第一章 电介质的电气强度
1.1气体放电的基本物理过程
1.高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其他复合介质。
2.气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。
3.电离：指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程。
4.带电质点的方式可分热电离、光电离、碰撞电离、分级电离。
5.带电质点的能量来源可分正离子撞击阴极表面、光电子发射、强场发射、热电子发射。
6.带电质点的消失可分带电质点受电场力的作用流入电极、带电质点的扩散、带电质点的复合。
7.附着：电子与气体分子碰撞时，不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子，也可能发生电子附着过程而形成负离子。
8.复合：当气体中带异号电荷的粒子相遇时，有可能发生电荷的传递与中和，这种现象称为复合。
（1）复合可能发生在电子和正离子之间，称为电子复合，其结果是产生一个中性分子；
（2） 复合也可能发生在正离子和负离子之间，称为离子复合，其结果是产生两个中性分子。
9.1、放电的电子崩阶段
（1）非自持放电和自持放电的不同特点
宇宙射线和放射性物质的射线会使气体发生微弱的电离而产生少量带电质点；另一方面、负带电质点又在不断复合，使气体空间存在一定浓度的带电质点。因此，在气隙的电极间施加电压时，可检测到微小的电流。
由图1-3可知：
（1）在I-U 曲线的OA 段：
气隙电流随外施电压的提高而增大，这是因为带电质点向电极运动的速度加快导致复合率减小。当电压接近 时，电流趋于饱和，因为此时由外电离因素产生的带电质点全部进入电极，所以电流值仅取决于外电离因素的强弱而与电压无关。
（2）在I-U 曲线的B 、C 点：
电压升高至 时，电流又开始增大，这是由于电子碰撞电离引起的，因为此时电子在电场作用下已积累起足以引起碰撞电离的动能。电压继续升高至 时，电流急剧上升，说明放电过程又进入了一个新的阶段。此时气隙转入良好的导电状态，即气体发生了击穿。
（3）在I-U 曲线的BC 段：虽然电流增长很快，但电流值仍很小，一般在微安级，且此时气体中的电流仍要靠外电离因素来维持，一旦去除外电离因素，气隙电流将消失。
因此，外施电压小于 时的放电是非自持放电。电压达到 后，电流剧增，且此时间隙中电离过程只靠外施电压已能维持，不再需要外电离因素了。外施电压达到 后的放电称为自
持放电，
称为放电的起始电压。 10. 电子崩：电子将按照几何级数不断增多，类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。
电子崩的示意图：
A U 0U
B U 0U 0U 0U
11.电子碰撞电离系数 表示一个电子沿电场方向运动1cm 的行程所完成的碰撞电离次数平均值。
12.
如图1-5为平板电极气隙，板内电场均匀，设外界电离因子每秒钟使阴极表面发射出来的初始电子数为n 0
由于碰撞电离和电子崩的结果，在它们到达x 处时，电子数已增加为n ，这n 个电子在dx 的距离中又会产生dn 个新电子。
抵达阳极的电子数应为： 途中新增加的电子数或正离子数应为： 将式的等号两侧乘以电子的电荷，即得电流关系式： 13.汤逊理论
前述已知，只有电子崩过程是不会发生自持放电的。要达到自持放电的条件，必须在气隙内初始电子崩消失前产生新的电子（二次电子）来取代外电离因素产生的初始电子。
实验现象表明，二次电子的产生机制与气压和气隙长度的乘积（）有关。值较小时自持放电的条件可用汤逊理论来说明； 值较大时则要用流注理论来解释。 （1）过程与自持放电条件
由于阴极材料的表面逸出功比气体分子的电离能小很多，因而正离子碰撞阴极较易使阴极释放出电子。此外正负离子复合时，以及分子由激励态跃迁回正常态时，所产生的光子到达阴极表面都将引起阴极表面电离，统称为过程。 为引入系数。
设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于 过程，
电子总数增至 个。因在对系数进行讨论时已假设每次电离撞出一个正离子，故电
极空间共有（ －1)个正离子。由系数 的定义，此（ －1）个正离子在到达阴极
表面时可撞出 （
－1）个新电子，这些电子在电极空间的碰撞电离同样又能产生更多的正离子，如此循环下去。
自持放电条件为
：一个正离子撞击到阴极表面时产生出来的二次电子数
：电子碰撞电离系数
：两极板距离
（2）汤逊放电理论的适用范围
汤逊理论是在低气压、较小的条件下在放电实验的基础上建立的。 d a e n n α0=)1(00-=-=?d a e n n n n α?=x dx e n n 00αd
e I I α0=pd pd pd
γγγαd e ααd e αd e αγd e α1)1(=-d e αγγαd :αd
δ
因此，通常认为，＞0.26 cm(pd＞200 cm ? mmHg)时，击穿过程将发生变化，汤逊理论的计算结果不再适用，但其碰撞电离的基本原理仍是普遍有效的。
1.2气体介质的电气强度
1.空气间隙放电电压主要受到电场情况、电压形式以及大气条件的影响。
2.电场电压击穿物体：均匀电场的击穿、稍不均匀电场的击穿、极不均匀场的击穿。
3.均匀电场的击穿特性：电极布置对称，无击穿的极性效应；间隙中各处电场强度相等，击穿所需时间极短；直流击穿电压、工频击穿电压峰值以及50％冲击击穿电压相同；击穿电压的分散性很小。
4.稍不均匀电场的击穿特点：击穿前无电晕；无明显的极性效应；直流击穿电压、工频击穿电压峰值及50％冲击击穿电压几乎一致。
