高电压技术(高起专)学习指南

高电压技术〔高起专〕-学习指南一、填空题电介质极化的根本形式有 、 。影响液体介质电导的主要因素有 、 、 。工程实际中常用棒-板或 极不均匀电场下的击穿特性。固体电介质的击穿形式有 。雷电过电压分为 和 。要避开切空线过电压，最根本的措施就是要 。工频耐受电压，通常是通过比较 和 频耐受电压来确定的。电气设备绝缘的老化主要有 、 和 。FCD型避雷器适用于对 的保护。汤逊理论认为， 和 放电的主要因素。电介质的电导是 电导，金属的电导是 电导。气体放电的主要形式有 、 、 、 。影响固体介质击穿电压的主要因素有 、 、 、 、 。绝缘的缺陷分为 缺陷和 缺陷两类。用静电电压表测量工频电压时，测出的是电压的 。避雷针由 、 、 三局部组成。输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用 和 两个指标来衡量。发电厂和变电所的直击雷过电压保护可采用 或 。绝缘协作的最终目的是 ，常用的方法有 、 和 。二、选择题1．以下电介质中属于离子构造的是〔 。A．纤维 B．云母 C．空气 器油2．电晕放电是一种〔 。A．自持放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．沿面放电冲击系数是〔〕放电电压与静态放电电压之比。A．25% B．50% C．75% D．100%绝缘电阻的测量可以觉察〔 。介质内含气泡 B．介质局部磨损 C．介质分布不均匀 D．介质已经受潮彼得逊等值电路可用来计算〔 。一次折射电压 B．一次反射电压 C．屡次折射电压D．屡次反射电压6．阀式避雷器的保护比是指残压与〔 〕电压之比。A．灭弧 B．额定 C．冲击电压 D．工频放电7．假设导线上方架有避雷线，则导线上的感应过电压〔 。A．降低 B．上升 C．不变 D．为零8．在电力系统中发生铁磁谐振时，谐振回路中电感参数是〔 A．时变 B．线性 C．受控 D．非线性9．流注理论比汤逊理论多考虑了〔 。A．碰撞游离 B．外表游离 C．热游离 D．电荷畸变电场10．切除空载变压器消灭过电压的主要缘由是〔 。A．电弧重燃 B．截流现象 C．电容效应 D．中性点不接地三、推断题〔〕掩盖层可以提高液体介质的击穿电压是由于改善了电场分布〔 〕随着温度的上升，电介质的绝缘电阻增大〔 〕带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压〔 〕当空气湿度较大时，绝缘子的沿面闪络电压随湿度的增大而提高〔 〕四、简答题U50%却降低很小，为什么？试述输电线路的主要防雷措施。压？元件的作用。〔S6具有高电气强度的缘由是什么？什么是固体介质的累积效应？对直配电机的防雷保护可实行哪些措施？什么叫吸取比？绝缘枯燥时和受潮后的吸取现象有何特点？防止绝缘子污闪有哪些措施？比可以推断电气设备的绝缘是否受潮？工频高电压主要有哪几种测量方法？电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么？某10kV发电机直接与架空线路相连。有一幅值为100kV的无限长直角波沿50Ω800Ω为3m，匝间绝缘允许承受的电压为600V，绕组中波的传播速度为6×107m/s，求为保护发电机绕组匝间绝缘所需串联的电感数值。现有一油罐高出地面10m，直径8m5m〔取整〕1Z1

=500Ω的架空输电线路与波阻抗为Z

=50Ω的两条电缆线路2共同连接在变电站的母线上，现有一幅值为U=1000kV的无限长直角电压波从架20空线路侵入变电站，试作彼得逊等值电路，并求母线上的电压。0U0

