高电压技术(简化版).doc

带电质点的产生：通过游离过程产生的游离：是中性原子获得足够多的能量后成为正负带电粒子的过程游离形式：①碰撞游离：由碰撞引起的②光游离：由光辐射引起的气体原子或分子的游离③热游离：气体在热状态下引起的④金属表面游离：将电子从金属电极表面逸出来的过程带电质点的消失：①扩散②复合③附着效应放电特性：①汤逊放电理论：通过正离子撞击阴极，不断从阴极金属表面逸出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子适用条件：均匀电场、低气压、短间隙②流注理论：电子的碰撞游离和空间光游离是形成自持放电的主要因素，并强调了空间电荷畸变电场的作用适用条件：大气压下、非短间隙，均匀电场巴申定律：气体间隙的击穿电压Uf是气体压力P和间隙距离S的乘积的函数均匀电场：在一空间区域内各点电场强度均相同的电场不均匀电场：电场区域内电场强度的大小和方向随空间坐标而变的电场电子崩：在电场作用下，气体由于碰撞电离发生倍增而形成的电子雪崩式增加的过程电晕放电：伴随着游离而存在的复合和反激发，发出大量的光辐射，在黑暗里可以看到在该电极周围有淡紫色发光层，有些像日月的晕光电晕放电时一种自持放电形式50％冲击冲击放电电压U50%：指在该冲击电压作用下，放电的概率为50％伏秒特性：同一波形，不同幅值的冲击电压作用下，间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线称为间隙的伏秒特性曲线伏秒特性有什么实用意义（如何利用保护设备和被保护设备间的绝缘配合）：伏秒特性对设备的绝缘设计,各类绝缘间的相互配合,以及防雷保护及过电压保护与设备绝缘间的配合进行研究的基础.大气条件对气体间隙击穿电压的影响：①相对密度不同时击穿电压的影响②湿度不同时击穿电压的影响③海拔高度的影响。

提高气体间隙绝缘强度的方法：一是改善电场分布，使之尽量均匀二是利用其他方法来削弱气体间隙中的游离过程沿面放电：当加在这些绝缘子的极间电压超过一定值时，常常在固体介质和空气的交界面上出现放电现象，这种沿着固体介质表面气体发出的放电称为沿面···闪络：当沿面放电发展成贯穿性放电时绝缘子的污闪：户外绝缘子在污秽状态下发生的沿面闪络极化：是电介质在电场作用下发生物理过程的一种极化的基本形式：①电子式极化②偶子式计划③离子式极化④空间电荷极化电介质的基本功能：将不同电位的导体分隔开，应是不导电的，但这种不导电并非绝对不导电，而是导电性非常差吸收现象如何产生：电路中的电流从大到小随时间衰减，最终稳定于某一数值，此现象称为吸收现象，吸收现象的实质是电介质在直流电压作用下，电介质发生极化、电导过程的结果表面泄露电流：电流沿电介质表面流过的电流绝缘电阻：电介质对电导电流的阻力介质损耗：电介质出现功率损耗的过程影响介质损失角正切的因素：温度、频率、电压小桥理论：杂质、气泡在电场作用下在电极之间逐渐排列成小桥，从而导致击穿固体电介质的击穿形式：电击穿、热击穿、电化学击穿提高固体电介质击穿电压的措施：①改进制造法：如尽可能地消除固体介质中残留的杂质、水分等，使介质尽可能均匀致密②改进绝缘设计：尽可能使电场均匀③改善运行条件：注意防潮、尘污，加强散热冷却电介质的老化：电老化，热老化、环境老化电老化：在电场作用下的老化，并且主要是来自于介质中的局部放电热老化：电介质在受热作用下发生的老化绝缘的缺陷通常可分为两类：一是局部性或集中性的缺陷，二是整体性或分布性的缺陷。

