高电压工程基础复习提纲

高电压工程基础复习提纲1、什么是不均匀电场中放电的极性效应P23曲率半径较小的电极的电压极性不同，放电产生的空间电荷对原电场的畸变不同，因此同一间隙在不同电压极性下的电晕起始电压不同，击穿电压也不同，这就是放电的极性效应。

2、50%放电电压P31多次施加电压时有半数会导致击穿的电压值。

3、伏秒特性P31在同一冲击电压波形下，击穿电压值与放电时延（或电压作用时间）有关，这一特性称为伏秒特性。

4、污闪的定义：沿污染表面发展的闪络5、等值附盐密度的定义P55指与绝缘子表面单位面积上的污秽导电性相当的等值盐（NaCl）量（以mg/cm2表示）。

6、爬电比距的定义P56绝缘子每千伏额定线电压的爬电距离。

一下几个概念来自老师：爬电距离：两个导电部件之间沿绝缘材料表面测量的最短空间距离。

沿绝缘表面放电的距离即泄漏距离也称爬电比距，简称爬距。

爬电比距：设备外绝缘的爬距与其两端承受的最高运行电压（对于交流系统，为最高线电压）之比，单位为mm/kV。

泄漏比距：电气设备外绝缘的泄漏距离与其所在线路的额定电压之比。

7、防止污闪的措施P56（1）定期或不定期的清扫（2）使用防污闪材料或进行表面处理（憎水性材料）（3）加强绝缘和采用耐污绝缘子（4）使用其他材质的绝缘子（半导体釉绝缘子、复合绝缘子—硅橡胶）8、影响液体介质击穿的因素P63（1）杂质的影响（2）温度的影响（3）油体积的影响（间隙中缺陷，即杂质，出现的概率随油体积的增加而增大的缘故）（4）电压形式的影响9、气体小桥理论P63液体介质的击穿由液体中的气泡或杂质如水分、悬浮的固体纤维在电场的作用下在电极间排成导电通道的“小桥”引起的。

10、固体介质击穿的三种形式P65（1）电击穿：由碰撞电离形成电子崩，当电子崩足够强时破坏介质晶格结构导致击穿。

由于击穿强度与电场均匀程度有很大关系，为测定固体介质固有击穿场强，电极边缘的曲率半径必须做得很大。

与材料不均匀性有关，加大试样的面积或体积，使材料弱点出现的概率增大，会出现击穿场强降低，即击穿的体积效应。

固体介质在冲击电压多次作用下，其击穿电压有可能低于单次冲击作用时的击穿电压，这是因为固体介质为非自恢复绝缘，如每次冲击电压下介质发生部分损伤，则多次冲击电压作用下这种部分损伤会扩大而导致击穿，即累积效应。

（2）热击穿：绝缘介质在电场作用下会因电导电流和介质极化引起介质损耗，使介质发热。

若发热总是大于散热，则温度不断上升，造成材料的热破坏而导致击穿。

（3）电化学击穿：绝缘老化的主要原因是介质内部气隙的局部放电造成的。

11、老化的定义、原因P72定义：固体和液体介质在长期运行过程中会发生一些物理和化学变化，导致其机械和电气性能的劣化，这种现象称为绝缘的老化。

原因：（1）热的作用。

电介质在高温作用下，短时间内就能发生明显的损坏。

即使温度比短时允许温度低，但作用时间很长时，绝缘性能也会发生不可逆的变化，这就是介质的热老化。

绝缘的温度越高，老化越快。

（2）电的作用。

介质电老化的主要原因是介质中的局部放电。

（3）机械力的影响。

运行经验表明，瓷绝缘子的老化常常是由于机械应力的影响造成的。

（4）环境影响。

水分、氧化和射线以及微生物的作用等。

12、什么是介质的介电常数（求教？）介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数(permeablity)，又称诱电率。

