第一篇：高電壓技術知識點總結

?為什么要有高電壓：提高輸送容量，降低線路損耗，減少工程投資，提高單位走廊輸電能力，節省走廊面積，改善電網結構，降低短路電流，加強聯網能力。?電介質：在其中可建立穩定電場而幾乎沒有電流通過的物質。?極化：在外電場作用下，電介質內部產生宏觀不為零的電偶極矩。

?電介質極化的四種基本類型：電子位移極化，離子位移極化，轉向極化，空間電荷極化。

?介電常數：用來衡量絕緣體儲存電能的能力，代表電介質的極化程度（對電荷的束縛能力）

?液體電介質的相對介電常數影響因素(頻率)：頻率較低時，偶極分子來得及跟隨電場交變轉向，介電常數較大，接近直流情況下的εd；頻率超過臨界值，偶極分子轉向跟不上電場的變化，介電常數開始減小，介電常數最終接近于僅由電子位移極化引起的介電常數εz。

?電介質的電導與金屬的電導有本質上的區別：金屬電導是由金屬中固有存在的自由電子造成的。電介質的電導是帶電質點在電場作用下移動造成的。氣體：由電離出來的自由電子、正離子和負離子在電場作用下移動而造成的。液體：分子發生化學分解形成的帶點質點沿電場方向移動而造成的。固體：分子發生熱離解形成的帶電質點沿電場方向移動而造成的。

?介質損耗：在電場作用下，電介質由于電導引起的損耗和有損極化損耗，總稱為介質損耗。

?電介質的等效電路：電容支路：由真空和無損極化所引起的電流為純容性。/阻容支路：由有損極化所引起的電流分為有功和容性無功兩部分。/純阻支路：由漏導引起的電流，為純阻性的。?介質損耗因數tgδ的意義：若tgδ過大會引起嚴重發熱，使材料劣化，甚至可能導致熱擊穿。/用于沖擊測量的連接電纜，要求tgδ必須小，否則會影響到測量精度/用做絕緣材料的介質，希望tgδ。在其他場合，可利用tgδ引起的介質發熱，如電瓷泥胚的陰干/在絕緣試驗中，tgδ的測量是一項基本測量項目 ?激勵：電子從近軌道向遠軌道躍遷時，需要一定能量，這個過程叫激勵。?電離：當外界給予的能量很大時，電子可以跳出原子軌道成為自由電子。原來的中性原子變成一個自由電子和一個帶正電荷的離子，這個過程叫電離。

?反激勵：電子從遠軌道向近軌道躍遷時，原子發射單色光的過程稱為反激勵。?平均自由程：一個質點兩次碰撞之間的平均距離，其與密度呈反比。?電離形式：撞擊電離，光電離，熱電離，表面電離。

?氣體帶電質點的消失：中和(發生在電極處)：帶電質點在電場力的作用下，宏觀上沿電場做定向運動。帶電質點受電場力作用而流入電極，中和電量。/擴散：擴散指質點從濃度較大的區域擴散到濃度較小的的區域，從而使帶電質點在空間各處濃度趨于平均的過程。/復合(發生在內部)：帶有異號電荷質點相遇，還原為中性質點的過程稱為復合。

?電子崩：當外加電場強度足夠大時，帶電粒子兩次碰撞間積聚的動能足夠發生碰撞電離。電離出來的電子和離子在場強作用下又加入新的撞擊電離，電離過程像雪崩一樣增長起來，稱為電子崩。?自持放電：當外加場強足夠強大時，電子崩不依賴外界因素，外界因素消失后，電子崩仍能夠保持。

?放電形式：輝光放電，電暈放電，刷狀放電，火花擊穿，電弧擊穿。?湯森德氣體放電理論的三個影響因素：系數α：1個自由電子在走到陽極的1cm路程中撞擊電離產生的平均自由電子。/系數β：1個正離子在走到陰極的1cm路程中撞擊電離產生的平均自由電子。/系數γ：1個正離子撞擊陰極表面，逸出的平均自由電子數。

?流注:由初崩輻射出的光子，在崩頭、崩尾外圍空間局部強場中衍生出二次電子崩并匯合到主崩通道中來，使主崩通道不斷高速向前、后延伸的過程稱為流注。?流注的形成：電子崩頭部接近陽極；崩頭和崩尾處電場增強，激勵和反激勵放射出大量光子，崩中復合也放射出光子；一些光子射到崩尾，造成空間光電離，形成衍生電子崩；衍生電子崩頭部移動速度快，與主崩匯合；新的衍生電子崩在崩尾出現，一個一個向陰極發展，形成正流注。

?電暈：在極不均勻的電場中，當外加電壓及平均場強還較低時，電極曲率半徑較小處，附近空間的局部場強已很大。在這局部場強處，產生強烈的電離，伴隨著電離而存在復合和反激勵，輻射出大量光子，使在黑暗中可以看到在該電極附近空間有藍色的暈光，稱為電暈。

?電暈的極性效應:對于電極形狀不對稱的極不均勻電場間隙，間隙的起暈電壓和擊穿電壓各不相同，稱為極性效應。

?電暈的效應：有聲、色、熱等效應，表現為發出“咝咝”的聲音，藍色的暈光以及使周圍氣體溫度升高等。|產生人可聽到的噪聲，對人生理、心理產生影響。|形成“電風”導致電力設備的振動和擺動。|產生高頻脈沖電流，對無線電干擾。|產生能量損耗。|產生某些化學反映，加速絕緣老化。?雷電放電過程：先導放電，主放電(劇烈電離，劇烈中和，主放電通道向上延伸，徑向放電)，余光放電。

?雷電的破壞因素:最大電流、電流增長最大陡度、余光電流熱效應。

?氣隙沿面放電：沿氣體與固體（或液體）介質的分界面發展的放電現象。?閃絡：沿面放電發展到貫穿兩級，使整個氣隙沿面擊穿的現象。?氣隙的擊穿時間：升壓時間t0，統計時延ts，放電發展時間tf。

?伏秒特性：氣隙的擊穿電壓要用電壓峰值和延續時間二者共同表示，這就是該氣隙在電壓波形下的伏秒特性。

?氣隙的電氣強度影響因素：氣隙的擊穿時間、氣隙的伏秒特性、大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響、電場均勻程度對氣隙擊穿電壓的影響。

?影響統計時延的因素：電極材料、外施電壓、電場情況、短波光照射。?影響放電發展時間的因素：外施電壓、電廠情況、間隙長度。

?平均伏秒特性：同一氣隙在同一電壓作用下，每次擊穿的時間并不完全相同，具有分散性。所以一個氣隙的伏秒特性，不是一條簡單的曲線，而是一組曲線族。某些場合，用擊穿概率50％的曲線來表示氣隙的伏秒特性，稱為平均伏秒特性。?50％擊穿電壓：指氣隙被擊穿的概率為50％的沖擊電壓峰值，反映了該氣隙地基本耐電強度。

?2μS沖擊擊穿電壓：氣壓擊穿時，擊穿前時間小于和大于2μS的概率各為50％的沖擊電壓。

?標準大氣參考條件：溫度θ=20℃，壓強P0=101.3Pa，濕度h0=11g/M3。大氣壓下空氣電氣強度約30KV/cm ?大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響因素：溫度↓、壓強↑：密度↑，平均自由程↓，Ub（耐受電壓）↑。濕度↑：負離子↑，Ub（耐受電壓）↑。?極不均勻電場特點：有顯著的極性效應/擊穿電壓分散性大/擊穿電壓與間隙距離有關/外加電壓低于擊穿電壓時局部有穩定的電暈放電。

?提高氣隙擊穿電壓的方法：?改善電場分布：氣隙電場分布越均勻，氣隙擊穿電壓越高，故適當改進電極形狀，增大電極曲率半徑（屏蔽），改善電場分布，能提高氣隙的擊穿電壓和預放電電壓。?采用高度真空：以削弱氣隙中的撞擊電離過程，也能提高氣隙的擊穿電壓。?增高氣壓：可以減小電子的平均自由程，阻礙撞擊電離的發展，從而提高氣隙的擊穿電壓。④采用高耐電強度氣體：鹵族元素氣體（SF6等）。·SF6氣體的特點：較高的耐電程度，很強的滅弧性能，無色無味無毒，非燃性的惰性化合物，對金屬和其他絕緣材料沒有腐蝕作用，中等壓力下可以液化，容易儲藏和運輸。

?污閃：在化工廠、冶金廠附近或沿海地帶，沉積在絕緣上的塵污，因其含有高導率的溶質，當遇到霧，毛毛雨等天氣條件，有可能產生沿面閃絡。

?電擊穿:由電場的作用使介質中的某些帶點質點積累的數量和運動的速度達到一定程度，使介質失去了絕緣性能，形成導電通道。

?熱擊穿：由電場作用下，介質內的損耗發出的熱量多于散逸的熱量，使介質溫度不斷上升，最終造成介質本身的破壞，形成導電通道。

?影響固體電介質擊穿電壓的因素：1.電壓作用時間的影響：存在臨界點，即熱擊穿和電擊穿的分界點。2.電場均勻度和介質厚度的影響：均勻電場：電擊穿與厚度無關，熱擊穿厚度愈大擊穿場強俞弱。不均勻電場：厚度越大擊穿場強越小。3.電壓頻率的影響：電擊穿：Ub與f無關，熱擊穿Ub↓，1↑。4.溫度的影響：f存在臨界點。θ<θcr時：Ub與θ無關，屬于電擊穿性質。θ>θcr時：Ub隨θ的升高迅速下降，屬于熱擊穿性質。5.受潮度的影響：對于某些具有吸水性的固體介質來說，含水量增大時，擊穿電壓迅速下降。6.機械力的影響：均勻固體在彈性限度內:擊穿電壓與機械力無關。固體有孔隙：機械力↑，擊穿電壓↑。固體有裂隙：機械力↑，擊穿電壓↓。7.多層性的影響：注意各層介質電特性的適當配合。8.累積效應的影響：在不均勻電場中，固體介質在脈沖電壓作用下，存在不完全擊穿的現象。不完全擊穿具有累積效應，即擊穿電壓隨不完全擊穿次數的增加而降低。

