第一篇：河南理工大學(xué)高電壓技術(shù)期末考試總結(jié)

河南理工大學(xué)高電壓技術(shù)期末考試總結(jié)

名詞解釋

1電介質(zhì)：在電場(chǎng)中能產(chǎn)生極化的物質(zhì) 通常條件下導(dǎo)電性能極差、在電力系統(tǒng)用作絕緣的材料。2電介質(zhì)的極化種類(lèi)：

電子位移極化：當(dāng)外加一電場(chǎng)，電場(chǎng)力將使荷正電的原子核像電場(chǎng)方向位移，荷負(fù)電的電子云中心向電場(chǎng)反方向位移，但原子核對(duì)電子云的引力達(dá)到平衡時(shí)，感應(yīng)電距也達(dá)到穩(wěn)定。離子位移極化在有離子結(jié)合成的介質(zhì)中，外電廠的作用除了促使各個(gè)離子內(nèi)部產(chǎn)生電子位移極化外，還產(chǎn)生正負(fù)離子相對(duì)位移而形成的極化。轉(zhuǎn)向極化（偶極子極化）: 出現(xiàn)外電場(chǎng)后偶極子沿電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，作較有規(guī)則的排列，因而顯出極性，這種極化稱(chēng)為偶極子極化或轉(zhuǎn)向極化。

空間電荷極化(夾層極化)：空間電荷極化常常發(fā)生在不均勻介質(zhì)中，在外電場(chǎng)的作用下，不均勻電介質(zhì)中的正負(fù)間隙離子分別向負(fù)、正極移動(dòng)，引起電介質(zhì)內(nèi)各點(diǎn)離子密度的變化，產(chǎn)生電偶極矩，這種極化稱(chēng)為空間電荷極化。

3電介質(zhì)損耗：任何電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下都有能量損耗，包括由電導(dǎo)引起的損耗和某些極化過(guò)程引起的損耗。電介質(zhì)的能量損耗簡(jiǎn)稱(chēng)介質(zhì)損耗。

4碰撞電離：氣體介質(zhì)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(chǎn)生的自由電子稱(chēng)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(tài)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(lái)。

8電子崩：外界電離因子在陰極附近產(chǎn)生了一個(gè)初始電子，如果空間電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大，該電子在向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)引起碰撞電離，產(chǎn)生一個(gè)新的電子，初始電子和新電子繼續(xù)向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，又會(huì)引起新的碰撞電離，產(chǎn)生更多電子。依此，電子將按照幾何級(jí)數(shù)不斷增多，類(lèi)似雪崩似地發(fā)展，這種急劇增大的空間電子流被稱(chēng)為電子崩。

結(jié)論：由于碰撞電離引起電子崩過(guò)程，導(dǎo)致氣隙中電子數(shù)迅速增加。9自持放電：撤除外界電離因素后，能僅由電場(chǎng)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(fā)生作用，則放電中止.11極化效應(yīng)：將電介質(zhì)放入電場(chǎng)，表面出現(xiàn)電荷。這種在外電場(chǎng)作用下電介質(zhì)表面出現(xiàn)電荷的現(xiàn)象叫做電介質(zhì)的極化

12電暈放電：極不均勻電場(chǎng)中，在外加電壓下，小曲率半徑電極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度首先達(dá)到起始場(chǎng)強(qiáng)E0，在此局部區(qū)域先出現(xiàn)碰撞電離和電子崩，甚至出現(xiàn)流注，這種僅僅發(fā)生在強(qiáng)場(chǎng)區(qū)的局部放電稱(chēng)為電暈放電，在外觀上表現(xiàn)為環(huán)繞電極表面出現(xiàn)藍(lán)紫色暈光。12極性效應(yīng)：在極不均勻電場(chǎng)中，高場(chǎng)強(qiáng)電極的不同，空間電荷的極性也不同，對(duì)放電發(fā)展的影響也不同，這就造成了不同極性的高場(chǎng)強(qiáng)電極的電暈起始電壓的不同，以及間隙擊穿電壓的不同，稱(chēng)為極性效應(yīng)。

13沿面放電：沿著固體介質(zhì)表面發(fā)展的氣體放電現(xiàn)象；

14閃絡(luò)：沿面放電發(fā)展到跨接兩級(jí)的貫穿性的空氣擊穿稱(chēng)為閃絡(luò)。

15伏秒特性：在電壓波形一定的情況下，氣隙擊穿時(shí)的外加電壓峰值與擊穿時(shí)間的關(guān)系氣，稱(chēng)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(chēng)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(dǎo)致間隙擊穿概率為50％時(shí)的電壓。

16電擊穿：在強(qiáng)電場(chǎng)下電介質(zhì)內(nèi)部電子劇烈運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞電離，破壞了固體介質(zhì)的晶格結(jié)構(gòu)，使電導(dǎo)增大而導(dǎo)致?lián)舸?/p>

17熱擊穿：由于固體介質(zhì)內(nèi)部熱不穩(wěn)定性造成。

18電化學(xué)擊穿：固體介質(zhì)在長(zhǎng)期工作電壓下，由于介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生局部放電等原因，使絕緣劣化，電氣強(qiáng)度逐漸下降并引起的擊穿。

19小橋擊穿：若雜質(zhì)小橋接通電極，因小橋的電導(dǎo)大而導(dǎo)致泄露電流增大，發(fā)熱會(huì)促使水分汽化，氣泡擴(kuò)大，發(fā)展下去也會(huì)出現(xiàn)氣體小橋，使油隙發(fā)生擊穿的現(xiàn)象，就是小橋擊穿。

20耐壓試驗(yàn)（破壞性試驗(yàn)）：模仿設(shè)備絕緣在運(yùn)行中可能收到的各種電壓，對(duì)絕緣施加與之等價(jià)或更為嚴(yán)峻的電壓，從而考驗(yàn)絕緣耐受這類(lèi)電壓的能力，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)有可能導(dǎo)致絕緣的破壞。

21檢查性試驗(yàn)（非破壞性實(shí)驗(yàn)）： 測(cè)定絕緣某些方面的特性，并據(jù)此間接地判斷絕緣的狀況，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)一般在較低電壓下進(jìn)行，通常不會(huì)導(dǎo)致絕緣的擊穿損毀。22絕緣電阻：施加直流電壓時(shí)測(cè)得的電阻，通常指吸收電流衰減完畢后測(cè)得的穩(wěn)態(tài)電阻值。

23介質(zhì)吸收比：電流衰減過(guò)程中，兩個(gè)瞬間測(cè)得的電流值或兩個(gè)相應(yīng)的絕緣電阻之比，通常用時(shí)間60s與15s時(shí)所測(cè)的絕緣電阻之比。

24耦合系數(shù)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(shí)際的互感（絕對(duì)值）與其最大極限值之比定義為耦合系數(shù)。

25氣體擊穿：氣體由絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)的現(xiàn)象稱(chēng)為擊穿。

26波阻抗：是表征分布參數(shù)電路特點(diǎn)的最重要的參數(shù)，它是儲(chǔ)能元件，表示導(dǎo)線周?chē)橘|(zhì)獲得電磁能的大小，具有阻抗的量綱，其值決定于單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的電感和電容，與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。

27雷暴日(Td)：一年中發(fā)生雷電的天數(shù)(30-40)。雷暴小時(shí)(Th)：一年中發(fā)生雷電的小時(shí)數(shù)(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(shù)。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(guò)避雷裝置而擊中被保護(hù)物體的概率。29保護(hù)角：避雷線和邊相導(dǎo)線的連線與經(jīng)過(guò)避雷線的垂直線之間的夾角。30耐雷水平：雷擊線路時(shí)線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)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(shù)。32繞擊率：一次雷擊線路中出現(xiàn)繞擊的概率。33擊桿率：雷擊桿塔次數(shù)與落雷總數(shù)的比值。

34接地電阻：就是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)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(wú)限遠(yuǎn)處的大地電阻。35變電所的進(jìn)線段保護(hù)：作用在于限制流經(jīng)避雷器的雷電流和限制入侵波的陡度。采用裝設(shè)串聯(lián)電抗器即電抗線圈既能限制流過(guò)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(qiáng)防雷保護(hù)措施。當(dāng)線路全線無(wú)避雷線時(shí)，此段必須架設(shè)避雷線；當(dāng)線路全線有避雷線時(shí)，應(yīng)使此段線路具有較高耐雷水平，減小該段線路內(nèi)由于繞擊和反擊所形成侵入波的概率。

36電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓：在電力系統(tǒng)中，由于斷路器操作、故障或其他原因，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，引起系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的振蕩轉(zhuǎn)化或傳遞所造成的電壓升高。

37操作過(guò)電壓：因操作或故障引起的瞬間（以毫秒計(jì)）電壓升高。

38暫時(shí)過(guò)電壓：在瞬間過(guò)程完畢后出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)性質(zhì)的工頻電壓升高或諧振現(xiàn)象。又包括工頻電壓升高和諧振過(guò)電壓。

39工頻電壓升高：電力系統(tǒng)在正常或故障運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)幅值超過(guò)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(yīng)：在集中參數(shù)L、C串聯(lián)電路中，如果容抗大于感抗，即1/ωC>ωL，電路中將流過(guò)容性電流。電容上的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)加上電容電流流過(guò)電感造成的電壓升。這種電容上的電壓高于電源電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)為電容效應(yīng)。為了限制電容效應(yīng)引起的工頻電壓升高，在超高壓電網(wǎng)中，廣泛采用并聯(lián)電抗器來(lái)補(bǔ)償線路的電容電流，以削弱其電容效應(yīng)。

41間歇電弧過(guò)電壓：在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，發(fā)生穩(wěn)定性單相接地時(shí)，當(dāng)單相接地電弧不穩(wěn)定處于時(shí)燃時(shí)滅的狀態(tài)時(shí)，這種間歇性電弧接地使系統(tǒng)工作狀態(tài)時(shí)刻在變化，導(dǎo)致電感電容元件之間的電磁振蕩，形成遍及全系統(tǒng)的過(guò)電壓。42極化：在外加電場(chǎng)的作用下，電介質(zhì)中的正、負(fù)電荷沿電場(chǎng)方向作有限位移或轉(zhuǎn)向，形成偶極矩子的過(guò)程。43電介質(zhì)的極化特點(diǎn)

電子位移極化：存在于一切電介質(zhì)，極化所需時(shí)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(jié)構(gòu)電介質(zhì)中，極化所需時(shí)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(zhuǎn)向極化：存在于極性電介質(zhì)中，極化所需時(shí)間較長(zhǎng), 與電源頻率有很大關(guān)系；極化消耗能量, 溫度過(guò)高或過(guò)低, 都會(huì)減小。空間電荷極化(夾層極化)：存在于復(fù)合介質(zhì)、不均勻介質(zhì)中；極化過(guò)程很緩慢，只在直流 和低頻交流下表現(xiàn)出來(lái)；極化伴隨著能量損耗。

