高电压(填空、选择)

作者:钱汇娱乐 发布时间:2020-11-08 13:05

  高电压(填空、选择)_信息与通信_工程科技_专业资料。西华大学2011年高电压复习资料总结

  第一章 1、带电质点的产生 碰撞游离 、热游离 、光游离 、表面游离 带电质点的产生:碰撞游离 带电质点的产生 2、复合 当气体中带异号电荷的粒子相遇时,有可能发生电荷的传递与中和 复合:当气体中带异号电荷的粒子相遇时 有可能发生电荷的传递与中和,这种现象称 复合 为复合。带电质点消失的主要原因 消失的主要原因。 3、非自持放电 外施电压小于 U0 时的放电是非自持放电。 非自持放电:外施电压小于 非自持放电 自持放电:电压达到 U0 后,电流剧增,且此时间隙中游离过程只靠外施电压已能维持 且此时间隙中游离过程只靠外施电压已能维持, 自持放电 不再需要外游离因素了。 外施电压达到 U0 后的放电称为自持放电, 0 称为放电的起始电压 U 称为放电的起始电压。 4、汤逊理论 汤逊理论认为:在低气压 在低气压、ps 较小的条件下,二次电子的来源是正离子撞击阴极使阴极 二次电子的来源是正离子撞击阴极使阴极 汤逊理论 表面发生电子逸出。并引入 并引入 系数表示每个正离子从阴极表面平均释放的自由电子数。 系数表示每个正离子从阴极表面平均释放的自由电子数 ps>200(cm.133pa)时需用流注理论来解释 时需用流注理论来解释 5、 早在汤逊理论出现之前 早在汤逊理论出现之前,巴申(Paschen)就于 1889 年从大量的实验中总结出了击穿电压 与 δs 的关系曲线,称为巴申定律 巴申定律,即 U b = f (δ ? s ) 巴申定律 δ:气体相对密度,即气体密度与标准大气条件下的密度之比 即气体密度与标准大气条件下的密度之比。 6、汤逊理论是在低气压、ps 较小的条件下在放电实验的基础上建立的。ps 过小或过大,放 ps ps 电机理将出现变化,汤逊理论就不再适用了 汤逊理论就不再适用了。 通常认为,ps>200(cm.133pa) 200(cm.133pa)时,击穿过 程将发生变化,汤逊理论的计算结果不再适用 汤逊理论的计算结果不再适用,但其碰撞游离的基本原理仍是普遍有效的 离的基本原理仍是普遍有效的。 7、限制电晕放电的方法 限制电晕放电的方法: 限制电晕放电的方法 8、由于高场强电极极性的不同 而造成的电极电晕起始电压和间隙击穿电压的不同,称为 由于高场强电极极性的不同,而造成的电极电晕起始电压和间隙击穿电压的不同 极性效应。削弱了紧贴棒级附近的电场 加强了外部空间的电场, 极性效应 削弱了紧贴棒级附近的电场,抑制了电晕放电的产生; 加强了外部空间的电场 有利于流注的形成。 9、目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是:波头: T 1 = 1 . 2 ? s ± 30 % 波尾: T 2 = 50 ? s ± 20 % 对于不同极性的标 准雷电波形可表示为 + 1.2 / 50us 或 - 1.2 / 50us 10、标准雷电冲击电压波形 标准雷电冲击电压波形 T1-波前时间 T2-半峰值时间 半峰值时间 Umax -冲击电压峰值 11、伏秒特性的用途 伏秒特性的用途: 伏秒特性的用途 12、均匀电场的击穿特性: 均匀电场的击穿特性: 均匀电场的击穿特性 a 电极布置对称,无击穿的极性效应 无击穿的极性效应; b 间隙中各处电场强度相等 间隙中各处电场强度相等,不可能出现持续的局部放电形式,流注一旦形成 流注一旦形成,间隙就 被击穿。击穿所需时间极短; c 直流击穿电压、工频击穿电压峰值以及 50%冲击击穿电压大致相同; d 击穿电压的分散性很小。 