?提高固體電介質擊穿電壓的方法：改進絕緣設計(改善電極形狀及表面光潔度，使電場盡可能地均勻分布)，改進制造工藝(盡可能地清除介質中的雜質、氣泡、水分等)，改善運行條件(注意防潮，防止塵污和有害氣體的侵蝕)。?老化:電氣設備中的絕緣材料在運行過程中，由于受到各種因素的長期作用，會發生一系列不可逆的變化，從而導致其物理、化學、電和機械等性能的劣化。這種不可逆的變化稱為老化。

?促進老化的因素：電老化，熱老化，環境老化。

?固體介質的電老化：電離性老化，電導性老化，電解性老化。

?小橋理論：存在雜質：不純、接觸大氣、固體脫落、液體老化。/形成小橋：在電場作用下這些雜質被拉長，被定向，沿電場方向排列成雜質的小橋。/形成氣泡：如小橋貫穿兩極，由于組成小橋的雜質的電導較大，使泄漏電流增大，發熱增多，促使水分汽化，形成水泡。/氣泡中發生電離：氣泡中的場強大，但其耐電強度小，故電離過程首先發生在氣泡中。擊穿：小橋中氣泡的增多，將導致小橋通道被電離擊穿。這種擊穿屬于熱擊穿性質。

?影響液體電介質擊穿電壓的因素：1.電壓作用的時間，2.電場情況的影響，3.液體介質本身品質的影響，4.溫度的影響，5.壓強的影響。

?提高液體電介質擊穿電壓的方法：1.提高并保持油的品質，2.覆蓋(薄)：緊貼在金屬電極的固體絕緣薄層，阻止小橋與電極接觸，3.絕緣層：包在較小曲率半徑的電極上，改變電場，防止發生電暈，4.極間障：放在電極間油隙中的固體絕緣板，機械阻隔雜質小橋成串。

?變壓器油老化的主要原因是油的氧化。影響變壓器油老化的因素:溫度，光照，電場，觸媒（催化劑）

?延緩變壓器油老化的方法：油擴張器，隔離膠囊，與強觸媒物質隔離，滲入抗氧化劑。

?電氣設備絕緣試驗種類：耐壓試驗、檢查性試驗

?吸收比：時間為60s與15s時所測得的絕緣電阻之比。

?極化指數：絕緣在加壓后10min和1min所測得的絕緣電阻之比。

?微安表電路圖：放電管P：過電流時，放電管放電，短路，從而保護微安表。/開關K：一般情況下閉合，打開時微安表讀數。/電阻R：與微安表串聯、分壓、，使微安表滿值時放電管能動作。/電感L：突然短路時，放電管來不及動作時，限制微安表的沖擊電流。/濾波電容C：降低微安表電流陡度，保證放電管動作。?測定介質損耗因數的方法：電橋法、瓦特表法、不平衡電橋法。電橋法準確度最高，最通用的是西林電橋。

?局部放電：常用的固體絕緣物總會不同程度的包含一些分散性的異物，這些異物的電導和介電常數不同于絕緣物，在外施電壓作用下，這些異物附近將具有比周圍更高的場強。當場強超過了該處物質的電力場強，該處物質就產生電力放電，稱之為局部放電。

?局部放電意義：局部放電的測試，能預防絕緣的情況，也是估計絕緣電老化速度的重要依據。

?局部放電測試方法：串連法、并聯法、平衡法

?絕緣油中溶解氣體的色譜分析：浸絕緣油的氣體設備中，如果存在局部過熱、局部放電或其他內部故障時，會產生較大量的各種烴類氣體和氫氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體，稱為故障特征氣體。因此，分析油中溶解氣體的成分、含量及其隨時間而增長的規律，就可以鑒別故障的性質、程度及其發展情況。

實驗步驟：將油中溶解的氣體脫出；送入氣相色譜儀；對不同氣體進行分離和定量。

?工頻高壓試驗變壓器（工頻高壓的獲得）的特點：一般為單相；額定電壓安全裕度較小,工作電壓一般不允許超過額定值；通常為間歇工作方式，工作時間短，不用加強的冷卻系統；一二次繞組電壓變比高，絕緣間距大，漏抗大；要求較好的輸出電壓波形；要求變壓器局部放電電壓足夠高。

?工頻高壓試驗變壓器的常用調壓方式：自耦變壓器、移圈調壓器、電動發電機組

?暫態的過電壓現象：調壓器未歸零時合電源：出現頻率較高的震蕩過程，產生過電壓；在較高電壓時切斷電源：嚴禁切空變過電壓；被試品突然擊穿，相當于作用于反向電壓產生危險的過電壓，應串保護電阻。?保護電阻作用：降低擊穿時的過電壓，保護變壓器/限制短路電流/阻尼振蕩作用。?工頻電壓的直接測量：測量球隙：不同的間隙距離對應不同的擊穿電壓。靜電電壓表：應用廣泛，最高量程200KV。分壓器配用低壓儀表。高壓電容器配用整流裝置;通過測電流間接測電壓。

?直流高壓的測量:棒隙或球隙，靜電電壓表，電阻分壓器配合低壓儀表，用高值電阻與直流電流表串聯。

?波速：行波沿導線傳播的過程，就是平面電磁場的傳播過程，其傳播速度稱為波速。

?波阻抗：其值取決于線路單位長度的電感和電容，與線路長度無關。?雷電流參數:電流峰值、波前時間、半峰值時間。?雷暴日:一年中有雷暴的日數。雷暴小時：一年中有雷電的小時數。一個雷暴日折算三個雷暴小時

?地面落雷密度：每一雷暴日，每平方千米地面遭受雷擊的次數。?輸電線路落雷次數:每100KM的輸電線路每年遭受雷擊的次數，?保護角：避雷線和邊相導線的連線與經過避雷線的垂直線之間的夾角。通常在15度到30度之間。

?避雷器類型：保護間隙、管型避雷器：主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統線路和進線段保護。閾型避雷器、氧化鋅避雷器：常用于變電所、發電廠的保護。

?氧化鋅避雷器的特點：無間隙，無續流，保護性能優越，通流容量大。

?氧化鋅避雷器的基本電氣參數：最高持續運行電壓，額定電壓，參考電壓，殘壓。

?評價氧化鋅避雷器性能優劣的指標：1.保護水平：雷電保護水平為雷電沖擊殘壓和陡坡沖擊殘壓除以1.15中的較大者；操作沖擊電壓等于操作沖擊殘壓。2.壓比3.荷電率。

?接地裝置：保護接地，工作接地，防雷接地。

?輸電線路防雷性能的評價指標：1.耐雷水平：雷擊線路時線路絕緣不發生閃絡的最大雷電流幅值。2.雷擊跳閘率：每100KM線路每年由于雷擊引起的跳閘次數。?靜電分量：由于先導通道中電荷所產生的靜電場突然消失而引起的感應電壓。?電磁分量：由于先導通道中雷電流所產生的磁場變化而引起的感應電壓。

?過電壓影響因素：雷電流幅值，導線懸掛的平均高度，雷擊點離線路的距離。雷擊桿塔的耐雷水平有哪些因素：U50％：50％沖擊閃絡電壓/K：電壓耦合系數/ β：分流系數/Rch：桿塔沖擊接地電阻/Lgt：桿塔等值電感/hd:導線懸掛的平均高度。

?反擊：雷擊桿塔塔頂并在絕緣子串發生閃絡時，桿塔電位比導線電位高，稱為反擊。

?繞擊率：裝設避雷線的線路，雷電仍有繞過避雷線擊于導線的可能性，其概率稱為繞擊率。

?輸電線路防雷措施：架設避雷線/裝設管型避雷器/加強絕緣/降低桿塔絕緣電阻/架設耦合地線/采用消弧線圈接地方式/采用不平衡絕緣方式/裝設自動重合閘 ?變電所的變壓器和各設備距離避雷器的電氣距離皆應小于最大允許電氣距離1m。

?進線段保護：對35~110KV無避雷器的線路，在靠近變電所的一段進線上必須架設避雷線，這段進線稱為進線保護段，其長度一般取1~3KM.對于全線有避雷線的線路，將變電所附近2KM長的一段進線列為進線保護段。?進線段保護的作用：進線段內發生繞擊、反擊的機會很小；進線段外落雷時，進線段導線本身阻抗限制了流經避雷器的雷電流；進線段外落雷時，進線段導線的沖擊電暈使入侵波陡度和幅值下降。變電所內設備距避雷器的最大允許電氣距離就是根據進線段外落雷的情況求得的。

?直配電機的防雷保護措施：1.發電機出線母線處裝設避雷器，2.發電機母線裝設電容器，3.進線段保護。

?內部過電壓：在電力系統中，由于斷路器操作，故障或是其他原因，使系統參數發生變化，引起系統內部電磁能量的震蕩轉化或傳送所造成的電壓升高。?內部過電壓倍數Kn:內部過電壓幅值與系統最高運行相電壓幅值之比。

?非線性諧振的產生條件：1.電感和電容的兩條特性曲線有交點，2.回路中損耗電阻小于臨界值。

?操作過電壓：系統中操作或故障使其工作狀態發生變化時，會產生電磁能量震蕩的過渡過程，電感元件儲存的磁場會在某一瞬間轉換為電場能儲存于電容元件中，產生數倍于電源電壓的過渡過程過電壓，稱為操作過電壓。

?常見的操作過電壓（限制措施）:間歇電弧接地過電壓(中性點直接接地，避免中性點偏移；中性點經消弧線圈接地，避免斷路器頻繁動作；若線路過長，可采用分網運行，減小接地電流)；空載變壓器分閘過電壓(采用加裝氧化鋅避雷器)；空載線路分閘過電壓(改善斷路器結構，提高介質滅弧能力，避免重燃；降低斷路器觸頭間恢復電壓，斷路器觸頭間并聯電阻，斷路器線路側接電磁式電壓互感器，斷路器線路側并聯電抗器)；空載線路合閘過電壓(降低工頻穩態電壓；消除和削減線路殘余電壓；采用帶有合閘電阻的斷路器；同步合閘；采用性能良好的避雷器)；解列過電壓(采用加裝氧化鋅避雷器)。

