高电压技术学习心得.docx
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高电压技术学习心得
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高电压技术学习心得
篇一：
高电压技术总结
第一章
1.极化：
电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。
类型：
电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化。
2.吸收现象：
原因分界面上积聚起一批多余的空间电荷，这就是夹层极化引起的吸收电荷。
电荷积聚过程所形成的电流称为吸收电流。
3.介质损耗：
定义：
在电场作用下电介质中总有一定的能量损耗，包括由电导引起的损耗和某些有损极化（例如偶极子、夹层极化）引起的损耗。
组成：
电导、有、无损极化。
影响因素：
漏电、电压频率、温度、材料。
第二章
1.气隙中带电质点的产生的方式：
①气体分子本身发生游离②处于气体中的金属阴极表面发生游离。
消失方式：
①与两电极的电量中和②扩散③复合
2.击穿理论：
①汤逊理论（电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起。
适用范围：
低气压、短气隙。
）②流注理论[适用范围：
高气压、短气隙。
流注通道：
正负离子（浓度相等）、良导体、弱电场]。
3.电场：
均匀、不均匀。
4.极性效应：
对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，极性不同时，间隙的气晕电压和击穿电压各不同。
极性效应是不对称的不均匀电场所具有的特性之一。
5.冲击电压标准波形击穿电压：
指间隙上出现的最高电压。
放电时间的组成为：
tb=t1+ts+tf。
6.提高气体间隙击穿场强的方法：
①改善电场分布，使其尽可能均匀②改变气体的状态和种类。
7.沿面放电：
定义：
在大气中用绝缘子支撑或悬挂带电体，当绝缘子两级电压超过一定值时，绝缘子与空气交界面出现放电现象。
形式：
干、湿、污闪。
污闪：
沿着污染表面发展的闪络。
污闪过程：
污闪层受潮→电导增大→泄漏电流增大→发热→形成干区→干区电阻大分压高场强高→放电形成→干区扩大→击穿。
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。
第三章
1.液体体介质击穿现象：
发热膨胀、出现气泡。
固~：
电击穿是有强电场引起的（特点：
击穿电压高、时间短、击穿前介质发热不显著）
2.影响液体介质击穿电压的因素：
杂质、温度、电场的均匀程度、电压作用时间、压力。
~固体~因素：
电压作用时间、温度、电场的均匀程度、电压种类、积累效应、受潮、机械负荷。
累积效应：
固体介质在不均匀电场中，介质内部可能出现局部损伤，并留下局部碳化、烧焦或裂缝等痕迹。
多次加电压时，局部损伤会逐步发展。
3.组合绝缘原则：
①必须有优异的电气性能②有良好的热性能、机械性能及其他物理-化学性能③各种介质的特性相互合理配合，优缺点进行互补。
4.绝缘的老化定义：
电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其他性能逐渐劣化现象。
~形式：
电、热、机械、环境老化。
第四章
1.预防性试验：
①绝缘电阻和吸收比的测量②泄漏电流测量③介质损失角正切测量④局部放电测量。
试验结果：
①绝缘电阻和吸收比能发现绝缘中贯穿性导电通道、受潮、表面脏污等缺陷②和绝缘电阻一样③测量tgδ能发现绝缘中存在的大面积分布性缺陷④能检测出绝缘中存在的局部缺陷。