44電介質(zhì)的電阻率具有負(fù)的溫度系數(shù)；金屬的電阻率具有正的溫度系數(shù)。

45介質(zhì)損耗角 δ 為功率因數(shù)角 φ 的余角，其正切 tgδ 又可稱(chēng)為介質(zhì)損耗因數(shù)，常用百分?jǐn)?shù)（%）來(lái)表示。tgδ 的增大，意味著介質(zhì)絕緣性能變差，實(shí)踐中常通過(guò)測(cè)量tgδ來(lái)判斷設(shè)備絕緣的好壞。

46帶電粒子的產(chǎn)生(電離過(guò)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(shí)間和條件，通過(guò)復(fù)雜的電磁力的相互作用達(dá)到兩粒子間能量轉(zhuǎn)換。47帕邢定律：表征均勻電場(chǎng)氣體間隙擊穿電壓、間隙距離和氣壓間關(guān)系的定律。48電暈的危害及作用：（1）有光、聲、熱效應(yīng)造成能量損耗；電暈損耗在超高壓輸電線路設(shè)計(jì)中必須考慮（2）產(chǎn)生的高頻脈沖電流含有許多高次諧波，造成無(wú)線電干擾（3）使空氣局部游離，產(chǎn)生的臭氧和氧化氮等會(huì)腐蝕金屬設(shè)備（4）產(chǎn)生可聞噪聲；

49避雷針線的保護(hù)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(hù)原理是：能使雷云電場(chǎng)發(fā)生突變，使雷電流先導(dǎo)的發(fā)展沿著避雷針的方向發(fā)展，直擊于其上，雷電流通過(guò)避雷針及接地裝置泄入大地而防止避雷針周?chē)O(shè)備受到雷擊。簡(jiǎn)答題

2電介質(zhì)電導(dǎo)與金屬電導(dǎo)的區(qū)別？

帶電質(zhì)點(diǎn)：電介質(zhì)中為 ionic conduction（固有及雜質(zhì)離子）；金屬中為 electronic conduction。

數(shù)量級(jí)：電介質(zhì)的γ小，泄漏電流小；金屬的電導(dǎo)電流很大。

電導(dǎo)電流影響因素：電介質(zhì)中由離子數(shù)目決定，對(duì)所含雜質(zhì)、溫度很敏感；金屬中主要由外加電壓決定，雜質(zhì)、溫度不是主要因素。3湯遜放電理論和流注理論及其區(qū)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(zhǎng)氣隙的情況（pd>>26.66kPa?cm）

3.湯遜理論認(rèn)為電子崩和陰極上的二次發(fā)射過(guò)程是氣體自持放電的決定性因素；流注理論認(rèn)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(qiáng)調(diào)了空間電荷畸變電場(chǎng)的作用。

氣體放電的流注理論：Pd>>26.66kPa?cm（200mmHg?cm）時(shí)，一些無(wú)法用湯遜理論解釋的現(xiàn)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(shí)間：放電時(shí)間短于正離子在通道中到達(dá)陰極的行程時(shí)間(3)陰極材料的影響：陰極材料對(duì)放電電壓影響不大;流注的特點(diǎn)：電離強(qiáng)度很大，傳播速度很快，導(dǎo)電性能良好。形成流注后，放電就可以由本身產(chǎn)生的空間光電離自行維持，即轉(zhuǎn)為自持放電，形成流注的條件（即自持放電條件）4簡(jiǎn)要解釋小橋理論

工程中實(shí)際中使用的液體電介質(zhì)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(zhì)。這些雜質(zhì)的介電常數(shù)小于液體的介電常數(shù)，在交流電場(chǎng)作用下。雜質(zhì)中的場(chǎng)強(qiáng)與液體介質(zhì)中的場(chǎng)強(qiáng)按各自的介電常數(shù)成反比分配，雜質(zhì)中場(chǎng)強(qiáng)較高，且氣泡的擊穿場(chǎng)強(qiáng)低，因此雜質(zhì)中首先發(fā)生放電，放電產(chǎn)生的帶電粒子撞擊液體分子，使液體介質(zhì)分解，又產(chǎn)生氣體，使氣泡數(shù)量增多，逐漸形成易發(fā)生放電的氣泡通道，并逐步貫穿兩極，形成“小橋”，最后導(dǎo)致?lián)舸┰诖送ǖ乐邪l(fā)生。ZnO避雷器的主要優(yōu)點(diǎn)。

答：與普通閥型避雷器相比，ZnO避雷器具有優(yōu)越的保護(hù)性能。（1）無(wú)間隙。在正常工作電壓下，ZnO電阻片相當(dāng)于一絕緣體，工作電壓不會(huì)使ZnO電阻片燒壞，因此可以不用串聯(lián)火花間隙。（2）無(wú)續(xù)流。當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，通過(guò)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(dāng)過(guò)電壓作用結(jié)束后，ZnO電阻片又恢復(fù)絕緣體狀態(tài)，續(xù)流僅為微安級(jí)，實(shí)際上可認(rèn)為無(wú)續(xù)流。（3）電氣設(shè)備所受過(guò)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(lián)火花間隙放電后才有電流流過(guò)，而前者在整個(gè)過(guò)電壓過(guò)程中都有電流流過(guò)，因此降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的過(guò)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(lián)間隙被灼傷的制約，僅與閥片本身的通流能力有關(guān)。6雷電放電過(guò)程

（1）先導(dǎo)放電：雷云中負(fù)電荷逐漸積聚時(shí)，地面感應(yīng)出正電荷。云中電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)（25－30)kV/cm，空氣開(kāi)始游離，出現(xiàn)電子崩→流注→形成向地面運(yùn)行的不太明亮的先導(dǎo)。先導(dǎo)通道壓降小，通道頭部的電位接近雷云電位（數(shù)萬(wàn)千伏－數(shù)億伏）。當(dāng)先導(dǎo)發(fā)展到離地面大約100m時(shí)，由于局部空間場(chǎng)強(qiáng)增大，常常出現(xiàn)從地面向上發(fā)展的正電荷的迎面先導(dǎo)。

（2）主放電：當(dāng)先導(dǎo)通道到達(dá)地面或與迎面先導(dǎo)相遇時(shí)，通道端部因空氣游離而產(chǎn)生高密度的等離子區(qū)，此等離子區(qū)自地面向雷云迅速傳播，形成一條高導(dǎo)電率的等離子通道，使先導(dǎo)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(xù)中和。7氣隙擊穿時(shí)間（幾個(gè)組成部分）

從開(kāi)始加壓瞬間起到氣隙完全擊穿為止總的時(shí)間為擊穿時(shí)間tb(1)升壓時(shí)間t0-電壓從0升到靜態(tài)擊穿電壓U0所需的時(shí)間（2）統(tǒng)計(jì)時(shí)延ts-從電壓達(dá)到U0的瞬時(shí)起到氣隙中形成第一個(gè)有效電子為止的時(shí)間。（3）放電發(fā)展時(shí)間tf-從第一個(gè)有效電子到氣隙完全被擊穿為止的是時(shí)間。8提高氣隙擊穿電壓的方法

（1）改善電場(chǎng)分布（2）采用高度真空（3）增高氣壓（4）采用高耐電強(qiáng)度氣體如SF6 9 SF6氣體的應(yīng)用及為什么選擇SF6？ 1)物理化學(xué)特性，穩(wěn)定性高。2）SF6氣體的絕緣特性（電離和離解特性、電場(chǎng)特性、極性效應(yīng)、時(shí)間、壓力特性）3）與其他氣體混合時(shí)的特性（絕緣滅弧理化）

10影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素：

1）電壓作用時(shí)間2）溫度3）電場(chǎng)均勻程度與介質(zhì)厚度4）累積效應(yīng)5）受潮 11提高固體電介質(zhì)擊穿電壓的方法

1）改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)：采用合理的絕緣結(jié)構(gòu)；改進(jìn)電極形狀，使電場(chǎng)盡可能均勻；改善電極與絕緣體的接觸狀態(tài)，消除接觸處的氣隙 2）改進(jìn)制造工藝：清除雜質(zhì)、水分、氣泡；使介質(zhì)盡可能致密均勻3）改善運(yùn)行條件：注意防潮、防塵；加強(qiáng)散熱

12提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的方法

1）提高并保持油的品質(zhì) ：壓力過(guò)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(zhì)小橋，油本身品質(zhì)越差，電壓作用時(shí)間越長(zhǎng)，效果越好。

3）絕緣層：當(dāng)覆蓋層厚度增大，本身承擔(dān)一定電壓時(shí)，成為絕緣層。用在不均勻電場(chǎng)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(zhì)小橋的形成ｂ．使另一側(cè)油隙的電場(chǎng)變均勻（不均勻場(chǎng)中）；在極不均勻場(chǎng)中效果明顯。面積應(yīng)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(wú)關(guān)，可見(jiàn)波阻抗是阻性的；（2）波阻抗是一個(gè)比例常數(shù)，其數(shù)值只與導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電感和電容有關(guān)，與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)；而線路的電阻與線路長(zhǎng)度成正比；（3）波阻抗是儲(chǔ)能元件，它從電源吸收能量，以電磁波的形式沿導(dǎo)線向前傳播，能量以電磁能的形式儲(chǔ)存在導(dǎo)線周?chē)慕橘|(zhì)中；電阻是耗能元件，它從電源吸收的能量轉(zhuǎn)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(shù)線路傳來(lái)的；

（2）節(jié)點(diǎn)A后面的線路中沒(méi)有反行波，或節(jié)點(diǎn)A后面的線路中反射波尚未到達(dá)節(jié)點(diǎn)A時(shí)；

15輸電線路的防雷措施

1）架設(shè)避雷線2）降低桿塔接地電阻3）架設(shè)耦合地線

16防雷的基本措施是設(shè)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(hù)物體，稱(chēng)為直擊雷保護(hù)；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電沖擊波，稱(chēng)為侵入波保護(hù)；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(dá)到降低雷電沖擊電壓幅值的目的。計(jì)算題 1）某電廠原油罐直徑為10m，高出地面10m，現(xiàn)采用單根避雷針保護(hù)，針距罐壁最少5m，求避雷針高度？解：設(shè)針高h(yuǎn)<30m則p=1,物高h(yuǎn)x=10m,保護(hù)半徑rx=10+5=15m若h≦2hx(即h≦20m)由rx=(h-hx)p 代入數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(guò)電壓。

3）入射波u1為100V，由架空線（Z1=500歐）進(jìn)入一電纜（Z2=50歐），求折射波u2及反射波uf的數(shù)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(cè)得該線路上 A 點(diǎn)的電壓UA = 900kV，電流IA= 1kA。試求該點(diǎn)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(zhì)中各種極化的性質(zhì)和特點(diǎn)。