第二篇：高電壓技術題庫

一、主觀題(共11道小題)

1.復習范圍以學習指導書為準。請完成發布作業中的主觀題，手寫完成后存為PDF格式，通過維普作業平臺提交。之前已提交主觀題成績有效。

2.為什么要進行直流耐壓試驗？與交流耐壓試驗相比，直流耐壓試驗有那些特點？

3.名詞解釋?內部過電壓

4.電力系統絕緣配合的根本任務是：______________________________________________________________。

5.輸電線路耐雷性能的指標主要有那些？現代輸電線路上所采用的防雷保護措施主要有那些？

6.行波在理想無損線路上傳播時，能量不會散失，波也不會衰減和變形。但實際上，任何一條線路都是有損耗的，引起能量損耗的因素有：________________、_________________、_______________________________、___________________________、_______________。

7.名詞解釋?殘壓

8.局部放電中_____________的大小對介質的老化速度有顯著影響，所以它與視在放電量和放電重復率是表征局部放電的三個基本參數。

9.測量絕緣電阻能發現哪些絕緣缺陷？試比較它與測量泄漏電流試驗項目的異同。

10.電介質的電氣特性，主要表現為它們在電場作用下的_____________、_______________和_______________，它們分別以四個主要參數：______________________、________________、___________________________和____________________________來表示。

11.名詞解釋?極化

一、主觀題(共11道小題)

1.復習范圍以學習指導書為準。請完成發布作業中的主觀題，手寫完成后存為PDF格式，通過維普作業平臺提交。之前已提交主觀題成績有效。

參考答案：無

2.為什么要進行直流耐壓試驗？與交流耐壓試驗相比，直流耐壓試驗有那些特點？

參考答案：

在被試品的電容量很大的場合（例如長電纜段、電力電容器等），用工頻交流高電壓進行絕緣試驗時會出現很大的電容電流，要求試驗裝置具有很大的容量，在實際中這是很難做到的。這時通常用直流高電壓試驗來代替工頻高電壓試驗。

隨著高壓直流輸電技術的發展，出現了越來越多的直流輸電工程，因而必然需要進行多種內容的直流高壓試驗。

特點：

?

試驗中只有微安級泄漏電流，試驗設備的容量較小，體積較小，便于現場試驗。

?

試驗時可同時測量泄漏電流，由所得的“電壓－電流”曲線能有效地顯示絕緣內部的集中性缺陷或受潮。

?

用于旋轉電機時，能使電機定子繞組的端部絕緣也受到較高電壓的作用，發現端部絕緣中的缺陷。

?

在直流高壓下，局部放電較弱，不會加快有機絕緣材料的分解或老化變質，帶有非破壞性試驗的性質。

?

直流電壓下，絕緣內的電壓分布由電導決定，因而與交流運行電壓下的電壓分布不同，所以交流電氣設備的絕緣考驗不如交流耐壓試驗那樣接近實際。

3.名詞解釋?內部過電壓

參考答案：

內部過電壓：產生的根源在電力系統內部，由系統內部電磁能量的積聚和轉換而引起的過電壓。

4.電力系統絕緣配合的根本任務是：______________________________________________________________。

參考答案：正確處理過電壓和絕緣這一對矛盾，以達到優質、安全、經濟供電的目的。

5.輸電線路耐雷性能的指標主要有那些？現代輸電線路上所采用的防雷保護措施主要有那些？

參考答案：

輸電線路耐雷性能的指標主要有：耐雷水平和雷擊跳閘率

現代輸電線路上所采用的防雷保護措施主要有：

避雷線

降低桿塔接地電阻

加強線路絕緣

耦合地線

消弧線圈

不平衡絕緣

自動重合閘

6.行波在理想無損線路上傳播時，能量不會散失，波也不會衰減和變形。但實際上，任何一條線路都是有損耗的，引起能量損耗的因素有：________________、_________________、_______________________________、___________________________、_______________。

參考答案：導線電阻，大地電阻，絕緣的泄漏電導與介質損耗，極高頻或陡波下的輻射損耗，沖擊電暈

7.名詞解釋?殘壓

參考答案：殘壓：沖擊電流通過避雷器時，在工作電阻上產生的電壓峰值。

8.局部放電中_____________的大小對介質的老化速度有顯著影響，所以它與視在放電量和放電重復率是表征局部放電的三個基本參數。

參考答案：放電能量

9.測量絕緣電阻能發現哪些絕緣缺陷？試比較它與測量泄漏電流試驗項目的異同。

參考答案：

測量絕緣電阻能相當有效地揭示絕緣整體受潮、局部嚴重受潮、存在貫穿性缺陷等情況。因為在這些情況下，絕緣電阻顯著降低，電導電流將顯著增大，而吸收電流迅速衰減。

測量泄漏電流和絕緣電阻的相同點：

測量原理一致。

測量泄漏電流和絕緣電阻的不同點：

1)加在試品上的直流電壓要比兆歐表的工作電壓高得多，能發現兆歐表所不能發現的某些缺陷。

2）施加在試品上的直流電壓是逐級增大的，可以在升壓過程中監視泄漏電流的增長動向。

10.電介質的電氣特性，主要表現為它們在電場作用下的_____________、_______________和_______________，它們分別以四個主要參數：______________________、________________、___________________________和____________________________來表示。

參考答案：導電性能、介電性能、電氣強度；電導率、介電常數、介質損耗角正切和擊穿電場強度。

11.名詞解釋?極化

參考答案：極化：電介質在電場作用下，其束縛電荷相應于電場方向產生彈性位移想象和偶極子的取向現象。

第三篇：高電壓技術期末考試題

一、是非題（T表示正確、F表示錯誤）

（F）

1、對于35kv及以上的變電所，可以將避雷針裝設在配電裝置的構架上。

（F）

2、為了防止反擊，一般規程要求避雷針與被保護設備在空氣中的距離大于3米。（F）

3、架空線路的避雷線保護角越大，保護范圍也就越大。（F）

4、在發電機電壓母線上裝設電容器的作用是防止直雷擊。

（F）

5、通常以系統的最高運行線電壓為基礎來計算內部過電壓的倍數。

（T）

6、對于110kv及以上的變電所，可以將避雷針裝設在配電裝置的構架上。（T）

7、在發電機電壓母線上裝設電容器的作用是限制侵入波的陡度。（T）

8、通常以系統的最高運行相電壓為基礎來計算內部過電壓的倍數。

二、選擇題

1、兩個不同波阻抗Z1和Z2的長線相連于A點,當直角電流波長從Z1上入射,傳遞至A點時將發生折射與反射.則電流的反射系數βi為（B）

Z2?Z1Z?Z2 A.B.1Z1?Z2Z1?Z2C.2Z22Z1 D.Z1?Z2Z1?Z22、我國的規程中規定線路防雷設計用雷電流波頭時間為(C)A.1.2?s B.1.5?s

C.2.6?s D.10?s

3、雷擊線路附近大地時,當線路高10m，雷擊點距線路100m，雷電流幅值40KA，線路上感應雷過電壓最大值UG約為（C）

A．25Kv B.50Kv C.100Kv D.200Kv

4、以下屬于操作過電壓的是(B)P325 A.工頻電壓升高 B.電弧接地過電壓 C.變電所侵入波過電壓 D.鐵磁諧振過電壓

5、以下幾種方法中在抑制空載線路分閘過電壓時相對最為有效的是(C)P332 A.采用多油斷路器 B.采用叫性點絕緣系統 C.采用六氟化硫斷路器 D.中性點經消弧線圈接地

6、在發電廠和變電站中，對直雷擊的保護通常采取 A 方式 A．避雷針 B.并電容器 C.接地裝置 D.中性點接地 7 避雷器到變壓器的最大允許距離（A）P286 A．隨變壓器多次截波耐壓值與避雷器殘壓的差值增大而增大

B．隨變壓器沖擊全波耐壓值與避雷器沖擊放電電壓的差值增大而增大 C．隨來波陡度增大而增大 D．隨來波幅值增大而增大

8、三繞組變壓器運行時，應在（A）側裝設一只避雷器。A.低壓繞組 B.高壓繞組 C.中壓繞組 D.中、低壓繞組

9、為了保護旋轉電機的匝間絕緣，必須將入侵波的陡度限制在（C）。A.2kv/us B.3kv/us C.5kv/us D.6kv/us

10、沖擊系數是（B）放電電壓與靜態放電電壓之比。A．25% B．50% C．75% D．100%

11、雷電流具有沖擊波形的特點是（C）。

A．緩慢上升，平緩下降 B．緩慢上升，快速下降

C．迅速上升，平緩下降 D．迅速上升，快速下降

12、在現場對油浸紙絕緣的電力電纜進行耐壓實驗，所選擇的方法最適宜的是(D)。A.交流耐壓 B.沖擊耐壓 C.工頻耐壓 D.直流耐壓

13、空載線路分閘的時候，可能產生的最大過電壓為(D)。P331 A．2m B．3m C．4m D.5m

14、下列不屬于空載線路合閘過電壓的影響因素是（C）。

A．合閘相位 B．回路損耗 C．電弧重燃 D．電容效應

15、變電所裝設避雷針的作用是（B）。

A.防止反擊 B.防止直擊雷 C.防止感應雷 D.防止侵入波

16.接地裝置按工作特點可分為工作接地、保護接地和防雷接地。保護接地的電阻值對高壓設備約為(B)A．0.5～5? B．1～10? C．10～100? D小于1?

