高电压技术

1、电子崩：外界电离因素在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动，又会引起新的碰撞电离，产生更多电子。依此，电子将按照几何级数不断增多，类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩2、自持放电：　当外加电压逐渐升高后，气体中的放电过程发生转变，此时若去掉外界激励因素,放电仍继续发展,成为自持放电3、非自持放电：当外加电压较低时，只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放　　电电流，一旦外界电离作用停止，气体放电现象即随之中断，这种放电称为非自持放电。4、流注：这些电离强度和发展速度远大于初始电子崩的新放电区（二次电子崩）以及他们不断汇入初崩通道的过程被称为流注。5、极性效应：在电晕放电时，空间电荷对放电的影响已得到关注。由于高场强电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也就不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同，以及间隙击穿电压的不同，称为极性效应。6、50％冲击击穿电压：在工程实际中广泛采用击穿百分比为50％时的电压（U50%）来表征气隙的冲击击穿特性。实际中，施加10次电压中有4-6次击穿了，这一电压即可认为是50％冲击击穿电压。7、伏－秒特性：同一波形，不同冲击电压峰值下，间隙上出现的最高电压和放电时间的关系曲线，称为伏－秒特性。8、沿面放电：当固体和气体（或液体）介质构成并联放电路径时，放电总是沿着固体表面进行的，这种现象称为沿面放电。9、闪络：当沿面放电发展到两极击穿时，称为闪络。10、污闪：由于污秽导致产生的闪络11、极化：介质在电场的作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生了弹性位移或偶极子转向，对外显示出极性。12、累积效应：多次加电压时，局部损伤会逐步发展，这称为累积效应。13、介质老化：绝缘在长期的运行过程中发生的一系列物理和化学的变化，致使其电气、机械和其他性能逐步劣化的现象。14、热老化的8℃规则：对于A级绝缘材料，如果它们的工作温度超过规定值（105℃）8℃时，寿命约缩短一半。15、绝缘电阻:是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合性特性参数。16、吸收比：通常测定的是15s及60s时的绝缘电阻，并把后者对前者的比值称为绝缘的吸收比K。即K=R60/R15=I15/I60。17、暂时过电压：是由于断路器操作或发生短路故障，使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的超过额定值的电压。18、操作过电压：由线路投切、故障或其它原因在系统中引起的相对地或相间瞬态过电压；其波形具有缓波前、持续时间短、单极性或振荡、强衰减电压特性。19、雷暴日：雷暴日Td是指该地区平均一年内有雷电放电的平均天数，单位d/a。20、地面落雷密度：表征雷云对地放电的频繁程度以地面落雷密度（γ）来表示，是指每一雷暴日每平方公里地面遭受雷击的次数。21、工频续流：避雷器在雷电的作用下，间隙被击穿，雷电流消失后，在工作电压的作用下，有一工频电流继续流过已被电离化了的击穿通道，这个电流称之为工频续流。22、灭弧电压：指避雷器尚能可靠熄灭工频续流电弧时的最高工作电压（指相电压）。灭弧电压越高越好。23、保护比：避雷器的残压与灭弧电压之比。保护比越小，避雷器的保护性能就越好。24、80%（100%·110%）避雷器：在中性点有效接地电网中，可能出现的最大工频电压只等于电网额定电压的80%。25、避雷器残压：冲击电流流过避雷器时，在工作电阻上产生的电压峰值。残压越低越好。26、耐雷水平：是指雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值（单位为kA）。