5.极不均匀场的击穿特性：电场不均匀程度对击穿电压的影响减弱；极间距离对击穿电压的影响增大；在直流电压中，直流击穿电压的极性效应非常明显；工频电压下，击穿都发生在正半周峰值附近。
6.负极性雷的三个阶段：先导过程、主放电过程、余光放电过程。
7.雷电过电压：是一种持续时间极短的脉冲电压，在这种电压作用下绝缘的击穿具有与稳态电压下击穿不同的特点。
8.雷电能对地面设备造成危害的主要是云地闪。
9.按雷电发展的方向可分为：下行雷在雷云中产生并向大地发展；
上行雷由接地物体顶部激发，并向雷云方向发展
10.下行负极性雷通常可分为3个主要阶段：先导过程；主放电过程；余光放电过程。
11.气隙击穿三个特点：最低静态击穿电压；在气隙中存在能引起电子崩并导致流注和主放电的有效电子；需要有一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿。
12.操作过电压：电力系统在操作或发生事故时，因状态发生突然变化引起电感和电容回路的振荡产生过电压，称为操作过电压。
13.操作冲击电压作用下的击穿特点：U形曲线、极性效应、饱和现象、分散性大、邻近效应。
14.提高气体击穿电压的措施：
电极形状的改进（使空间场强分布均匀，从而提高气体击穿电压。目的：以改善电场分布，提高间隙的击穿电压。）；空间电荷对原电场的畸变作用；极不均匀场中屏障的采用；提高气体压力的作用；高真空和高电压强度气体SF6的采用。
1.3固体绝缘表面的气体沿面放电
1.闪络：沿整个固体绝缘表面发生的放电称为闪络。在放电距离相同的，沿面闪络电压低于纯气隙的击穿电压。
2.高压绝缘子的分类：1）按结构分绝缘子、套筒、套管。2）按材料分电工陶瓷、钢化玻璃、硅橡胶、乙丙橡胶等有机材料。
3.界面：气体介质与固体介质的交界面称为界面。
4.沿面闪络电压的影响因素:
（一）固体绝缘材料特性
（二）介质表面的粗糙度
（三）固体介质与电极间的气隙大小
图1-22 均匀电场中不同介质的沿面闪络电压
（工频峰值）的比较
1-空气隙击穿2－石蜡3－瓷
4－与电板接触不紧密的瓷
5.滑闪放电是具有强垂直分量绝缘结构所特有的放电形式。
6.滑闪放电的条件：电场必须有足够的垂直分量；电场必须有足够的水平分量；电压必须是
交变的。
7.滑闪放电现象可用图所示的等效电路来解释：
图为套管绝缘子等效电路
C－表面电容R－体积电阻
r－表面电阻A－导杆B－法兰
8.污闪：污秽层受潮变成了覆盖在绝缘子表面的导电层，最终引发局部电弧并发展成沿面闪络，这就是污闪。
9.污闪的次数在几种外绝缘闪络中不算多，但是它造成的损失却是最大的。
10.污闪的发展过程：污秽层的形成、污秽层的受潮、干燥带形成与局部电弧产生、局部电弧发展成闪络。
11.污秽等级的划分及污秽度评定的方法：目前在世界范围内应用的最广泛的方法是等值盐密法。
12.提高沿面放电电压的措施：屏障、屏蔽、提高表面憎水性、消除绝缘体与电极接触面的缝隙、改变绝缘体表面的电阻率、强制固体介质表面的电位分布、提高污闪电压。
第二章液体的绝缘特性与介质的电气强度
1.液体电介质又称绝缘油，在常温下为液态，在电气设备中起绝缘、传热、浸渍及填充作用，主要用在变压器、油断路器、电容器和电缆等电气设备中。在断路器和电容器中的绝缘油还分别有灭弧和储能作用。
2.液体电介质有矿物绝缘油、合成绝缘油和植物油三大类。
2.1液体电介质的极化与损耗
1.非极性液体和弱极性液体电介质极化中起主要作用的是电子位移极化，其极化率为αe。
2.极性液体介质包括中极性和强极性液体介质这类介质在电场作用下，除了电子位移极化外，还有偶极子极化，对于强极性液体介质，偶极子的转向极化往往起主要作用。极性液体分子具有固有偶极矩。
3.非极性和弱极性液体介质的极化主要是电子位移极化。介质损耗主要来源于电导。
4.极性液体介质的介质损耗与粘度有关。极性分子在粘性媒质中作热运动，在交变电场作用下，电场力矩将使极性分子作趋向于外场方向的转动，在定向转动过程中，因摩擦发热（偶极子在转动过程中摩擦发热而引起的）而引起能量的损耗。
2.2液体电介质的电导
1.根据液体介质中离子来源的不同，离子电导可分本征离子电导和杂质离子电导两种。
2.华尔屯定律：与温度无关。
2.3液体电介质的击穿
1.液体电介质的击穿条件：碰撞电离和电子崩发展到一定大小。
2.气泡击穿理论的现象：气泡在两极间形成连续的气桥。
过程：气泡发生电离，产生高能电子，与液体分子发生碰撞，电离产生更多的气泡。
原因：气泡为什么电离？1）气体击穿场强比液体介质的击穿场强小。2）气泡中场强比液体介质大。
结论：由于气桥产生，形成导电通道，液体电介质击穿。
3.水桥击穿理论的现象：椭圆水球在电极间形成连续的水桥。
原因：水分子介电常数大，极化成椭球状，在电场作用下定向排列。
结论：由于水桥形成，在比较低的电压发生击穿。
4.小桥击穿理论的现象：杂质粒子在电极电场集中处聚集起来。
原因：杂质粒子在液体杂质中处于悬浮状态，杂质粒子介电常数比液体介质的大，在电场力的作用下，发生定向排列。
结论：杂质粒子存在，液体电介质击穿电压降低。
第三章 固体的绝缘特性与介质的电气强度
1.电介质的电气特性，主要表现为它们在电场作用下的导电性能、介电性能和电气强度，它们分别以四个主要参数，即电导率（或绝缘电阻率）、介电常数 、介质损耗角正切和击穿电场强度（简称击穿场强）来表示。
2.一切电介质在电场作用下都会出现极化、电导和损耗等电气物理现象。
3.1固体电解质的极化与损耗
1.电介质的介电常数也称为电容率，是描述电介质极化的宏观参数。电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示，它与该介质分子的极性强弱有关，还受到温度、外加电场频率等因素的影响。
2.
