第一篇：高電壓工程基礎概念總結

第一章 電介質的基本電氣特性

1、絕緣材料：即在高電壓工程中所用的各種電介質，又稱絕緣介質。絕緣的作用：是將不同電位的導體以及導體與地之間分隔開來，從而保持各自的電位。

2、電介質的基本電氣特性：極化特性，電導特性，損耗特性，擊穿特性。它們的基本參數分別是相對介電常數ε，電導率γ，介質損耗因數tgδ，擊穿電場強度Eb。

3、電介質的極化：在外電場的作用下，電介質中的正、負電荷將沿著電場方向作有限的位移或者轉向，從而形成電矩的現象。

4、極化的基本形式：電子式極化，離子式極化，偶極子式極化，空間電荷極化，夾層極化。

5、吸收現象：直流電壓U加在固體電介質時，通過電介質中的電流將隨著時間而衰減，最終達到某一穩定值的現象。

6、電介質的電導是離子式電導，其電導隨著溫度的上升而上升；金屬的電導是電子式電導，其電導隨著溫度的上升而下降。

7、電介質的電導在工程實際中的意義：(1)在絕緣預防性試驗中，通過測量絕緣電阻和泄露電流來反映絕緣的電導特性，以判斷絕緣是否受潮或存在其他劣化現象。(2)對于串聯的多層電介質的絕緣結構，在直流電壓下的穩態電壓分布與各層介質的電導成反比。(3)表面電阻對絕緣電阻的影響使人們注意到如何合理地利用表面電阻。

8、電介質的損耗：分電導損耗和極化損耗。極性液體介質tgδ隨溫度和頻率變化的曲線就從這兩個損耗上說。總趨勢：先增大，后減小，最后再增大。其中電導損耗一直增大，極化損耗先增大，最后一直減小。

第二章 氣體放電的基本理論

1、氣體中帶電粒子產生和消失的形式：碰撞電離，光電離，熱電離，表面電離。

2、氣體去電離的基本形式：(1)帶電粒子向電極定向運動并進入電極形成回路電流，從而減少了氣體中的帶電離子。(2)帶電粒子的擴散。(3)帶電粒子的復合。(4)吸附效應。將吸附效應也看做是一種去電離的因素是因為：吸附效應能有效地減少氣體中的自由電子數目，從而對碰撞電離中最活躍的電子起到強烈的束縛作用，大大抑制了電離因素的發展。

3、湯遜放電實驗的過程：(1)線性段oa(2)飽和段ab(3)電離段bc(4)自持放電段c點以后。

4、電子崩：指電子在電場作用下從陰極奔向陽極的過程中與中性分子碰撞發生電離，電離的結果產生出新的電子，新生電子又與初始電子一起繼續參加碰撞電離，從而使氣體中的電子數目由1變2，又由2變4急劇增加，這種迅猛的發展的碰撞電離過程猶如高山上發生的雪崩，因此被形象的稱之為電子崩。

?d5、自持放電條件：γ（e-1）≥1；巴申定律：Ub=f(pd)，假設d或者p任意一個不變，改變另外一個因素p或者d，都會導致氣隙的擊穿電壓Ub增大。

6、流注理論與湯遜理論的不同：流注理論認為電子的碰撞電離和空間光電離是形成自持放電的主要因素，并特別強調空間電荷對電場的畸變作用；而湯遜理論則沒有考慮放電本身所引發的空間光電離對放電過程的重要作用。

7、形成流注放電的條件：初始電子崩頭部的空間電荷數量必須達到某一臨界值，才能使電場得到足夠的畸變和加強，并造成足夠的空間光電離，一般認為當ad≈20即可滿足條件。

8、極不均勻電場中氣隙放電的重要特征：電場越不均勻，其電暈起始電壓越低，擊穿電壓也越低。不均勻電場氣隙的電暈起始電壓低于其擊穿電壓。

9、極不均勻電場中氣隙的極性效應：(1)正極性：電暈起始電壓相對較高，擊穿電壓較低。(2)電暈起始電壓相對較低，擊穿電壓較高。

第三章 氣體電介質的擊穿特性

1、常見的電壓類型：工頻交流電壓、直流電壓、雷電沖擊電壓、操作沖擊電壓。2、50%擊穿電壓：在氣隙上加N次同一波形及峰值的沖擊電壓，可能只有幾次發生擊穿，這時的擊穿概率P=n/N，如果增大或減小外施電壓的峰值，則擊穿電壓也隨之增加或減小，當擊穿概率等于50%時電壓即稱為氣隙的50%擊穿電壓。

3、伏秒特性：工程上用氣隙擊穿期間出現的沖擊電壓的最大值和放電時間的關系來表征氣隙在沖擊電壓下的擊穿特性，稱為伏秒特性。把這種表示擊穿電壓和放電時間關系的“電壓-時間”曲線稱為伏秒特性曲線。伏秒特性在絕緣配合中有重要的實用意義，如用作過電壓保護的設備(避雷器或間隙)，則要求其伏秒特性盡可能平坦，并位于被保護設備的伏秒特性之下，且二者永不相交，只有這樣保護設備才能做到保護可靠，被保護設備才能免遭沖擊過電壓的侵害。

4、操作沖擊電壓下氣隙擊穿的特點：(1)操作沖擊電壓波形對氣隙擊穿電壓的影響。(2)氣隙操作沖擊電壓有可能低于工頻擊穿電壓。(3)長間隙操作沖擊擊穿特性的飽和效應。(4)操作沖擊擊穿電壓的分散性大。

5、均勻電場氣隙在穩態電壓下的擊穿特性：直流、工頻交流和沖擊電壓作用下的擊穿電壓相同，放電分散性也很小，擊穿電壓與電壓作用時間基本無關。

6、在大氣條件下，氣隙的擊穿電壓隨δ的增大而升高，U=δUo（適用條件：間隙d≤1m的電場均適用）。溫度升高，海拔高度升高，均會導致氣隙擊穿電壓升高。

7、提高氣隙擊穿電壓的方法：(1)改善電場分布(2)采用絕緣屏障(3)采用高氣壓(4)采用高抗電強度氣體(5)采用高真空。

8、SF6優異的絕緣性能只有在比較均勻的電場中才能得到充分的發揮，因此，在進行充SF6氣體的絕緣結構設計時應盡可能設法避免極不均勻電場情況。SF6氣體絕緣結構的絕緣水平是由負極性電壓決定的。

9、電暈放電：是極不均勻電場中特有的一種氣體自持放電形式，當高幅值的沖擊電壓波作用于導線時，使得導線周圍的電場強度超過空氣的擊穿場強時導線周圍空氣會發生局部擊穿的現象。

電暈放電取決于電極外氣體空間的電導，即外加電壓、電極形狀、極間距離、氣體的性質和密度等。電暈放電的作用：增大了導線間的耦合系數，削弱了來波的幅值和陡度。

10、電暈放電的效應：(1)具有聲、光、熱等效應。(2)在尖端或電極的某些凸起處，電子和離子在局部強電場的驅動下高速運動并與氣體分子交換動量，形成所謂的電風，引起電極或導線的振動。(3)電暈產生的高頻脈沖電流會造成對無線電的干擾。(4)在空氣中產生臭氧及NO等，在其他氣體中也會產生許多化學反應。所以電暈是促使有機絕緣老化的重要因素之一。(5)上述電暈的某些效應也有可利用的一面。

11、降低導線表面場強的方法：(1)增大線間距離D(2)增大導線半徑r，通用辦法是采用分裂導線。

12、現代緊湊型輸電線路的基本原理：采用分裂導線在保持同樣截面條件下，導線表面積比單導線時增大，但導線的電容和電荷都增加的很少，這就使導線表面場強得以降低；同時通過對分裂導線的合理布置，還可以有效改善線路參數，增大線路電容，減小線路電感，視線阻抗匹配，達到提高線路輸送功率的目的。