2.耐压试验：
工频、感应、直流、冲击~。
试验结果：
①能有效地发现绝缘中危险的集中性缺陷②能对绕组的纵绝缘和相间绝缘进行试验③更易检查出其中的缺陷④能良好地检验高压电气设备对雷电冲击电压和操作冲击电压的耐受能力。
3.星三角接法：
正、反接法。
4.绝缘试验有：
绝缘特性试验、耐压试验。
第五章
1.波过程含义：
实质上是能量沿着导线传播的过程，即在导线周围空间储存电磁能的过程。
波阻抗：
作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的质点流量（即面积乘质点振动速度）之比，介质密度p与波速V的乘积。
波阻抗与电阻的区别：
阻抗是电路中包含了电阻，电感，电容几个元件或其中的两个；而电阻只是单个电器元件的纯电阻。
2.折射系数（α）：
折射电压波与入射电压波的比值。
反射系数（β）：
反射电压波~。
3.线路串电容作用：
可降低短路电流；降低入侵波陡度。
~并电感作用：
可提高功率因数,降低线路损耗；改变波形。
4.绕组行波特点：
初始电压分布、稳态~。
过电压在绕组中的分布特点？
5.中性点过电压保护方法：
①采用避雷器或避雷棒间隙②配置零序过电压和间隙零序电流保护。
中性点绝缘水平情况：
全绝缘、分级绝缘（经济性好）。
第六章
1.雷电参数：
雷电流的幅值、波头、波长、波陡度，波形，雷暴日与雷暴小时、地面落雷密度。
2.防雷直击雷：
避雷针、避雷线避雷器：
类型：
保护间隙、排气式避雷器、阀式~、氧化锌~。
3.接地装置形式：
工作~、保护~、防雷接地。
4.变压器绕组中的波过程影响因素：
绕组的接法、中性点接地方向、进波情况。
5..防雷措施：
架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、采用不平衡绝缘方式、采用消弧线圈接地方式、装设自动重合闸、加强绝缘、采用排气式避雷器。
第七章
1.输电线路雷击过压：
直击雷~、感应过电压。
2.反击定义：
绝缘水平不高的35kV以下的配电装置，构架避雷针容易导致绝缘逆闪络。
防止反击：
接地装置必须接地良好，接地装置的接地电阻必须合格，独立避雷针的接地电阻一般不大于25欧，避雷针与设备间保持一定的距离。
3.感应过电压：
由雷击线路附近大地，由于电磁感应在导线产生的过电压。
4.输电线路防雷性能指标：
耐雷水平、雷击跳闸率。
第八章
1.独立避雷针与构架~的区别：
独立的避雷针为单独的用角钢或是22的圆钢做成的，用于35KV及以下配电装置；而构架避雷针是用建筑物的钢架或别的可导电物体做为接接闪器，用于110KV及以上的配电装置
2.进线段保护：
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。
进线段作用：
①雷电过电压波在流过进线段时因冲击电晕而发生衰减和变形，降低了波前陡度和幅值②限制流过避雷器的冲击电流幅值。
第九章
1.内部过电压类型：
暂时过电压（工频电压升高、谐振过电压）、操作过电压（切断空载线路~、空载线路合闸~、切断空载变压器~、断续电弧接地~）。
篇二：
高电压技术-学习指南
高电压技术-学习指南
一、填空题
1．夹层极化相当于整个电介质的等值电容。
2.选用电容器的绝缘介质时，希望εr和质量减小。
3．根据外界能量来源不同，气体分子的游离可以分为碰撞游离、热游离。
4.影响固体电介质tgδ的因素主要有频率、外加电压、。
5．用静电电压表测量直流高电压时，测出的是直流电压的。
6．在大气条件下，空气间隙击穿电压随空气相对密度的减小而________。
