高电压技术 考试总结
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高电压工程基础概念总结(5篇模版)第一篇:高电压工程基础概念总结第一章电介质的基本电气特性1、绝缘材料:即在高电压工程中所用的各种电介质,又称绝缘介质。
绝缘的作用:是将不同电位的导体以及导体与地之间分隔开来,从而保持各自的电位。
2、电介质的基本电气特性:极化特性,电导特性,损耗特性,击穿特性。
它们的基本参数分别是相对介电常数ε,电导率γ,介质损耗因数tgδ,击穿电场强度Eb。
3、电介质的极化:在外电场的作用下,电介质中的正、负电荷将沿着电场方向作有限的位移或者转向,从而形成电矩的现象。
4、极化的基本形式:电子式极化,离子式极化,偶极子式极化,空间电荷极化,夹层极化。
5、吸收现象:直流电压U加在固体电介质时,通过电介质中的电流将随着时间而衰减,最终达到某一稳定值的现象。
6、电介质的电导是离子式电导,其电导随着温度的上升而上升;金属的电导是电子式电导,其电导随着温度的上升而下降。
7、电介质的电导在工程实际中的意义:(1)在绝缘预防性试验中,通过测量绝缘电阻和泄露电流来反映绝缘的电导特性,以判断绝缘是否受潮或存在其他劣化现象。
(2)对于串联的多层电介质的绝缘结构,在直流电压下的稳态电压分布与各层介质的电导成反比。
(3)表面电阻对绝缘电阻的影响使人们注意到如何合理地利用表面电阻。
8、电介质的损耗:分电导损耗和极化损耗。
极性液体介质tgδ随温度和频率变化的曲线就从这两个损耗上说。
总趋势:先增大,后减小,最后再增大。
其中电导损耗一直增大,极化损耗先增大,最后一直减小。
第二章气体放电的基本理论1、气体中带电粒子产生和消失的形式:碰撞电离,光电离,热电离,表面电离。
2、气体去电离的基本形式:(1)带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流,从而减少了气体中的带电离子。
(2)带电粒子的扩散。
(3)带电粒子的复合。
(4)吸附效应。
将吸附效应也看做是一种去电离的因素是因为:吸附效应能有效地减少气体中的自由电子数目,从而对碰撞电离中最活跃的电子起到强烈的束缚作用,大大抑制了电离因素的发展。
竭诚为您提供优质文档/双击可除 国家电网高电压技术总结 篇一:国家电网高电压技术考题附答案 高电压技术考题及答案 一、选择题 (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)先导通道的形成是以c的出现为特征。 a.碰撞游离B.表面游离c.热游离d.光游离 (3)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 (4)为c。 a.碰撞游离B.光游离c.热游离d.表面游离 (5)以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?da.大雾B.毛毛雨c.凝露大雨 (6)SF6。 a.无色无味性B.不燃性 cd.电负性 (7)冲击系数是____B__ a.25%B.50%c100% (8)__a___有很大关系 竭诚为您提供优质文档/双击可除 a.粗糙度B.面积cd.形状 (9)___c__。 aB.缓慢上升,快速下降 cd.迅速上升,快速下降 ___a__。 .大c.相等d.不确定 (11)下面的选项中,非破坏性试验包括_adEG__,破坏性实验包括__BcFH__。 a.绝缘电阻试验B.交流耐压试验c.直流耐压试验 d.局部放电试验E.绝缘油的气相色谱分析F.操作冲击耐压试验G.介质损耗角正切试验H.雷电冲击耐压试验 (12)用铜球间隙测量高电压,需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度?aBcd a铜球距离与铜球直径之比不大于0.5B结构和使用条件必须符合iEc的规定 c需进行气压和温度的校正d应去除灰尘和纤维的影响 (13)交流峰值电压表的类型有:aBc。 a电容电流整流测量电压峰值B整流的充电电压测量电压峰值 c有源数字式峰值电压表d无源数字式峰值电压表 (14)关于以下对测量不确定度的要求,说法正确的是:a。 a对交流电压的测量,有效值的总不确定度应在±3%范围内 B对直流电压的测量,一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的竭诚为您提供优质文档/双击可除 测量总不确定度应不超过±4% c测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±8%的纹波幅值 d测量直流电压的纹波幅值时,均值。 (15)构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容c1,,波头电 阻R1和波尾电阻R2电压,应使_B_。 a.c1>>c2、R1>>R2B.c1>>c2、R1c.c1<<c2、R1>>R2d.c1c2、R1<< (18)a.低压臂电容的内电感必须很小 B.c. d.abc (19).。 a.幅度-光强度调制(am-调频-光强度调制(Fm-im) c.利用光电效应 (20)___B___。 