高电压技术总结复习资料

击穿：在电压的作用下，介质由绝缘状态变为导电状态的过程。4、绝缘强度：电介质在单位长度或厚度上承受的最小的击穿电压。5、耐电强度：电介质在单位长度上或厚度所承受的最大安全电压。电质点碰撞中性分子产生的游离。。14、冲击电压作用下的放电时间：击穿时间+统计时延+放电形成时延15、统计时延：从间隙加上足以引起间隙击穿的静态击穿电压的时刻起到产生足以引起碰撞游离导致完全击穿的有效电子时刻。16、放电形成时延：第一个有效电子在外电场作用下碰撞游离形成流注，最后产生主放绝缘能力的过程。28、冲击电晕：输电线路中由冲击电流产生的电晕。听见雷声或者看见闪电的天数。面落雷密度：每平方公里每雷暴日的落雷次数。32、耐雷水平：雷击输电电路不引起绝缘闪络的最大的雷电流幅值。34、击杆率：雷击事故中雷击塔顶的次数与雷击输电线路的总次数之比。①提高系统的输电能力②增加输电距离③降低线路功率损耗④降低电网传输单位容量的汤森德理论：①电子碰撞游离产生电子崩的过程是气体放电的主要过程②二次放射是气体自持放电的必要条件。游离条件：运动质点所具有的总能量一定要大于被撞质点在正常状态下的游离能。电场分布的静向分量与绝缘的相对介质常数成反比。5、在交流作用下固体介质中电流有哪些成分？直流电压作用下电流又是如何变化的？①有损极化电流②无损极化电流③电导电流直流电压作用的一瞬间三种电压都存在，当到达稳态时只存在电导电流。①电击穿：由于电场力作用发生碰撞游离破坏介质晶格形成电通道。②热击穿：由固体内部热不稳定造成的击穿。①非破坏性试验②耐压试验原则：①两个实验都是从不同侧面反映绝缘缺陷的实验，两者相互补充②检测性试验与击穿电压之间没有函数关系所以耐压试验是不可替代的③耐压试验对设备有一定的损害所以要先进行检测性试验，没有缺陷后再进行耐压试验。击电压发生器获得高电压的方法。多级电容的并联充电然后串联放电。外部过电压和系统电压之间没有关系内部过电压和系统电压的等级有关。电力系统中的储能原件由于各种操作从一个稳态到达另一个稳态的过程中产生的振荡电过电压。11、电压波和电流波在线路传播的特点和实质。电压波和电流波在线路传播是相伴而行的统一体，电压波和电流波的传播就是电磁能的传播或者电磁波的传播。①物理意义上的不同波阻抗是指同方向传播的电压波与电流波之间的数量关系当波通过分布参数的波阻抗时以电磁能形式把能量保持在线路周围，而通过集中参数电阻时则消耗在电荷内②波阻抗加正负表示波阻抗的方向③线路中的波阻抗只与单位长度上的参数有关与长度无关④当线路中存在两个方向的波相遇时电路中的总电压与总电流之比不等中的能量关系。波通过参数激变的节点发生电压波和电流波的重新分布或电磁能的重新分布。①把入侵波的电压的两倍作为等值电路电压源的电动势②把分布参数的波阻抗看场集中参数的波阻抗然后连接在一起。适用范围：①入侵波必须按照分布参数的线路传播而来②和线路一相连的线路中只能有一个可拆分的电压波或电流波。16、冲击电晕对波过程的影响。①使波形发生改变幅值减小②波速和波阻抗减小③是导线的耦合系数增加。17、线路中两个方向的波相遇时的基本规律。算数叠加规律电压波：①在线路中正电荷的传播产生的电压波是正的电压波②在线路中负电荷的传播产生的电压波是负的电压波。电流波①线路中正电荷沿X正方向传播产生的电流波是正的电流波②负电荷沿X正方向传播产生的电流波是负的电流波③正电荷沿X反方向传播产生的电流波是负的电流波④负电荷沿X反方向传播产生的电流波是正的电流波。①当雷击杆塔时起分流作用降低杆塔上的雷电流②防止雷直接击到杆塔上③对感应雷起20、变电站独立避雷针距离设备的距离和接地体距主接地网的距离。21、三绕组变压器的特殊保护。当三绕组变压器高中压绕组运行而低压绕组停运时应在低压侧加装避雷器保护防止高中过电压。、论述随着电压升高电子在电场力下加速撞击中性分子发生碰撞游离，是升压的时间。随着电子崩的发展他的正电荷和电子数量成正比增加是发展阶段。随着加电压的进行正离子在电场力的作用下也加速，当获得的能量足够大时产生二次电子发射，新的电子代替出事(1)汤森得理论解释的气体的放电时间比实际的放电时间长(2)汤森德理论解释的气体放电条件是和阴极表面材料有关实际观测试没有关系的(3)放电形式不同汤森德理论解释的放电是充满间隙空间的放电，实际观测是值差的树状放电。为什么：因为汤森德；理论没有考虑到空间电荷累积而造成的电厂的激变。