高电压技术重点.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高电压技术重点【精品文档】第 7 页第一章1. 电解质极化有电子位移极化、离子位移极化、转向极化、空间电荷极化四种类型。2. 电子位移极化是弹性的，无能量损耗，完成时间短：10-14 10-15s，与温度无关。3. 离子位移极化所需时间：10-12 10-13s，无能量损耗，极化率随温度升高略有升高。4. 外电场愈强，转向极化愈强，所需时间：10-6 10-2s，电场交变频率升高，极化率减小，有能量损耗。5. 最明显的空间电荷极化是夹层极化，完成时间从几十分之一秒到几分钟，有能量损耗。6. 介质的相对介电常数r是衡量介质的极化强度的量。7. 金属的电导是

2、电子性电导，负温度系数，气体和液体的电导是离子式电导，正温度系数。8. 金属的电阻有正温度系数，气体和液体有负温度系数。9. 中性液体固体，温度升高，tan增大。第二章1. 气体中带电质点的来源：气体分子本身发生电离，气体中的固体液体发生表面电离。2. 激励：一个原子的外层电子跃迁到较远的轨道上去的现象。所需的能量称为激励能We。3. 电离：当外界加入的能量很大，使电子具有的能量超过最远轨道的能量时，电子就跳出原子轨道之外，成为自由电子。这样就使原来的一个中性原子变成一个自由电子和一个带正电荷的离子。到达电离所需的最小能量称为电离能Wi。4. 处于激励状态的原子是不稳定的，在极短时间内，跃迁到

3、外层轨道的电子就会自发的跳回到较内层的轨道上去，这时就会将原来所吸收的激励能以一定频率的单色光（光子）的形式放射出去。5. 电离的形式：撞击电离，光电离，热电离，表面电离。6. 撞击电离的条件：撞击质点所具有的总能量大于被撞击质点在该种状态下所需的电离能，需要一定的相互作用时间和条件。7. 逸出功：从金属表面逸出电子需要的能量。金属的逸出功一般比气体的电离能小得多。8. 金属表面电离所需能量的获得：加热金属电极，在电极附近加上很强的外电场，用某些具有足够能量的质点撞击金属电极表面，用短波光照射金属表面。9. 气体中带电质点的消失：带电质点受电场力的作用流入电极并中和电量，带电质点的扩散，带电质

4、点的复合。10. 带电质点的扩散：质点从浓度较大的区域扩散到浓度较小的区域。11. 带电质点的复合：带有异号电荷的质点相遇，发生电荷的传递、中和而还原为中性质点。12. 电子崩：随着气隙场强的增大，电子和离子在与气体分子相邻两次碰撞间所积累的动能达到能产生撞击电离时，气体中即发生撞击电离。电离出来的电子和离子在电场驱引下又参加到撞击电离的过程中，于是，电离的过程像雪崩似的增长起来。13. 自持放电：当场强超过Ecr（临界值）时，这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和放电，不必再有赖于外界电离因素了。14. 帕邢定律：在均匀电场中，击穿电压Ub与气体的相对密度、极间距离S并不具有单独的函数关系

5、，而是仅与它们的积有函数关系，只要S乘积不变，Ub也就不变。15. 均匀电场空气隙的Ub与S的关系曲线存在一最小值。16. 汤森德理论的不足：放电形式，阴极材料，放电时间。原因：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；没有考虑光子在放电过程中的作用。17. 流注：由初崩中辐射出的光子，在崩头、崩尾外围的局部强场中衍生出二次电子崩并汇合到主崩通道中来，使主崩通道不断高速向前、后延伸的过程。18. 在均匀电场中一旦形成流注，放电就能自持发展，直到整个间隙击穿。所以，在均匀电场中形成流注的条件，就是间隙击穿的条件。19. 当S0.26cm时，气隙击穿按汤森德理论进行；S0.2

6、6cm时按流注机理进行。20. 电晕：在极不均匀电场中，最大场强与平均场强相差很大，以至当外加电压及平均场强还较低时，电极曲率较大处附近空间的局部场强已很大，在此局部场强中，产生强烈的电离，伴随着电离而存在的复合和反激励，辐射出大量光子，使得在黑暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的晕光。21. 电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。电晕放电的电流强度不取决于电路中的阻抗，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。只有当极间距离对起晕电极表面最小曲率半径的比值大于一定值时，电晕放电才可能发生。22. 棒板电极的极性效应：棒为正极时，由

