高电压考点答案.doc

_1-1、电介质基本电气特性为极化特性、电导特性、损耗特性和击穿特性。相对介电常数Er，电导率y，介质损耗因数tg和击穿电场强度E。1-2、电介质的极化可分为无损极化和有损极化。无损极化包括电子式极化和离子式极化，有损极化包括偶极子式极化、空间电荷极化和夹层极化。无损极化包括电子式极化和离子式极化。夹层极化是空间电荷极化的一种特殊形式，多层介质相串联的绝缘结构，在加上直流电压的初瞬，各层介质中的电场分布与介质的相对介电常数成反比；稳态时的电场分布则与介质的电导率成反比，在此过程中存在吸收现象。1-3、电介质的电导与金属的电导有着本质的区别，电介质电导属离子式电导磨碎温度的升高按指数规律增大；金属电导属电子式电导，随温度的升高而减小。1-4、电介质在电场作用下存在损耗，其中气体电介质的损耗可以忽略不计。在直流电压作用下电介质的损耗仅为由电导引起的电导损耗，而交流电压作用下电介质的损耗既有损耗，又有极化损耗。因此，电介质在交流电压下的损耗远大于其直流电压下的损耗。2-1绝缘介质通常由气体、液体和固体三种形态，其中气体和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。2-2气体放电的根本原因在于气体中发生了电离的过程，在气体中产生了带电粒子；而气体具有自恢复绝缘特性的根本原因在于气体中存在去电离的过程，它使气体中的带电粒子消失。电离和去电离这对矛盾的存在与发展状况决定着气体介质的电气特性。2-3在气体电离的四种基本特性中，碰撞电离是最基本的一种电离形式。而在碰撞电离中电子最活跃的因素。2-4电子崩的概念是汤逊气体放电理论的基础。汤逊理论是建立在均匀电场、短间隙、低气压的实验条件下，因此它不适合解释高气压、长间隙、不均匀电场中的气体放电现象，对于后者只能用流注放电理论予以解释。2-5流注放电理论与汤逊放电理论的根本不同点在于流注理论认为电子的碰撞电离和空间光电离是形成自持放电的主要因素，并强调 电荷畸变电场的作用。2-6阐述气隙击穿电压与电压p和极间距离d之间关系的定律是巴申定律。巴申定律只适合均匀电场。2-7与均匀电场相比，不均匀电场中气隙的放电具有一系列自身的特点，如间隙击穿前有局部放电的存在；棒板间隙的放电存在极性效应；长间隙的平均击穿场强比短间隙的平均击穿场强低。3-1气体介质的击穿特性不仅与电场形式有关，而且与所加电压的类型有关。均匀电场气隙击穿电压高于不均匀电场中相同气隙的击穿电压，气隙的冲击击穿电压高于其静态击穿电压。3-2均匀电场中气隙的击穿电压稳定，既不存在极性效应，又不存在电晕现象，球间隙当满足d/D=0.5时，可视为稍不均匀电场，其击穿特性与均匀电场相似。极不均匀电场的棒板间隙的击穿具有明显的极性效应，不均匀电场长间隙的击穿电压随间隙距离的增大存在饱和现象。3-3大多数的雷电放电属于下行雷；90%的雷电属于负极性雷。标准雷电冲击电压的波形参数为T1/T2=+-1.2/50us3-4雷电冲击电压下气隙的击穿特性与电压作用时间有关。气隙的冲击击穿电压通常用U50%表示。描述气隙冲击击穿电压与击穿时间的关系通常用的是伏秒特性。均匀电场气隙的伏秒特性曲线比较平坦，不均匀电场气隙的伏秒特性比较陡峭。在绝缘配合中必须考虑保护设备与被保护设备之间伏秒特性的配合。3-5操作冲击电压下气隙的击穿存在临界波头时间；极不均匀电场长间隙的操作冲击击穿特性具有显著的饱和效应。