(完整)高电压重点知识复习

第一章电介质的电气强度第一节平均自由行程长度：单位行程中的碰撞次数Z的倒数。影响因素：气体分子的半径、温度、气压。迁移率：k工，表示带电粒子在单位场强（1V/m）下沿电场方向的漂移速度。E电离：产生带电粒子的物理过程，气体放电的首要前提。使基态原子或分子中结合最松弛的那个电子电离岀来所需的最小能量称为电离能，外界能量必须大于电离能才能使电离发生。四种电离方式：光电离、热电离、碰撞电离、电极表面的电离其中引起碰撞电离的条件为qeExW。电极表面的电离的四种方式：正离子撞击阴极表面、光电子发射、热电子发射、强场发射。负离子的形成：当电子与气体分子碰撞时，有可能引起碰撞电离而产生岀正离子和新电子，也可能会发生电子和中性分子结合形成负离子（称为附着） 。对放电的形成起什么作用及其原因：负离子的形成并没有使气体中的带电粒子数改变，但却能使自由电子数减少，因而对气体放电的发展起抑制作用。带电粒子的消失三种形式：1.在电场驱动下作定向运动，到达电极时消失于电极上而形成外电路中的电流3.带电粒子的复合d3.带电粒子的复合dnan°e发生电子崩后抵达阳极的电子数：急剧增大，气压过大或过BP急剧增大，气压过大或过电子碰撞电离系数 Ape，表明该系数与场强和气压有关。场强很大时,小时都较小。（电子碰撞电离系数越大击穿电压越低）第三节汤逊放电的Y过程及汤逊放电全过程： （1）正离子撞击到阴极表面发生表面电离，使阴极释放岀二次自由电子的过程称为Y过程（2）在电极的气隙中，因外界电离因子产生出自由电子，这些自由电子在电极两端电压的作用下向阳极移动，当空间的电场强度足够大，这些电子将引起碰撞电离，产生岀新的电子，新的电子又将引发碰撞电离，如此持续就会产生电子崩。在碰撞电离过程中产生的正离子在电场的作用下撞击阴极，当场强足够大时，初始电子崩的正离子能在阴极上产生的新电子数大于或等于由外界电离因子产生的电子，那么即使除去外界电离因子的作用，放电也能够自持。自持放电的条件： （ed1）1汤逊放电适用场合：低气压、短气隙第四节巴申定律表明：如果在改变极间距离 d的同时，也相应地改变气压p,而使pd的乘积保持不变，则极间距离不等的气隙的击穿电压却彼此相等。第五节为什么气隙较长时会发生流注理论： 在初始电子崩中，电子崩的头部集中着大部分正离子和几乎全部电子，这些空间电荷将使均匀电场畸变，产生了一个电场强度很小但电子和正离子浓度最大，十分利于完成复合的区域，该区域产生强烈复合并辐射岀许多光子，使气隙空间各处产生光电离，这些光电离造成的二次电子崩将以大得多的电离强度向阳极发展或汇入崩尾的正离子群中。 （在高气压、长气隙时，放电本身所引发的空间光电离现象在击穿过程中起重要作用）第六节两个结论：（1） 电场越均匀击穿电压越高（2）均匀电场起始电压与击穿电压是相等的， 稍不均匀电场起始电压与击穿电压是约等于的， 极不均匀电场起始电压小于击穿电压。极性效应棒板极中棒极为正极性与负极性时击穿电压的关系（ P19）第七节放电时间tb由三部分组成：从零上升到静态击穿电压的时间 ti、统计时延ts、放电形成时延tf后两个分量之和称为放电时延t|ag标准的雷电冲击电压波（有极性）:（视在）波前时间/（视在）半峰时间1.2/50s伏秒特性：表示气隙的冲击击穿电压与放电时间的关系。第八节什么是沿面放电：即沿着固体介质表面发展的气体放电现象，属于气体放电的范畴。污闪事故的对策：（1）调整爬距（增大泄露距离） （2）定期或不定期的清扫（3）涂料（4）半导体釉绝缘子（5）新型合成绝缘子第二章气体介质的电气强度第一节均匀或稍不均匀电场中空气的击穿场强为 30kV/cm左右。图2-2（球间隙）：当d<D时，电场相当均匀，气隙击穿特性与均匀电场相似，直流、工频交流及冲击电4压下的击穿电压大致相同。 d>D时，电场不均匀度增大，平均击穿场强变小，为保证测量的精度，球隙4测压器一般在d<D的范围内工作。2第二节平均击穿场强的“饱和"现象：在极不均匀电场气隙的击穿实验中， 施加工频交流电压与操作冲击电压时,平均场强随气隙长度加大而降低的现象即“饱和”现象。第三节外界大气条件对击穿电压的影响：当海拔高度增大，空气变得稀薄，大气压力和相对密度减小，空气强度降低。U KaUp修正公式为：Ka1.1H1104第四节提高介质电气强度的方法：1.改进电极形状以改善电场分布 2.利用空间电荷改善电场分布 3.采用屏障4.采用高气压5.采用高电气强度气体6.采用高真空（原因要了解）第五节SF6的电气强度约为空气的2.5倍，约为88.5kv/cm为什么SF6的绝缘性能比空气强？：具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子，电子变成负离子后，其引起碰撞电离的能力就变得很弱，因而削弱了放电发展过程。

