高电压复习1改
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一、是非题(T 表示正确、F 表示错误)( F )1、对于35kv 及以上的变电所,可以将避雷针装设在配电装置的构架上。
( F )2、为了防止反击,一般规程要求避雷针与被保护设备在空气中的距离大于3米。
( F )3、架空线路的避雷线保护角越大,保护范围也就越大。
( F )4、在发电机电压母线上装设电容器的作用是防止直雷击。
( F )5、通常以系统的最高运行线电压为基础来计算内部过电压的倍数。
( T )6、对于110kv 及以上的变电所,可以将避雷针装设在配电装置的构架上。
( T )7、在发电机电压母线上装设电容器的作用是限制侵入波的陡度。
( T )8、通常以系统的最高运行相电压为基础来计算内部过电压的倍数。
二、选择题1、两个不同波阻抗Z 1和Z 2的长线相连于A 点,当直角电流波长从Z 1上入射,传递至A 点时将发生折射与反射.则电流的反射系数βi 为 (B )A. 2112Z Z Z Z +-B. 2121Z Z Z Z +- C. 2112Z Z Z + D. 2122Z Z Z +2、我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为( C )A.s μ2.1 B. s μ5.1 C. s μ6.2 D. s μ103、 雷击线路附近大地时,当线路高10m ,雷击点距线路100m ,雷电流幅值40KA ,线路上感应雷过电压最大值U G 约为 ( C )A .25Kv B. 50Kv C.100Kv D. 200Kv4、以下属于操作过电压的是 ( B ) P325A. 工频电压升高B. 电弧接地过电压C. 变电所侵入波过电压D. 铁磁谐振过电压5、以下几种方法中在抑制空载线路分闸过电压时相对最为有效的是 (C )P332A. 采用多油断路器B. 采用叫性点绝缘系统C. 采用六氟化硫断路器D. 中性点经消弧线圈接地6、在发电厂和变电站中,对直雷击的保护通常采取 A 方式A .避雷针 B. 并电容器 C. 接地装置 D.中性点接地7 避雷器到变压器的最大允许距离( A )P286A .随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大B .随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大C .随来波陡度增大而增大D .随来波幅值增大而增大8、三绕组变压器运行时,应在( A )侧装设一只避雷器。
《高电压技术》综合复习资料一、填空题(占40分)1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。
2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。
3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压低,原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。
4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。
5、在r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。
6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。
7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型,当出现电子电导时电介质已经被击穿。
8、弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等,强极性液体介质包括水和乙醇(至少写出两种)。
9、影响液体介质击穿电压的因素有__电压形式的影响__、_温度__、_含水量__、_含气量的影响、杂质的影响、油量的影响(至少写出四种)。
10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。
11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。
12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。
13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。
