高電壓技術(shù)總結(jié)復(fù)習(xí)資料

擊穿：在電壓的作用下，介質(zhì)由絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)的過程。4、絕緣強(qiáng)度：電介質(zhì)在單位長度或厚度上承受的最小的擊穿電壓。5、耐電強(qiáng)度：電介質(zhì)在單位長度上或厚度所承受的最大安全電壓。電質(zhì)點碰撞中性分子產(chǎn)生的游離。。14、沖擊電壓作用下的放電時間：擊穿時間+統(tǒng)計時延+放電形成時延15、統(tǒng)計時延：從間隙加上足以引起間隙擊穿的靜態(tài)擊穿電壓的時刻起到產(chǎn)生足以引起碰撞游離導(dǎo)致完全擊穿的有效電子時刻。16、放電形成時延：第一個有效電子在外電場作用下碰撞游離形成流注，最后產(chǎn)生主放絕緣能力的過程。28、沖擊電暈：輸電線路中由沖擊電流產(chǎn)生的電暈。聽見雷聲或者看見閃電的天數(shù)。面落雷密度：每平方公里每雷暴日的落雷次數(shù)。32、耐雷水平：雷擊輸電電路不引起絕緣閃絡(luò)的最大的雷電流幅值。34、擊桿率：雷擊事故中雷擊塔頂?shù)拇螖?shù)與雷擊輸電線路的總次數(shù)之比。①提高系統(tǒng)的輸電能力②增加輸電距離③降低線路功率損耗④降低電網(wǎng)傳輸單位容量的湯森德理論：①電子碰撞游離產(chǎn)生電子崩的過程是氣體放電的主要過程②二次放射是氣體自持放電的必要條件。游離條件：運動質(zhì)點所具有的總能量一定要大于被撞質(zhì)點在正常狀態(tài)下的游離能。電場分布的靜向分量與絕緣的相對介質(zhì)常數(shù)成反比。5、在交流作用下固體介質(zhì)中電流有哪些成分？直流電壓作用下電流又是如何變化的？①有損極化電流②無損極化電流③電導(dǎo)電流直流電壓作用的一瞬間三種電壓都存在，當(dāng)?shù)竭_(dá)穩(wěn)態(tài)時只存在電導(dǎo)電流。①電擊穿：由于電場力作用發(fā)生碰撞游離破壞介質(zhì)晶格形成電通道。②熱擊穿：由固體內(nèi)部熱不穩(wěn)定造成的擊穿。①非破壞性試驗②耐壓試驗原則：①兩個實驗都是從不同側(cè)面反映絕緣缺陷的實驗，兩者相互補(bǔ)充②檢測性試驗與擊穿電壓之間沒有函數(shù)關(guān)系所以耐壓試驗是不可替代的③耐壓試驗對設(shè)備有一定的損害所以要先進(jìn)行檢測性試驗，沒有缺陷后再進(jìn)行耐壓試驗。擊電壓發(fā)生器獲得高電壓的方法。多級電容的并聯(lián)充電然后串聯(lián)放電。外部過電壓和系統(tǒng)電壓之間沒有關(guān)系內(nèi)部過電壓和系統(tǒng)電壓的等級有關(guān)。電力系統(tǒng)中的儲能原件由于各種操作從一個穩(wěn)態(tài)到達(dá)另一個穩(wěn)態(tài)的過程中產(chǎn)生的振蕩電過電壓。11、電壓波和電流波在線路傳播的特點和實質(zhì)。電壓波和電流波在線路傳播是相伴而行的統(tǒng)一體，電壓波和電流波的傳播就是電磁能的傳播或者電磁波的傳播。①物理意義上的不同波阻抗是指同方向傳播的電壓波與電流波之間的數(shù)量關(guān)系當(dāng)波通過分布參數(shù)的波阻抗時以電磁能形式把能量保持在線路周圍，而通過集中參數(shù)電阻時則消耗在電荷內(nèi)②波阻抗加正負(fù)表示波阻抗的方向③線路中的波阻抗只與單位長度上的參數(shù)有關(guān)與長度無關(guān)④當(dāng)線路中存在兩個方向的波相遇時電路中的總電壓與總電流之比不等中的能量關(guān)系。