高電壓技術(shù)學(xué)習(xí)總結(jié)

1、高電壓技術(shù)學(xué)期學(xué)習(xí)總結(jié)通過一學(xué)期對高電壓技術(shù)的學(xué)習(xí)，有一下重點(diǎn)難點(diǎn)總結(jié)：第一章 氣體的絕緣強(qiáng)度1、 氣體放電的基本物理過程帶電粒子的產(chǎn)生氣體分子或原子產(chǎn)生的三種狀態(tài) 原態(tài)（中性） 激發(fā)態(tài)（激勵態(tài)）從外界獲得能量，電子發(fā)生軌道躍遷。 電離態(tài)（游離態(tài)）當(dāng)獲得足夠能量時，電子變帶電電子，原來變正離子。電離種類：A：碰撞電離 B：光電離C：熱電離D：表面電離帶電離子的消失A：擴(kuò)散，會引起濃度差。B：復(fù)和（中和）正負(fù)電荷相遇中和，釋放能量。C：附著效應(yīng)，部分電負(fù)性氣體分子對負(fù)電荷有較強(qiáng)吸附能力，使之變?yōu)樨?fù)離子。湯遜理論的使用條件和自持放電條件使用條件：均勻電子，低電壓自持放電條件：巴申定律的物理意義及應(yīng)

2、用A：巴申定律的物理意義 p s（s一定）p增大，Uf 增大。 p s（s一定）p減小，Uf 減小。 p s不變：p增大，密度增大，無效碰撞增加，提高了電量的強(qiáng)度，Uf 增大。P減小，密度減小，能碰撞的數(shù)量減小，能量提高，Uf 增大。P s不變，Uf 不變。B：巴申定律的應(yīng)用通過增加或者減少氣體的壓力來提高氣體的絕緣強(qiáng)度。如：高壓直流二極管（增加氣體的壓力）減小氣體的壓力用真空斷路器。流柱理論的使用范圍及與湯遜理論的關(guān)系流柱理論的使用范圍：a、 放電時間極短b、 放電的細(xì)分?jǐn)?shù)通道c、 與陰極的材料無關(guān)d、 當(dāng)ps增大的時候，Uf 值與實(shí)測值差別大。流柱理論與湯遜理論的關(guān)系：a、 流柱理論是對湯

3、遜理論的一個補(bǔ)充b、 發(fā)生碰撞電離c、 有光電離，電場極不均勻電場的2個放電特點(diǎn)（電暈放電，極性效應(yīng)）電暈放電的特點(diǎn)：a、 電暈放電是極不均勻電場所持有的一種自持放電形式，是極不均勻電場的特征之一。b、 電暈放電會引起能量消耗。c、 電暈放電的脈沖現(xiàn)象會產(chǎn)生高頻電磁波，對無線電通訊造成干擾。d、 電暈放電還使空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、氮氧化物是強(qiáng)氧化劑和腐蝕劑，會對氣體中的固體介質(zhì)及金屬電極造成損傷或腐蝕。極性效應(yīng)的特點(diǎn)：a、 棒為正，極為負(fù)特點(diǎn)：電暈放電起始電壓高。間隙擊穿電壓低。b、 棒為負(fù)，極為正特點(diǎn)：電暈放電起始電壓低，間隙擊穿電壓高。沖擊電壓、伏秒特性、U50%的概念及應(yīng)用沖擊電壓

4、：持續(xù)時間極短，非周期性，幅值極高的電壓。沖擊擊穿電壓氣隙擊穿的沖要條件：a、 必須具有足夠高的電壓幅值b、 必須有有效電子存在c、 必須有電子放電通道的時間伏秒特性：對于同一間隙，多次施加同一形狀但幅值不同的沖擊電壓作用，其擊穿電壓幅值與擊穿時間關(guān)系（曲線）稱為伏秒特性。U50%的概念：對于同一間隙，多次施加同一電壓，其擊穿的概率為U50% ，對應(yīng)的電壓幅值是U50% 。U50% 表征絕緣沖擊擊穿特性。2、 了解影響氣體放電的因素a、 電場形式對放電電壓的影響b、 電壓波形對擊穿電壓的影響c、 氣體的性質(zhì)和狀態(tài)對放電電壓的影響3、 提高氣隙間隙擊穿電壓（絕緣強(qiáng)度）的措施改善電場分布a、 改善

5、電極的形狀及電場分布b、 采用極間障消弱電離a、 采用壓縮氣體b、 采用真空c、 采用電負(fù)性氣體（SF6）4、 沿面放電的概念、污穢沿面放電的過程概念：懸掛在擊穿導(dǎo)線（導(dǎo)體），支柱、套管、懸式絕緣子暴露在空氣中與空氣形成交接面。污穢絕緣子沿面放電的過程：是臟污表面氣體電離，電弧產(chǎn)生，發(fā)展，熄滅，重燃的過程。第二章 液體和固體介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度第一節(jié) 介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗1、 極化的形式1) 電子式位移極化2) 離子式位移極化3) 偶極子極化4) 夾層極化2、 了解電導(dǎo)電介質(zhì)在電場作用下，少量帶電粒子作定向運(yùn)動，產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。電導(dǎo)表征導(dǎo)電能力。電導(dǎo)決定電流（泄漏電流）電子的導(dǎo)數(shù)叫絕緣電阻。3、