7．固体电介质的电导分为体积电导和。
8.中性或弱极性液体介质的损耗主要是
9．标准参考大气条件为：
温度t0，压力p0=101.3kpa，绝对湿度h0=11g/m2
10.提高气体间隙击穿电压的方法总体可分为两大类，其一为改善电场分布，其二为。
11.汤逊理论认为，
12．固体电介质的击穿形式主要有击穿、热击穿和电化学击穿三种。
二、分析及解答题
1．防止绝缘子污闪有哪些措施？
2.进行工频耐压试验时，测量试验电压的方法通常有哪几种？
为什么要求直接在被试品两端测量？
3.画出被试品一极接地情况下进行泄漏电流测量的原理接线图。
4．进行工频交流耐压试验时，对试验变压器有什么要求？
5.一些含卤族元素的气体化合物（如sF6）具有高电气强度的原因是什么？
三、计算题
1．有一幅值为100kV的无限长直角波沿波阻抗为50Ω的电缆线路向波阻抗为800Ω的发电机绕组入侵，已知绕组每匝长度为3m，匝间绝缘允许承受的电压为600V，绕组中波的传播速度为6×107m/s，求为保护发电机绕组匝间绝缘所需并联的电容数值。
2.如图，已知u0=2000kV。
Z1=450Ω，Z2=30Ω，
（1）求直角波u0经过A点以后的折射、反射电压值。
（2）如果在A点串联一个电感L，求直角波u0通过电
感L之后的折、反射电压的稳态值，并画出波形。
一、填空题
1．增大了
2．大些
3．光游离
4．温度
5．平均值
6．降低
7.表面电导
8．电导
9．20℃
10．削弱气体中的游离过程
11．碰撞游离
12．电
二、分析及解答题
1．答：
防止绝缘子污闪的措施有：
1）调整爬电比距（加强绝缘）
2）定期或不定期的清扫
3）涂憎水性涂料（防尘涂料）
4）半导体釉绝缘子
5）采用新型合成绝缘子
2．答：
有低压侧测量和高压侧测量
其中高压侧测量的方法主要有
（1）用高压静电电压表测量。
（2）用电容分压器配低压仪表测量。
（3）用球隙测量。
（4）用高压电容器和整流装置串联测量。
（5）用电压互感器测量。
耐压试验时，试验回路呈容性，由于回路电容电流在试验变压器漏抗上产生的压降与被试品上的电压方向相反，从而使被试品上的电压高于试验变压器高压侧电压。
即有电容效应，
在低压侧测量时误差较大，所以应在被试品两端直接测量。
3．答：
接线如图所示
4．答：
工频耐压试验对试验变压器的要求：
1）试验变压器高压绕组的额定电压应不小于被试品的试验电压值。
2）试验变压器的额定容量不小于由被试品试验电压及试验电压下流过被试品的电流决定的被试品容量，在被试品击穿或闪络后能短时维持电弧。
5．答：
因为卤族元素具有很强的电负性，易吸附电子成为负离子，削弱游离过程；其次，具有较大的分子量和分子直径，电子在其中运动时平均自由程小，不易积聚能量从而削弱其游离能力。
所以，含卤族元素的气体化合物具有较高的电气强度。
三、计算题
1、解：
允许进入发电机绕组中入侵波的空间最大陡度为：
du2q
dxmax?
600?
200（V/m）3
将其转换为时间上的陡度，则有
du2q
dtmax?
du2qdx?
200?
6?
107?
12?
109（V/s）dxmaxdt
2?
105?
0.33?
10?
6（F）950?
12?
10当用并联电容保护时，所需电容值为c?
2
duZ12qdtu1q?
max
即需要0.33μF的电容可保护电机绕组的绝缘。
2.解：
1）u1f?
z2?
z130?
450?
420u（:
高电压技术学习心得）1q?
?
2000?
?
2000?
?
1750（kV）z1?
z230?
450480
u2q?
2Z22?
3060u0?
?
2000?
?
2000?
250（kV）Z1?
Z2450?