波通過參數(shù)激變的節(jié)點發(fā)生電壓波和電流波的重新分布或電磁能的重新分布。①把入侵波的電壓的兩倍作為等值電路電壓源的電動勢②把分布參數(shù)的波阻抗看場集中參數(shù)的波阻抗然后連接在一起。適用范圍：①入侵波必須按照分布參數(shù)的線路傳播而來②和線路一相連的線路中只能有一個可拆分的電壓波或電流波。16、沖擊電暈對波過程的影響。①使波形發(fā)生改變幅值減?、诓ㄋ俸筒ㄗ杩箿p?、凼菍?dǎo)線的耦合系數(shù)增加。17、線路中兩個方向的波相遇時的基本規(guī)律。算數(shù)疊加規(guī)律電壓波：①在線路中正電荷的傳播產(chǎn)生的電壓波是正的電壓波②在線路中負(fù)電荷的傳播產(chǎn)生的電壓波是負(fù)的電壓波。電流波①線路中正電荷沿X正方向傳播產(chǎn)生的電流波是正的電流波②負(fù)電荷沿X正方向傳播產(chǎn)生的電流波是負(fù)的電流波③正電荷沿X反方向傳播產(chǎn)生的電流波是負(fù)的電流波④負(fù)電荷沿X反方向傳播產(chǎn)生的電流波是正的電流波。①當(dāng)雷擊桿塔時起分流作用降低桿塔上的雷電流②防止雷直接擊到桿塔上③對感應(yīng)雷起20、變電站獨立避雷針距離設(shè)備的距離和接地體距主接地網(wǎng)的距離。21、三繞組變壓器的特殊保護(hù)。當(dāng)三繞組變壓器高中壓繞組運行而低壓繞組停運時應(yīng)在低壓側(cè)加裝避雷器保護(hù)防止高中過電壓。、論述隨著電壓升高電子在電場力下加速撞擊中性分子發(fā)生碰撞游離，是升壓的時間。隨著電子崩的發(fā)展他的正電荷和電子數(shù)量成正比增加是發(fā)展階段。隨著加電壓的進(jìn)行正離子在電場力的作用下也加速，當(dāng)獲得的能量足夠大時產(chǎn)生二次電子發(fā)射，新的電子代替出事(1)湯森得理論解釋的氣體的放電時間比實際的放電時間長(2)湯森德理論解釋的氣體放電條件是和陰極表面材料有關(guān)實際觀測試沒有關(guān)系的(3)放電形式不同湯森德理論解釋的放電是充滿間隙空間的放電，實際觀測是值差的樹狀放電。為什么：因為湯森德；理論沒有考慮到空間電荷累積而造成的電廠的激變。當(dāng)擊穿發(fā)生在波前時擊穿電壓以擊穿時的電壓值計，當(dāng)擊穿發(fā)生在波后時擊穿電壓以對應(yīng)電壓的峰值計，，擊穿時間以擊穿的時刻計，用統(tǒng)計的方法繪制成曲線 高s繼續(xù)減小電子碰撞中性分子的概率減小所以必須升高外施電場才能保持擊穿(2)s不變δ增加電子自由行程變短相鄰兩次碰撞之間電子積累足夠動能產(chǎn)生碰撞游離的概率減小所以升高外施電壓。δ很小時碰撞游離的概率增加的影響不再抵消碰撞游離次數(shù)減小作用，為保持一定數(shù)量的帶電質(zhì)點所以必須增加外施電場。5、用流注理論簡述高氣壓長氣隙的擊穿過程。隨著電子崩的發(fā)展，空間上積累大量的正離子和少量的負(fù)離子，電子很快進(jìn)入陰極，造成電場的激變，電場強(qiáng)度弱的地方正好是正負(fù)離子混合的區(qū)域，很容易產(chǎn)生負(fù)荷，發(fā)光產(chǎn)生光游離，帶來的電子替代原來的電子，形成二次電子崩或多次電子崩匯合形成流注6、解釋不均勻電場中短間隙中短間隙的放電現(xiàn)象。