高电压技术综合复习资料填空题1巴申定律的内容是2对于

《高电压技术》综合复习资料
一、填空题
1、巴申定律的内容是
____________________________________________________________________________________________________。

2、对于不均匀电场，电场的极性取决于_______________________电极的电位符号；如果两个电极的几个尺寸相同，极性取决于_________________________电极的电位。

3、污闪的发展阶段大体可以分为________________、________________、________、_________________四个阶段。

4、介质在电压下的能量损耗有两种，分别是_____________________和____________________。

5、非极性有机电介质只有_______________极化，其损耗是由_______________引起的。

6、可以在绝缘子的导线处安装_______________以改善绝缘子串的电压分布。

7、冲击高电压试验主要测试高压电气设备在_______________和_______________下的的绝缘性能。

8、电气设备的防雷保护一般按_________极性进行分析，原因________________________________________________
9、定量分析气隙中气体放电过程的三个系数是：_______________、_______________、_______________。

10、流注理论认为二次电子的来源是______________________________。

11、正极性棒板电极与负极性棒板电极相比，电晕起始电压较____________，击穿电压较____________。

12、固体介质表面的放电分为四个阶段，分别是：________________、_________________、______________、__________。

13、通常用_______________________作为综合反映电介质损耗特性优劣的一个指标。

14、电介质的损耗分为两种，分别是________________________、_______________________。

15、电介质的老化有多种形式，请举出其中的四种：____________、____________、______________、___________________。

16、正极性棒板电极与负极性棒板电极相比较，_______极性棒板电极的电晕起始电压较高。

17、稳态电压主要分为两种，分别是________________和________________。

18、对于同轴圆柱电场，当内外径比值为________________时，其击穿电压最高。

19、对电气设备进行高电压试验时，标准雷电冲击电压波形为________，标准操作冲击电压波形为________________。

20、绝缘子污闪的形成过程主要可以分为四个阶段，分别为__________、_________、_________和__________________。

21、固体介质的击穿主要有三种形式，分别为________________、________________和________________。

22、电气设备的吸收比是同一试品在________和________两个时刻绝缘电阻的比值，一般认为该值大于等于________，便可以认为该设备绝缘状态良好。

23、为了使绝缘子串的电压分布得到改善，一般采用在导线处安装________________的方法。

24、行波可简单分为电压波和电流波，其中电压波的符号只取决于的符号，电流波的符号不仅取决于的符号，而且也与有关。

25、冲击过电压主要分为两种，分别是________________和________________。

26、同轴圆筒绝缘设计时，通常取内外径比值为__________________。

27、提高气体介质电气强度的方法主要有两个，一是_______________，二是___________________________。

28、一般用__________________________作为反映电介质损耗特性优劣的指标。

29、电气设备的极化指数是同一试品在________和________两个时刻绝缘电阻的比值。

30、为了提高油隙的电气强度，往往需要提高油的品质，一般提高油的品质的方法有_______、_________、____________。

31、对电气设备内绝缘进行雷电冲击耐压试验的方法是_______________________，对电气设备外绝缘进行雷电冲击耐压试验的方法是_________________________。

二、问答题
1、请解释为什么液体介质的击穿又被叫做被掩盖的气体放电。

2、请问如何提高气体介质的电气强度？
3、请问防止污闪的具体措施有哪些？
4、请问汤逊理论的实质是什么，汤逊理论与流注理论在解释气体放电方面有什么区别？
5、在均匀和稍不均匀电场中，沿面闪络电压要比纯空气气隙的击穿电压低很多，请问为什么？
6、切除空载变压器时，往往会引起过电压，请问可以采取什么措施，防止这种过电压的发生。

另外，请回答切除带负载变压器时，是否会产生该种过电压，为什么？
7、确定输电线路中导线对大地、导线对导线、导线对避雷线、导线对杆塔间隙的原则各是什么？
三、计算题
1、平原地区220kV双避雷线如图所示，绝缘子串的正极性冲击放电电压U50%为1410kV，负极性冲击放电电压U50%为1560kV，杆塔冲击接地电阻为7Ω，避雷线与输电线路的平均高度分别为24.5m和15.4m，耦合系数为0.286，杆塔的等值电感为0.5uH/m，分流系数为0.88，击杆率为1/6，绕击率为0.144%，建弧率为0.8。

要求分别计算线路的反击耐雷水平、绕击耐雷水平、反击跳闸率和绕击跳闸率。

2、设某500kV变电站有3条220kV出线，各条线路均装设自动重合闸装置。

其中一条线路断路器在发生永久性故障跳闸后0.6s重合闸失败，经过1.5s后永久切除该条线路。

求此操作过程中变电所母线上所承受的最大瞬时过电压值是多少？
3、已知入射电压波10kV由架空线（Z1=500欧姆）进入电缆（Z2=50欧姆），要求计算折射波电压、电流和反射波电压、电流。

一、填空题
1、当气体成分和电极材料一定时，气体气隙击穿电压是气压和极间距离乘积的函数
2、曲率半径较小不接地的
3、积污受潮干区形成局部电弧的出现和发展
4、由电导引起的损耗由某些有损极化引起的损耗
5、电子式电导
6、均压环
7、雷电过电压操作过电压
8、负 75%—90%的雷电流是负极性，而且负极性的冲击过电压波沿线路传播时衰减小
9、α系数β系数γ系数
10、空间的光电离
11、较高较低
12、电晕放电辉光放电滑闪放电沿面闪络
13、损耗角正切值
14、电导引起的损耗极化引起的损耗
15、电老化热老化机械应力老化环境老化
16、正
17、直流电压工频电压
18、0.33
19、1.2/50us 250/2500us
20、积污形成积污受潮干区形成电弧的形成与发展
21、电击穿热击穿电化学击穿
22、15s 60s 1.3
23、均压环
24、线路充电电荷符号电路充电电荷符号电荷运动方向
25、雷电冲击过电压操作冲击过电压
26、0.25～0.4
27、改善气体中的电场分布设法削弱或抑制气体介质中的电离过程
28、损耗角正切值
29、1min 10min
30、过滤防潮怯气
31、三次冲击法十五次冲击法
二、问答题
1、答：在短时交流电压，特别是在脉冲电压作用下，可以认为绝缘液体的击穿是由电子碰撞电离造成的。

