高电压技术综合复习资料
高电压技术复习资料
⾼电压技术复习资料⾼电压技术复习资料⼀、填空题1、__________的⼤⼩可⽤来衡量原⼦捕获⼀个电⼦的难易,该能量越⼤越容易形成__________ 。
(电⼦亲合能、负离⼦)2、⾃持放电的形式随⽓压与外回路阻抗的不同⽽异。
低⽓压下称为__________ ,常压或⾼⽓压下当外回路阻抗较⼤时称为⽕花放电,外回路阻抗很⼩时称为__________ 。
(辉光放电、电弧放电)3、⾃持放电条件为__________ 。
(γ(-1)=1或γ=1)4、汤逊放电理论适⽤于__________ 、__________ 条件下。
(低⽓压、pd较⼩)5、流注的特点是电离强度__________ ,传播速度__________ 。
(很⼤、很快)6、棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压⽐负极性时__________ 。
(略⾼)7、长间隙的放电⼤致可分为先导放电和__________ 两个阶段,在先导放电阶段中包括__________ 和流注的形成及发展过程。
(主放电、电⼦崩)8、在稍不均匀场中,⾼场强电极为正电极时,间隙击穿电压⽐⾼场强电极为负时__________ 。
在极不均匀场中,⾼场强电极为负时,间隙击穿电压⽐⾼场强电极为正时__________ 。
(稍⾼、⾼)9、电晕放电产⽣的空间电荷可以改善__________ 分布,以提⾼击穿电压。
(极不均匀的电场)10、电⼦碰撞电离系数代表⼀个电⼦沿电场线⽅向⾏径__________ cm时平均发⽣的碰撞电离次数。
(1)11、提⾼⽓体击穿电压的两个途径:改善电场分布,使之尽量均匀,削弱⽓体中的电离过程。
12、我国采⽤等值盐密法划分外绝缘污秽等级。
13、沿整个固体绝缘表⾯发⽣的放电称为闪络。
14、在电⽓设备上希望尽量采⽤棒—棒类对称型的电极结构,⽽避免棒—板类不对称型的电极结构。
15、对于不同极性的标准雷电波形可表⽰为±1.2/50us 。
16、我国采⽤ 250/2500us 的操作冲击电压标准电压。
高电压技术
高电压技术《高电压技术》综合复习资料一、填空题1、气体放电有两种,分别是____________________和__________________。
2、巴申定律的内容是:______________。
3、对于不均匀电场,电场的极性取决于___________________电极的电位符号;如果两个电极的几何尺寸相同,极性取决于__________________的电位。
4、标准操作冲击电压波形的波前时间是__________________,半峰值时间是____________。
5、污闪的发展大体可以分为四个阶段,分别是_________、__________、_________、____________。
6、电介质的老化有多种方式,请举出其中的四种:____________、____________、____________、____________。
7、电力系统最基本的防雷保护装置有:_________、__________、_______________和______________。
8、在定量分析气隙中气体放电过程中,会用到三个系数,它们分别是__________、__________、__________。
9、根据汤逊理论,二次电子来源于_____________,而流注理论认为二次电子的来源是___________。
10、正极性棒板电极与负极性棒板电极相比,____________________较高,____________________较低。
11、同轴圆筒电场击穿电压的最大值出现在r/R=__________时,同轴圆筒电场绝缘设计时,通常取r/R=__________。
12、提高气体介质电气强度一般有两个措施:_____________;______________。
13、固体介质表面的放电分为四个阶段,分别是:________、______、__________、_________。
高电压技术复习资料
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高电压技术是电力工程中的一个重要组成部分,具有广泛应用领域。
因此,对于高电压技术的学习和掌握是非常重要的。
本文将从几个方面对高电压技术的相关知识进行复习。
一、高电压的定义
高电压是指大于常见电压的电压等级,一般情况下指高于1000伏的电压。
高电压技术是指针对高电压的控制和运用所采用的一系列技术和方法。
二、高电压的产生和测量
高电压的产生可以采用变压器和电容器等方式,其中变压器的应用最为广泛。
在高电压测量中,主要采用的是电压表、电位差计和介质损耗测试仪等设备。
三、高电压的应用