①棒極帶正電位時，棒極附近強(qiáng)場區(qū)內(nèi)的電暈放電產(chǎn)生的電子達(dá)到棒極后即被中和，而正離子速度慢暫被留在棒極附近，正電荷消弱棒極附近的電場強(qiáng)度而加深了氣隙身處的電場強(qiáng)度，容易使氣隙深處產(chǎn)生二次電子崩，與初崩匯合成流注。流注產(chǎn)生的空間電荷總是加強(qiáng)前方電場，發(fā)展是連續(xù)的速度很快的，與副極性比擊穿電壓低。②棒極為負(fù)極性時，電子崩的發(fā)展比正極性時困難。初崩留下的正電荷加強(qiáng)了負(fù)棒極附近電場，但消弱了氣隙深處的空間電場，流注向前發(fā)展受到抑制只有再生高電壓等待初崩中向陰極發(fā)展的正流注完成，才能產(chǎn)生新的電子崩，形成負(fù)流注。負(fù)流注的發(fā)展是階段性的，擊穿所需電壓要高得多。③無論正流注負(fù)流注，發(fā)展到對面電極時整個間隙就被充滿了正負(fù)電荷，具有較大導(dǎo)電性的通道所穿過。在電壓源的作用下流注中的帶電質(zhì)點繼續(xù)加速獲擊穿就完成了。提高電場的均勻程度，靠屏蔽電極的沿面效應(yīng)等效的增加了曲率半徑小的電極吃寸減小8、不均勻電場的氣體間隙中(油)加極間屏障作用。不均勻電場中局部放電產(chǎn)生電荷在兩極間運動被極間屏障阻擋電荷均勻分布在屏障上提高了電場的均勻程度提高放電電壓。油中增加絕緣屏障阻擋雜質(zhì)小橋接通電極，減小雜質(zhì)小橋的電導(dǎo)電流，提高放電電壓。采用高氣壓就是提高氣體的相對密度，氣體的相對密度增加電子碰撞中性分子的距離減少，碰撞前累積的動能減小使碰撞游離發(fā)生困難，提高了氣體的擊穿電壓。10、采用高真空提高氣體擊穿電壓的機(jī)理。采用高真空是改變了擊穿條件，使氣體的擊穿由碰撞游離變?yōu)閺?qiáng)場發(fā)射，強(qiáng)場發(fā)射所需要的電場強(qiáng)度大，從而提高了電場的擊穿電壓。采用高強(qiáng)度氣體使氣體的分子結(jié)合能增大，發(fā)生碰撞游離的條件是是電子碰撞之前所累當(dāng)絕緣子表面有污穢，由于天氣不良(毛毛雨、霧等)污穢淋濕而沒有沖掉的情況下最13、為什么用測試介質(zhì)損失角正切值的方法來反應(yīng)絕緣的損耗特性而不直接測試功率損①絕緣的功率損耗很小很難直接測量②功率損耗和絕緣介質(zhì)的體積有關(guān)，同材料不同體積的的設(shè)備所測的功率損耗么有可比性③功率損耗和所加的電壓有關(guān)，不能完全保證每次所加的電壓值完全相等所以所測值沒有可比性④介質(zhì)損失角的正切值和功率損耗成正比可以代替。通過分析電導(dǎo)電流的變化來分析。15、測試泄流電流和直流耐壓試驗的基本接線圖。16、介損試驗為什么對大體積設(shè)備的局部集中缺陷反應(yīng)不靈敏？為什么進(jìn)行分析試驗？介損試驗可以發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣整體受潮、穿透性導(dǎo)電通道、劣化變質(zhì)等。但是對于非穿透性的局部損壞很小部分的絕緣老化劣化及個別的絕緣弱點應(yīng)用介損試驗不靈敏，當(dāng)大設(shè)備的絕緣有幾部分組成時分別測量各部分的tgδ,便于發(fā)現(xiàn)缺陷。