武汉理工大学 高电压技术 复习提纲

16）表示雷电活动强度的参数有哪些？(P155-P156)（选择/填空）
答：雷暴日、雷暴小时、地面落雷密度 。
17）不同电压等级耐雷水平( I )如何规定？（P183）（选择/填空）
答：耐雷水平：不引起闪络的最大的雷电流幅值（或者说引起闪络最小的雷电流幅值） 单位：kA。线路的耐雷水平愈高，线路绝缘发生闪络的机会就愈小。 eg:110kV、220kV 耐雷水平？（教材表 8-1）
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110kV:40~75(kA)；220kV:75~110(kA)。
18）防雷措施有哪些？（7 条 见第 10 章 PPT）（P184）（选择）
答：（1）避雷线（架空地线）；（2）降低杆塔接地电阻；（3）加强线路绝缘；（4） 耦合地线；（5）消弧线圈；（6）管式避雷器；（7）线路阀式避雷器；（8）不平衡绝缘； （9）自动重合闸。
答：击穿电压排序： *工频交流电压：负极性棒-棒＞正极性棒-棒＞负极性棒-板＞正极性棒-板 直 流 电 压：负极性棒-板＞负极性棒-棒＞正极性棒-棒＞正极性棒-板
雷电冲击电压：负极性棒-板＞负极性棒-棒＞正极性棒-棒＞正极性棒-板
6）均匀不均匀电场的划分？如何根据放电间隙与球直径比值区分电场均匀度 （P34）（选择/填空）
12）工频电压加压时间？（填空）
答：短时加压：1 min 长时加压：5 min
13）波阻抗的概念，影响波阻抗的因素？波阻抗的计算公式，波阻抗的特征？ （P121-P122）（10’计算）
答：波阻抗是电压前行波与电流前行波之间的一个比例常数。
Z
L0 1 C0 2
0 r 2hc ln （） 0 r r
20）内部过电压的分类？（5’名词解释）操作过电压的种类？（5’名词解释） （P205）
空载长线的电容效应 工频电压升高不对称短路引起的工频电压升高 甩负荷引起的工频电压升高 * 暂时过电压 线性谐振过电压 谐振过电压铁磁谐振过电压 参数谐振过电压 内部过电压 切断空载线路过电压 空载线路重合闸过电压 * 操作过电压 切断空载变压器过电压 断续电弧接地过电压 GIS中的快速暂态过电压
14）电磁波传播速度？表达式？（P121）（*注意选项中单位）
v
8
1 L0 C0
1
0 r 0 r

3 108
r r
(m / s)
对架空电路： v 3 10 m / s （光速） 对电缆： v
3 108 c m/s 2 1 4
电子运动速度远小于 c.
15）折、反射系数的表达式？（P125）（填空）*彼得逊法则的推导？（P128）
答：（1）集中性缺陷：裂缝、局部破损、气泡等 （2）分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、变质等 吸收指数 K1
I15 1 ： K1 越大表示吸收现象越显著、绝缘的性能越好。 I 60
极化指数 K 2 : K1 不能很好地反映绝缘状态时。对于旋转电机，极化指数小于 1.5， 泄漏指数大于 30，就可以判定为受潮。
7）影响液体介质击穿的因素有哪些？（考试：下列哪项不影响液体介质击穿？） (P60-P63)（选择）
答：影响因素：（1）杂质的影响；（2）温度的影响；（3）油体积的影响；（4）电压 形式（电场）的影响。
8）什么是电介质？（填空）影响介质损耗（电介质的能量损耗）的因素有哪 些？(P56)（选择）
答：电介质是指通常条件下导电性能极差的物质，如云母、变压器油等都是电介质。电 介质中正负电荷束缚得很紧，内部可自由移动的电荷极少，因此导电性能差。 损耗： P U
解：导线的波阻抗为
Z
L0 1 C0 2
0r 2 hc ln 0 r r
1 36 10 9
而
r 1， r 1， 0 4 10 7 H / m ， 0
带入计算可得：
Z 60 ln
4
2hc r
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*暂时过电压的持续时间长于操作过电压
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21）何为防雷接地？什么是接地体？(P178)（选择/填空）
答：防雷接地：用来将雷电流顺利泄入地下，以减小它所引起的过电压，阻值一般在
1 ~ 30 的范围内。
地的定义：地中不受入地电流的影响而保持着零电位的土地。
人工：专为接地的目的而设置 自然：兼起接地体作用（钢筋混凝土、电缆金属外皮、 接地体 轨道、各种地下金属轨道）
又 h 10m，r 10 m
2
Z 60 ln
2 10 456 10 2
电流波幅值为：
If
Uf Z

