高电压技术复习大纲-2012 (1)课件

1、高电压技术复习大纲第一章 绪论l高压输电的必要性l输电线路的传输容量受哪些因素制约？第二章 气体放电的基本物理过程 第一节 带电质点的产生和消失o 名词解释o电离；电离能；激励；分级电离；逸出功；电子亲和能；带电质点的扩散；带电质点的复合o 中性气体中带电质点的来源及其浓度大小o 电离方式有哪几种？o 每种电离方式在气体放电过程中的作用和适用性o 为什么碰撞电离主要由电子的碰撞引起？o 亚稳激励态的特点及其对分级电离的作用o Penning效应及其对气体放电的作用o 电极表面电子逸出的四种方式第二章 气体放电的基本物理过程 第一节 带电质点的产生和消失o 正离子撞击阴极产生电极表面电子发射的条

2、件o 光电子发射的条件o 强场发射在什么情况下会起作用？o 热电子发射对什么样的放电才有意义？o 为什么引入电负性的概念？电负性的含义？o 电负性气体分子捕获电子的能力与电子动能的关系o 为什么电负性气体有很高的电气强度？o 为什么SF6气体在有局部高场强的间隙中其电气强度会大大下降？o 气体放电过程中带电质点消失的三种方式o 为什么带电质点的复合不一定意味着对放电过程的削弱？第二章 气体放电的基本物理过程 第二节 放电的电子崩阶段o 名词解释o 电子碰撞电离系数；平均自由行程；o 不同的气体放电现象都有什么样的共同阶段？o 理解气体间隙中电流与外施电压关系曲线各段的特点及其物理机理o 自持放

3、电形式(辉光放电、火花放电、电弧放电)与气压以及外回路阻抗的关系o 简单描述电子崩的发展过程o 阴极表面初始电子数为n0，经电子崩发展后在阳极处的电子数n为多少？o 只有电子崩过程时放电是否能够自持？o 电子自由行程大于x的概率是？第二章 气体放电的基本物理过程 第二节 放电的电子崩阶段o 推导电子碰撞电离系数的表达式（电子平均自由行程；电离电位Ui；电场强度E）o 平均自由行程与气压p和温度T的关系o 推导气压p很大或很小时，都比较小的原因第二章 气体放电的基本物理过程 第三节 自持放电条件o 名词解释o 二次电子；系数；系数o 二次电子的产生机制与什么有关？o 自持放电的条件分别可以用哪两

4、种理论来说明？这两种理论的分别适用于什么条件下？以空气为例，这两种理论的分界线是什么？o 汤逊理论中二次电子的来源是？均匀场中由汤逊理论得到的自持放电条件是？o 什么是巴申定律？o 流注理论中二次电子的来源？均匀场中由流注理论得到的自持放电条件是？以空气为例具体说明o 长度为厘米级的平板间隙在标准大气压下空气的击穿场强为？第二章 气体放电的基本物理过程 第三节 自持放电条件o 流注理论可以解释哪些汤逊理论无法说明的放电现象？o 电负性气体中由汤逊理论和流注理论得到的自持放电条件分别为？第二章 气体放电的基本物理过程 第四节 不均匀电场中气体放电的特点o 名词解释o 电晕放电；电晕起始电压；电场

5、不均匀系数o GIS的母线筒和测量电压用的球间隙属于什么类型的电场？高压输电线路？套管？o 如何描述电场的不均匀性？以稍不均匀场和极不均匀场为例予以说明o 极不均匀场区别于均匀场的放电现象是？o 同样间隙距离下，稍不均匀场间隙的击穿电压比均匀场间隙的要高还是低？o 电晕放电是自持还是非自持放电？o 极不均匀场间隙中自持放电条件是？o 电晕放电的危害、降低电晕放电的措施与电晕放电的有利之处？第二章 气体放电的基本物理过程 第四节 不均匀电场中气体放电的特点o 不均匀场中，放电总是从哪个电极表面开始？o 简单说明为什么不均匀场中放电具有极性效应o 能画图说明自持放电前和自持放电后空间电荷对电场的畸

6、变作用及其引起的极性效应o 极不均匀场间隙电晕起始放电的极性效应与击穿的极性效应？输电线路交流电压下击穿发生在外施电压哪个半周？o 稍不均匀场间隙击穿的极性效应？第三章 气体间隙的击穿强度 第一节 稳态电压下的击穿o 气体间隙的击穿电压是否与外施电压的种类有关？o 气体放电中所谓的稳态电压是指？o 均匀场中直流击穿电压、工频击穿电压峰值和50%冲击击穿电压有什么关系？o 球间隙距离d与球直径D满足什么关系时球间隙处于正常工作范围？o 内外径比值大致为多少时同轴圆柱电极具有最大击穿电压？o 对于相同间隙距离，电力线发散程度越大，则电场越均匀还是越不均匀？o 间隙距离很大时的极不均匀场，不同形状电