17、空載線路合閘的時候，可能產生的最大過電壓為(C)。P333 A．1.5m B．2m C．3m D.4m

18、波在線路上傳播，當末端短路時，以下關于反射描述正確的是A。

A． 電流為0，電壓增大一倍 B． 電壓為0，電流增大一倍 C． 電流不變，電壓增大一倍 D． 電壓不變，電流增大一倍

19、下列表述中，對波阻抗描述不正確的是C。

a)波阻抗是前行波電壓與前行波電流之比 b)對于電源來說波阻抗與電阻是等效的 c)線路越長，波阻抗越大

d)波阻抗的大小與線路的幾何尺寸有關

20、減少絕緣介質的介電常數可以B電纜中電磁波的傳播速度。

A．降低 B．提高 C．不改變 D．不一定

三、填空題 發電廠和變電所雷害的種類有 直擊雷 過電壓、感應雷 過電壓和 侵入波過電壓形式

6、輸電線路防雷性能的優劣，主要用耐雷水平和雷擊跳閘率來衡量。

7、目前切空載變壓器過電壓的主要限制措施是采用閥式避雷器。

8、線性諧振過電壓、參數諧振過電壓和鐵磁諧振過電壓構成諧振過電壓的三種不同類型。

9、在中性點非直接接地系統中，主要的操作過電壓是弧光接地過電壓。

10、避雷針加設在配電裝置構架上時，避雷針與主接地網的地下連接點到變壓器接地線與主接地網的地下連接點之間的距離不得小于15m。

7.已知單位長度導線的電容和電感分別為C0和L0，EEEEEEEE則波在導線上的傳播速度υ=

1L0C0

88、電磁波沿架空線路的傳播速度為3×10m/s。

9、傳輸線路的波阻抗與單位長度電感0和電容0，與線路長度無關。

10、在末端開路的情況下，波發生反射后，導線上的電壓會提高一倍。

11、波傳輸時，發生衰減的主要原因是導線電阻和線路對地電導、大地電阻和地中電流等值深度的影響、沖擊電暈的影響。

12、Z1、Z2兩不同波阻抗的長線相連于A點，行波在A點將發生折射與反射，反射系數的β取值范圍為－1≤β≤1。

13、落雷密度是指每雷暴日中每平方公里地面內落雷的次數。

14、埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置，其作用是降低接地電阻。

15、中等雷電活動地區是指該地區一年中聽到雷閃放電的天數Td范圍為15～40。

16、對于500kV的高壓輸電線路，避雷線的保護角?一般不大于15°。

17、降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平防止反擊的有效措施。

18、避雷針加設在配電裝置構架上時，避雷針與主接地網的地下連接點到變壓器接地線與主接地網的地下連接點之間的距離不得小于3m。

19、我國35~220kV電網的電氣設備絕緣水平是以避雷器5kA下的殘壓作為絕緣配合的設計依據。20、對于220kV及以下系統，通常設備的絕緣結構設計允許承受可能出現的3～4 倍的操作過電壓。

21、三相斷路器合閘時總存在一定程度的不同期，而這將加大過電壓幅值，因而在超高壓系統中多采用單相重合閘。

22要想避免切空線過電壓，最根本的措施就是要改進斷路器的滅弧性能。

23、目前切空變過電壓的主要限制措施是采用采用閥型避雷器。

24、工頻耐受電壓的確定，通常是通過比較雷擊沖擊耐受電壓和操作沖擊耐受電壓的等值工頻耐受電壓來完成的。

25、在污穢地區或操作過電壓被限制到較低數值的情況下，線路絕緣水平主要由最大工作電壓來決定。

四、問答題

1、簡述波傳播過程的反射和折射。

當波沿傳輸線路傳播，遇到線路參數發生突變，即有波阻抗發生突變的節點時，會在波阻抗發生突變的節點上產生折射與反射。

2、波阻抗與集中參數電阻本質上有什么不同？

答:波阻抗表示同一方向的電壓波與電流波的比值，電磁波通過波阻抗為Z的導線時，能量以電能、磁能的方式儲存在周圍介質中，而不是被消耗掉。（2）若導線上前行波與反行波同時存在時，則導線上總電壓與總電流的比值不再等于波阻抗（3）波阻抗Z的數值只取決于導線單位長度的電感和電容，與線路長度無關。（4）為了區別不同方向的流動波，波阻抗有正、負號。

3、彼得遜法則的內容、應用和需注意的地方。

答:在計算線路中一點的電壓時，可以將分布電路等值為集中參數電路：線路的波阻抗用數值相等的電阻來代替，把入射波的2倍作為等值電壓源。這就是計算節點電壓的等值電路法則，也稱彼得遜法則。利用這一法則，可以把分布參數電路中波過程的許多問題簡化成一些集中參數電路的暫態計算。但必須注意，如果Z1,Z2是有限長度線路的波阻抗，則上述等值電路只適用于在Z1，Z2端部的反射波尚未回到節點以前的時間內。

4、防雷的基本措施有哪些？請簡要說明。

答:基本措施是設置避雷針、避雷線、避雷器和接地裝置。避雷針（線）可以防止雷電直接擊中被保護物體，稱為直擊雷保護；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電沖擊波，稱為侵入波保護；接地裝置的作用是減少避雷針（線）或避雷器與大地之間的電阻值，達到降低雷電沖擊電壓幅值的目的。

8、簡述電力系統中操作過電壓的種類及其產生過程。

答:（1）空載線路合閘過電壓 ：包括正常空載線路合閘過電壓和重合閘過電壓（2）切除空載線路過電壓（3）切除空載變壓器過電壓（4）操作過電壓的限制措施

9、試說明電力系統中限制操作過電壓的措施。

LC答:（1）利用斷路器并聯電阻限制分合閘過電壓：

1、利用并聯電阻限制合空線過電壓

2、利用并聯電阻限制切空線過電壓

（2）利用避雷器限制操作過電壓

（1）慣用法：按作用于絕緣上的最大過電壓和最小絕緣強度的概念來配合的，即首先確定設備上可能出現的最危險的過電壓；然后根據經驗乘上一個考慮各種因素的影響和一定裕度的系數，從而決定絕緣應耐受的電壓水平。

（2）統計法：統計法是根據過電壓幅值和絕緣的耐電強度都是隨機變量的實際情況，在已知過電壓幅值和絕緣閃絡電壓的概率分布后，用計算的方法求出絕緣閃絡的概率和線路的跳閘率，在進行了技術經濟比較的基礎上，正確地確定絕緣水平。

12、簡述避雷針的保護原理和避雷器的基本要求？。答：（1）避雷針的保護原理：當雷云放電時使地面電場畸變，在避雷針頂端形成局部場強集中的空間以影響雷電先導放電的發展方向，使雷電對避雷針放電，再經過接地裝置將雷電流引入大地從而使被保護物體免遭雷擊。（2）避雷器的基本要求：

A、當過電壓超過一定值時，避雷器發生放電（動作），將導線直接或經電阻接地，以限制過電壓（可靠動作——限制過電壓）。

B、在過電壓作用過后，能迅速截斷在工頻電壓作用下的電弧，使系統恢復正常運行，避免供電中斷（可靠滅弧——截制工頻續流）。

13、試述110kv線路防雷的具體措施有哪些？ 答：110kv線路防雷的具體措施有：（1）110kv線路，一般全線架設避雷線，在雷電活動特別強的地區，宜架設雙避雷線；

（2）避雷線的保護角一般取20°～30°；（3）采用線路自動重合閘。

15、簡述影響切除空載線路過電壓的主要因素及其限制措施。

答：影響因素：斷路器的性能、電網中性點的運行方式、接線方式的影響、電暈的影響、線路側的電磁式電壓互感器

限制措施：1）選用滅弧能力強的快速斷路器

2）采用帶并聯電阻的斷路器

16、保護設備與被保護設備的伏秒特性應如何配合？為什么？

答：保護設備的伏秒特性應始終低于被保護設備的伏秒特性。這樣，當有一過電壓作用于兩設備時，總是保護設備先擊穿，進而限制了過電壓幅值，保護了被保護設備

五、名詞解釋

1．輸電線路耐雷水平

答．雷擊時線路絕緣不發生閃絡的最大雷電流幅值。2．擊桿率

答．雷擊桿塔次數與雷擊線路總次數之比。3．諧振過電壓

答．當系統操作或發生故障時，某一回路自振頻率與電源頻率相等時，將發生諧振現象，導致系統中某些部分（或設備）上出現的過電壓。4.工頻過電壓

答． 在正常或故障時,電力系統中所出現的幅值超過最大工作相電壓,頻率為工頻(50Hz)的過電壓。

六、作圖

1、試畫出未沿全線架設避雷線的35kv變電所進線段保護接線圖。

答案：未沿全線架設避雷線的35kv變電所進線段保護接線圖如下所示：

第四篇：河南理工大學高電壓技術期末考試總結

河南理工大學高電壓技術期末考試總結

名詞解釋

1電介質：在電場中能產生極化的物質 通常條件下導電性能極差、在電力系統用作絕緣的材料。2電介質的極化種類：

電子位移極化：當外加一電場，電場力將使荷正電的原子核像電場方向位移，荷負電的電子云中心向電場反方向位移，但原子核對電子云的引力達到平衡時，感應電距也達到穩定。離子位移極化在有離子結合成的介質中，外電廠的作用除了促使各個離子內部產生電子位移極化外，還產生正負離子相對位移而形成的極化。轉向極化（偶極子極化）: 出現外電場后偶極子沿電場方向轉動，作較有規則的排列，因而顯出極性，這種極化稱為偶極子極化或轉向極化。

空間電荷極化(夾層極化)：空間電荷極化常常發生在不均勻介質中，在外電場的作用下，不均勻電介質中的正負間隙離子分別向負、正極移動，引起電介質內各點離子密度的變化，產生電偶極矩，這種極化稱為空間電荷極化。

3電介質損耗：任何電介質在電場作用下都有能量損耗，包括由電導引起的損耗和某些極化過程引起的損耗。電介質的能量損耗簡稱介質損耗。

4碰撞電離：氣體介質中粒子相撞，撞擊粒子傳給被撞粒子能量，使其電離。5光電離:在光照射下，將光子能量傳給粒子，游離出自由電子。由光電離而產生的自由電子稱為光電子 必要條件：光子的能量大于氣體粒子的電離能。6熱電離:是熱狀態下碰撞電離和光電離的綜合.7電極表面電離：氣體中的電子也可從金屬電極表面游離出來。

