复习小结汇总

1、带电粒子在空气中运动的表征o自由行程长度o带电离子的迁移率o扩散带电粒子产生和消失的物理过程o光电离o热电离o碰撞电离o电极表面的电离二、小二、小 结结高电压工程基础负离子的形成电子的附着形成负离子带电离子的消失所有气体放电都有一个电子碰撞电离导致电子崩的阶段；电子崩将产生急剧增大的空间电子流；在高气压和高真空的条件下，气隙都不易发生放电现象。当除去外界电离因子的作用，放电不会停止，此时即为自持放电；自持放电是由初始电子崩中的正离子撞击阴极表面产生多余电子形成的；自持放电的条件为：同温时均匀电场下气体起始放电电压是pd乘积的函数；提高气压或降低气压到高度真空，都能提高气隙的击穿电压。1) 1(

2、de流注理论考虑了以下因素o空间电荷对原有电场的影响o空间光电离的作用流注理论适用于高气压、长气隙下的放电汤逊理论和流注理论的内容，异同点用不均匀系数来描述电场的不均匀程度；电晕放电是发生在小曲率半径电极附近的放电；电场极不均匀的“棒-板”气隙，负极性击穿电压高于正极性击穿电压。三、小 结 放电时间的组成为：tb=t1+ts+tf冲击电压波形的标准化o标准雷电冲击电压波o标准操作冲击电压波冲击电压下气隙的击穿特性o采用击穿百分比为50时的电压来表征气隙的冲击击穿特性；o伏秒特性表征气隙的冲击击穿电压与放电时间的关系。电场的不均匀程度对SF6电气强度的影响远比对空气的大；影响SF6击穿场强的因素

3、：电极表面的缺陷、导电微粒、固体介质SF6在快速暂态过电压下的击穿提高气隙击穿电压的措施：改善电场分布；削弱电离过程四、小结均匀和稍不均匀电场中的沿面放电极不均匀电场中的沿面放电滑闪放电的解释提高沿面放电电压的措施受潮表面对沿面放电的影响污秽表面对沿面放电的影响污闪产生的条件、危害污闪的发展过程预防污闪的措施五五 小小 结结 电介质的极化电介质的极化q电子式极化电子式极化q离子式极化离子式极化q偶极子极化偶极子极化q夹层极化夹层极化 q空间电荷极化空间电荷极化 电介质的电导：电介质的电导： 表征电介质导电性能的主要物理量表征电介质导电性能的主要物理量 电介质的损耗电介质的损耗： 在交变电场作用

4、下电介质中的能量损耗在交变电场作用下电介质中的能量损耗 纯净液体介质的击穿纯净液体介质的击穿气体小桥理论气体小桥理论 用击穿理论来解释工程用变压器油击穿过程用击穿理论来解释工程用变压器油击穿过程 非纯净液体电介质的击穿机理非纯净液体电介质的击穿机理 影响变压器油击穿电压的因素影响变压器油击穿电压的因素 提高液体电介质击穿电压的主要措施提高液体电介质击穿电压的主要措施 在电场作用下，固体介质的击穿可分为在电场作用下，固体介质的击穿可分为 电击穿电击穿 热击穿热击穿 电化学击穿电化学击穿 掌握掌握击穿理论和影响因素击穿理论和影响因素 高压电气设备一般采用多种电介质组合的绝缘结构； “油-屏障”式绝

5、缘结构中应用的固体介质有三种不同的形式，即覆盖、绝缘层和屏障； 绝缘油和绝缘纸组成“油-纸”绝缘，击穿场强大大提高； 分阶绝缘的原则是对越靠近缆芯的内层绝缘选用介电常数越大的材料，以达到电场均匀化的目的。绝缘老化的原因主要有热、电和机械力的作用 ，此外还有水分、氧化、各种射线、微生物等环境因素的作用。 各种原因同时存在、彼此影响、相互加强，加速老化过程。 六、小 结绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合特性参数。电气设备中大多采用组合绝缘和层式结构，故在直流电压下均有明显的吸收现象，测量吸收比可检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。测量泄漏电流从原理上来说，与测量绝缘电阻是相似的，

6、但它所加的直流电压要高得多，能发现用兆欧表所不能显示的某些缺陷，具有自己的某些特点。测量 值是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。 值的测量，最常用的是西林电桥。 的测量受一系列外界因素的影响。试验中应尽可能采用屏蔽，除污等方法消除这些影响。tgtgtg局部放电的检测已成为确定产品质量和进行绝缘预防性试验的重要项目之一。试验内容包括测量视在放电量、放电重复率、局部放电起始电压和熄灭电压、放电的具体部位。表征局部放电的参数主要有：视在放电量、放电重复率、放电能量等。以表面清洁的悬式绝缘子串为例，分析了其电压分布状况，以及地电容和杂散电容的影响。测量线路绝缘子串电压分布或检出串中的零值绝缘子

