高电压技术知识点总结

需要高电压的原因：增加传输容量、减少线路损耗、减少工程投资、提高单位走廊传输容量、减少走廊面积、改善电网结构、减少短路电流、加强联网功能。介质：能产生电流很少流动，稳定电场的物质。偏振：在外部电场作用下，介质内部产生宏观上非零的电偶极矩。电介质极化的四种基本类型是电子位移极化、离子位移极化、转向极化和空间电荷极化。介电常数：用来测量绝缘体储存电的能力，指示电介质的极化程度(电荷的束缚能力)影响液体介质相对介电常数的因素(频率):频率低时，偶极分子有时间沿电场交替，介电常数大，接近直流的 d。如果频率超过阈值，偶极分子就无法跟上电场的变化，介电常数开始减少，介电常数最终接近仅由电子位移极化产生的介电常数z。介电电导与金属电导本质上不同。金属电导是由金属中固有的自由电子产生的。电介质的导电性由带电粒子在电场作用下运动。气体：电离的自由电子、阳离子、负离子在电场作用下运动。液体：由分子的化学分解形成的带点粒子在电场方向移动而产生。固体：由分子的热释放形成的带电粒子在电场方向移动而产生。遗传损失：在电场作用下，电介质因电导而产生的损失和损失极化损失称为总遗传损失。介质等效电路：容量分支：真空和无损极化产生的电流为纯容量。/RC分支：由损耗极化引起的电流分为活动功率和容量无功功率。/纯电阻分支：泄漏引起的电流，纯电阻。介电损耗系数TG 的含义：如果TG 超出大会，则可能产生严重的热量、材料劣化或热破坏。用于冲击测量的连接电缆，tg必须小。否则影响测量精度，影响用作绝缘材料的介质。tg。在其他情况下，可以在电瓷泥胚的阴干/绝缘测试中使用TG 引起的介质热。TG 的测量是基本测量项目激励：电子从近轨道转移到远轨道时需要一定的能量，这个过程称为激励。电离：当外部的能量巨大时，电子可以脱离原子轨道，成为自由电子。原始的中性原子成为带自由电子和正电荷的离子，这个过程称为电离。半激发：电子从远轨道转移到近轨道时，原子发射单色光的过程称为半激发。平均自由路径：与密度成反比的一个粒子的两次碰撞之间的平均距离。电离形式：冲击电离、光电分离、热电分离、表面电离。气体填充粒子的消亡：中和(发生在电极上):带电粒子根据电场的力宏观沿电场进行方向运动。带电粒子被电场的力流入电极，中和电。/扩散：扩散是指粒子从浓度较大的区域扩散到浓度较小的区域，从而使带电粒子在整个空间内平均浓度的过程。/复合(发生在内部):二等号电荷粒子相遇并还原为中性粒子的过程称为复合体。电子崩溃：电场的强度足够大时，带电粒子两次碰撞之间积累的动能足以发生碰撞电离。电离的电子和离子在场强下添加了新的冲击电离，电离过程像雪崩一样增加，称为电子衰变。自持放电：电子崩溃不依赖外部因素，在外部因素消失后也能保持。放电形式：辉光放电、电晕放电、刷放电、火花破坏、电弧破坏。汤森德气体放电理论的三个影响因素：一个自由电子由电离产生的平均自由电子，距离系数:阳极1厘米。/系数:一个平均自由电子，由电离产生，距离到阴极的1厘米。/系数:一个正离子撞击阴极表面而逸出的自由电子的平均数量。流：是从初始衰变发射的光子，在衰变头、衰变周围空间的局部强场中诱导二次电子衰变，聚合到主衰变通道，主衰变通道继续以快的速度向前、向后扩展的过程称为流动注入。流动注射形成：接近阳极的电子衰变头；在衰变头和衰变中电场增强，激发和反激发(齁)发射很多光子，衰变复合物也发射光子；一些光子发射到崩溃的末端，产生空间光电，形成感应电子衰变。导数电子衰变头移动速度，加入主要衰变；新衍生电子的崩溃出现在崩溃后，一个发展为阴极，形成了两相流注入。日冕：在非常不均匀的电场中，当外加电压和平均电场强度仍然很低的时候，电极曲率半径更小，附近空间的局部电场强度已经很大了。在这个局部电场强度下产生了强电离，与电离同时存在复合和半激发，发射了很多光子，使黑暗中可以看到那个电极附近的空间有一个叫做日冕的蓝色光晕。电晕的极性效应：对于电极形状不对称的极不均匀的电场间隔，间隙的晕电压和击穿电压各不相同，因此称为极性效应。电晕效果：声音、颜色、热量等效果表现为“噼啪”的声音、蓝色光晕，使周围气体的温度上升。|制造人能听到的噪音，影响人的生理和心理。|形成“电力风”会导致电力设备的振动和振动。