高电压技术在电力工程中有许多应用,例如高压输电、变电站的建设以及工业生产中的电源、除尘器等方面。
此外,高电压在科学研究中也有很多用途,如核聚变实验、高温等离子体研究等领域。
四、高电压的危害和防护
高电压如不加控制和保护,可能会带来很大的危害。
高电压会导致电击和火灾等危险,需要采取相应的防护措施。
防护方法包括使用绝缘材料和可靠的接地装置等。
五、高电压技术的发展趋势
随着科技的不断发展和电力工程的不断改进,高电压技术也在不断发展。
未来,高电压技术将更加注重环保和节能,同时也会注重智能化和自动化的应用。
综上所述,高电压技术是电力工程中不可或缺的一部分,具有广泛的应用前景。
通过对高电压技术的复习,可以更好地理解和掌握该项技术,并在实际应用中起到更好的作用。
高电压技术总结复习资料
一、填空和概念说明1、电介质:电气设备中作为绝缘运用的绝缘材料。
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平安电压。
6、游离:电介质中带电质点增加的过程。
7、去游离:电介质中带电质点削减的过程。
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、强场放射:电场力干脆把电极中的电荷加入电介质产生的游离。
12、二次电子放射: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,最终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渐渐失去绝缘实力的过程。
26、汲取比: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望见闪电的天数。
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。
高电压技术总复习
⾼电压技术总复习第⼀章电介质的极化、电导和损耗⼀、掌握电介质极化的基本形式及特点(1)极化:电介质中的带电质点在电场作⽤下沿电场⽅向作有限位移现象。
(2)电⼦位移极化:负电荷的作⽤中⼼与正电荷的作⽤中⼼不再重合主要特点:1、极化所需时间极短;2、极化具有弹性,不产⽣能量损耗;3、温度对极化的影响较⼩。
(3)离⼦位移极化:在外电场E作⽤下,正、负离⼦将发⽣⽅向相反的偏移,使平均偶极矩不再为零,介质呈现极化。
离⼦式极化的特点:1、极化过程极短;2、极化具有弹性,⽆能量损耗;3、温度对极化有影响:(4)偶极⼦极化:在外电场的作⽤下,偶极⼦受到电场⼒的作⽤⽽发⽣转向,顺电场⽅向作有规律的排列,靠电极两表⾯呈现出电的极性。
偶极⼦式极化的特点:1、极化所需时间极长,故极化与频率有较⼤的关系;2、极化属⾮弹性,有能量损耗;3、温度对极化影响很⼤:极性⽓体介质具有负的温度系数;(5)空间电荷极化:是带电质点(电⼦或正、负离⼦)的移动形成的。
最典型的空间电荷极化是夹层极化。
夹层极化的特点:1、极化所需时间长,故夹层极化只有在低频时才有意义。
具有夹层绝缘的设备断开电源后,应短接进⾏彻底放电以免危及⼈⾝安全,⼤容量电容器不加电压时也应短接;2、极化涉及电荷的移动和积聚,所以必然伴随能量损耗。
⼆、介质的相对介电常数ε0 ——真空的介电常数=8.86×10-14F/cm三、掌握电介质损耗的基本概念、介质损耗因数tanδ概念采⽤介质损耗⾓正切tanδ作为综合反映电介质损耗特性优劣的⼀个指标,测量和监控各种电⼒设备绝缘的tanδ值已成为电⼒系统中绝缘预防性试验的最重要项⽬之⼀。
第⼆章⽓体放电的物理过程⼀、掌握⽓体中带电粒⼦的产⽣和消失1 ⽓体中带电质点的产⽣途径:电⼦获得⾜够的能量跳出最外层轨道,成为⾃由电⼦。
产⽣带电离⼦的过程称为电离(游离),它是⽓体放电的⾸要前提。
⼀是⽓体本⾝发⽣电离(游离);⼆是⽓体中的固体或液体⾦属发⽣表⾯电离(游离)。
高电压技术复习资料要点
⾼电压技术复习资料要点第⼀章电介质的电⽓强度1.1⽓体放电的基本物理过程1.⾼压电⽓设备中的绝缘介质有⽓体、液体、固体以及其他复合介质。
2.⽓体放电是对⽓体中流通电流的各种形式统称。
3.电离:指电⼦脱离原⼦核的束缚⽽形成⾃由电⼦和正离⼦的过程。
4.带电质点的⽅式可分热电离、光电离、碰撞电离、分级电离。
5.带电质点的能量来源可分正离⼦撞击阴极表⾯、光电⼦发射、强场发射、热电⼦发射。
6.带电质点的消失可分带电质点受电场⼒的作⽤流⼊电极、带电质点的扩散、带电质点的复合。
7.附着:电⼦与⽓体分⼦碰撞时,不但有可能引起碰撞电离⽽产⽣出正离⼦和新电⼦,也可能发⽣电⼦附着过程⽽形成负离⼦。
8.复合:当⽓体中带异号电荷的粒⼦相遇时,有可能发⽣电荷的传递与中和,这种现象称为复合。
(1)复合可能发⽣在电⼦和正离⼦之间,称为电⼦复合,其结果是产⽣⼀个中性分⼦;(2)复合也可能发⽣在正离⼦和负离⼦之间,称为离⼦复合,其结果是产⽣两个中性分⼦。