a. B c (21)下列表述中,对波阻抗描述不正确的是__c__。 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 竭诚为您提供优质文档/双击可除 d.波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 (22)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 (23)根据我国有关标准,220kV线路的绕击耐雷水平是__a_。 a.12kaB.16kac.80kad.120ka (24)避雷器到变压器的最大允许距离___a__。 a.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 (25)对于500kV线路,一半悬挂的瓷绝缘子片数为___c___。 a.24B.26c.28d.30 (26)电阻值对高压设备约为____B__。 a.0.5~5B.1~10c.10~100 (27)。 a.避雷线B.并联电容器c. (28)。 a.1.5B.2c. (29)在110kV~220kV。 a.4.0倍B.3.5倍d2.75倍 (30)。 竭诚为您提供优质文档/双击可除 a.合闸相位Bd.单相自动重合闸 (31)。aB.电弧接地过电压 cd.铁磁谐振过电压 (1)气体放电的主要形式:辉光放电、火花放电、电弧放电、电晕放电、刷状放电 (2)根据巴申定律,在某一PS值下,击穿电压存在极小值。 (3)在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压提高。 (4)对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的原因是改善(电极附近)电场分布。 (5)沿面放电就是沿着固体介质表面气体中发生的放电。 (6)越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越_提高_。 (7)常规的防污闪措施有:增加爬距,加强清扫,采用硅油、地蜡等涂料 (8).交流高电压试验设备主要是指___高电压试验变压器__。 (9)传输线路的波阻抗与单位长度电感和电容有关,与线路长度无关。 (10)在末端开路的情况下,波发生反射后,导线上的电压会__提高一倍 3)波传输时,发生衰减的主要原因是导线电阻和线路对地电导、大地电阻和地中电流等值深度的影响、冲击电晕的影响。 (11)z1、z2两不同波阻抗的长线相连于a点,行波在a点将发生折射与反射,反射系数的β取值范围为_-1≤β≤1___。 (12)落雷密度是指__每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数____。 竭诚为您提供优质文档/双击可除 (13)雷电波的波头范围一般在__1us__到__5us____范围内,在我国防雷设计中,通常建议采用_2.6us__长度的雷电流波头长度。 (14)埋入地中的金属接地体称为接地装置,其作用是_降低接地电阻。 (15) 40。 (16)对于500kV(17)标来衡量。 (18)GiS的绝缘水平主要取决于(19)(20) (21)我国35~220kV为绝缘配合的设计依据。(22) (23)对于220kV__3~ 4__(24)而在超高压系统中多采用(25)。 比较雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受 线路绝缘水平主要由1、气体击穿:气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。 2、沿面闪络:若气体间隙存在固体或液体电介质,由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节,击穿常常发生在固体和液体的交界面上,这种现象称为沿面闪络。 3、气体击穿:气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。 4、沿面闪络:若气体间隙存在固体或液体电介质,由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节,击穿常常发生在固体和液体的交界面上,这种现象称为沿面闪络。 5、辉光放电:当气体电压较低,放电回路电源功率较小,外施电压增到一定值时,气体间隙突然放电并使整个间隙发亮,这种放电形式竭诚为您提供优质文档/双击可除 称为辉光放电。 6、火花放电:放电间隙反复击穿时,在气体间隙中形成贯通两极的断断续续的不稳定的明亮细线状火花,这种放电形式称为火花放电。 7、电弧放电:若放电回路阻抗较小,电源容量又大,气体间隙一旦放电电流极大,放电间隙温度极高,放电通道发出耀眼的光亮,这种放电形式称为电弧放电。 8、电晕放电:若构成气体间隙的电极曲率半径很小,或电极间距离很大,当电压升到一定数值时,将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层,这时用仪表可观测到放电电流。随着电压的增高,晕光层逐渐扩大,放电电流也增大,这种放电形式称为电晕放电。 