700 1.54 456
反行波电流幅值为：
I b U b / Z 500 / 456 1.10
两波叠加范围内，导线对地电压、电流为：
U U f U b 700 500 1200kV I I f I b 1.54 1.10 0.44k
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4）什么是闪络？（P24）（选择/填空）
答：击穿发生在气体与液体、气体与固体交界面上的放电现象（称为沿面放电）。
5）电极结构对击穿电压的影响(正极性棒-板，正极性棒-棒， 负极性棒-板，负 极性棒-棒 击穿电压排序)（P19 & PPT 第 3 章 16 & PPT 第 2 章 18）（选择）
2
C p tan
2
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因素：试验电压 U 、试品电容量 C p 、电源频率 等因素有关。 tan 是一个仅仅取决 于材料损耗特性，与上述因素无关的物理量，故介质损耗可用 tan 表示。
9）局部放电视在电荷与真实电荷之间的关系？(P85 公式推导)（10’计算）
q
Cb qr C g Cb
且由于 C g Cb ，可知 q qr 。即 视在放电量<<真实放电量。 由于视在放电量 q 值可测，故通过上式比例关系通过视在放电量 q 的值来反映真实放电 量 qr 的大小。
10）哪些是破坏性试验？哪些是非破坏性试验？（P74 表 4-1）兆欧表的用途？ （P79）西林电桥原理？（P81）（选择/填空）
19）雷电流波形的种类（图形）？（P157）（选择）（4 种）上升陡度？ （P188-P189）（填空）
答：双指数波、斜角平顶波、半余弦波、斜角波。
上升陡度 a
50kA / s （陡度超过 50 kA/μs 的雷电流出现的概率已经很小，约为 0.04）。
di I (kA / s ) （波前时间 T1 2.6 s ），最大极限值一般取为 dt 2.6
答：折射系数：
0 2 2Z2 Z Z1 ；反射系数： 2 。 1 且 Z1 Z 2 Z1 Z 2 1 1
Z 2 Z1 时， 1, 0 ，折射波 = 入射波，反射波为零，均匀导线； Z 2 Z1 时， 1, 0 ，折射波 < 入射波，两波极性相反，总电压 <电压入射波； Z 2 Z1 时， 1, 0 ，折射波 > 入射波，两波极性相同，总电压升高。
答：破坏性：工频电压试验，冲击电压试验，直流电压试验...... 非破坏性试验：如绝缘电阻测量（用兆欧表测量），局部放电，介质损耗......
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西林电桥（高压交流平衡电桥）：测量 tan 值。
11）绝缘缺陷的分类？（P73-P74）下列指数大于多少可以发现何缺陷？（P78 & P80）（选择）
22）避雷针防雷原理？（5’名词解释）
答：当雷云的先导向下发展，高出地面的避雷针（线）顶端形成局部电场强度集中的空 间，以至有可能影响下行先导的发展方向，使其仅对避雷针（线）放电，从而使得避雷针 （线）附近的物体免遭雷击。
23）国际电工学会(IEC)对工频绝缘水平确定的规定？（P230）（填空）
答：变压器 BIL＝(1.25～1.4)*避雷器 BIL（BIL=Basic Impulse Level,基本冲击绝缘 水平）（当电气设备与避雷器紧靠时取 1.25，有一定距离时取 1.4） 变压器 BSL＝1.15*避雷器 BSL（BSL=Basic Switch Level,基本操作冲击绝缘水平） （操作安全系数比较小，因为操作波比较平缓，距离效应不强烈）
因素：单位长度电感、电容；（线路长度不影响波阻抗）
波阻抗Z
U 前行波 U 反行波 U 前行波 U 反行波 I 前行波 I 反行波 I 前行波 I 反行波
例 8-1&8-2 沿高度 h 为 10m，导线半径为 10mm 的单根架空线有一幅值为 700kV 过 电压波运动，试求电流波的幅值。若还有一幅值为 500kV 的过电压波反向运动，试求此两 波叠加范围内导线的电压和电流。
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13 级 WUT 高电压复习提纲(ver 1.2)
1）气体放电理论解释（流注理论/汤姆逊理论）雷电放电先导通道的特征？（名 词解释/选择/填空）
答：气体放电理论：汤逊理论认为，当 pd 值较小时，电子的碰撞电离和正离子撞击阴 极造成的表面电离起着主要作用，气隙的击穿电压大体上是 pd 的函数。 流注理论：适用于 pd 值较大的情况，用来解释汤逊理论无法说明的 pd 值大时的放电 现象。如放电为何并不充满整个电极空间而是细通道形式，且有时火花通道呈曲折形，又如 放电时延为什么远小于离子穿越极间距离的时间，再如为何击穿电压与阴极材料无关。 放电先导通道的特征：热游离。
答：均匀电场：击穿电压分散性小，直流、工频交流、冲击电压作用下击穿电压基本相 同，也即消除了电极边缘效应的平板电极之间的电场。 d D / 4 稍不均匀电场：击穿电压分散性小，直流、工频交流、冲击电压作用下击穿电压基本相 同。一旦出现自持放电现象，气隙即击穿，而不发生电晕现象。电场不对称时，虽有极性效 应，但不明显。 d D / 4 极不均匀电场：在不同电压波形作用下，差异明显，分散性大。