3-6大气条件对气隙击穿电压的影响可以通过校正公式统一换算到标准大气条件下气隙的击穿电压，以便对不同大气条件下气隙的击穿电压作出一致性评价。3-7SF6气体以其具有强烈的吸附效应而成为高电气强度气体。SF6气体的优良绝缘性能只有在比较均匀的电场中才能得到充分发挥。SF6气隙的极性效应与空气相反。3-8电晕放电是一种局部放电。减少输电线路电晕的有效途径是增大导线间距和增大导线半径，后者通常是通过采用分裂导线的方法来达到。3-9固体介质的沿面闪络电压低于相同距离的气隙的击穿电压。在交流电压作用下，高压套管的沿面闪络常常是由滑闪放电引起。防止滑闪放电的有效方法不是增加套管的长度，而是增大套管在法兰附近的直径。3-10悬式绝缘子串由于对杆塔及导线间杂散电容的影响，使得在工频交流电压作用下沿绝缘子串的电压分布不均匀，呈U型分布曲线。靠近导线的绝缘子承受的电压最高。3-11绝缘子的闪络电压区分为干闪电压、湿闪电压和污闪电压，绝缘子的干闪电压大于其湿闪电压，而湿闪电压大于其污闪电压。3-12污闪具有与干闪不同的过程和机理。污闪不仅与积污量有关，而且与污秽的化学成分及气候条件有关。4-1固体电介质和液体电介质的绝缘强度一般比空气的绝缘强度高很多。在实际的电气设备中采用由固体和液体介质构成的组合绝缘具有更优良的绝缘特性。4-2固体电介质的击穿按其形成机理不同可分为电击穿、热击穿和电化学击穿。4-3气隙和潮气是影响固体介质击穿电压的重要因素，因此应对固体介质进行真空干燥和浸油处理。4-4固体电介质与气体电介质不同，有机固体电介质会发生老化。根据老化的机理不同，可分为电老化和热老化。老化的结果使固体电介质的击穿电压下降，使用寿命缩短。固体介质热老化遵循8C规则。4-5液体电介质击穿理论有电击穿理论和热击穿理论，适合解释不同品质的液体介质的击穿。4-6杂质是影响液体介质击穿电压的重要因素，因此要求对液体介质必须进行净化处理和保持干燥。4-7组合绝缘可以做到各种介质优势互补，但要求设计必须遵从一定的原则，使不同介质有一个合理搭配和合理结构，才能充分发挥组合绝缘的优良特性。5-1常用兆欧表来测量试品的绝缘电阻。要单独测量体积绝缘电阻时，可在需要屏蔽的位置设置屏蔽环极并连接到兆欧表的G端子，使绝缘表面的漏导电流经端子G直接流回发电机负极。5-2吸收比K=R60”/R15”，它可以反映绝缘的整体状况，当K值接近于1时，表明绝缘受潮严重或内部存在集中性的导电通道。5-3在较高的直流电压作用下测量流过试品绝缘的泄露电流时，能发现视频中一些尚未贯通的集中性缺陷，但应注意实验时电晕造成的测量误差。5-4用西林电桥测量tg时可以采用正接线法或反接线法。当有外界电场干扰时，现场常采用倒相法；干扰不大时，可取两次测量结果的平均值作为被试品的介质损耗因数值。5-5通常测定局部放电量是视在放电量，常用的有三种基本测量回路。耦合电容Ck为高通阻抗，Z为低通阻抗，Zm为检测阻抗，为了提高抗干扰能力可以采用电桥平衡原理来检测。8-1导线上任一点的电压（或电流）等于通过改点的前行波与反行波之和，前行波电压与前行波电流之比等于Z，而反行波电压与反行波电流之比为-Z。8-2波阻抗Z与导线的长度无关Z=根号L0/C08-3计算流动波沿导线传到节点时节点的电压，可用德波孙法则（亦称作等值集中参数定理）。等值集中参数电路中电源电动势为入射电压Uq1的两倍，等值电路的内阻为入射波所经过的波阻抗Z18-4使用德波孙法则时，要满足以下两个条件： 1）波沿分布参数的线路射入2）波在该节点只有一次折反射过程。