27、雷击跳闸率：是指在雷暴日为40时，100km长的线路每年因雷击而引起跳闸的次数。28、建弧率：由冲击闪络转变为稳定的工频电弧的概率。29、耦合地线：在导线下方加装的一条地线。加强耦合和分流作用。30、距离效应：当避雷器与变压器的距离为L,由于波的折射和反射，不管进波得方向如何，变压器绝缘上遭受的电压将高于避雷器的残压，且L越大，电压高出越多。简答题1、汤逊理论：当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰撞游离形成电子崩，因碰撞游离而产生的新的正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电，自持放电的条件为。这就是汤逊放电理论的叙述过程。2、流注理论：在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度后，某一初始电子崩的头部积聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果，这时放电即转入新的流注阶段。3、绝缘的污闪：I、什么是污闪？由于污秽导致产生的闪络。对电力系统造成的危害非常大。II、机理？污闪形成：绝缘子常年处于户外，自然界灰尘和飘浮盐碱颗粒易附于其上，从而形成污层。随着大气湿度的提高，污层将受潮变得湿润，导致电导剧增，绝缘子泄漏电流大大增加。当绝缘子闪络电压降到一个很低的水平时，即使在工作电压下，绝缘子都可能发生污闪。III、措施？污闪事故的对策：1、调整爬距。2、定期或不定期的清扫。3、涂料。4、半导体釉绝缘子。5、新型合成绝缘子。4、提高气体电气强度的方法？1、改进电极形状以改善电场分布。2、利用空间电荷改善电场分布。3、采用屏障。4、采用高气压。5、采用高电气强度气体。6、采用高真空。5、极性效应？当点击的正负电性不同时，气体间隙的火花放电电压不同，这种现象叫极性效应。6、变压器油击穿机理？认为击穿的临界阶段，液体出现了气泡，由于气泡的介电常数小，而电场强度与介电常数成反比，所以气泡首先发生电离，气泡进一步扩大，气泡在电场中排列成气体小桥，最终导致击穿。击穿过程为：液体中气泡局部放电→发热分解→气体小桥或杂志小桥→击穿，它的特点是：在均匀电场中，当工频电压升高到某值时油中可能出现一个火花放电，但旋即消失（即这个火花没有引起油间隙击穿），油又恢复其电气强度；电压再增油中又可能出现火花，但可能又旋即消失；这样反复多次，最后才会发生稳定的击穿。7、为何通过吸收比而不是绝缘电阻判别绝缘是否受潮？由于电气设备中大多采用组合绝缘和层式结构，故在直流电压下均会有明显的吸收现象，使外电路中出现一个随时间而衰减的吸收电流。如果在电流衰减过程中的两个瞬间测得两个电流值或两个相应的绝缘电阻值，则利用其比值（称为吸收比）可检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。8、兆欧表的使用？通常都用兆欧表来测量绝缘电阻。额定电压为1000V以下的被试品用500V或1000V的兆欧表，额定电压为1000V及以上的被试品要用2500V或5000V的兆欧表，兆欧表有三个接线端子：线路端子（L）、接地端子（E）和保护（屏蔽0端子（G）。被试绝缘接在端子L和E之间，而保护端子G的作用是使绝缘表面泄露电流不要流过线圈LA，测得的绝缘体积电阻不受绝缘表面状态的影响。9、Tgδ的测量（用什么来测？）tanδ能反映绝缘的整体性缺陷(例如全面老化)和小电容试品中的严重局部性缺陷。由tanδ随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。但是，测量tanδ不能灵敏地反映大容量发电机、变压器和电力电缆(它们的电容量都很大)绝缘中的局部性缺陷，这时应尽可能将这些设备分解成几个部分，然后分别测量它们的tanδ。当设备的tgδ超过规定值（表4-3），就应立即进行检修，否则，设备就会有过热甚至发生爆炸的危险。●通常用西林电桥测量tgδ。10、工频高压试验的基本接线图AV一调压器PV1一低压侧电压表T一工频高压装置R1一变压器保护电阻TO一被测试品R2一测量球隙保护电阻PV2一高压静电电压表F一测量球隙Lf一Cf一谐波滤波器R1的作用：限制放电电流，同时降低试验变压器电压陡度，以免变压器绕组匝间过电压。