2022年高电压技术复习资料.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1.气体放电的汤森德机理与流注机理的主要区分及各自的适用范畴?答:汤森德机理认为电子的碰撞电离和正离子撞击引领科技早就成的表面的电离对自持放电起主要作用;流注机理认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素;汤森德理论只适用于匀称电场和鸭 s0.26 的情形,流注理论适用于鸭 s0.26 的情形;2、帕邢定律:在匀称电场中,击穿电压 Ub 与气体相对密度、极间距离 S并不具有单独的函数关系,而是仅与它们的积有关系,只要 森德理论相互支持;.S 的乘积不变, Ub 也就不变;帕邢定律和汤3、汤森德理论的不足:汤森德放电理论是在气压较低,S值
2、较小的条件下,进行放电试验 的基础上建立起来的,只在肯定的 S范畴内反映实际情形,在空气中,当 S0.26cm时,放电理论就不能用该理论来说明白;缘由是: 汤森德理论没有考虑电离出来的空间电荷会使电场畸变,从而对放电过程产生影响;汤森德理论没有考虑光子在放电过程中的作用;4、气体中电晕放电的几种效应:声,光,热等效应在尖端或电极某些突出处形成电风 产生对无线电有干扰的高次谐波产生某些化学反应产生人可以听到的噪声产生能量损耗6、大气条件对气隙击穿电压的影响:气隙的击穿电压随着大气密度或大气中湿度的增加而 上升,大气条件对外绝缘的沿面闪络电压也有类似的影响;7、提高气隙击穿电压的方法及原理 . 答
3、:改善电场分布;原理:气隙电场分布越匀称,气隙的击穿电压就越高,适当的改进电极外形,增大电极的曲率半径,改善电场分布,就能提高气隙的击穿电压和预放电电压;采纳高度真空;原理:采纳高度真空,减弱气隙中撞击电离过程,提高气隙的击穿电压;增高气压; 原理:增高气体的压强可以减小电子的平均自由程,阻碍撞击电离的进展,提高气隙的击穿电压;采纳高耐电强度气体;原理:SF6,CCL2F2,CCL4等气体耐电强度比空气高得多, 采纳这类气体或在其他气体总混入肯定比例的这类气体,可以大大提高气隙的击穿电压;8、SF6为何可以作为高压绝缘气体?答:从 SF6的物理化学特性知,SF6稳固性高,要使SF6分子电离,不
4、仅要供应电离能,而且仍要供应离解能,绝缘性好;SF6气体密度大,电子在其中的自由程小,不易从电场积存足够的动能, 减小了电子撞击电离的概率;从而在 SF6气体中, 单个电子崩中带电粒子的分 布与在空气中有很大不同,不利于流注的进展,从而使击穿场强提高;9.为什么绝缘子采纳附加金具?设计时应考虑哪些问题?答:采纳附加金具可以有效的调整该结点邻近的电场,改善该结点邻近气隙放电和沿面放电 的性能;设计爱护金具时应考虑本身的几何外形,结构尺寸,各部件在联接点与绝缘子链,分裂导线,链端接金具相互位置协作等问题;10、固体电介质老化的缘由和种类?答:老化缘由:电气设备的绝缘材料在运行过程中,由于物理因素如
5、电、热、光、机械力、高能辐射等; 化学因素如氧气、臭氧、盐雾、酸、碱、潮湿等;生物因素如微生物、霉菌等,会发生一系列不行逆的变化,从而导致其物理,化学,电和机械等性能的劣化;种类: 固体介质的环境老化固体介质的电老化:电离性老化,固体介质的热老化;11、输电线路的防雷措施?电导性老化,电解性老化答:架设避雷线降低杆塔接地电阻架设耦合地线采纳不平稳接线方式装设自动重 合闸采纳消弧线圈接地方式装设管型避雷器加强绝缘12、局部放电对固体介质老化的影响?名师归纳总结 答:高压电气装置的某些部分,常会存在不同程度的电晕或局部放电,这里邻近大气中的臭第 1 页,共 8 页- - - - - - -精选学习
6、资料 - - - - - - - - - 氧含量就可能较多;臭氧与某些绝缘物相互作用,会生成氧化物或过氧化物,导致主键的断裂,造成老化;13、液体电介质的老化机理?答:新油在与空气接触的过程中逐步吸取氧气,物起化学反风,形成饱和的化合物,这段时期称为初期吸取的氧气将与油中的不饱和碳氢化合 A 期此后油再吸取氧气,就生成稳固的油的氧化物和低分子量的有机酸这段时期称为 B期此后油再进进一步氧化,油中酸性产物的浓度达肯定程度时,便产生加聚和缩聚作用,生成中性的高分子树脂质及沥青质,使油呈混浊的胶凝状态, 最终成为固体的油泥沉淀;在此加聚和绵聚过程中,同时析出水分,这段时期称为 C 期;象: 1)色逐