第二篇：高電壓技術(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

?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(jié)省走廊面積，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，降低短路電流，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)能力。?電介質(zhì)：在其中可建立穩(wěn)定電場(chǎng)而幾乎沒(méi)有電流通過(guò)的物質(zhì)。?極化：在外電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生宏觀不為零的電偶極矩。

?電介質(zhì)極化的四種基本類(lèi)型：電子位移極化，離子位移極化，轉(zhuǎn)向極化，空間電荷極化。

?介電常數(shù)：用來(lái)衡量絕緣體儲(chǔ)存電能的能力，代表電介質(zhì)的極化程度（對(duì)電荷的束縛能力）

?液體電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)影響因素(頻率)：頻率較低時(shí)，偶極分子來(lái)得及跟隨電場(chǎng)交變轉(zhuǎn)向，介電常數(shù)較大，接近直流情況下的εd；頻率超過(guò)臨界值，偶極分子轉(zhuǎn)向跟不上電場(chǎng)的變化，介電常數(shù)開(kāi)始減小，介電常數(shù)最終接近于僅由電子位移極化引起的介電常數(shù)εz。

?電介質(zhì)的電導(dǎo)與金屬的電導(dǎo)有本質(zhì)上的區(qū)別：金屬電導(dǎo)是由金屬中固有存在的自由電子造成的。電介質(zhì)的電導(dǎo)是帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)作用下移動(dòng)造成的。氣體：由電離出來(lái)的自由電子、正離子和負(fù)離子在電場(chǎng)作用下移動(dòng)而造成的。液體：分子發(fā)生化學(xué)分解形成的帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)而造成的。固體：分子發(fā)生熱離解形成的帶電質(zhì)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)而造成的。

?介質(zhì)損耗：在電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)由于電導(dǎo)引起的損耗和有損極化損耗，總稱(chēng)為介質(zhì)損耗。

?電介質(zhì)的等效電路：電容支路：由真空和無(wú)損極化所引起的電流為純?nèi)菪浴?阻容支路：由有損極化所引起的電流分為有功和容性無(wú)功兩部分。/純阻支路：由漏導(dǎo)引起的電流，為純阻性的。?介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ的意義：若tgδ過(guò)大會(huì)引起嚴(yán)重發(fā)熱，使材料劣化，甚至可能導(dǎo)致熱擊穿。/用于沖擊測(cè)量的連接電纜，要求tgδ必須小，否則會(huì)影響到測(cè)量精度/用做絕緣材料的介質(zhì)，希望tgδ。在其他場(chǎng)合，可利用tgδ引起的介質(zhì)發(fā)熱，如電瓷泥胚的陰干/在絕緣試驗(yàn)中，tgδ的測(cè)量是一項(xiàng)基本測(cè)量項(xiàng)目 ?激勵(lì)：電子從近軌道向遠(yuǎn)軌道躍遷時(shí)，需要一定能量，這個(gè)過(guò)程叫激勵(lì)。?電離：當(dāng)外界給予的能量很大時(shí)，電子可以跳出原子軌道成為自由電子。原來(lái)的中性原子變成一個(gè)自由電子和一個(gè)帶正電荷的離子，這個(gè)過(guò)程叫電離。

?反激勵(lì)：電子從遠(yuǎn)軌道向近軌道躍遷時(shí)，原子發(fā)射單色光的過(guò)程稱(chēng)為反激勵(lì)。?平均自由程：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)的消失：中和(發(fā)生在電極處)：帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)力的作用下，宏觀上沿電場(chǎng)做定向運(yùn)動(dòng)。帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力作用而流入電極，中和電量。/擴(kuò)散：擴(kuò)散指質(zhì)點(diǎn)從濃度較大的區(qū)域擴(kuò)散到濃度較小的的區(qū)域，從而使帶電質(zhì)點(diǎn)在空間各處濃度趨于平均的過(guò)程。/復(fù)合(發(fā)生在內(nèi)部)：帶有異號(hào)電荷質(zhì)點(diǎn)相遇，還原為中性質(zhì)點(diǎn)的過(guò)程稱(chēng)為復(fù)合。

?電子崩：當(dāng)外加電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大時(shí)，帶電粒子兩次碰撞間積聚的動(dòng)能足夠發(fā)生碰撞電離。電離出來(lái)的電子和離子在場(chǎng)強(qiáng)作用下又加入新的撞擊電離，電離過(guò)程像雪崩一樣增長(zhǎng)起來(lái)，稱(chēng)為電子崩。?自持放電：當(dāng)外加場(chǎng)強(qiáng)足夠強(qiáng)大時(shí)，電子崩不依賴(lài)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(gè)影響因素：系數(shù)α：1個(gè)自由電子在走到陽(yáng)極的1cm路程中撞擊電離產(chǎn)生的平均自由電子。/系數(shù)β：1個(gè)正離子在走到陰極的1cm路程中撞擊電離產(chǎn)生的平均自由電子。/系數(shù)γ：1個(gè)正離子撞擊陰極表面，逸出的平均自由電子數(shù)。

?流注:由初崩輻射出的光子，在崩頭、崩尾外圍空間局部強(qiáng)場(chǎng)中衍生出二次電子崩并匯合到主崩通道中來(lái)，使主崩通道不斷高速向前、后延伸的過(guò)程稱(chēng)為流注。?流注的形成：電子崩頭部接近陽(yáng)極；崩頭和崩尾處電場(chǎng)增強(qiáng)，激勵(lì)和反激勵(lì)放射出大量光子，崩中復(fù)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(dòng)速度快，與主崩匯合；新的衍生電子崩在崩尾出現(xiàn)，一個(gè)一個(gè)向陰極發(fā)展，形成正流注。

?電暈：在極不均勻的電場(chǎng)中，當(dāng)外加電壓及平均場(chǎng)強(qiáng)還較低時(shí)，電極曲率半徑較小處，附近空間的局部場(chǎng)強(qiáng)已很大。在這局部場(chǎng)強(qiáng)處，產(chǎn)生強(qiáng)烈的電離，伴隨著電離而存在復(fù)合和反激勵(lì)，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(lán)色的暈光，稱(chēng)為電暈。

?電暈的極性效應(yīng):對(duì)于電極形狀不對(duì)稱(chēng)的極不均勻電場(chǎng)間隙，間隙的起暈電壓和擊穿電壓各不相同，稱(chēng)為極性效應(yīng)。

?電暈的效應(yīng)：有聲、色、熱等效應(yīng)，表現(xiàn)為發(fā)出“咝咝”的聲音，藍(lán)色的暈光以及使周?chē)鷼怏w溫度升高等。|產(chǎn)生人可聽(tīng)到的噪聲，對(duì)人生理、心理產(chǎn)生影響。|形成“電風(fēng)”導(dǎo)致電力設(shè)備的振動(dòng)和擺動(dòng)。|產(chǎn)生高頻脈沖電流，對(duì)無(wú)線電干擾。|產(chǎn)生能量損耗。|產(chǎn)生某些化學(xué)反映，加速絕緣老化。?雷電放電過(guò)程：先導(dǎo)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(zhǎng)最大陡度、余光電流熱效應(yīng)。

?氣隙沿面放電：沿氣體與固體（或液體）介質(zhì)的分界面發(fā)展的放電現(xiàn)象。?閃絡(luò)：沿面放電發(fā)展到貫穿兩級(jí)，使整個(gè)氣隙沿面擊穿的現(xiàn)象。?氣隙的擊穿時(shí)間：升壓時(shí)間t0，統(tǒng)計(jì)時(shí)延ts，放電發(fā)展時(shí)間tf。

?伏秒特性：氣隙的擊穿電壓要用電壓峰值和延續(xù)時(shí)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(qiáng)度影響因素：氣隙的擊穿時(shí)間、氣隙的伏秒特性、大氣條件對(duì)氣隙擊穿電壓的影響、電場(chǎng)均勻程度對(duì)氣隙擊穿電壓的影響。

?影響統(tǒng)計(jì)時(shí)延的因素：電極材料、外施電壓、電場(chǎng)情況、短波光照射。?影響放電發(fā)展時(shí)間的因素：外施電壓、電廠情況、間隙長(zhǎng)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(shí)間并不完全相同，具有分散性。所以一個(gè)氣隙的伏秒特性，不是一條簡(jiǎn)單的曲線，而是一組曲線族。某些場(chǎng)合，用擊穿概率50％的曲線來(lái)表示氣隙的伏秒特性，稱(chēng)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(qiáng)度。

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

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

?提高氣隙擊穿電壓的方法：?改善電場(chǎng)分布：氣隙電場(chǎng)分布越均勻，氣隙擊穿電壓越高，故適當(dāng)改進(jìn)電極形狀，增大電極曲率半徑（屏蔽），改善電場(chǎng)分布，能提高氣隙的擊穿電壓和預(yù)放電電壓。?采用高度真空：以削弱氣隙中的撞擊電離過(guò)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(fā)展，從而提高氣隙的擊穿電壓。④采用高耐電強(qiáng)度氣體：鹵族元素氣體（SF6等）。·SF6氣體的特點(diǎn)：較高的耐電程度，很強(qiáng)的滅弧性能，無(wú)色無(wú)味無(wú)毒，非燃性的惰性化合物，對(duì)金屬和其他絕緣材料沒(méi)有腐蝕作用，中等壓力下可以液化，容易儲(chǔ)藏和運(yùn)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(dǎo)率的溶質(zhì)，當(dāng)遇到霧，毛毛雨等天氣條件，有可能產(chǎn)生沿面閃絡(luò)。

?電擊穿:由電場(chǎng)的作用使介質(zhì)中的某些帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)積累的數(shù)量和運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到一定程度，使介質(zhì)失去了絕緣性能，形成導(dǎo)電通道。

?熱擊穿：由電場(chǎng)作用下，介質(zhì)內(nèi)的損耗發(fā)出的熱量多于散逸的熱量，使介質(zhì)溫度不斷上升，最終造成介質(zhì)本身的破壞，形成導(dǎo)電通道。