9、刷状放电:似刷状的放电火花,放电电流虽比电晕电流大的多,区域内,没有贯穿两极,间隙也能承受电压的作用, 10区。 11、非自持放电: 12、自持放电:行的放电,称为自持放电。 四、简答题:1. 答:波阻抗zz=u’/i’。和电阻一1)波阻抗只是一个比例常数,完全没有长度的古、概念,z的数值;而一条长)波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电并未消耗掉;而电阻从电源吸收的功率和 2. 而且还能在一定程度上降低其峰值。如冲击截波。在无限长直角波的竭诚为您提供优质文档/双击可除 情况下应使用并联电容,此时电容充满电后相当于开路。如电容式电压互感器。 3.试述冲击电晕对防雷保护的有利和不利方面。 答:有利:(1)偶合系数增大;(2)引起的衰减,导线波阻抗减小;(3)波速减小。 篇二:20XX国家电网考试:高电压技术部分复习资料及答案 20XX国家电网考试备考---高电压技术 一、什么叫过电压,引起的原因,措施是什么? 过电压是指工频下交流电压均方根值升高,超过额定值的10%,并且持续时间大与1分钟的长时间电压变动现象;过电压的出现通常是负荷投切的结果。 过电压分外过电压和内过电压两大类。外过电压又称雷电过电压、大气过电压。由大气中的雷云对地面放电而引起的。 分直击雷过电压和感应雷过电压两种。 内过电压电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压。 有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。 暂态过电压是由于断路器操作或发生短路故障,使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的过电压,又称工频电压升高。常见的有:①空载长线电容效应(费兰梯效应)。在工频电源作用下,由于远距离空载线路电容效应的积累,使沿线电压分布不等,末端电压最高。②不对称短路接地。三相输电线路a相短路接地故障时,b、c相上的电压会升高。③甩负荷过电压,输电线路因
国家电网高电压技术总结百度《国家电网高电压技术总结》,篇一:国家电网高电压技术考题附答案高电压技术考题及答案一、选择题()流注理论未考虑的现象。
.碰撞游离.表面游离.光游离.电荷畸变电场()先导通道的形成是以的出现为特征。
.碰撞游离.表面游离.热游离.光游离()电晕放电是一种。
.自持放电.非自持放电.电弧放电()为。
碰撞游离光游离热游离表面游离()以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?大雾毛毛雨凝露大雨()。
.无色无味性.不燃性.电负性()冲击系数是______.%.%%()_____有很大关系.粗糙度.面积.形状()_____。
.缓慢上升,快速下降.迅速上升,快速下降_____。
.大.相等.不确定()下面的选项中,非破坏性试验包括___,破坏性实验包括____。
绝缘电阻试验交流耐压试验直流耐压试验局部放电试验绝缘油的气相色谱分析操作冲击耐压试验介质损耗角正切试验雷电冲击耐压试验()用铜球间隙测量高电压,需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度?铜球距离与铜球直径之比不大于结构和使用条件必须符合的规定需进行气压和温度的校正应去除灰尘和纤维的影响思想汇报专题()交流峰值电压表的类型有:。
电容电流整流测量电压峰值整流的充电电压测量电压峰值有源数字式峰值电压表无源数字式峰值电压表()关于以下对测量不确定度的要求,说法正确的是:。
对交流电压的测量,有效值的总不确定度应在±%范围内对直流电压的测量,一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±%测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±%的纹波幅值测量直流电压的纹波幅值时,均值。
()构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容,,波头电阻和波尾电阻电压,应使__。
.>>、>>.>>、.<<、>>.、<<()低压臂电容的内电感必须很小()。
幅度-光强度调制(-调频-光强度调制(-)利用光电效应()______。
高电压技术知识点总结(升级版)【补充】绪论《高电压技术》主要研究高电压(强电场)下的各种电器设备的物理问题。
高压(HV)High Voltage(10Kv、35kV、110kV、220kV)超高压(EHV)Extra high voltage(330kV、500kV、750kV)(直流超高压:±500kV)特高压(UHV)Ultra high voltage(1000kV及以上)(直流特高压:±800kV)高电压在其他领域中的应用举例:高压静电除尘、电火花加工、体外碎石技术、除菌及清鲜空气、污水处理、烟气处理、等离子体隐身、电磁炮和微波弹等。
一、名词解释1、极性效应:在不均匀电场中,气隙的击穿电压和气隙击穿的发展过程都随电压极性的不同而有所不同的现象。
2、耐雷水平:雷击线路时绝缘不发生闪络的最大雷电流的幅值,以kA为单位。