6、介質(zhì)損耗 tan介質(zhì)損耗分為電導(dǎo)損耗餓極化損耗。直流：電導(dǎo)損耗交流：電導(dǎo)損耗和極化損耗tan：介質(zhì)損耗角正切。 損耗與、U2 成正比。高頻、高壓、大容量，損耗p增大。 外加條件一定時，介質(zhì)損耗與tan成正比。同一材料，同一時期tan不一樣，tan反映不同時期的性能及缺陷。4、 影響tan的因素a、 f（頻率）的影響ff0 b、 溫度影響0t1 0t2 0t3 c、 電壓的影響第二節(jié) 液體介質(zhì)的擊穿1、 小橋理論液體分子由電子碰撞而發(fā)生氣泡，或者在電場作用下因其他原因發(fā)生氣泡，由氣泡內(nèi)氣體放電而引起液體介質(zhì)的熱擊穿。2、 油的擊穿過程a、 當(dāng)油中含有氣泡b、 油中有雜質(zhì)3、 影響液體（油）介質(zhì)擊

7、穿的因素 雜質(zhì)：a、氣體，水份，若充分溶解于油中，影響不大。 b、若形成氣泡，水清，影響較大。溫度影響a、 干燥油，影響不大。b、 受潮的油：060 溫度增大，有利于充分溶解t80以上，溫度增大，水分汽化，氣泡出現(xiàn)，影響大。 電場形式a、 均勻電場b、 不均勻電場 電壓作用時間靜態(tài)電壓，時間長，容易形成橋，有影響。沖擊電壓，時間短，不易形成橋，無影響。第三節(jié) 固體介質(zhì)的擊穿固體擊穿的形式，特點(diǎn)。1、 電擊穿（依據(jù)電子崩理論）特點(diǎn)：a、擊穿時間極短 b、擊穿電壓值高2、熱擊穿（依據(jù)固有擊穿理論）特點(diǎn)：a、擊穿時間較長 b、擊穿電壓不高3、電化學(xué)擊穿特點(diǎn)：a、擊穿時間長 b、擊穿電壓相對較低第三章

8、 電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)1、性能試驗(yàn)（非破壞性試驗(yàn)）在較低電壓作用下，測量設(shè)備一些電氣性能參數(shù)，對設(shè)備無損傷，判定缺陷。2、 耐壓試驗(yàn)（破壞性試驗(yàn)）對設(shè)備電壓耐受能力考驗(yàn)，所加的電壓為設(shè)備可能承受的各種電壓。交流耐壓試驗(yàn)：是考核電氣設(shè)備絕緣裕度的主要方法，能有效地發(fā)現(xiàn)較危險的集中性缺陷，這是非破壞性試驗(yàn)不能相比。直流耐壓試驗(yàn)：直流試驗(yàn)?zāi)蛪弘妷褐档倪x擇是參考交流耐壓試驗(yàn)電壓和交直流下?lián)舸﹫鰪?qiáng)之間，并主要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定。直流耐壓試驗(yàn)的接線圖與直流泄露電流相同，只是所加電壓更高，可確定電氣設(shè)備的絕緣水平。沖擊高壓試驗(yàn)：沖擊高壓是由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生的。第五章 雷電及防雷設(shè)備1、雷電的參數(shù)（了解）a、雷

9、擊時計(jì)算雷電流的等值電路和雷電流幅值b、雷電流波形c、雷電日與雷電小時d、地面落雷密度和輸電線路落雷次數(shù)2、避雷針、線的作用及保護(hù)范圍的計(jì)算，特別說明避雷線的作用避雷針、線的作用：為使設(shè)備建筑物線路免遭直擊雷，安全將雷電流引入大地而設(shè)置。避雷線的作用：主要用于保護(hù)線路，也可用于保護(hù)發(fā)、變電所。避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算：(單支避雷針) p高度影響系數(shù) p-高度修正系數(shù)H30 p=130h120m （雙支等高避雷針）：等高雙支避雷針和不等高雙支避雷針。外側(cè)：按單針計(jì)算。內(nèi)側(cè)：最低保護(hù)高度最小保護(hù)寬度（不等高針）：外側(cè)：按單針計(jì)算內(nèi)側(cè)：作低針等高水平線，與高針保護(hù)線相交于一點(diǎn)，作該點(diǎn)的虛擬避雷針。按等高