?影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素：1.電壓作用時(shí)間的影響：存在臨界點(diǎn)，即熱擊穿和電擊穿的分界點(diǎn)。2.電場(chǎng)均勻度和介質(zhì)厚度的影響：均勻電場(chǎng)：電擊穿與厚度無(wú)關(guān)，熱擊穿厚度愈大擊穿場(chǎng)強(qiáng)俞弱。不均勻電場(chǎng)：厚度越大擊穿場(chǎng)強(qiáng)越小。3.電壓頻率的影響：電擊穿：Ub與f無(wú)關(guān)，熱擊穿Ub↓，1↑。4.溫度的影響：f存在臨界點(diǎn)。θ<θcr時(shí)：Ub與θ無(wú)關(guān)，屬于電擊穿性質(zhì)。θ>θcr時(shí)：Ub隨θ的升高迅速下降，屬于熱擊穿性質(zhì)。5.受潮度的影響：對(duì)于某些具有吸水性的固體介質(zhì)來(lái)說(shuō)，含水量增大時(shí)，擊穿電壓迅速下降。6.機(jī)械力的影響：均勻固體在彈性限度內(nèi):擊穿電壓與機(jī)械力無(wú)關(guān)。固體有孔隙：機(jī)械力↑，擊穿電壓↑。固體有裂隙：機(jī)械力↑，擊穿電壓↓。7.多層性的影響：注意各層介質(zhì)電特性的適當(dāng)配合。8.累積效應(yīng)的影響：在不均勻電場(chǎng)中，固體介質(zhì)在脈沖電壓作用下，存在不完全擊穿的現(xiàn)象。不完全擊穿具有累積效應(yīng)，即擊穿電壓隨不完全擊穿次數(shù)的增加而降低。

?提高固體電介質(zhì)擊穿電壓的方法：改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)(改善電極形狀及表面光潔度，使電場(chǎng)盡可能地均勻分布)，改進(jìn)制造工藝(盡可能地清除介質(zhì)中的雜質(zhì)、氣泡、水分等)，改善運(yùn)行條件(注意防潮，防止塵污和有害氣體的侵蝕)。?老化:電氣設(shè)備中的絕緣材料在運(yùn)行過(guò)程中，由于受到各種因素的長(zhǎng)期作用，會(huì)發(fā)生一系列不可逆的變化，從而導(dǎo)致其物理、化學(xué)、電和機(jī)械等性能的劣化。這種不可逆的變化稱(chēng)為老化。

?促進(jìn)老化的因素：電老化，熱老化，環(huán)境老化。

?固體介質(zhì)的電老化：電離性老化，電導(dǎo)性老化，電解性老化。

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

?影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素：1.電壓作用的時(shí)間，2.電場(chǎng)情況的影響，3.液體介質(zhì)本身品質(zhì)的影響，4.溫度的影響，5.壓強(qiáng)的影響。

?提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的方法：1.提高并保持油的品質(zhì)，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(chǎng)，防止發(fā)生電暈，4.極間障：放在電極間油隙中的固體絕緣板，機(jī)械阻隔雜質(zhì)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(chǎng)，觸媒（催化劑）

?延緩變壓器油老化的方法：油擴(kuò)張器，隔離膠囊，與強(qiáng)觸媒物質(zhì)隔離，滲入抗氧化劑。

?電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)種類(lèi)：耐壓試驗(yàn)、檢查性試驗(yàn)

?吸收比：時(shí)間為60s與15s時(shí)所測(cè)得的絕緣電阻之比。

?極化指數(shù)：絕緣在加壓后10min和1min所測(cè)得的絕緣電阻之比。

?微安表電路圖：放電管P：過(guò)電流時(shí)，放電管放電，短路，從而保護(hù)微安表。/開(kāi)關(guān)K：一般情況下閉合，打開(kāi)時(shí)微安表讀數(shù)。/電阻R：與微安表串聯(lián)、分壓、，使微安表滿值時(shí)放電管能動(dòng)作。/電感L：突然短路時(shí)，放電管來(lái)不及動(dòng)作時(shí)，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(dòng)作。?測(cè)定介質(zhì)損耗因數(shù)的方法：電橋法、瓦特表法、不平衡電橋法。電橋法準(zhǔn)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(huì)不同程度的包含一些分散性的異物，這些異物的電導(dǎo)和介電常數(shù)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?chē)叩膱?chǎng)強(qiáng)。當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)了該處物質(zhì)的電力場(chǎng)強(qiáng)，該處物質(zhì)就產(chǎn)生電力放電，稱(chēng)之為局部放電。

?局部放電意義：局部放電的測(cè)試，能預(yù)防絕緣的情況，也是估計(jì)絕緣電老化速度的重要依據(jù)。

?局部放電測(cè)試方法：串連法、并聯(lián)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(shè)備中，如果存在局部過(guò)熱、局部放電或其他內(nèi)部故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大量的各種烴類(lèi)氣體和氫氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體，稱(chēng)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(shí)間而增長(zhǎng)的規(guī)律，就可以鑒別故障的性質(zhì)、程度及其發(fā)展情況。

實(shí)驗(yàn)步驟：將油中溶解的氣體脫出；送入氣相色譜儀；對(duì)不同氣體進(jìn)行分離和定量。

?工頻高壓試驗(yàn)變壓器（工頻高壓的獲得）的特點(diǎn)：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(guò)額定值；通常為間歇工作方式，工作時(shí)間短，不用加強(qiáng)的冷卻系統(tǒng)；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(yàn)變壓器的常用調(diào)壓方式：自耦變壓器、移圈調(diào)壓器、電動(dòng)發(fā)電機(jī)組

?暫態(tài)的過(guò)電壓現(xiàn)象：調(diào)壓器未歸零時(shí)合電源：出現(xiàn)頻率較高的震蕩過(guò)程，產(chǎn)生過(guò)電壓；在較高電壓時(shí)切斷電源：嚴(yán)禁切空變過(guò)電壓；被試品突然擊穿，相當(dāng)于作用于反向電壓產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓，應(yīng)串保護(hù)電阻。?保護(hù)電阻作用：降低擊穿時(shí)的過(guò)電壓，保護(hù)變壓器/限制短路電流/阻尼振蕩作用。?工頻電壓的直接測(cè)量：測(cè)量球隙：不同的間隙距離對(duì)應(yīng)不同的擊穿電壓。靜電電壓表：應(yīng)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(guò)測(cè)電流間接測(cè)電壓。

?直流高壓的測(cè)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(lián)。

?波速：行波沿導(dǎo)線傳播的過(guò)程，就是平面電磁場(chǎng)的傳播過(guò)程，其傳播速度稱(chēng)為波速。

?波阻抗：其值取決于線路單位長(zhǎng)度的電感和電容，與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。?雷電流參數(shù):電流峰值、波前時(shí)間、半峰值時(shí)間。?雷暴日:一年中有雷暴的日數(shù)。雷暴小時(shí)：一年中有雷電的小時(shí)數(shù)。一個(gè)雷暴日折算三個(gè)雷暴小時(shí)

?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(shù)。?輸電線路落雷次數(shù):每100KM的輸電線路每年遭受雷擊的次數(shù)，?保護(hù)角：避雷線和邊相導(dǎo)線的連線與經(jīng)過(guò)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(lèi)型：保護(hù)間隙、管型避雷器：主要用于限制大氣過(guò)電壓，一般用于配電系統(tǒng)線路和進(jìn)線段保護(hù)。閾型避雷器、氧化鋅避雷器：常用于變電所、發(fā)電廠的保護(hù)。

?氧化鋅避雷器的特點(diǎn)：無(wú)間隙，無(wú)續(xù)流，保護(hù)性能優(yōu)越，通流容量大。

?氧化鋅避雷器的基本電氣參數(shù)：最高持續(xù)運(yùn)行電壓，額定電壓，參考電壓，殘壓。

?評(píng)價(jià)氧化鋅避雷器性能優(yōu)劣的指標(biāo)：1.保護(hù)水平：雷電保護(hù)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(hù)接地，工作接地，防雷接地。

?輸電線路防雷性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)：1.耐雷水平：雷擊線路時(shí)線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)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(shù)。?靜電分量：由于先導(dǎo)通道中電荷所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)突然消失而引起的感應(yīng)電壓。?電磁分量：由于先導(dǎo)通道中雷電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化而引起的感應(yīng)電壓。

?過(guò)電壓影響因素：雷電流幅值，導(dǎo)線懸掛的平均高度，雷擊點(diǎn)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(luò)電壓/K：電壓耦合系數(shù)/ β：分流系數(shù)/Rch：桿塔沖擊接地電阻/Lgt：桿塔等值電感/hd:導(dǎo)線懸掛的平均高度。

?反擊：雷擊桿塔塔頂并在絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)時(shí)，桿塔電位比導(dǎo)線電位高，稱(chēng)為反擊。

?繞擊率：裝設(shè)避雷線的線路，雷電仍有繞過(guò)避雷線擊于導(dǎo)線的可能性，其概率稱(chēng)為繞擊率。

?輸電線路防雷措施：架設(shè)避雷線/裝設(shè)管型避雷器/加強(qiáng)絕緣/降低桿塔絕緣電阻/架設(shè)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(shè)自動(dòng)重合閘 ?變電所的變壓器和各設(shè)備距離避雷器的電氣距離皆應(yīng)小于最大允許電氣距離1m。

?進(jìn)線段保護(hù)：對(duì)35~110KV無(wú)避雷器的線路，在靠近變電所的一段進(jìn)線上必須架設(shè)避雷線，這段進(jìn)線稱(chēng)為進(jìn)線保護(hù)段，其長(zhǎng)度一般取1~3KM.對(duì)于全線有避雷線的線路，將變電所附近2KM長(zhǎng)的一段進(jìn)線列為進(jìn)線保護(hù)段。?進(jìn)線段保護(hù)的作用：進(jìn)線段內(nèi)發(fā)生繞擊、反擊的機(jī)會(huì)很小；進(jìn)線段外落雷時(shí)，進(jìn)線段導(dǎo)線本身阻抗限制了流經(jīng)避雷器的雷電流；進(jìn)線段外落雷時(shí)，進(jìn)線段導(dǎo)線的沖擊電暈使入侵波陡度和幅值下降。變電所內(nèi)設(shè)備距避雷器的最大允許電氣距離就是根據(jù)進(jìn)線段外落雷的情況求得的。

?直配電機(jī)的防雷保護(hù)措施：1.發(fā)電機(jī)出線母線處裝設(shè)避雷器，2.發(fā)電機(jī)母線裝設(shè)電容器，3.進(jìn)線段保護(hù)。

?內(nèi)部過(guò)電壓：在電力系統(tǒng)中，由于斷路器操作，故障或是其他原因，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，引起系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的震蕩轉(zhuǎn)化或傳送所造成的電壓升高。?內(nèi)部過(guò)電壓倍數(shù)Kn:內(nèi)部過(guò)電壓幅值與系統(tǒng)最高運(yùn)行相電壓幅值之比。

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

?操作過(guò)電壓：系統(tǒng)中操作或故障使其工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁能量震蕩的過(guò)渡過(guò)程，電感元件儲(chǔ)存的磁場(chǎng)會(huì)在某一瞬間轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存于電容元件中，產(chǎn)生數(shù)倍于電源電壓的過(guò)渡過(guò)程過(guò)電壓，稱(chēng)為操作過(guò)電壓。