3.雷击跳闸率:每10km线路每年由雷击引起的跳闸次数称为“雷击跳闸率”,这是衡量线路防雷性能的综合指标。
4、爬电比距:外绝缘“相-地”之间的爬电距离(cm)与系统最高工作(线)电压(kV,有效值)之比5、等值盐密:表征绝缘子表面的污秽度,它指的是每平方匣米表面所沉积的等效NaCl毫克数。
6、直击雷过电压、感应雷过电压:输电线路上出现的大气过电压有两种:一种是雷直击于线路引起的,称为直击雷过电压:另一种是雷击线路附近地面,由于电磁感应引起的,称为感应雷过电压。
7、沿面放电:沿着气体与固体(或液体)介质的分界面上发展的放电现象。
8、闪络:沿面放电发展到贯穿两极,使整个气隙沿面击穿。
9、①自持放电: 当场强大于某一临界值时,电子崩可以仅由电场的作用而自行维持和发展不再依赖外界电离因素,这种放电称为自持放电②非自持放电:当场强小于某一临界值时,电子崩有赖于外界电离因素的原始电离才能持续和发展,如果外界电离因素消失,则这种电子崩也随之逐渐衰减以至消失,这种放电为非自持放电10、平均自由行程:单位行程中的碰撞次数Z的倒数λ.【补充】平均自由行程正比于温度,反比于气压。
高电压技术知识点总结高电压技术知识点总结为什么要有高电压:提高输送容量,降低线路损耗,减少工程投资,提高单位走廊输电能力,节省走廊面积,改善电网结构,降低短路电流,加强联网能力。
电介质:在其中可建立稳定电场而几乎没有电流通过的物质。
极化:在外电场作用下,电介质内部产生宏观不为零的电偶极矩。
电介质极化的四种基本类型:电子位移极化,离子位移极化,转向极化,空间电荷极化。
介电常数:用来衡量绝缘体储存电能的能力,代表电介质的极化程度(对电荷的束缚能力)液体电介质的相对介电常数影响因素(频率):频率较低时,偶极分子来得及跟随电场交变转向,介电常数较大,接近直流情况下的εd;频率超过临界值,偶极分子转向跟不上电场的变化,介电常数开始减小,介电常数最终接近于仅由电子位移极化引起的介电常数εz。
电介质的电导与金属的电导有本质上的区别:金属电导是由金属中固有存在的自由电子造成的。
电介质的电导是带电质点在电场作用下移动造成的。
气体:由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而造成的。
液体:分子发生化学分解形成的带点质点沿电场方向移动而造成的。
固体:分子发生热离解形成的带电质点沿电场方向移动而造成的。
介质损耗:在电场作用下,电介质由于电导引起的损耗和有损极化损耗,总称为介质损耗。
电介质的等效电路:电容支路:由真空和无损极化所引起的电流为纯容性。
阻容支路:由有损极化所引起的电流分为有功和容性无功两部分。
/纯阻支路:由漏导引起的电流,为纯阻性的。
介质损耗因数tgδ的意义:若tgδ过大会引起严重发热,使材料劣化,甚至可能导致热击穿。
/用于冲击测量的连接电缆,要求tgδ必须小,否则会影响到测量精度/用做绝缘材料的介质,希望tgδ。
在其他场合,可利用tgδ引起的介质发热,如电瓷泥胚的阴干/在绝缘试验中,tgδ的测量是一项基本测量项目激励:电子从近轨道向远轨道跃迁时,需要一定能量,这个过程叫激励。
电离:当外界给予的能量很大时,电子可以跳出原子轨道成为自由电子。
⾼电压技术总复习第⼀章电介质的极化、电导和损耗⼀、掌握电介质极化的基本形式及特点(1)极化:电介质中的带电质点在电场作⽤下沿电场⽅向作有限位移现象。
(2)电⼦位移极化:负电荷的作⽤中⼼与正电荷的作⽤中⼼不再重合主要特点:1、极化所需时间极短;2、极化具有弹性,不产⽣能量损耗;3、温度对极化的影响较⼩。
(3)离⼦位移极化:在外电场E作⽤下,正、负离⼦将发⽣⽅向相反的偏移,使平均偶极矩不再为零,介质呈现极化。
离⼦式极化的特点:1、极化过程极短;2、极化具有弹性,⽆能量损耗;3、温度对极化有影响:(4)偶极⼦极化:在外电场的作⽤下,偶极⼦受到电场⼒的作⽤⽽发⽣转向,顺电场⽅向作有规律的排列,靠电极两表⾯呈现出电的极性。
偶极⼦式极化的特点:1、极化所需时间极长,故极化与频率有较⼤的关系;2、极化属⾮弹性,有能量损耗;3、温度对极化影响很⼤:极性⽓体介质具有负的温度系数;(5)空间电荷极化:是带电质点(电⼦或正、负离⼦)的移动形成的。
最典型的空间电荷极化是夹层极化。
夹层极化的特点:1、极化所需时间长,故夹层极化只有在低频时才有意义。
具有夹层绝缘的设备断开电源后,应短接进⾏彻底放电以免危及⼈⾝安全,⼤容量电容器不加电压时也应短接;2、极化涉及电荷的移动和积聚,所以必然伴随能量损耗。
⼆、介质的相对介电常数ε0 ——真空的介电常数=8.86×10-14F/cm三、掌握电介质损耗的基本概念、介质损耗因数tanδ概念采⽤介质损耗⾓正切tanδ作为综合反映电介质损耗特性优劣的⼀个指标,测量和监控各种电⼒设备绝缘的tanδ值已成为电⼒系统中绝缘预防性试验的最重要项⽬之⼀。
第⼆章⽓体放电的物理过程⼀、掌握⽓体中带电粒⼦的产⽣和消失1 ⽓体中带电质点的产⽣途径:电⼦获得⾜够的能量跳出最外层轨道,成为⾃由电⼦。
产⽣带电离⼦的过程称为电离(游离),它是⽓体放电的⾸要前提。
⼀是⽓体本⾝发⽣电离(游离);⼆是⽓体中的固体或液体⾦属发⽣表⾯电离(游离)。
高电压技术知识点总结高电压技术,那可真是个超级有趣又超级重要的领域啊!高电压是什么?就好比是电力世界里的大力士,拥有超强的能量和威力!先来说说绝缘吧。