7、极的间隙击穿电压差别大吗？在一电极接地时接近于什么电极的击穿数据？第三章 气体间隙的击穿强度 第一节 稳态电压下的击穿o 如何理解尖-尖电极的击穿电压比同样间隙距离的正尖-板电极高？o 间隙距离大于50cm时，棒-帮空气间隙的平均击穿场强约为？第三章 气体间隙的击穿强度 第二节 雷电冲击电压下的击穿o 名词解释：o 波前时间；波长时间；放电时延；统计时延；放电形成时延；50%放电电压；冲击系数；伏-秒特性o 为什么要规定冲击电压的标准波形？o 确定冲击电压标准波形的方法o 标准雷电波和操作冲击电压波形参数？o 短间隙中，特别是电场比较均匀时，放电时延主要决定于哪种时延？较长的间隙时了？o 放电

8、时延服从统计规律，因此冲击击穿电压具有一定的分散性，其一般规律是？o 均匀场和稍不均匀场间隙的冲击击穿通常发生在什么位置？极不均匀场了？第三章 气体间隙的击穿强度 第二节 雷电冲击电压下的击穿o 确定伏-秒特性的方法o 与50%击穿电压相比伏-秒特性有什么优点？如何利用伏-秒特性进行绝缘配合？o 工程中有时用什么来大致反映伏-秒特性？第三章 气体间隙的击穿强度 第三节 操作冲击电压下的击穿o 名词解释：o 操作过电压；o 长间隙在操作冲击波作用下的击穿电压比工频击穿电压高还是低？o 通常对多大电压等级以上的高压电气设备要进行操作冲击电压试验？o 长空气间隙的操作冲击击穿通常发生在什么位置？o

9、如何理解操作冲击击穿电压随波前时间变化会出现最小值？o 第四节 大气密度和湿度对击穿的影响o 为什么随空气密度增大大气中间隙的放电电压会提高？o 湿度对放电有何影响？第三章 气体间隙的击穿强度 第五节 SF6气体间隙中的击穿o 使用SF6气体绝缘的好处？o SF6气体当气压大于多少时会出现偏离巴申曲线的现象？如何解释？o SF6气体在极不均匀场中的两个击穿异常现象是？如何解释？o 影响SF6气体击穿场强的因素有？o 第六节 提高气隙击穿电压的措施o 提高气隙击穿场强的两个途径以及具体的措施？第四章 气体中沿固体绝缘表面的放电 第一节 界面电场分布的典型情况o 名词解释：o 闪络；界面；o 三种

10、典型的界面电场分布分别是？并举例说明o 放电距离相同时，沿面闪络电压与纯气隙放电电压的关系？o 第二节 均匀电场中的沿面放电o 均匀场中闪络电压与空气间隙击穿电压的关系？o 沿面闪络电压与绝缘材料特性、固体介质表面粗糙度以及固体介质与电极是否紧密接触的关系，举例说明o 以支柱绝缘子为例，简单说明内屏蔽电极对提高沿面闪络电压的作用，并解释内屏蔽电极的最佳深度第四章 气体中沿固体绝缘表面的放电 第三节 极不均匀电场中的沿面放电o 名词解释：o 滑闪放电；o 极不均匀场情况下，界面电场具有强垂直分量还是弱垂直分量时沿面闪络电压较低？o 简单描述套管沿面放电的发展过程o 绘出分析套管沿面放电的等效电路

11、图，根据此等效电路图分析沿面电压分布不均匀的原因，并提出提高套管电晕起始电压和滑闪电压的措施o 解释为什么直流电压下无明显的滑闪放电现象以及介质厚度对闪络电压影响很小o 为什么界面具有弱垂直电场分量时，沿面闪络电压与空气击穿电压的差别相对不大？且没有明显的滑闪放电现象？第四章 气体中沿固体绝缘表面的放电 第三节 极不均匀电场中的沿面放电o 弱垂直电场分量情况下，提高沿面闪络电压的途径？具体措施？o 说明为什么加装均压环后绝缘子柱电压分布可以得到改善o 分析线路绝缘子串电压分布的等效电路？均压环如何改善电压分布？第四章 气体中沿固体绝缘表面的放电 第四节 受潮表面的沿面放电o 名词解释：o 湿闪

12、络电压；o 介质表面发生凝露时，沿面闪络电压降如何变化？是否发生凝露与什么因素有关？o 低温下为什么相对湿度增加不会显著降低闪络电压？o 湿闪络电压与干闪络电压的关系？o 提高绝缘子湿闪电压的措施？o 为什么户外绝缘子都有伞裙？o 为什么伞裙宽度进一步增大并不能提高湿闪电压？第四章 气体中沿固体绝缘表面的放电 第五节 脏污绝缘表面的沿面放电o 名词解释：o 污闪电压；污层等值附盐密度；单位爬电距离o 干燥情况下绝缘子表面污层对闪络电压是否有影响？o 什么情况下绝缘子表面污层对闪络电压有显著影响？为什么？o 为什么污闪事故对电力系统的危害特别大？o 简单描述污闪的发展过程o 污闪与其他沿面闪络过