7、于正流注所造成的空间电荷总是加强流注通道前方的电场，所以正流注的发展是连续的，其速度很快，与负棒极相比，击穿同一间隙所需的电压要小得多。棒为负极时，流注的发展是阶段式的，其平均速度比正棒极流注小得多，击穿同一间隙所需的外电压要高得多。23. 90%左右的雷电是负极性雷。下行的负极性雷通常可分为三个阶段：先导放电、主放电和余光放电。24. 沿面放电：沿着气体与固体（或液体）介质的分界面上发展的放电现象。25. 闪络：沿面放电发展到贯穿两极，使整个气隙沿面击穿。26. 棒板电场沿面放电过程：浅蓝色的电子崩性质的电晕放电，向四周辐射的细丝状流注性质的放电（刷形放电），浅紫色的树枝状火花，先导性质的滑

8、闪发电，电火花贯穿到对面电极，形成沿面闪络。27. 容易发展先导性沿面放电的现象，只有在快速交变电压（如工频或冲击电压）作用下才会发生。28. 在靠近法兰处套管的表面电阻在一定程度上适当减小，则可使法兰附近的最大沿面电位梯度减小，从而阻抑沿面放电的发展。第三章1. 影响平均统计延时的因素：电极材料，外施电压，短波光照射，电场情况。2. 伏秒特性：对于长时间持续作用的电压来说，气隙的击穿电压有一个确定的值；但对于脉冲性质的电压，气隙的击穿电压就与该电压的波形有很大关系。对于非持续作用的电压来说，气隙的击穿电压就不能简单地用单一的击穿电压来表示了，必须用电压峰值和延续时间两者来共同表示。3. 如要

9、求S2能可靠地保护S1，则S2的伏秒特性带必须全面地低于S1的相应特性带。4. 标准参考大气条件：温度0 =20，压强p0=101.3kPa，湿度h0=11g/m3。5. 提高气隙击穿电压的方法：改善电场分布（屏蔽），采用高度真空，增高气压，采用高耐电强度气体（SF6）。6. 高耐电强度气体特点：液化温度要低；有良好的化学稳定性；对环境无明显的负面影响；有实用的经济性，能大量供应。7. 污闪：污秽绝缘子受湿润后，含在污秽层中的可溶性物质便逐渐溶解于水，成为电解质，在绝缘子表面上形成一层薄薄的导电液膜。绝缘子的泄漏电流相应地剧增。在铁脚附近，因直径最小，故电流密度最大，发热最甚，该处表面被逐渐烘

10、干。先是在靠近铁脚的某处形成局部烘干区，由于被烘干，该区域表面电阻率大增，迫使原来流经该区表面的电流转移到该区两侧的湿膜上去，使流经这些湿膜的电流密度增大，加快了这些湿膜的烘干过程。这样发展下去，在铁脚的四周便很快形成一个环形烘干带。烘干带具有很大的电阻，这就使烘干带所分担的电压激增。当加在烘干带上某处的场强超过临界值时，该处就发生局部沿面放电，于是大部分泄漏电流经闪烁放电的通道流过，在闪烁放电通道的外端附近湿润表面处的电流密度比别处大，促使烘干区径向扩展。如果污秽较轻或绝缘子的泄漏距离（爬距）较长，与烘干带串联的湿润部分的电阻还较大，则烘干带中闪烁放电电流就较小，当闪烁放电的长度增到一定程度

11、时，分担到放电通道上的电压已不足以维持这样长的闪烁放电，则闪烁放电熄灭。如果污秽严重，或绝缘子的爬距较小，使湿润带总的电阻较小，则跨过烘干带的闪烁放电电流就较大，通道所需的场强变小，分担到闪烁放电通道上的电压足以维持很长的局部电弧而不会熄灭，最后发展到整个绝缘子的沿面闪络。第四章1. 固体介质击穿类型：电击穿，热击穿。2. 热击穿特点：热击穿电压随环境温度升高按指数下降；介质厚度增大，介质的平均击穿场强减弱；电压频率升高，热击穿电压下降；电压上升快或加压时间短，热击穿电压升高。3. 在温度低于某临界温度cr的范围内，击穿电压实际上是不变的；而在高于该临界温度的范围内，击穿电压将随着温度的升高而

12、迅速下降。4. 提高固体电介质击穿电压的方法：改进绝缘设计，改进制造工艺，改善运行条件。5. 固体介质的老化：电气设备中的绝缘材料在运行过程中，由于受到各种因素的长期作用，会发生一系列不可逆的变化，从而导致其物理、化学、电和机械等性能的劣化。6. 电老化种类：电离性老化，电导性老化，电解性老化。7. 杂质击穿：工业用的液体介质总是不很纯净的。这些杂质的介电常数和电导与纯净液体介质本身的相应参数不等同，这就必然会在这些杂志附近造成局部强电场。由于电场力的作用，这些杂质会在电场方向被拉长、定向。在电场力的作用下，这些杂质会逐渐沿电力线排列成杂质的“小桥”。如果此“小桥”贯穿于电极之间，则由于组成此