第三章液体和固体介质的电气特性第一节什么是极化现象及表征的物理量：电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象；介电常数 。极化的类型及各极化的特点：电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化；特点见 P54B电导电流（漏导电流）的表征物理量及影响因素： 电导率丫或电阻率p； AeT；主要为温度。什么是介质损耗：在电场作用下由电导引起的损耗和某些有损极化引起的损耗，总称介质损耗。影响介质损耗的主要因素：中性电介质的介质损耗主要由漏导决定，影响因素为温度、电场强度等；极性电介质的介质损耗主要包括电导损耗和极化损耗，影响因素为温度、频率等。第二节液体介质的击穿理论：电子碰撞击穿理论、气泡击穿理论。r大一级含水分纤维的电导为什么存在水或纤维时会发生小桥击穿理论：由于水和纤维的 rr大一级含水分纤维的电导杂质小桥，此时若杂质小桥未接通电极，则纤维等杂质与油串联，由于纤维的大，使其端部油中电场强度显著提高并引起电离，油分解岀气体，气泡扩大，电离增强，发展后岀现气体小桥引起的击穿；若接通电极，因小桥的电导大而导致泄露电流增大，发热促使水分汽化，气泡扩大，发展下去也将岀现气体小桥使油隙发生击穿。液体介质击穿电压的影响因素：水分及其他杂质、油温、电厂均匀度、电压作用时间、油压的影响三个击穿理论：电击穿、热击穿、电化学击穿（主要是热击穿及其影响因素）影响固体介质击穿的主要因素：电压作用时间、电场均匀度、温度、受潮、累积效应第四节油屏障式绝缘的形式：覆盖、绝缘层、屏障油纸绝缘iEiEi2E2E1dE1d1E2d2UEi组合绝缘的电场分布：E2第四章电气设备绝缘预防性实验第一节高压试验分为：非破坏性实验（第四章中的实验均属于非破坏性实验） 、破坏性实验（所有耐压试验）绝缘老化的形式：促使老化的原因主要由热、电和机械力的作用，老化形式有热老化和电老化。第二节学会通过绝缘电阻、吸收电流、吸收比、极化指数、泄漏电流判断绝缘状态是否良好。 （例：画出吸收电流或绝缘电阻的曲线，判断绝缘状态并说岀原因）学会通过图4-2的曲线判断绝缘性能的好坏（泄露电流实验，横坐标为电压，通过电压的升高时电流的变化特点判断内部是否有缺陷） 图4-3（画出接线图或简单分析）兆欧表的名称、接线端子（线路端子 L、接地端子E保护（屏蔽）端子G）第三节西林电桥接线图图4-5能推导介质损耗角的正切值 式4-17〜4-20测量介质损耗的影响因素：外界电磁场的干扰影响、温度的影响、试验电压的影响、试品电容量的影响、试品表面泄露的影响第四节局部放电的重要参数：放点重复率（ N）及放电能量（W）测量方法：（一）非电检测法噪声检测法光检测法化学分析法（二）电气检测法脉冲电流法介质损耗法图4-12接线图第五节图4-13第六节三比较法：与同类型设备作比较、在同一设备的三相试验结果之间进行比较、与该设备技术档案中的历年实验所得数据作比较第五章绝缘的高电压试验第一节试验变压器与工作用变压器的区别：（1）试验变压器本身应有很好的绝缘，但因不会受到雷电和操作过电压的作用，绝缘裕度不需取得太大；（2）试验变压器的容量一般不大（3）试验变压器的额定电压很高而容量不大，因此油箱本体不大，且其高压套管又长又大，可分为单/双套管式（4）运行时间不长，发热较轻,不需要复杂的冷却系统（5）漏抗较大，短路电流较小（试验变压器的漏抗较大，短路电流较小）试验变压器串联装置的利用率：2n1图5-4接线图第四节测量高电压的设备及各能测量什么类型的电压： 1.高压静电电压表，测稳态电压的有效值，不能测冲击电压2.峰值电压表，测交流高压、冲击电压的峰值 3.球隙测压器，测稳态高压、冲击电压的幅值 4.高压分压器，又分为电阻、电容、阻容分压器幅值、变化过程和整个波形5•高压脉冲示波器和新型冲击电压数字测量系统，可测得冲击电压的第六章输电线路和绕组中的波过程第一节波阻抗及波速公式：v——jLoC°、ZCo架空线路传播速度为光速、电缆为光速的一半式6-36-4符号的规定（与正向反向极性等有关）波阻抗与电阻的相同与区别：①两者的大小都与电源频率无关，决定两者的 u与i永远同相，无相差②功率的表达公式相同，波阻抗为Z的线路和阻值为R=Z的电阻从电源吸收的功率完全相同；①波阻抗的大小与线路的长度无关，而电阻的大小与线路长度成正比②消耗在波阻抗上的功率以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，而消耗在电阻上的功率则以热能的形式散失了。第二节