14、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。
15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。
16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄漏电流。
17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。
18、小波分析同时具有在时域范围和频域范围内对信号进行局部分析的优点,因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。
19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。
20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同,电流反射波为与入射波电流相反。
21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。
22、“云—地”雷电放电过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。
第一章 电介质的电气强度第一节平均自由行程长度:单位行程中的碰撞次数Z 的倒数λ。
影响因素:气体分子的半径、温度、气压。
迁移率:E vk =,表示带电粒子在单位场强(m /1V )下沿电场方向的漂移速度。
电离:产生带电粒子的物理过程,气体放电的首要前提。
使基态原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能,外界能量必须大于电离能才能使电离发生。
四种电离方式:光电离、热电离、碰撞电离、电极表面的电离其中引起碰撞电离的条件为i e W Ex q ≥。
电极表面的电离的四种方式:正离子撞击阴极表面、光电子发射、热电子发射、强场发射。
负离子的形成:当电子与气体分子碰撞时,有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子,也可能会发生电子和中性分子结合形成负离子(称为附着)。
对放电的形成起什么作用及其原因:负离子的形成并没有使气体中的带电粒子数改变,但却能使自由电子数减少,因而对气体放电的发展起抑制作用。
带电粒子的消失三种形式:1.在电场驱动下作定向运动,到达电极时消失于电极上而形成外电路中的电流2.因扩散现象而逸出气体放电空间3.带电粒子的复合第二节发生电子崩后抵达阳极的电子数:d a e n n α0= 电子碰撞电离系数E BPApe -=α,表明该系数与场强和气压有关。
场强很大时,α急剧增大,气压过大或过小时α都较小。
(电子碰撞电离系数越大击穿电压越低)第三节汤逊放电的γ过程及汤逊放电全过程:(1)正离子撞击到阴极表面发生表面电离,使阴极释放出二次自由电子的过程称为γ过程(2)在电极的气隙中,因外界电离因子产生出自由电子,这些自由电子在电极两端电压的作用下向阳极移动,当空间的电场强度足够大,这些电子将引起碰撞电离,产生出新的电子,新的电子又将引发碰撞电离,如此持续就会产生电子崩。
在碰撞电离过程中产生的正离子在电场的作用下撞击阴极,当场强足够大时,初始电子崩的正离子能在阴极上产生的新电子数大于或等于由外界电离因子产生的电子,那么即使除去外界电离因子的作用,放电也能够自持。
高电压技术复习资料
高电压技术是电力工程中的一个重要组成部分,具有广泛应用领域。
因此,对于高电压技术的学习和掌握是非常重要的。
本文将从几个方面对高电压技术的相关知识进行复习。
一、高电压的定义
高电压是指大于常见电压的电压等级,一般情况下指高于1000伏的电压。
高电压技术是指针对高电压的控制和运用所采用的一系列技术和方法。
二、高电压的产生和测量
高电压的产生可以采用变压器和电容器等方式,其中变压器的应用最为广泛。
在高电压测量中,主要采用的是电压表、电位差计和介质损耗测试仪等设备。
三、高电压的应用
高电压技术在电力工程中有许多应用,例如高压输电、变电站的建设以及工业生产中的电源、除尘器等方面。
此外,高电压在科学研究中也有很多用途,如核聚变实验、高温等离子体研究等领域。
四、高电压的危害和防护
高电压如不加控制和保护,可能会带来很大的危害。
高电压会导致电击和火灾等危险,需要采取相应的防护措施。
防护方法包括使用绝缘材料和可靠的接地装置等。
五、高电压技术的发展趋势
随着科技的不断发展和电力工程的不断改进,高电压技术也在不断发展。
未来,高电压技术将更加注重环保和节能,同时也会注重智能化和自动化的应用。
综上所述,高电压技术是电力工程中不可或缺的一部分,具有广泛的应用前景。