由于液体介质内部存在某些空穴，即气泡，这些气泡内部首先放电电离，从而使它的电导率增加，电场分布发生畸变，当电场畸变达到一定程度时，如果继续增加外施电压，绝缘液体将发生直接电离或者分级电离，由电子崩形成的预放电通道中，由于电和热的双重作用从而使液体介质击穿，因此可以认为液体介质的击穿是被掩盖的气体放电。

2、答：主要有两种方法
（1）改善电场分布：改进电极形状以改善电场分布；利用空间电荷改善电场分布；极不均匀电场中采用屏蔽改善电场分布。

（2）削弱或者抑制电离过程：利用高气压；采用强电负性气体；采用高真空。

3、答：防止污闪的措施有：
（1）增大爬电比距（泄漏比距），对耐张绝缘子串来说，可通过增加串中片数达到目的，对于悬垂串来说，在增加片数有困难时可换用每片爬距较大的耐污型绝缘子或改用V 形串固定导线。

（2）清扫表面积污，应在容易发生污闪的季节定期清扫，采用带电水冲洗法，清洁时不能因水冲洗而引起相间闪络发生。

（3）用防污闪涂料处理表面，近年来采用的室温硫化硅橡胶涂料，憎水性强，使用寿命长。

（4）采用半导体秞和硅橡胶的绝缘子。

4、答：汤逊理论的实质是，电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。

汤逊理论与流注理论的区别是，二次电子的来源不同，流注理论认为二次电子来源于空间光电离。

5、答：主要原因是原来的均匀电场发生了畸变，主要有以下因素导致
（1）固体介质表面与空气接触，吸收潮气，形成水膜，带点离子在水膜内部移动，从而使沿面电压分布不均匀。

（2）固体介质与电极之间接触不良，存在小气隙，气隙内部首先放电，所产生的带电离子沿固体介质表面移动，从而使沿面电压分布发生变化。

（3）固体介质表面电阻不均匀和表面的粗糙不平也会使沿面电场畸变。

6、答：可以采用以下措施防止这种过电压的产生
（1）从断路器入手，在断路器的主触点并联电阻，可以有效限制这种过电压。

（2）从变压器入手减小变压器的特性阻抗，从绕组角度，改用纠结式绕组以及增加静电屏蔽等措施增大变压器的对地电容；采用优质铁磁材料，减小励磁电流或者励磁电感。

（3）在变压器的高压侧或者低压侧装设普通阀式避雷器，以降低变压器高、低压侧的电压大小。

如果变压器为带负载变压器，当切除时不会产生过电压，因为当将变压器从电网中切除时，电感中所存储的能量会被负荷所消耗，而不会全部施加在电容上面转变为电场能。

7、答：导线对大地：在选择其空气间距时主要考虑地面车辆和行人等的安全通过、地面电场强度及静电感应等问题。

导线对导线：由导线弧垂最低点在风力作用下，发生异步摇摆时耐受工作电压的最小间隙确定，一般在低电压下不碰线为原则。

导线对架空地线：按雷击于档距中央避雷线上时不至于引起导、地线间气隙击穿这一条件来选定。

导线对杆塔及横担：按照导线与杆塔、横担之间的空气间隙不被击穿为准。

三、计算题
1、解：（1）计算反击耐雷水平
杆塔高度为h t =3.5+2.2+23.4=29.1m （3分）
杆塔电感L t =0.5×29.1=14.5uH （3分）
kA 116)286.01)(6.24.156.25.1488.0788.0(1410 )1)(6.26.2(%
501=-++⨯=-++=
k h L R U I c t i ββ （5分）
由我国雷电流概率曲线查得P 1=8.4% （2分）
（2）计算绕机耐雷水平
A 6.151001560100%502k U I === （5分） 由我国雷电流概率曲线查得P 2=71.7% （2分）
（3）线路的反击雷击跳闸率为
n =2.8h g gP 1η
=2.8×24.5×(1/6)×8.4%×0.8
=0.768次/（100km·40雷暴日） （5分） n =2.8h g P a P 2η
=2.8×24.5×0.144%×71.7%×0.8
=0.567次/（100km·40雷暴日）
2、解：由于在重合闸操作过程中过电压出现最高，为最大额定瞬时电压的3倍。

所以故障线缆上的最大瞬时电压为：
)(89.5382203
233max kV U u =⨯⨯=='ϕ 由于有3条220kV 出线，对于电压行波而言变压器相当于开路。

设母线电压为U A ，线路波阻抗为Z ，则由比德逊法则可知母线上过电压等值电路为
则 )(26.35989.5383
225.05.0max kV u Z Z Z U A =⨯='⨯⨯+= 故此操作过程中变电所母线上所承受的最大瞬时过电压值为359.26kV 。

3、解：折射系数为：182.050
5005022212=+⨯=+=Z Z Z α 反射系数为：818.050500500502112-=+-=+-=
Z Z Z Z β 电压折射波为：kV u u 2.1810182.012
=⨯='='α 电流折射波为：kA Z u i 364.050/2.18/222=='='
电压反射波为：kV u u 18.810818.011
-=⨯-='=''β 电流反射波为：kA Z u i 0176.0500/18.8/111==''-=''。