D 、
E ——分别为电介质中电通量密度、宏
观电场强度。
3.介质损耗：在电场作用下没有能量损耗的理想介质是不存在的，实际电介质中总有一定的
能量损耗，包括由电导引起的损耗和某些有损极化引起的损耗，总称为介质损耗。
4.绝缘材料的介质损耗角正切就是损耗角δ的正切值，可直接用tanδ表示。绝缘材料的损耗角δ是在其上的外施电压与由此产生的电流之间的相位差的余角。
它是由介质电导以及介质极化的滞后效应所引起的。如图所示：
5.固体无机电介质的介质损耗：（1）无机晶体：介质损耗主要来源于电导。（2）无机玻璃：玻璃的介质损耗可以认为主要由三部分组成：电导损耗、松弛损耗和结构损耗。（3）陶瓷可以分为含有玻璃相和几乎不含玻璃相两类，第一类陶瓷是含有大量玻璃相和少量微晶的结构，其介质损耗主要由三部分组成：玻璃相中离子电导损耗、结构较松的多晶点阵结构引起的松弛损耗以及气隙中含水引起的界面附加损耗，tanδ相当大。
6.固体有机电介质的介质损耗：（1）非极性有机介质：介质损耗主要是由杂质电导引起的， 被广泛用作工频和高频绝缘材料。（2）极性有机介质：主要决定于极性基的松弛损耗，因而在高频下的损耗也很大，不能作为高频介质应用。
7.非极性固体电介质只能发生电子位移极化，而极性固体电介质不仅发生电子位移极化，还有极性分子的转向极化。
8.无机晶体介质损耗主要来源于电导，无机玻璃包括了热离子极化和松弛效应，陶瓷介质的tanδ相差很大；
9.非极性有机介质损耗由杂质电导引起，极性有机介质在不同状态下 变化很大。
10.固体电介质的电导按导电载流子种类可分为离子电导和电子电导两种，前者以离子为载流子，而后者以自由电子为载流子。在弱电场中，主要是离子电导。 ε
11.晶体介质的离子来源有两种：本征离子电导和弱束缚离子电导。
12.电介质中导电电子的来源包括来自电极和介质体内的热电子发射，场致冷发射及碰撞电离，而其导电机制则有自由电子气模型、能带模型和电子跳跃模型等。
13.隧道效应：对于具有能量u﹤u0的微观粒子，粒子可以由区域I穿过势垒II到达区域III 中，并且粒子穿过势垒后，能量并没有减少，仍然保持在区域I时的能量，这种现象通常形象化地称为隧道效应。
现象：电子穿过势垒，电子从I区到达III区。
条件：强电场，势垒高度不是很高、厚度很薄。
原因：在强电场的作用下，势垒减少，势垒厚度X0减少。
结果：能量保持不变（能量平均值）。
14.电介质按水在介质表面分布状态的不同，可分为: 亲水电介质和疏水电介质。（1）亲水介质包括离子晶体、含碱金属的玻璃以及极性分子所构成的介质等，它们对水分子有强烈的吸引作用。
（2）
15.固体电介质的电导分为三类：离子电导、电子电导和表面电导。
16.离子电导和电子电导是一种体积电流，而表面电导是一种面电流。
3.3固体电介质的击穿
1.电介质的击穿：电介质在强电场下的电流密度按指数规律随电场强度增加而增加，当电场进一步增强到某个临界值时，电介质的电导突然剧增，电介质便由绝缘状态变为导电状态，这一跃变现象称为电介质的击穿。
2.发生击穿时的临界电压称为电介质的击穿电压，相应的电场强度称为电介质的击穿场强。
3.固体电介质的击穿中，常见的有热击穿、电击穿和不均匀介质局部放电引起击穿等形式。
4.瓦格纳热击穿理论：研究电介质发热和散热的理论。
作用（结论）：定义临界温度t和热击穿场强U。
5.电压作用时间很短，散热来不及进行的情况，称这种情况下的击穿为脉冲热击穿;电压长时间作用，介质内温度变化极慢的情况，称这种情况下的击穿为稳态热击穿。
6.按击穿发生的判定条件的不同，电击穿理论可分为两大类：以碰撞电离开始作为击穿判据。称这类理论为碰撞电离理论，或称本征电击穿理论。以碰撞电离开始后，电子数倍增到一定数值，足以破坏电介质结构作为击穿判据。称这类理论为雪崩击穿理论。
7.根据雪崩机理的不同，雪崩击穿分为：场致发射击穿和碰撞电离雪崩击穿。
8.局部放电引起电介质劣化损伤的机理是多方面的，但主要有如下三个方面：电的作用、热的作用、化学作用。
第七章输电线路和绕组中的波过程（主要参看PPT）
7.1均匀无损单导线上的波过程
1.波动方程及解
均匀无损单导线的单元等效电路
第1页，共2页 第2页，共2页 1. 在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压______。 2. 工程实际中，常用棒－板或_________电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。 3. 电介质的极化包括________、_________、 _________和夹层极化。 4. 传输线路的波阻抗与______和______有关，与线路长度无关。 5. 电磁波沿架空线路的传播速度为 。 6. 绝缘的试验一般分为_____________和_____________。 7. 降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平和防止________的有效措施。 8. 雷电放电过程包括_______、_________和__________三个阶段。 9. 沿面放电发展到整个表面空气层击穿的现象叫 。 10.________是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。 11.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_______秒的耐压时间。 12.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。 13．流注理论未考虑_____的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 14．不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K 将______。 A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 15. 波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是______。 A ． 电流为0，电压增大一倍 B ．电压为0，电流增大一倍 C ．电流不变，电压增大一倍 D ．电压不变，电流增大一倍 16．雷电绕过避雷线直击于线路的概率______。 A ．平原地区比山区高 B ．与系统接地方式有关 C ．平原地区比山区低 D ．与系统接地方式无关 17．在发电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用______。 A ． 避雷针和避雷器 B ．避雷针和避雷线 C ．避雷线和避雷器 D ．避雷线和接地装置 18．衡量电介质损耗的大小用______表示。 A.相对电介质 B.电介质电导 C.电介质极化 D.介质损失角正切 19．下列属于操作过电压类型的是______。 A.暂时过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.电弧接地过电压 20. 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是______。 A ．波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 B ．对于电源来说波阻抗与电阻是等效的 C ．线路越长，波阻抗越大 D ．波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 21．电晕放电是一种_________。 A ．自持放电 B ．非自持放电 C ．电弧放电 D ．均匀场中放电 22．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用______。 A ．汤逊理论 B ．流注理论 C ．巴申定律 D ．小桥理论 ( ) 23．对于输电线间的耦合系数12K 与21K 是相等的。 ( ) 24．对于同结构的杆塔山区的绕击率大于平原地区的绕击率。 ( ) 25．雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的雷电流叫耐雷水平。 ( ) 26．电介质的电导率随温度的升高而升高。 ( ) 27．绝缘电阻和吸收比测量试验属于破坏性试验。 ( ) 28．接地装置由接地体及接地线组成。 ( ) 29．防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。 ( ) 30．兆欧表有两个端子，即测量端与接地端。 ( ) 31．球-球或球-板间隙都属于极不均匀电场。 ( ) 32．在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。 33．名词解释:耐雷水平 （4分）34．简要论述汤逊放电理论。（4分） 35．什么是伏秒特性？伏秒特性有何意义？（4分） 36．切除空载线路过电压与切除空载变压器时产生过电压的原因有何不同？（7分） 37．分析波阻抗的物理意义及其与电阻的不同点。（7分） 38．某电厂有一圆油罐，直径10m ，高出地面10m ，用独立避雷针保护，要求针距罐壁至少5m ，试设计避雷针的高度？(10分) 39．有一直角电压波E 沿波阻抗为Z ＝500 的线路传播，线路末端接有对地电容C ＝0.0l μF 。画出计算末端电压的彼德逊等值电路，并计算线路末端电压波形；（7分） 40．为什么110kV 及以上线路一般采用全线架设避雷线的保护措施，而35kV 及以下线路不采用？（7分）