通过对高电压技术的复习,可以更好地理解和掌握该项技术,并在实际应用中起到更好的作用。
1.电解质在电场作用下,其束缚电荷相就于电场方向产生弹性位移现象和偶极子取向现象称作极化2.电解质内的带电粒子在电场作用下使某些联系较弱的载流子产生定向漂移形成的传导电流这导电,性,就是电解质的电导3.电解质在电场作用下丧失原有绝缘性的现象称作击穿.发生击穿的电压值与介质材料等因素有关.4.沿着固体介质较干净表面而发展的放电称作延面放电,沿着污染表面而发展的闪络称作油盐污闪.5.波阻抗Z是电压波与电流波间的比例常数,它反映了波在传播过程中遵循储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量相等的规律,所以,是一个非常重要的参数.6.过电压波在线路开路末端处的电压加倍.这种电流变为零,对线路的绝缘是转换为磁场储存起来.7.在波过程的分析中,可将入射波和波阻抗为Z的线路,用一个集中参数的等值电路来代替,其中电源电势等于电压入射波的两倍,该电源的内阻等于线路波阻抗. 这就是应用广泛的比德逊法则.8.线路的均匀性开始遭受到破坏的点称作节点.行波投射到节点时,必然产生电压、电流、能量重新调整分配的过程,即将在节点处发生行波的折射和反射现象.9.当导线上的冲击电压波波前大于或是等于导线的起始电晕电压时,导线上将产生冲击电晕.波阻抗减少使导线的波速减小,使导线和避雷线间耦合系数增大,将引起行波的衰减和变形.10.放电是一种越长气隙的火花放电.“云一地”间的线状雷的放电经过先导放电, 主放电,重复的箭状先导放电等阶段完成的.11.雷暴日是一年中发生雷电的天数.在一天内只要听到过雷声,无论次数多少均计为一个雷暴日.雷暴小时数则是一年中发生雷电放电的小时数,即在一个小时内只要有一次雷电,就计一个雷电小时.12.称雷击线路附近大地或雷击接地的线路杆塔顶部时,在绝缘的导线上引起的感应过电压为感应雷击过电压.感应雷击过电压在三相导线上同时出现,且数值基本相等,不会出现相间电位差和相间闪络.幅值过大的感应雷击过电压只会引起对地闪络.13.雷电的危害主要表现为其产生的雷电流高达数十到几百安,产生起大磁场效应,热效应和机械效应.14.雷电先导通导开始确定闪击目标时的高度称作雷击定向高度.雷电绕过避雷装置而击中被保护物体的现象称作绕击.15.避雷器被雷电过电压击穿,在工作电压作用下将有工频电流继续流过已经电离化了的击穿通道,这一电流称作工频续流.16.阀式避雷器主要由火花间歇及与之串连的工作电阻两大部分组成.因此,它的最主要保护特性参数就是火花间歇的冲击放电电压和流过避雷器的雷电流在工作电阻产生的压降,即残压.17.避雷针的保护角a=45°.避雷线的保护角20°—25°.18.在雷暴日Td=40时,100kM的线路每年因雷击而引起的跳闸次数称作雷击跳闸率n,其单位为次/ (100km - 40雷暴日).19.为限制进入变电所的雷电过电压波的波前陡度和阀式避雷器动作后的续流,应在接近变电所上2km^>线路上装设避雷线作为进线保护段.进线保护段内避雷线的保护角又不宜超过20°,杆塔的接地电阻需要降低,以提高进线保护段的I. 20.电力系统绝缘配合的根本任务是正确处理过电压和绝缘这一对矛盾,以达到优质、安全、经济供电的目的.问答1.电介质电导与金属电导的本质区别是为何?在正常情况下,电介质电导是离子电导,即电介质中的离子载流在电场作用下引起的定向漂移而形成的传导电流;但金属导体的电导是依靠自由电子作定向移动而形成的电导电流.2.气体放电的汤森机理与流注机理主要区别在哪里?它们各自适用范围是什么?气隙击穿过程,就是各种形式游离持续发展的过程.在不同情况下,各种游离所起作用的强弱不同;影响最大的因素是0 d的值,其中0为气体的相对密度,d为极间距离.当0 d较小时,电子的撞击游离和正离子撞击阴极游离起主要作用,气隙的击穿电压约为0 d的函数,这就是汤森机理.对空气而言,在0 d < 0.26cm范围时,是较符合实际情况的.当0 d> 0.26cm范围时,因空间电荷可能达到很大,使电场强度畸变,形成局部强场;同时因大量空间电荷复合而产生光子,造成空间光游离,在局部强场中,发展成衍行电子崩,且与主崩汇合发展而形成流注,这就是流注机理.空气在此情况下采用流注机理是较符合实际的.3.试分析波阻抗的物理意义及其与电阻的不同.Z是电压波与磁场能量相等规律所确定的.其中Z= "L。
《高电压技术》综合复习资料《高电压技术》综合复习资料2011年05月23日《高电压技术》综合复习资料一、填空题(占40分)1、汤逊理论主要用于说明短气隙、低气压的气体放电。
2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒电极起先的。
