高电压工程复习知识点.docx
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高电压工程复习知识点
《高电压技术》部分知识点复习
第一部分
高电压绝缘及其试验（
1-6
章）
重点：
高压绝缘中电介质的电气特性及高压设备的绝缘预防性试验。
气体的绝缘特性
1
、汤逊理论：
（气体伏安特性）基本理论，
带电粒子产生的条件，
：
外界加入的能量大于或等于电离能。
产生的方式：
碰撞电离，光电离、热电离、表面电离、负离子的形成。
去游离条件，
：
去游离的方式：
带电质点受电场力的作用流入电极中和电量；带电质点的扩散、
带电质点的复合。
’
电子崩的发展规律
：
气体发生撞击电离，
电离出来的电子和离子在场强的驱引下
又加入到撞击电离过程，
于是，
电离过程就像雪崩一样增长起来。
及自持放电条
件，
：
汤逊理论的局限性
：
δ
S>0.26cm,
气隙击穿电压与按汤森德理论计算出来的数值
差异较大。
对
δ
S
较大时的很多气隙放电现象无法解释。
比如放电形式、阴极材
料、放点时间。
汤逊理论适用范围。
：
低气压、短间隙的情况和较均匀场中。
2
、不均匀场放电特性：
流注理论，
：
由初崩中辐射出的光子，在崩头、崩尾外围
空间的局部强场中衍生出二次电子崩并汇合到主崩通道中来，
使主崩通道不断向
前、
后延伸的过程。
电子崩的发展规律
：
有效电子
（
经撞击电离
）
→电子崩
（
畸变电
场
）
→发射光子
（
在强电场作用下
）
→产生新的电子崩
（
二次崩
）
→形成混质通道
（
流注
）
→由阳极向阴极
（
阳极流注
）
或由阴极向阳极
（
阴极流注
）
击穿
.
及自持放电条件
：
δ
S>0.26cm,
即产生流注的条件
，适用范围
：
δ
S>0.26cm
的均
匀电场和不均匀电场
各种电压作用的放电特性：
放电时延的定义
：
从电压达到
U0
的瞬时起，
到气隙完全被击穿为止的时间
，
u
50%
在何处：
气隙被击穿的概率为
50%
的冲击电压峰值，
接近伏秒特性带的最下边缘。
3.
、提高抗电强度的措施
：
改善电场分布、采用高度真空、增大气压、采用耐电
强度高的气体。
4
、沿面放电的三个阶段及提高沿面放电电压的措施
：
电晕放电、刷形放电、滑
闪放电
措施：
屏障、屏蔽、加电容极板、消除窄气隙、绝缘表面处理、改善局部绝缘体
的表面电阻率、强制固定绝缘沿面各点的电位、附加金具、阻抗调节。
液体固体电介质的绝缘特性
1
、介质的等效电路各支路的物理意义，特性曲线的应用
：
2
、液体介质的击穿机理：
气泡小桥，提高抗电强度的方法
：
提高并保持液体品
质、覆盖、绝缘层、极间障。
3
、固体介质的击穿，
电击穿、热击穿、电化学击穿。
老化原因
：
环境老化、电
老化、热老化
试验
绝缘缺陷：
整体性的和分布性的
局部性的和集中性的
每类
：
耐压实验和检查性实验
常用的试验方法，
：
耐压实验：
工频高压实验（功
效：
确定电气设备绝缘的耐受水平）
、直流高压实验、冲击高压实验（其作用：
用来检验高压电气设备在雷电过电压和操作过电压作用下的绝缘性能和保护性
能
）
、雷电冲击高压实验、操作冲击高压实验。
检查性实验方法：
测定绝缘电阻。
其功效：
能有效的发现下列缺陷：
总体绝缘质
量欠佳、绝缘受潮、两极间有贯穿性的导电通道、绝缘表面情况不良。
测定泄漏电流。
其功效：
能够发现一些测定绝缘电阻所不能发现的绝缘缺陷、
电
压和电流关系的线性度即可表示绝缘情况。
测定介质损耗因数。
其功效：
能够发现下列缺陷：
受潮、
穿透性导电通道、
绝
缘内含气泡的电离，绝缘分层，脱壳、
绝缘老化劣化，绕组上附积油泥、
绝
缘油脏污，劣化等
局部放电法。
其功效：
发现一些局部缺陷。
功效，主要是实验室准备做的两个试验
第二部分
过电压及其保护（
7-13
章）
波过程
概念：
在分布参数电路的暂态过程中产生的电压、
电流波及相应的电磁波的传播
过程。
波动方程的解，波阻抗，电晕对波的影响
：
使行波发生衰减并且使波形畸
变（波前陡度降低）
、波阻抗和波速减小、导线耦合系数增大。
，折反射系数计算
雷电
雷电的表现形式：
直击雷、感应雷。
雷电日
是每年中有雷电的天数，
雷电小时
是每年中有雷电的小时数。
我国大部分
地区一个雷电日可折合为
3
个雷电小时。
每一个雷电日、每平方公里对地面落雷次数称为
地面落雷密度
当被击物波阻抗
Z
j
为零时．流经被击物的电流
定义为
“
雷电流
”
。
防雷装置的种类
：
避雷线、避雷针、避雷器、接地装置。
，避雷器的原理
：
当沿
线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，
避雷器首先放电，
并将雷电流经过良
导体安全的引入大地，
利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，
使
电气设备受到保护。
，
，参数及应用，
：
1
、计算或实测避雷器安装处长期最大工作电压。
该电压一般为
安装处最大相电压。
使所选避雷器的持续运行电压大于或等于最大工作电压。
2
、确定避雷器安装处的短时电压升高，选择避雷器的额定电压大于或等于此电
压。
3
、验算通流容量
4
、避雷器残压与被保护设备绝缘水平的配合。
5
、标称放电电流的选择。
接地方式
：
工作接地、保护接地、防雷接地。
输电线路防雷
概念：
跳闸率
：
雷击跳闸率：
每
100km
线路每年由雷击引起的
跳闸次数
、耐雷水平
：
雷击线路绝缘不发生闪络的最大
雷电流幅值
、建弧率
：
冲击闪络转为工频电弧的概率
，以及防雷措施
：
架设避雷线、降低杆
塔接地电阻、架设耦合地线、加强绝缘、装设线路用避雷器、采用消弧线圈接地
方式、采用不平衡绝缘方式、装设自动重合闸。
发电厂变电所防雷保护
1
、避雷针安装要求，防反击
（
P286
）
2
、阀式避雷器的保护作用分析
（
P287
）
3
、直配电机的保护，各元件的作用分析
（
P305
）
第
11
章
-
第
13
章
概念：
操作过电压
：
因操作或故障引起的瞬间电压升高称为操作过电压。
，
谐振的类型：
线性谐振、非线性谐振、参数谐振。
、
绝缘配合
：
是指综合考虑电气设备在系统中可能要承受的各种作用电压、
保护装
置的特性和设备绝缘对作用电压的耐受特性之间的关系
，
，
绝缘水平的确定
：
绝缘水平由作用于绝缘上的最大工作电压、
雷电过电压及操
作过电压三者中最严重的一种所决定
过电压：
分为大气过电压
（
直击雷过电压和感应雷过电压
）和
内部过电压
（
操作过电压
和暂时过电压
（工频过电压和谐振过电压）
）
。
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