8-5行波通过串联电感和并联电容时，波头都会被拉平，但是由于波刚到电感时发生的正反射会使电感首端电压抬高，危及电感首端绝缘，所以采用并联电容的方法来降低波陡度。8-6当直流电压U0刚作用于绕组首端时，绕组等值电路可简化为由对地电容C0dx和匝间电容K0/dx组成的电容链，对首端来说相当于一个等效集中电容，成为入口电容Cr。Cr随变压器的额定电压和容量的增大而增大，一般在5006000pF范围内8-5冲击波作用于变压器绕组时，在开路的末端对低电压可能会超过2倍来波电压，当末端短路时最大电压出现在绕组首端附近，幅值高大1.4倍来波电压，对变压器主绝缘有危害8-6采用与绕组首端相连的开口的金属环能补偿绕组的对地电容电流，采用纠结式绕组，可增大纵向电容，这两种方法均能使电位分布得到改善，从而提高变压器的耐冲击性能。8-7不论绕组末端接地与否，起始电压分布均为u=U0e(-ax)。最大电位梯度出现在绕组首端，U0/l为平均电位梯度。冲击波刚作用于变压器时绕组首端的电位梯度是平均电位梯度al倍。9-4避雷器是一种普遍采用的侵入波保护装置，它是一种过电压保护器。为使电气设备得到可靠保护，保护装置应满足一下基本要求：1）保护装置的冲击放电电压Ubi应低于被保护设备绝缘的冲击耐压值。2）放电间隙应有平坦的伏秒特性曲线和尽可能高的灭弧能力。9-5将电力系统及其电力设备的某些部分与大地相连接，这就是接地，接地电阻是电流I经接地电极流入大地时，接地体对地电压U与电流I的比值10-1当雷电击于线路附近大地时，由于雷电通道周围空间电磁场的急剧变化，会在线路上产生感应雷电过电压，它包括静电分量和电磁分量，。电磁感应过电压是雷电通道中雷电流在通道周围空间产生强大的磁场引起的，由由于主放电通道周围空间产生的强大的磁场引起的，由于主放电通道与输电线路垂直，互感不大，电磁感应分量比较小。10-2感应过电压的大小与雷电流幅值I，导线悬挂的高度Hc成正比，与雷击点距导线的距离s成反比。根据实测，感应雷过电压幅值一般不超过300到400kv10-4雷绕击导线时的耐雷水平I2为:I2=U50%/10010-5运行经验表明，只要导线与避雷线间的空气距离s满足s?0.012L+1(米）（L为档距），雷击档距中央避雷线时，导线与避雷线间一般不会发生闪络。11-1发电厂和变电站的雷害来源有两种形式：1）雷电直接击于发电厂和变电站内的建筑物及其屋外配电装置上2）输电线路上繁盛感应过电压或直接落雷，雷电波将沿该导线袭入变电站或发电机（直配电机），该雷电波被称为侵入波。11-2在发电厂和变电站的建筑物及露天配电装置中，必须加装多根避雷针（线），并可靠接地，以防止直击雷的危害，同时还应该注意，雷击避雷针（线）时，高大上百千安的雷电流流经接地引下线，会在接地电阻Ri和避雷针铁塔本身的电杆上产生压降，所以被保护物不能与避雷针靠的太近，以免发生闪击现象。11-3变电站中限制侵入波得主要设备是避雷器，它接在变电所母线上，与被保护设备相并联，避雷器与变压器的最大允许电气距离Lm与来波陡度a密切相关。11-4由于进线段导线波阻抗的作用，限制了流过避雷器的雷电流幅值Ifv，此外，由于导线上冲击电晕的作用，使沿导线的来波陡度大为降低。11-5直配电机的防雷保护的主要措施有： 1）发电机出线母线上装一组并联电容器C，每相电容量为0.25