3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压高,缘由是正极性棒的空间电荷减弱了旁边的场强,而加强了电荷的外部空间的电场,负极性棒正好相反。
4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。
5、在等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高,击穿电压出现最大值。
6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。
7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型,当出现电子电导时电介质已经被击穿。
8、弱极性液体介质包括变压器油和硅有机液体等,强极性液体介质包括水和乙醇(至少写出两种)。
9、影响液体介质击穿电压的因素有_电压形式的影响、温度、含水量、含气量的影响、杂质的影响油量的影响(至少写出四种)。
10、三次冲击法冲击高电压试验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的试验。
11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。
12、绝缘预防性试验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、泄露电流的测量、局部放电测试和绝缘油的电气试验等。
高电压试验包括工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。
13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。
14、设备修理的三种方式分别为故障修理、预防修理和状态修理。
15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括西林电桥法和不平衡电桥法两种。
16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄露电流。
17、发电厂和变电所的进线段爱护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。
18、小波分析同时具有在时域范围和频率范围内对信号进行局部分析的优点,因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。
电源的概念:电源是供应电压的装置,把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、爱护接地和防雷接地三类。
高电压复习重点 Final revision by standardization team on December 10, 2020.高电压复习重点整理一、汤逊理论和流注理论1、具体内容汤逊理论:汤逊理论实质就是电子崩理论。
书P8-P11第二节至第三节2、汤逊放电的实质是:电子碰撞电离是气体放电的主要原因,二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子,逸出电子是维持气体放电的必要条件。
所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。
3、流注理论(P13)认为:在初始阶段,气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现,但当电子崩发展到足够的程度后,电子崩中的空间电荷足以使原电场(外施电压在气隙中产生的电场)明显畸变,大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场。
另一方面,电子崩中电荷密度很大,所以复合过程频繁,放射出的光子在这部分强场区很容易成为引发新的空间光电离的辐射源,因此流注理论认为:二次电子的主要光源是空间的光电离。
这时放电转入新的流注阶段。
流注的特点是电离强度很大和传播速度很快,出现流注后,放电便获得独立继续发展的能力,而不再依赖外界电离因子的作用,可见这时出现流注的条件也是自持放电的条件。
4、应用条件汤逊理论:应用于均匀电场,低气压,短气隙流注理论:应用于均匀电场,高气压,长气隙5、二者的区别与联系相同点:都有电子崩的产生不同点:流注的形成过程中有二次崩的形成、二次电离在气体击穿过程中起了重要作用。
二、极性效应(P18-20)产生的条件在极不均匀电场中,放电一定从曲率半径较小的那个电极表面开始,与该电极极性无关。