?常見(jiàn)的操作過(guò)電壓（限制措施）:間歇電弧接地過(guò)電壓(中性點(diǎn)直接接地，避免中性點(diǎn)偏移；中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，避免斷路器頻繁動(dòng)作；若線路過(guò)長(zhǎng)，可采用分網(wǎng)運(yùn)行，減小接地電流)；空載變壓器分閘過(guò)電壓(采用加裝氧化鋅避雷器)；空載線路分閘過(guò)電壓(改善斷路器結(jié)構(gòu)，提高介質(zhì)滅弧能力，避免重燃；降低斷路器觸頭間恢復(fù)電壓，斷路器觸頭間并聯(lián)電阻，斷路器線路側(cè)接電磁式電壓互感器，斷路器線路側(cè)并聯(lián)電抗器)；空載線路合閘過(guò)電壓(降低工頻穩(wěn)態(tài)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(guò)電壓(采用加裝氧化鋅避雷器)。

第三篇：高電壓技術(shù)題庫(kù)

一、主觀題(共11道小題)

1.復(fù)習(xí)范圍以學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)為準(zhǔn)。請(qǐng)完成發(fā)布作業(yè)中的主觀題，手寫(xiě)完成后存為PDF格式，通過(guò)維普作業(yè)平臺(tái)提交。之前已提交主觀題成績(jī)有效。

2.為什么要進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)？與交流耐壓試驗(yàn)相比，直流耐壓試驗(yàn)有那些特點(diǎn)？

3.名詞解釋?內(nèi)部過(guò)電壓

4.電力系統(tǒng)絕緣配合的根本任務(wù)是：______________________________________________________________。

5.輸電線路耐雷性能的指標(biāo)主要有那些？現(xiàn)代輸電線路上所采用的防雷保護(hù)措施主要有那些？

6.行波在理想無(wú)損線路上傳播時(shí)，能量不會(huì)散失，波也不會(huì)衰減和變形。但實(shí)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(duì)介質(zhì)的老化速度有顯著影響，所以它與視在放電量和放電重復(fù)率是表征局部放電的三個(gè)基本參數(shù)。

9.測(cè)量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些絕緣缺陷？試比較它與測(cè)量泄漏電流試驗(yàn)項(xiàng)目的異同。

10.電介質(zhì)的電氣特性，主要表現(xiàn)為它們?cè)陔妶?chǎng)作用下的_____________、_______________和_______________，它們分別以四個(gè)主要參數(shù)：______________________、________________、___________________________和____________________________來(lái)表示。

11.名詞解釋?極化

一、主觀題(共11道小題)

1.復(fù)習(xí)范圍以學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)為準(zhǔn)。請(qǐng)完成發(fā)布作業(yè)中的主觀題，手寫(xiě)完成后存為PDF格式，通過(guò)維普作業(yè)平臺(tái)提交。之前已提交主觀題成績(jī)有效。

參考答案：無(wú)

2.為什么要進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)？與交流耐壓試驗(yàn)相比，直流耐壓試驗(yàn)有那些特點(diǎn)？

參考答案：

在被試品的電容量很大的場(chǎng)合（例如長(zhǎng)電纜段、電力電容器等），用工頻交流高電壓進(jìn)行絕緣試驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)很大的電容電流，要求試驗(yàn)裝置具有很大的容量，在實(shí)際中這是很難做到的。這時(shí)通常用直流高電壓試驗(yàn)來(lái)代替工頻高電壓試驗(yàn)。

隨著高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的直流輸電工程，因而必然需要進(jìn)行多種內(nèi)容的直流高壓試驗(yàn)。

特點(diǎn)：

?

試驗(yàn)中只有微安級(jí)泄漏電流，試驗(yàn)設(shè)備的容量較小，體積較小，便于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

?

試驗(yàn)時(shí)可同時(shí)測(cè)量泄漏電流，由所得的“電壓－電流”曲線能有效地顯示絕緣內(nèi)部的集中性缺陷或受潮。

?

用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，能使電機(jī)定子繞組的端部絕緣也受到較高電壓的作用，發(fā)現(xiàn)端部絕緣中的缺陷。

?

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

?

直流電壓下，絕緣內(nèi)的電壓分布由電導(dǎo)決定，因而與交流運(yùn)行電壓下的電壓分布不同，所以交流電氣設(shè)備的絕緣考驗(yàn)不如交流耐壓試驗(yàn)?zāi)菢咏咏鼘?shí)際。

3.名詞解釋?內(nèi)部過(guò)電壓

參考答案：

內(nèi)部過(guò)電壓：產(chǎn)生的根源在電力系統(tǒng)內(nèi)部，由系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的積聚和轉(zhuǎn)換而引起的過(guò)電壓。

4.電力系統(tǒng)絕緣配合的根本任務(wù)是：______________________________________________________________。

參考答案：正確處理過(guò)電壓和絕緣這一對(duì)矛盾，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)供電的目的。

5.輸電線路耐雷性能的指標(biāo)主要有那些？現(xiàn)代輸電線路上所采用的防雷保護(hù)措施主要有那些？

參考答案：

輸電線路耐雷性能的指標(biāo)主要有：耐雷水平和雷擊跳閘率

現(xiàn)代輸電線路上所采用的防雷保護(hù)措施主要有：

避雷線

降低桿塔接地電阻

加強(qiáng)線路絕緣

耦合地線

消弧線圈

不平衡絕緣

自動(dòng)重合閘

6.行波在理想無(wú)損線路上傳播時(shí)，能量不會(huì)散失，波也不會(huì)衰減和變形。但實(shí)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(dǎo)線電阻，大地電阻，絕緣的泄漏電導(dǎo)與介質(zhì)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(guò)避雷器時(shí)，在工作電阻上產(chǎn)生的電壓峰值。

8.局部放電中_____________的大小對(duì)介質(zhì)的老化速度有顯著影響，所以它與視在放電量和放電重復(fù)率是表征局部放電的三個(gè)基本參數(shù)。

參考答案：放電能量

9.測(cè)量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些絕緣缺陷？試比較它與測(cè)量泄漏電流試驗(yàn)項(xiàng)目的異同。

參考答案：

測(cè)量絕緣電阻能相當(dāng)有效地揭示絕緣整體受潮、局部嚴(yán)重受潮、存在貫穿性缺陷等情況。因?yàn)樵谶@些情況下，絕緣電阻顯著降低，電導(dǎo)電流將顯著增大，而吸收電流迅速衰減。

測(cè)量泄漏電流和絕緣電阻的相同點(diǎn)：

測(cè)量原理一致。

測(cè)量泄漏電流和絕緣電阻的不同點(diǎn)：

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(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的某些缺陷。

2）施加在試品上的直流電壓是逐級(jí)增大的，可以在升壓過(guò)程中監(jiān)視泄漏電流的增長(zhǎng)動(dòng)向。

10.電介質(zhì)的電氣特性，主要表現(xiàn)為它們?cè)陔妶?chǎng)作用下的_____________、_______________和_______________，它們分別以四個(gè)主要參數(shù)：______________________、________________、___________________________和____________________________來(lái)表示。

參考答案：導(dǎo)電性能、介電性能、電氣強(qiáng)度；電導(dǎo)率、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切和擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度。

11.名詞解釋?極化

參考答案：極化：電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下，其束縛電荷相應(yīng)于電場(chǎng)方向產(chǎn)生彈性位移想象和偶極子的取向現(xiàn)象。

第四篇：高電壓技術(shù)期末考試題

一、是非題（T表示正確、F表示錯(cuò)誤）

（F）

1、對(duì)于35kv及以上的變電所，可以將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上。

（F）

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

3、架空線路的避雷線保護(hù)角越大，保護(hù)范圍也就越大。（F）

4、在發(fā)電機(jī)電壓母線上裝設(shè)電容器的作用是防止直雷擊。

（F）

5、通常以系統(tǒng)的最高運(yùn)行線電壓為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算內(nèi)部過(guò)電壓的倍數(shù)。

（T）

6、對(duì)于110kv及以上的變電所，可以將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上。（T）

7、在發(fā)電機(jī)電壓母線上裝設(shè)電容器的作用是限制侵入波的陡度。（T）

8、通常以系統(tǒng)的最高運(yùn)行相電壓為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算內(nèi)部過(guò)電壓的倍數(shù)。

二、選擇題

1、兩個(gè)不同波阻抗Z1和Z2的長(zhǎng)線相連于A點(diǎn),當(dāng)直角電流波長(zhǎng)從Z1上入射,傳遞至A點(diǎn)時(shí)將發(fā)生折射與反射.則電流的反射系數(shù)βi為（B）

Z2?Z1Z?Z2 A.B.1Z1?Z2Z1?Z2C.2Z22Z1 D.Z1?Z2Z1?Z22、我國(guó)的規(guī)程中規(guī)定線路防雷設(shè)計(jì)用雷電流波頭時(shí)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(shí),當(dāng)線路高10m，雷擊點(diǎn)距線路100m，雷電流幅值40KA，線路上感應(yīng)雷過(guò)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(guò)電壓的是(B)P325 A.工頻電壓升高 B.電弧接地過(guò)電壓 C.變電所侵入波過(guò)電壓 D.鐵磁諧振過(guò)電壓

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

6、在發(fā)電廠和變電站中，對(duì)直雷擊的保護(hù)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(diǎn)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(lái)波陡度增大而增大 D．隨來(lái)波幅值增大而增大

8、三繞組變壓器運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在（A）側(cè)裝設(shè)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(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)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(shù)是（B）放電電壓與靜態(tài)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(diǎn)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(xiàn)場(chǎng)對(duì)油浸紙絕緣的電力電纜進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)，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(shí)候，可能產(chǎn)生的最大過(guò)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(guò)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(yīng)

15、變電所裝設(shè)避雷針的作用是（B）。

A.防止反擊 B.防止直擊雷 C.防止感應(yīng)雷 D.防止侵入波

16.接地裝置按工作特點(diǎn)可分為工作接地、保護(hù)接地和防雷接地。保護(hù)接地的電阻值對(duì)高壓設(shè)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(shí)候，可能產(chǎn)生的最大過(guò)電壓為(C)。P333 A．1.5m B．2m C．3m D.4m

18、波在線路上傳播，當(dāng)末端短路時(shí)，以下關(guān)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(duì)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(duì)于電源來(lái)說(shuō)波阻抗與電阻是等效的 c)線路越長(zhǎng)，波阻抗越大

d)波阻抗的大小與線路的幾何尺寸有關(guān)

20、減少絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)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(fā)電廠和變電所雷害的種類(lèi)有 直擊雷 過(guò)電壓、感應(yīng)雷 過(guò)電壓和 侵入波過(guò)電壓形式

6、輸電線路防雷性能的優(yōu)劣，主要用耐雷水平和雷擊跳閘率來(lái)衡量。

7、目前切空載變壓器過(guò)電壓的主要限制措施是采用閥式避雷器。

8、線性諧振過(guò)電壓、參數(shù)諧振過(guò)電壓和鐵磁諧振過(guò)電壓構(gòu)成諧振過(guò)電壓的三種不同類(lèi)型。

9、在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，主要的操作過(guò)電壓是弧光接地過(guò)電壓。