8電子崩：外界電離因子在陰極附近產生了一個初始電子，如果空間電場強度足夠大，該電子在向陽極運動時就會引起碰撞電離，產生一個新的電子，初始電子和新電子繼續向陽極運動，又會引起新的碰撞電離，產生更多電子。依此，電子將按照幾何級數不斷增多，類似雪崩似地發展，這種急劇增大的空間電子流被稱為電子崩。

結論：由于碰撞電離引起電子崩過程，導致氣隙中電子數迅速增加。9自持放電：撤除外界電離因素后，能僅由電場的作用而維持的放電.10非自持放電：必須依靠外界電離因素的作用提供自由電子作為電子崩的初始電子，一旦外界電離因素停止發生作用，則放電中止.11極化效應：將電介質放入電場，表面出現電荷。這種在外電場作用下電介質表面出現電荷的現象叫做電介質的極化

12電暈放電：極不均勻電場中，在外加電壓下，小曲率半徑電極附近的電場強度首先達到起始場強E0，在此局部區域先出現碰撞電離和電子崩，甚至出現流注，這種僅僅發生在強場區的局部放電稱為電暈放電，在外觀上表現為環繞電極表面出現藍紫色暈光。12極性效應：在極不均勻電場中，高場強電極的不同，空間電荷的極性也不同，對放電發展的影響也不同，這就造成了不同極性的高場強電極的電暈起始電壓的不同，以及間隙擊穿電壓的不同，稱為極性效應。

13沿面放電：沿著固體介質表面發展的氣體放電現象；

14閃絡：沿面放電發展到跨接兩級的貫穿性的空氣擊穿稱為閃絡。

15伏秒特性：在電壓波形一定的情況下，氣隙擊穿時的外加電壓峰值與擊穿時間的關系氣，稱為該氣隙的伏秒特性Ub=f(tb)表示該氣隙伏秒特性的曲線，稱為伏秒特性曲線。

50%擊穿電壓：在一定波形的沖擊電壓作用下，外加電壓的幅值變化，導致間隙擊穿概率為50％時的電壓。

16電擊穿：在強電場下電介質內部電子劇烈運動，發生碰撞電離，破壞了固體介質的晶格結構，使電導增大而導致擊穿。

17熱擊穿：由于固體介質內部熱不穩定性造成。

18電化學擊穿：固體介質在長期工作電壓下，由于介質內部發生局部放電等原因，使絕緣劣化，電氣強度逐漸下降并引起的擊穿。

19小橋擊穿：若雜質小橋接通電極，因小橋的電導大而導致泄露電流增大，發熱會促使水分汽化，氣泡擴大，發展下去也會出現氣體小橋，使油隙發生擊穿的現象，就是小橋擊穿。

20耐壓試驗（破壞性試驗）：模仿設備絕緣在運行中可能收到的各種電壓，對絕緣施加與之等價或更為嚴峻的電壓，從而考驗絕緣耐受這類電壓的能力，這類實驗有可能導致絕緣的破壞。

21檢查性試驗（非破壞性實驗）： 測定絕緣某些方面的特性，并據此間接地判斷絕緣的狀況，這類實驗一般在較低電壓下進行，通常不會導致絕緣的擊穿損毀。22絕緣電阻：施加直流電壓時測得的電阻，通常指吸收電流衰減完畢后測得的穩態電阻值。

23介質吸收比：電流衰減過程中，兩個瞬間測得的電流值或兩個相應的絕緣電阻之比，通常用時間60s與15s時所測的絕緣電阻之比。

24耦合系數在電路中，為表示元件間耦合的松緊程度，把兩電感元件間實際的互感（絕對值）與其最大極限值之比定義為耦合系數。

25氣體擊穿：氣體由絕緣狀態變為導電狀態的現象稱為擊穿。

26波阻抗：是表征分布參數電路特點的最重要的參數，它是儲能元件，表示導線周圍介質獲得電磁能的大小，具有阻抗的量綱，其值決定于單位長度導線的電感和電容，與線路長度無關。

27雷暴日(Td)：一年中發生雷電的天數(30-40)。雷暴小時(Th)：一年中發生雷電的小時數(100)。地面落雷密度:每一雷暴日每平方公里地面遭受雷擊的次數。即100km線路每年約受到0.28（b+4h）次雷擊。20-30次；b為兩避雷線之間的距離；h為避雷線的平均高度。

28繞擊率：指雷電繞過避雷裝置而擊中被保護物體的概率。29保護角：避雷線和邊相導線的連線與經過避雷線的垂直線之間的夾角。30耐雷水平：雷擊線路時線路絕緣不發生閃絡的最大雷電流幅值，以kA為單位。31雷擊跳閘率：每100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數。32繞擊率：一次雷擊線路中出現繞擊的概率。33擊桿率：雷擊桿塔次數與落雷總數的比值。

34接地電阻：就是電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻，它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限遠處的大地電阻。35變電所的進線段保護：作用在于限制流經避雷器的雷電流和限制入侵波的陡度。采用裝設串聯電抗器即電抗線圈既能限制流過避雷器的雷電流又能限制入侵波陡度。定義：指臨近變電所1~2km的一段路上加強防雷保護措施。當線路全線無避雷線時，此段必須架設避雷線；當線路全線有避雷線時，應使此段線路具有較高耐雷水平，減小該段線路內由于繞擊和反擊所形成侵入波的概率。

36電力系統內部過電壓：在電力系統中，由于斷路器操作、故障或其他原因，使系統參數發生變化，引起系統內部電磁能量的振蕩轉化或傳遞所造成的電壓升高。

37操作過電壓：因操作或故障引起的瞬間（以毫秒計）電壓升高。

38暫時過電壓：在瞬間過程完畢后出現的穩態性質的工頻電壓升高或諧振現象。又包括工頻電壓升高和諧振過電壓。

39工頻電壓升高：電力系統在正常或故障運行時可能出現幅值超過最大工作相電壓、頻率為工頻或接近工頻的電壓升高。40容升效應：在集中參數L、C串聯電路中，如果容抗大于感抗，即1/ωC>ωL，電路中將流過容性電流。電容上的電壓等于電源電動勢加上電容電流流過電感造成的電壓升。這種電容上的電壓高于電源電動勢的現象，稱為電容效應。為了限制電容效應引起的工頻電壓升高，在超高壓電網中，廣泛采用并聯電抗器來補償線路的電容電流，以削弱其電容效應。

41間歇電弧過電壓：在中性點不接地的系統中，發生穩定性單相接地時，當單相接地電弧不穩定處于時燃時滅的狀態時，這種間歇性電弧接地使系統工作狀態時刻在變化，導致電感電容元件之間的電磁振蕩，形成遍及全系統的過電壓。42極化：在外加電場的作用下，電介質中的正、負電荷沿電場方向作有限位移或轉向，形成偶極矩子的過程。43電介質的極化特點

電子位移極化：存在于一切電介質，極化所需時間短，不隨頻率變化；極化具有彈性，不損耗能量。離子位移極化：存在于離子結構電介質中，極化所需時間也很短；極化具有彈性，有極微量能量損耗；隨溫度升高而增大。

轉向極化：存在于極性電介質中，極化所需時間較長, 與電源頻率有很大關系；極化消耗能量, 溫度過高或過低, 都會減小。空間電荷極化(夾層極化)：存在于復合介質、不均勻介質中；極化過程很緩慢，只在直流 和低頻交流下表現出來；極化伴隨著能量損耗。

44電介質的電阻率具有負的溫度系數；金屬的電阻率具有正的溫度系數。

45介質損耗角 δ 為功率因數角 φ 的余角，其正切 tgδ 又可稱為介質損耗因數，常用百分數（%）來表示。tgδ 的增大，意味著介質絕緣性能變差，實踐中常通過測量tgδ來判斷設備絕緣的好壞。

46帶電粒子的產生(電離過程）碰撞電離：條件：⑴撞擊粒子的總能量＞被撞粒子的電離能 ⑵一定的相互作用的時間和條件，通過復雜的電磁力的相互作用達到兩粒子間能量轉換。47帕邢定律：表征均勻電場氣體間隙擊穿電壓、間隙距離和氣壓間關系的定律。48電暈的危害及作用：（1）有光、聲、熱效應造成能量損耗；電暈損耗在超高壓輸電線路設計中必須考慮（2）產生的高頻脈沖電流含有許多高次諧波，造成無線電干擾（3）使空氣局部游離，產生的臭氧和氧化氮等會腐蝕金屬設備（4）產生可聞噪聲；

49避雷針線的保護范圍：指具有0.1%左右雷擊概率的空間范圍（折線法45度）。50避雷針的保護原理是：能使雷云電場發生突變，使雷電流先導的發展沿著避雷針的方向發展，直擊于其上，雷電流通過避雷針及接地裝置泄入大地而防止避雷針周圍設備受到雷擊。簡答題

2電介質電導與金屬電導的區別？

帶電質點：電介質中為 ionic conduction（固有及雜質離子）；金屬中為 electronic conduction。

數量級：電介質的γ小，泄漏電流小；金屬的電導電流很大。

電導電流影響因素：電介質中由離子數目決定，對所含雜質、溫度很敏感；金屬中主要由外加電壓決定，雜質、溫度不是主要因素。3湯遜放電理論和流注理論及其區別和適用范圍 流注理論和湯遜理論比較：

1.湯遜理論適用于低氣壓、短氣隙的情況（pd<26.66kPa?cm）2.流注理論適用于高氣壓、長氣隙的情況（pd>>26.66kPa?cm）

3.湯遜理論認為電子崩和陰極上的二次發射過程是氣體自持放電的決定性因素；流注理論認為電子碰撞電離及空間光電離是維持自持放電的主要因素，并強調了空間電荷畸變電場的作用。