10、雙支避雷針計(jì)算。（3針及以上保護(hù)范圍）：外側(cè)：分別按兩針兩兩計(jì)算內(nèi)側(cè)：當(dāng)上述計(jì)算在hx處，所有 ，則在hx處，區(qū)域內(nèi)均能保護(hù)。（四針保護(hù)范圍）：頂點(diǎn)形成方形區(qū)域。外側(cè)：分別按兩兩針計(jì)算。內(nèi)側(cè)：分別做成兩個區(qū)域，按計(jì)算。注：要確保對角線bx0，若bx0，則保護(hù)存在漏洞。避雷線保護(hù)范圍計(jì)算：（單線）：，（雙線等高）外側(cè)：按單線計(jì)算內(nèi)側(cè)：最低保護(hù)高度3、避雷器的作用，分類，特點(diǎn)（氧化鋅避雷器的特點(diǎn)重要）作用：防入侵雷電波（過電壓波），它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，入侵波來時，避雷器優(yōu)先動作。分類：間隙類避雷器又分為：保護(hù)間隙（火花間隙）和管型避雷器。 閥型類避雷器又分為：閥型避雷器和金屬氧化物避雷器（氧化鋅避

11、雷器）。保護(hù)間隙特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。缺點(diǎn)：不能滅弧，斷路器跳閘，容易造成停電事故。存在截波，對繞組類設(shè)備極不利（有可能造成繞組絕緣擊穿，致命缺點(diǎn)）。只適用于線路保護(hù)。 管型避雷器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能滅弧缺點(diǎn)：存在截波只能用于線路保護(hù)。閥型避雷器特點(diǎn)a、 非線性繞組b、 電流小，電阻大c、 電流大，電路小金屬氧化物避雷器（氧化鋅避雷器）的特點(diǎn)a、 無間隙b、 無續(xù)流（1mA）工頻續(xù)流（100A）c、 使設(shè)備過電壓降低，通流能力大d、 多雷區(qū)e、 直流防雷保護(hù)及SF6設(shè)備保護(hù)第六章 輸電線路的防雷保護(hù)1、防雷的指標(biāo)，耐雷水平，雷擊跳閘率的概念，感應(yīng)過電壓及計(jì)算。防雷的指標(biāo)：耐雷水平和雷擊跳閘率

12、。耐雷水平：雷擊線路時線路絕緣不發(fā)生沖擊閃絡(luò)的最大雷電流幅值稱為耐雷水平。雷擊跳閘率：每100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)稱為雷擊跳閘率。感應(yīng)過電壓：雷擊線路附近地面，由于電磁感應(yīng)所引起的稱為感應(yīng)雷過電壓。感應(yīng)過電壓及其計(jì)算：避雷線不接地避雷線接地雷擊桿塔（無避雷線）時線路的感應(yīng)過電壓有避雷線 k-塔與導(dǎo)線間耦合系數(shù)2、掌握雷電線路的三種形式，雷電跳閘率的計(jì)算步驟。三種形式：a、雷擊塔頂b、雷擊避雷線擋距中央c、繞擊與線路計(jì)算步驟：3、現(xiàn)代防雷的措施架設(shè)避雷線降低桿塔接地電阻 架設(shè)加強(qiáng)耦合地線 中性點(diǎn)非有效接地 加強(qiáng)線路絕緣 加強(qiáng)自動重合閘裝置 加裝線路用管型避雷器第七章 發(fā)電廠和變電所的

13、防雷保護(hù)1、反擊雷擊避雷針（線），使避雷針（線）與設(shè)備之間形成放電或者避雷針（線）接地點(diǎn)與設(shè)備接地點(diǎn)之間放電。2、對入侵雷的防護(hù)措施a、加裝避雷器b、串電感，并電容c、降低陡度3、閥型避雷器對入侵雷的防護(hù)閥型避雷器主要是限制過電壓波的幅值。在任何可能的運(yùn)行方式下，變電所的變壓器和各設(shè)備距避雷器的電氣距離皆應(yīng)小于最大允許電氣距離L。避雷器一般安裝在母線上，若一組避雷器不能滿足要求，則應(yīng)考慮增設(shè)。4、進(jìn)線段保護(hù)作用：降低入侵波的幅度及陡度，限制流經(jīng)避雷器的電流幅值。第八章 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過電壓1、過電壓的分類外部過電壓分為：直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓內(nèi)部過電壓分為：穩(wěn)態(tài)過電壓和操作過電壓穩(wěn)態(tài)過電壓分

14、為：工頻電壓升高和諧振過電壓工頻電壓升高分為：空載線路的電容效應(yīng)、不對稱短路引起的工頻電壓升高和發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷。諧振過電壓分為：線性諧振過電壓、參數(shù)諧振過電壓和鐵磁諧振過電壓。操作過電壓分為：切除空載線路過電壓、空載線路合閘過電壓、切除空載變壓器過電壓和斷續(xù)電弧接地過電壓。2、了解各種內(nèi)部過電壓的產(chǎn)生及防護(hù)辦法空載線路容升現(xiàn)象引起的過電壓防護(hù)辦法：并聯(lián)電抗器接地故障引起的工頻電壓升高防護(hù)辦法：中性點(diǎn)加裝避雷器發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷防護(hù)辦法：并電抗器，加電壓速斷保護(hù)。諧振過電壓防護(hù)辦法：a、改善電磁式電壓互感器的激磁特性，或改用電容式電壓互感器。b、在電壓互感器開口三角形繞組中接入阻尼電阻，或在電壓互感器一次繞組的中性點(diǎn)對地接入電阻。c、在有些情況下，可在10kv及以下的母線上裝