高电压知识总结(简明版).docx

名词解释1、局部放电：在极不均匀电场中，在间隙击穿之前，只在局部场强很强的地方放电，但在整个间隙并未发生击穿，这种放电称为局部放电2、沿面放电：在气体介质和固体介质的交界面上沿着固体介质表面而发生在气体介质中的放电，称为沿面放电。当沿面放电发展到使整个极间发生沿面击穿时称为沿面闪烁。3、吸附效应：某些气体的中性分子或原子对电子具有较强的亲合力，当电子与其碰撞时，便吸附其上形成负离子，同时放出能量，这种现象称为吸附效应。4、自持放电：不依靠外界电离因素，仅由电场作用维持放电的过程，这种过程称为自持放电。5、极性效应：对于电极形状不对称的棒板间隙，击穿电压与棒的极性有很大的关系，即极性效应，极性效应是不对称的不均匀电场中的一个明显的特性。6、电击穿：电击穿是指仅仅由于电场的作用而直接造成固体绝缘击穿的现象。7、“小桥理论”：杂质、气泡在电场作用下，在电极之间形成小桥，击穿沿着小桥发生。8、电子崩：是指电子在电场作用下从阴极奔向阳极的过程中与中性分碰撞发生电离，电离的结果产生出新的电子，新的电子又与初始电子仪器继续参与碰撞电离，使电离电子剧增犹于高山雪崩。9、电晕放电：电晕放电是极不均匀电场中特有的一种自持放电形式10、吸收现象：直流电压加在固体电介质时，通过介质中的电流将随时间而衰减最终达到某一稳态值，这种现象称为吸收现象。11、临界波头时间：在气隙的操作冲击电压与波前时间的关系曲线中，存在最不利的波前时间，称为临界波前时间。（此时击穿电压最小）12、绝缘老化：电介质在电场的长时间作用下，会逐渐发生某些物理化学变化，从而使物理、化学性能产生不可逆转的劣化，导致电介质的电气及机械强度下降，介质损耗及电导增大等，这一现象称为绝缘老化。13、滑闪放电：当电压超过某一临界值后，放电的性质发生变化，个别火花细线则会突然迅速伸长，转变为分叉的树状明亮火花通道在不同的位置上交替出现，称为滑闪放电。14、过电压：超过设备最高运行电压而对绝缘有危害的电压升高。15、雷电过电压：由于雷击雨输电线路极其附近地面或电气设备时产生的过电压16、内部过电压：由于电网内部在故障和开关操作时发生电磁场能量和震荡而产生的过电压17、雷云先导：当雷云中电荷密集处的电场强度到达空气击穿场强（）时，就产生强烈的碰撞游离，形成指向大地的一段导电通道。18、雷暴日（雷暴小时）：一年内雷暴日的总数或雷暴小时的总数叫做雷暴日数或雷暴小时数地面平均落雷密度即每雷暴日，每平方公里的地面平均落雷次数19、续流；避雷器在雷电冲击作用下动作，冲击电压消失后，加在该避雷器上的恢复电压即系统的工频电压，它将使间隙中继续流过工频电流，称为续流20、耐雷水平：雷击时线路不发生冲击闪络的最大雷电流幅值21、雷击跳闸率：取标准雷暴日数为时，每年每线路线路的雷击跳闸次数22、操作过电压：在电力系统中，由于断路器操作和各类故障所引起的过度过程产生的瞬间电压升高23、谐振过电压：电力系统中电感|电容参数的配合，会产生持续时间很长的各种形式的谐振现象及电压升高24、法拉第效应：在电源电势作用下，电容电流在电感上的降压是电容上的电压Uc高于电源电势的现象。25、绝缘配合：就是处理过电压，限压措施和剧院水平三者之间的协调配合关系26、电气设备的绝缘水平：电气设备的绝缘水平是指设备绝缘能耐受试验电压值（耐受电压），在此电压下绝缘不发生闪络、击穿。填空题1、基本电气特性：极化特性、点到特性、损耗特性、击穿特性2、基本参数：相对介电常数 、电导率 、介质损耗因数 、击穿电场强度 3、极化的基本形式：电子式极化、离子式极化、偶极子极化、空间电荷极化、夹层极化4、无损极化：电子式极化、离子式极化 有损极化：偶极子极化、空间电荷极化、夹层极化5、 交流击穿电压直流击穿电压不均匀电场的击穿场强7、气体放电的基本形式：辉光放电、火花放电、电弧放电、局部放电、沿面放电8、气体电离的基本形式：碰撞电离、光电离、热电离、金属电极表面电离9、气体去电离的基本形式：带电粒子进入电极、带电粒子的扩散、带电粒子的复合、吸附效应10、电子崩发展到阳极后电子崩中电子的数目： 新产生电子数： 11、汤逊自持放电条件： 12、巴申定律函数表达式： 13、汤逊放电理论和巴申发电理论的适用条件：低气压、短间距、均匀电场14、均匀电场：平行板电极稍不均匀电场：球球、球地、圆筒电极极不均匀电极：棒板、棒棒棒板正极性：电晕起始电压高，击穿电压低 负极性：电晕起始电压低，击穿电压高15、交流电压下棒板间隙击穿发生在棒极为正极性的半周期内的峰值电压附近。