13、污穢閃絡：當大氣濕度較高時，絕緣子表面污穢塵埃被濕潤，表面電導劇增，使絕緣子在工頻和操作沖擊電壓下的閃絡電壓大大降低，甚至可以在其工作電壓下發生的閃絡。

14、防止絕緣子污穢閃絡的措施：(1)采用適當的爬電比距。(2)選用新型的合成絕緣子。(3)定 期對絕緣子進行清掃，或采取帶電水清洗的方法。(4)在絕緣子表面涂憎水性的防污涂料，使絕緣子表面不易形成連續的水膜。(5)采用半導體釉絕緣子。(6)加強絕緣或使用大爬電距離的所謂的防污絕緣子。

第四章 固體電介質和液體電介質的擊穿特性

1、固體電介質的擊穿方式：電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿。

2、電擊穿的特點是擊穿電壓與周圍環境溫度無關，與電壓作用時間關系不大，介質發熱不顯著，而電場均勻程度對擊穿電壓影響很大，電擊穿所需的電場強度比較高。

3、熱擊穿的特點：擊穿電壓隨環境溫度的升高呈指數規律下降，擊穿電壓直接與介質的散熱條件相關。加壓時間短，熱擊穿電壓降升高。

4、影響固體電介質擊穿電壓因素：電壓作用時間、電場均勻程度、溫度、受潮、累積效應。

5、固體電介質的老化：(1)電老化。分電離性老化、電導性老化、電解性老化。(2)熱老化。

6、影響液體電介質擊穿電壓因素：水分及其它雜質、電壓作用時間、電壓均勻程度、溫度的影響、壓力的影響、絕緣油的老化。

7、延緩絕緣油老化的方法：(1)裝設擴張器。(2)在油呼吸器通道中裝設吸收氧氣和水分的過濾器。(3)用氮氣來排擠出油內吸收的空氣。(4)摻入抗氧化劑，以提高油的穩定性。(5)將已老化的變壓器油進行再生處理。

8、提高變壓器油擊穿電壓的措施：設法減少油中雜質、提高油的品質是首要措施。通常方法有(1)通過過濾提高油的品質。(2)在絕緣結構設計中采用對金屬電極覆蓋一層很薄的固體絕緣層。(3)包絕緣層。(4)采用絕緣屏障。

9、采用組合絕緣的組合原則：(1)由多種介質構成的層疊絕緣，應盡可能使組合絕緣中各層介質所分配到的電場強度與其抗電強度成正比。(2)要注意溫度差異對各層介質的電氣特性和電壓分布的影響，溫度升高，介質電導增大。(3)應盡可能使他們各自的優缺點進行互補，從而使總體的電氣強度得到加強。(4)采用合理工藝，處理好每層介質的接縫及介質與電極界面的過渡處理。

10、小橋理論：在電場力的作用下，液體油中的雜質很容易沿著電場方向極化定向，并排列成雜質小橋，如果雜質小橋貫穿于兩電極之間，由于組成小橋的纖維及水分的電導較大，發熱增加，促使水分汽化，形成氣泡小橋連通兩極，導致油的擊穿。

11、在直流電壓下，各層介質承受的電壓與其電導成反比；在交流和沖擊電壓下，各層介質所分到的電壓則與其介電常數成反比。

第五章 電氣設備絕緣特性的測試

1、絕緣缺陷：分為(1)集中性的缺陷，如絕緣子瓷質開裂、發電機擠壓破裂；(2)分布性的缺陷，如絕緣材料老化、受潮。

2、測量介質損耗角正切用交流電源，測量吸收比用直流電源。

3、測量介質損耗因數tgδ的值是判斷電氣設備絕緣狀態的一種靈敏有效的方法，tgδ的數值能夠反映絕緣的整體劣質或受潮以及小電容試品中的嚴重局部缺陷，但對大型設備絕緣中的局部缺陷卻不能靈敏發現，此時應對其進行分解實驗，分別測量各部分的值。

第八章 線路和繞組的波過程

1、過電壓：超過設備最高運行電壓而對絕緣有危害的電壓升高。分為雷電過電壓和內部過電壓。

2、彼德遜法則：將阻抗Z1和Z2作為集中參數處理后，可畫出與之相應的等值集中參數電路如圖所示，等值電路圖中電源電動勢為入射電壓Uq1的兩倍，等值集中參數電路的內阻為入射波所經過的波阻抗Z1，Z2作為負載電阻。??

3、彼德遜法則的條件：(1)波沿分布參數的線路射入。(2)波在該節點只有一次折、反射過程。

?Z1?Z2??Z2?Z1????

4、串聯電感起到削弱來波陡度的作用，串聯電感后的的陡度為 2*Uo*Z2/L

Z1?Z2?

5、并聯電容起到削弱來波陡度的作用，并聯電容后的的陡度為 2*Uo/(C*Z1)???1??

6、改善變壓器繞組的起始電壓分布的方法：(1)增加電容環(2)采用糾結式繞組(3)在線餅之間插入附加??2Z2導線的縱向補償法。

7、變壓器繞組的內部保護：即是在變壓器的內部結構上采取保護措施，減少暫態震蕩。其關鍵是改善變壓器繞組的起始電壓分布，使繞組的始態電位分布盡量接近穩態電位分布，從而降低繞組對地過電壓和最大電位梯度。

8、入口電容Cr：變壓器繞組的入口電容Cr等于繞組單位長度的對地電容Co和單位長度縱向互電容Ko的幾何平均值。即Cr=sqrt(Ko*Co)=根號下(K*C)

第九章 雷電參數及防雷裝置

1、雷電放電三階段：(1)先導放電階段(2)主放電階段(3)余光放電階段。

2、主放電階段的特點：主放電存在的時間極短；電流極大。

3、避雷針和避雷線的作用：將雷電吸引到自身上來，并將其安全導入地中，從而使其附近的建筑和設備免遭直接雷擊。

4、避雷針保護范圍：當hx≥h/2時，rx=(h-hx)P；當hx＜h/2時，rx=(1.5h-2hx)P

5、避雷器是一種普遍采用的侵入波保護裝置，它是一種電壓限制器。

6、避雷器保護裝置的基本要求：(1)保護裝置的沖擊放電電壓Ub應低于被保護設備絕緣的沖擊耐壓值。(2)放電間隙應有平坦的伏秒特性曲線和盡可能高的滅弧能力。

7、排氣式避雷器的主要缺點：(1)伏秒特性太陡，且放電分散性較大，難以和被保護設備實現合理的絕緣配合。(2)排氣式避雷器動作后會產生高幅值的截波，對變壓器的縱絕緣不利。

8、氧化鋅避雷器的優點：(1)結構簡單，并具有優異的保護特性。(2)耐重復動作能力強。(3)通流容量大。(4)造價較低，技術經濟效益顯著。

9、接地種類：(1)工作接地(2)保護接地(3)防雷接地。

10、接地電阻主要是指接地體與零電位之間的土壤的電阻。

11、沖擊接地電阻的兩種效應：(1)火花效應(2)電感效應。

第十章 輸電線路的防雷保護

1、輸電線路防雷性能的重要指標：耐壓水平和雷擊跳閘率。

2、雷電過電壓的兩種形式：感應雷過電壓，直擊雷過電壓。

3、電壓分量：塔頂電位，橫擔電位，導線電位。

4、建弧率η：由沖擊閃絡轉變為穩定工頻電弧的概率。

5、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(4)采用中性點非有效接地方式(5)加強線路絕緣(6)采用不平衡絕緣方式(7)架設自動重合閘(8)采用線路用避雷器。