电气设备的绝缘预防性试验可分为两大类：一是非破坏性实验，二是耐压试验（破坏性试验）吸收比K：测定加压后15s的绝缘电阻R15’’值和60s时的绝缘电阻R60’’值，并把后者对前者的比值称为绝缘吸收比什么是测量介质损耗角的正接线和反接线：①正接法正接时，桥体处于低压，操作安全方便，不受被试品对地寄生电容的影响，测量准确；但这种方法要求被试品两极均能对地绝缘②反接法的高、低压端与正接线相反，故称反接线适用于被试品一端接地的情况，反接线时桥体处于高电位，被试品高压极连同引线的对地寄生电容与被试品并联引起测量误差波过程：分布参数的过渡过程实质上就是电磁波的传播过程波阻抗：等同于所给定线路参数的一条无限长线路上的行波的电压与电流比值波阻抗的主要特点：①波阻抗表示具有同一方向的电压波和电流波大小的比值电磁波通过波阻抗为Z的导线时，能量以电磁能的形式储存在周围介质中，而不是被消耗掉②如果导线上既有前行波，又有反行波时，导线上总的电压和电流的比值不再等于波阻抗③波阻抗Z的数值x只和导线单位长度的电感和电容Lo、Co有关，与线路长度无关④为了区别向不同方向运行的行波，Z的前面应有正负号彼德逊法则：①把线路波阻抗Z用数值相等的集中参数电阻替代②把线路上的入射电压波的两倍作为等值电压源这就是计算折射波的的等值电路法则，称之为彼得逊法则行波通过串联电感和并联电容时会产生哪些变化？行波通过串联电感和并联电容时，可以使波前（波头）拉平，波前陡度降低。

通过串联电感或并联电容后，将由直角波变成陡度较小的指数波，使波头的陡度减小电感、电容越大，波头陡度越小电晕对导线上波过程的影响：①使导线的耦合系数增大②使导线的波阻抗和波速减小③使波在传播中幅值衰减，波形畸变波由高压绕组向低压绕组传播的途径：静电感应、电磁感应雷击放电的等值电路：→→雷电流：流经被击物体的波阻抗为零时的电流雷击时常用的等值波形有三种：①标准冲击波②斜角平顶波③等值余弦波雷暴日：是每年种有雷电的日数，雷暴小时每年中有雷电的小时数地面落雷密度：是每一雷暴日每平方公里地面遭受雷击的次数避雷针（线）的保护作用原理：能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿着避雷针（线）的方向发展，直击于其上，雷电流通过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避雷针（线）周围的设备遭受雷击避雷针与避雷线的适用场所：避雷针一般用于保护发电厂和变电所，可根据不同情况装设在配电构架上或独立架设避雷线主要用于保护线路，也可用于保护发、变电所避雷针需有足够截面的接地引下线和良好的接地装置，以便将雷电流安全的引入大地避雷器类型：①保护间隙②排气式避雷器③阀式避雷器④金属氧化物避雷器阀式避雷器的作用：利用它的阀性来限制雷电流的残压阀式避雷器的原理：系统正常工作时，间隙将电阻阀片与工作母线隔离，以免由工作电压在阀片电阻中产生电流使阀片烧坏，当系统中出现过电压且其幅值超过间隙放电电压时，间隙击穿，冲击电流通过阀片流入大地，从而使设备得到保护，由于阀片的非线性特性，其电阻在流过大的冲击电流时变得很小，故阀片上产生的残压将得到限制，使其低于保护设备的冲击耐压，设备得到保护残压：指雷电流通过避雷器时在阀片电阻上产生的压降输电线路防雷性能的有两个指标：①耐雷水平，即雷击线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值②雷击跳闸率，即每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数输电线路上出现的大气过电压一般有两种：直击雷过电压和感应雷过电压感应雷过电压包括静电和电磁两个分量输电线路遭受直击雷一般有三种情况：①雷击杆塔塔顶②雷击避雷线豁档距中央③雷击导线或绕过避雷针击于导线线路绝缘子串上的电压：为杆塔横担高度处电位和导线电位之差提高耐雷水平的因素：减少接地电阻、提高耦合系数、减小分流系数、加强线路绝缘反击：由于接地的杆塔及避雷线电位升高所引起的闪络雷击避雷线档距中央等值电路：→→引起线路跳闸的两个条件：①雷电流超过线路耐雷水平，引起线路绝缘发生冲击闪络②雷电流消失后，沿着雷电通道流过工频短路电流的电弧持续燃烧，线路才会跳闸停电建弧率：冲击闪络转为稳定工频电弧的概率用η表示。