16、U50%放电电压：当击穿概率为50%时的电压称为气隙的50%击穿电压17、标准大气条件是指：气压101.3kPa，温度20度，绝对湿度11g/m318、击穿电压的校正公式： Kd空气密度校正系数Kh湿度校正系数Uo为标准大气条件下击穿电压19、固体绝缘的主演击穿形式：电击穿、热击穿、电介质击穿20、影响固体电介质击穿的因素：电压作用时间、电场均匀程度、湿度、受潮、累积效应21、绝缘老化的8规则：A级绝缘的工作温度超过规定值8，则寿命大约缩小一半。22、25#变压器油指：其凝固点温度为-2523、写出双层绝缘在直流和交流电压下的场强分布： 24、分别写出吸收比和极化指数的表达式： 25、绝缘预防性试验主要分为破坏性试验和非坏性试验26、破坏性试验包括：工频交流耐压试验，直流耐压试验、冲击耐压试验27、QS1电桥的两种接线方式：正接线和反接线28、试验变压器的容量计算公式（P86） 29、两级串级变压器的输出电压U输出=2U230、调压器有哪几种：自偶式调压器、移卷式调压器、感应式调压器、电动发电机组。31、电阻分压器的分压比： 电容分压器的分压比： 32、影响电介质虽好的因素：材料、温度、频率、电场强度33、减小电晕的方法：减小场强、增大导线曲率半径、分裂导线、紧凑电路34、设备最高运行电压： 35、行波沿导线的流动过程就是电磁能量的传播过程36、波传到短路的末端发生全负反射，使末端电压为零，在开路末端发生全正反射，使末端电压为原来的两倍37、冲击电晕将使导线波阻下降，（约降低）。波速减慢（约为光速的0.75），考虑冲击电晕时，互波阻抗的值没有影响，考虑冲击电晕后，导线间的耦合系数增大38、冲击电晕可以减小行波的幅值和陡度，有利于变电所的防雷保护39、一般采用并联电容的方法来降低来波的陡度40、波在变压器绕组间的传播途径：静电感应和电磁感应。41、雷云是产生雷电放电的先决条件42、雷电放电分成云中放电，云地放电（先导放电、主放电、余光放电三个阶段）43、避雷针的保护范围：是避雷针（线）附近的部分空间，在此空间内，遭受雷击的概率极小不超过.44、避雷针（线）可以防止设备遭受直击雷，但是它不能防止线路传入发电厂和变电站的雷电波（侵入波）对电气设备的危害45、避雷器就是一种普遍采用的侵入波保护装置，它是一种过电压限制器46、避雷器分两大类：有间隙避雷器（排式避雷器，阀式避雷器）和无间隙避雷器（氧化锌避雷器）47、普通阀式避雷器：优点伏秒特性平坦，不产生截波48、防止截波：与间隙串联一个电阻49、排式避雷器的主要缺点：伏秒特性太陡，且放电分散性较大，难以和被保护设备实现合理的绝缘配合。排式避雷器动作后会产生高幅值的截波，对变压器的纵向绝缘不利50、接地可分为种：工作接地、保护接地、防雷接地、静电接地51、为了人身和设备安全，在中性点直接接地系统中，IR2000工频短路电流地网接地电阻52、提高耐雷水平，降低雷击跳闸率：降低杆塔接地电阻、架设耦合地线。53、感应雷过电压幅值一般不超过54、感应过电压不会引起架空线路相间绝缘闪络55、感应过电压的极性与雷电流极性相反56、感应过电压的大小与雷电流幅值，导线悬挂的高度成正比，与雷击距导线的距离成反比57、雷击导线时的耐雷水平为；58、雷击杆塔时的耐雷水平为：59、塔顶电位：60、输电线路的防雷性能的重要指标是：耐雷水平和雷击跳闸率。61、避雷针有两种形式：独立避雷针和构架避雷针62、变电站中限制侵入式的主要设备是避雷器，它接在变电母线上，被保护设备相并联，避雷器与变压器的最大允许电器距离Lm与来波陡度Q密切相关63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64、杆塔工频接地电阻不宜大于10欧，同时，为减少进线段中发生绕击的机会，进线段避雷线的保护一般不应超过20度，最大不超过30。65、GIS变电站的绝缘水平主要取决于雷电冲击电压，可采用金属氧化物避雷器加以保护。