介电常数是描述某种材料放入电容器中增加电容器存储电荷能力的物理量。

13、固体介质极化的5种形式，哪种不消耗能量P59（1）电子式极化，没有消耗（2）离子式极化，属于弹性极化，几乎没有损耗（3）偶极子极化，非弹性，消耗能量（4）夹层极化，消耗能量（5）空间电荷极化14什么是介质损耗P61介质在电压作用下有能量的损耗。

一种是由电导引起的损耗；另一种是由极化引起的损耗。

电介质的能量损耗简称介质损耗。

15、理解为什么不用介质损耗而用介质损耗角正切值表示介质好坏P61用介质损耗P 表示介质品质好坏是不方便的，因为P 值和实验电压、试品电容量等因素有关，不同试品间难以互相比较，所以改用介质损耗角的正切tan δ（介质损耗角δ是功率因素角ϕ的余角）来判断介质的品质。

tan δ同r ε一样，是仅取决于材料的特性而与材料尺寸无关的物理量。

16、吸收现象P76绝缘在充电过程中逐渐“吸收”电荷，这种逐渐“吸收”电荷的现象叫作“吸收现象”。

17、吸收比的概念P77加压60s 的绝缘电阻和加压15s 的绝缘电阻之比，或加压15s 的电流和加压60s 的电流之比。

18、局部放电检测的参数P84局部放电的检测通常是测量视在放电量q ∆和放电能量W ，放电的重复率（放电频率）、平均放电电流、放电功率以及局部放电的起始电压与熄灭电压。

19、局放的检测方法P84目前采用的方法是测量局部放电时的电脉冲或介质损耗，用超声波探测器册来那个局部放电。

（电脉冲法）20、直流高压试验设备的性能参数有算术平均值，额定电流、脉动系数P98d uS U δ= max min 2U U u δ-≈ max min 2d U U U +≈21、波前时间和波尾时间的近似计算公式P10412123.24()f d f C C T R R C C ≈++ 120.69()t d f T R R C C ≈++ 112t d t R C R R C C η=++ 112C C C η=+ 高效回路0d R =。

22、理解截断波是怎样用冲击电压发生器产生的P104将一截断间隙与被试品并联，调节间隙距离使之具有所需的击穿电压；冲击电压发生器送出一全波，由于截断间隙的击穿，作用在被试品上的电压就是截断波。

23、操作冲击电压的获得P105（1）利用冲击电压发生器产生操作波（2）利用电容对变压器一次绕组放电产生操作波24、波阻抗与电阻的物理含义有何不同P122波阻抗表示只有一个方向的电压波和电流波的比值，其大小只决定于导线单位长度的电感和电容，与线路的长度无关，而导线的电阻与长度成正比；波阻抗说明导线周围电介质所获得的电磁能的大小，并以电磁能的形式储存在周围电介质中，并不消耗，而电阻则吸收电源能量并转变为热量消耗掉；波阻抗有正、负号，表示不同方向的流动波，而电阻没有。