9.1、放电的电⼦崩阶段(1)⾮⾃持放电和⾃持放电的不同特点宇宙射线和放射性物质的射线会使⽓体发⽣微弱的电离⽽产⽣少量带电质点;另⼀⽅⾯、负带电质点⼜在不断复合,使⽓体空间存在⼀定浓度的带电质点。
因此,在⽓隙的电极间施加电压时,可检测到微⼩的电流。
由图1-3可知:(1)在I-U 曲线的OA 段:⽓隙电流随外施电压的提⾼⽽增⼤,这是因为带电质点向电极运动的速度加快导致复合率减⼩。
当电压接近时,电流趋于饱和,因为此时由外电离因素产⽣的带电质点全部进⼊电极,所以电流值仅取决于外电离因素的强弱⽽与电压⽆关。
(2)在I-U 曲线的B 、C 点:电压升⾼⾄时,电流⼜开始增⼤,这是由于电⼦碰撞电离引起的,因为此时电⼦在电场作⽤下已积累起⾜以引起碰撞电离的动能。
电压继续升⾼⾄时,电流急剧上升,说明放电过程⼜进⼊了⼀个新的阶段。
此时⽓隙转⼊良好的导电状态,即⽓体发⽣了击穿。
(3)在I-U 曲线的BC 段:虽然电流增长很快,但电流值仍很⼩,⼀般在微安级,且此时⽓体中的电流仍要靠外电离因素来维持,⼀旦去除外电离因素,⽓隙电流将消失。
高电压技术
《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、固体介质表面的放电分为四个阶段,分别是:____________________、____________________、____________________、____________________。
6、通常用_______________________作为综合反映电介质损耗特性优劣的一个指标。
7、电介质的损耗分为两种,分别是________________________、_______________________。
8、电介质的老化有多种形式,请举出其中的四种:___________________、___________________、___________________、___________________。
9、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。
10、变电所直击雷设计的主要内容是。
11、对于变电所进线段保护主要有两个作用,分别是_____________________________和_____________________________。
高电压_考试复习
《高电压技术》综合复习资料一、填空题(占40分)1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。
2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。
3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压高,原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。
4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。
5、在r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。
6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。
7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型,当出现电子电导时电介质已经被击穿。
8、弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等,强极性液体介质包括水和乙醇(至少写出两种)。
9、影响液体介质击穿电压的因素有_电压形式的影响、温度、含水量、含气量的影响、杂质的影响油量的影响(至少写出四种)。
10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。
11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。
12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。
13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。
14、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。
15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。