稍不均匀电场的击穿特点: 稍不均匀电场的击穿特点 a 与均匀电场相似,一旦出现局部放电,整个间隙马上击穿; b 无明显的极性效应; c 直流击穿电压、工频击穿电压峰值及 50%冲击击穿电压几乎一致。 d 电场越均匀,同样间隙距离下的击穿电压越高。其极限为均匀电场中的击穿电压 极不均匀场的击穿特性: 极不均匀场的击穿特性 a 出现的电晕放电使外电场发生强烈畸变, 使得电场不均匀程度对击穿电压的影响减弱, 而极间距离成为影响击穿电压的主要因素; b 击穿电压的极性效应非常明显; 13、气压与击穿电压的关系 气压与击穿电压的关系: 气压与击穿电压的关系 14、提高沿面放电电压的措施 提高沿面放电电压的措施:屏障、屏蔽、表面处理、应用半导体材料、阻抗调节 提高沿面放电电压的措施 第二章 1、 极化的基本类型: 电子式位移极化、 离子位移极化; 有损: 偶极子极化(转向极化) 、 极化的基本类型 无损: 夹层介质界面极化 2、吸收比和极化指数的定义 吸收比和极化指数的定义: 吸收比和极化指数的定义 3、小桥理论 小桥理论: 小桥理论 4、固体电介质的击穿形式 固体电介质的击穿形式: 固体电介质的击穿形式 a 电击穿:特点:击穿过程极短,为 10-6~10-8s ;击穿电压高,而介质本身温度不高;击穿场强 与电场均匀程度关系密切;击穿场强与周围环境温度基本无关 b 热击穿: 特点:击穿电压随环境温度的升高而减小 ;热击穿电压并不随介质厚度成正比 增加,因厚度越大,介质中心附近的热量逸出越困难; 击穿与周围媒质的热导、散热条件 及介质本身导热系数有关;击穿需要较长时间,击穿电压较低 c 电化学击穿 5、各类击穿发生的场合 各类击穿发生的场合: 各类击穿发生的场合 a 单纯的电击穿:在非常纯洁和均匀的介质中;或电压非常高而作用时间非常短(冲击电 压下的击穿) b 热击穿: 介损角正切值大,耐热性能差,而又处于工作温度高,散热又不好的情况 c 电化学击穿:取决于介质中的气泡和杂质 第三章 1、绝缘试验的分类 绝缘试验的分类: 绝缘试验的分类 a 非破坏性试验(预防性试验):指较低电压下或用其他不损伤绝缘的方法来测定电气设 备绝缘的某些特性及其变化情况,从而判断在加工制造和运输、运行过程中可能出现的绝缘 缺陷。 绝缘电阻及泄露电流、介质损耗、局部放电等测量,色谱分析、X 射线及超声波探测 绝缘缺陷等 b 破坏性试验(高电压试验): 模拟设备在运行过程中实际可能碰到的危险的过电压状况, 对绝缘加上与之等价的高电压来进行试验,从而考核绝缘的耐电强度。 工频耐压试验、直流耐压试验、冲击耐压试验 2、绝缘电阻的测量方法 绝缘电阻的测量方法:用兆欧表来测量电气设备的绝缘电阻 绝缘电阻的测量方法 3、介质损耗角正切值 tanδ 的测量的方法 介质损耗角正切值 的测量的方法:西林电桥 4、测试 tanδ时排除电场干扰的方法 排除电场干扰的方法主要有屏蔽、选相、倒相法、移相法和采用反干扰电 排除电场干扰的方法 源平衡干扰等方法。防止外界磁场干扰的主要措施是将测量仪器尽量远离干扰源。 5、 6、通过 1min 工频耐压试验的设备在运行中一般都能安全运行。 7、试验变压器的特点 试验变压器的特点:试验变压器本身应有很好的绝缘,但绝缘裕度小,试验过程中要严 试验变压器的特点 格限制过电压; 试验变压器容量一般不大;外观上的特点:油箱本体不大而其高压套管又 长又大; 试验变压器与连续运行时间不长, 发热较轻, 因而不需要复杂的冷却系统; 漏抗大, 短路电流较小,可降低机械强度方面的要求,节省制造费用;输出电压波形很难做到是正负 半波对称的正弦波形,需要采取措施加以修正。 