高电压技术考试试题答案 一、选择题（每小题1分共１５分） 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。 2、气体去游离的基本形式有漂移、扩散、复合、吸附效应。 3、气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表现为跳跃性的为火花放电。 4、根据巴申定律，在某一Pd的值时，击穿电压存在极小值。 5、自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间隙放电。 6、在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。 7、即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。 8、交流高电压试验设备主要是指高电压试验变压器。 9、电磁波沿架空线路的传播速度为C或真空中的光速。 10、一般当雷电流过接地装置时，由于火花效应其冲击接地电阻小于工频接地电阻。 11、线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率和绕击跳闸率。 12、为了防止反击，要求改善避雷线的接地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。 13、考虑电网的发展，消弧线圈通常处于过补偿运行方式。 14、导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特性。 15、在发电厂、变电所进线上，设置进线段保护以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波的陡度。 二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。（√） 3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护感应雷过电压。（√） 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×） 三、选择题（在每个小题的四个备选答案中，按要求选取一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后括号内。每小题1分共15分） 1、电晕放电是一种（ A ）。 A．自持放电B．非自持放电C．电弧放电D．均匀场中放电 2、SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（ D ）。 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 3、在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压（ A ）。 A.．小B．大C．相等D．不确定 4、减少绝缘介质的介电常数可以（ B ）电缆中电磁波的传播速度。 A．降低B．提高C．不改变D．不一定 5、避雷器到变压器的最大允许距离（ A ）。
高电压技术实验实验报告(二)
----高电压技术实验报告 高电压技术实验报告 学院电气信息学院
专业电气工程及其自动化
实验一．介质损耗角正切值的测量 一．实验目的 学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。 二．实验项目 1．正接线测试 2．反接线测试 三．实验说明 绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷： 绝缘介质的整体受潮； 绝缘介质中含有气体等杂质； 浸渍物及油等的不均匀或脏污。 测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法 及瓦特表法。目前，我国多采用平衡电桥法，特别是 工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电 压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操 作方法简介如下： ⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮 ⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱 ⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮 ⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框
⑼．+tg δ/-tg δ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮 ⑽．检流计电源插座 ⑾．接地 ⑿．低压电容测量 ⒀．分流器选择钮 ⒁．桥体引出线 1）工作原理： 原理接线图如图2-2所示，桥臂BC 接入标准电容C N （一般C N =50pf ），桥臂BD 由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成，桥臂AD 接入可调电阻R 3，对角线AB 上接入检流计G ，剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。 高压试验电压加在CD 之间，测量时只要调节R 3 和C 4就可使G 中的电流为零，此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有： BD CB AD CA U U U U = 即： BD CB AD CA Z Z Z Z = （式 2-1） 各桥臂阻抗分别为： X X X X CA R C j R Z Z ?+= =?1 4 44 41R C j R Z Z BD ?+= =? 3 3R Z Z AD == N N CB C j Z Z ?1= = 将各桥臂阻抗代入式2-1，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得： 3 4R R C C N X ? = 4 4 R C tg ??=?δ （式 2-2） 在电桥中，R4的数值取为=10000/π=3184（Ω），电源频率ω=100π，因此： QS1西林电桥面板图 QS1西林电桥面板图
高电压技术习题高电压与绝缘技术教研室
气体放电的基本物理过程 1、什么叫间隙的伏秒特性曲线?它有什么作用? 2、什么叫“污闪”?发生污闪的最不利的大气条件是什么? 3、一空气间隙的均匀电场，已知当极间距离S＝1mm、δ＝0.1时，击穿电压U b ＝800V。 〔1〕、定性画出巴森曲线。 〔2〕、如S=1cm，δ=0.01时，击穿电压U b=? 4、电晕产生的物理机理是什么？它有哪些有害影响？试列举工程上各种防晕措施的实例。 5、说明巴申定律的实验曲线的物理意义是什么？（要求作出曲线加以说明） 气体介质的电气强度 1、试举例提高气隙（气体间隙）击穿电压的各种方法。 2、一均匀电场、置于密度为δ的空气中，若已知极间距离S=1cm ，电子碰撞游离倍数α=3，阴极表面游离系数γ=0.035。问气隙能否被击穿？如何保持S不变，用什么方法可提高该气隙的击穿点压？ 3、某棒-板气隙的直流耐受电压与间隙距离S的关系曲线中 ①（正）棒-板的曲线斜率是否最大? ②已知在某S值下，（负）棒-板的耐受电压是1250KV，问它能否耐住1000KV （峰值）的工频交流电压？为什么？ 液体和固体介质的电气特性 1、画出电介质的等效电路（非简化的）及其向量图，说明电路中各元件的含义，指出介质损失角。 2、双层电介质串联，合闸于直流电源 ①定性划出I随时间t的变化曲线 ②指出吸收电流，说明产生它的原因（简答） ③已知，60秒电阻值为2500MΩ，15秒电阻值为1800MΩ（K合时为零时刻）， 问绝缘电阻和吸收比各是多少？