30480
2）A点串联电感时，折、反射电压稳态值不变。
即：
u1f=-1750kV,u2q
=250kV
u
篇三：
高电压技术总结复习资料
一、填空和概念解释
1、电介质：
电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。
2、击穿：
在电压的作用下，介质由绝缘状态变为导电状态的过程。
3、击穿电压：
击穿时对应的电压。
4、绝缘强度：
电介质在单位长度或厚度上承受的最小的击穿电压。
5、耐电强度：
电介质在单位长度上或厚度所承受的最大安全电压。
6、游离：
电介质中带电质点增加的过程。
7、去游离：
电介质中带电质点减少的过程。
8、碰撞游离：
在电场作用下带电质点碰撞中性分子产生的游离。
9、光游离：
中性分子接收光能产生的游离。
10、表面游离：
电极表面的电荷进入绝缘介质中产生的游离。
11、强场发射：
电场力直接把电极中的电荷加入电介质产生的游离。
12、二次电子发射：
具有足够能量的质点撞击阴极放出电子。
13、电晕放电：
气体中稳定的局部放电。
14、冲击电压作用下的放电时间：
击穿时间+统计时延+放电形成时延
15、统计时延：
从间隙加上足以引起间隙击穿的静态击穿电压的时刻起到产生足以引起碰撞游离导致完全击穿的有效电子时刻。
16、放电形成时延：
第一个有效电子在外电场作用下碰撞游离形成流注，最后产生主放电的过程时间。
17、50%冲击放电电压：
冲击电压作用下绝缘放电的概率在50%时的电压值。
18、沿面放电：
沿着固体表面的气体放电。
19、湿闪电压：
绝缘介质在淋湿时的闪络电压。
20、污闪电压：
绝缘介质由污秽引起的闪络电压。
21、爬距：
绝缘子表面闪络的距离。
22、极化：
电介质在电场的作用下对外呈现电极性的过程。
23、电导：
电介质在电场作用下导电的过程。
24、损耗：
由电导和有损极化引起的功率损耗。
25、老化：
电力系统长期运行时电介质逐渐失去绝缘能力的过程。
26、吸收比：
t=60s和t=15s时的绝缘电阻的比值。
27、过电压：
电力系统承受的超过正常电压的。
28、冲击电晕：
输电线路中由冲击电流产生的电晕。
29、雷暴日：
一年中听见雷声或者看见闪电的天数。
30、雷暴小时：
一年中能听到雷声的小时数。
31、地面落雷密度：
每平方公里每雷暴日的落雷次数。
32、耐雷水平：
雷击输电电路不引起绝缘闪络的最大的雷电流幅值。
33、雷击跳闸率：
每百公里线路每年在雷暴日为40天的标准条件下由雷击引起的跳闸的次数。
34、击杆率：
雷击事故中雷击塔顶的次数与雷击输电线路的总次数之比。
35、绕击率：
雷击绕过避雷线击中导线的概率。
36、建弧率：
线路中绝缘由冲击闪络变为工频闪络的概率。
37、进线段：
输电线路中距离变电站1—2公里的线段。
二、简答
①提高系统的输电能力②增加输电距离③降低线路功率损耗④降低电网传输单位容量的造价。
汤森德理论：
①电子碰撞游离产生电子崩的过程是气体放电的主要过程②二次放射是气体自持放电的必要条件。
游离条件：
运动质点所具有的总能量一定要大于被撞质点在正常状态下的游离能。
气体的放电电压是气体间隙距离和气体相对密度乘积的函数uf=f（δ·s）。
4、在多介质绝缘结构中极化和电场分布的关系。
电场分布的静向分量与绝缘的相对介质常数成反比。
①有损极化电流②无损极化电流③电导电流直流电压作用的一瞬间三种电压都存在，当到达稳态时只存在电导电流。
6、固体介质的击穿形式。
①电击穿：
由于电场力作用发生碰撞游离破坏介质晶格形成电通道。
②热击穿：
由固体内部热不稳定造成的击穿。
①非破坏性试验②耐压试验
原则：