这就像是给电力系统穿上一层坚固的铠甲,保护它不受外界的干扰和破坏。
没有良好的绝缘,那可不得了,就像没有城墙的城堡,随时可能被敌人攻破。
你想想看,要是电线没有好的绝缘,那岂不是到处漏电,多危险啊!然后就是高电压的产生。
就好像是一场神奇的魔术,通过各种设备和技术,把普通的电压变得超级强大。
这可不是随便就能做到的,需要精湛的技术和严谨的操作。
就像一个优秀的魔术师,每一个动作都要恰到好处。
还有高电压的测量。
这可真是个精细活,要像侦探一样,准确地捕捉到每一个细微的信号。
测量工具就像是侦探的放大镜,帮助我们看清高电压的真面目。
要是测量不准确,那后果可不堪设想,就像侦探抓错了犯人一样。
高电压的应用那可真是广泛得让人惊叹!在电力输送中,它就像一列高速列车,把电能快速、高效地送到远方。
在工业生产中,它能驱动各种大型设备,就像大力士推动巨石一样轻松。
在科研领域,高电压更是发挥着重要的作用,帮助科学家们探索未知的世界。
高电压技术的发展也是日新月异啊!新的材料、新的设备不断涌现,就像雨后春笋一样。
这让高电压技术变得越来越强大,越来越先进。
难道我们不应该为人类的智慧感到骄傲吗?高电压技术就像是一把双刃剑,用好了能造福人类,用不好可就会带来灾难。
所以我们要不断学习,不断进步,让高电压技术更好地为我们服务。
我们要像驾驭烈马一样,牢牢地掌握住它,让它带着我们奔向美好的未来。
总之,高电压技术是一个充满挑战和机遇的领域,它值得我们去深入研究和探索。
让我们一起加油,为高电压技术的发展贡献自己的力量吧!。
高电压技术实训总结
高电压技术实训总结
在高电压技术实训中,我学到了许多基础的高电压技术知识和实践技能。
通过实际操作和实验,我对高电压设备的原理和工作过程有了更深入的了解。
首先,我学会了如何正确使用高电压设备和工具。
在实训中,我们使用了不同类型的高电压设备,如高压发生器、高压开关和绝缘测量仪等。
我们学习了如何正确连接电路,如何调整和控制电压,以及如何进行安全操作。
这些实践经验对于将来工作中正确操作和维护高电压设备至关重要。
其次,我了解了高电压设备的保护和绝缘检测方法。
在实践中,我们学习了如何使用绝缘测量仪来检测电器设备的绝缘状况。
我们还学习了不同类型的绝缘材料和其特性,如何选择合适的绝缘材料,并使用绝缘材料进行绝缘修复。
这些知识对于确保高电压设备的安全运行至关重要。
我学会了高电压事故的应急处理和故障排除。
在实训中,我们学习了如何应对高电压事故,如何快速断电和切断电源,并进行紧急救援。
我们还学习了如何利用故障排除技巧和工具,找出设备故障的原因,并进行修复和更换。
通过高电压技术实训,我不仅学到了实践操作的技能,还加深了对高电压设备原理和工作过程的理解。
这些知识和技能在我的未来工作中将会起到重要的作用,让我能够更加安全和高效地进行高电压设备的操作和维护。
电离种类:A:碰撞电离B:光电离C:热电离D:表面电离⑵带电离子的消失A:扩散,会引起浓度差。
B:复和(中和)正负电荷相遇中和,释放能量。
C:附着效应,部分电负性气体分子对负电荷有较强吸附能力,使之变为负离子。
⑶汤逊理论的使用条件和自持放电条件使用条件:均匀电子,低电压自持放电条件:(1)1seαγ-≥⑷巴申定律的物理意义及应用A:巴申定律的物理意义①p s(s一定)p增大,U f增大。
①p s(s一定)p减小,U f减小。
①p s不变:p增大,密度增大,无效碰撞增加,提高了电量的强度,U f增大。
P减小,密度减小,能碰撞的数量减小,能量提高,U f增大。
P s不变,U f不变。
B:巴申定律的应用通过增加或者减少气体的压力来提高气体的绝缘强度。
如:高压直流二极管(增加气体的压力)减小气体的压力用真空断路器。
⑸流柱理论的使用范围及与汤逊理论的关系流柱理论的使用范围:a①放电时间极短b①放电的细分数通道c①与阴极的材料无关d①当ps增大的时候,U f值与实测值差别大。
流柱理论与汤逊理论的关系:a①流柱理论是对汤逊理论的一个补充b①发生碰撞电离c①有光电离,电场⑹极不均匀电场的2个放电特点(电晕放电,极性效应)电晕放电的特点:a①电晕放电是极不均匀电场所持有的一种自持放电形式,是极不均匀电场的特征之一。
b①电晕放电会引起能量消耗。
c①电晕放电的脉冲现象会产生高频电磁波,对无线电通讯造成干扰。
d①电晕放电还使空气发生化学反应,生成臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂,会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。
极性效应的特点:a①棒为正,极为负特点:电晕放电起始电压高。
间隙击穿电压低。
b①棒为负,极为正特点:电晕放电起始电压低,间隙击穿电压高。
⑺冲击电压、伏秒特性、U50%的概念及应用冲击电压:持续时间极短,非周期性,幅值极高的电压。
冲击击穿电压气隙击穿的冲要条件:a①必须具有足够高的电压幅值b①必须有有效电子存在c①必须有电子放电通道的时间伏秒特性:对于同一间隙,多次施加同一形状但幅值不同的冲击电压作用,其击穿电压幅值与击穿时间关系(曲线)称为伏秒特性。
高电压技术学期学习总结通过一学期对高电压技术的学习,有一下重点难点总结:第一章气体的绝缘强度1、气体放电的基本物理过程⑴带电粒子的产生气体分子或原子产生的三种状态原态(中性)激发态(激励态)从外界获得能量,电子发生轨道跃迁。