3、简述提高固体绝缘击穿电压的方法和热老化的象征。 4、说明极间隙的主要作用。说明变压器储油器中设隔气胶囊的目的。 5、为什么某些电容量较大的设备如电容器，长电缆，大容量电机等，经高压试验后，其接地放电时间要求长达5～10min？ 电气设备绝缘预防性试验 1、西林电桥试验题 〔1〕、测量C.T.(电压互感器)的高压绕组与低压绕组和地之间的绝缘的tgδ和Cx，使用西林电桥正接线还是反接线? 〔2〕、已知C n=50PF，R4=3184Ω，调节西林电桥平衡时R3=318.4Ω, C4=0.02uF，求Cx和tgδ。 〔3〕、利用倒相法测tgδ,倒相前测得tgδ1=1%，倒相后测得tgδ2=3%，测量时有无干扰?真值tgδ=? tg，绝缘电阻，2、①变压器整体受潮后下列数据与受潮前相比发生什么变化： 泄露电流，油的五次击穿电压平均值，②何谓总烃？达到注意值时应当怎样做？ 3、试画出用兆欧表测量绝缘套管体积电阻的接线图，并说明端子G 的作用是什么；如果在15s与60s时测得该套管的绝缘电阻为R15=1000MΩ，R60 =3000MΩ，那么该套管的绝缘电阻是多大？它的吸收比为多少？ 4、何谓容升效应，怎样预防。 绝缘的高电压试验 1、画出高效率多级冲击电压发生器（3级）接线图，并画出等效电路图，解释其高效性工作原理。 2、画出3种倍压整流电路图，比较优缺点。 3、对设备进行工频耐压试验时，耐压时间规定为多少？ 4、在进行雷电冲击试验电压测量时，能否用电阻型分压器，为什么？ 输电线和绕组中的波过程
高电压技术练习题（一） 一、填空题 1.描述气体间隙放电电压与气压之间关系的是（A）
A、巴申定律 B、汤逊理论 C、流注理论 D、小桥理论。 2.防雷接地电阻值应该（ A ）。 A、越小越好 B、越大越好 C、为无穷大 D、可大可小 3.沿着固体介质表面发生的气体放电称为（B） A电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电 4.能够维持稳定电晕放电的电场结构属于（C） A、均匀电场 B、稍不均匀电场 C、极不均匀电场 D、同轴圆筒 5.固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于（B） A、电击穿 B、热击穿 C、电化学击穿 D、闪络 6.以下试验项目属于破坏性试验的是（A ）。 A、耐压试验 B、绝缘电阻测量 C、介质损耗测量 D、泄漏测量 7.海拔高度越大，设备的耐压能力（B）。 A、越高 B、越低 C、不变 D、不确定 8.超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（B ） A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 9.变电站直击雷防护的主要装置是（A ）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 10.对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（C）。
A、直流电压 B、工频交流电压 C、高频交流电压 D、雷电冲击电压 11.纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（C）。 A、减小套管体电容 B、减小套管表面电阻 C、增加沿面距离 D、增加套管壁厚 12.由于光辐射而产生游离的形式称为（ B ）。 A、碰撞游离 B、光游离 C、热游离 D、表面游离答案：B 19.解释气压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（ A ） A、流注理论 B、汤逊理论 C、巴申定律 D、小桥理论 13测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是（ D ）。 A、绝缘整体受潮 B、存在贯穿性的导电通道 C、绝缘局部严重受潮 D、绝缘中的局部缺陷 14.设 S1、S2 分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线，要使设备受到可靠保护必须（ B ）。 A、S1高于S2 B、S1低于S2 C、S1等于S2 D、S1与S2 相交 15.表示某地区雷电活动强度的主要指标是指雷暴小时与（ B ）。 A、耐雷水平 B、雷暴日 C、跳闸率 D、大气压强 16.极不均匀电场中的极性效应表明（ D ）。 A、负极性的击穿电压和起晕电压都高 B、正极性的击穿电压和起晕电压都高 C、负极性的击穿电压低和起晕电压高 D、正极性的击穿电压低和起晕电压高
高电压技术试题第三套 一、填空题（每空1分，共20分） 1：在极不均匀电场中，击穿过程中的极性效应是 。 2：使气体分子电离因素有、__________及。 3：提高气体间隙击穿电压的措施有、、 、。 4：固体电介质击穿的主要形式有、、。 5：直流电压下电介质仅有所引起的损耗；交流电压下电介质既有损耗，又有损耗。 6：输电线路雷击跳闸率是指输电线路耐雷水平表示 7：变电站进线保护段的作用是。 8：局部放电的在线检测分为和两大类。
9：液体电介质的极化形式有电子位移极化和两种。 二：请选出下面各题中的正确答案（将所选择的答案号填在括号内。每题2分，共28分） 1. 电晕放电是局部范围内的（） a.自持放电 b.非自持放电 c.沿面放电 d.滑闪放电 2. 变电所中变压器到避雷器的最大允许电气距离与( ) a.侵入波的幅值成反比 b.避雷器残压成正比 c.变压器的冲击耐压值成反比 d.侵入波陡度成反比 3. 自持放电是指（） a、间隙依靠外界电离因素维持的放电过程。 b、间隙依靠自身的电离过程，便可维持间隙放电过程，去掉外界 电离因素，间隙放电仍能持续。 c、间隙放电时，无需外加电压。 4. 绝缘子的污闪是指污秽绝缘子在（）下的沿面闪络 a.过电压 b.工作电压 c.雷电冲击电压 d.操作冲击电压 5. 棒-板气体间隙，保持极间距不变，改变电极上所施加的直流电压 极性，棒为正极时，击穿电压为u棒+；棒为负极时，击穿电压为u棒-，则（）。 a、u棒+ >u棒- b、u棒+＜u棒- c、u棒+＝u棒-
6. u 50%表示（ ） a 、绝缘在该冲击电压（幅值）作用下，放电的概率为50% 它反映绝缘耐受冲击电压的能力。 ｂ．绝缘可能耐受的最大冲击电压。 ｃ．绝缘冲击放电电压的最大值。 7． 在大气条件下，空气间隙的击穿电压随空气相对密度的增大而（ ）： ａ．下降 ｂ. 不变 ｃ. 升高 8． 选择合理的绝缘配合（ ） 0 0 0 S1 u gm u gm u gm u u u S2 S2 S1 S1 S2 t t t (a) (b) (c) S1—被保护设备的伏秒特性，S2—避雷器的伏秒特性，u gm —系统最大工作电压 9． 平行板电极间充有两层电介质（沿电场方向叠放），已知两电介 质的相对介电系数εｒ1>εｒ2，在外加电压作用下，它们的场强分别为E 1和E 2则（ ）： a ．E 1= E 2 b. E 1> E 2 c. E 1< E 2 10. 在一般杆塔高度线路防雷设计时采用的雷电流计算波形是（ ） a.斜角波 b.标准冲击波 c.半余弦波 d.斜角平顶波 11. 一入射波电压从架空线进入电缆时，节点处的（ ）
