高电压总复习资料

高电压总复习资料

高电压技术第一篇各类电介质在高电场下的电气特性第二篇电气设备的绝缘试验第三篇电力系统内部过电压与绝缘配合第一篇电介质在高电场下的特性电介质在电气设备中作为绝缘材料使用按其物质形态可分为：气体介质液体介质固体介质在电气设备中:外绝缘:一般由气体介质(空气)和固体介质(绝缘子)联合构成内绝缘:一般由固体介质和液体介质联合构成Ⅰ气体介质的电气特性一、非自持放电和自持放电非自持放电：当施加电压UUc时电流值很小这个电流值需要外界电离因素才能维持这样的放电称非自持放电。

自持放电当UUo时电流剧增气隙中的电离过程只靠外施电压就可以维持不再需要外部电离因素称自持放电。

二、汤逊理论实质：放电的主要原因是电子碰撞电离二次电子来源于正离子撞击阴极表面溢出电子溢出电子是维持气体放电的必要条件。

自持放电条件：适用范围：低气压短气隙pdkPa·cmpd过大时汤逊理论无法解释：放电时间：很短放电外形：具有分支的细通道击穿电压：与理论计算不一致阴极材料：无关三、流注理论流注发展过程初始电子崩（电子崩头部电子数达到一定数量）→电场畸变和加强→电子崩头部正负空间电荷复合→放射大量光子→光电离→崩头处二次电子（光电子）→（向正空间电荷区运动）碰撞游离→二次电子崩→（二次电子崩电子跑到初崩正空间电荷区域）流注发展到阴极气隙被击穿流注的形成过程）在光照下电子在强电场的作用下形成电子崩初崩发展到阳极时电子迅速与阳极中和）离子的速度较慢暂留的正离子加强了正离子与阴极之间的电场并使之畸变同时放出大量的光子）光子又电离了附近的气体形成二次电子崩二次电子崩的电子迅速移向阳极方向在正电荷区域内形成正负带电粒子混合通道这个电离通道称流注。

流注端部又有二次电子崩留下的正电荷进一步加强了电场促使更多的新电子崩相继产生并与之汇合使流注向前发展）最后流注发展到阴极将两极接通导致气隙空气被击穿。

三、流注理论流注形成条件：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明显畸变大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场电子崩中电荷密度很大复合频繁放射出的光子在这部分很强电场区很容易成为引发新的空间光电离的辐射源二次电子主要来源于空间光电离气隙中一旦形成流注放电由空间光电离自行维持自持放电条件：四、不均匀电场中的放电过程极性效应：由于高场强电极极性的不同空间电荷的极性也不同对放电发展的影响也不同这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同以及间隙击穿电压的不同。

判断极性：极性取决于曲率半径小的棒极的电位符号电极形状相同时取决于不接地棒极的电位。

比较击穿电压的大小：五、空气间隙在各种电压下的特性直流稳态电压交流电压均匀电场：雷电冲击电压(伏秒特性)冲击电压操作冲击电压六、其他内容大气条件对气隙击穿特性的影响海拔高度的影响：提高气体介质电气强度的方法：改善电场分布改变气体的状态和种类沿面放电及防污对策Ⅱ液体和固体的电气强度一、电介质的极化、电导和损耗极化类型和极化特点液体和固体的电导类型电介质的损耗二、液体介质的击穿纯净的液体击穿：电击穿理论气泡击穿理论含杂质的液体击穿：“小桥”击穿理论影响液体击穿电压的因素：三、固体介质的击穿电击穿电子崩理论固有击穿理论佛罗利希理论希布尔理论热击穿：发热散热与温度的关系电化学击穿（电老化）：电离性老化、电导性老化、电解性老化、表面漏电起痕及电蚀损三、固体介质的击穿累积效应:极不均匀电场中当作用在固体介质上的电压为幅值较低或作用时间较短的冲击电压时会在固体介质中形成局部损伤或不完全击穿这些不完全击穿每施加一次冲击电压就向前延伸一步随着加压次数的增加介质的击穿电压也随之下降这种现象称累积效应。

四、组合绝缘的电气强度介质界面与等位面重合介质界面是电缆芯线的同芯圆筒第二篇电气设备的绝缘试验整体性缺陷绝缘缺陷局部性缺陷非破坏性试验绝缘试验破坏性试验Ⅰ破坏性试验一、绝缘电阻的测量绝缘电阻吸收比极化指数����二、介质损耗角正切的测量tgδ是绝缘品质的重要指标测量tgδ是判断电气设备绝缘状态的灵敏有效的方法tgδ能反映绝缘的整体性缺陷(全面老化)和小容量试品中的严重局部性缺陷tgδ随电压变化的曲线可以判断绝缘是否受潮含有气泡及老化的程度大容量的设备绝缘存在局部缺陷时应尽可能将设备解体后分解测量进行分析二、tgδ的测量方法西林电桥法斜波波形分析法过零相位比较法异频电源法三、局部放电的测量电气设备绝缘内部常存在一些缺陷如气泡和气隙。

在强电场下这些缺陷会发生局部放电局部放电产生的同时有热、声、臭氧、氧化氮等产生腐蚀绝缘材料引起绝缘老化最后导致整个绝缘在正常电压下发生击穿。

因此局部放电的测量可以有效地检测出绝缘内部的局部缺陷的存在、发展情况。

视在放电量放电能量四、电压分布的测量在工作电压的作用下沿着绝缘结构的表面会有一定的电压分布。

表面比较清洁时其分布规律取决于绝缘结构本身的电容和杂散电容表面染污受潮时分布规律取决于表面电导通过测量绝缘表面上的电压分布亦能发现某些绝缘缺陷。

测量电压分布最适用于那些由一系列元件串联组成的绝缘结构。

清洁的悬式绝缘子Ⅱ破坏性试验一、工频高压试验产生工频高压的方法试验变压器串联谐振试验变压器：电流容量容升效应容升效应：在通过试验变压器施加工频高压时往往在容性试品上产生“容升”效应也就是说实际作用到试品上的电压值会超过按变比高压侧所应对应输出的电压值。