17、直流耐壓試驗和工頻耐壓試驗相比有哪些特點？①直流耐壓試驗所用的設(shè)備體積小容量小便于攜帶②直流耐壓試驗和工頻耐壓試驗相比對設(shè)備損害小③直流耐壓試驗更容易發(fā)現(xiàn)電極端部的缺陷④直流耐壓試驗不如工頻耐壓試驗更接近生產(chǎn)實際。18、波通過線路末端開路和接地的情況下的折反射情況及能量解釋。線路末端開路發(fā)生電壓波正的全反射和電流波的負(fù)的全反射，電壓升高為原來的兩倍。電路末端接地時發(fā)生電壓波負(fù)的全反射和電流波正的全反射，電流升高為原來的兩倍。能量解釋：兩種波的能量都不能繼續(xù)傳播全部反射回來，線路末端開路時能量都變成電場能，接地時全部變成磁場能。19、在什么情況下用串聯(lián)電感和什么時候用并聯(lián)低昂榮來降低入侵波陡度？在設(shè)備前有避雷器時用串聯(lián)電感，設(shè)備前沒有避雷器時用并聯(lián)電容。原因：對于后面的設(shè)備來說串聯(lián)電感和并聯(lián)電容都能降低降低入侵波的陡度，但反射波不同串聯(lián)電感時電感中出現(xiàn)電流，波到達(dá)的時間相當(dāng)于開路發(fā)生電壓波正的全反射，電感前的電路電壓升高一倍，反射電壓波逐漸減小可能危機(jī)線路絕緣加一個避雷器，并串聯(lián)電容波到達(dá)時相當(dāng)于接地電壓負(fù)的全反射，是線路電壓降低可以保證線路安全。①近似初態(tài)分布是按電容量的大小呈指數(shù)波②穩(wěn)態(tài)分布是按電阻和繞組末端接地情況呈線性分布③震蕩電壓的幅值是穩(wěn)態(tài)值+穩(wěn)態(tài)與初態(tài)的差值為了減低穩(wěn)態(tài)與初態(tài)的差值，差值小震蕩弱，電感中有分流，保護(hù)設(shè)備22、三相繞組中傳播過程的基本規(guī)律。①對于中性點直接接地的星形接線，每相繞組都可以看成一個末端接地的獨立繞組分析方法和過電壓與單相繞組相同。②中性點不接地：當(dāng)雷點沖擊電壓波從單相入侵是中性點O的穩(wěn)態(tài)電壓為(1/3)U0震蕩過程中中性點可能的對大電壓(2/3)U0當(dāng)沖擊波同時作用兩相時中性點最大電壓(4/3)U0三相同時進(jìn)波時最大為2U0。③三角形接線當(dāng)單相進(jìn)波時兩相繞組有電壓侵入，兩個繞組的波過程與此兩繞組并聯(lián)形成的末端接的的單相繞組的波過程相同。當(dāng)有兩相或三相進(jìn)波時繞組的中點的最大震蕩電壓可達(dá)到2U0。由于雷擊造成的閃絡(luò)大多能在跳閘后自動恢復(fù)絕緣能力，再次重合閘的概率較高，提高24、沖擊接地電阻和工頻接地電阻的區(qū)別。流過的電流不同，接地裝置流過沖擊電流時是沖擊接地電阻；當(dāng)流過工頻電流時是工頻接地電阻。①沖擊電流的幅值大，接地體周圍的土壤被擊穿，產(chǎn)生火花放電，相當(dāng)于接積增大，使接地電阻R趨向減小。在幅值高的沖擊電流作用下，沖擊接地電阻小于工頻接地電阻，叫做火花效應(yīng)。②雷電流的等值頻率很高，使接地體自身電感影響增加，阻礙電流向遠(yuǎn)端接地體流通，使接地裝置的電阻大于工頻對中性點接地系統(tǒng)，中性點保護(hù)的方法是在中性點與地之間加裝閥型避雷器。26、配電變壓器的防雷保護(hù)接線及論述。