10、避雷針加設(shè)在配電裝置構(gòu)架上時(shí)，避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)到變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間的距離不得小于15m。

7.已知單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的電容和電感分別為C0和L0，EEEEEEEE則波在導(dǎo)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(zhǎng)度電感0和電容0，與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。

10、在末端開(kāi)路的情況下，波發(fā)生反射后，導(dǎo)線上的電壓會(huì)提高一倍。

11、波傳輸時(shí)，發(fā)生衰減的主要原因是導(dǎo)線電阻和線路對(duì)地電導(dǎo)、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(zhǎng)線相連于A點(diǎn)，行波在A點(diǎn)將發(fā)生折射與反射，反射系數(shù)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(nèi)落雷的次數(shù)。

14、埋入地中的金屬接地體稱(chēng)為接地裝置，其作用是降低接地電阻。

15、中等雷電活動(dòng)地區(qū)是指該地區(qū)一年中聽(tīng)到雷閃放電的天數(shù)Td范圍為15～40。

16、對(duì)于500kV的高壓輸電線路，避雷線的保護(hù)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(shè)在配電裝置構(gòu)架上時(shí)，避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)到變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間的距離不得小于3m。

19、我國(guó)35~220kV電網(wǎng)的電氣設(shè)備絕緣水平是以避雷器5kA下的殘壓作為絕緣配合的設(shè)計(jì)依據(jù)。20、對(duì)于220kV及以下系統(tǒng)，通常設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許承受可能出現(xiàn)的3～4 倍的操作過(guò)電壓。

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

22要想避免切空線過(guò)電壓，最根本的措施就是要改進(jìn)斷路器的滅弧性能。

23、目前切空變過(guò)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(guò)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(lái)完成的。

25、在污穢地區(qū)或操作過(guò)電壓被限制到較低數(shù)值的情況下，線路絕緣水平主要由最大工作電壓來(lái)決定。

四、問(wèn)答題

1、簡(jiǎn)述波傳播過(guò)程的反射和折射。

當(dāng)波沿傳輸線路傳播，遇到線路參數(shù)發(fā)生突變，即有波阻抗發(fā)生突變的節(jié)點(diǎn)時(shí)，會(huì)在波阻抗發(fā)生突變的節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生折射與反射。

2、波阻抗與集中參數(shù)電阻本質(zhì)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(guò)波阻抗為Z的導(dǎo)線時(shí)，能量以電能、磁能的方式儲(chǔ)存在周?chē)橘|(zhì)中，而不是被消耗掉。（2）若導(dǎo)線上前行波與反行波同時(shí)存在時(shí)，則導(dǎo)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(shù)值只取決于導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電感和電容，與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。（4）為了區(qū)別不同方向的流動(dòng)波，波阻抗有正、負(fù)號(hào)。

3、彼得遜法則的內(nèi)容、應(yīng)用和需注意的地方。

答:在計(jì)算線路中一點(diǎn)的電壓時(shí)，可以將分布電路等值為集中參數(shù)電路：線路的波阻抗用數(shù)值相等的電阻來(lái)代替，把入射波的2倍作為等值電壓源。這就是計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓的等值電路法則，也稱(chēng)彼得遜法則。利用這一法則，可以把分布參數(shù)電路中波過(guò)程的許多問(wèn)題簡(jiǎn)化成一些集中參數(shù)電路的暫態(tài)計(jì)算。但必須注意，如果Z1,Z2是有限長(zhǎng)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(jié)點(diǎn)以前的時(shí)間內(nèi)。

4、防雷的基本措施有哪些？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明。

答:基本措施是設(shè)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(hù)物體，稱(chēng)為直擊雷保護(hù)；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電沖擊波，稱(chēng)為侵入波保護(hù)；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(dá)到降低雷電沖擊電壓幅值的目的。

8、簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)中操作過(guò)電壓的種類(lèi)及其產(chǎn)生過(guò)程。

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

9、試說(shuō)明電力系統(tǒng)中限制操作過(guò)電壓的措施。

LC答:（1）利用斷路器并聯(lián)電阻限制分合閘過(guò)電壓：

1、利用并聯(lián)電阻限制合空線過(guò)電壓

2、利用并聯(lián)電阻限制切空線過(guò)電壓

（2）利用避雷器限制操作過(guò)電壓

（1）慣用法：按作用于絕緣上的最大過(guò)電壓和最小絕緣強(qiáng)度的概念來(lái)配合的，即首先確定設(shè)備上可能出現(xiàn)的最危險(xiǎn)的過(guò)電壓；然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)乘上一個(gè)考慮各種因素的影響和一定裕度的系數(shù)，從而決定絕緣應(yīng)耐受的電壓水平。

（2）統(tǒng)計(jì)法：統(tǒng)計(jì)法是根據(jù)過(guò)電壓幅值和絕緣的耐電強(qiáng)度都是隨機(jī)變量的實(shí)際情況，在已知過(guò)電壓幅值和絕緣閃絡(luò)電壓的概率分布后，用計(jì)算的方法求出絕緣閃絡(luò)的概率和線路的跳閘率，在進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上，正確地確定絕緣水平。

12、簡(jiǎn)述避雷針的保護(hù)原理和避雷器的基本要求？。答：（1）避雷針的保護(hù)原理：當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場(chǎng)畸變，在避雷針頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對(duì)避雷針?lè)烹姡俳?jīng)過(guò)接地裝置將雷電流引入大地從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。（2）避雷器的基本要求：

A、當(dāng)過(guò)電壓超過(guò)一定值時(shí)，避雷器發(fā)生放電（動(dòng)作），將導(dǎo)線直接或經(jīng)電阻接地，以限制過(guò)電壓（可靠動(dòng)作——限制過(guò)電壓）。

B、在過(guò)電壓作用過(guò)后，能迅速截?cái)嘣诠ゎl電壓作用下的電弧，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，避免供電中斷（可靠滅弧——截制工頻續(xù)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(shè)避雷線，在雷電活動(dòng)特別強(qiáng)的地區(qū)，宜架設(shè)雙避雷線；

（2）避雷線的保護(hù)角一般取20°～30°；（3）采用線路自動(dòng)重合閘。

15、簡(jiǎn)述影響切除空載線路過(guò)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(wǎng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式、接線方式的影響、電暈的影響、線路側(cè)的電磁式電壓互感器

限制措施：1）選用滅弧能力強(qiáng)的快速斷路器

2）采用帶并聯(lián)電阻的斷路器

16、保護(hù)設(shè)備與被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性應(yīng)如何配合？為什么？

答：保護(hù)設(shè)備的伏秒特性應(yīng)始終低于被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性。這樣，當(dāng)有一過(guò)電壓作用于兩設(shè)備時(shí)，總是保護(hù)設(shè)備先擊穿，進(jìn)而限制了過(guò)電壓幅值，保護(hù)了被保護(hù)設(shè)備

五、名詞解釋

1．輸電線路耐雷水平

答．雷擊時(shí)線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值。2．擊桿率

答．雷擊桿塔次數(shù)與雷擊線路總次數(shù)之比。3．諧振過(guò)電壓

答．當(dāng)系統(tǒng)操作或發(fā)生故障時(shí)，某一回路自振頻率與電源頻率相等時(shí)，將發(fā)生諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)中某些部分（或設(shè)備）上出現(xiàn)的過(guò)電壓。4.工頻過(guò)電壓

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

六、作圖

1、試畫(huà)出未沿全線架設(shè)避雷線的35kv變電所進(jìn)線段保護(hù)接線圖。

答案：未沿全線架設(shè)避雷線的35kv變電所進(jìn)線段保護(hù)接線圖如下所示：

第五篇：高電壓技術(shù) 自考復(fù)習(xí)重點(diǎn)總結(jié)

第二章 液體和固體電介質(zhì)的絕緣特性

電子式極化:電介質(zhì)中的帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)作用下沿電場(chǎng)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(zhì)，叫做夾層電介質(zhì)。

電介質(zhì)的電導(dǎo):介質(zhì)在電場(chǎng)作用下,使其內(nèi)部聯(lián)系較弱的帶電粒子作有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)形成電流，即泄漏電流.這種物理現(xiàn)象稱(chēng)為電導(dǎo)。

“吸收現(xiàn)象”:固體電介質(zhì)在直流電壓作用下，觀察到電路中的電流從大到小隨時(shí)間衰減,最終穩(wěn)定于某一數(shù)值,稱(chēng)為“吸收現(xiàn)象”。

吸收電流:有損極化所對(duì)應(yīng)的電流，即夾層極化和偶極子極化時(shí)的電流，它隨時(shí)間而衰減。泄漏電流:絕緣介質(zhì)中少量離子定向移動(dòng)所形成的電導(dǎo)電流,它不隨時(shí)間而變化.絕緣電阻:介質(zhì)的電阻R=U/I是隨時(shí)間而變化的。通常以到達(dá)穩(wěn)定的泄漏電流的電阻作為介質(zhì)的絕緣電阻。介質(zhì)損耗角正切tgδ? 衡量材料本身在電場(chǎng)損耗能量并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿囊粋€(gè)宏觀的物理參數(shù)稱(chēng)之為介質(zhì)損耗角正切。絕緣的老化：固體和液體介質(zhì)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些物理和化學(xué)變化，導(dǎo)致其機(jī)械和電氣性能的劣化。

一、提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的措施

（1）過(guò)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(zhì)的擊穿影響因素

(1).電壓作用時(shí)間(2).電場(chǎng)均勻程度與介質(zhì)厚度(3).電壓種類(lèi)(4).電壓作用的累積效應(yīng)(5).受潮

三、提高固體電介質(zhì)擊穿電壓的措施

(1).改進(jìn)制造工藝:盡可能清除介質(zhì)中的雜質(zhì),可以通過(guò)精選材料、改善工藝、真空干燥、加強(qiáng)浸漬等方法。(2).改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì):盡可能使電場(chǎng)均勻

(3).改善運(yùn)行條件:注意防潮、塵污，加強(qiáng)散熱冷卻

四、電介質(zhì)絕緣老化的原因

(1)局部放電老化(2)熱老化

(3)機(jī)械力的作用

(4)環(huán)境的影響

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

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

耐壓試驗(yàn)(破壞性試驗(yàn)):試驗(yàn)所加電壓等價(jià)于或高于設(shè)備運(yùn)行中可能受到的各種電壓.一、西林電橋測(cè)量時(shí)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(cè)量時(shí)防止外界電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾措施有哪些？（1）加設(shè)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(cè)量時(shí)注意事項(xiàng)有哪些(1)電橋本體必須加以屏蔽

(2)被試品和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)損電容器連到電橋本體的引線也要使用屏蔽導(dǎo)線(3)電橋本體接地良好