7、步深暗,从淡黄色变为棕褐色,从透亮变为混油;2粘度增大;闪燃点增高;灰分和水分增多3酸价增加, 4绝缘性能变坏,表现在电阻率下降,介质损耗角增大,击穿电压降低 5 显现沉淀物;14、绝缘电阻测量的吸取比,极化指数?答:令 t=15s 和 t=60s 瞬时的两个电流值I15 和 I60 所对应的绝缘电阻分别为R15 和 R60 就比值 K=R60/R15即为吸取比,极化指数取绝缘体在加压后t=10min 和 t=1min 时的绝缘电阻值 K=R10/R1,如绝缘良好,就比值不小于某肯定值(1.5-2.0);15、泄露电阻测量与绝缘电阻测量的不同特点?答:1,泄漏电流和绝缘电阻的测量原理一样;压高
8、得多,能发觉兆欧表不能发觉的某些缺陷2,加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电 3,由于施加在试品上的直流高压是逐步增大的,所以可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向;4,兆欧表刻度的非线性度很强,特别是在接近高量程段,刻度甚密, 难以精确辨论;微安表的刻度就基本上是现行的;能够精确读取;7、工频高压试验的方法,特点答: 1、测量球隙, 2、静电电压表:测量有效值3,3、分压器配用低压外表4、高压电容器配用整流装置特点: 1一般都是单相的;需要三相时,常将3 个单相变压器接成三相应用;2绝缘裕度很小,平常工作电压一般不答应超过其额定电压;对应于不同的运行时间有不同的答应电压和电流值;3通常均为间
9、歇工作方式,无须冷却系统;4、一、二次绕组的电压变化高,其高压绕组由于电压高,需要较厚的绝缘层和较宽的油间隙,两绕组间的绝缘间距较大,故其漏抗较大; 5、要求有较好的输出电压波形,为此应采纳优质的铁心和较低的磁通密度;6、为了削减对局部放电试验的干扰,要求试验变压器自身的局部放电电压应足够高18、行波折反射规律:A 在结点 A 处要发生行波的折射与反射,反射电压波 U1f 自结点 A 沿线路 z1 返回传播,折射电压波就自结点 A 沿线路 z2 连续向前传播;B 折射电压波就是线路z2 上的前行电压波;C 折射值永久为正,说明折射电压波 U2q 总是与入射电压波 u1q 同极性,当 z2=0
10、时, u=0;当 z2=+时, u2,因此, 0 u2;D 折射系数可正可负,当 z2=0 时, u=-1;当 z2=+时, u1,因此, -1 u 1;E折射系数与反射系数存在以下关系: =1+ ;彼得孙法就:适用范畴:要满意先决条件是线路 Z2 中没有反行波或Z2 中的反行波尚未达到结点 A;19、单相变压器绕组波过程的影响?答:绕组中的初始电压分布不匀称,大部分电位降落在绕组首端邻近,绕组首端的电位梯度最大;对于纠结式绕组其入口电容比标准值要大很多 绕组中稳态电压分布最大电位梯度显现在绕组首端,随着振荡过程的进展,最大电位梯度的显现点将向绕组深处传播,以致绕组各点将在不同时刻显现最大电位
11、梯度,对绕组纵绝缘的爱护和设计是个很重要的问题;名师归纳总结 同时在运行中,变压器绕组仍可能受到截断波的作用;改善绕组中的电位分布的方法,第 2 页,共 8 页采纳补偿对地电容C0dx 的影响的方法采纳增大纵电容K0/dxde 方法使绕组对地电容- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C0dx 的影响相对减小;20、爱护间隙与管型避雷器的优缺点?答:爱护间隙: a 优点:当雷电波入侵时,间隙先击穿,工作母线接地,防止了被爱护设备上的电压上升,从而爱护了设备;b 缺点:过电压消逝后,间隙中仍有由工作电压所产生的工频电弧电流, 此电流时间隙安装处的短路电流,由于
12、间隙的熄弧才能较差,往往不能自行熄灭,将引起断路器跳闸;管型避雷器: a 优点:具有较高熄弧才能的爱护间隙;b 缺点:伏秒特性较陡,且放电分散性较大;动作后工作母线之快捷接地势成截波,对变压器纵绝缘不利;21、阀型避雷器答:阀型避雷器分为一般型和磁吹型,其中磁吹型利用磁吹电弧来强迫熄弧,其单个间隙的熄弧才能较高, 能在较高的复原电压下切断较大的工频续流,故串联的间隙和阀片的数目都较少 ,爱护性好;而一般型的熄弧才能完全靠间隙的自然熄弧才能,其阀片热容量有限,不能承担较长时间的内过电压冲击电流的作用,故此类避雷器不容许在内过电压下动作;22、感应雷过电压机理?答:当雷击线路邻近大地时,由于电磁感
13、应,在线路的导线上会产生感应过电压;在雷云放电的起始阶段, 存在着向大地进展的先导放电过程,线路处于雷云与先导通道的电场中,由于静电感应,沿导线方向的电场强度重量Ex 将导线两端与雷云异号的正电荷吸引到靠近先导通道的一段导线上来成为束缚电荷,导线上的负电荷就由于 Ex 的排斥作用而使其向两端运动, 经线路的泄露电导和系统的中性点而流入到大地;由于先导通道进展的速度不大,所以导线上电荷的运动速度也很缓慢,由此而引起的导线上的电流也很小,同时由于导线对地的泄露电导的存在,导线电位将与远离雷云处的导线电位相同;当雷云对线路邻近的地面放电时, 先导通道中的负电荷被快速中和,先导通道所产生的电场快速降低