R2的作用：限制电流以免球面被烧伤。　　测量球隙F：起测量、保护作用。●为何不能单独用低压电压表测量被试品上的电压？①波形畸变；②试验变压器变比大;③电容效应。●达到所需的试验电压后，保持一分钟，如不出现异常，即可认为该试品工频耐压试验合格。11、直流实验的特点？直流高压能反映设备受潮、劣化和局部缺陷等多方面的问题。它和交流耐压试验相比主要有以下一些特点：1、试验设备可以做得比较轻巧，适合于现场预防性试验的要求。2、在试验时可以同时测量泄漏电流，并以此发现绝缘缺陷。3、直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷。（无电容链现象）4、在直流高压下，局部放电较弱，对绝缘的损伤较小。5、不如交流耐压试验更接近实际。●应用范围：油纸绝缘高压电缆、电力电容器、旋转电机以及直流输电设备。12、冲击高电压实验及其影响？单级冲击电压发生器能产生的最高电压一般不超过200～300kV。因而采用多级叠加的方法来产生波形和幅值都能满足需要的冲击高电压波。世界上最大的冲击电压发生器的标称电压已高达7200千伏13、阀式避雷器的结构及其作用？阀式避雷器是由装在密封瓷套中的多组火花间隙和多组非线性阀片电阻串联组成。它分普通型和磁吹型两大类。作用：1.火花间隙的作用：将长间隙变为一段段短间隙，便于灭弧；使伏秒特性平坦，便于绝缘配合。2.阀片电阻（SiC）的作用：它是非线性电阻，在雷电流的作用下，它呈现小电阻，可以降低避雷器的残压；在工频续流下，它呈现大电阻，便于灭弧。●阀式避雷器是发电厂、变电所中设备对侵入波的主要防护装置。14、输电线路的防雷措施主要做好以下“四道防线”：1、防止输电线路导线遭受直击雷2、防止输电线路受雷击后绝缘发生闪络；3、防止雷击闪络后建立稳定的工频电弧；4、防止工频电弧后引起中断电力供。15、35kV及以下线路一般不全线架设避雷线。①绝缘水平低，容易遭“反击”；②35kV及以下系统采用中性点非有效接地方式，一相接地故障的后果并不严重；③一相接地后，起相当于避雷线的作用。16、直击雷防护的原则：装设避雷针或避雷线，使被保护设备处于避雷针或避雷线的保护范围之内，同时还必须防止雷击避雷针或避雷线时引起与被保护物的“反击”事故。17、距离效应：当避雷器与变压器的距离为L,由于波的折射和反射，不管进波得方向如何，变压器绝缘上遭受的电压将高于避雷器的残压，且L越大，电压高出越多。1、.公式：U2—Ub≥2αl/v2、什么是进线段？对全线无避雷线的35～11OkV架空线路，应在变电所1～2km的线路上架设避雷线，此段线路称进线段。对全线有避雷线的架空线路，将距变电所2km长的一段线路叫做进线段3、什么是进线段保护?在进线段内，避雷线的保护角应适当减小，以减少在进线段发生绕击的机会，并采取措施提高其耐雷水平，以减少进线段发生反击的机会，使雷击线路导线发生在进线段以外的地方.当雷击进线段以外线路导线或附近地面时，雷电波将会沿着线路向变电所传播，利用进线段导线的波阻抗限制雷电流的幅值，并利用导线上产生的冲击电晕降低侵入波的陡度，以保证变电所内避雷器可靠动作，达到保护设备的目的.4、进线段保作用？（1）利用其波阻抗限制通过避雷器的雷电流幅值；（从而降低避雷器的残压）（2）利用其冲击电晕降低雷电侵入波的陡度.18、切空线过电压的机理、影响因素及限制措施？机理：切除空载线路是电网中常见操作之一，在切空载线路的过程中，虽然断路器切断的是几十安到几百安的电容电流，比短路电流小的多，但如果使用的断路器灭弧能力不强，在切断这种电容电流时就可能出现电弧的重燃，从而引起电磁振荡，造成过电压。影响过电压的最大值的因素：1)断路器的性能；2)中性点接地方式；3)母线上的出线数4)在断路器外侧装有电磁式电压互感器等设备。限制措施：1）改善断路器的结构，避免发生重燃现象2）断路器加装并联分闸电阻3）利用避雷器保护19、带并连电阻的断路器如何限制切合空载过电压？在切断空载线路时，应先打开主触头Q1，使并联电阻R串联接入电路，然后经1.5~2个周期后再讲辅助触头Q2打开