但后来的发展过程、气隙的电气强度、击穿电压等都与该电极的极性有密切的关系。
极不均匀电场中的放电存在着明显的极性效应。
(书上没说具体产生条件是什么,根据这段话理解我猜条件是极不均匀的电场中的放电吧。
)三、标准雷电压雷电流波形=μs,容许偏差标准雷电压 P21页图1-16,IEC和我国国家标准规定:T1=50μs,容许误差±20%,通常写成50μs。
高电压技术复习资料1、极化类型;电子位移极化,离子位移极化,转向极化,空间电荷极化2、导体电导与电介质电导的区别导体属于电子性电导。
具有负温度系数。
电介质属于离子性电导(正离子、负离子、自由电子)。
具有正温度系数。
3、雷电放电过程先导放电,主放电,余光放电4、沿着气体与固体(液体)介质分界面上发展的气体放电现象称为气隙的沿面放电。
沿面放电发展到贯穿两极,使整个气隙沿面击穿,称为闪络。
气隙的击穿总是沿着固体介质表面闪络形式完成的,沿面闪络电压低于纯气隙的击穿电压。
5、电晕放电(电子崩性质)--刷行放电(流注性质)--滑闪放电6、完成气隙击穿的三个必备条件:1、足够大的电场强度或足够高的电压;2、在气隙中存在能引起电子崩并导致注和主放电的有效电子;3、需要有一定的时间,让放电得以逐步发展并完成击穿。
7、气隙击穿时间由升压时间统计时延放电发展时间组成8、统计时延t s 电极材料外施电压短波光照射电场情况9、伏秒特性定义对非持续作用的电压来说,气隙的击穿电压就不能简单地用单一的击穿电压值来表示了,对于某一定的电压波形,必须用电压峰值和延续时间两者来共同表示,这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性10、标准大气条件:气压:p0—101.3kPa;温度:θ0—20℃;绝对湿度:h0—llg/m3。
11、提高气体间隙绝缘强度的方法1.改善电场分布2.采用高度真空3.增高气压4..采用高耐电强度气体12、怎么防止污闪:调整爬距增大泄漏距离,定期或不定期的清扫,喷涂涂料,采用半导体釉绝缘子13、绝缘子的污闪机理:污秽绝缘子受潮后,含在污秽层中的可溶性物质便逐渐溶于水中成为电解质,在绝缘子表面形成一层薄薄的导电薄膜。
污层的表面电导比干燥时可能增大几个数量级,绝缘子的泄漏电流相应剧增。
在铁脚附近,因直径很小,故电流密度很大,发热最甚。
先是在靠近铁脚的某处形成局部烘干区,由于被烘干,该区域表面电阻率大增,迫使原来流经该区的电流转移到该区两侧的湿模上去,使流经该区电流密度增大,加快了湿模的烘干过程,这样发展下去,在铁脚的四周很快形成一个环形烘干带。
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。
1.电解质在电场作用下,其束缚电荷相就于电场方向产生弹性位移现象和偶极子取向现象称作极化
2.电解质内的带电粒子在电场作用下使某些联系较弱的载流子产生定向漂移形成的传导电流这导电性,就是电解质的电导
3.电解质在电场作用下丧失原有绝缘性的现象称作击穿.发生击穿的电压值与介质材料等因素有关.
4.沿着固体介质较干净表面而发展的放电称作延面放电,沿着污染表面而发展的闪络称作油盐污闪.
5.波阻抗Z是电压波与电流波间的比例常数,它反映了波在传播过程中遵循储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量相等的规律,所以,是一个非常重要的参数.
6.过电压波在线路开路末端处的电压加倍.这种电流变为零,对线路的绝缘是转换为磁场储存起来.
7.在波过程的分析中,可将入射波和波阻抗为Z的线路,用一个集中参数的等值电路来代替,其中电源电势等于电压入射波的两倍,该电源的内阻等于线路波阻抗.这就是应用广泛的比德逊法则.
8.线路的均匀性开始遭受到破坏的点称作节点.行波投射到节点时,必然产生电压、电流、能量重新调整分配的过程,即将在节点处发生行波的折射和反射现象.
9.当导线上的冲击电压波波前大于或是等于导线的起始电晕电压时,导线上将产生冲击电晕.波阻抗减少使导线的波速减小,使导线和避雷线间耦合系数增大,将引起行波的衰减和变形.
10.放电是一种越长气隙的火花放电.“云—地”间的线状雷的放电经过先导放电,主放电,重复的箭状先导放电等阶段完成的.
11.雷暴日是一年中发生雷电的天数.在一天内只要听到过雷声,无论次数多少均计为一个雷暴日.雷暴小时数则是一年中发生雷电放电的小时数,即在一个小时内只要有一次雷电,就计一个雷电小时.
12.称雷击线路附近大地或雷击接地的线路杆塔顶部时,在绝缘的导线上引起的感应过电压为感应雷击过电压.感应雷击过电压在三相导线上同时出现,且数值基本相等,不会出现相间电位差和相间闪络.幅值过大的感应雷击过电压只会引起对地闪络.