25、具体参数P122架空线路的波阻抗一般在300~500Ω范围内，波速为v=3⨯108m/s 。

电缆线路的波阻抗为10~100Ω之间，波速为v=1.5⨯108m/s 。

26、电晕对线路波过程的影响（4个）P137（1）波沿导线传播过程发生衰减和变形（2）增大导线的有效半径，增大导线的对地电容。

导线发生电晕时，轴向电流仍几乎全部集中在导线中，这样，电晕的出现并不影响与空气中的那部分磁通相对应的导线电感。

（3）导线有效半径增大，自波阻抗相应地减小，而互波阻抗并不改变，所以线间的耦合系数增大。

（4）导线出现电晕后，其对地电容增大，电感基本不变，不但使得导线的波阻抗下降，而且波的传播速度也减慢。

27、概念P147-149雷暴日是指每年中由的天数，在一天内听到雷声就算一个雷暴日。

雷暴小时是每年中有雷电的小时数，即在一个小时内只要听到雷声就算一个雷暴小时。

落雷密度，即每一个雷暴日、每平方公里对地落雷次数γ称为地面落雷密度。

雷电通道波阻抗，主放电时，雷电通道如同一个导体，雷电流在导体中流动，因此和普通导线一样，对电流波呈现一定的阻抗，该阻抗叫作雷电通道波阻抗。

雷电流的极性，负极性雷占绝大多数，一般按负极性考虑。

雷电流幅值再线路防雷计算时，雷电流波头时间为2.6 s μ，一般可视在波长为无限长。

雷电流的波形28、工频续流的定义P152避雷器放电时，强大的冲击电流泄入大地，大电流过后，工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过，此电流称为工频续流。

29、避雷器的类型P152保护间隙、管式避雷器、阀式避雷器。

30、氧化锌避雷器的优点P159（1）非线性系数α很小。

（2）保护性能好。

（3）金属氧化物避雷器基本无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强。

（4）通流容量大。

（5）结构简单、尺寸小，易于大批量生产，造价低。

（6）适用于多种特殊要求。

31、避雷器灭弧电压的定义P154对于有间隙避雷器，在续流第一次经过零值保证不再重燃的条件下，允许作用在避雷器上的最高工频电压称为灭弧电压。

32、避雷器残压的定义？残压与灭弧电压的比值越小越好。

33、接地电阻的定义P160把接地点处的电位U与接地电流I的比值定义为该点的接地电阻R，R=U/I，是大地电阻效应的总和。

34、接地装置的定义与接地点电阻的关系P159、P160所谓接地，就是把设备与电位参照点的地球作为电气连接，使其对地保持一个低的电位差。

其办法是在大地表面土层中埋设金属电极，这种埋入地中并直接接地与大地接触的金属导体，叫作接地体，有时也称为接地装置。

接地电阻不是接地导体的电阻，接地电阻实质是接地电流在地中流散时土壤所呈现的电阻，与土壤电阻率ρ成正比，与金属半球的半径0r成反比，0r的大小给电流提供了进入大地向远处扩散的起始面积。

35、防雷措施的四道防线P163（1）防止雷直击导线。

（2）防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络。

（3）防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧。

（4）防止线路中断供电。

36、耐雷水平的定义P164线路承受雷电流的幅值。

37、雷击跳闸率P164指折算为统一的条件下，因雷击而引起的线路跳闸的次数。

此统一条件规定为每年40个雷电日和100km的线路长度，因此雷击跳闸率的单位是：次/（100km40雷电日）。

38、感应过电压的两个主要组成部分P165感应过电压是由雷云得静电感应而产生的，雷电先导中的电荷Q形成的静电场及主放电时雷电流i所产生的磁感应。

39、发电厂、变电所的雷电过电压的两个来源P174一是雷直击于发电厂、变电所；二是雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入发电厂和变电所。

40、直击雷的保护P174采用避雷针、避雷线及良好的接地网。

41、入侵波的保护P174对入侵波的保护措施主要是在发电厂、变电所内安装避雷器以限制电气设备上的过电压幅值；同时在发电厂、变电所的进线保护段上采取相应措施，以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度，对于直配电机，在电机母线上装设电容器以降低侵入波的陡度，使电机的匝间绝缘和中性点绝缘不受损坏。

42、进线段的定义P179对于35~110kV线路，并不要求全线架设避雷线进行保护，但在靠近变电所的1~2km范围内应装设避雷线、避雷针或其他防雷措施，通常称此线段为进线段。

43、自耦变压器、配电变压器的保护P182、P18444、GIS的定义和特点P185全封闭SF6气体绝缘变电所（GIS）是除变压器以外整个变电所的高压电力设备及母线，全封闭在一个接地的金属壳内，壳内充以（3~4）⨯1.01325 ⨯105Pa气压的SF6气体作为相间和对地绝缘。