《高电压试验技术》复习与考试题 1 ?画出工频交流电压试验回路的一般接线图，并解释其中各元件及设备的作用。 2. 工频交流电压试验回路中，调节电压的调压器有几种，各有何优缺点？ 3. 工频交流电压试验中，可能发生那些异常现象，为什么？如何避免或消除？ 4. 测量工频交流电压的方法有那几种？最常用的分压器是那一种，为什么？它的误差特性如何？ 5. 如要用球隙测量有效值为750kV的工频交流电压，请问球径至少为多大？为什么？ 6. 描述直流电压都用那几个量？请分别给出其定义（数学表达式表达或语言表达）。 7. 对于直流电压测量而言，高压静电电压表测得的是什么电压值？使用该值时对直流电压有什么要求？为什么？ 8. 试画出倍压整流电路的原理图，并解释其中各元件及设备的作用。为什么这种电路可以输出两倍变压器高压侧电压峰值的两倍？ 9. 直流电压测量通常使用那几种方法？要测那几个量？要求如何？ 10. 用高阻串联微安（或毫安）表进行直流电压测量时，高阻阻值应如何选取？为什么 11. 冲击电压发生器产生冲击电压的基本原理是什么？试画出其放电时的等值电路图，并指出其中各元件的作用。 12. 试给出雷电冲击电压近似计算法的计算表达式，并解释式中各物理量的含义。 13. 现有一冲击电压发生器，其放电等值电路中的各元件参数分别为：Rf=37.4欧，Rt=653 欧， C1=0.1微法，C2=0.011微法，求所产生的雷电冲击电压的波头时间Tf,波长时间Tt为多少？ 14. 可以用来测量雷电冲击电压的分压器有那几种？可以用来测量操作冲击电压的分压器有那几种？为什么？ 15. 试画出测量冲击电压的分压器测量系统的接线图，并指出其中各元件的作用。 16. 评价冲击电压测量系统动态特性的方法有几种？冲击电压测量系统阶跃波响应有那几个主要参数？ 17. 工频串级试验变压器的级数一般不超过3级，这主要是因为其容量利用率随级数的增加而减少而漏抗随级数的增加而增加； 18. 高压静电电压表测得的是交流电压的有效值，其突出的优点是输入阻抗极高; 19. 测量直流高电压一般用高欧姆电阻串连微安表；测量交流高电压一般用电容分压器、电阻 分压器配低压仪表或示波器；测量冲击高电压一般用电阻分压器、电容分压器、阻容串连分压器、阻 容并连分压器配合峰值电压表或示波器进行； 台直流高压串级发生器，级数n为3级，已知其左右柱电容器电容量相等，左右柱每级 20. 电容器电容量C均为0.02微法，交流电源的频率f为50赫兹，输出电压平均值U为900千 伏, 输出电流平均值I 为6毫安，问此时该发生器输出电压的脉动系数等于多少？是否满足试验标准的
浙江省2018年7月高等教育自学考试 高电压技术试题 课程代码：02653 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．我国国家标准规定的雷电冲击电压标准波形通常可以用符号________表示。（）A．(1.2±30%)μs B．(50±30%)μs C．1.2/50μs D．(1.2±20%)μs 2．同一固体电介质、相同电极情况下，直流电压作用下的击穿电压________工频交流电压（幅值）下的击穿电压。（） A．高于B．低于 C．等于D．无关于 3．三台串接的工频试验变压器装置中，每台工频试验变压器的容量是不同的，三台工频试验变压器的容量之比是（） A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．2∶1∶3 D．1∶3∶2 4．彼德逊法则提供了一种用________解决行波的折射、反射问题的方法。（）A．分布参数等值电路B．波动方程 C．网格法D．集中参数等值电路 5．为防止避雷器在内过电压下动作，35kV及以下的避雷器的工频放电电压应大于系统最大工作相电压的________倍。（） A．2 B．2.5 C．3 D．3.5 6．在输电线路防雷措施中，对于高杆塔，可以采取增加绝缘子串片数的办法来提高其防雷性能，因此规程规定，全高超过40m有避雷线的杆塔，每增高________应增加一片绝缘子。（） 1
A．5m B．7.5m C．10m D．12.5m 7．直配发电机母线装设电容器的目的是（） A．限制雷电流的大小B．降低侵入波陡度 C．降低侵入波的幅值D．抬高电缆首端冲击电压 8．空载线路工频电压升高的根本原因在于线路中________在感抗上的压降使得电容上的电压高于电源电压。（） A．电阻性电流B．电感性电流 C．电容性电流D．雷电流 9．我国对切除110-220kV空载变压器做过不少试验，在中性点直接接地的电网中，切除空载变压器引起的过电压一般不超过________相电压。（） A．2.5倍B．3倍 C．3.5倍D．4倍 10．500kV系统中，决定电气设备绝缘水平的主要因素是（） A．最大长期工作电压B．大气过电压 C．内部过电压D．不确定 二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11．流注理论认为电子的碰撞游离和空间光游离是形成________的主要因素。 12．在大气条件下，空气间隙击穿电压随空气相对密度的增大而________。 13．电介质的电导随温度的升高而________。 14．固体电介质的击穿形式有电击穿、热击穿和________。 15．介质损失角正切tgδ的测量对鉴定绝缘的________性缺陷最灵敏。 16．当线路末端开路时，入射波入侵到末端时将发生波的折射和反射，其折射系数等于________。 17．防雷接地装置可分为________和自然接地装置。 18．我国有关标准规定，________及以上输电线路应全线架设双避雷线。 2
单选题 描述气体间隙放电电压与气压之间关系的是（）。 A、巴申定律 B、汤逊理论 C、流注理论 D、小桥理论 答案：A 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第1章/第4节 难度：2 分数：1 防雷接地电阻值应该（）。 A、越小越好 B、越大越好 C、为无穷大 D、可大可小 答案：A 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第7章/第2节 难度：2 分数：1 沿着固体介质表面发生的气体放电称为（）。 A、电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电 答案：B 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第1章/第8节 难度：2 分数：1 能够维持稳定电晕放电的电场结构属于（）。 A、均匀电场 B、稍不均匀电场 C、极不均匀电场 D、同轴圆筒 答案：C 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第1章/第6节
分数：1 固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于（）。 A、电击穿 B、热击穿 C、电化学击穿 D、闪络 答案：B 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第3章/第3节 难度：2 分数：1 以下试验项目属于破坏性试验的是（）。 A、耐压试验 B、绝缘电阻测量 C、介质损耗测量 D、泄漏测量 答案：A 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第4章/第1节 难度：2 分数：1 海拔高度越大，设备的耐压能力（）。 A、越高 B、越低 C、不变 D、不确定 答案：B 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第2章/第3节 难度：2 分数：1 超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 答案：B 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第8章/第1节
《高电压技术》期末冲刺试卷(1) 1.流注理论未考虑( B )的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 2.极化时间最短的是( A )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( C )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（A ） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（ D ）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（ D ）。 A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极 7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( C ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（ B ） A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共18分) 1.固体电介质电导包括___表面____电导和_体积______电导。 2.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对__空间电荷__的阻挡作用，造成电场分布的改变。