13.雷电的危害主要表现为其产生的雷电流高达数十到几百安,产生起大磁场效应,热效应和机械效应.
14.雷电先导通导开始确定闪击目标时的高度称作雷击定向高度.雷电绕过避雷装置而击中被保护物体的现象称作绕击.
15.避雷器被雷电过电压击穿,在工作电压作用下将有工频电流继续流过已经电离化了的击穿通道,这一电流称作工频续流.
16.阀式避雷器主要由火花间歇及与之串连的工作电阻两大部分组成.因此,它的最主要保护特性参数就是火花间歇的冲击放电电压和流过避雷器的雷电流在工作电阻产生的压降,即残压.
17.避雷针的保护角α=45°.避雷线的保护角20°—25°.
18.在雷暴日Td=40时,100kM的线路每年因雷击而引起的跳闸次数称作雷击跳闸率n,其单位为次/(100km·40雷暴日).
19.为限制进入变电所的雷电过电压波的波前陡度和阀式避雷器动作后的续流,应在接近变电所1-2km处的线路上装设避雷线作为进线保护段.进线保护段内避雷
线的保护角又不宜超过20°,杆塔的接地电阻需要降低,以提高进线保护段的I.
20.电力系统绝缘配合的根本任务是正确处理过电压和绝缘这一对矛盾,以达到优质、安全、经济供电的目的.
问答
1.电介质电导与金属电导的本质区别是为何?
在正常情况下,电介质电导是离子电导,即电介质中的离子载流在电场作用下引起的定向漂移而形成的传导电流;但金属导体的电导是依靠自由电子作定向移动而形成的电导电流.
2.气体放电的汤森机理与流注机理主要区别在哪里?它们各自适用范围是什么?
气隙击穿过程,就是各种形式游离持续发展的过程.在不同情况下,各种游离所起作用的强弱不同;影响最大的因素是δd的值,其中δ为气体的相对密度,d为极间距离.当δd较小时,电子的撞击游离和正离子撞击阴极游离起主要作用,气隙的击穿电压约为δd的函数,这就是汤森机理.对空气而言,在δd﹤0.26cm范围时,是较符合实际情况的.当δd﹥0.26cm范围时,因空间电荷可能达到很大,使电场强度畸变,形成局部强场;同时因大量空间电荷复合而产生光子,造成空间光游离,在局部强场中,发展成衍行电子崩,且与主崩汇合发展而形成流注,这就是流注机理.空气在此情况下采用流注机理是较符合实际的.
3.试分析波阻抗的物理意义及其与电阻的不同.
Z是电压波与磁场能量相等规律所确定的.其中Z=√L0/C0,可见Z与电源的频率无关;另外,Pz=u′×i′.所以,Z类似于R.但Z与长度无关,而R与长度成正比;另外,Pz 并未消耗,而Rr则变成热能消耗掉了.
4.试述冲击电晕对防雷保护的有利和不利方面.
因冲击电晕可使导线的波阻抗减小20%—30%、波速减少为0.75C,还使波衰减和变形,这对防雷保护有利.例如,设置进线保护作为变电所防雷保护,使耦合系数增大,则相线与避雷线间绝缘所受的电压愈小,这对防雷是有利的.但负极性冲击电晕对行波的衰减和变形影响小,这对防雷保护是不利的.
5.试分析在冲击电压作用下,发电机绕组内部波过程和变压哭绕组内部波过程的不同点.
发电机绕组内部波过程为行波过程,但为使问题简化,用平均波速和平均波阻抗来考量该行波过程.而变压器绕组内部的波过程为一震荡驻波过程.
6.试从物理概念上解释避雷线对降低导线上感应地电压的作用.