6、架設避雷器的作用：其主要作用是防止雷直擊導線；同時在雷擊塔頂時起分流作用，可以減小塔頂電位；對導線有耦合作用，可以降低絕緣子串上的電壓；對導線有屏蔽作用，可以降低導線上的感應過電壓。

第十一章 發電廠和變電站的防雷保護

1、安裝避雷針(線)的注意事項：

答案一：在發電廠和變電站的建筑物及露天配電裝置中，必須加裝多跟避雷針(線)，并可靠接地，以防止直擊雷的危害。同時要注意，雷擊避雷針(線)時，高達上百千安的雷電流流經接地線引下線，會在接地電阻Ri和避雷針鐵塔本身的電感上產生壓降，所以被保護物不能與避雷針靠的太近，以免發生反擊現象。答案二：(1)獨立避雷針應距道路3m以上，否則應鋪碎石或瀝青路面，以保證人身不受跨步電壓的危害。(2)嚴禁將架空照明線、電話線、廣播線及天線等裝在避雷針上或其構架上。(3)發電廠主廠房上一般不裝設避雷針，以免發生感應或反擊，使繼電保護誤動作或者造成絕緣損壞。(4)列車電站的電氣設備裝在金屬車廂內，受到車廂一定程度的屏蔽作用，但因發電機的絕緣較弱，雷擊車廂時可能發生反擊事故。(5)110KV及以上的配電裝置，可以將線路的避雷線引導出線門型構架上，但土壤電阻率大于1000Ω·m的地區，應裝設集中接地裝置。

2、電機防雷的特點：(1)電機的沖擊絕緣強度低。(2)保護電機用的磁吹式避雷器FCD的沖擊放電電壓及殘壓不夠低。(3)要求限制來波陡度。

3、直配電機防雷保護措施：(1)發電機出線母線上裝一組氧化鋅避雷器或FCD避雷器，以限制侵入波幅值，取其3kA下的殘壓與電機的絕緣水平相配合。(2)在發電機的電壓母線上裝一組并聯電容器C，以限制侵入波陡度a和降低感應過電壓。(3)采用進線段保護，限制流經FCD中的雷電流，使之小于3kA。(4)發電機中性點有引出線時，中性點加裝避雷器保護，否則需加大母線并聯電容器以進一步降低侵入波陡度。

4、母線裝設并聯電容器的作用：限制母線上的沖擊波陡度，降低感應過電壓，起到分擔部分感應電荷的作用，保護了電機繞組的匝間絕緣和可靠地限制感應過電壓。

5、進線段：對于全線有避雷線的線路，在1-2km進線上加強保護措施，如減小避雷線的保護角α及桿塔的接地電阻Ri，提高這段進線的耐雷水平，以減少在這段進線內繞擊和反擊導線的概率，這段進線稱為進線段。

6、進線段的作用：有了進線段之后，在進線段首端及以外遭受雷擊時，由于進線段導線波阻抗的作用，限制了流過避雷器的雷電流幅值；此外，由于導線上沖擊電暈的作用，使沿導線的來波陡度大為降低。

7、配電變壓器的保護四點接地：構成變壓器高壓側FS的接地端點、低壓繞組的中性點和變壓器鐵殼三點聯合接地；低壓避雷器的接地端直接同變壓器鐵殼連接共同接地。

8、正變換：指雷直擊于低壓線或者低壓線遭受感應雷，此時通過電磁耦合，將低壓側過電壓按變比關系傳到高壓側，由于高壓側絕緣的裕度比低壓側小，會損壞高壓側繞組。

9、反變換：指雷擊高壓線路或者高壓線路遭受感應雷，高壓側避雷器動作，沖擊大電流在接地電阻上產生壓降IR，此電壓將同時作用于低壓繞組的中性點上，而低壓側出線相當于經不大的導線波阻接地，因此IR的絕大部分都加在低壓繞組上，經過電磁耦合，在高壓繞組上同樣會按變比關系感應出過電壓。

10、電纜段的作用：當雷電流使排氣式避雷器FE放電后，由于FE無殘壓，使電纜芯線與金屬護層短路，由于高頻趨膚效應，使雷電流從芯線轉移到金屬護層上，從而大大降低了母線沖擊電壓和流過FCD的沖擊電流。

第二篇：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)。

第三篇：高電壓考試總結

名詞解釋：

1、電暈放電在極不均勻場中，隨著間隙上所加電壓的升高，在大曲率電極附近很小范圍的電場足以使空氣發生游離，而間隙中大部分曲域電場仍然很小。在大曲率電極附近很薄的一層空氣中將具有自持放電條件，而放電僅局限在大曲率電極周圍很小范圍內，整個間隙沿未被擊穿。這種放電現象稱為電暈放電。

2、伏秒特性

用氣隙上出現的電壓最大值與放電時間的關系來表征氣隙沖擊電壓擊穿特性。

3、沿面放電（沿面閃絡)：固體介質和空氣的分界面上出現沿著固體介質表面發展的氣體放電現象。（多發生在絕緣子、套管與空氣的分界面上）

4、局部放電：高壓電氣設備的絕緣內部總是存在一些缺陷 , 如氣泡空隙、雜質等。由于這些異物的電導和介電常數不同于絕緣物，故在外加電場作用下，這些異物附近將具有比周圍更高的場強，有可能引起該處物質產生電離放電現象，稱為局部放電。

5、電氣設備絕緣水平：可以承受(不發生閃絡、擊穿或其他損壞）的試驗電壓標準。

6、彼德遜法則：要計算節點 A 的電流電壓，可把線路 1 等值成一個電壓源，其電動勢是入射電壓的 2 倍 2u 1q(t)，其波形不限，電源內阻抗是 Z 1 ；

7、雷電日（雷電小時）是指一年中有雷電的日數（小時數），在一天或一小時內只要聽到雷聲就作為一個雷電日活一個雷電小時

8、地面落雷密度：每一雷電日每平方公里地面遭受雷擊的次數。

9、殘壓：指雷電流通過避雷器時在閥片電阻上產生的壓降殘壓。應低于被保護設備沖擊絕緣水平的 20%-25%，太低容易產生截波。

10、滅弧電壓：保證能夠在工頻續流第一次經過零值時滅弧的條件下允許加在避雷器上的最高工頻電壓。

11、保護接地：為了保證人身安全，無論在發、配電還是用電系統中都將電氣設備的金屬外殼接地，以保證金屬外殼固定為地電位。

12、工作接地：工作接地是根據電力系統正常運行方式的需要而設置的接地，如中性點接地。

13、防雷接地：針對防雷需要而設置的裝置

14、跨步電壓：人的兩腳著地點之間的電位差

15、接觸電壓是指人所站立的地點與設備之間的電位差

16、耐雷水平：雷擊線路絕緣不發生閃絡的最大雷電流幅值 , 以 kA 為單位。

17、雷擊跳閘率：每 100km 線路每年由雷擊引起跳閘次數。這是衡量線路防雷性能的綜合指標。

18、絕緣配合：根據電氣設備在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性能后來確定電氣設備的絕緣水平，以便把作用于電氣設備上的各種電壓（正常工作電壓及過電壓）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。其核心問題為確定設備的絕緣水平。