3.电介质的极化形式包括_电子式极化__、__离子式极化_、__偶极子极化_和夹层极化。 4.气体放电现象包括__击穿_____和__闪络_____两种现象。 5.带电离子的产生主要有碰撞电离、__光电离____、_热点离_____、表面电离等方式。 6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续__60_____秒的耐压时间。 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为__集中性_____缺陷和__分散性____缺陷两大类。 8.在接地装置中，接地方式可分为_防雷接地_______、_保护接地_______、_工作接地_______。 9.输电线路防雷性能的优劣主要用__耐雷水平______和_雷击跳闸率________来衡量。 三、判断题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题的括号内对的打“√”，错的打“×”。 1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零， 因此电介质整体上对外没有极性。（对） 2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。（错） 3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。（错） 4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（错） 5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。（对） 四、名词解释题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 1.吸收比：指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。） 2.雷击跳闸率：指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数 3.雷暴日：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。 4.伏秒特性：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性 5.气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿 五、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分)
一、选择 1.流注理论未考虑( )的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 2.极化时间最短的是( )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极
7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8. 衡量电介质损耗的大小用（）表示。 A.相对电介质 B.电介质电导 C.电介质极化 D.介质损失角正切 9.以下哪种因素与tgδ无关。（） A.温度 B.外加电压 C.湿度 D.电压的频率 10.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( ) A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性 11.下列哪种电介质存在杂质“小桥”现象( ) A.气体 B.液体 C.固体 D.无法确定 12.构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击性主电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2。为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使( ) A.C1>>C2,R1>>R2
B.C1>>C2,R1<
华润电力焦作有限公司#1 泵站增容高压试验方案； 一、执行标准 1、本方案按照中华人民共和国电力行业标准的规定执行《电力设备预防性试验标准》GB50150-200； 2、《电业安全作业规和》2005 版 二、设备概况： 该试验包括10KV高压开关柜3台、2000KVA变压器一台、10KVPT柜1台，高压电缆电缆5根，配变 装置总容量为2000KVA： 三、施工部署 初步根据设备各部位的情况及甲方的要求，在甲方安排的停电时间内，确定施工员为7 人，其中项目 施工项目经理1 人，技术监督总监1 人，电气负责人1 人，土建负责人1 人，试验调试班组2人；在实施过程中可根据实际情况适当调整，以满足安全及生产需要。 三、组织管理措施 根据电气试验调试工作的特殊性要求，试验工作必须在设备停电状态下进行，为缩短停电时间和避免试验人员误入带电设备间隔事故的发生，因此需要甲、已双方单位密切协调配合、统一步调。 1 、试验工作前的准备工作： 甲方单位应向乙方单位提供完整的设备及线路图纸资料（包括各设备的合格证和技术参数表格等），以便乙方制定完善的工作方案。乙方向甲方提供的试验方案内容应包括：具体的施工内容和范围、工作人员 数量、停电时间以及需要停电的带电设备。甲方接到乙方施工方案后及时安排设备停电检修事宜。具体停电时间和范围经甲方有关部门确定后，及时与乙方连络并通知乙方到场开展工作时间。 2、试验工作现场施工： 出于对设备的熟知程度和安全的角度，所有现场的停送电倒闸操作均由甲方单位运行人员执行。乙方 应在正式接到甲方现场协调员的设备已停电的通知后，方可安排试验班组人员进入现场验电、放电、挂设 警示标志、围栏等安全防护措施。为了安全管理工作，试验工作开始时除甲方协调员及监督人在试验现场 协调工作以外，应避免其他闲杂人员在现场走动。试验工作中实验人员认真做好现场记录，实验完毕乙方应检查清理试验现场，确保无遗漏无错误方可撤离现场并通知甲方人员恢复供电。 3、乙方在试验工作完毕后，根据现场试验记录进行实验报告的编制，试验报告完成经乙方审核部门审核盖章后尽快送达甲方有关单位。 4、文明施工 施工现场周围要设置围栏、屏障等，并张贴标志或悬挂标志牌，防止有人误入，发生危险。施工现场 施工机具以及实验设备摆放整齐，不得随意放置。设备接线要求符合现场临时用电管理办法中的规定。施
