏距離和泄漏比距 各種過電壓下絕緣子片數(shù)的計算高電壓總復(fù)習(xí)資料1.泄露距離：沿絕緣表面測得的兩個導(dǎo)電零 部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備 界面之間的最短距離。（cm）2. 泄露比距：外絕緣相-地之間的泄露距離與 系統(tǒng)最高工作電壓之比，即單 位電壓下絕緣子表面的泄露距 離。（cm/kV） 高電壓總復(fù)習(xí)資料一、選擇題1.伴隨有能量損失的極化形式是（ ）。2.下列絕緣試驗方法中，屬于破壞性試驗的是（ ）。高電壓總復(fù)習(xí)資料3.一無限長直角電壓波從波阻抗為Z2的線路傳向波阻抗為Z1 的線路，在連接處發(fā)生反射，反射系數(shù)為（ ）。 A. B. C. D.4.下列可以用來檢測絕緣子串電壓分布的工具或方法的是（）高電壓總復(fù)習(xí)資料5.架空輸電線路防護直擊雷的主要措施是裝設(shè)（）。6.高桿塔防雷設(shè)計時采用的雷電流計算波形是（ ）高電壓總復(fù)習(xí)資料7.切空載變壓器引起的過電壓與變壓器的等值對地電容（ ）8SF6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.滅弧能力不如空氣高電壓總復(fù)習(xí)資料9.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 高電壓總復(fù)習(xí)資料二、填空題1.國家標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形參數(shù)為_.2.提高氣體間隙擊穿電壓的方法總