19、耐壓試驗:指模擬設備在運行過程中實際可能碰到的危險的過電壓情況，對絕緣加上與之等價的高電壓來進行試驗，從而考慮絕緣的耐電強度 問答題：波阻抗與電阻的區別：分布參數線路的波阻抗與集中參數電路的電阻有相同的量綱，但物理意義上有著以下幾點本質的不同：1波阻抗表示向同一方向傳播的電壓波和電流波之間比值的大小.2電磁波通過波阻抗為 Z 的無損線路時，其能量以電磁能的形式儲存于周圍介質中，而不像通過電阻那樣被消耗掉。3如果導線上有前行波，又有反行波，兩波相遇時總電壓和總電流的比值不再等于波阻抗4波阻抗的數值 Z 只與導線單位長度的電感 L 0 和電容 C 0 有關，與線路長度無關。彼德遜法則的定義及使用范圍：要計算節點 A 的電流電壓，可把線路 1 等值成一個電壓源，其電動勢是入射電壓的 2 倍 2u 1q(t)，其波形不限，電源內阻抗是 Z 1 ；范圍：要求沿均勻無損線入射到節點A，若Z2不是無窮長線路，只要求Z2的反射波還未到A點上述反則成立、相反則不成立 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4 采用不平衡絕緣方式5 裝設自動重合閘6 采用消弧線圈接地方式7 裝避雷器8 加強絕緣 直配電機的防雷措施(1)避雷器保護，主要功能降低侵入波幅值(2)電容器保護，主要功能限制侵入波陡度 α 和降低感應雷過電壓(3)電纜段保護（進線段保護）主要功能限制流經 FCD 型避雷器中的雷電流使之小于 3kA(4)電抗器保護主要功能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 第一章到第四章1.體中帶電質點的產生：碰撞游離(最主要形式)、光游離、熱游離、表面游離。2.帶電質點的消失：帶電質點在電場作用下作定向運動，流入電極，中和電荷、帶電質點從高濃度區域向低濃度區域擴散、帶電質點的復合(帶正、負電荷的質點相遇，發生電荷的傳遞、中和而還原成中性質點的過程)3.湯遜理論：湯遜理論認為電子碰撞電離是氣體放電的主要原因。二次電子主要來源于正離子碰撞陰極，而陰極逸出電子。二次電子的出現是氣體自持放電的必要條件。二次電子能否接替起始電子的作用是氣體放電的判據。湯遜理論主要用于解釋短氣隙、低氣壓的氣體放電。4.流注理論：流注理論認為氣體放電的必要條件是電子崩達到某一程度后，電子崩產生的空間電荷使原有電場發生畸變，大大加強崩頭和崩尾處的電場。另一方面氣隙間正負電荷密度大，復合作用頻繁，復合后的光子在如此強的電場中很容易形成產生新的光電離的輻射源，二次電子主要來源于光電離。留住的形成條件就是流注理論的自持放電條件。考慮了高氣壓、長氣隙情況下不容忽視的若干因素對氣體放電的影響。5.非自持放電：需要依靠外界游離因素支持的放電 6.自持放電：只依靠電場就能維持下去的放電。7.限制電暈最有效的方法是改進電機的形狀，增大電機的曲率半徑(采用均壓環、屏蔽環)；在某些載流量不能滿足要求的場合，采用空心的、薄殼的、擴大尺寸的球面或旋轉橢圓等形式的電極(超高壓輸電線路采用分裂導線)8.極性效應：由于高場強電極極性的不同，而造成的電極電暈起始電壓和間隙擊穿電壓的不同，稱為極性效應。有利于電暈放電，削弱流注。9.雷電標準沖擊電壓波的參數：波前時間/半峰值時間為+1.2/50us或-1.2/50us。10.要求保護設備能可靠地保護被保護設備，保護設備的伏秒特性必須全面低于被保護設備的伏秒特性，且越平坦越好。11.均勻電場(無擊穿極性效應，擊穿時間短擊穿電壓分散性小，直流擊穿電壓、工頻擊穿電壓峰值以及50%沖擊電壓大致相同);稍不均勻電場(一旦出現局部放電，立即導致整個間隙的完全擊穿，電場越不均勻極性效應很不顯著，電場越均勻，同樣的擊穿電壓就越高。球球，球板，圓柱板，同軸圓柱，兩平行圓柱，兩垂直圓柱);極不均勻電場(可出現持續的電暈放電，棒-板，棒-棒)12.擊穿電壓和ps(壓力*距離)成正比，趨于飽和。海拔與擊穿電壓近似成反比。13.提高沿面放電電壓的措施：屏障、屏蔽、表面處理、應用半導體涂料、阻抗調節。14.極化形式：電子式位移極化(無損、一切介質中、時間短、彈性溫度影響極小)；離子式位移極化(無損、彈性、時間比電子式極化稍長、與頻率無關)；偶極子極化(有損、極化介質中、非彈性、時間長、頻率增加而上升)；夾層極化(有損非彈性)15.吸收比和極化指數的定義：試驗中把加壓60s測量的絕緣電阻與15s測量的絕緣電阻的比值稱為吸收比。16.用來解釋含有雜質液體擊穿理論的：小橋理論(由于水和纖維的介電常數非常大，在電場作用下，它們吸收比，沿電場方向排列成雜質“小橋”)17.固體介質的擊穿機理：電擊穿(時間極短、擊穿溫度高，介質溫度不高、擊穿場強與電場均勻程度關系密切、與環境溫度無關)；熱擊穿(與環境溫度有關、與周圍媒質的熱導散熱條件及介質本身導熱系數有關、時間長、擊穿電壓低)；電化學擊穿(產生活性氣體對介質氧化腐蝕、溫升使局部介質損耗增加、切斷分子結構，導致介質破壞)18.非破壞性試驗：測量絕緣電阻及泄露電流、介質損耗、局部放電、色譜分析、X射線及超聲波探測絕緣缺陷。

19.破壞性試驗（指較低電壓下或用其他不損傷絕緣的方法來測定電氣設備絕緣的某些特性及其變化情況，從而判斷在加工制造過程和運輸、運行過程中出現的絕緣缺陷）：工頻耐壓試驗、直流耐壓試驗、沖擊耐壓試驗。20.破壞性試驗在非破壞性試驗之后進行 21.工程上用兆歐表測量絕緣電阻 22.測量tanδ用交流高壓電橋 23.為了消除干擾，措施是遠離干擾源或加屏蔽。對于同頻率的干擾源還可以采用移相法或倒相法來減小或消除測量誤差。(電橋測量消除干擾的方法)24.良好絕緣：tanδ幾乎不隨試驗電壓的升高兒增大；絕緣老化：tanδ高于升壓時相同電壓下的值；絕緣含有氣隙：電壓增加到氣隙游離后，tanδ急劇增大；受潮絕緣：tanδ不能與原數值相重合形成了開口的曲線。

25.在絕緣設備上加上工頻試驗電壓1min，不發生閃絡或擊穿，則認為設備絕緣是合格的。26.試驗變壓器的特點：造成單相，絕緣裕度低，沒有散熱裝置，具有較大的漏抗。27.調壓方式：自耦調壓器調壓和移圈調壓器調壓 28.電容效應：被試品上電壓Uc邊電源電壓U高。29.靜電電壓表：測量直流和交流高壓有效值；球隙：測量直流、交流和沖擊電壓；電容分壓器：測交流電壓 30.直流高壓：通常由交流高壓整流得到的。31.過電壓：雷電過電壓(直擊雷過電壓、感應雷過電壓)、內部過電壓(暫時過電壓(工頻電壓升高、諧振過電壓)、操作過電壓)32.線路波傳播速度_______;線路波阻抗_____。33.電壓折射系數____；反射系數___。34.線路末端開路：反射電壓波等于入射電壓波，末端電壓升高1倍，反射電流波等于入射波的負值，終端電流為零，線路磁場能量全部轉化為電場能量。35.線路末端短路：總電流比入射波電流提高1倍，這是因為入射波到達終點后，全部能量都反射回去成為磁場能量，是電流提高1倍。36.變電所的多條出線是雷電波分流，出線愈多，母線的雷電過電壓愈低。37.為保護電氣設備不受入侵過電壓波的損害，應降低入侵波的陡度。可以采用串聯電感和并聯電容的方法。38.耦合系數K=____，導線間距離愈小，耦合系數愈大，限制過電壓越有利。39.沖擊電暈使行波衰減和變形，所以在變電站的雷電波入侵保護中，設置進線保護段是一個重要措施。40.變壓器繞組初始電壓分布和穩態分布的不同是產生振蕩的原因。一是在繞組首段部位加一些電容環和電容匝；二是在變壓器繞組等值鏈形電路中，增大縱向電容Ko/dx值，使對地電容Codx的作用相對減少，而改善繞組初始電壓分布。41.A相單獨進波或者B相單獨進波，中性點最大電壓均是2Uo/3，而A、B相同時進波，中性點最大電壓可達4Uo/3。三相中性點最大電壓可達首段電壓的2倍。