(4)反接法時(shí),三根引線處于高壓,必須懸空(5)能分開(kāi)測(cè)的試品盡量分開(kāi)測(cè)(6)應(yīng)保持試品表面干燥

(7)試品設(shè)備有繞阻時(shí),應(yīng)首尾短接起來(lái)

試驗(yàn)變壓器得特點(diǎn)

電壓等級(jí)比電力變壓器更高、容量不大，僅單相；工作在電容性負(fù)荷下；允許發(fā)生短時(shí)短路；工作時(shí)間短；漏磁通較大；溫度比較低、無(wú)散熱要求；絕緣裕度小

工頻高電壓的測(cè)試方法有哪些

用靜電電壓表測(cè)量工頻電壓的有效值 用球隙進(jìn)行測(cè)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(cè)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(fā)生器。

直流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn)：

1、直流下沒(méi)有電容電流，要求電源容量很小，加上可以用串級(jí)的方法產(chǎn)生高壓直流，所試驗(yàn)設(shè)備可以做得比較輕巧，適合于現(xiàn)場(chǎng)預(yù)防性試驗(yàn)的要求；

2、在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，可以同時(shí)測(cè)量泄漏電流，并根據(jù)其隨電壓變化的特性，判斷絕緣狀況，發(fā)現(xiàn)缺陷。

3、直流耐壓實(shí)驗(yàn)比交流耐壓實(shí)驗(yàn)更能發(fā)現(xiàn)電機(jī)端部的絕緣缺陷；

4、直流耐壓試驗(yàn)對(duì)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(nèi)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(yàn)對(duì)交流設(shè)備絕緣的考驗(yàn)不如交流耐壓試驗(yàn)接近實(shí)際運(yùn)行情況。

6、直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓值的選擇是一個(gè)重要的問(wèn)題。

直流高壓的測(cè)量

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

沖擊電壓發(fā)生器的基本原理：沖擊電壓發(fā)生器由一組并聯(lián)的儲(chǔ)能高壓電容器，自直流高壓源充電幾十秒鐘后，通過(guò)銅球突然經(jīng)電阻串聯(lián)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(xù)時(shí)間以微秒計(jì)，電壓峰值一般為幾十kV至幾MV

沖擊電壓的測(cè)量方法有哪些

（1）測(cè)量球隙（2）分壓器—峰值電壓表（3）分壓器—示波器

對(duì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本要求

1、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

2、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的對(duì)環(huán)境變化的耐受性。3、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不應(yīng)影響一次設(shè)備的正常運(yùn)行。

4、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的壽命應(yīng)長(zhǎng)于被監(jiān)測(cè)設(shè)備的預(yù)期壽命。

第四章

線路和繞組的波過(guò)程

稱(chēng)沖擊電暈 當(dāng)線路受到雷擊或出現(xiàn)操作過(guò)電壓時(shí)，若導(dǎo)線上的沖擊電壓幅值超過(guò)起始電暈電壓時(shí)，則在導(dǎo)線上發(fā)生電暈，稱(chēng)沖擊電暈。

2.電暈對(duì)導(dǎo)線上波過(guò)程的影響

(1).使導(dǎo)線的耦合系數(shù)增大：當(dāng)導(dǎo)線上出現(xiàn)電暈以后，相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的半徑，因而與其他導(dǎo)線間的耦合系數(shù)增大了

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

三相繞組中的波過(guò)程

(1).中性點(diǎn)接地的星形接線

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

當(dāng)沖擊電壓波單相入侵時(shí)，因?yàn)槔@組對(duì)沖擊波的阻抗遠(yuǎn)大于線路波阻抗，故可認(rèn)為在沖擊波作用下另外兩相繞組的端點(diǎn)是接地的。(3).三角形接線

三角形接線的三相變壓器，當(dāng)沖擊電壓波沿單相入侵時(shí)，同樣因?yàn)槔@組對(duì)沖擊波的阻抗遠(yuǎn)大于線路波阻抗，故其它兩相兩端點(diǎn)相當(dāng)于接地。

沖擊電壓在繞組間的傳遞

當(dāng)單擊電壓開(kāi)始回到一次繞組時(shí)，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(gè)：一個(gè)是通過(guò)靜電感應(yīng)的途徑；另一個(gè)是通過(guò)電磁感應(yīng)的途徑。

第六章 輸電線路的防雷保護(hù)

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(dǎo)線, 4線路附近地面

雷過(guò)電壓的種類(lèi) 直擊雷過(guò)電壓 ,2 感應(yīng)雷過(guò)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(shè)備絕緣，造成停電事故

衡量輸電線路防雷性能的兩個(gè)指標(biāo)： 1 耐雷水平, 2 雷擊跳閘率

感應(yīng)過(guò)電壓的兩個(gè)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(guò)程 雷電流過(guò)電壓作用下，線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)； 2 沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電弧，引起跳閘。

輸電線路的防雷措施 1.架設(shè)避雷線

作用：

防止雷直擊于導(dǎo)線；

對(duì)雷電流有分流作用，使塔頂電位下降；

對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，降低雷擊桿塔時(shí)絕緣子串

上電壓；

對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用，可降低導(dǎo)線上感應(yīng)電壓

2、降低桿塔接地電阻

土壤電阻率低的地區(qū)，應(yīng)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(qū)，可采用多根放射形接地體或連續(xù)伸長(zhǎng)接地體以及垂直接地電極等措施

3、架設(shè)耦合地線： 在降低桿塔接地電阻有困難時(shí)，在導(dǎo)線下方架設(shè)一條接地線。它具有分流作用，又加強(qiáng)了避雷線對(duì)導(dǎo)線的耦合。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(duì)同桿并架雙回線路，一回普通絕緣，一回加強(qiáng)絕緣

5、采用消弧線圈接地方式：適用110kV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)，可使大多數(shù)雷擊單相閃絡(luò)接地故障被消弧線圈消除，不至發(fā)展為持續(xù)工頻電弧。我國(guó)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，該措施可使雷擊跳閘率降低1/3左右

6、裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置：我國(guó)110kV及以上線路重合閘成功率達(dá)75～95％

7、加強(qiáng)絕緣：對(duì)個(gè)別大跨越、高桿塔，落雷機(jī)會(huì)多等情況，可增加絕緣子片數(shù)

8、安裝線路避雷器

第七章 發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)

發(fā)電廠、變電所遭受雷害的兩個(gè)方面： 一是雷直擊于發(fā)電廠、變電所

二是雷擊輸電線后產(chǎn)生的雷電波侵入發(fā)電廠、變電所

反擊 避雷針與被保護(hù)的配電構(gòu)架或設(shè)備之間空氣間隙被擊穿

發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù) 1.獨(dú)立避雷針

2.構(gòu)架避雷針：適用110kv及以上變電所

構(gòu)架避雷針注意事項(xiàng)

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(gòu)架附近埋設(shè)輔助集中接地裝置，且避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)到變壓器接地線到主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的距離不得小于15米； 2.在變壓器的門(mén)型構(gòu)架上，不允許裝避雷針

變電所的進(jìn)線段保護(hù)保護(hù)目的

為使變電所內(nèi)避雷器能可靠地保護(hù)電氣設(shè)備，限制流經(jīng)避雷器的電流幅值不超過(guò)5kA、限制侵入波陡度α不超過(guò)一定的允許值

直配電機(jī)的防雷措施

(1).避雷器保護(hù) 降低侵入波幅值

(2).電容器保護(hù)

限制侵入波陡度α和降低感應(yīng)雷過(guò)電壓

(3).電纜段保護(hù)（進(jìn)線段保護(hù)）限制流經(jīng)FCD型避雷器中的雷電流使之小于3kA(4).電抗器保護(hù) 在雷電波侵入時(shí)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(tǒng)的工頻過(guò)電壓

內(nèi)部過(guò)電壓的定義 電力系統(tǒng)中由于斷路器操作、故障發(fā)生及消失或其它原因，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，引起電網(wǎng)內(nèi)部電磁能量轉(zhuǎn)化或傳遞所造成的電壓升高

內(nèi)部過(guò)電壓的特點(diǎn)

1過(guò)電壓的能量來(lái)源于系統(tǒng)本身，其幅值與系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓成正比，用Kn表征過(guò)電壓的高低 2影響因數(shù)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、中性點(diǎn)運(yùn)行方式、元件的性能參數(shù)、故障性質(zhì)及操作過(guò)程等

3系統(tǒng)參數(shù)變化的原因是多種多樣的，因此內(nèi)部過(guò)電壓的幅值、振蕩頻率、持續(xù)時(shí)間不相同

內(nèi)部過(guò)電壓的分類(lèi) 操作過(guò)電壓

因操作或故障引起的暫態(tài)電壓升高 暫時(shí)過(guò)電壓

暫態(tài)電壓后出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的工頻電壓升高或諧振現(xiàn)象，過(guò)電壓具有穩(wěn)態(tài)性質(zhì) 工頻過(guò)電壓

在正常或故障時(shí)出現(xiàn)幅值超過(guò)最大工作相電壓、頻率為工頻或接近工頻的電壓升高，或稱(chēng)工頻電壓升高

4諧振過(guò)電壓

由于操作或故障使系統(tǒng)電感元件與電容元件參數(shù)匹配時(shí)，發(fā)生諧振，產(chǎn)生過(guò)電壓

工頻過(guò)電壓 在正常或故障時(shí)，電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)的幅值超過(guò)最大工作相電壓、頻率為工頻（50Hz）的過(guò)電壓稱(chēng)為工頻過(guò)電壓

工頻過(guò)電壓的分類(lèi) 空載長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)

當(dāng)首端的輸入阻抗為容性，計(jì)及電源內(nèi)阻抗的影響(感性)時(shí)，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(dòng)勢(shì) 不對(duì)稱(chēng)接地故障

以單相接地故障最為常見(jiàn)，且引起的工頻電壓升高也最嚴(yán)重 3 負(fù)荷突變 斷路器跳閘前輸送負(fù)荷的大小、空載長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)及電壓調(diào)整器的特性、原動(dòng)機(jī)調(diào)速器及制動(dòng)設(shè)備的惰性

工頻過(guò)電壓特點(diǎn)

（1)它的大小會(huì)直接影響操作過(guò)電壓的實(shí)際幅值

（2）它的大小會(huì)影響保護(hù)電器的工作條件和保護(hù)效果（3）持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備絕緣及其運(yùn)行性能有重大影響 分析結(jié)論

（1）工頻過(guò)電壓就其過(guò)電壓倍數(shù)的大小來(lái)講，對(duì)系統(tǒng)中正常絕緣的電氣設(shè)備一般不夠成危險(xiǎn)（2）對(duì)于超高壓系統(tǒng)，決定電氣設(shè)備的絕緣水平將起愈來(lái)愈大的作用