配電變壓器的防雷保護(hù)采用三點聯(lián)合接地。避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器裝設(shè)，并應(yīng)盡量減小連接線的長度，以減小雷電流在連接線的電壓降。避雷器的引下線應(yīng)與變壓器的金屬波使避雷器動作時，作用在高壓側(cè)主27、為什么測試油的品質(zhì)必須用持續(xù)電壓均勻電場？。①用持續(xù)電壓，時間長可以使油中的雜質(zhì)有充分的時間極化形成雜質(zhì)小橋，導(dǎo)致電導(dǎo)電流增加，油中產(chǎn)生氣泡，氣泡的擊穿導(dǎo)致油的擊穿。②在均勻電場中不會出現(xiàn)局部放電使油中的雜質(zhì)更容易形成雜質(zhì)小橋形成擊穿。射計算(1)有一幅值為100kV的直角波沿波阻抗為50Ω的電纜線路侵入發(fā)電機(jī)繞組(波阻抗需的電容值或電感值。qZ2Z1dtmax2Zu2800100du1210621dtmax2Zu2800100du121062dtmax(2)在設(shè)備(波阻抗為Z2)和線路(波阻抗為Z1)之間串聯(lián)一電感L，試分析當(dāng)有一dtmaxZ1Lu2qZ22qZ+Z222q2Z+Zu1q122q2Z+Zu1q1212q11q1f1f2q1qZ+ZZ1LZ+Z21f11f1qZ+Z(3)在設(shè)備(波阻抗為Z2)和線路(波阻抗為Z1)之間串聯(lián)一電容器C，試分析當(dāng)有一直角波沿線路傳播到設(shè)備時的折射波和反射波。ttC邊界條件：i=i=i122qdui=i=i=CC2q2C2udt=1qZ+Z122Zutu=iZ=21qeτC2q2q2Z+Z12i=i+ifτ=C(Z+Z)C12C1uiZ2Zti=ii=ii=ii=1qC1f11q2q1qZ+Z122ZuCu=Zi=u11qC1f11f1qZ+Z(4)在設(shè)備(波阻抗為Z2)和線路(波阻抗為Z1)之間并聯(lián)一電感L，試分析當(dāng)有一直角波沿線路傳播到設(shè)備時的折射波和反射波。Z1由圖可得iLdiu=LL2qdtZ1u=u+u=uqqq2LqLZ+ZLuLLLLZ∥Z2Z212u2ut2qZ(Z+Z)Zi=22qZ(Z+Z)Z2122ttu=uu=uu=1f11q2q1qZ+122ui=if=1i=if=1q1fZZ(Z+Z)ZL21(5)在設(shè)備(波阻抗為Z2)和線路(波阻抗為Z1)之間并聯(lián)一電容器C，試分析當(dāng)有一直角波沿線路傳播到設(shè)備時的折射波和反射波。2qZ+Z22q2CZ+Z11q2q2CuC12Z2u=uu1f2q1qttq1q=2Z+Z121fZZ(Z+Z)Z1q11121(6)有一斜角波沿波阻抗為50Ω的電纜線路傳播到波阻抗為500Ω的架空線路中。設(shè)節(jié)AkVs距離A點100m的電纜線路中(B點)在時間為50μs(以前行波到達(dá)B點瞬間開始計時)的電壓和電流值。計算時計算時間T=2l=2100m=133.33μs2Bi=uB=1500=30kABZ50電纜(7)有一斜角波沿波阻抗為50Ω的電纜線路傳播到波阻抗為500Ω的架空線路中。設(shè)節(jié)AkVs距離A點100m的電纜線路中(B點)在時間為200μs(以前行波到達(dá)B點瞬間開始計時)的電壓和電流值。【圖同(6)】計算時間T=2lvB1qZ5050