当击穿发生在波前时击穿电压以击穿时的电压值计，当击穿发生在波后时击穿电压以对应电压的峰值计，，击穿时间以击穿的时刻计，用统计的方法绘制成曲线 高s继续减小电子碰撞中性分子的概率减小所以必须升高外施电场才能保持击穿(2)s不变δ增加电子自由行程变短相邻两次碰撞之间电子积累足够动能产生碰撞游离的概率减小所以升高外施电压。δ很小时碰撞游离的概率增加的影响不再抵消碰撞游离次数减小作用，为保持一定数量的带电质点所以必须增加外施电场。5、用流注理论简述高气压长气隙的击穿过程。随着电子崩的发展，空间上积累大量的正离子和少量的负离子，电子很快进入阴极，造成电场的激变，电场强度弱的地方正好是正负离子混合的区域，很容易产生负荷，发光产生光游离，带来的电子替代原来的电子，形成二次电子崩或多次电子崩汇合形成流注6、解释不均匀电场中短间隙中短间隙的放电现象。①棒极带正电位时，棒极附近强场区内的电晕放电产生的电子达到棒极后即被中和，而正离子速度慢暂被留在棒极附近，正电荷消弱棒极附近的电场强度而加深了气隙身处的电场强度，容易使气隙深处产生二次电子崩，与初崩汇合成流注。流注产生的空间电荷总是加强前方电场，发展是连续的速度很快的，与副极性比击穿电压低。②棒极为负极性时，电子崩的发展比正极性时困难。初崩留下的正电荷加强了负棒极附近电场，但消弱了气隙深处的空间电场，流注向前发展受到抑制只有再生高电压等待初崩中向阴极发展的正流注完成，才能产生新的电子崩，形成负流注。负流注的发展是阶段性的，击穿所需电压要高得多。③无论正流注负流注，发展到对面电极时整个间隙就被充满了正负电荷，具有较大导电性的通道所穿过。在电压源的作用下流注中的带电质点继续加速获击穿就完成了。提高电场的均匀程度，靠屏蔽电极的沿面效应等效的增加了曲率半径小的电极吃寸减小8、不均匀电场的气体间隙中(油)加极间屏障作用。不均匀电场中局部放电产生电荷在两极间运动被极间屏障阻挡电荷均匀分布在屏障上提高了电场的均匀程度提高放电电压。油中增加绝缘屏障阻挡杂质小桥接通电极，减小杂质小桥的电导电流，提高放电电压。采用高气压就是提高气体的相对密度，气体的相对密度增加电子碰撞中性分子的距离减少，碰撞前累积的动能减小使碰撞游离发生困难，提高了气体的击穿电压。10、采用高真空提高气体击穿电压的机理。采用高真空是改变了击穿条件，使气体的击穿由碰撞游离变为强场发射，强场发射所需要的电场强度大，从而提高了电场的击穿电压。采用高强度气体使气体的分子结合能增大，发生碰撞游离的条件是是电子碰撞之前所累当绝缘子表面有污秽，由于天气不良(毛毛雨、雾等)污秽淋湿而没有冲掉的情况下最13、为什么用测试介质损失角正切值的方法来反应绝缘的损耗特性而不直接测试功率损①绝缘的功率损耗很小很难直接测量②功率损耗和绝缘介质的体积有关，同材料不同体积的的设备所测的功率损耗么有可比性③功率损耗和所加的电压有关，不能完全保证每次所加的电压值完全相等所以所测值没有可比性④介质损失角的正切值和功率损耗成正比可以代替。通过分析电导电流的变化来分析。15、测试泄流电流和直流耐压试验的基本接线图。16、介损试验为什么对大体积设备的局部集中缺陷反应不灵敏？为什么进行分析试验？介损试验可以发现电气设备绝缘整体受潮、穿透性导电通道、劣化变质等。但是对于非穿透性的局部损坏很小部分的绝缘老化劣化及个别的绝缘弱点应用介损试验不灵敏，当大设备的绝缘有几部分组成时分别测量各部分的tgδ,便于发现缺陷。17、直流耐压试验和工频耐压试验相比有哪些特点？①直流耐压试验所用的设备体积小容量小便于携带②直流耐压试验和工频耐压试验相比对设备损害小③直流耐压试验更容易发现电极端部的缺陷④直流耐压试验不如工频耐压试验更接近生产实际。18、波通过线路末端开路和接地的情况下的折反射情况及能量解释。线路末端开路发生电压波正的全反射和电流波的负的全反射，电压升高为原来的两倍。电路末端接地时发生电压波负的全反射和电流波正的全反射，电流升高为原来的两倍。能量解释：两种波的能量都不能继续传播全部反射回来，线路末端开路时能量都变成电场能，接地时全部变成磁场能。19、在什么情况下用串联电感和什么时候用并联低昂荣来降低入侵波陡度？在设备前有避雷器时用串联电感，设备前没有避雷器时用并联电容。原因：对于后面的设备来说串联电感和并联电容都能降低降低入侵波的陡度，但反射波不同串联电感时电感中出现电流，波到达的时间相当于开路发生电压波正的全反射，电感前的电路电压升高一倍，反射电压波逐渐减小可能危机线路绝缘加一个避雷器，并串联电容波到达时相当于接地电压负的全反射，是线路电压降低可以保证线路安全。