高电压技术重点知识整理

1.电介质的极化：1.）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2.）离子位移极化有极微量的能量损耗3.）转向极化4.）空间电荷极化2.电介质的介电常数代表电介质极化程度（气体D=1水D=81蓖麻油D=4.2）3.电介质的电导与金属电导的区别：1.）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）2.）带电粒子数量上的区别4.影响液体介质电导的因素：温度，电场强度。5.电介质中的能量损耗：CtgUVtgEpVP226.tgδ：介质损耗角，绝缘在交变电压作用下比损耗大小的特征参数7.四种形式电离的产生：撞击电离光电离热电离表面电离8.气体中带电质点的消失：1.）带电质点收电场力的作用流入电极并中和电量2.）带电质点的扩散3.）带电质点的复合9.自持放电：当场强超过临界场强crE值时，这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和发展，不必再有赖于电离因素，这种性质的放电称为自持放电。10.汤森德理论只是对较均匀电场和S较小的情况下适用。11.物理意义：一个电子从阴极到阳极途中因为电子崩（ɑ过程）而造成的正离子数为1de这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数（r过程）应为：)1(der如果它等于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。12.帕邢定律：在均匀电场中，击穿电压bU与气体相对密度，极间距离S并不具有单独的函数关系，而是仅与他们的积有函数关系，只要S的乘积不变，bU也就不变。13.流柱放电流程：有效电子（经碰撞游离）——电子崩（畸变电场）——发射光子（在强电场作用下）——产生新的电子崩（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14.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有本质的区别，电晕放电的电流强度并不取决于电源电路中的阻抗，而取决于电极外气体空间的电导，即取决于外施电压的大小，电极形状，极间距离，气体的性质和密度等。15.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）16.先导过程：当气隙距离较长时，（约1m以上），存在某种新的，不同性质的放电过程，称为先导过程17.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18.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19.击穿时间：1.）升压时间t0——电压从0升到静态击穿电压U0所需时间2.）统计时延ts——从电压达到U0的瞬时起到气隙中形成第一个有效电子为止的时间3.）放电发展时间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：1.）电极材料2.）外施电压3.）短波光照射4.）电场情况21.影响放电发展时间的因素：1.）间隙长度2.）电场均匀度3.）外施电压22.击穿电压公式：SSUb53.64.24[KV（peak）]23.提高气隙击穿电压的方法：1.）改善电场分布2.）采用高度真空3.）增高气压4.）产用高耐电强度气体5.）SF6气体的应用24.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达到一定程度，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。25.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。26.影响固体电介质击穿电压的因素1.）电压作用时间的影响2.）温度的影响3.）电场均匀度和介质厚度的影响4.）电压频率的影响5.）受潮度的影响6.）机械力的影响7.）多层行的影响8.）累积效应的影响27.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28.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2.）电压作用时间的影响3.）电场情况的一影响4.）温度的影响5.）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1.）化学成分2.）含水量3.）含纤维量4.）含炭量5.）含气量30.提高液体电介质击穿电压的方法1.）提高并保持油的品质2.）覆盖3.）绝缘层4.）极间障31.提高并保持油的品质的方法1.）压力过滤法2.）真空喷雾法3.）吸附剂法32.电气设备绝缘试验：1.）耐压试验（破坏性试验）模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类电压的能力。2.）检查性试验（非破坏性试验）测定绝缘某些方面的特性，并据此间接地判断绝缘状况33.绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用兆欧表来测量绝缘电阻34.测量绝缘电阻能有效的发现下例缺陷：1.)总体绝缘质量欠佳2.）绝缘受潮3.）两极间有贯穿性的导电通道4.）绝缘表面情况不良测量绝缘电阻不能发现下例缺陷：1.）绝缘中的局部缺陷（入非贯穿性的局部损伤，含有气泡等）2.）绝缘的老化（因为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，能揭示兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷2.)所加直流电压是逐渐升高的，则在升压过程中，从所测电流与电压关系的线性度，即可指示绝缘情况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，难以精确分辨，微安表的刻度则是基本上是线性的，能精确读取。36.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。37.测tg能有效的发现绝缘的下例缺陷：1.）