討論工頻過(guò)電壓的意義 直接影響操作過(guò)電壓的幅值 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的工頻電壓升高仍可能危及設(shè)備的安全運(yùn)行（油紙絕緣局放、絕緣子污閃、電暈等）在超高壓系統(tǒng)中，為降低電氣設(shè)備絕緣水平，不但要對(duì)工頻電壓升高的數(shù)值予以限制，對(duì)持續(xù)時(shí)間也給予規(guī)定 母線側(cè)1.3p.u.線路側(cè)1.4p.u.500kV空載變壓器1.3p.u.允許持續(xù)1min 500kV并聯(lián)電抗器1.4p.u.允許持續(xù)1min 4決定避雷器額定電壓（滅弧電壓）的重要依據(jù) 3、6、l0kV系統(tǒng)

工頻電壓升高可達(dá)系統(tǒng)最高運(yùn)行線電壓的1.1倍，避雷器額定電壓規(guī)定為系統(tǒng)最高運(yùn)行線電壓的1.1倍，稱(chēng)為110％避雷器 35~60kV系統(tǒng)，工頻電壓升高可達(dá)系統(tǒng)最高運(yùn)行線電壓，避雷器額定電壓規(guī)定為系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓的100％，稱(chēng)為100％避雷器 110、220kV系統(tǒng)，工頻電壓升高可達(dá)系統(tǒng)最高電壓的0.8倍，避雷器額定電壓按系統(tǒng)最高電壓的80％確定，稱(chēng)為80％避雷器

330kV及以上系統(tǒng)，輸送距離較長(zhǎng)，計(jì)及長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)時(shí)，線路末端工頻電壓升高可能超過(guò)系統(tǒng)最高電壓的80％，則根據(jù)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(yīng)線路末端電壓最高

線路長(zhǎng)度L越長(zhǎng)，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(huì)超過(guò)2.9倍

工頻電壓及其影響因素 與電源容量有關(guān)，電源容量越小工頻電壓升高越嚴(yán)重 通過(guò)補(bǔ)償電容電流，可削弱電容效應(yīng)以降低工頻過(guò)電壓,加裝并聯(lián)電抗器

第九章 操作過(guò)電壓

操作過(guò)電壓一般特征

1、持續(xù)時(shí)間比較短

2、其幅值與系統(tǒng)相電壓幅值有一定倍數(shù)關(guān)系

3、其幅值與系統(tǒng)的各種因素有關(guān)，有強(qiáng)烈的統(tǒng)計(jì)性

4、依據(jù)系統(tǒng)的電壓等級(jí)不同，顯示重要性也不同

5、在超高壓系統(tǒng)中，它是決定系統(tǒng)絕緣水平依據(jù)之一

間隙電弧接地過(guò)電壓

產(chǎn)生原因 在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)一相發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)的電弧熄滅和重燃（稱(chēng)之為間隙性電弧）引起電磁暫態(tài)的振蕩過(guò)渡過(guò)程而引起的過(guò)電壓。（稱(chēng)之為間隙電弧接地過(guò)電壓）

影響因素(1)電弧熄滅與重燃時(shí)的相位（2）系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)（3）中性點(diǎn)接地方式

限制措施 中性點(diǎn)安裝消弧線圈

當(dāng)故障相接地，非故障相電流應(yīng)包括原先通過(guò)的電容電流加上流過(guò)消弧線圈上電流，兩者相位反向，使接地點(diǎn)電流（稱(chēng)經(jīng)消弧線圈補(bǔ)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(bǔ)償度 是消弧線圈電感電流補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)地電容電流的百分?jǐn)?shù) 有三種運(yùn)行狀態(tài)：欠補(bǔ)償 全補(bǔ)償 過(guò)補(bǔ)償

空載線路分閘過(guò)電壓

產(chǎn)生原因

在切除空載線路時(shí)，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(shù)（3）線路負(fù)載及電磁式電壓互感器（4）中性點(diǎn)接地方式 限制措施（1）提高斷路器滅弧性能（2）采用帶并聯(lián)電阻的斷路器

空載線路合閘過(guò)電壓

產(chǎn)生原因 在計(jì)劃性合閘或自動(dòng)重合閘時(shí)，由于系統(tǒng)中儲(chǔ)能元件存在，狀態(tài)的改變將引起振蕩型的過(guò)渡過(guò)程。產(chǎn)生的物理過(guò)程（1）計(jì)劃性合閘（2）自動(dòng)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(lián)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(guò)電壓

產(chǎn)生原因 空載變壓器切除前流過(guò)空載變壓器的電流很小，當(dāng)斷路器在切除相對(duì)很小的空載勵(lì)磁電流時(shí)，使空載電流未到零之前就發(fā)生熄弧（稱(chēng)為空載電流的突然“截?cái)唷保捎谶@一“載斷”，使載斷前的磁場(chǎng)能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶?chǎng)能量，從而產(chǎn)生空載變壓器過(guò)電壓 物理過(guò)程 可用能量守恒原理分析

影響因素 1 與空載電流截?cái)嘀狄约白儔浩髯哉耦l率有關(guān) 2與斷路器滅弧性能有關(guān) 3 與變壓器引線電容大小有關(guān) 限壓措施

主要采用閥型避雷器

第十章 鐵磁諧振過(guò)電壓

諧振過(guò)電壓

定義 具有電感電容等元件的電力系統(tǒng)可以構(gòu)成一系列不同自振頻率的振蕩回路，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時(shí)，某些振蕩回路就有可能與外加電源發(fā)生諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)中某些部分(或設(shè)備)上出現(xiàn)過(guò)電壓，這就是諧振過(guò)電壓。

特點(diǎn) 1 諧振是一種周期性或準(zhǔn)周期性的運(yùn)行狀態(tài)，直到破壞諧振的條件出現(xiàn) 2 諧振過(guò)電壓的嚴(yán)重性既取決于它的幅值，也取決于它的持續(xù)時(shí)間

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

5系統(tǒng)中的有功負(fù)荷是阻尼振蕩和限制諧振過(guò)電壓的有利因素

6對(duì)應(yīng)三種電感參數(shù)，在一定的電容參數(shù)和其他條件的配合下，可能產(chǎn)生三種不同性質(zhì)的諧振現(xiàn)象

分類(lèi) 1線性電感

線性諧振

2參數(shù)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(lì)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(tǒng)中的電容元件所組成。在正弦電源作用下，系統(tǒng)自振頻率與電源頻率相等或接近時(shí)，可能產(chǎn)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(tǒng)的電容元件組成。因?yàn)殍F芯電感元件的飽和現(xiàn)象，使回路的電感參數(shù)是非線性的，在滿足一定諧振條件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生鐵磁諧振

C?非線性諧振主要特點(diǎn)（1）對(duì)于一定的 L0 值當(dāng)

1?L20

都可能產(chǎn)生鐵磁諧振

（2）諧振一旦激發(fā)，將發(fā)生相位反傾現(xiàn)象，并產(chǎn)生過(guò)電壓和過(guò)電流（3）鐵芯的飽和會(huì)限制過(guò)電壓的幅值

幾種常見(jiàn)的諧振過(guò)電壓

1、傳遞過(guò)電壓

1)當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生不對(duì)稱(chēng)接地故障或斷路器不同期操作時(shí)，可能出現(xiàn)明顯的零序工頻電壓，通過(guò)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(chǎn)生工頻傳遞現(xiàn)象 2)若與接在電源中性點(diǎn)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(chǎn)生線性諧振或鐵磁諧振傳遞過(guò)電壓

發(fā)生于中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)稍弧線圈接地的電網(wǎng)中

通過(guò)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(fā)生電壓的傳遞 耦合回路在不利參數(shù)配合下將出現(xiàn)線性或鐵磁諧振過(guò)電壓

2、斷線引起的鐵磁諧振過(guò)電壓 斷線后非全相運(yùn)行，可能組成多種串聯(lián)諧振回路，回路中的電感可以是電網(wǎng)中空載或輕載運(yùn)行的負(fù)載變壓器的勵(lì)磁電感以及消弧線圈的電感，回路中的電容可以是導(dǎo)線對(duì)地和相間的部分電容，電感線圈對(duì)地雜散電容

3、電磁式電壓互感器飽和引起的諧振過(guò)電壓 電網(wǎng)出現(xiàn)某些擾動(dòng)，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(shí)可能有電壓的突然上升，在這些暫態(tài)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(wǎng)三相對(duì)地阻抗明顯不同，此時(shí)與設(shè)備電容或?qū)Φ仉娙輼?gòu)成諧振回路，可能激發(fā)起各種諧波諧振

限制斷線過(guò)電壓措施：(1)保證斷路器的三相同期動(dòng)作，不采用熔斷器(2)加強(qiáng)線路的巡視和檢修，預(yù)防發(fā)生斷線

(3)斷路器操作后有異常情況，可立即復(fù)原，并進(jìn)行檢查

(4)在中性點(diǎn)接地電網(wǎng)中，操作中性點(diǎn)不接地的負(fù)載變壓器時(shí)，應(yīng)將變壓器中性點(diǎn)臨時(shí)接地。

參數(shù)諧振 諧振回路由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件（如凸極發(fā)電機(jī)的同步電抗在Xd~Xq的周期性變化）和系統(tǒng)的電容元件（如空載長(zhǎng)線）組成回路，當(dāng)參數(shù)配合時(shí)，通過(guò)電感的周期變化，不斷向諧振系統(tǒng)輸送能量，將會(huì)造成參數(shù)諧振過(guò)電壓

第十一章電 力系統(tǒng)的絕緣配合

絕緣配合 根據(jù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中可能承受的各種電壓，并考慮過(guò)電壓的限制措施和設(shè)備的絕緣耐受強(qiáng)度，把作用于電氣設(shè)備上的各種電壓所引起的絕緣損壞降低到經(jīng)濟(jì)上和運(yùn)行上所能接受的水平

設(shè)備絕緣水平指該設(shè)備可以承受（不發(fā)生閃絡(luò)、擊穿或其他損壞）的試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn) 它是由長(zhǎng)期最大工作電壓、大氣過(guò)電壓、內(nèi)過(guò)電壓三因素中最嚴(yán)格的一個(gè)來(lái)決定

設(shè)備絕緣水平?jīng)Q定 220kv及以下系統(tǒng)：主要由大氣過(guò)電壓來(lái)決定 一般用1min工頻耐壓試驗(yàn)代替雷電沖擊和操作沖擊耐壓試驗(yàn) 超高壓系統(tǒng)： 雖然內(nèi)過(guò)電壓成為主要矛盾，但通過(guò)內(nèi)過(guò)電壓保護(hù)措施已限制到一定水平，所以仍由大氣過(guò)電壓來(lái)決定 對(duì)超高壓電氣設(shè)備規(guī)定了操作波試驗(yàn)電壓

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

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

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