|产生高频脉冲电流，干扰无线电。|生成能量损失。|产生加速绝缘老化的特定化学反应。闪电放电过程：先导放电，主放电(严重电离，严重中和，在主放电通道上扩展，径向放电)，余光放电。闪电破坏因素：最大电流，电流增加最大陡度，剩余电流热效应。气隙表面放电：沿气体和固体(或液体)介质界面开发的放电现象。flash over:沿表面放电贯穿两个阶段，从而使整个气隙沿表面发生破坏的现象。气隙的破坏时间：boost时间t0，统计延迟ts，放电开发时间TF。螺栓秒特性：气隙的击穿电压共同表示峰值电压和持续时间，是电压波形下气隙的螺栓秒特性。影响气隙电气强度的因素：气隙的破坏时间、气隙的螺栓超特性、大气条件对气隙屈服电压的影响、电场均匀性对气隙击穿电压的影响。影响统计延迟的因素：电极材料、外部电压、电场情况、短波光调查。影响放电开发时间的因素：外部电压、发电站情况、间隙长度。平均螺栓超特性：相同的气隙在相同的电压下分布，每个击穿时间不等。因此，气隙的螺栓秒特性不是简单的曲线，而是一组曲线族。在某些情况下，使用50%屈服概率的曲线，气隙的螺栓秒特性称为平均螺栓秒特性。50%屈服电压：表示冲击电压峰值，空气间隙损坏的概率为50%，反映了该气体的基本电阻。2 s冲击击穿电压：在压力击穿时，击穿前时间小于或大于2S的概率分别为50%冲击电压。标准大气参考条件：温度=20，压力=101.3，湿度=11g/。大气压下，空气电气强度约为30KV/cm大气条件对气隙屈服电压的影响因素：温度压力密度平均自由路径(允许电压)湿度负离子(允许电压)。极不均匀电场特征：重要的极性效应/击穿电压分散性对/击穿电压与间隙距离相关/施加的电压低于击穿电压时，有部分稳定的电晕放电。提高气隙击穿电压的方法：改善电场分布：气隙电场分布越均匀，气隙击穿电压越高，因此，可以适当改善电极形状，提高电极曲率半径(屏蔽)，改善电场分布，提高气隙击穿电压和预放电电压。高真空使用：可以削弱气隙的冲击电离过程，提高气隙的屈服电压。增加空气压力：降低电子的平均自由路径，阻碍冲击电离的发展，从而提高气隙的屈服电压。高电强度气体：卤素元素气体(SF6等)。气体的特点：高内战时期程度，具有强烈的灭弧性能，无色无味，无毒，不燃烧性惰性化合物，对金属和其他绝缘材料没有腐蚀，可在重压下液化，便于储存和运输。污染闪光：在化工厂、冶金厂附近或沿海，沉积在隔热层上的灰尘含有高电导率的溶质，因此，发生雾、细雨等天气条件时，可能会发生沿表面闪烁的现象。电击：由于电场的作用，在介质中具有特定点的粒子的积累量和移动速度在一定程度上加快，从而使介质失去绝缘特性，形成导电通道。热破坏：通过电场作用，介质内的损失比放散的热更多，导致介质温度持续上升，最终导致介质本身的破坏，形成导电通道。固体电介质屈服电压的影响因素：1 .电压作用时间的影响：临界点，即产生热破坏和电击的分叉。2.电场均匀性和介质厚度的影响：均匀电场：触电渗透与厚度无关，热破坏厚度越大，破坏场强油越弱。非均匀电场：厚度越大，屈服电场强度越小。3.电压频率的影响：电击穿：与f无关，热破坏。温度的影响：存在临界点。:与无关，属于电击磨损特性。:随的增加而迅速减少，属于热破坏特性。5.湿气的影响：水分含量增加，破坏电压对某些可吸收的固体介质迅速减少。机械力的影响：均匀固体在弹性极限内，屈服电压与机械力无关。固体气孔：机械力屈服电压固体有裂纹：机械力屈服电压 7。多层性的影响：注意各层介质特性的适当配合。8.累积效应的影响：在非均匀电场中，存在固体介质被脉冲电压作用不完全破坏的现象。不完全破坏具有累积效应。也就是说，击穿电压随着不完全击穿次数的增加而减少。提高固体电介质击穿电压的方法：改善绝缘设计(改善电极形状和表面光洁度，使电场分布尽可能均匀)，改善制造工艺(尽量去除介质中的杂质、气泡、水分等)，改善工作条件(注意防潮，防止灰尘污染和有害气体的侵蚀)。老化：电气设备的绝缘材料在运行过程中经过多种因素的长期作用，产生了一系列不可逆转的变化，其物理、化学、电气、机械等性能下降。这种不可逆转的变化称为老化。促进老化的因素：电老化、热老化、环境老化。固体介质的电老化：电离老化、电导率老化、电解老化。桥理论：杂质存在：不纯，接触大气，固体脱落，液体老化。