受潮2.）穿透性导电通道3.）绝缘能含气泡的电离，绝缘分层，脱壳4.）绝缘老化劣化，绕组上附积油泥5.）绝缘油脏污，劣化等但是对于下例缺陷，tg法是很少有效果的：1.）非穿透性的局部损坏2.很小部分绝缘的老化，劣化3.个别的绝缘弱点38.局部放电的测试分为：直接法和平衡法39.较准确的测压法是直接测被试品两端的高压，主要有：1.）测量球隙2.）静电电压表（s.v）3.）分压器配用低压仪表4.）高压电容器配用整流装置40.直流高压的测量1.）棒隙或球隙2.）电阻分压器配合低压仪表3.）用高值电阻与直流电流表串联4.）静电电压表41.冲击高压试验（冲击电压发生器原理电路图）AGBRfF接整流C0RtCfT.O.电源042.架空线的波阻抗zrhIogrhInrhnz213826022100（）43.无损单导线线路波过程的基本规律由以下方程决定ffqqfqfqizuizuiiiuuu44.无限长直角波通过电感后改变为一指数波头的行波，串联电感起了来波上升速率的作用。45.为了降低入侵波的陡度可以使用串联电感或并联电容的措施，对于波阻抗很大的设备（如发电机）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：流经被击物体的电流iz与被击物体的阻抗zj有关，zj越大则iz越小，反之则iz越大，当zj=0时，流经被击物体的电流呗定义为雷电流，用iL表示。（雷电通道波阻抗z0=300欧姆）47.描述脉冲波形的主要参数有：峰值，波前时间和半峰值时间。48.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。49.避雷针保护范围1.)单只避雷针：)p2h-(1.5h2h)ph-(h2xxxxxxrhrhh时，当时，当h为避雷针高度，hx为被保护物体高度p为高度影响系数（h≤30m时，p=1,30h≤120m时，hp5.5。Rx为保护半径）50.避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备51.避雷线的作用是保护输电线路52.避雷针的作用是保护集中场所的设备53.阀型避雷器的基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。54.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相同，并且应是避雷器的灭弧电压大于其安装处母线上可能出现的最高工频电压。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。56.接地可以分为工作接地、保护接地和防雷接地。57.输电线路上出现的大气过电压有两种：一种是雷直击于线路引起的，称为直击雷过电压；一种是雷击线路附近地面，由于电磁感应所引起的，称为感应雷过电压。58.雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电电流幅值称为“耐雷水平”，以kV为单位。59.每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数称为“雷击跳闸率。”60.输电线路的感应雷过电压分为：雷击线路附近大地时，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。61.雷直击于有避雷线线路的情况可以分为三种，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——称为“绕击”。62.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。63.塔顶电位dtdiLiRdtdiLiRuLgtLchgtgtgtchtd64.塔顶电位幅值Utd)6.2(gtchLtdLRIU65.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。(%)145.475.0E66.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，采用不平衡绝缘方式，装设自动重合闸，采用消弧线圈接地方式，装设管型避雷器，加强绝缘。67.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波的幅值，使设备上的过电压不超过其冲击耐压幅值；在发电厂、变电所的进线上设置进线保护段，以限制流经避雷器的雷电流和限制入侵雷电波的陡度；对直接与架空线相连的旋转电机（称直配电机）在电机母线上装设电容器，限制入侵雷电波陡度以保护电机匝间和中性点绝缘。67.避雷线的保护角应为20左右。68.进线段的耐雷水平额定电压35kV66kV110kV220kV330kV500kV耐雷水平30kA60kA75kA110kA150kA175kA69.发电厂厂房一般不装设避雷针，以免发生反击事故和引起继电保护的误动作。70.断续电弧接地过电压切断空载变压器过电压空载线路合闸过电压切断空载线路过电压操作过电压参数谐振过电压铁磁谐振过电压线性谐振过电压谐振过电压升高甩负荷引起的工频电压电压升高不对称短路引起的工频空载长线的电容效应工频电压升高暂时过电压内部过电压71.比较电介质中各种极化的性质和特点72.电介质电导与金属电导的本质区别：1‐4电导形式电导率金属导体（自由电子）电子电导γ很大气体，液体，固体（自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）离子电导γ很小ρ很大73.总结比较各种检查性试验方法的功效：非破坏性试验，即检查性试验，包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等极化种类产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质10-15s无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10-13s几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质10-10～10-2s有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的交界面10-1s～数小时有自由电荷的移动