中性点接地方式不同，建弧率不同输电线路防雷措施四道防线：①输电线路不直击受雷②线路受雷后绝缘不发生闪络③闪络后不建立稳定的工频电弧④建立工频电弧后不中断电力供应避雷线的目的：①防止雷直击导线②对雷电流有分雷作用③对导线有屏蔽作用④对导线有耦合作用电气距离：避雷器与各个电气设备之间沿连接线分开一定的距离选择避雷器的安装位置的原则：在任何可能的运行方式下，变电所的变压器和各设备距避雷器的电气距离皆应小于最大允许电气距离lm，一般来说，避雷器安装在母线上，若一组避雷器不能满足要求，则应考虑增设进线段保护：是指在临近变电所1-2km的一段线路上加强防雷保护措施设置进线段保护的目的：减小通过避雷器的雷电流、消弱入侵波的陡度对于35kv~110kv无避雷线的线路，在靠近变电所的一段线路上必须假设避雷线，长度1~2km直配电机的防雷保护元件有：避雷器、电容器、电缆段和电抗器等直配电机的防雷保护：①避雷器保护：功能是降低侵入波幅值②电容保护：限制侵入波陡度和降低感应过电压③电缆段保护：限制流经FCD型避雷器中的雷电流使之小于3kA④电抗器保护：在雷电流侵入时抬高电缆首端冲击电压，从而使排气式避雷器放电内过电压：由于电力系统中某些内部原因引起的引起电力系统中出现内过电压的原因：①系统中断路器（开关）的操作②系统中的故障③系统中电感电容在特定情况下的配合不当工频过电压：在正常或故障时，电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压、频率为工频（50Hz）的过电压称为工频过电压常见工频过电压：空载线路电容效应引起的、甩负荷引起的工频电压升高、不对称短路时在正常相上的工频电压升高内过电压：①暂时过电压：工频过电压 谐振过电压：线性谐振过电压 铁磁谐振过电压 ②操作过电压：空载线路合闸过电压 空载线路分闸过电压 切除空载变压器过电压 中性点绝缘系统的间歇电弧接地过电压工频过电压的特点：①工频电压升高的大小会直接影响操作过电压的实际幅值②工频电压升高的大小影响保护电器的工作条件和保护效果③工频电压升高持续时间长，对设备绝缘及运行性能有重大影响间歇性电弧：间歇电弧接地过电压发生于中性点不接地（也称中性点绝缘）的系统中出现电弧熄灭重燃的不稳定状态，这种的电弧称为间歇性电弧中性点不接地系统中出现间歇电弧接地过电压的根本原因是：接地电弧的间歇性熄灭与重燃间歇电弧接地过电压：每次电弧熄灭和重燃的同时，将引起电磁暂态的振荡过渡过程，在过渡过程中会出现过电压，为间歇电弧···出现间歇电弧的条件：电弧性接地、接地电流超过某数值空载线路分闸过电压产生的原因：断路器开断空载线路时，断路器触头间出现电弧重燃影响空载线路分闸过电压因素：①断路器的性能②母线出线数③线路负载及电磁式电压互感器④中性点接地方式限制空载线路分闸过电压的措施：①提高断路器灭弧性能②采用带并联电阻的断路器③线路上接有电磁式电压互感器④线路末端接有空载变压器影响空载线路合闸过电压的因素：①合闸相位②线路残余电压的大小与极性限制空载线路合闸过电压的措施：①采用带并联电阻的断路器②消除和削弱线路残余电压③同步合闸④安装避雷器线性谐振类型：①空载长线路电容效应引起的谐振②中性点非有效接地系统中不对称接地故障时的谐振③消弧线圈全补偿时的谐振④某些传递过电压的谐振几种谐振过电压：传递过电压、短线引起的谐振过电压、电磁式电压互感器饱和引起的···铁磁谐振过电压的主要特点：①发生电磁谐振的必要条件是谐振回路中ωLo>1/ωC②伴随电路由感性突变成容性的相位反倾现象，且一旦处于谐振状态下，将产生过电流与过电压，谐振也能继续保持③铁磁谐振是由电路中铁磁元件铁芯饱和引起的，但铁芯的饱和现象也限制了过电压的幅值断线谐振过电压：是指由于线路故障断线，断路器的不同期切合和熔断器的不同期熔断时引起的铁磁谐振过电压虚幻接地现象。