66、工频电压升高的形式：空载长线路的电容效应，不对称短路引起的工频电压升高和电负荷引起的工频电压升高67、谐振过电压形式：线性谐振过电压 铁磁谐振过电压 参数谐振过电压68、操作过电压的形式切断空载线路过电压、空载线路合闸过电压、切断空载变压器过电压、间歇性电弧接地过电压69、过载系数：K=过电压幅值/最高运行相电压70、谐振过电压按性质分：线性谐振过电压、铁磁谐振过电压、参数谐振过电压71、电力系统常见的谐振过电压：传递过电压、断线引起的铁磁谐振过电压、电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压。72、防止传递过电压的措施首先是避免出现中性点位移电压，如尽量使断路器三相同期操作，其次是装设消弧线圈后，应当保持一定的脱谐度，避免出现谐振条件。73、操作过电压是决定电力系统绝缘水平的依据之一，估算操作过电压的公式为：Ucm=2稳态值初始值74、短路器的截流是产生切断电感性负载过电压的根本原因。75、消弧线圈对电弧接地过程的作用：不长电容电流、降低弧道余电压升高速度76、限制切空过电压的主要措施是采用避雷器77、开断电容性负载，如空载线路，电容器组，因切断器触头之间的重燃，使线路货电容器从电源获得能量并积累起来，形成过电压78、开关并联电阻可以限制切空线过电压79、220kv及以下：不需要限制重合闸过电压的措施 330kv及以上：断路器断口加并联电容。80、在220KV一下系统中，雷电过电压是绝缘的主要威胁根据避雷器的雷电冲击保护水平（残压）来确定设备的绝缘水平。81、在超高压系统中操作过电压的幅值随电压等级的提高而增高，逐渐变为对绝缘起主要作用电压82、一定情况下，决定空气气隙的是雷电过电压83、绝缘配合不考虑谐振过电压简答题1、电介质电导与金属电导的本质区别电介质电导主要是离子式电导，金属的电导是金属导体中的自由电子由电子在电场作用下的定向流动造成，所以是电子式电导。此外电介质的电阻率随温度的上升而下降，金属电导电阻率随温度的上升而上升。2、何为伏秒特性曲线？ 用气隙击穿期间出现的冲击电压的最大值和放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为伏秒特性，把这种表示击穿电压和放电关系的“电压时间”曲线称为伏秒特性曲线3、伏秒特性曲线的应用？绝缘配合。应用原则是用作电压保护设备，则要求其伏秒特性尽可能平坦，并位于被保护设备的伏秒特性之下，且二者永不相交。4、防止污秽闪烁的主要措施：采用适当的爬电比距、选用新型的合成绝缘子、定期对绝缘子进行清扫，或采取带电水冲洗、在绝缘子表面涂憎水性的防污涂料，如有机硅、地蜡涂料等，使绝缘子表面不易形成连续的水膜、采用半导体釉绝缘子、加强绝缘（如增加绝缘子片数）或使用大爬电距离的所谓防污绝缘子。5、液体电解质的击穿理论：纯液体电解质的击穿机理基本与气体电介质的击穿机理类似。因为在液体介质中，也总会由于外界的高能射线或局部强电场的作用或阴极的强电场发射等原因，是电介质中存在一些初始电子，这些电子在电场作用下，向阳极作加速运动，产生碰撞电离，形成电子崩，导致液体介质击穿。6、简述提高变压器油击穿电压的主要方法：通过过滤提高油的品质、在绝缘结构设计中采用对金属电极覆盖一层很薄的固体绝缘层、包绝缘层、采用极间障（绝缘屏障）7、简述电介质直流耐压强度远高于交流的主要原因：相同条件下，含有气隙或气泡的固体介质在直流电压下单位时间内产生的局部放电电流次数远远小于交流下的放电次数在直流电压下，绝缘只存在较小的电导损耗，而在交流电压下，既有电导损耗，又有反复进行极化所引起的极化损耗，使介质损耗大大增加，温度升高，使击穿电压降低、在直流电压作用下的最大电场强度和最高温度不在像工频交流电压作用时那样总是重合在绝缘的内测，而是分开在绝缘两侧，因此可以在一定程度上抑制热击穿的发展。