氣體放電的流注理論：Pd>>26.66kPa?cm（200mmHg?cm）時，一些無法用湯遜理論解釋的現象；(1)放電外形：在大氣壓下放電不再是輝光放電，而是火花通道(2)放電時間：放電時間短于正離子在通道中到達陰極的行程時間(3)陰極材料的影響：陰極材料對放電電壓影響不大;流注的特點：電離強度很大，傳播速度很快，導電性能良好。形成流注后，放電就可以由本身產生的空間光電離自行維持，即轉為自持放電，形成流注的條件（即自持放電條件）4簡要解釋小橋理論

工程中實際中使用的液體電介質不可能是純凈的，不可避免地混入氣體（即氣泡）、水分、纖維等雜質。這些雜質的介電常數小于液體的介電常數，在交流電場作用下。雜質中的場強與液體介質中的場強按各自的介電常數成反比分配，雜質中場強較高，且氣泡的擊穿場強低，因此雜質中首先發生放電，放電產生的帶電粒子撞擊液體分子，使液體介質分解，又產生氣體，使氣泡數量增多，逐漸形成易發生放電的氣泡通道，并逐步貫穿兩極，形成“小橋”，最后導致擊穿在此通道中發生。ZnO避雷器的主要優點。

答：與普通閥型避雷器相比，ZnO避雷器具有優越的保護性能。（1）無間隙。在正常工作電壓下，ZnO電阻片相當于一絕緣體，工作電壓不會使ZnO電阻片燒壞，因此可以不用串聯火花間隙。（2）無續流。當電網中出現過電壓時，通過避雷器的電流增大，ZnO電阻片上的殘壓受其良好的非線性控制；當過電壓作用結束后，ZnO電阻片又恢復絕緣體狀態，續流僅為微安級，實際上可認為無續流。（3）電氣設備所受過電壓能量可以降低。雖然在10KA雷電流下的殘壓值ZnO避雷器與SiC避雷器相同，但由于后者只在串聯火花間隙放電后才有電流流過，而前者在整個過電壓過程中都有電流流過，因此降低了作用在變電站電氣設備上的過電壓幅值。（4）通流容量大。ZnO避雷器的通流能力，完全不受串聯間隙被灼傷的制約，僅與閥片本身的通流能力有關。6雷電放電過程

（1）先導放電：雷云中負電荷逐漸積聚時，地面感應出正電荷。云中電場強度達到空氣的擊穿場強（25－30)kV/cm，空氣開始游離，出現電子崩→流注→形成向地面運行的不太明亮的先導。先導通道壓降小，通道頭部的電位接近雷云電位（數萬千伏－數億伏）。當先導發展到離地面大約100m時，由于局部空間場強增大，常常出現從地面向上發展的正電荷的迎面先導。

（2）主放電：當先導通道到達地面或與迎面先導相遇時，通道端部因空氣游離而產生高密度的等離子區，此等離子區自地面向雷云迅速傳播，形成一條高導電率的等離子通道，使先導和雷云中的電荷與大地的電荷相中和。

（3）余光放電：云中殘余電荷（主放電剩余的電荷）沿等離子通道繼續中和。7氣隙擊穿時間（幾個組成部分）

從開始加壓瞬間起到氣隙完全擊穿為止總的時間為擊穿時間tb(1)升壓時間t0-電壓從0升到靜態擊穿電壓U0所需的時間（2）統計時延ts-從電壓達到U0的瞬時起到氣隙中形成第一個有效電子為止的時間。（3）放電發展時間tf-從第一個有效電子到氣隙完全被擊穿為止的是時間。8提高氣隙擊穿電壓的方法

（1）改善電場分布（2）采用高度真空（3）增高氣壓（4）采用高耐電強度氣體如SF6 9 SF6氣體的應用及為什么選擇SF6？ 1)物理化學特性，穩定性高。2）SF6氣體的絕緣特性（電離和離解特性、電場特性、極性效應、時間、壓力特性）3）與其他氣體混合時的特性（絕緣滅弧理化）

10影響固體電介質擊穿電壓的因素：

1）電壓作用時間2）溫度3）電場均勻程度與介質厚度4）累積效應5）受潮 11提高固體電介質擊穿電壓的方法

1）改進絕緣設計：采用合理的絕緣結構；改進電極形狀，使電場盡可能均勻；改善電極與絕緣體的接觸狀態，消除接觸處的氣隙 2）改進制造工藝：清除雜質、水分、氣泡；使介質盡可能致密均勻3）改善運行條件：注意防潮、防塵；加強散熱

12提高液體電介質擊穿電壓的方法

1）提高并保持油的品質 ：壓力過濾、真空噴霧

2）覆蓋：在金屬電極上貼固體絕緣薄層，可阻斷雜質小橋，油本身品質越差，電壓作用時間越長，效果越好。

3）絕緣層：當覆蓋層厚度增大，本身承擔一定電壓時，成為絕緣層。用在不均勻電場中，被覆在曲率半徑較小的電極上。

4）極間障：放在電極間油間隙中的固體絕緣板；作用：ａ．割斷雜質小橋的形成ｂ．使另一側油隙的電場變均勻（不均勻場中）；在極不均勻場中效果明顯。面積應足夠大。

13比較波阻抗Z和R（1）二者量綱相同，并且都和電源頻率或 波形無關，可見波阻抗是阻性的；（2）波阻抗是一個比例常數，其數值只與導線單位長度的電感和電容有關，與線路長度無關；而線路的電阻與線路長度成正比；（3）波阻抗是儲能元件，它從電源吸收能量，以電磁波的形式沿導線向前傳播，能量以電磁能的形式儲存在導線周圍的介質中；電阻是耗能元件，它從電源吸收的能量轉換成熱能而散失。14彼德遜法則使用范圍

（1）入射波必須是沿分布參數線路傳來的；

（2）節點A后面的線路中沒有反行波，或節點A后面的線路中反射波尚未到達節點A時；

15輸電線路的防雷措施

1）架設避雷線2）降低桿塔接地電阻3）架設耦合地線

16防雷的基本措施是設置避雷針、避雷線、避雷器和接地裝置。避雷針（線）可以防止雷電直接擊中被保護物體，稱為直擊雷保護；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電沖擊波，稱為侵入波保護；接地裝置的作用是減少避雷針（線）或避雷器與大地之間的電阻值，達到降低雷電沖擊電壓幅值的目的。計算題 1）某電廠原油罐直徑為10m，高出地面10m，現采用單根避雷針保護，針距罐壁最少5m，求避雷針高度？解：設針高h<30m則p=1,物高hx=10m,保護半徑rx=10+5=15m若h≦2hx(即h≦20m)由rx=(h-hx)p 代入數據得：15=(h-10)×1解得 h=25m（與h≦20m不符，舍去）若h>hx(即h>20m), 由rx=(1.5h-2hx)p代入數據得：15=(1.5h-2×10)×1解得h=23.34m 2）某變電站的母線上有n條出線，其波阻抗相等并均為Z，如其中某一線路遭受雷擊，有一幅值為Uo的雷電波沿該線路線路向變電站入侵，如圖所示，試確定母線上其他線路上的過電壓。

3）入射波u1為100V，由架空線（Z1=500歐）進入一電纜（Z2=50歐），求折射波u2及反射波uf的數值。

50?Z2500?50Z1?Z2500?82(V)Z1??u1?2u1?18(V)uf??500?10050?50?Z12?2Z2u1Z?u2 4）已知某輸電線路的波阻抗Z=400Ω，測得該線路上 A 點的電壓UA = 900kV，電流IA= 1kA。試求該點的前行波電壓Ub 和反行波電壓Uf ? ?If??400??vf?Vb650 Vf250 Ib??400?vb?Ibf?I?1?vf?vb?900???IAbIAf?z???vAfvAb?IAf?IA?IA????vAAbAf?v?v??

試比較電介質中各種極化的性質和特點。

第五篇：高電壓技術 自考復習重點總結

第二章 液體和固體電介質的絕緣特性

電子式極化:電介質中的帶電質點在電場作用下沿電場方向作有限位移。

夾層式極化：由兩層或多層不同材料組成的不均勻電介質，叫做夾層電介質。

電介質的電導:介質在電場作用下,使其內部聯系較弱的帶電粒子作有規律的運動形成電流，即泄漏電流.這種物理現象稱為電導。

“吸收現象”:固體電介質在直流電壓作用下，觀察到電路中的電流從大到小隨時間衰減,最終穩定于某一數值,稱為“吸收現象”。

吸收電流:有損極化所對應的電流，即夾層極化和偶極子極化時的電流，它隨時間而衰減。泄漏電流:絕緣介質中少量離子定向移動所形成的電導電流,它不隨時間而變化.絕緣電阻:介質的電阻R=U/I是隨時間而變化的。通常以到達穩定的泄漏電流的電阻作為介質的絕緣電阻。介質損耗角正切tgδ? 衡量材料本身在電場損耗能量并轉變為熱能的一個宏觀的物理參數稱之為介質損耗角正切。絕緣的老化：固體和液體介質在長期運行過程中會發生一些物理和化學變化，導致其機械和電氣性能的劣化。

一、提高液體電介質擊穿電壓的措施

（1）過濾（2）防潮（3）脫氣（4）覆蓋層（5）絕緣層（6）屏障

二、2.固體電介質的擊穿影響因素

(1).電壓作用時間(2).電場均勻程度與介質厚度(3).電壓種類(4).電壓作用的累積效應(5).受潮

三、提高固體電介質擊穿電壓的措施

(1).改進制造工藝:盡可能清除介質中的雜質,可以通過精選材料、改善工藝、真空干燥、加強浸漬等方法。(2).改進絕緣設計:盡可能使電場均勻

(3).改善運行條件:注意防潮、塵污，加強散熱冷卻

四、電介質絕緣老化的原因

(1)局部放電老化(2)熱老化

(3)機械力的作用

(4)環境的影響

五、為什么用介質損耗角的正切tgδ來表示介損 答：由于:(1).P值與試驗電壓U的高低等因素有關;(2).tgδ是與電壓、頻率、絕緣尺寸無關的量，而僅取決于電介質的損耗特性。