13、“小桥”的杂质的电导较大，使泄漏电流增大，发热增多，促使水分汽化，形成气泡。气泡的介电常数和电导率均比邻近的液体介质小的多，所以，气泡中的场强比邻近液体介质中的场强大得多，而气泡的耐电场强却比邻近液体介质小得多，所以，电离过程必然首先在气泡中发展。“小桥”中气泡的增多，将导致“小桥”通道被电离击穿。这一过程是与热过程紧密联系着的，属于热击穿性质。8. 提高液体电介质击穿电压的方法：提高并保持油的品质，覆盖，绝缘层，极间障。第五章1. 电气设备绝缘实验：耐压实验，检查性实验。2. 上述两类试验是互为补充，而不能相互代替的。应先做检查性试验，据此再确定耐压试验的时间和条件。3. 绝缘电阻表是利用流

14、比计的原理构成的。它不受电源电压波动所影响，这是绝缘电阻表的重要优点。线路端子（L）接被试品的高压导体，接地端子（E）接被试品外壳或地，屏蔽端子（G）接被试品的屏蔽环或别的屏蔽电极。4. 通电时间为60s与15s时所测得的绝缘电阻值之比，称为吸收比K，K=R60s/R15s。如果绝缘良好，则此比值应大于某一定值（一般为1.31.5）。5. 取绝缘体在加压后10min和1min所测得的绝缘电阻值R10min与R1min之比值，称为极化指数P，P=R10min/R1min。如果绝缘良好，则此比值应不小于某一定值（1.52.0）。6. 测量绝缘电阻能发现的缺陷：总体绝缘质量欠佳，绝缘受潮，两极间有贯

15、穿性的导电通道（整体绝缘不良），绝缘表面情况不良。7. 不能发现的缺陷：绝缘中的局部缺陷，绝缘的老化。8. 测量绝缘电阻应注意：试验前应先将被试品接地放电一定时间；高压测试连接线应尽量保持架空；测吸收比和极化指数时，应待电源电压达到稳定后再接入被试品；每次测试结束时，应保持绝缘电阻表电源电压条件下，先断开“L”端子与被试品的连线；对带有绕组的被试品，应先将被测绕组首尾短接，再接到“L”端子；测量绝缘电阻时，应准确记录当时绝缘的温度。9. 为了弥补绝缘电阻表电压太低，直流高压试验所需的直流电压较高，但也不可太高。10. 输出电压的极性一般为负极性，与绝缘电阻表的L端子的极性相同。11. 测泄漏电

16、流的电路图：12. 保护电阻R选取：微安表满量程电流在R上的压降应稍大于放电管P的起始放电电压。13. 并联电容C可以滤掉泄漏电流中的脉动分量，使电流表的读数稳定；当被试品万一被击穿时，作用在放电管P上的冲击电压陡坡前能有足够的平缓。14. 电流表平时被旁路接触器K短接，只有在有需要读数时才将K打开。15. 直流高压试验优点：所加直流电压较高，能揭示绝缘电阻表不能发现的某些绝缘缺陷；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；绝缘电阻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。微安表的刻度则基本上是线性的，能精确读取。16.

17、测tan最通用的方法是西林电桥法。17. 影响准确度的因素：高压电源对桥体杂散电容的影响，外界电场干扰，外界磁场干扰。18. 消除方法：将电桥的低压部分全部用接地的金属网屏蔽起来。19. 将电桥颠倒过来，令被试品的一端F点接地，D点和屏蔽网接高压电源。这种接法称为颠倒电桥接线，或称反接线。此时，调节阻抗Z3、Z4、检流计G和屏蔽网均处于高电位，故必须采取可靠的措施以保证使用人员的安全。20. 测tan能发现的绝缘缺陷：受潮；穿透性导电通道；绝缘内含气泡的电离，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。21. 不能发现的缺陷：非穿透性的局部损坏；很小部分绝缘的老化劣化；个

18、别的绝缘弱点。22. 局部放电：常用的固体绝缘物总不可能做得十分纯净致密，总会不同程度地包含一些分散的异物，如各种杂质、水分、小气泡等。由于这些异物的电导和介电常数不同于绝缘物，故在外施电压作用下，这些异物附近将具有比周围更高的场强。当外施电压升高到一定程度时，这些部位的场强超过了该绝缘物质的电离场强，该处物质就产生电离放电。23. 电测试法中以脉冲电流法应用最广。24. 并联法测试电路的优点：允许被试品一端接地；对CX值较大的被试品，可以避免较大的工频电容电流流过Zm；万一被试品CX被击穿时，不会危及人身和测试系统。第六章1. 获得工频高压的最通用的方法是应用工频高压试验变压器。特点：一般都