=1000kV Z，201，20

=450Ω，Z

=30Ω〔1〕U

A点以0〔2〕ALU0

通过电L之后的折、反射电压的稳态值，并画出波形。UU0Z1 A Z2某母线支柱绝缘子拟用于海拔4000m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进展1min工频耐受电压试验时，其试验电压为多少千伏？〔注：35kV1min100kV〕参考答案—填空题电子式极化、离子式极化、偶极子式极化、空间电荷极化〔夹层式极化〕电场强度、温度、杂质棒—棒电击穿、热击穿、电化学击穿直击雷过电压、感应雷过电压提高断路器的灭弧性能雷电冲击耐受电压、操作冲击耐受电压电老化、热老化、综合性的环境老化旋转电机碰撞游离、外表游离离子性、电子性辉光放电、火花放电、电弧放电、电晕放电电压作用时间、温度、电场均匀度、累积效应、受潮程度集中性〔局部性、分布性〔整体性〕有效值接闪器、引下线、接地体耐雷水平、雷击跳闸率避雷针、避雷线确定设备的绝缘水平、惯用法、统计法、简化统计法二、选择题1．D2．A3．B4．D5．A6．A7．A8．D9．D10．B三、推断题1．×2．×3.×4．√5.×四、简答题时间极短，热的作用来不及对击穿过程造成影响，即雷电冲击电压作用下发生的是电击穿，其U 降低很少。50%答：输电线路的主要防雷措施有：架设避雷线；降低杆塔接地电阻；架设耦合地线；加强绝缘；装设自动重合闸；中性点承受消弧线圈接地方式；承受不平衡绝缘方式；承受排气式避雷器。答：如下图，切除空载长线时，主触头Q首先断开，而电阻R和关心触头Q并未开1 2断，因此线路上的剩余电荷通过电阻R向电源释放，主触头两端的恢复电压仅为R上的压降，其值不高，故Q中不易发生电弧的重燃。经过一段时间后再翻开关心触头Q，其上的1 2QR的阻尼作用，2也就不至于形成很高的过电压。答：接线如下图：F:电站型阀式避雷器或氧化锌避雷器，其作用是限制沿线侵入的雷电波幅值。FE:排气式避雷器，当断路器在雷季有可能开路运行时装设，用来保护开关的绝缘。避雷线：其作用一是利用导线的波阻抗限制流过母线避雷器的雷电流幅值；二是利用冲击电晕降低入侵波的陡度。此外防止进线段直接雷击。答：由于卤族元素具有很强的电负性，易吸附电子成为负离子，减弱游离过程；其次，游离力量。所以，含卤族元素的气体化合物具有较高的电气强度。6．答：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冲击电压时下降，这种现象称为累积效应。答：避雷器保护在发电机出线母线上装设一组FCD型磁吹避雷器或氧化锌避雷器，其作用是限制侵入波幅值，保护电机主绝缘。电容器保护在发电机电压母线上装设一组并联电容器限制侵入波陡度，以保护电机匝间绝缘及中性点绝缘，同时也可降低感应过电压。电缆段保护〔进线段保护〕由电缆段和排气式避雷器组成，利用排气式避雷器动作后电缆段中的趋肤效应限制流过避雷器中的雷电流幅值。电抗器保护电抗器的作用是在雷电波入侵时抬高电缆首端冲击电压答：接线如下图：AV：调压器，用以调整电压；T：试验变压器，用以上升沟通电压。R：保护电阻，用以限制被试品击穿时的短路电流，保护试验变压器和高压硅堆。V1：高压硅堆，用以整流；C：滤波电容，用以改善电压波形，使整流电压平稳。答：吸取比是指绝缘电阻测量中，加压6015秒时的绝缘电阻值之比。即k=R60”/R15”。一些设备〔如变压器〕的绝缘为多层介质，绝缘良好时存在明显的吸取现象，绝缘电阻到达稳态值所需的时间较长〔即吸取现象进展的较慢，稳态电阻值也高，吸取比远大于1；当〔即吸取现象进展的较快稳态电阻值也较低，吸取比近似等于1；答：防止绝缘子污闪的措施有：调整爬电比距〔加强绝缘〕定期或不定期的清扫涂憎水性涂料〔防尘涂料〕半导体釉绝缘子承受型合成绝缘子答：用兆欧表测量绝缘电阻时，L〔线路〕端子应接在试品的导体端，E〔接地〕端子应接在试品的另一导体端或接地端，G〔屏蔽〕端子接在屏蔽极上。一些设备〔如变压器〕的绝缘为多层介质，绝缘良好时存在明显的吸取现象，绝缘电阻到达稳态值所需的时间较长〔即吸取现象进展的较慢，稳态电阻值也高，吸取比远大于1；当绝缘受潮时，吸取现象不明显，绝缘电阻到达稳态值所需的时间短〔即吸取现象进展的较快，稳态电阻值也较低，吸取比近似等于1。所以测量绝缘电阻和吸取比可以推断电气设备的绝缘是否受潮。答：测量试验电压的方法通常分为两类：一是低压侧测量，二是高压侧测量。侧测量又包括：①静电电压表测量；②电容分压器配低压仪表测量；③球间隙测量；④高压电容器和整流装置串联测量；⑤电压互感器测量。由于在低压侧测量由于电容效应的影响，测量误差很大，因此加在被试品上的工频高电压一般要求在被试品两端直接进展测量。13．答：降低入侵波陡度，保护匝间绝缘和中性点绝缘；且可以降低感应过电压。五计算题1、解：允许进入发电机绕组中入侵波的空间最大陡度为：du2du2qdxmax

/m)3将其转换为时间上的陡度，则有du 2qdt

max

dxdtdu2qdu2qdx

200610712109(V/s)当用串联电感保护时，所需电感值为L 2Z

2800du22qdt1qu du22qdt1q

100103

13.3103(H)max13.3mH的电感可保护电机绕组的绝缘。2．解h=10m, d=8m, b=d/2=4m,D=8+5+5=18m, p=1x x由于bx

1.5(h0

h)x

1.5hbx b

41.51012.67(m)0由h hD0

1.5 1.5得hhD12.6718

15.24(m)0 7p 71所以，避雷针的最低高度为16m。解：依据彼得逊法则，可画出等值电路Z1Z1U2I22UZ022其中回路电流I为22U

21000I 0 3.81(kA)2 Zz2 500501 2 2母线上的电压幅值为Z 50U I 23.81

kA)2 2 2 2解：

z z

30450 420u1f

z2z1u

1000 1000875〔kV〕30450 4801q