电离态(游离态)当获得足够能量时,电子变带电电子,原来变正离子。
电离种类:A:碰撞电离B:光电离C:热电离D:表面电离⑵带电离子的消失A:扩散,会引起浓度差。
B:复和(中和)正负电荷相遇中和,释放能量。
C:附着效应,部分电负性气体分子对负电荷有较强吸附能力,使之变为负离子。
⑶汤逊理论的使用条件和自持放电条件使用条件:均匀电子,低电压自持放电条件:(1)1seαγ-≥⑷巴申定律的物理意义及应用A:巴申定律的物理意义①p s(s一定)p增大,U f增大。
②p s(s一定)p减小,U f减小。
③p s不变:p增大,密度增大,无效碰撞增加,提高了电量的强度,U f增大。
P减小,密度减小,能碰撞的数量减小,能量提高,U f增大。
P s不变,U f不变。
B:巴申定律的应用通过增加或者减少气体的压力来提高气体的绝缘强度。
如:高压直流二极管(增加气体的压力)减小气体的压力用真空断路器。
⑸流柱理论的使用范围及与汤逊理论的关系流柱理论的使用范围:a、放电时间极短b、放电的细分数通道c、与阴极的材料无关d、当ps增大的时候,U f值与实测值差别大。
流柱理论与汤逊理论的关系:a、流柱理论是对汤逊理论的一个补充b、发生碰撞电离c、有光电离,电场⑹极不均匀电场的2个放电特点(电晕放电,极性效应)电晕放电的特点:a、电晕放电是极不均匀电场所持有的一种自持放电形式,是极不均匀电场的特征之一。
b、电晕放电会引起能量消耗。
c、电晕放电的脉冲现象会产生高频电磁波,对无线电通讯造成干扰。
d、电晕放电还使空气发生化学反应,生成臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂,会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。
极性效应的特点:a、棒为正,极为负特点:电晕放电起始电压高。
电介质极化种类及比较 在外电场的作用下,介质原子中的电子运动轨道将相对于原子核发生弹性位移,此为电子位移极化。 离子式结构化合物,出现外电场后,正负离子将发生方向相反的偏移,使平均偶极距不再为零,此为离子位移极化。 极性化合物的每个极性分子都是一个偶极子,在电场作用下,原先排列杂乱的偶极子将沿电场方向转动,显示出极性,这称为偶极子极化。 在电场作用下,带电质点在电介质中移动时,可能被晶格缺陷捕获或在两层介质的界面上堆积,造成电荷在介质空间中新的分布,从而产生电矩,这就是空间电荷极化。影响:造成电荷在夹层街面上的堆积和等值电容的增加 电解质电导与金属电导的区别 解答:金属导电的原因是自由电子移动;电介质通常不导电,是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。 1-6某些电容量较大的设备经直流高压试验后其借地方点时间要求长达5—10分钟,why 由于介质夹层极化,通常电气设备含多层介质,直流充电时由于空间电荷极化作用,电荷在介质夹层界面上堆积,初始状态时电容电荷与最终状态时不一致;接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大(电容较大导致不同介质所带电荷量差别大,绝缘电阻大导致流过的电流小,界面上电荷的释放靠电流完成),放电速度较慢故放电时间要长达5~10min。 汤德森机理与流注理论的区别,各自适用范围 汤森德理论认为电子崩向阳极不断发展,崩中正离子撞击阴极也产生自由电子。自由电子的撞击电离和正离子撞击阴极表面的电离的放电产生和发展的原因。 流注理论认为电子崩发展使崩头和崩尾场强增加而崩内场强减少,有利于崩内发生复合产生大量的光子,而光子又产生光电离,光子产生的电子也产生二次电子崩迅速汇入到主崩,以等离子体的形式向阴极发展就形成了流注。 相同点:两者产生和发展都需要碰撞电离和电子崩。 相异点:汤逊理论主要考虑了电子的碰撞电离和正离子撞击阴极表面的电离;流柱理论主要考虑了电子的碰撞电离、空间电荷对电场畸变的影响和空间光电离。 应用条件:汤逊理论适合低气压、小距离的情况,cm26.0s,比较均匀的电场适用;流注理论是高气压、远距离的情况,cm26.0s或不均匀的电场适用。 说明巴申定律的实验曲线的物理意义是什么? 解答: 其物理意义在于:在均匀的电场中,击穿电压bU是气体的相对密度与极间距离乘积的函数,只要S的乘积不变,bU也就不变。 其原因可解释如下:假设S保持不变,当气体密度增大时,电子的平均自由行程缩短了,相邻两次碰撞之间,电子积聚到足够动能的几率减小了,故bU必然增大。反之当减小时,电子在碰撞前积聚到足够动能的几率虽然增大了,但气体很稀薄,电子在走完全程中与气体分子相撞的总次数却减到很小,欲使击穿bU也须增大。故在这两者之间,总有一个值对造成撞击游离最有利,此时bU最小。同样,可假设保持不变,S值增大时,欲得一定的场强,电压必须增大。当S值减到过小时,场强虽大增,但电于在走完全程中所遇到的撞击次数己减到很小,故要求外加电压增大,才能击穿。这两者之间,也总有一个S的值对造成撞击游离最有利,此时bU最小。 平均自由行程长度:单位行程中的碰撞次数Z的倒数 电晕产生的物理机理及有害影响?试列举防晕措施的实例。 