19、是单向的；不会受到大气过电压及电力系统操作过电压的侵袭，其绝缘相对其额定电压的安全裕度较小，故其平时工作电压一般不允许超过其额定电压；通常均为间歇工作方式，每次工作持续时间较短，不必采用加强的冷却系统；一、二次绕组的电压变比高，其高压绕组由于电压高，需用较厚的绝缘层和较宽的油隙距，其漏抗较大；要求有较好的输出电压波形，为此应采用优质的铁芯和较低的磁通密度；为了减少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。2. 高压绕组中点接壳的串极变压器用来获得较高的输出电压。3. 工频高压试验调压方式：用自耦调压器调压，用移圈调压器调压，用电动发电机组调压。4. 容升：一般被试品多为容

20、性负荷，容性负荷电流经变压器的漏抗产生压升，使变压器高压侧的输出电压比按空载变比所预期的还高。5. 球隙测量电路：6. 测压方法：测量球隙，静电电压表，分压器配用低压仪表。7. 直流高压试验特点：设备较轻便；能同时测量泄漏电流；对绝缘的损伤较小；容易发现被试设备的局部缺陷。直流耐压试验对绝缘的考验不如交流下接近实际；直流耐压试验电压值的选择也主要根据运行经验来制定的。8. 直流高压发生器输出的直流高压一般为负极性。9. 直流高压测量：棒隙或球隙，电阻分压器配合低压仪表，静电电压表。10. 冲击电压发生器电路图：11. 主电容C0在被间隙G隔离的状态下由整流电源充电到稳态电压U0。间隙G被点火击

21、穿后，电容C0上的电荷一面经电阻Rt放电，同时也经Rf对Cf充电，在被试品上形成上升的电压波前。Cf上电压被充到最大值后，反过来经Rf与C0一起对Rt放电，在被试品上形成下降的电压波尾。主电容C0应比Cf大得多，Rt比Rf大得多，以便形成快速上升的波前和缓慢下降的波尾。12. 冲击电压测量方法：用球隙测量冲击电压峰值，显示冲击电压用的低压仪表，测冲击电压用的分压器。第八章1. 描述脉冲波形的主要参数：峰值、波前时间和半峰值时间。2. 雷击电流峰值的累积概率：lgP=-IL /88。3. 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。我国大部分地区一个雷暴日约折合为3个雷暴小时。4

22、. 落雷密度指每个雷暴日每平方千米地面遭受雷击的次数。5. 对直击雷的防护措施通常是装设避雷针或避雷线。6. 单支避雷针在高度为hx的水品面上，其保护半径rx：当hx h/2时，rx=（h-hx）p；当hxh/2时，rx=（1.5h-2hx）p。h为避雷针高度，m；hx为被保护物体的高度，m；p为高度影响系数（h30m时p=1）。7. 避雷器是与电气设备并联的一类保护装置。8. 常用的避雷器：保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和金属氧化物避雷器。9. 保护间隙需与自动重合闸装置配合使用。10. 辅助间隙的作用：防止主间隙被外界物体短路而装设。11. 保护间隙特点：熄弧能力低，伏秒特性比较陡，动作

23、后产生截波，放电分散性大，放电特性受大气条件影响。结构简单，制造方便，价格低廉，仅用于310kV配电网中一些不重要的场合。12. 棒间隙S2，称为外间隙，以隔离工作电压，又称隔离间隙。13. 管型避雷器特点：有较强的熄弧能力，有保护间隙的其他缺点。只用于线路保护，发电厂、变电站的进线段保护。14. 阀型避雷器的基本元件为间隙和碳化硅电阻阀片。15. 为避免雷电流在线圈上产生很大压降，而使避雷器的保护性能变坏，在磁吹线圈两端并联一辅助间隙，在冲击过电压作用下，主间隙被击穿，放电电流在磁吹线圈上的压降使辅助间隙击穿，将线圈短接，使避雷器的残压不致增大。16. 工作接地：电力系统或电气设备因正常工作

24、的需要，将电路的某点接地。17. 保护接地：为避免电气设备外壳带电造成触电事故，将设备外壳或构架接地，以保证人身安全。18. 防雷接地：为避免雷电的危害，电力系统中的避雷针、避雷线、避雷器等防雷装置必须有良好的接地装置，引导雷电流散入大地。19. 电感效应：当等效频率很高的雷电流通过较长接地体时，使接地体冲击接地电阻大于工频接地电阻。20. 火花效应：峰值很大的雷电流注入大地时，使接地体冲击接地电阻小于工频接地电阻。第九章1. 建弧率：冲击闪络转为工频电弧的概率。2. 输电线路的防雷措施：架设避雷线，降低杆塔接地电阻，架设耦合地线，加强绝缘，装设线路用避雷器，采用消弧线圈接地方式，采用不平衡绝缘方式，装设自动重合闸。