16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄露电流。
17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。
18、小波分析同时具有在时域范围和频率范围内对信号进行局部分析的优点,因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。
19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。
20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同,电流反射波为与入射波电流相反。
21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。
22、“云—地”雷电放电过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。
高电压技术复习资料
高电压技术复习资料1、极化类型;电子位移极化,离子位移极化,转向极化,空间电荷极化2、导体电导与电介质电导的区别导体属于电子性电导。
具有负温度系数。
电介质属于离子性电导(正离子、负离子、自由电子)。
具有正温度系数。
3、雷电放电过程先导放电,主放电,余光放电4、沿着气体与固体(液体)介质分界面上发展的气体放电现象称为气隙的沿面放电。
沿面放电发展到贯穿两极,使整个气隙沿面击穿,称为闪络。
气隙的击穿总是沿着固体介质表面闪络形式完成的,沿面闪络电压低于纯气隙的击穿电压。
5、电晕放电(电子崩性质)--刷行放电(流注性质)--滑闪放电6、完成气隙击穿的三个必备条件:1、足够大的电场强度或足够高的电压;2、在气隙中存在能引起电子崩并导致注和主放电的有效电子;3、需要有一定的时间,让放电得以逐步发展并完成击穿。
7、气隙击穿时间由升压时间统计时延放电发展时间组成8、统计时延t s 电极材料外施电压短波光照射电场情况9、伏秒特性定义对非持续作用的电压来说,气隙的击穿电压就不能简单地用单一的击穿电压值来表示了,对于某一定的电压波形,必须用电压峰值和延续时间两者来共同表示,这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性10、标准大气条件:气压:p0—101.3kPa;温度:θ0—20℃;绝对湿度:h0—llg/m3。
11、提高气体间隙绝缘强度的方法1.改善电场分布2.采用高度真空3.增高气压4..采用高耐电强度气体12、怎么防止污闪:调整爬距增大泄漏距离,定期或不定期的清扫,喷涂涂料,采用半导体釉绝缘子13、绝缘子的污闪机理:污秽绝缘子受潮后,含在污秽层中的可溶性物质便逐渐溶于水中成为电解质,在绝缘子表面形成一层薄薄的导电薄膜。
污层的表面电导比干燥时可能增大几个数量级,绝缘子的泄漏电流相应剧增。
在铁脚附近,因直径很小,故电流密度很大,发热最甚。
先是在靠近铁脚的某处形成局部烘干区,由于被烘干,该区域表面电阻率大增,迫使原来流经该区的电流转移到该区两侧的湿模上去,使流经该区电流密度增大,加快了湿模的烘干过程,这样发展下去,在铁脚的四周很快形成一个环形烘干带。
高电压技术复习资料要点
第一章电介质的电气强度1.1气体放电的基本物理过程1.高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其他复合介质。
2.气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。
3.电离:指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程。
4.带电质点的方式可分热电离、光电离、碰撞电离、分级电离。
5.带电质点的能量来源可分正离子撞击阴极表面、光电子发射、强场发射、热电子发射。
6.带电质点的消失可分带电质点受电场力的作用流入电极、带电质点的扩散、带电质点的复合。
7.附着:电子与气体分子碰撞时,不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子,也可能发生电子附着过程而形成负离子。
8.复合:当气体中带异号电荷的粒子相遇时,有可能发生电荷的传递与中和,这种现象称为复合。
(1)复合可能发生在电子和正离子之间,称为电子复合,其结果是产生一个中性分子;(2)复合也可能发生在正离子和负离子之间,称为离子复合,其结果是产生两个中性分子。
9.1、放电的电子崩阶段(1)非自持放电和自持放电的不同特点宇宙射线和放射性物质的射线会使气体发生微弱的电离而产生少量带电质点;另一方面、负带电质点又在不断复合,使气体空间存在一定浓度的带电质点。
因此,在气隙的电极间施加电压时,可检测到微小的电流。
