高电压技术重点知识整理

1.电介质的极化：〕电子位移极化电介质中的带点质点在电场作用下沿电场方向做有限位移，无能量损耗〕离子位移极化有极微量的能量损耗〕转向极化〕空间电荷极化电介质的介电常数代表电介质极化程度D=1D=81蓖麻油D=4.2〕电介质的电导与金属电导的区分：〕形成电导电流的带电粒子不同〔金属导体：自由电子，电介质：离子〕〕带电粒子数量上的区分影响液体介质电导的因素：温度，电场强度。电介质中的能量损耗PpVE2tgVU2Ctgtg：7.四种形式电离的产生：撞击电离光电离热电离外表电离8.气体中带电质点的消逝：〕带电质点收电场力的作用流入电极并中和电量〕带电质点的集中〕带电质点的复合自持放电：当场强超过临界场强E 值时，这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和cr进展，不必再有赖于电离因素，这种性质的放电称为自持放电。汤森德理论只是对较均匀电场和S较小的状况下适用。物理意义ɑ过程〕而造成的正离子数为ed1这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数〔rr(ed1假设它等于1就意味着那个初始电子有了一个后继电子从而使放电得以自持。帕邢定律U与气体相对密度，极间距离S并不具有单独的b函数关系，而是仅与他们的积有函数关系，只要S的乘积不变，Ub

也就不变。流柱放电流程：有效电子〔经碰撞游离〕——电子崩〔畸变电场〕——放射光子〔在强电场作用下〕——产生的电子崩〔二次崩〕——形成混质通道〔流柱〕——由阳极向阴极〔阳极流柱〕或由阴极向阳极〔阴极流柱〕击穿电晕放电：电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式，他与其他形式的放电间的电导，即取决于外施电压的大小，电极外形，极间距离，气体的性质和密度等。不均匀电场气隙的击穿：短气隙击穿〔极性效应〕长气隙的击穿〔先导放电〕先导过程：当气隙距离较长时1m为先导过程雷电放〔长气隙放电〕电包括雷云对大地，雷云对雷云和雷云内部放电现象下行的负极性雷通常可以分为三个主要阶段，即先导放电，主放电和余光放电击穿时间：〕升压时间t00升到静态击穿电压U0所需时间〕统计时延ts——从电压到达U0的瞬时起到气隙中形成第一个有效电子为止的时间〕放电进展时间tf——从形成第一个有效电子的瞬时起到气隙完全被击穿为止的时间20.影响平均统计延时的因素：〕电极材料〕外施电压〕短波光照耀〕电场状况21.影响放电进展时间的因素：〕间隙长度〕电场均匀度〕外施电压Sb22.击穿电压公式：U Sb23.提高气隙击穿电压的方法：〕改善电场分布〕承受高度真空〕增高气压〕产用高耐电强度气体〕SF6气体的应用

[KV〔peak〕]电击穿：由于电场的作用使介质中的某些带电质点积聚的数量和运动的速度到达肯定程度，使介质失去了绝缘性能，形成导电通道，这样的击穿称为电击穿。热击穿：在电场的作用下，介质内的损耗发出的热量多于散逸的热量，使介质温度不断上升，最终照成介质本身的破坏，形成导电通道，这样的击穿称为热击穿。影响固体电介质击穿电压的因素〕电压作用时间的影响〕温度的影响〕电场均匀度和介质厚度的影响〕电压频率的影响〕受潮度的影响〕机械力的影响〕多层行的影响〕累积效应的影响固体介质的老化中最主要的是：电老化，热老化和综合性的环境老化影响液体电介质击穿电压的因素1.)液体介质本身品质的影响〕电压作用时间的影响〕电场状况的一影响〕温度的影响〕压强的影响29.油本身的某些品质因素对耐电压强度的影响〕化学成分〕含水量〕含纤维量〕含炭量〕含气量30.提高液体电介质击穿电压的方法〕提高并保持油的品质〕掩盖〕绝缘层〕极间障31.提高并保持油的品质的方法〕压力过滤法〕真空喷雾法〕吸附剂法32.电气设备绝缘试验：〕耐压试验〔破坏性试验〕典范设备绝缘在运行中可能受到的各种电压，对绝缘施加与之相等的或更为严峻的电压，从而考验绝缘耐受这i类电压的力量。〕检查性试验〔非破坏性试验〕测定绝缘某些方面的特性，并据此间接地推断绝缘状况绝缘电阻是反映绝缘性能的最根本的指标之一，通常都用兆欧表来测量绝缘电阻测量绝缘电阻能有效的觉察下例缺陷：1.)总体绝缘质量欠佳〕绝缘受潮〕两极间有贯穿性的导电通道〕绝缘外表状况不良测量绝缘电阻不能觉察下例缺陷：〕绝缘中的局部缺陷〔入非贯穿性的局部损伤，含有气泡等〕〕绝缘的老化〔由于老化了的绝缘其绝缘电阻还可能是相当高的〕35.测定泄露电流于兆欧表相比具有以下特点：1.〕所加直流电压较高，能提醒兆欧表不能觉察的某些绝缘缺陷2.)所加直流电压是渐渐上升的，则在升压过程中，从所测电流与电压关系的线性度，即可指示绝缘状况3.〕兆欧表刻度的非线性度很强，尤其在接近高量程段，刻度甚密，难以准确区分，微安表的刻度则是根本上是线性的，能准确读取。测tg的方法有很多种，瓦特法，电桥法，不平衡电桥法等，其中以电桥法的准确度为最高，最通用的是西林电桥法。测tg能有效的觉察绝缘的下例缺陷：〕受潮〕穿透性导电通道〕绝缘能含气泡的电离，绝缘分层，脱壳〕绝缘老化劣化，绕组上附积油泥〕绝缘油脏污，劣化等tg法是很少有效果的：〕非穿透性的局部损坏很小局部绝缘的老化，劣化个别的绝缘弱点局部放电的测试分为：直接法和平衡法较准确的测压法是直接测被试品两端的高压，主要有：〕测量球隙〕静电电压表〔s.v〕〕分压器配用低压仪表〕高压电容器配用整流装置40.直流高压的测量〕棒隙或球隙〕电阻分压器协作低压仪表〕用高值电阻与直流电流表串联〕静电电压表冲击高压试验〔冲击电压发生器原理电路图〕A G B Rf F接整流 C0 Rt Cf T.O.电源0架空线的波阻抗z1 2h 2h 2hz2