第五章：

1、為了防止設備遭受直接雷擊，通常采用裝設高于被保護物的避雷器（或避雷線），作用是將雷電吸引到避雷線上并安全地將雷電流引入大地，從而保護設備。

避雷針的保護范圍：要避雷針其保護作用一方面要求避雷針必須很好接地，另一方面要求被保護物體必須處在避雷針能提供可靠屏蔽保護的一定空間范圍內，這就是避雷針的保護范圍。是指被保護物體在此空間范圍內不致遭受直接雷擊 , 是按照保護概率 99.9% 確定的空間范圍。

目前人們主要是設法去躲避和限制雷電的破壞性，基本措施就是加裝避雷針、避雷線、避雷器等防雷保護裝置。避雷針、避雷線用于防止直擊雷過電壓避雷器用于防止沿輸電線路侵入變電所或發電廠的過電壓。

避雷針一般用于保護發電廠和變電所，避雷線主要用保護線路，也可以用于保護發、變電所。

單支避雷針計算保護范圍：_______________ 當 h≤30m時p=1，30m＜h≤120m時p=___

2、避雷器的作用：是限制過電壓一保護電器設備，同時還要提高系統工作的可靠性。基本要求：

1、絕緣強度的合理配。合避雷器與被保護設備的伏秒特性應有合理的配合。在絕緣強度的配合中，要求避雷器的伏秒特性比較平直、分散性小。

2、絕緣強度的自恢復能力。避雷器一旦在沖擊電壓作用下放電，就造成對地短路。隨之工頻短路電流（工頻續流）要流過此間隙，避雷器應當

具有自行截斷工頻續流，恢復絕緣強度的能力，使電力系統得以繼續正常工作

3、避雷器的常用類型有：保護間隙、管型避雷器、閥式避雷器和金屬氧化物避雷器。前兩個都會產生截波，后兩個可作保護內部過電壓

4、普通閥式避雷器工作原理：系統正常工作時，間隙將電阻閥片與工作母線隔離，以免由工作電壓在閥片電阻中產生電流使閥片燒壞。? 當系統中出現過電壓且其幅值超過間隙放電電壓時，間隙擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地，由于間隙放電的伏秒特性低于被保護設備的沖擊耐壓，設備得到保護。? 由于閥片的非線性特性，其電阻在流過大的沖擊電流時變得很小，故閥片上產生的殘壓將得到限制，使其低于被保護設備的沖擊耐壓，設備得到保護； ? 當過電壓消失后，工頻續流受閥片的非線性特性限制而很小，從而可在第一次過零時就將電弧切斷，而使繼電保護來不及動作。

5、普通閥型避雷器型有FS和FZ，FS型適用于配電系統，結構簡單，體積小；Fz型適用于變電站。續流小，殘壓低

6、氧化鋅閥片的優點，無間隙，無續流，電氣設備所受過電壓可以降低（殘壓低），通流容量大

7、電氣設備接地屬于哪一種P141

第六章:

1、中性點直接接地系統有避雷線的線路遭受直擊雷一般有三種情況：雷擊桿塔塔頂； ? 雷擊避雷線檔距中央； ? 雷電繞過避雷線擊于導線

第七章：

1、發電廠、變電所遭受雷害的兩個方面： ? 雷直擊于發電廠、變電所 ? 雷擊輸電線后產生的雷電波侵入發電廠、變電所

2、主要防護措施是在發電廠、變電所內裝設閥型避雷器以限制入侵雷電波的幅值，使設備上的過電壓不超過其沖擊耐壓值；在發電廠、變電所得進線上設置進線保護段以限制流經閥型避雷器的雷電流和限制入波雷電波的陡度

3、變電所內裝設閥型避雷器是對入侵雷電過電壓波進行防護的主要措施，它的保護作用主要是限制過電壓波的幅值。一般只在變電所母線上裝設避雷器，由于變壓器是最重要的這杯，因此避雷器應盡量靠近變壓器

4、進線段保護：在臨近變電所進線長度為1~2km的一段線路上加強防雷保護措施。當線路全線無避雷線時，在1-2km線路上架設避雷線，保護角取20度，使此段線路有較高的耐壓水平，并減少由于繞擊和反擊的概率。

5、全絕緣：凡中性點絕緣與相線段端絕緣水平相等，一般在60kV 及以下的電力變壓器中性點是全絕緣 分級絕緣 : 中性點絕緣低于相線端絕緣水平，一般在110kV 及以上大多變壓器中性點是分級絕緣

6、直配電機的絕緣水平最低，防雷元件主要有：避雷器、電容器、電纜段和電抗器

第十章：

7、中性點接地方式：非有效接地（___________；包括不接地、經消弧線圈接地）和有效接地（________；直接接地）。影響;它對電力系統的供電可靠性、過電壓與絕緣配合，繼電保護，通信干擾，系統穩定等方面都有很大影響。

8、絕緣配合的核心問題是確定各種電氣設備的絕緣水平，實際上絕緣水平是由長期最大工作電壓、大氣過電壓及內部過電壓三因素最嚴重的一個決定

9、線路絕緣子串應滿足三方面的要求：a.在工作電壓下不發生污閃； b.雨天時在操作過電壓下不發生閃絡（濕閃）； c.具有一定的雷電沖擊耐壓強度，保證一定的線路耐雷水平。

10.35-3；110-7；220-13；500-28

第四篇：高電壓復習題

一、填空題；

1．在極不均勻電場中，間隙完全被擊穿之前，電極附近會發生（1），產生暗藍色的暈光。2．沖擊電壓分為（2）和（3）。

3．固體電介質的擊穿有（4）、（5）和（6）等形式。

4．某110KV電氣設備從平原地區移至高原地區，其工頻耐壓水平將（7）。5．在線路防雷設計時，110KV輸電線路的保護角一般取（8）。6．（9）是指一年中有雷暴的天數。

7．電壓直角波經過串聯電容后，波形將發生變化，變成（10）波。

8．電介質的極化：在外電場的作用下，電介質中的正、負電荷將沿著電場方向作（11）的位移或者轉向，從而形成（12）的現象。9.吸收現象：（13）電壓U加在固體電介質時，通過電介質中的（14）將隨著時間而（15），最終達到某一穩定值的現象。

10.伏秒特性：工程上用氣隙擊穿期間出現的沖擊電壓的（16）和放電時間的關系來表征氣隙在沖擊電壓下的（17），稱為伏秒特性。

11.電暈放電取決于電極外氣體空間的（18）。

二、選擇題；

1．解釋電壓較高、距離較長的間隙中的氣體放電過程可用（）。A．湯遜理論 B．流注理論 C．巴申定律 D．小橋理論

2．若固體電介質被擊穿的時間很短、又無明顯的溫升，可判斷是（）。A．電化學擊穿 B．熱擊穿 C．電擊穿 D．各類擊穿都有 3．下列試驗中，屬于破壞性試驗的是（）。

A．絕緣電阻試驗 B．沖擊耐壓試驗 C．直流耐壓試驗 D．局部放電試驗 4．輸電線路的波阻抗的大小與線路的長度（）。A．成正比 B．成反比 C．無關 D．不確定 5．下列不屬于輸電線路防雷措施的是（）。