(3)tgδ可以用高壓電橋等儀器直接測量.所以表征介損用介質損失角的正切tgδ來表示，而不是用有功損耗P來表示.第三章 電氣設備絕緣試驗

耐壓試驗(破壞性試驗):試驗所加電壓等價于或高于設備運行中可能受到的各種電壓.一、西林電橋測量時的兩種接線 正接線適用：體積小，重量輕

反接線適用：體積大，重量大，外殼接地

二、西林電橋測量時防止外界電磁場對電橋的干擾措施有哪些？（1）加設屏蔽(消除電容的影響)（2）采用移相電源

（3）倒相法

三、西林電橋測量時注意事項有哪些(1)電橋本體必須加以屏蔽

(2)被試品和標準無損電容器連到電橋本體的引線也要使用屏蔽導線(3)電橋本體接地良好

(4)反接法時,三根引線處于高壓,必須懸空(5)能分開測的試品盡量分開測(6)應保持試品表面干燥

(7)試品設備有繞阻時,應首尾短接起來

試驗變壓器得特點

電壓等級比電力變壓器更高、容量不大，僅單相；工作在電容性負荷下；允許發生短時短路；工作時間短；漏磁通較大；溫度比較低、無散熱要求；絕緣裕度小

工頻高電壓的測試方法有哪些

用靜電電壓表測量工頻電壓的有效值 用球隙進行測量工頻電壓的幅值 用電容分壓器配用低壓儀表 用電壓互感器測量

.直流高壓的獲得有：半波整流回路，倍壓整流回路，串接直流發生器。

直流耐壓試驗的特點：

1、直流下沒有電容電流，要求電源容量很小，加上可以用串級的方法產生高壓直流，所試驗設備可以做得比較輕巧，適合于現場預防性試驗的要求；

2、在直流耐壓試驗時，可以同時測量泄漏電流，并根據其隨電壓變化的特性，判斷絕緣狀況，發現缺陷。

3、直流耐壓實驗比交流耐壓實驗更能發現電機端部的絕緣缺陷；

4、直流耐壓試驗對絕緣的損傷程度比交流耐壓小。

5、由于直流電壓作用下在絕緣內部的電壓分布和交流電壓作用下的電壓分布不同，直流耐壓試驗對交流設備絕緣的考驗不如交流耐壓試驗接近實際運行情況。

6、直流耐壓試驗時，試驗電壓值的選擇是一個重要的問題。

直流高壓的測量

(1)用電壓電阻串聯微安表或高值電壓分壓器。(2)(2)用高壓靜電電壓表測量直流高壓的平均值(3)用球----球間隙測量直流高壓的峰值

沖擊電壓發生器的基本原理：沖擊電壓發生器由一組并聯的儲能高壓電容器，自直流高壓源充電幾十秒鐘后，通過銅球突然經電阻串聯放電，在試品上形成陡峭上升前沿的沖擊電壓波形。沖擊波持續時間以微秒計，電壓峰值一般為幾十kV至幾MV

沖擊電壓的測量方法有哪些

（1）測量球隙（2）分壓器—峰值電壓表（3）分壓器—示波器

對在線監測系統的基本要求

1、監測系統應具有較強的抗干擾能力。

2、監測系統應具有較強的對環境變化的耐受性。3、監測系統不應影響一次設備的正常運行。

4、監測系統的壽命應長于被監測設備的預期壽命。

第四章

線路和繞組的波過程

稱沖擊電暈 當線路受到雷擊或出現操作過電壓時，若導線上的沖擊電壓幅值超過起始電暈電壓時，則在導線上發生電暈，稱沖擊電暈。

2.電暈對導線上波過程的影響

(1).使導線的耦合系數增大：當導線上出現電暈以后，相當于增大了導線的半徑，因而與其他導線間的耦合系數增大了

(2).使導線的波阻抗和波速減小：出現電暈后導線對地電容增大，導線的波阻抗和波速將下降。(3).使波在傳播過程中幅值衰減，波形畸變

三相繞組中的波過程

(1).中性點接地的星形接線

當變壓器高壓繞組是中性點接地的星形接線時，都可看作與單相繞組的波過程相同。(2).中性點不接地的星形接線

當沖擊電壓波單相入侵時，因為繞組對沖擊波的阻抗遠大于線路波阻抗，故可認為在沖擊波作用下另外兩相繞組的端點是接地的。(3).三角形接線

三角形接線的三相變壓器，當沖擊電壓波沿單相入侵時，同樣因為繞組對沖擊波的阻抗遠大于線路波阻抗，故其它兩相兩端點相當于接地。

沖擊電壓在繞組間的傳遞

當單擊電壓開始回到一次繞組時，因電感中電流不能突變，一、二次繞組向低壓繞組傳播的途徑有兩個：一個是通過靜電感應的途徑；另一個是通過電磁感應的途徑。

第六章 輸電線路的防雷保護

雷擊架空線路的四種可能

1塔頂及塔頂附近避雷線 ,2檔距中央的避雷線, 3導線, 4線路附近地面

雷過電壓的種類 直擊雷過電壓 ,2 感應雷過電壓

雷擊輸電線路的后果

1短路接地故障, 2 雷電波侵入變電所，破壞設備絕緣，造成停電事故

衡量輸電線路防雷性能的兩個指標： 1 耐雷水平, 2 雷擊跳閘率

感應過電壓的兩個主要組成部分 1 靜電分量電磁分量

線路雷電事故的形成過程 雷電流過電壓作用下，線路絕緣發生閃絡； 2 沖擊閃絡轉變為穩定的工頻電弧，引起跳閘。

輸電線路的防雷措施 1.架設避雷線

作用：

防止雷直擊于導線；

對雷電流有分流作用，使塔頂電位下降；

對導線有耦合作用，降低雷擊桿塔時絕緣子串

上電壓；

對導線有屏蔽作用，可降低導線上感應電壓

2、降低桿塔接地電阻

土壤電阻率低的地區，應充分利用鐵塔、鋼筋混凝土桿的自然接地電阻

土壤電阻率高的地區，可采用多根放射形接地體或連續伸長接地體以及垂直接地電極等措施

3、架設耦合地線： 在降低桿塔接地電阻有困難時，在導線下方架設一條接地線。它具有分流作用，又加強了避雷線對導線的耦合。運行經驗表明，該措施可降低雷擊跳閘率50％左右

4、采用不平衡絕緣方式：針對同桿并架雙回線路，一回普通絕緣，一回加強絕緣

5、采用消弧線圈接地方式：適用110kV及以下電壓等級電網，可使大多數雷擊單相閃絡接地故障被消弧線圈消除，不至發展為持續工頻電弧。我國的運行經驗表明，該措施可使雷擊跳閘率降低1/3左右

6、裝設自動重合閘裝置：我國110kV及以上線路重合閘成功率達75～95％

7、加強絕緣：對個別大跨越、高桿塔，落雷機會多等情況，可增加絕緣子片數

8、安裝線路避雷器

第七章 發電廠和變電所的防雷保護

發電廠、變電所遭受雷害的兩個方面： 一是雷直擊于發電廠、變電所

二是雷擊輸電線后產生的雷電波侵入發電廠、變電所

反擊 避雷針與被保護的配電構架或設備之間空氣間隙被擊穿

發電廠、變電所的直擊雷保護 1.獨立避雷針

2.構架避雷針：適用110kv及以上變電所

構架避雷針注意事項

1為確保主變壓器的絕緣免受反擊的威脅，要求在裝置避雷針的構架附近埋設輔助集中接地裝置，且避雷針與主接地網的地下連接點到變壓器接地線到主接地網的地下連接點，沿接地體的距離不得小于15米； 2.在變壓器的門型構架上，不允許裝避雷針

變電所的進線段保護保護目的

為使變電所內避雷器能可靠地保護電氣設備，限制流經避雷器的電流幅值不超過5kA、限制侵入波陡度α不超過一定的允許值

直配電機的防雷措施

(1).避雷器保護 降低侵入波幅值

(2).電容器保護

限制侵入波陡度α和降低感應雷過電壓

(3).電纜段保護（進線段保護）限制流經FCD型避雷器中的雷電流使之小于3kA(4).電抗器保護 在雷電波侵入時抬高首端沖擊電壓，使安裝在電纜首端的避雷器放電

第八章 電力系統的工頻過電壓

內部過電壓的定義 電力系統中由于斷路器操作、故障發生及消失或其它原因，使系統參數發生變化，引起電網內部電磁能量轉化或傳遞所造成的電壓升高

內部過電壓的特點

1過電壓的能量來源于系統本身，其幅值與系統標稱電壓成正比，用Kn表征過電壓的高低 2影響因數有系統結構、中性點運行方式、元件的性能參數、故障性質及操作過程等

3系統參數變化的原因是多種多樣的，因此內部過電壓的幅值、振蕩頻率、持續時間不相同

內部過電壓的分類 操作過電壓

因操作或故障引起的暫態電壓升高 暫時過電壓

暫態電壓后出現的持續時間較長的工頻電壓升高或諧振現象，過電壓具有穩態性質 工頻過電壓

在正常或故障時出現幅值超過最大工作相電壓、頻率為工頻或接近工頻的電壓升高，或稱工頻電壓升高

4諧振過電壓

由于操作或故障使系統電感元件與電容元件參數匹配時，發生諧振，產生過電壓

工頻過電壓 在正常或故障時，電力系統中所出現的幅值超過最大工作相電壓、頻率為工頻（50Hz）的過電壓稱為工頻過電壓

工頻過電壓的分類 空載長線路的電容效應

當首端的輸入阻抗為容性，計及電源內阻抗的影響(感性)時，不僅使線路末端電壓高于首端，而且使線路首、末端電壓高于電源電動勢 不對稱接地故障

以單相接地故障最為常見，且引起的工頻電壓升高也最嚴重 3 負荷突變 斷路器跳閘前輸送負荷的大小、空載長線路的電容效應、發電機勵磁系統及電壓調整器的特性、原動機調速器及制動設備的惰性