①两个实验都是从不同侧面反映绝缘缺陷的实验，两者相互补充②检测性试验与击穿电压之间没有函数关系所以耐压试验是不可替代的③耐压试验对设备有一定的损害所以要先进行检测性试验，没有缺陷后再进行耐压试验。
多级电容的并联充电然后串联放电。
9、过电压的分类和系统电压的关系。
①外部过电压②内部过电压（操作过电压、谐振过电压）
外部过电压和系统电压之间没有关系内部过电压和系统电压的等级有关。
电力系统中的储能原件由于各种操作从一个稳态到达另一个稳态的过程中产生的振荡电压就是内部过电压。
电压波和电流波在线路传播是相伴而行的统一体，电压波和电流波的传播就是电磁能的
传播或者电磁波的传播。
①物理意义上的不同波阻抗是指同方向传播的电压波与电流波之间的数量关系当波通过分布参数的波阻抗时以电磁能形式把能量保持在线路周围，而通过集中参数电阻时则消耗在电荷内②波阻抗加正负表示波阻抗的方向③线路中的波阻抗只与单位长度上的参数有关与长度无关④当线路中存在两个方向的波相遇时电路中的总电压与总电流之比不等于波阻抗。
电场能=磁场能
波通过参数激变的节点发生电压波和电流波的重新分布或电磁能的重新分布。
①把入侵波的电压的两倍作为等值电路电压源的电动势②把分布参数的波阻抗看场集中参数的波阻抗然后连接在一起。
适用范围：
①入侵波必须按照分布参数的线路传播而来②和线路一相连的线路中只能有一个可拆分的电压波或电流波。
①使波形发生改变幅值减小②波速和波阻抗减小③是导线的耦合系数增加。
算数叠加规律
18、电压波和电流波符号的定义。
电压波：
①在线路中正电荷的传播产生的电压波是正的电压波②在线路中负电荷的传播产生的电压波是负的电压波。
电流波①线路中正电荷沿x正方向传播产生的电流波是正的电流波②负电荷沿x正方向传播产生的电流波是负的电流波③正电荷沿x反方向传播产生的电流波是负的电流波④负电荷沿x反方向传播产生的电流波是正的电流波。
19、避雷线在输电线中的作用。
①当雷击杆塔时起分流作用降低杆塔上的雷电流②防止雷直接击到杆塔上③对感应雷起耦合作用。
变电站独立避雷针距离设备的距离不小于5m接地体距主接地网的距离不小于3m。
21、三绕组变压器的特殊保护。
当三绕组变压器高中压绕组运行而低压绕组停运时应在低压侧加装避雷器保护防止高中压绕组出现过电压。
三、论述
随着电压升高电子在电场力下加速撞击中性分子发生碰撞游离，是升压的时间。
随着电子崩的发展他的正电荷和电子数量成正比增加是发展阶段。
随着加电压的进行正离子在
电场力的作用下也加速，当获得的能量足够大时产生二次电子发射，新的电子代替出事电子参与电子崩自持放电开始。
（1）汤森得理论解释的气体的放电时间比实际的放电时间长
（2）汤森德理论解释的气体放电条件是和阴极表面材料有关实际观测试没有关系的（3）放电形式不同汤森德理论解释的放电是充满间隙空间的放电，实际观测是值差的树状放电。
为什么：
因为汤森德；理论没有考虑到空间电荷累积而造成的电厂的激变。
当击穿发生在波前时击穿电压以击穿时的电压值计，当击穿发生在波后时击穿电压以对应电压的峰值计，，击穿时间以击穿的时刻计，用统计的方法绘制成曲线
4、巴申定律对气体在气体相对密度和间隙距离变化下的放电电压变化曲线的解释。
（1）δ不变s增大必须增大外施才能产生碰撞游离，当s很小时碰撞游离的概率已经很高s继续减小电子碰撞中性分子的概率减小所以必须升高外施电场才能保持击穿
（2）s不变δ增加电子自由行程变短相邻两次碰撞之间电子积累足够动能产生碰撞游离的概率减小所以升高外施电压。
δ很小时碰撞游离的概率增加的影响不再抵消碰撞游离次数减小作用，为保持一定数量的带电质点所以必须增加外施电场。