试品的电容及试验变压器的漏抗越大容升效应越明显。

自耦式串级变压器二、直流高压试验半波整流回路脉动系数倍压整流回路直流串级发生器三、冲击高压试验冲击电压发生器原理：并联充电、串联放电Ⅲ电气设备绝缘在线监测定义：通过对绝缘的试验和各种特性的测量可以了解并评估绝缘在运行过程中的状态从而能早期发现故障的技术称绝缘检测与诊断技术定义：研究如何根据电气设备的工作状态来确定维修工作的内容和时间制定维修方案这种维修方式称状态维修或欲知维修。

根据诊断规则的不同可将诊断方法分为三类：逻辑诊断、模糊诊断、统计诊断。

第三篇系统内部过电压与绝缘配合一、线路和绕组中的波过程单导线波过程等值电路、波动方程及其解一、线路和绕组中的波过程波的折射与反射（）线路末端开路：末端电压加倍电流变零（）线路末端接地：末端电流加倍电压变零（）线路末端接负载：则电压和电流都无反射分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻有相同的量纲但物理意义上有着以下几点本质的不同：为了区别不同方向的行波Z的前面应有正负号。

波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小电磁波通过波阻抗为Z的无损线路时其能量以电磁能的形式储存于周围介质中而不像通过电阻那样被消耗掉。

波阻抗Z表示了线路中同方向传播的电流波与电压波的数值关系波阻抗的数值只和导线单位长度的电感、电容有关而与线路长度无关。

二、雷电及防雷保护装置雷云的放电过程：先导阶段－主放电和迎面先导阶段－余辉阶段雷电参数：雷暴日雷暴小时地面落雷密度雷电流雷道波阻抗。

防雷保护装置和接地装置三、电力系统防雷保护输电线路的耐雷性能指标：耐雷水平和雷击跳闸率（）雷击杆塔的耐雷水平：雷击杆塔的跳闸率：（）绕击耐雷水平：绕击跳闸率：三、电力系统防雷保护建弧率:线路着雷并且雷电流超过线路的耐雷水平引起线路绝缘发生冲击闪络时由于冲击闪络时间很短不会引起线路跳闸但若雷电消失后由工作电压产生的工频电弧继续稳定存在则将造成跳闸从冲击闪络转为稳定工频电弧的概率称建弧率。

三、电力系统防雷保护变电所的进线段保护为了防止雷电直击变电所附近的导线导致流过避雷器的雷电流幅值和波头陡度超过允许值而在线路进线～km范围内装设防雷装置以加强该段进线的防雷措施这种保证变电所不受经过进线引进的雷电波的破坏而设置的防雷保护称为进线段保护。

进线段的作用：）雷电过电压波在流过进线段时因冲击电晕而发生衰减和变形降低了波前陡度和幅值）限制流过避雷器的冲击电流幅值四、电力系统内部过电压切空载变压器切空载长线空载线路合闸正常合闸自动重合闸间歇电弧接地谐振过电压:当系统进行操作或发生故障时某一回路自振频率与电源频率相等时将发生谐振现象导致系统中某些部分(或设备)上出现的过电压。

工频电压升高空载长线的电容效应不对称短路突然甩负荷五、绝缘配合绝缘配合的概念绝缘配合惯用法输变电设备绝缘水平的确定架空线路绝缘水平的确定泄漏距离和泄漏比距各种过电压下绝缘子片数的计算泄露距离：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间的最短距离。

（cm）泄露比距：外绝缘相地之间的泄露距离与系统最高工作电压之比即单位电压下绝缘子表面的泄露距离。

（cmkV）一、选择题伴随有能量损失的极化形式是（）。

A电子式极化B离子式极化C偶极子极化D无损极化下列绝缘试验方法中属于破坏性试验的是（）。

A测绝缘电阻B测C测泄漏电流D工频高压试验一无限长直角电压波从波阻抗为Z的线路传向波阻抗为Z的线路在连接处发生反射反射系数为（）。

ABCD下列可以用来检测绝缘子串电压分布的工具或方法的是（）A火花间隙B光电测杆C红外热像法D以上都是架空输电线路防护直击雷的主要措施是装设（

）。

A避雷器B避雷针C电阻D避雷线高杆塔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斜角平顶波切空载变压器引起的过电压与变压器的等值对地电容（）A成反比B成正比C呈指数关系D不确定．SF气体具有非常优良的电气性能但（）A对绝缘材料有腐蚀作用B不能在寒冷地区使用C灭弧能力不如空气D在电弧作用下会分解出有毒气体解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用()。

A流注理论B汤逊理论C巴申定律D小桥理论二、填空题国家标准中的标准雷电冲击电压波形参数为提高气体间隙击穿电压的方法总体可分为两大类其一为其二为。

雷电的放电过程可以分为三个阶段、和。

．对中性电介质其介质损耗角正切tgδ随温度的升高而。

变压器绕组中电压起始分布的最大电位梯度出现在绕组的。

输电线路的耐雷性能指标是和。

电力系统的谐振过电压分为、及。

电气设备绝缘的试验包括和两大类。

气体放电的主要形式有、、、和。

带电质点由浓度高的地方向浓度低的地方迁移称。

消除或减小由于电场干扰引起的测量误差可采取下列措施：、和。

加设屏蔽、采用移相电源、倒相法。

加设屏蔽、采用移相电源、倒相法。