工頻過電壓特點

（1)它的大小會直接影響操作過電壓的實際幅值

（2）它的大小會影響保護電器的工作條件和保護效果（3）持續時間長，對設備絕緣及其運行性能有重大影響 分析結論

（1）工頻過電壓就其過電壓倍數的大小來講，對系統中正常絕緣的電氣設備一般不夠成危險（2）對于超高壓系統，決定電氣設備的絕緣水平將起愈來愈大的作用

討論工頻過電壓的意義 直接影響操作過電壓的幅值 持續時間長的工頻電壓升高仍可能危及設備的安全運行（油紙絕緣局放、絕緣子污閃、電暈等）在超高壓系統中，為降低電氣設備絕緣水平，不但要對工頻電壓升高的數值予以限制，對持續時間也給予規定 母線側1.3p.u.線路側1.4p.u.500kV空載變壓器1.3p.u.允許持續1min 500kV并聯電抗器1.4p.u.允許持續1min 4決定避雷器額定電壓（滅弧電壓）的重要依據 3、6、l0kV系統

工頻電壓升高可達系統最高運行線電壓的1.1倍，避雷器額定電壓規定為系統最高運行線電壓的1.1倍，稱為110％避雷器 35~60kV系統，工頻電壓升高可達系統最高運行線電壓，避雷器額定電壓規定為系統最高運行電壓的100％，稱為100％避雷器 110、220kV系統，工頻電壓升高可達系統最高電壓的0.8倍，避雷器額定電壓按系統最高電壓的80％確定，稱為80％避雷器

330kV及以上系統，輸送距離較長，計及長線路的電容效應時，線路末端工頻電壓升高可能超過系統最高電壓的80％，則根據安裝位置的不同分為：電站型避雷器（即80％避雷器）及線路型避雷器（即90％避雷器）兩種

空載線路的電容效應線路末端電壓最高

線路長度L越長，末端電壓升得越高。但由于受線路電阻和電暈損耗的限制，一般不會超過2.9倍

工頻電壓及其影響因素 與電源容量有關，電源容量越小工頻電壓升高越嚴重 通過補償電容電流，可削弱電容效應以降低工頻過電壓,加裝并聯電抗器

第九章 操作過電壓

操作過電壓一般特征

1、持續時間比較短

2、其幅值與系統相電壓幅值有一定倍數關系

3、其幅值與系統的各種因素有關，有強烈的統計性

4、依據系統的電壓等級不同，顯示重要性也不同

5、在超高壓系統中，它是決定系統絕緣水平依據之一

間隙電弧接地過電壓

產生原因 在中性點不接地系統中，當一相發生故障時，故障點的電弧熄滅和重燃（稱之為間隙性電弧）引起電磁暫態的振蕩過渡過程而引起的過電壓。（稱之為間隙電弧接地過電壓）

影響因素(1)電弧熄滅與重燃時的相位（2）系統的相關參數（3）中性點接地方式

限制措施 中性點安裝消弧線圈

當故障相接地，非故障相電流應包括原先通過的電容電流加上流過消弧線圈上電流，兩者相位反向，使接地點電流（稱經消弧線圈補償后的殘流）減少到足夠少，使接地電弧很快熄滅且不易重燃

消弧線圈的補償度 是消弧線圈電感電流補償系統對地電容電流的百分數 有三種運行狀態：欠補償 全補償 過補償

空載線路分閘過電壓

產生原因

在切除空載線路時，斷路器觸頭間的電弧重燃

影響因素（1）斷路器的性能（2）母線出線數（3）線路負載及電磁式電壓互感器（4）中性點接地方式 限制措施（1）提高斷路器滅弧性能（2）采用帶并聯電阻的斷路器

空載線路合閘過電壓

產生原因 在計劃性合閘或自動重合閘時，由于系統中儲能元件存在，狀態的改變將引起振蕩型的過渡過程。產生的物理過程（1）計劃性合閘（2）自動重合閘

影響因素（1）合閘相位（2）線路殘余電壓的大小與極性

限制措施（1）采用帶并聯電阻的斷路器

(2)消除和削弱線路殘余電壓（3）同步合閘（4）安裝避雷器

切除空載變壓器過電壓

產生原因 空載變壓器切除前流過空載變壓器的電流很小，當斷路器在切除相對很小的空載勵磁電流時，使空載電流未到零之前就發生熄弧（稱為空載電流的突然“截斷”），由于這一“載斷”，使載斷前的磁場能量全部轉變為電場能量，從而產生空載變壓器過電壓 物理過程 可用能量守恒原理分析

影響因素 1 與空載電流截斷值以及變壓器自振頻率有關 2與斷路器滅弧性能有關 3 與變壓器引線電容大小有關 限壓措施

主要采用閥型避雷器

第十章 鐵磁諧振過電壓

諧振過電壓

定義 具有電感電容等元件的電力系統可以構成一系列不同自振頻率的振蕩回路，當系統進行操作或發生故障時，某些振蕩回路就有可能與外加電源發生諧振現象，導致系統中某些部分(或設備)上出現過電壓，這就是諧振過電壓。

特點 1 諧振是一種周期性或準周期性的運行狀態，直到破壞諧振的條件出現 2 諧振過電壓的嚴重性既取決于它的幅值，也取決于它的持續時間

3諧振過電壓危及電氣設備的絕緣持續的過電流燒毀小容量的電感元件;4還影響保護裝置的工作條件，如避雷器的滅弧條件

5系統中的有功負荷是阻尼振蕩和限制諧振過電壓的有利因素

6對應三種電感參數，在一定的電容參數和其他條件的配合下，可能產生三種不同性質的諧振現象

分類 1線性電感

線性諧振

2參數諧振 鐵磁諧振

3周期性變化的電感 非線性電感

線性諧振 諧振回路由不帶鐵芯的電感元件（如輸電線路的電感、變壓器的漏感）或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件（如消弧線圈，其鐵芯中有氣隙）和系統中的電容元件所組成。在正弦電源作用下，系統自振頻率與電源頻率相等或接近時，可能產生線性諧振

非線性諧振（鐵磁諧振）諧振回路由帶鐵芯的電感元件（如空載變壓器、電壓互感器）和系統的電容元件組成。因為鐵芯電感元件的飽和現象，使回路的電感參數是非線性的，在滿足一定諧振條件時，會產生鐵磁諧振

C?非線性諧振主要特點（1）對于一定的 L0 值當

1?L20

都可能產生鐵磁諧振

（2）諧振一旦激發，將發生相位反傾現象，并產生過電壓和過電流（3）鐵芯的飽和會限制過電壓的幅值

幾種常見的諧振過電壓

1、傳遞過電壓

1)當系統中發生不對稱接地故障或斷路器不同期操作時，可能出現明顯的零序工頻電壓，通過靜電和電磁耦合在相鄰輸電線路之間或變壓器繞組之間產生工頻傳遞現象 2)若與接在電源中性點的消弧線圈或電壓互感器等鐵磁元件組成諧振回路，還可能產生線性諧振或鐵磁諧振傳遞過電壓

發生于中性點絕緣或經稍弧線圈接地的電網中

通過靜電耦合和電磁耦合，在變壓器的不同繞組之間或相鄰的輸電線路之間發生電壓的傳遞 耦合回路在不利參數配合下將出現線性或鐵磁諧振過電壓

2、斷線引起的鐵磁諧振過電壓 斷線后非全相運行，可能組成多種串聯諧振回路，回路中的電感可以是電網中空載或輕載運行的負載變壓器的勵磁電感以及消弧線圈的電感，回路中的電容可以是導線對地和相間的部分電容，電感線圈對地雜散電容

3、電磁式電壓互感器飽和引起的諧振過電壓 電網出現某些擾動，如電壓互感器的突然合閘、瞬間單相弧光接地使健全相電壓突升至線電壓、故障相接地消失時可能有電壓的突然上升，在這些暫態中的涌流使電壓互感器三相電感飽和，且飽和程度不同，電網三相對地阻抗明顯不同，此時與設備電容或對地電容構成諧振回路，可能激發起各種諧波諧振

限制斷線過電壓措施：(1)保證斷路器的三相同期動作，不采用熔斷器(2)加強線路的巡視和檢修，預防發生斷線

(3)斷路器操作后有異常情況，可立即復原，并進行檢查

(4)在中性點接地電網中，操作中性點不接地的負載變壓器時，應將變壓器中性點臨時接地。

參數諧振 諧振回路由電感參數作周期性變化的電感元件（如凸極發電機的同步電抗在Xd~Xq的周期性變化）和系統的電容元件（如空載長線）組成回路，當參數配合時，通過電感的周期變化，不斷向諧振系統輸送能量，將會造成參數諧振過電壓

第十一章電 力系統的絕緣配合

絕緣配合 根據設備在電力系統中可能承受的各種電壓，并考慮過電壓的限制措施和設備的絕緣耐受強度，把作用于電氣設備上的各種電壓所引起的絕緣損壞降低到經濟上和運行上所能接受的水平

設備絕緣水平指該設備可以承受（不發生閃絡、擊穿或其他損壞）的試驗電壓標準 它是由長期最大工作電壓、大氣過電壓、內過電壓三因素中最嚴格的一個來決定

設備絕緣水平決定 220kv及以下系統：主要由大氣過電壓來決定 一般用1min工頻耐壓試驗代替雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗 超高壓系統： 雖然內過電壓成為主要矛盾，但通過內過電壓保護措施已限制到一定水平，所以仍由大氣過電壓來決定 對超高壓電氣設備規定了操作波試驗電壓

線路絕緣水平的確定 主要確定線路絕緣子串的長度和確定線間及導線與桿塔之間的空氣間隙

BIL電氣設備絕緣耐受大氣過電壓(即雷電沖擊電壓)的能力稱為電氣設備的基本沖擊絕緣水平(BIL)

SIL電氣設備絕緣耐受操作過電壓(即操作沖擊電壓)的能力稱為電氣設備的操作沖擊絕緣水平(SIL)