8、调压方法 调压方法:自耦调压器、移圈式调压器 调压方法 9、工频耐压试验时的“容升”现象:所谓“容升”现象,是指工频耐压试验时,施加在试品 “容升”现象 上的实际试验电压要大于由试验变压器低压侧(电源侧)电压乘以变压器变压比算得的电压。 即 U1 KU 2 10、交流高压的测量 交流高压的测量: 交流高压的测量 a 静电电压表(有效值) 用来测量直流和交流高压,但不能测冲击电压。 : b 球隙(峰值) :用来测量直流、交流和冲击高压。 c 电容分压器:用来测量交流高压。 11、直流高电压的产生 直流高电压的产生:将工频高电压经高压整流器而变换成直流高电压;利用倍压整流原 直流高电压的产生 理制成的直流高压串级装置(或称串级直流高压发生器)能产生出更高的直流试验电压 。 第四章 1、过电压的分类 过电压的分类: 过电压的分类 2、无损单导线的波阻抗 z = 波阻抗: 波阻抗 L0 C0 波速: 波速 v= 1 L0C0 3、行波的折射系数 反射系数 折射系数和反射系数 折射系数 反射系数:α=2Z2/(Z1+Z2);β=(Z2—Z1)/(Z1+Z2);α=1+β 4、 末端开路时的特点: 在反射波所到之处电压提高 1 倍, 而电流降为 0。 (线 末端开路时的特点 末端开路反射, 路末端由于电压波正的全反射,在反射波所到之处,导线上的电压比电压入射波提高 1 倍, 电流为零;路磁场能量全部转化为电场能量。 ) 5、变电所的多条出线使雷电波分流,出线愈多,母线的雷电过电压愈低。 多 低 6、保护电气设备不受入侵过电压的损害,应降低入侵波的陡度。可以采用串联电感 并联 串联电感和并联 串联电感 电容的方法。 电容 7、耦合系数 耦合系数由导线的空间几何尺寸决定,耦合系数对多导线系统的过电压保护有很重要的 耦合系数 意义。 8、两根导线距离越近,导线间的耦合系数就越大。 近 大 9、冲击电晕 冲击电晕使波在际线路中传播发生衰减和变形,所以在变电站中要加设进线保护段 进线保护段。 冲击电晕 进线、冲击截波试验 冲击截波试验: 冲击截波试验 11、 变压器的内部保护: 增大纵向电容, 变压器的内部保护 绕组首端部位加一些电容环和电容匝补偿对地电容; 减小对地电容的影响。 12、三相绕组中的波过程,中性点不接地星形接线情况下:一相进波 一相进波,中性点的最大对地电 一相进波 两相同时进波,中性点最大电压为 4U0/3;三相同时进波 三相同时进波,中性点的最高 位将不超 2U0/3;两相同时进波 两相同时进波 三相同时进波 电位可达首端电位的两倍 两倍(全反射) 。 两倍 第五章 1、避雷针用于发电厂和变电站;避雷线、要避雷针起到保护作用 要避雷针起到保护作用,一方面要求避雷针很好的接地,另一方面要求被保护的物体必 要避雷针起到保护作用 须处在避雷针能提供可靠屏蔽保护的一定空间范围内,这就是避雷针的保护范围。 3、避雷针的保护范围是指被保护物体在此空间范围内不致遭受直接雷击,是按照保护概率 99.9%确定的空间范围。 4、单支避雷针的保护范围 rx = ( h ? hx ) P 单支避雷针的保护范围: 单支避雷针的保护范围 5、避雷器的作用 避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备,同时还有提高系统工作的可靠性。 避雷器的作用 6、避雷器的基本要求 避雷器的基本要求:绝缘强度的合理配合;绝缘强度的自恢复能力。 避雷器的基本要求 h (hx ≥ ) ;rx = (1.5h ? 2hx ) P 2 h (hx ) 2 7、避雷器的常用类型 避雷器的常用类型有:保护间隙 保护间隙、管型避雷器、阀式避雷器和金属氧化物避雷器 阀式避雷器和金属氧化物避雷器。 