7、，可使用短路叉、可调火花间隙测杆、音响式测杆等。 通过在标准油杯中作油的击穿试验以及在专用的试验电极中测油的tg可以检查油的电气性能。 油的气相色谱分析可以发现充油电气设备中某些用tg等方法所不能发现的局部性缺陷（如局部过热、局部放电）。 绝缘状态的在线监测包括绝缘状态的在线监测包括： tg 的在线监测；局部放的在线监测；局部放电的在线监测；油中气体含量的在线监测等电的在线监测；油中气体含量的在线监测等七、小 结工频高电压的产生方法及其装置。当所需试验电压很高时，常采用串级装置来产生所需高压，但串级越多，容量利用率越低。工频高电压试验的基本接线图和实施方法。工频耐压试验需注意的几个问题 获得直

8、流高电压的方法有高压整流器和串级 直流高压发生器。了解用这两种方法产生直 流高压的原理。 直流耐压试验的特点。 直流耐压试验注意事项。冲击高压发生器用来产生试验用的雷电冲击电压波和操作冲击电压波。获得雷电冲击电压全波、雷电冲击截波、操作冲击试验电压的原理及其参数的近似计算。绝缘的冲击高电压试验方法，重点介绍了三次冲击法和15次冲击法。进行高电压试验，除了要有能产生各种试验电压的高压设备之外，还必须要有能测量这些高电压的仪器和装置。试验室条件下高压静电电压表、峰值电压表、球隙测压器、高压分压器等仪器广泛应用于高电压的测量。了解不同电压形式的测量方法八、小 结电压u由朝着x的正方向运动的电压波uf

9、和朝着x的负方向运动的电压波ub叠加而成；电压波的符号只取决于它的极性,而与电荷的运动方向无关；电流波不但与相应的电荷符号有关，而且也与电荷的运动方向有关。波速与导线周围媒质的性质有关，而与导线半径、对地高度、铅包半径等几何尺寸无关。架空线路的波阻抗约在300500之间，电缆线路的波阻抗约在1050之间。波阻抗与电阻的异同点。 电压折射系数 ，电压反射系数 ，二 者之间有如下关系： 。 线路末端开路时，发生全反射，开路电压加倍，电流变零。 线路末端短路时，发生负的全反射，电流加倍，电压为零。 线路末端对地跨接一阻值R=Z1的电阻时，行波到达线路末端A点时完全不发生反射，与A点后面接一条波阻抗Z

10、2=Z1的无限长导线的情况相同。 电力系统中常会遇到两无限长线路中间接入一有限长的线段，出现波的多次折、反射现象，研究行波的多次折、反射的方法，常用网格法。 。 进入节点2的电压最终幅值只由Z1和Z3来决定，而与中间线段Z2的存在与否无关。 中间线段Z2的存在及其波阻抗Z0的大小决定着uB的波形、特别是它的波前。 忽略导线和大地的损耗，多导线系统中的波过程可近似地看成是平面电磁波的沿线传播。 引入波速v的概念就可将静电场中的麦克斯韦方程应用于平行多导线系统。 自波阻抗，互波阻抗。 冲击电晕是在冲击电压波前上升到导线电晕起始电压时才开始出现的，形成冲击电晕所需的时刻极短。 冲击电晕对波过程的影响

11、如下：耦合系数增大、导线波阻抗减小、波速减小、引起波的衰减与变形。 变压器绕组中的波过程与输电线路中的波过程有很大的差别。 无论中性点接地方式如何，初始最大电位梯度均出现在绕组首端，其值为 末端接地，最大电压出现在绕组首端约l/3处，值达1.4U0；末端不接地，最大电压出现在绕组末端约l/3处,值达1.9U0 绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与它的波形有关；对绕组绝缘最严重的威胁是直角短波。九、小 结获得比较广泛认同的雷云形成机理为水滴分裂起电理论。雷电放电就其本质而言是一种超长气隙的火花放电。其发展过程分为三个阶段：第一次主放电、箭状先导、第三次主放电。从雷电过电压计算和防雷设计的

12、角度来看，值得注意的雷电参数有雷暴日及雷暴小时、雷电流幅值、雷电流的计算波形等。感应雷击过电压的形成机理与直接雷击过电压完全不同。几个重要概念：工频续流、避雷器灭弧电压、残压和保护比、接地电阻、接地装置。保护间隙与被保护绝缘并联，它的击穿电压比后者低，使过电压波被限制到保护间隙的击穿电压。 变电所的防雷保护主要依靠阀式避雷器。ZnO避雷器具有一系列优点，是避雷器发展的主要方向，已取代普通阀式避雷器和磁吹避雷器。十、小 结 通常采用耐雷水平和雷击跳闸率来表示一条线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果。 输电线路常采用避雷线、降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘等措施来进行防雷。 可按雷击点的不同把线路的