0nr0

60Inr

138Iogr

〔〕无损单导线线路波过程的根本规律由以下方程打算uuq

u fii iq f u ziq qu zif f无限长直角波通过电为了降低入侵波的陡度发电机〕要想用串联电感来降低入侵波陡度一般是有困难的，通常用并联电容的方法。46.雷电流：iz与被击物体的阻抗zj有关，zj越大则iz越小，反之则izzj=0iL表示z0=300欧姆〕描述脉冲波形的主要参数有：峰值，波前时间和半峰值时间。雷暴日是一年中有雷电的日数，雷暴小时是一年中有雷电的小时数。避雷针保护范围1.)单只避雷针：当h h时，r

(h-h)p x 2

x h为避雷针高度，hxp为高度影响当h h时，r

(1.5h-2h)px 2 x

x 系数〔h≤30m时，p=1,30<h≤120mp

5.5

h。Rx为保护半径〕h避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备避雷线的作用是保护输电线路避雷针的作用是保护集中场所的设备阀型避雷器的根本元件为间隙和非线性电阻，阀片的电阻值与流过的电流有关，具有非线性特征，电流越大电阻越小。避雷器的选用：选用避雷器时，应是避雷器的额定电压与安装该避雷器的电力系统的电压等级一样，并且应是避雷器的灭弧电压大于其安装处母线上可能消灭的最高工频电压。55.避雷器的保护性能一般以保护比〔残压/灭弧电压〕来说明，保护比越小，说明残压越低或灭弧电压越高，则避雷器的保护性能越好。接地可以分为工作接地、保护接地和防雷接地。一种是雷直击于线路引起的，称为直击雷过电压；一种是雷击线路四周地面，由于电磁感应所引起的，称为感应雷过电压。，以kV为单位。100km线路每年由雷击引起的跳闸次数称为输电线路的感应雷过电压分为：雷击线路四周大地时，线路上的感应雷过电压和雷击线路杆塔时，导线上的感应过电压。雷直击于有避雷线线路的状况可以分为三种，即雷击杆塔塔顶、雷击避雷线档距中间和雷绕过避雷线击于导线——雷击杆塔塔顶次数与雷击线路总次数的比值称为击杆率g。塔顶电位u R i L digttd RichL

gtLgt

gt dtdiLdt塔顶电位幅值UtdLU I(Rtd L 2.6建弧率定义：冲击闪络转为稳定工频电弧的概率称为建弧率。4.5E0.7514(%)输电线路的防雷措施有：架设避雷线，降低杆塔接地电阻，架设耦合地线，承受不平衡绝缘方式，装设自动重合闸，承受消弧线圈接地方式，装设管型避雷器，加强绝缘。发电厂和变电所的主要防雷措施：在发电厂、变电所内装设阀型避雷器以限制入侵雷电点绝缘。避雷线的保护角应为20左右。进线段的耐雷水平额定电压35kV66kV110kV220kV330kV500kV耐雷水平30kA60kA75kA110kA150kA175kA发电厂厂房一般不装设避雷针，以免发生还击事故和引起继电保护的误动作。 空载长线的电容效应 工频电压上升不对称短路引起的工频电压上升 甩负荷引起的工频电压上升临时过电压

内部过电压

参数谐振过电压 操作过电压 切断空载变压器过电压 断续电弧接地过电压比较电介质中各种极化的性质和特点极化种类电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化

产生场合任何电介质离子式构造电介质极性电介质多层介质的交界面

所需时间10-15s10-13s10-10～10-2s10-1s～数小时

能量损耗无几乎没有有有