避雷器的常用类型 8、阀型避雷器的工作原理:系统正常工作时,间隙将电阻阀片与工作母线隔离 阀型避雷器的工作原理: 间隙将电阻阀片与工作母线隔离,以免由工 阀型避雷器的工作原理 作电压在阀片电阻中产生电流使阀片烧坏。 作电压在阀片电阻中产生电流使阀片烧坏 当系统中出现过电压且其幅值超过间隙放电电 压时,间隙击穿,冲击电流通过阀片流入大地 由于间隙放电的伏秒特性低于被保护设备的 冲击电流通过阀片流入大地,由于间隙放电的伏秒特性低于被保护设备的 冲击耐压, 设备得到保护。 由于阀片的非线性特性, 由于阀片的非线性特性 其电阻在流过大的冲击电流时变得很小 其电阻在流过大的冲击电流时变得很小, 故阀片上产生的残压将得到限制,使其低于被保护设备的冲击耐压,设备得到保护 当过 故阀片上产生的残压将得到限制 设备得到保护; 电压消失后, 工频续流受阀片的非线性特性限制而很小, 工频续流受阀片的非线性特性限制而 从而可在第一次过零时就将电弧切 断,而使继电保护来不及动作 而使继电保护来不及动作。 9、普通阀型避雷器在火花间隙上并联了分路电阻的 FZ(电站型) 没有并联分路电阻的 普通阀型避雷器在火花间隙上并联了分路电阻的为 (电站型) ,没有并联分路电阻的 为 FS 型(线路型) 线、氧化锌阀片的优点 无间隙; 氧化锌阀片的优点:无间隙 无续流;电气设备所受过电压可以降低; 通流容量大;ZnO 通流容量大 氧化锌阀片的优点 避雷器特别适用于直流保护和 SF6 电器保护。 第六章 。 1、有避雷线线路直击雷的三种情况 :雷击杆塔、雷击避雷线、绕击导线。 有避雷线线路直击雷的三种情况 第七章 1、发电厂、变电所的防雷保护主要措施 发电厂、变电所的防雷保护主要措施: 发电厂 2、变电所内装设阀型避雷器 装设阀型避雷器是对入侵雷电过电压波进行防护的主要措施。 装设阀型避雷器 。 3、避雷器与变压器接在一起 避雷器与变压器接在一起。 4、进线段保护是指在临近变电所 1-2km 的一段线路上加强防雷保护措施, 进线段保护是指在临近变电所 ,从而使避雷器雷 进线段保护 电流的幅值和陡度都降低到合理范围内。 电流的幅值和陡度都降低到合理范围内 5、电抗线圈既能限制流过避雷器的雷电流又能限制入侵波陡度。 电抗线圈既能限制流过避雷器的雷电流又能限制入侵波陡度 电抗线、中性点绝缘水平 中性点绝缘水平分为:a 全绝缘 中性点绝缘水平与相线kV 及以下 a 全绝缘:中性点绝缘水平与相线段绝缘水平相等 中性点绝缘水平 的电力变压器全绝缘) 分级绝缘 ;b 分级绝缘:中性点绝缘水平低于相线kV 及以上的 电力变压器分级绝缘) 。 7、相同电压等级的电气设备中 旋转电机 相同电压等级的电气设备中,旋转电机 旋转电机的绝缘水平是最低的。旋转电机出厂冲击耐压值 旋转电机出厂冲击耐压值 仅为同级变压器的 1/2.5~1/4 倍左右。 第十章 1、 2、实际上绝缘水平是由长期最大工作电压 大气过电压 内部过电压三因素中最严格的一 长期最大工作电压、大气过电压 内部过电压三因素中最严格的一 长期最大工作电压 大气过电压及内部过电压 个来决定的。 线路绝缘子串应满足三方面的要求:在工作电压下不发生污闪;雨天时在操作过电压下 雨天时在操作过电压下 3、线路绝缘子串应满足三方面的要求 线路绝缘子串应满足三方面的要求 不发生闪络(湿闪) ;具有一定的雷电冲击耐压强度,保证一定的线、各级电压线路悬垂串应有的绝缘子片数: 线路额定电压/kV 线 7 7 220 13 12 13 330 19 17 19 500 28 22 28


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