①近似初态分布是按电容量的大小呈指数波②稳态分布是按电阻和绕组末端接地情况呈线性分布③震荡电压的幅值是稳态值+稳态与初态的差值为了减低稳态与初态的差值，差值小震荡弱，电感中有分流，保护设备22、三相绕组中传播过程的基本规律。①对于中性点直接接地的星形接线，每相绕组都可以看成一个末端接地的独立绕组分析方法和过电压与单相绕组相同。②中性点不接地：当雷点冲击电压波从单相入侵是中性点O的稳态电压为(1/3)U0震荡过程中中性点可能的对大电压(2/3)U0当冲击波同时作用两相时中性点最大电压(4/3)U0三相同时进波时最大为2U0。③三角形接线当单相进波时两相绕组有电压侵入，两个绕组的波过程与此两绕组并联形成的末端接的的单相绕组的波过程相同。当有两相或三相进波时绕组的中点的最大震荡电压可达到2U0。由于雷击造成的闪络大多能在跳闸后自动恢复绝缘能力，再次重合闸的概率较高，提高24、冲击接地电阻和工频接地电阻的区别。流过的电流不同，接地装置流过冲击电流时是冲击接地电阻；当流过工频电流时是工频接地电阻。①冲击电流的幅值大，接地体周围的土壤被击穿，产生火花放电，相当于接积增大，使接地电阻R趋向减小。在幅值高的冲击电流作用下，冲击接地电阻小于工频接地电阻，叫做火花效应。②雷电流的等值频率很高，使接地体自身电感影响增加，阻碍电流向远端接地体流通，使接地装置的电阻大于工频对中性点接地系统，中性点保护的方法是在中性点与地之间加装阀型避雷器。26、配电变压器的防雷保护接线及论述。配电变压器的防雷保护采用三点联合接地。避雷器应尽量靠近变压器装设，并应尽量减小连接线的长度，以减小雷电流在连接线的电压降。避雷器的引下线应与变压器的金属波使避雷器动作时，作用在高压侧主27、为什么测试油的品质必须用持续电压均匀电场？。①用持续电压，时间长可以使油中的杂质有充分的时间极化形成杂质小桥，导致电导电流增加，油中产生气泡，气泡的击穿导致油的击穿。②在均匀电场中不会出现局部放电使油中的杂质更容易形成杂质小桥形成击穿。射计算(1)有一幅值为100kV的直角波沿波阻抗为50Ω的电缆线路侵入发电机绕组(波阻抗需的电容值或电感值。qZ2Z1dtmax2Zu2800100du1210621dtmax2Zu2800100du121062dtmax(2)在设备(波阻抗为Z2)和线路(波阻抗为Z1)之间串联一电感L，试分析当有一dtmaxZ1Lu2qZ22qZ+Z222q2Z+Zu1q122q2Z+Zu1q1212q11q1f1f2q1qZ+ZZ1LZ+Z21f11f1qZ+Z(3)在设备(波阻抗为Z2)和线路(波阻抗为Z1)之间串联一电容器C，试分析当有一直角波沿线路传播到设备时的折射波和反射波。ttC边界条件：i=i=i122qdui=i=i=CC2q2C2udt=1qZ+Z122Zutu=iZ=21qeτC2q2q2Z+Z12i=i+ifτ=C(Z+Z)C12C1uiZ2Zti=ii=ii=ii=1qC1f11q2q1qZ+Z122ZuCu=Zi=u11qC1f11f1qZ+Z(4)在设备(波阻抗为Z2)和线路(波阻抗为Z1)之间并联一电感L，试分析当有一直角波沿线路传播到设备时的折射波和反射波。Z1由图可得iLdiu=LL2qdtZ1u=u+u=uqqq2LqLZ+ZLuLLLLZ∥Z2Z212u2ut2qZ(Z+Z)Zi=22qZ(Z+Z)Z2122ttu=uu=uu=1f11q2q1qZ+122ui=if=1i=if=1q1fZZ(Z+Z)ZL21(5)在设备(波阻抗为Z2)和线路(波阻抗为Z1)之间并联一电容器C，试分析当有一直角波沿线路传播到设备时的折射波和反射波。2qZ+Z22q2CZ+Z11q2q2CuC12Z2u=uu1f2q1qttq1q=2Z+Z121fZZ(Z+Z)Z1q11121(6)有一斜角波沿波阻抗为50Ω的电缆线路传播到波阻抗为500Ω的架空线路中。设节AkVs距离A点100m的电缆线路中(B点)在时间为50μs(以前行波到达B点瞬间开始计时)的电压和电流值。计算时计算时间T=2l=2100m=133.33μs2Bi=uB=1500=30kABZ50电缆(7)有一斜角波沿波阻抗为50Ω的电缆线路传播到波阻抗为500Ω的架空线路中。设节AkVs距离A点100m的电缆线路中(B点)在时间为200μs(以前行波到达B点瞬间开始计时)的电压和电流值。【图同(6)】计算时间T=2lvB1qZ5050