随着电子崩的发展，空间上积累大量的正离子和少量的负离子，电子很快进入阴极，造成电场的激变，电场强度弱的地方正好是正负离子混合的区域，很容易产生负荷，发光产生光游离，带来的电子替代原来的电子，形成二次电子崩或多次电子崩汇合形成流注接通正负两极，最终形成击穿。
①棒极带正电位时，棒极附近强场区内的电晕放电产生的电子达到棒极后即被中和，而正离子速度慢暂被留在棒极附近，正电荷消弱棒极附近的电场强度而加深了气隙身处的电场强度，容易使气隙深处产生二次电子崩，与初崩汇合成流注。
流注产生的空间电荷总是加强前方电场，发展是连续的速度很快的，与副极性比击穿电压低。
②棒极为负极性时，电子崩的发展比正极性时困难。
初崩留下的正电荷加强了负棒极附近电场，但消弱了气隙深处的空间电场，流注向前发展受到抑制只有再生高电压等待初崩中向阴极发展的正流注完成，才能产生新的电子崩，形成负流注。
负流注的发展是阶段性的，击穿所需电压要高得多。
③无论正流注负流注，发展到对面电极时整个间隙就被充满了正负电荷，具有较大导电性的通道所穿过。
在电压源的作用下流注中的带电质点继续加速获得能量，使流注中带电质点浓度增加，通道温度和电导增大，完全失去绝缘能力，气隙击穿就完成了。
提高电场的均匀程度，靠屏蔽电极的沿面效应等效的增加了曲率半径小的电极吃寸减小了曲率半径小的电荷，提高了放电电压。
不均匀电场中局部放电产生电荷在两极间运动被极间屏障阻挡电荷均匀分布在屏障上提
高了电场的均匀程度提高放电电压。
油中增加绝缘屏障阻挡杂质小桥接通电极，减小杂质小桥的电导电流，提高放电电压。
采用高气压就是提高气体的相对密度，气体的相对密度增加电子碰撞中性分子的距离减少，碰撞前累积的动能减小使碰撞游离发生困难，提高了气体的击穿电压。
10、采用高真空提高气体击穿电压的机理。
采用高真空是改变了击穿条件，使气体的击穿由碰撞游离变为强场发射，强场发射所需要的电场强度大，从而提高了电场的击穿电压。
采用高强度气体使气体的分子结合能增大，发生碰撞游离的条件是是电子碰撞之前所累积的动能大于分子结合能的时候产生碰撞游离，使碰撞游离困难提高了气体的击穿电压。
当绝缘子表面有污秽，由于天气不良（毛毛雨、雾等）污秽淋湿而没有冲掉的情况下最容易出现边沿闪络。
耗？
①绝缘的功率损耗很小很难直接测量②功率损耗和绝缘介质的体积有关，同材料不同体积的的设备所测的功率损耗么有可比性③功率损耗和所加的电压有关，不能完全保证每次所加的电压值完全相等所以所测值没有可比性④介质损失角的正切值和功率损耗成正比可以代替。
14、绝缘电阻和泄漏电流测试分析绝缘性能的机理是什么？
通过分析电导电流的变化来分析。
（书56页）包括调压部分、升压部分、整流部分、试验和保护部分。
介损试验可以发现电气设备绝缘整体受潮、穿透性导电通道、劣化变质等。
但是对于非穿透性的局部损坏很小部分的绝缘老化劣化及个别的绝缘弱点应用介损试验不灵敏，当大设备的绝缘有几部分组成时分别测量各部分的tgδ,便于发现缺陷。
①直流耐压试验所用的设备体积小容量小便于携带②直流耐压试验和工频耐压试验相比对设备损害小③直流耐压试验更容易发现电极端部的缺陷④直流耐压试验不如工频耐压试验更接近生产实际。
18、波通过线路末端开路和接地的情况下的折反射情况及能量解释。
线路末端开路发生电压波正的全反射和电流波的负的全反射，电压升高为原来的两倍。
电路末端接地时发生电压波负的全反射和电流波正的全反射，电流升高为原来的两倍。
能量解释：
两种波的能量都不能继续传播全部反射回来，线路末端开路时能量都变成电场能，接地时全部变成磁场能。
19、在什么情况下用串联电感和什么时候用并联低昂荣来降低入侵波陡度？
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