8、流注放电理论与汤逊理论的不同点：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，而汤逊理论没有考虑放电本身所引发的空间光电离对放电过程的重要作用、同时流注理论特别强调空间电荷对电场的畸变作用9、彼德逊法则应用时应满足的两个条件：波沿分布参数的线路射入波在该节点只有一次折反射过程10、怎样提高变压器的耐冲击性能：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，可以增大纵向电容11、电机容量增大匝数减少电容增大电感减小波阻抗减小额定电压增大匝数增多电容减小电感增大波阻抗增大12、输电线路的防雷措施：1.架设避雷线 2.降低杆塔接地电阻 3.架设耦合地线 4.采用中性点非有效接地方式5.加强线路绝缘水平 6.采用不平衡绝缘方式. 7装设自动重合闸 8.采用线路用避雷器13、避雷针（线）可以防止设备遭受直击雷，但是它不能防止线路传入发电厂和变电站的雷电波（侵入波）对电气设备的危害14、避雷器就是一种普遍采用的侵入波保护装置，它是一种过电压限制器15、为使电气设备得到可靠保护，保护装置应满足以下基本要求：（1）保护装置的冲击放电电压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16、输电线路出现的雷电过电压有两种形式：雷击线路附近地面或线路杆塔时由于电磁感应产生导线上引起的过电压，称为感应雷过电压雷直接击于线路引起的过电压，称为直击雷过电压。17、发电厂和变电站的雷害来源有两种形式：（1） 雷电直接于发电厂和变电站内的建筑物及其屋外配电装置上（2） 输电线路上发生感应过电压或直接落雷，雷电波将沿该导线装入变电站或发电机，该雷电波称为侵入波18、在发电厂和变电站的建筑物及露天配电装置中，必须加装多根避雷线（针），并可靠接地，从防止直击雷的危害，同时还应注意，雷击避雷针时，高达上百千安的雷电流经接地引下线，会在接地电阻Ri和避雷针铁塔本身的电感上产生降压，所以被保护物不能与避雷器靠得太近，以免发生反击现象。19、安装避雷针注意事项：（1） 独立避雷针应距道路3m以上，否则应铺碎石或者是沥青路面（厚58m）以保证人身不受跨步电压的危害；（2） 严禁将架空照明线，电话线，广播线及天线等在避雷针杀死那个或其构架上（3） 如在独立避雷针或装有针的构架上设置照明灯，这些照明灯的电源或必须用铅护罩电缆或将全部导线装在金属管 内，并将电缆或金属直接埋入地中，其长度在10m以上（4） 发电厂主厂房上一般不装设避雷针，以免发生感应或反击，使继电保护误动作或造成绝缘损害20、直配电机防雷保护的主要措施（1） 发电机出线母线上装一组金属氧化物避雷器或FCD型避雷器，以限制侵入波幅值，取其3KA下的残压与电机的 绝缘水平相配合（2） 在发电机的点压母线上装一组并联电容器C，每相电容为0.250.5uf，以限制侵入波陡度a和降低感应过电压（3） 采用进线段保护，限制流经避雷器中的雷电流，使之小于3KA（电缆段与排气式避雷器配合是典型的进线保护）（4） 发电机中性点有引出线时，中性点加入避雷器保护，否则需要大母线并联电容以进一步降低侵入波的陡度21、气体绝缘变电站过电压的防护特点：GIS具有较小的导线波阻抗、GIS具有比较平坦的伏秒特性、GIS变电站结构紧凑，格电器设备之间的距离较小，避雷器离被保护设备近，因此可以使雷电过电压限制在比常规的敞开式变电站更低水平、由于GIS变电站的封闭性，所以电气设备不会因受大气污秽、降水等的影响而降低绝缘强度、 GIS变电站的绝缘中，绝对不允许产生电晕，因为一旦产生电晕，会立即发生击穿，这样会导致整个GIS变电站绝缘破坏。22、降低末端电压升高的方法： 并联电抗器、决定合理的操作电压（先合大容量，后合小容量、先断小容量，后断大容量）。23、串联铁磁谐振的特性曲线（1） WL。1/wc（2） 外界激发（3） 自保持（4） 反倾现象（小型电动机的翻转）24、铁磁谐振的特点：产生谐振的必要条件：电感电容的伏安曲线必须相交，因此铁磁谐振可在较大参数范围内发生、对铁磁谐振回路，在相同的电源电动势作用下，回路有两种不同的稳定工作状态、C值大不易发生谐振、非线性电感的铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件饱和效应本身也限制了过电压的幅值。此外，回路损耗也是阻尼和限制铁磁谐振过电压的有效措施。25、限制消除铁磁谐振过电压：改变系统零序