由于导线附近的避雷线的屏蔽作用,使导线对地电容C增大,同时还吸收了部分电力线,使导线上感应出的束缚电荷Q降低,则导线对地电压U=Q/C降低.另一方面,避雷线相当于在“导线—大地”回路的近旁增加了一个“避雷线—大地”短路环,能部分抵消导线上的电磁感应电势,使感应雷击过电压的电磁分量消弱.因此,避雷线可以降低导线上的感应过电压.
7.雷电放电可分为哪几个主要阶段?
雷电放电是一种超长气隙的火花放电.当雷云的先导放电与迎面先导相遇时,形成强烈电荷中和的主放电过程.雷云中的其它电荷中心,利用主放电通道,其箭状先导自上而下进行连续的放电过程.
8.试述建弧率的含义及其在线路防雷中的作用.
由冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率为建弧率η.线路的n1、n2∝η,因此η↓→对防雷有重要意义.为此,一般在线路绝缘薄弱点装置管式避雷器即可使η↓→
0.
9.电晕会产生哪些效应?试列举工程上各种防晕措施的实例.
当线路上产生电晕时,会在线路周围空间生成蓝色晕光,还伴有丝丝的响声,并在空气中产生臭氧,其电化效应会腐蚀金属导线,产生的高频电磁波干扰和电视干扰.为此,常常用避开电晕来选择导线的截面,提高线路的临界启晕电压,改变线路的结构参数等措施来避免电晕的产生.
10.试说明在何种情况下,保护变电所免受直击雷的避雷针可以装置在变电所的构架上?何种情况下不行,为什么?
对绝缘水平不高的35KV及以下的配电装置,因易导致绝缘逆闪络,即反击,则不允许装置构架式避雷针,必须装置独立避雷针.对110KV及以上的配电装置,一般将避雷针装在配电装置的构架上,无专用的接地装置,较经济;但对地壤的ρ>1000Ω.m的地区,仍要装置独立避雷针,以免“反击”.对60KV的配电装置,当ρ>500Ω.m的地区,则宜装置独立避雷针;当ρ﹤500Ω.m的地区,则可装置构架式避雷针.
11.为什么要限制入侵波的陡度?一般采用什么措施?
为使阀式避雷器有交发挥保护作用,须限制进波α′.常用设置进线保护段措施来实现.
12.试说明直配电机防雷接线耐雷水平的含义.
采用串接电缆段的措施,可使入侵的过电流波被排挤到电缆皮,而不流入电机的绕组,使绕组的耐雷水平I得以提高.
13.切除空载线路和切除空载变压器为什么会产生过电压?断路器中电弧的重燃对这两种过电压有什么影响?
切除空载线路时,在开关的分闸初期,恢复电压的幅值较高,触头间的抗电强度耐受不住高幅值恢复电压的作用,引起电弧的重燃,使空载线路对地过电压不断升高.
切除高空载变压器时,因QF中的电感电流突然被“切断”,即产生变压器绕组中电流在过零前被强行切断的“截流现象”,使电感中储藏的能量全部转变为电能,引起过电压.显然,QF中的电弧重燃,对切除空载线路的过电压是不利的,而对切除空载变压器,其电弧的重燃将使电感中的储能越来越小,使过电压幅值变小.
14.利用避雷器限制操作过电压时,对避雷器有何特殊要求?为保普通避雷器只能用来限制切除空载变压器的过电压?
防止操作过电压用的避雷器,要求它:①有间歇的避雷器的火花间歇在操作过电压下的放电电压不同于工频放电电压,且分散性较大;②对阀式避雷器的阀片通流容量要求较高;③要求阀式避雷器在操作过电压下能多次动作,则对阀片和火花间歇的要求较苛刻.因此,普通阀式避雷器只能用于防止切除空载变压器的过电压,这是因其过电压的幅值绕组中储藏电能的减小而减小,所以避雷器将是安全的;而用于保护操作过电压,因其通流能力和热容量有限,在操作过电压下动作,将发生爆炸或损坏.。