A．架設避雷線 B．架設耦合地線 C．加設浪涌吸收器 D．裝設自動重合閘

三、判斷題

1．固體電介質的擊穿方式：電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿。2．分電離性老化、電導性老化、電解性老化稱為熱老化。3．主放電階段的特點：主放電存在的時間極長；電流極大。4．接地電阻主要是指接地體與設備電位之間的土壤的電阻。5．電介質的損耗是電導損耗和極化損耗的總稱。

三、名詞解釋

1、自持放電和非自持放電

答：必須借助外力因素才能維持的放電稱為非自持放電

不需其他任何加外電離因素而僅由電場的作用就能自行維持的放電稱為自持放電。

2、介質損失角正切 答：電流與電壓的夾角 是功率因數角，令功率因數角的余角為δ，顯然是中的有功分量，其越大，說明介質損耗越大，因此δ角的大小可以反映介質損耗的大小。于是把δ角定義為介質損耗角。

3、吸收比和極化指數

答：加壓60秒的絕緣電阻與加壓15秒的絕緣電阻的比值為吸收比。加壓10分鐘的絕緣電阻與加壓1分鐘的絕緣電阻的比值為極化指數。

4、反擊和繞擊 答：雷擊線路桿塔頂部時，由于塔頂電位與導線電位相差很大，可能引起絕緣子串的閃絡，即發生反擊。

雷電繞過避雷線擊于導線，直接在導線上引起過電壓，稱為繞擊。

5、保護角

答：保護角是指避雷線與所保護的外側導線之間的連線與經過避雷線的鉛垂線之間的夾角。6．沖擊閃絡轉化為穩定的工頻電弧的概率，稱為建弧率。7．局部放電是怎樣產生的？ 答：雜質存在導致電場分布不均勻，電壓U達到一定值時，會首先在氣泡或雜質中產生放電，既局部放電。

8．局部放電的檢測方法：

①直接用局部放電檢測儀進行測量，用專用的無暈電源設備。

②油色譜分析：主要是檢測絕緣油中乙炔氣體的含量。

9.絕緣材料：即在高電壓工程中所用的各種電介質，又稱絕緣介質。

10.電介質的極化：在外電場的作用下，電介質中的正、負電荷將沿著電場方向作有限的位移或者轉向，從而形成電矩的現象。

11.吸收現象：直流電壓U加在固體電介質時，通過電介質中的電流將隨著時間而衰減，最終達到某一穩定值的現象。

12.過電壓：超過設備最高運行電壓而對絕緣有危害的電壓升高。分為雷電過電壓和內部過電壓。

13.雷電放電三階段：(1)先導放電階段(2)主放電階段(3)余光放電階段。

四、簡答：

1、簡述湯遜理論和流注理論的異同點，并說明各自的適用范圍。答：湯遜理論和流注理論都是解釋均勻電場的氣體放電理論。

前者適用于均勻電場、低氣壓、短間隙的條件下；后者適用于均勻電場、高氣壓、長間隙的條件下。

不同點：

（1）放電外形 流注放電是具有通道形式的。根據湯遜理論，氣體放電應在整個間隙中均勻連續地發展。

（2）放電時間 根據流注理論，二次電子崩的起始電子由光電離形成，而光子的速度遠比電子的大，二次電子崩又是在加強了的電場中，所以流注發展更迅速，擊穿時間比由湯遜理論推算的小得多。

（3）陰極材料的影響 根據流注理論，大氣條件下氣體放電的發展不是依靠正離子使陰極表面電離形成的二次電子維持的，而是靠空間光電離產生電子維持的，故陰極材料對氣體擊穿電壓沒有影響。根據湯遜理論，陰極材料的性質在擊穿過程中應起一定作用。實驗表明，低氣壓下陰極材料對擊穿電壓有一定影響。

2、試解釋沿面閃絡電壓明顯低于純空氣間隙的擊穿電壓的原因。

答：當兩電極間的電壓逐漸升高時，放電總是發生在沿固體介質的表面上，此時的沿面閃絡電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低很多，其原因是原先的均勻電場發生了畸變。產生這種情況的原因有：

（1）固體介質表面不是絕對光滑，存在一定的粗糙程度，這使得表面電場分布發生畸變。（2）固體介質表面電阻不可能完全均勻，各處表面電阻不相同。（3）固體介質與空氣有接觸的情況。（4）固體介質與電極有接觸的狀況。

3、固體電介質的電擊穿和熱擊穿有什么區別？ 答：固體電介質的電擊穿過程與氣體放電中的湯遜理論及液體的電擊穿理論相似，是以考慮在固體電介質中發生碰撞電離為基礎的，不考慮由邊緣效應、介質劣化等原因引起的擊穿。電擊穿的特點是：電壓作用時間短，擊穿電壓高，擊穿電壓與環境溫度無關，與電場均勻程度有密切關系，與電壓作用時間關系很小。

電介質的熱擊穿是由介質內部的熱不平衡過程所造成的。熱擊穿的特點是：擊穿電壓隨環境溫度的升高按指數規律降低；擊穿電壓與散熱條件有關，如介質厚度大，則散熱困難，因此擊穿電壓并不隨介質厚度成正比增加；當電壓頻率增大時，擊穿電壓將下降；擊穿電壓與電壓作用時間有關。

4、在測試電氣設備的介質損失角正切值時什么時候用正接線，什么時候用反接線；正接線和反接線各有什么特點？ 答：使用西林電橋的正接線時，高壓西林電橋的高壓橋臂的阻抗比對應的低壓臂阻抗大得多，所以電橋上施加的電壓絕大部分都降落在高壓橋臂上，只要把試品和標準電容器放在高壓保護區，用屏蔽線從其低壓端連接到低壓橋臂上，則在低壓橋臂上調節R3和C4就很安全，而且測量準確度較高。但這種方法要求被試品高低壓端均對地 絕緣。

使用反接線時，即將R3和C4接在高壓端，由于R3和C4處于高電位。橋體位于高壓側，抗干擾能力和準確度都不如正接線。現場試驗通常采用反接線試驗方法。5．試解釋沿面閃絡電壓明顯低于純空氣間隙的擊穿電壓的原因。

答：當兩電極間的電壓逐漸升高時，放電總是發生在沿固體介質的表面上，此時的沿面閃絡電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低很多，其原因是原先的均勻電場發生了畸變。產生這種情況的原因有：

（1）固體介質表面不是絕對光滑，存在一定的粗糙程度，這使得表面電場分布發生畸變。（2）固體介質表面電阻不可能完全均勻，各處表面電阻不相同。（3）固體介質與空氣有接觸的情況。（4）固體介質與電極有接觸的狀況。

6.測試電容量較大的被試品的絕緣電阻時如何防止被試品反放電燒壞兆歐表？為什么要對被試品充分放電？ 答：測試電容量較大的被試品的絕緣電阻時一定要在停止搖動兆歐表之前，先解開被試品的接線。

電容量較大的被試品在測完接地電阻時，根據電容充放電的原理，往往會帶上大量的電荷，所以必須對其充分放電。

7．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(4)采用中性點非有效接地方式(5)加強線路絕緣(6)采用不平衡絕緣方式(7)架設自動重合閘(8)采用線路用避雷器。

8.架設避雷器的作用：其主要作用是防止雷直擊導線；同時在雷擊塔頂時起分流作用，可以減小塔頂電位；對導線有耦合作用，可以降低絕緣子串上的電壓；對導線有屏蔽作用，可以降低導線上的感應過電壓。