解答:电晕放电是极不均匀电场中的一种自持放电现象,在极不均匀电场中,在气体间隙还没有击穿之前,在电极曲率较大的附近的空间的局部的场强已经很大了,从而在这局部强场中产生强烈的电离,但离电极稍远处场强已大为减弱,故此电离区域不能扩展到很大,只能在电极的表面产生放电的现象。 电晕放电的危害主要表现在这几个方面: 1)伴随着游离、复合、激励、反激励等过程而有声、光、热等效应,发出“咝咝”的声音,蓝色的晕光以及使周围气体温度升高等。 2)在尖端或电极的某些突出处,电子和离于在局部强场的驱动下高速运动,与气体分子交换动量,形成“电风”。当电极固定得刚性不够时,气体对“电风”的反作用力会使电晕极振动或转动。 3)电晕会产生高频脉冲电流,其中还包含着许多高次谐波,这会造成对无线电的干扰。 4)电晕产生的化学反映产物具有强烈的氧化和腐蚀作用,所以,电晕是促使有机绝缘老化的重要因素。 5)电晕还可能产生超过环保标准的噪声,对人们会造成生理、心理的影响。6)电晕放电,会有能量损耗。 电晕优点:电晕可削弱输电线路上冲击波的幅值;改善电场分布;应用与工业设施 减少电晕放电的根本措施在于降低电极表面的场强,具体的措施有:改进电极形状、增大电极的曲率半径,采用分裂导线等。 极性效应的概念?试以棒—板间隙说明产生机理。 :无论是长气隙还是短气隙,击穿的发展过程都随着电压极性的不同而有所不同,即存在极性效应。 1)机理当棒极为正时,电子崩从棒极开始发展(因为此处的电场强度较高),电子迅速进入阳极(棒极),离子运动速度慢,棒极前方的空间中留下了正离子,使电场发生了畸变,见赵智大,p18、图1-12,使接近棒极的电场减弱、前方电场增强,因此,正极性时放电产生困难但发展比较容易,击穿电压较低。 当棒极为负时,电子崩仍然从棒极(因为此处的电场强度较高),电子向阳极(板极扩散),离子相对运动速度较慢,畸变了电场,使接近棒极的电场增强,前方电场减弱,因此,负极性时放电产生容易但发展比较困难,击穿电压较高。 正极性时放电产生困难但发展比较容易,击穿电压较低。负极性时放电产生容易但发展比较困难,击穿电压较高。对于极不均匀电场在加交流电压在缓慢升高电压的情况下,击穿通常发生在间隙为正极性时。 什么叫间隙的伏秒特性曲线?它有什么作用? 工程上常用在同一波形,不同幅值的冲击电压作用下,气隙上出现的电压最大值和放电时间的关系,称为该气隙的伏秒特性,表示该气隙伏秒特性的曲线,称为伏秒特性曲线。 伏秒特性曲线在工程上有很重要的应用,是防雷设计中实现保护设备和被保护设备的绝缘配合的依据。 例如:需要用保护间隙来保护变压器免于遭受雷击,设保护间隙和变压器的伏秒特性曲线分别为S2和S1,则需要S2的伏秒特性曲线一直在S1的下方,这样不管在什么样的雷电波的侵袭下,保护间隙总先于变压器放电,从而保护了变压器。 试举例提高气隙(气体间隙)击穿电压的各种方法。 1)改善电场分布:一般说来,电场分布越均匀,气隙的击穿电压就越高。故如能适当地改进电极形状、增大电极的曲率半径,改善电场分布,就能提高气隙的击穿电压;利用电晕提高击穿电压;利用屏障提高击穿电压。 2)采用高度真空:从气体撞击游离的理论可知,将气隙抽成高度的真空能抑制撞击游离的发展,提高气隙的击穿电压。 3)增高气压:增高气体的压力可以减小电子的平均自由行程,阻碍撞击游离的发展,从而提高气隙的击穿电压。 4)采用高耐电强度气体:卤族元素的气体:六氟化硫(SF6)、氟里昂(CCl2F2)等耐电强度比气体高的多,采用该气体或在其他气体中混入一定比例的这类气体,可以大大提高击穿电压。 液体的热击穿的发生过程。(小桥理论) 工程用油存在着杂质(如水、纤维素等),由于它们的介电常数很大,很容易沿电场方向极化定向,并排列成杂质小桥。如果未接通两极则小桥附近电场强度大、油中分解产生气泡、电离增强,气泡增加,这样下去必然会出现由气体小桥引起的击穿。如果接通两极,因小桥的电导大而导致发热促使水汽化、气泡扩大,发展下去也会形成小桥,使油隙发生击穿 总结比较各种检查性试验方法的功效 测定绝缘电阻可检查出的缺陷有:(1)总体绝缘质量欠佳;(2)绝缘受潮;(3)两极间有贯穿性的导电通道;(4)绝缘表面情况不良(比较有无屏蔽)。不能发现的缺陷:(1)局部缺陷;(2)老化(绝缘老化以后其电阻可能还很高)。因此加的电压比设备实际运行电压低故当绝缘严重下降时效果较好否则差,适合于绝缘状态的初步诊断。需要注意表面泄漏电流对绝缘电阻测量的影响。 测定泄漏电流可检查出的缺陷除绝缘电阻能测定的除外还包括一些兆欧表所不能发现的缺陷。需要注意表面泄漏电流对绝缘电阻测量的影响。 测tgδ能有效地发现绝缘的下列缺陷 (1)受潮:电导增加,损耗增加,介损增大。(2)穿透性导电通道,电流增加,介损增大。(3)绝缘内含气泡的电离,绝缘分层、脱壳,放电消耗能量,介损增大。(4)绝缘老化劣化,绕组上附积油泥;(5)绝缘油脏污、劣化等。 测量结果容易受外界条件影响,包括1)外界电磁场的干扰影响;2)温度的影响;3)试验电压的影响;4)试品电容量的影响;5)试品表面泄漏的影响。 总结各种检查性试验时注意事项 测定绝缘电阻要注意对表面泄漏电流的屏蔽;测量绝缘电阻应该做到三比较:与本绝缘历史资料比较;与同类设备比较;与同一设备不同相比较。绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量仅仅是相对性的,不能满足最低要求时必然有缺陷,满足时也可能有缺陷。 测定泄漏电流需要注意:1)表面泄漏电流的屏蔽;2)微安表是精密的仪器需要注意保护。 测定tgδ需要注意:1)电磁场干扰的屏蔽;2)正接线和反接线的选用;3)温度对测量结果的影响;4)测量结果受电压变化的影响;5)对大试品不敏感;6)表面泄漏电流的影响。 tgδ=wC4R4 Cx≈R4CN/R3 Why冲击截波比全波对变压器绕组影响更严重 截波产生电位梯度比全波更大,相当于全波加直角波,直角波幅值大、陡度高、产生电位梯度高。实际测量也验证了这一点。 波阻抗物理意义及与电阻的不同 波阻抗表示分布参数线路中前行电压波与前行电流波的比值;反行电压波与反行电流波比值的相反数;L和C 表示单位长度的电感和电容。波阻抗与电阻的不同:(1)波阻抗仅仅是一个比例常数,没有长度概念,而电阻不是;(2)波阻抗吸收的功率一电磁能的形式存储在导线周围的媒介中,并没有消耗;而电阻吸收的功率和能量均转化为热能了。 直流电源E合闸于有限长导线(l,z)的情况,末端对地电阻R 设t=0时刻合匝,(1)R=Z时,0<=t压为0;t>=l/2v时线路中间电压为E。0端电压为0;t>=l/v时线路末端电压为E。 (2)当R=∞时,4kl/v<=t<4kl/v+l/2v时线路中间电压为0;4kl/v+l/2v <=t<4kl/v+3l/2v时线路中间电压为E,4kl/v+3l/2v <=t<4kl/v+5l/2v时线路中间电压为2E,4kl/v+5l/2v<=t<4kl/v+7l/2v时线路中间电压为E,4kl/v+7l/2v <=t<4kl/v+4l/v时线路中间电压为0。 4kl/v<=t<4kl/v+l/v时线路末端电压为0;4kl/v+l/v <=t<4kl/v+3l/v时线路末端电压为2E,4kl/v+3l/v <=t<4kl/v+4l/v时线路末端电压为0。 (3)当R=0时,2kl/v<=t<2kl/v+l/2v时线路中间电压为0;2kl/v+l/2v <=t<2kl/v+3l/2v时线路中间电压为E,2kl/v+3l/2v <=t<2kl/v+2l/v时线路中间电压为0。 线路末端电压一直为0。 无穷长直角波入侵单相变压器绕组,,并举出改善绕组初始电位分布的方法。 变压器内部结构上的保护可采取:(1)减弱振荡;(2)使绕组的绝缘结构与过电压的分布状况相适应。 (1)补偿对地电容电流(横向补偿) 电压初始分布所以不均匀,皆出于对地电容的存在,可使用静电屏、静电环、静电匝等措施加以补偿, (2)增大纵向电容(纵向补偿) 其原理是设法加大纵向电容(匝间电容),使对地电容的影响减少,初始电压的分布变得均匀一些。目前普遍采用的纠结式绕组或内屏蔽式绕组就是采用这个方法。 3、请写出反映无损耗单导线波过程基本规律的四个方程式,并简述其物理意义。 表示导线上任何一点电压、电流为前行波加反行波;前行电压波与前行电流波比值为波阻抗,反行电压波与反行电流波比值为波阻抗的相反数。 入口电容:当冲击电压刚投射到变压器绕组,电感支路电流不会突变,电感相当于支路开路,变压器等值电路可简化成电容链,可等值为一个集中电容,称为入口电容 地面落雷密度:每平方千米每个雷暴日的对地落雷次数 耐雷水平:雷击线路时,其绝缘尚不至于发生闪络的最大电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值,单位为kA。 综述输电线路的防雷措施。 一、避雷线(架空地线)沿全线装设避雷线是目前为止110kV及其以上架空线最重要和最有效的防雷措施。35kV及以下一般不全线架设避雷线,因为其绝缘水平较低,即使增加绝缘水平仍很难防止直击雷,可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行,主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。二、降低杆塔接地电阻 三、加强线路的绝缘 四、耦合地线 五、消弧线圈 六、管式避雷器 七、不平衡绝缘八、自动重合闸 说明何种情况下保护变电所免遭雷击的避雷针可以装设在变电所构架上,何种情况不能 解答:100kV及以上绝缘水平较高,避雷针可以装设在架构上,但变压器绝缘水平较低,变压器门形架构上不应装设避雷针。绝缘水平为35kV及以下的配电装置来说,雷击架构避雷针时很容易导致绝缘的逆闪络(反击),显然不允许。 雷电波自线路入侵变电所时变压器出现震荡波的原因以及变压器上略高于避雷器残压的原因 解答:由于避雷器动作后产生的负电压波在避雷器与变压器之间多次折反射引起的。变压器上电压高于避雷器残压的原因是变压器距避雷器有一定的距离,避雷器击穿时刻刚过避雷器的电压也要经过变压器产生全反射,入射电压+全反射电压大于避雷器残压。 2、三绕组变压器为何在低压侧装一支避雷器? 运行时可能高、中压绕组工作,低压绕组开路,低压绕组对地电容小,静电感应分量高,将危及绝缘。因为三相同时升高,则在任一相低压绕组直接出口处对地加一个避雷器即可。 进线段的作用是什么? 为了使避雷器有效发挥保护作用,就必须采取措施:(1)限制进波陡度(2)限制流过避雷器的冲击电流幅值,使之不会造成过高的残压、甚至造成避雷器的损坏。这两个任务都要依靠变电所进线段保护来完成。