/小桥形成：在电场作用下，这些杂质增加，定向，沿着电场方向排列成杂质的小桥。小桥通过阳极产生的气泡，构成小桥的杂质的导电性很大，因此泄漏电流增加，热量增加，水分汽化，起泡。/气泡中发生电离：气泡中的场功能强大，但电强度较小，因此电离过程最先发生在气泡中。投降：小桥的气泡增加会导致小桥通道电离破坏。这种破坏属于热破坏特性。液体介质击穿电压的影响因素：1 .电压作用时间，2 .电场条件的影响，3 .液体介质本身质量的影响，4 .温度的影响，5 .压力的影响。提高液体介质击穿电压的方法：1 .提高和保持油质量，2 .封面(薄):接近金属电极的固体绝缘薄层，防止小桥接触电极，3 .绝缘层：用小曲率半径的电极包裹，改变电场，防止电晕发生，4 .极间壁：置于电极之间的油隙中的固体绝缘板，机械壁杂质烧结排成行。变压器油老化的主要原因是油氧化。影响变压器油老化的因素：温度、照明、电场、催化剂延迟变压器油老化的方法：扩油器、胶囊隔离、与强催化剂物质隔离、抗氧剂渗透。电气设备绝缘试验类型：压力试验、检验试验吸收率：在60s与15s之间测量的绝缘电阻的比率。极化指数：加压后10分钟和1分钟绝缘电阻的百分比。微米电路图：放电管p:过流时放电管放电并短路，保护微米。/开关k:一般情况下闭合，打开时微米读数。/电阻r:微安培和串行、分压、微安培满后，放电管可以工作。/电感l:如果放电管在突然短路时工作太晚，限制微安培的冲击电流。/过滤电容器c:降低微米电流陡度，以确保放电管运行。油田损失因素的测定方法：电桥法、瓦特计法、不平衡电桥法。桥梁方法最准确，最常见的是西林桥。局部放电：常用固体绝缘总是包含多种程度的一些分散异物，其电导率和介电常数与绝缘材料不同，在应用外部电压时，其电场强度可能高于周围。如果当场超出该物质功率的电场强度，则该物质会产生称为部分放电的功率放电。局部放电重要性：局部放电测试防止了绝缘情况，是估算绝缘电老化速度的重要依据。局部放电试验方法：串行法、并行法、平衡法溶解在绝缘油中的气体的色谱分析：浸泡绝缘油的气体设备中，如果部分过热、局部放电或其他内部缺陷，则多种被称为有缺陷的特性气体的碳氢化合物气体，以及氢、一氧化碳、二氧化碳等气体。因此，通过分析油中溶解气体的组成、含量和随时间增长的规律，可以确定缺陷的性质、程度和发展。实验阶段：排出溶于油的气体。气相色谱仪供应；分离和量化不同的气体。工频高压试验变压器(工频高压获得)的特性：一般为单相；额定电压安全毛利小，工作电压通常不允许超过额定值。通常是间歇性工作，工作时间短，不需要加强冷却系统。一两个绕组电压比，绝缘间距大，漏电电阻大；需要更好的输出电压波形。变压器局部放电电压必须足够高。工频高压试验变压器的一般电压调节方法：自动变压器、移动源电压调节器、电气发电机组瞬态过电压现象：如果电压调节器未返回0，则电源：高频率冲击过程导致过电压。高电压下断电：严禁空位过电压。试验物突然发生故障，等于逆压产生危险的过电压，必须串联保护抵抗力。保护电阻作用：屈服时降低过电压，变压器保护/短路电流限制/阻尼振荡。直接测量工频电压：间隙测量：不同间隙距离对应不同击穿电压。静电电压表：广泛使用的最大范围200KV。分压器装有低压测量仪。高压电容整流器；通过测量电流间接测量电压。直流高压测量用：杆间隙或槽、静电电压表、电阻分配器(结合低压测量仪)、高值电阻和直流电流表连接。波速：行波沿导线传播的过程是平面电磁场的传播过程，传播速度称为波速。波阻抗：其值取决于线路单位长度的电感和电容，而不考虑线路长度。闪电电流参数：电流峰值，波前时间，半峰值时间。雷暴日：年中雷暴的天数。雷雨时间：一年中雷电交加的时间。雷暴日3雷暴时间转换地面雷击密度：雷暴每天每平方公里闪电的次数。输电线路雷击次数： 100公里的每条输电线路每年雷击次数，保护角：避雷线和边缘上的接线和通过避雷线的垂直线之间的角度。通常在15度到30度之间。避雷器类型：保护间隙，管避雷器：主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统线路和入口段保护。阈值避雷器，氧化锌避雷器：常用于变电站，电站保护。氧化锌避雷器的特点：无间隙，无连续流动，