9.氧化鋅避雷器的優點：(1)結構簡單，并具有優異的保護特性。(2)耐重復動作能力強。(3)通流容量大。(4)造價較低，技術經濟效益顯著。

10.防止絕緣子污穢閃絡的措施：(1)采用適當的爬電比距。(2)選用新型的合成絕緣子。(3)定期對絕緣子進行清掃，或采取帶電水清洗的方法。(4)在絕緣子表面涂憎水性的防污涂料，使絕緣子表面不易形成連續的水膜。(5)采用半導體釉絕緣子。(6)加強絕緣或使用大爬電距離的所謂的防污絕緣子。

四、綜合題

1、直流電源合閘于空載線路的波過程。如圖8－9所示，線路長度為l，t＝0時合閘于電壓為U0的直流電源，求線路末端B點電壓隨時間的變化。

解 合閘后，從t＝0開始，電源電壓U0自線路首端A點向線路末端B點傳播，傳播速度為，自A點傳播到B點的時間設為t，設線路波阻抗為Z。

（1）當0< t < t 時，線路上只有前行的電壓波和前行的電流波。（2）當t ＝t 時，波到達開路的末端B點，電壓波和電流波分別發生正全反射和負全反射，形成反行的電壓波和電流波。此反射波將于t ＝2t 時到達A點。9（3）當t ≤ t <2t 時，線路上各點電壓由u1q 和u1 f 疊加而成，電流由i1q 和i1f 疊加而成。（4）當t ＝2t 時，反行波u1 f 到達線路的首端A點，迫使A點的電壓上升為2U0。但由電源邊界條件所決定的A點電壓又必須為U0。因此反行波u1 f 到達A點的結果是使電源發出另一個幅值為一U0的前行波電壓來保持A點的電壓為U0，即在t ＝2t 之后，有一新的前行電壓波自A點向B點行進，同時產生新的前行電流波。

（5）在2t≤ t <3t 時，線路上各點的電壓由u1q、u1 f 和u2q 疊加而成，線路上各點的電流由i1q、i1f 和i2q 疊加而成。

（6）當t ＝3t 時，新的前行波到達B點，電壓波和電流波分別發生正全反射和負全反射，形成新的反行電壓波和電流波。此反射波將于t ＝4t 時到達A點。當3t ≤ t <4t 時，線路上各點電壓由u1q、u1f、u2q 和u2f 疊加而成，電流由i1q、i1f、i2q和i2f 疊加而成。

（7）當t ＝4t 時，反行波u2f 到達線路的首端A點，迫使A點的電壓下降為0。但由電源邊界條件所決定的A點電壓又必須為U0。因此反行波u2f 到達A點的結果是使電源發出另一個幅值為U0的前行波電壓來保持A點的電壓為U0，從而開始重復圖8－9（a）所示的新的波過程。空載線路末端波形

如此反復往返傳播，根據所有前行反行波疊加的結果，可以得到如圖8－10所示線路末端B點電壓的電壓隨時間變化的曲線。2安裝避雷針(線)的注意事項：

答案一：在發電廠和變電站的建筑物及露天配電裝置中，必須加裝多跟避雷針(線)，并可靠接地，以防止直擊雷的危害。同時要注意，雷擊避雷針(線)時，高達上百千安的雷電流流經接地線引下線，會在接地電阻Ri和避雷針鐵塔本身的電感上產生壓降，所以被保護物不能與避雷針靠的太近，以免發生反擊現象。

答案二：(1)獨立避雷針應距道路3m以上，否則應鋪碎石或瀝青路面，以保證人身不受跨步電壓的危害。(2)嚴禁將架空照明線、電話線、廣播線及天線等裝在避雷針上或其構架上。(3)發電廠主廠房上一般不裝設避雷針，以免發生感應或反擊，使繼電保護誤動作或者造成絕緣損壞。(4)列車電站的電氣設備裝在金屬車廂內，受到車廂一定程度的屏蔽作用，但因發電機的絕緣較弱，雷擊車廂時可能發生反擊事故。(5)110KV及以上的配電裝置，可以將線路的避雷線引導出線門型構架上，但土壤電阻率大于1000Ω·m的地區，應裝設集中接地裝置。

3.某油罐直徑為10m，高10米，現采用單根避雷針進行保護，避雷針距離油罐壁為5m，請問避雷針的高度應是多少？

解：根據題意可知：hx=10m, rx=10+5=15 m , 求h=? 當hx≥h 時，有 rx=（h-hx）p 15=(h-10)×1 解得： h=25m 因為h=25m時不滿足hx≥h，所以應按hx＜h算 rx=(1.5h-2hx)p 15=(1.5h-2hx)×1 解得：h=23.3m 所以避雷針的高度至少應是23.3m.。

第五篇：高電壓論文

高電壓設備

1.學習本課程的意義和目的

通過學習這門課程，讓我了解了這些電力設備（包括變壓器、高壓斷路器、隔離開關、互感器、避雷器、絕緣子、電力電纜、電力電容器）的基本構造、工作原理及應用范圍，各種高壓電力設備的運行維護；配、用電設備的接地保護。學習這門課程的意義在于我們工作時可以使我們不再對這些電力設備陌生，可以更好的指導我們的工作，有利于我們在工作中的發展。2.本課程學習的內容 2.1 電力系統概述 2.1.1 電力系統構成

電力系統的構成：電力流、信息流、貨幣流。2.1.2 電力系統的額定電壓

額定電壓是能使電氣設備長期運行在經濟效果最好的電壓，它是國家根據國民經濟發展的需要，電力工業的水平和發展趨勢，經全面技術經濟分析后確定的。

確定額定電壓的原則：

（1）線路（電網）額定電壓 = 用電設備額定電壓

（2）發電機額定電壓 = 105%線路額定電壓

（3）升壓變壓器額定電壓：

一次側 = 線路額定電壓 = 發電機額定電壓(與發電機相聯：105%）

二次側 = 110%線路額定電壓

（4）降壓變壓器額定電壓：

一次側 = 線路額定電壓

二次側 = 110%（或105%）線路額定電壓 2.1.3 電力網常用的主要電氣設備

電力網中常用的電力設備有變壓器，高壓斷路器，高壓隔離開關，高壓負荷開關，高壓熔斷器，互感器，避雷器，高壓開關柜，低壓電氣設備。2.2 互感器

2.2.1 互感器的作用及工作特性

互感器的作用：

（1）將一次回路的高電壓和大電流變為二次回路的標準值。（2）使低電壓的二次系統與高電壓的一次系統實施電氣隔離，且互感器二次側接地，保證了人身和設備的安全。

（3）取得零序電流、電壓分量供反應接地故障的繼電保護裝置使用。

互感器的工作特性包括電流互感器的工作特性及電壓互感器的工作特性。

2.2.2 電流互感器

按用途分：測量用電流互感器和保護用電流互感器。

電流互感器使用注意事項：

（1）電流互感器在工作時其二次側不得開路。

（2)電流互感器的二次側有一端必須接地。

(3)電流互感器在連接時，要注意其端子的極性。2.2.3 電壓互感器

分為電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器。

為了達到安全和準確測量的目的，使用電壓互感器必須注意以下事項：

（1)按要求的相序進行接線，防止接錯極性，否則將引起某一相電壓升高壓 √3 倍。

（2)電壓互感器二次側應可靠接地，以防止電壓互感器一、二次之間絕緣擊穿，高電壓竄入低壓側造成人身傷亡或設備損壞。2.3 高壓開關電器 2.3.1 高壓開關概述

開關電器是發電廠、變電所以及各類配電裝置中不可缺少的電氣設備，它們的作用是：

（1）正常工作情況下可靠地接通或斷開電路；

（2）在改變運行方式時進行切換操作；

（3）當系統中發生故障時迅速切除故障部分，以保證非故障部分的正常運行；

（4）設備檢修時隔離帶電部分，以保證工作人員的安全。2.3.2 高壓斷路器

它在電網中的作用有兩方面：

第一，是控制作用，即根據電力系統的運行要求，接通或斷開工作電路； 第二，是保護作用，當系統中發生故障時，在繼電保護裝置的作用下，斷路器自動斷開故障部分，以保證系統中無故障部分的正常運行。