高电压技术复习题 一、填空 1、除了电容器以外，其他电气设备中采用的绝缘材料往往希望介电常数较（）。 2、随着温度的升高，电介质的电导（）。 3、电缆越长，其绝缘电阻越（）。 4、电气设备绝缘受潮后，其吸收比（）。 5、断路器性能对（）过电压有很大影响。 6、用球隙测压器可以测量各种高电压的（）值。 7、山区的绕击率比平原地区的绕击率（）。 8、包在电极表面的薄固体绝缘层称为（）。 9、由于避雷线对导线的屏蔽作用，会使导线上的感应电压（）。 10、电气设备绝缘受潮时，其击穿电压将（）。 1、空载线路的合闸过电压属于（操作）过电压。 2、切除空载变压器过电压产生的根本原因是（）。 3、电气设备绝缘普遍受潮时，其介质损耗角正切值将（）。 4、切除空载变压器过电压产生的根本原因是（）。 5、杆塔高度增加，绕击率将（）。 6、除去绝缘油中固体杂质的主要方法是（）。 7、冲击电晕会使雷电波的陡度（）。 8、架空线中行波的速度为（）。 9、反映绝缘材料损耗特性的参数是（）。 10、标准大气条件下，湿度 h=（）。 1、标准雷电冲击电压波形为（）。 2、输电线路上避雷线的保护角越（）越好。 3、随着温度的升高，电气设备的绝缘电阻将（）。 4、在直流电压作用下，电介质损耗主要由（）所引起。 5、电场均匀程度越高，间隙的击穿场越强越（）。 6、雷电放电现象可用（）放电理论加以解释。 7、光辐射的波长越短，其光子的能量越（）。 8、雷电放电过程中，（）阶段的破坏性最大。 9、50KV的雷电波传到线路末端开路处世哲学，电压变为（）KV。 10、等值盐密是用来反映（）的参数。 二、判断题 1、阀片的伏安特性是线性的。 2、切除空载变压器过电压的根本原因是电弧重燃。 3、测量绝缘电阻时施加的是交流电压。 4、耐压试验属于非破坏性试验。 5、悬浮状态的水对绝缘油的危害比溶解状态的水要小。 6、汤逊放电理论适用于低气压，短气隙的情况。 7、确定电力变压器内部绝缘水平时应采用统计法。 8、铁磁谐振是一种过渡过程。 9、检查性试验属于非破坏性试验。 10、变压器内部绝缘受潮属于分布性缺陷。 1、电晕放电是极不均匀电场特有的一种非自持放电形式。 2、负离子形成对放电发展起抑制作用。 3、SF6电器内的放电现象可用汤逊放电理论加以解释。 4、220KV架空线路应全线架设避雷线。 5、球----球间隙属于稍不均匀电场。 6、避雷线对边相导线的保护角越小越好。 7、有时可能会在三线导线上同时出现雷电过电压。 8、主变压器门型构架上可以安装避雷针。 9、变压器油一般为强极性液体介质。 10、光辐射频率越低，其光子能量越低。（√） 1、气压升高时，电气设备外绝缘电气强度下降。 2、感应雷过电压的极性与雷电流极性相同。 3、负离子形成对气体放电发展起促进作用。 4、在棒极间隙中，正极性时的击穿电压比负极性时高。 5、电缆越长，其绝缘电阻值越大。 6、空气湿度越大，气隙的击穿电压越高。 7、可见光能引起交电离。 8、异号带电质点的浓度越大，复合越强烈。 9、自由电子的碰撞电离能力比负离子强。 10、均匀电场中，存在极性效应。 三、名词解释 1、绝缘的老化 2、巴申定律 3、雷暴日 4、沿面闪路 1、电晕放电 2、绝缘配合 3、雷击跳闸率 4、流注 1、感应雷过电压 2、组合绝缘 3、伏秒特性 4、沿面放电 四、问答题 1、测量工频高压的方法主要有哪些？ 2、简述变电所直击雷防护的基本原则？ 3、对电力系统内部过电压进行分类。 4、哪些情况下会导致电气设备绝缘热击穿？ 5、简述提高气体介质电气强度的主要方法。 6、检查电气设备绝缘状况时，为什么要进行综合分析判断？ 7、画出三角形接线三相进波时绕组的电位分布曲线。 8、输电线路防雷的具体措施主要有哪些？ 1、电气设备接地分哪几类？其目的各是什么？ 2、简答提高油间隙击穿电压的措施？ 3、画出单相变压器绕组末端接地时的电位分布曲线。 4、采用高真空为什么能提高间隙的击穿电压？ 5、简述内过电压的分类及特点？ 6、哪些因素会影响变压器绕组的波过程？ 7、简述变电所的雷害来源及相应的防护措施？ 8、避雷线的作用有哪些？ 1、良好绝缘和受潮绝缘的吸收现象有何不同？ 2、可采用什么方法来改善变压器绕阻的电位分布？ 3、画出单相变压器绕组末端开路时的电位分布曲线。 4、简述固体介质热击穿的发展过程。 5、简述切除空载线路过电压产生的根本原因及限制措施？ 6、SF6气体为什么能有较高的耐电强度？ 7、简述提高绝缘油电气强度的主要方法？ 8、耐压试验和检查性试验各有何优缺点？ 五、计算题 1、在mmHg p750 =，= t27℃的条件下测得一气隙的击穿电压峰值为 108KV，试近似求取该气隙在标准大气条件下的击穿电压峰值。 2、某变电站母线上有4条架空线（每条线波阻抗约为400Ω）和2条电缆 出线（每条线波阻抗约为32Ω），从一条架空线上入侵幅值为500KV的电 压波，试求进入电缆的电压波和电流波的幅值。 3、绘出图中所示电极的电压与电场强度分布曲线。 1、写出输电线路雷击跳闸率的计算式，并说明式中各符号的意义。 2、某变电站母线上有5条架空线（每条线波阻抗约为400Ω），母线上接有 一只阀型避雷器（其工作电阻为100Ω），从一条架空线上入侵幅值为600KV 的电压波，试求避雷器动作后流过的雷电流的幅值。 3、绘出图中所示电极的电压与电场强度分布曲线。 1、一充油的均匀电场间隙距离为30mm，极间施加工频击穿电压300KV。 若在极间放置一个屏障，其厚度分别为3mm和12mm。 求：油中的电场强度各比没有屏障时提高多少倍？ （设油的相对介电常数为2，屏障的相对介电常数为4）。 2、某一变电所的母线上有n条出线，各条线路的波阻抗相等，均是Z，如其 中某一线路落雷，有一幅值为 U的雷电波自该线路侵入变电所，试计算变 电所母线上的电压。 3、绘出图中所示电极的电压与电场强度分布曲线。 1．一充油的均匀电场间隙距离为30mm，极间施加工频击穿电压300KV。 若在极间放置一个屏障，其厚度分别为3mm和12mm。 求：油中的电场强度各比没有屏障时提高多少倍？ （设油的相对介电常数为2，屏障的相对介电常数为4）。 解： （1）mm d30 =,mm d3 2 =,2 1 = ε,4 2 = ε U d d U E 57 2 ) ( 2 1 2 2 2 1 = - - = ε ε ε ε 30 1 U E= ' 05 .1 1 1 = 'E E (2)mm d30 =,mm d12 2 =, 2 1 = ε,4 2 = ε
1、35KV及以下的输电线路为什么一般不采用全线架设避雷线的措施？ 答：35kv及以下电压等级的输电系统一般都为中性点不接地系统，当发生由雷电引起的冲击闪络后，随后出现的工频闪络电流很小，不能形成稳定的工频电弧，因此，不会引起线路跳闸，所以，当一相由于雷击而引起闪络后，仍能正常工作，这样虽不装设避雷线，雷击引起的闪络概率增大，但这种闪络不会导致线路跳闸而影响正常供电。故35kv及以下输电线路一般不架设避雷线，一相闪络后，再出现第二相闪络，形成相间短路，出现打的短路电流，才能引起线路跳闸，只有雷电流很大时才会出现这种情况。 2、说明变电所进线保护段的作用及对它的要求？ 答：变电所进线保护段的作用有两个：其一是限制雷电侵入波电压作用下流过避雷器的电流；其二是降低最终进入变电所雷电侵入波的波头陡度。 对进线保护段的要求：其应具有比线路更高的耐雷水平，这段线路的避雷线应具有更小的对导线的保护角，而全线无避雷线线路则当然在这段线路上架设避雷线。 3、避雷针的保护原理：当雷云放电时，使地面电场畸变，在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间以影响雷云闪光先导放电的发展方向，使雷闪对避雷针的放电，再经过接地装置将雷电引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。 4、输电线路的防雷措施：架设避雷线、降低塔杆接地电阻、架设耦合地线、采用不平衡绝缘方式、装设自动重合闸、采用消弧线圈接地方式、装设避雷器、加大绝缘。 5、为什么在低压侧装设避雷器？ 答：为了防止正、反变换过程出现的过电压，应在变压器的低压侧加装一组避雷器，完善变压器的防雷保护。
如果只在高压侧装设避雷器，当雷击高压侧线路时，避雷器动作，雷击电流流过接地电阻，并在接地电阻上产生电压降，低压侧此时没有避雷器，这一电压值低于低压侧中性点，而低压侧出现相当于经线路波阻抗接地，这一电压降绝大部分降作用于变压器低压绕组产生电流，通过电磁耦合作用，在高压侧感应出电动势的过程叫做反变换； 如果变压器低压侧落雷，作用于低压侧的冲击电压按照变比关系感应到高压侧，使高压绕组上出现过电压，而高压侧的绝缘裕度较低压侧小，可能引起高压侧首先击穿，这个过程叫正变换； 6、简述绝缘污闪：户外绝缘子在污秽状态下发射管的沿面放电闪络成为绝缘子的污闪。误会绝缘子的闪络往往发生在大气湿度很高等不利的气候条件下，此时闪络电压大大降低，可能在工作电压下发生闪络，从而加剧了事故的严重性。 措施：清除污秽层、提高绝缘子的表面耐潮性和憎水性、采用半导体釉绝缘子。 7、什么是介质损耗？为什么能用tanδ代替介质损耗？ 答：在交流电压下，介质的有功功率损耗为介质损耗。 当外加电压和频率一定时，P与戒指的物理电容C 成正比，对一定结构的试品而言，电容C 是定值，P与tanδ成正比，故对同类试品绝缘的优劣，可直接用tanδ代替介质损耗。 8、累积效应：随着施加冲击或工频试验电压次数增多，固体介质的击穿电压降下降的现象，称为累积效应。 9、非破坏性试验：是指在较低电压下，用不损伤设备绝缘的办法来判断绝缘缺陷的试验；（这类试验对发现缺陷有一定的作用和有效性，但是由于试验电压较低，发现缺陷的灵敏性不高） 破坏性试验：是用较高的电压来考验设备的绝缘水平。易于发现设备的集中性缺陷，考验设备绝缘水平，但由于电压较高，可能给被试品造成损伤。