13、落雷分为三种情况：绕击导线、雷击档距中央的避雷线和雷击杆塔。 感应过电压由雷云的静电感应而产生的，雷电先导中的电荷Q形成的静电场及主放电时雷电流i所产生的磁感应，是感应过电压的两个主要组成部分。线路因雷击而跳闸，有可能是反击引起的，也线路因雷击而跳闸，有可能是反击引起的，也可能是由绕击造成的，这两部分之和即是线路可能是由绕击造成的，这两部分之和即是线路总的雷击跳闸率。总的雷击跳闸率。无避雷线时，雷击线路的部位有两个，雷击导无避雷线时，雷击线路的部位有两个，雷击导线和雷击塔顶。线和雷击塔顶。有避雷线时，雷击线路的部位有三个，雷绕击有避雷线时，雷击线路的部位有三个，雷绕击导线，雷击塔顶，雷击档距中

14、央的避雷线（不导线，雷击塔顶，雷击档距中央的避雷线（不引起跳闸）。引起跳闸）。击杆率、绕击率、建弧率。击杆率、绕击率、建弧率。输电线路的防雷保护措施。输电线路的防雷保护措施。变电所中的大气过电压包括两类：雷直击变电所和雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入变电所。发电厂、变电所直击雷的防护措施是采用避雷针、避雷线及良好的接地网。防止雷电波侵入发电厂、变电所的保护措施：一、阀式避雷器限制来波幅值。二、进线保护段，降低入侵波的陡度和幅值，限制流过阀式避雷器的冲击电流幅值。变电所进线段的标准接线及各元件的作用十一、小 结 三绕组变压器的防雷保护：任一相低压绕组出线端对地加装一台避雷器。 自耦变压器的防雷

15、保护：中压绕组与断路器间、高压绕组与断路器间、高压绕组首端与中压绕组首端各加一组避雷器。 变压器的中性点全绝缘时不需要保护，分级绝缘时选用与中性点绝缘等级相同的避雷器保护。 配电变压器可以不设进线保护。避雷器的接地线与变压器外壳、低压侧中性点连在一起接地。高压侧和低压侧每相各装一只避雷器。 GIS变电所的防雷保护。 旋转电机的防雷保护要求高、困难大，而且要全面考虑绕组的主绝缘、匝间绝缘和中性点绝缘的保护要求。 现代氧化锌避雷器的问世为旋转电机的防雷保护提供了新的可能性，但是仍需有完善的防雷保护接线与之配合，方能确保安全。十二、小 结 工频电压升高的倍数虽然不大，一般不会对电力系统的绝缘直接造成

16、危害，但是它在绝缘裕度较小的超高压输电系统中仍受到很大的注意。 电力系统中常见的几种工频电压升高为：1）空载长线电容效应 2）不对称短路 3）甩负荷。u谐振过电压可分为如下三种形式：线性谐振过电压、铁磁谐振过电压和参数谐振过电压。 u铁磁谐振的条件： 、外界“激发”、等效电路电阻足够小。 u对铁磁谐振电路，在同一电源电势作用下，回路可能有不只一种稳定工作状态。 u铁磁元件的非线性是产生铁磁谐振的根本原因。u 电力系统中的铁磁谐振过电压常发生在非全相运行状态中。CL1十三、小 结间歇性电弧接地过电压。一般来说，发生在大气中的开放性电弧往往要到工频电流过零时才能熄灭；而在强烈去电离的条件下，电弧往

17、往在高频电流过零时就能熄灭。 对付断续电弧接地过电压的防护措施有：采用中性点有效接地方式和采用中性点经消弧线圈接地方式。空载线路合闸时，产生过电压的根本原因是电容、电感的振荡，其振荡电压叠加在稳态电压上所致。最不利的情况是，电源电压峰值时合闸空载线路，沿线路传播到末端的电压波（将在开路末端发生全反射），电压增大到电源电压的2倍。如果是重合闸，线路上有一定残余电荷和初始电压，振荡将更加激烈。三相重合闸情况最严重，过电压可以增大到电源电压的3倍。 切空线过电压在220kV及以下高压线路绝缘水平的选择中有重要的影响，采取措施消除或降低这种操作过电压有重大的技术、经济意义。主要措施如下： 1）采用不重

18、燃断路器 2）加装并联分闸电阻 3）线路上装设泄流装置 4）利用避雷器来保护。 在切断100A以上的交流电流时，开关触头间的电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时，电弧往往提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断（截流现象）。 产生切除空载变压器过电压的原因是流过电感的电流在到达自然零值之前就被断路器强行切断，从而迫使储存在电感中的磁场能量转化为电场能量而导致电压的升高。 变压器等效电容 CT 上出现的最大电压 影响切除空载变压器过电压的因素主要有：断路器性能和变压器参数。 变压器的特征阻抗。十四、小结 研究电力系统过电压的方法及优缺点； 电力系统过电压的分类； EMTP的基本数学模型和计算方法；十五、小 结 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。 绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的绝缘水平，它是绝缘设计的首要前提，往往以各种耐压试验所用的试验电压值来表示。 以两级配合为基本原则的惯用法至今仍在广泛应用。 随着输电电压的提高，绝缘配合统计法的经济效益越来越显著，只能用于输变电设备的外绝缘。采用统计法作绝缘配合的前提是充分掌握作为随机变量的各种过电压和各种绝缘电气强度的统计特性（概率密度、分布函数等）。 在实际工程中采用I