折、反射电压的公式以及电压折反、射系数的公式 6-18、6-19（计算波过程的一种方法）彼得逊法则（适用范围）（计算波过程的另一种方法）波经过电感与经过电容的特点：行波到达电感的初瞬，折、反射波的情况相当于开路，行波到达电容的初瞬，折、反射波的情况相当于接地。 （在稳态时无影响，但在刚经过时陡度会下降） （书P132）第三节n次折射后节点上的电压公式6-39当t（n）趋近于无穷大时，节点电压的最终幅值 公式6-41第四节耦合系数及其主要影响因素（主要是互波阻抗，导线间的间距）耦合系数取值范围： 0〜1开区间第五节线路参数满足无畸变的条件（只衰减不变形）Ro G线路参数满足无畸变的条件（只衰减不变形）Ro GoLoCo冲击电晕的影响，四个结论：1•导线波阻抗减小2.波速减小3•耦合系数增大4.引起波的衰减与变形第六节初始状态时电压分布的特点（沿电容链建立起一个初始电压分布 U初始，绕组各点均立即获得一定的初始电位）式6-58、6-59（—般不怎么考）三相绕组的波传播特点及电压分布特点：图 6-44及图6-46通过示意图画出分布图（曲线一般不怎么考）单相进波三相进波星形接法中性点接地三相之间影响小，看做三个独立的末端接地的绕组星形接法中性点不接地中性点最大电压极限为-U0，稳态电压为丄U03 3中性点最大电压达首端电压两倍三角形接法入波的两相与末端接地单相绕组相同最大电压岀现在每相绕组中部，接近2U0第七章雷电放电及防雷保护装置第一节雷电放电的阶段：先导放电阶段（发展速度慢）及主放电阶段（发展速度较快）重要的雷电参数：雷道波阻抗、雷电流幅值、雷电流的计算波形（一般用 c图）雷电放电计算模型：使用彼得逊法则，入射电流波为一半的雷电流幅值产生雷电感应过电压（雷击线路周围而造成在线路上产生过电压）的原理 P160-161雷电感应过电压与相邻导线感应过电压的区别：1.感应雷击过电压的极性一定与雷云的极性相反，而相邻导线间的感应电压的极性一定与感应源相同 2.这种感应过电压一定要在雷云及其先导通道中的电荷被中和后，才能岀现，而相邻导线间的感应电压却与感应源同生同灭3.感应雷击过电压的波前平缓、波长较长 4•感应雷击过电压在三相导线上同时岀现，且数值基本相等，故不会岀现相间电位差和相间闪络；如幅值较大，也只可能引起对地闪络第二节避雷针避雷线的保护原理：由于避雷针（线）一般均高于被保护对象，它们的迎面先导往往开始得最早、发展得最快，从而最先影响下行先导的发展方向，使之击向避雷针（线） ，并顺利泄入地下，从而使处于它们周围的较低物体受到屏障保护、免遭雷击避雷器的保护原理：与被保护绝缘并联，且避雷器的击穿电压比被保护绝缘低，当过电压波袭来时，避雷器先击穿，使过电压波原有的幅值被限制到避雷器的击穿电压值，从而保护了被保护设备的绝缘。避雷线的保护角（范围、越小越好）：500kV及以上，aW15°，110〜220kV，a大多取20°〜30°。对避雷器的要求及当前电力系统使用的避雷器类型（表 7-3）防雷接地中接地电阻的类别：接地引线的电阻、接地体本身的电阻、接地体与土壤间的过渡电阻和大地的溢流电阻第八章电力系统防雷保护第一节防雷保护的两个指标及其含义：耐雷水平，雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值雷击跳闸率，在雷暴日数Td=40的情况下，100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数（次/100km*40雷暴日）防雷保护措施：避雷线、降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘、耦合地线、消弧线圈、管式避雷器、线路阀式避雷器、不平衡绝缘、自动重合闸。分析线路耐雷性能如图8-4的分析雷击避雷线中点的分析第二节我国规程规定：P191（1）~（3）两个距离：s1避雷器的空气间距、 s2避雷器的地中距离避雷器的保护作用分析：被保护绝缘与避雷器间的电气距离 |越大、进波陡度a（时间陡度/空间陡度）越大，电压差