14、,使导线上的束缚正电荷得到释放,沿导线向两侧运动形成感应雷过电压;23、提高线路耐雷水平的方法?答: a 降低杆塔接地电阻 Rch,b 提高耦合系数 k 措施: 将单避雷线改为双避雷线,或在导线下方增设架空地线,作用主要是增强导地线间的耦合作用,同时也增加了地线的分流;24、变电所进线爱护的缘由,原理,方法?答:缘由: a 输电线路的绝缘水平与变电所的绝缘水平是不同的,输电线路的绝缘陡度高;定义:靠近变电站1-2Km 的一段进线即为进线段;靠近变电站1-2Km 的一段进线的防雷爱护,即进线段爱护;作用:变电站进线段爱护的作用有两个:其一限制雷电侵入波电压作用下流过避雷器的电流;其二是降低最终进
15、入变电站雷电侵入波的波头陡度;原理:对 35110kv 无避雷线的线路在靠近变电所的一段进线上必需架设避雷线以保证雷电波只在此进线段外显现,进线段内显现雷电波的概率将大大减小;在进线段以外落雷时,由于进线段导线本身阻抗的作用使流经避雷器的雷电流受到限制,同时由于在进线段内导线上冲击电晕的影响将使入侵波陡度和幅值下降,这样就可以保证进线段以外落雷时变电所不会发生事故;方法:对 35kv 的小容量变电所,可依据变电所的重要性和雷电活动强度等情形实行简化的进线爱护, 为限制流入变电所阀型避雷器的雷电流,在进线首端装设一组管型避雷器或爱护间隙;对 35110kv 变电所,如进线段装设避雷器有困难或进线
16、段杆塔接地电阻难于下降,可在进线段的终端杆上安装一组1000uH 左右的电抗线圈来代替进线段,此电抗线圈既能限制过电流避雷器的雷电流又能限制入侵波陡度;名师归纳总结 25、避雷器的爱护距离变压器距避雷器的最大答应电气距离与哪些因素有关?第 3 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答:避雷器与变电站之间的最大答应距离lm=Uj-U5/2a/v=Uj-U5/ 2a;因此可见避雷器与变电站之间的最大答应距离与来波陡度aa=a/v 和变压器的冲击耐压强度Uj 与避雷器的残压U5 有关;1、 电解质极化: A 电子位移极化:当无外电场时,电子云的中心
17、与原子核重合,感应电矩为 0.当外加电场时, 电场力使正电荷原子核向电场方向位移,负电荷的电子云中心向电场反方向位移, 但原子核对电子云的引力又使两者倾于重合,当这两种作用力达到平稳时,感应电矩也达到稳固,这个过程称为电子位移极化;特点:它是弹性的,不引起能量损耗;完成极化所需时间极短;单元粒子的电子位移极化电矩与温度无关,温度的变化只转变介质的电子位移极化率; B 离子位移极化:在无外电场时,各正负离子对构成的偶极矩彼此相消,合成电矩为 0;加上外电场后,正离子向电场方向位移,负离子向电场反方向位移,正负离子对构成的偶极矩不再完全消逝,介质呈极化,称为离子位移极化;特点:极化过程极短;有微量
18、的能量损耗;电介质的离子极化率随温度的上升而略有增大;C 转向极化:在极性介质中,即使没有外加电场,由于分子正负电荷的作用中心不重合,具有偶极矩;由于分子的不规章运动, 使各分子偶极矩方向的排列次序无序,因此, 宏观上对外不出现合成电矩;当有外电场时, 固有偶极矩就有转向电场方向的趋势,顺电场方向作定向排列,但由于受分子热运动的干扰,这种转向定向的排列不能完成,对外呈宏观电矩;特点:转向极化的建立需要较长时间;伴有能量损耗;温度对其影响很大;D 空间电荷极化:在大多数绝缘结构中,电介质往往呈层式结构,可能存在某种晶格缺陷;在电场作用系, 带电质点在电介质中移动时,可能被晶格缺陷捕捉,或在两层介
19、质的界面上积累,造成电荷在介质空间的新分布,从而产生电矩;特点:极化过程缓慢,这种性质的极化只有在低频时才有意义;伴有能量损耗;2、 电介质的等效电路;由于测量绝缘电阻时,电阻中的介质电导与损耗、温度、频率等因素有关;为了保证测量的结果精确性,应按标准规范的时间下录用,并同时记录温度,保证这些变量的一样性;3、 某些容量较大的设备经直流高电压试验后,其接地放电时间要长达 5!10 分钟: 经直流高压试验后的设备外壳会储备负荷,如其电容量较大,就储备电荷量也较多;同时在大地表面感应出负电荷,从而形成强电场,易击穿空气,造成缺失;所以要将设备接地放电,将其上电荷放走,从而场强变弱至消逝;其次章4、
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