2.3.3 隔離開關

高壓隔離開關的作用是隔離電源，倒閘操作，接通和斷開小電流電路。

2.3.4 高壓熔斷器

作用：它串聯在電路中，當電路發生短路或過負荷時，熔體熔斷，切斷故障電路使電氣設備免遭損壞，并維持電力系統其余部分的正常工作。

2.3.5 高壓負荷開關

高壓負荷開關的分類：

（1）按使用地點分為戶內型和戶外型。

（2）按滅弧方式的不同，可以分為產氣式、壓氣式、壓縮空氣式、油浸式、真空式、SF6式等，近年來，真空式發展很快，在配電網中得到了廣泛應用。

（3）按是否帶熔斷器可分為帶熔斷器和不帶熔斷器。2.3.6 自動重合器

重合器是一種自身具有控制和保護功能的開關設備。自動重合器的操作順序：分—合分—合分—合分 重合器有單相、三相兩類。2.4 電力變壓器

2.4.1 變壓器的工作原理及分類

電磁感應原理制成的電氣設備，具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的作用。大型變壓器大多為油浸式變壓器，它是由鐵心、繞組、油箱、絕緣套管、出線裝置、冷卻裝置和保護裝置等部分組成。

按繞組形式分：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器等。按相數分：單相變壓器和三相變壓器等。

按冷卻方式分：為油浸式變壓器和干式變壓器等。2.4.2 電力變壓器的構造

主要組成部分有繞組、鐵心、油箱、套管、變壓器油及冷卻裝置等。

2.5 電力電容器和電抗器 2.5.1 電力電容器 電力電容器的種類有并聯電容器，串聯電容器，耦合電容器，均壓電容器，脈沖電容器。2.5.2 電抗器

電抗器在電力系統中的作用有：電力系統中所采取的電抗器,常見的有串聯電抗器和并聯電抗器。2.6 避雷器

2.6.1 雷擊故障及防雷措施

線路遭受雷擊的形式：感應雷，直擊雷。雷擊對線路的危害：

（（2）雷擊導線引起絕緣閃絡，造成單相接地或相間適中短路，其短路電流可能把導線、金具、接地引下線燒傷甚至燒斷。其燒傷的嚴重程度取決于短路功率及其作用的持續時間。

（3）架空地線檔中落雷時，在與放電通道相連的那部分地線上，有可能灼傷、斷股、強度降低，以致斷地線。

（4）當線路遭受雷擊時，由于導線、地線上的電壓很高，還可能把交叉跨越的間隙或者桿塔上的間隙擊穿。

防雷保護措施：

（1）避雷線—防止線路遭受直擊雷，引雷入地；

（2）改善線路的接地或加強線路的絕緣—保證地線遭雷擊后不引起間隙擊穿而使絕緣閃絡；

（3）減小線路絕緣上的工頻電場強度或采用中性點非直接接地系統—保證即使線路絕緣受沖擊發生閃絡，也不至于變為兩相短路或跳閘。

（4）采用自動重合閘或采用雙回路或環網供電—保證即使線路跳閘也不至于中斷供電。2.6.2 避雷器的分類

分為閥型；放電間隙型；高通濾波型；半導體型。

根據用途分為兩大類，即電力避雷器和電信避雷器。2.7 絕緣子

2.7.1 絕緣子的作用,類別及材料

絕緣子的作用

絕緣子俗稱為絕緣瓷瓶,它廣泛地應用在發電廠和變電所的配電裝置、變壓器、各種電器以及輸電線之中，用來支持和固定裸載流導體，并使裸導體與地絕緣,或者用于使裝置和電氣設備中處在不同電位的載流導體間相互絕緣。因此,要求絕緣子必須具有足夠的電氣絕緣強度、機械強度、耐熱性和防潮性等等。

絕緣子的分類：針式絕緣子，蝴蝶式絕緣子，懸式絕緣子，棒式絕緣子和瓷橫擔，復合絕緣子，支柱絕緣子和穿墻套管。2.8 配用電設備接地 2.8.1 接地體與接地線

接地體有自然接地體、人工接地體，垂直埋設、水平埋設。

接地線：接地干線和接地支線；自然接地線和人工接地線。2.8.2 接地的一般要求

（1）所有的電氣設備都應采用接地或接零。設計中應首先考慮自然接地。輸送易燃易爆物質的金屬管道不能做接地體

（2）在允許不同的電氣設備使用一個總的接地裝置時，其接地電阻值應滿足其中最小值的要求。

（3）接地極與獨立避雷針接地極之間的地下距離不應小于3M（4）防雷保護的接地裝置可與一般電氣設備的接地裝置相連接，并與埋地金屬管道相互連接。

（5）專用電氣設備的接地應與其他設備的接地以及防雷接地分開，并應單獨設置接地裝置。

3.敘述兩種設備的工作原理、功能、應用

高壓熔斷器的工作原理：當電路中發生過負荷或短路時，熔體被過負荷或短路電流加熱，并在被保護設備的溫度未達到破壞其絕緣之前熔斷，使電路斷開，設備得到了保護。

功能：熔斷器是一種保護電器。它串聯在電路中，當電路發生短路或過負荷時，熔體熔斷，切斷故障電路使電氣設備免遭損壞，并維持電力系統其余部分的正常工作。

應用：主要應用在電力線路和變壓器，互感器上，用于短路保護。

變壓器的工作原理：當原線圈(就是本來就有電的那組線圈)中的電流增大時，這個線圈在鐵芯中產生的磁場也增強(磁場的方向可以用右手螺旋定則來判斷)，這時，在副線圈(就是原本沒有通電的那組線圈)上就要產生感應電流，感應電流的方向與原線圈中的電流方向相反(這樣的結果是副線圈中的電流產生的磁場的方向與原線圈中的電流產生的磁場的方向相反)。當原線圈中的電流在減小時，電流在鐵芯上產生的磁場也減弱，這時在副線圈中就產生了與原線圈電流方向相同的電流，這個電流在鐵芯上產生的磁場方向與原線圈在鐵芯中產生的磁場方向相同。如此變化下去，原線圈中由于電流的改變，就在副線圈中產生了電流。

功能：具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的作用。

應用：用于遠距離輸配電的電力變壓器，用于局部照明和控制用的控制變壓器，用于調節電壓的自耦調壓器，用于傳遞信號用的耦合變壓器，測量用的儀用變壓器，電加工用的電焊變壓器等。4.學習本課程的收獲

通過學習本課程，使我更加清楚的了解到各種電力設備（變壓器，開關設備，互感器，避雷器，絕緣子，電力電容器，電抗器，配用電設備的接地保護等）的基本構造，工作原理及應用范圍。有利于我們以后運行維護各種電力設備，使我們在工作中盡量減少犯錯誤的概率，拓寬了我們的知識面，增加了我們電力專業的知識。5.總結

通過學習本課程，使我系統的認識了各種電力設備，例如變壓器，開關設備，互感器，避雷器，絕緣子，電力電容器，電抗器以及配用電設備的接地保護等電力設備。知道了它們的基本構造，外形，工作原理，功能，特性參數，配置原則及應用范圍。可以使我們更清楚地掌握這些電力設備的運行規律，可以很快的判斷出這些電力設備出現故障的原因，有利于我們以后運行維護它們。

參考文獻：

1.孟遂民，孔偉.架空輸電線路設計.中國電力出版社，2007.2.李林川，肖峻，張艷霞等.電力系統基礎.科學出版社，2009.3.李光輝，江全才等.線路金具.湖北科學技術出版社，2008.4.李興源等.高壓直流輸電系統.科學出版社，2010.