13、程的最大不同之处是？o 污闪发展过程中，局部电弧能否发展成闪络取决于哪些因素？o 影响污闪电压的因素有哪些？o 实验室进行人工污秽试验时，如何确定污闪电压？具体步骤？对污闪试验所用电源的内阻抗有何要求？第四章 气体中沿固体绝缘表面的放电 第五节 脏污绝缘表面的沿面放电o 为什么要使用污层等值附盐密度这一概念？o 防止污闪的措施？第五章 液体和固体介质的电气特性 第一节 电介质的极化、电导和损耗o 名词解释：o 极化；非极性电介质；极性电介质；介质损耗o 电介质电气特性的四大参数是？o 电容器和电缆对绝缘介质的介电常数分别有什么样的要求？o 直流电容器、脉冲电容器与交流电容器对tan分别有什么要

14、求？o 最基本的三种极化形式？定义？所需时间？损耗？o 温度如何影响极性介质的r?o 空气、变压器油、蓖麻油、酒精和水的r大致是？o 固体介质中分别列举一个弱极性、极性和离子型介质及其ro 电介质电导主要是哪种类型的电导？其电导随温度的变化规律与金属是否一样？第五章 液体和固体介质的电气特性 第一节 电介质的极化、电导和损耗o 固体电介质除了体积电阻外还有表明电阻o 介质损耗的来源？o 为什么不用介质损耗P来表示介质损耗，而用tan？o tan取决于材料的特性，与材料尺寸无关o 理解描述介质损耗的等效电路o 极性液体介质损耗的来源？和频率以及温度的关系？第五章 液体和固体介质的电气特性 第二节

15、 液体介质的击穿o 工程液体介质的击穿是怎么引起的？用什么理论来解释？o 影响液体介质击穿的因素有哪些？o 液体介质中的水分和气泡如何影响击穿强度？o 减小液体介质杂质影响的措施有哪些？o 为什么在极不均匀场中使用屏蔽能显著提高液体介质的击穿电压？第五章 液体和固体介质的电气特性 第三节 固体介质的击穿o 固体介质击穿的特点是？o 随电压作用时间的不同，固体介质的击穿有哪3种不同的形式？o 固体介质属于自恢复绝缘吗？o 什么是固体介质电击穿中的体积效应和累积效应？o 根据介质的发热与散热曲线判断介质是否会发生热击穿o 为什么直流电压下正常未受潮的绝缘很少发生热击穿？o 工频1min耐压试验能否

16、考验固体介质的热击穿特性？o 绝缘劣化的主要原因是什么？o 描述局部放电的等效电路图以及局部放电的大致过程o 为什么直流电压作用下局部放电的危害性较交流时要小？o 提高绝缘局部放电电压的措施有那两类？举例说明第五章 液体和固体介质的电气特性 第四节 组合绝缘的特性o 组合绝缘下绝缘强度跟哪两个因素有关？o 为什么油-屏蔽绝缘中，屏蔽的总厚度不宜过大？o 为什么油纸绝缘的直流短时击穿场强高于交流时的值？o 会分析介质界面与等位面重合时双层介质中的电场第五章 液体和固体介质的电气特性 第五节 绝缘的老化o 什么是绝缘的老化？导致绝缘老化的原因有哪些？o 举例说明什么是绝缘热老化的8度规则o 什么是

17、电缆中的树枝状放电？由什么引起？o 什么是电树枝？什么是水树枝？o 为什么悬式绝缘子靠近铁塔悬挂点的那只最易损坏？o 绝缘子的瓷件要求在多少度的温差剧变时不发生开裂？为什么要有这一要求？o 举例说明哪些环境因素会导致绝缘老化第六章 电气设备绝缘的预防性试验 第一节 绝缘电阻的测试o 预防性试验有什么作用？o 电气设备的绝缘缺陷是怎么产生的？绝缘缺陷可以分为哪两大类？举例说明o 预防性试验可以分为哪两大类？分别有什么优点和缺点？o 什么情况下必须测量绝缘电阻？现场通常怎么测量？o 测量的绝缘电阻随加压时间的增长如何变化？使用双层介质模型解释吸收现象，并说明绝缘的好坏对电阻阻值和吸收过程有何影响o

18、 加压后，流过试品的电流由哪两部分组成？o 吸收电流与什么有关？吸收比如何定义？如何通过吸收现象来判断绝缘的好坏？o 通过测量绝缘电阻以及吸收比来判断绝缘好坏有何局限性？为什么？实际中应如何使用这些测量结果？第六章 电气设备绝缘的预防性试验 第二节 泄漏电流的测量o 测量泄漏电流与测量绝缘电阻有什么联系？又有什么重要的区别？o 读取泄漏电流时，一般规定为达到试验电压后多久？o 一个良好的绝缘，在标准规定的试验电压作用下，其泄漏电流应如何？o 如何通过泄漏电流随外施电压变化的曲线来判断绝缘状态？o 测量泄漏电流时需注意哪些因素可能对测量结果造成的不利影响？o 了解测量泄漏电流的电路图，以及试品必须接地时的测量电路第六章 电气设备绝缘的预防性试验 第三节 介质损耗角正切的测量o 测量tan最常用的方法是什么？o 西林电桥测量tan的基本原理、电路图以及反接法o 西林电桥会受到外界的哪些干扰？解