由图1-3可知:(1)在I-U 曲线的OA 段: 气隙电流随外施电压的提高而增大,这是因为带电质点向电极运动的速度加快导致复合率减小。
当电压接近 时,电流趋于饱和,因为此时由外电离因素产生的带电质点全部进入电极,所以电流值仅取决于外电离因素的强弱而与电压无关。
(2)在I-U 曲线的B 、C 点:电压升高至 时,电流又开始增大,这是由于电子碰撞电离引起的,因为此时电子在电场作用下已积累起足以引起碰撞电离的动能。
电压继续升高至 时,电流急剧上升,说明放电过程又进入了一个新的阶段。
此时气隙转入良好的导电状态,即气体发生了击穿。
(3)在I-U 曲线的BC 段:虽然电流增长很快,但电流值仍很小,一般在微安级,且此时气体中的电流仍要靠外电离因素来维持,一旦去除外电离因素,气隙电流将消失。
《高电压技术》资料
本科11级电气《高电压技术》复习资料第一部分电介质的放电理论一、选择题1) 流注理论未考虑 B 的现象。
A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。
A.碰撞游离 B.表面游离 C.热游离 D.光游离3) 电晕放电是一种 A 。
A.自持放电 B.非自持放电 C.电弧放电 D.均匀场中放电 ......第二部分电气设备的高电压试验一、选择题1) 下面的选项中,非破坏性试验包括_ADEG_____,破坏性实验包括_BCFH_____。
A. 绝缘电阻试验B.交流耐压试验C.直流耐压试验D.局部放电试验E.绝缘油的气相色谱分析F.操作冲击耐压试验G.介质损耗角正切试验H.雷电冲击耐压试验2) 用铜球间隙测量高电压,需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度?ABCD......第三部分电力系统过电压1) 波在线路上传播,当末端短路时,以下关于反射描述正确的是__B____。
A.电流为0,电压增大一倍B.电压为0,电流增大一倍C.电流不变,电压增大一倍D.电压不变,电流增大一倍2) 下列表述中,对波阻抗描述正确的是__B____。
A.波阻抗是前行波电压与前行波电流之比B.对于电源来说波阻抗与电阻是等效的C.线路越长,波阻抗越大D.波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关高电压技术复习题三、简答题1、气体击穿:气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
2、沿面闪络:若气体间隙存在固体或液体电介质,由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节,击穿常常发生在固体和液体的交界面上,这种现象称为沿面闪络。
3、气体击穿:气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
4、沿面闪络:若气体间隙存在固体或液体电介质,由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节,击穿常常发生在固体和液体的交界面上,这种现象称为沿面闪络。
5、辉光放电:当气体电压较低,放电回路电源功率较小,外施电压增到一定值时,气体间隙突然放电并使整个间隙发亮,这种放电形式称为辉光放电。
高电压技术复习总
一:填空题1.电离是指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子过程。
2.碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。
3.气体发生放电时,除不断形成带电质点的电离过程外,还存在相反的过程,即带电质点的消失过程,则带电质点的消失情况有:带电质点受电场力的作用流入电极;带电质点的扩散;带电质点的复合4.新电子在向阳极行进过程中会发生碰撞电离,产生两个新电子,电子总数增加到4个。
第三次碰撞增加到8个,即按几何数不断增加,因此将这一剧增的电子流称为:电子崩5.自持放电的条件为:r(ead-1)=1或read=16.汤逊放电理论的适用范围低电压、pd较小。
7.棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高。
8.在均匀电场中的击穿,若电极布置称,则无<有,无>击穿极性效应,当间隙距离d在1到10cm范围内时,击穿强度比约等于30kv/cm。
9.由于高场强下电极性不同,空间电荷极性不同,对放电发展的影响也不同,这就造成不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同以及间隙击穿电压的不同,称为极性效应。
10.解决电晕放的途径是限制导线的表面场强,最好解决方法是采用分裂导线。
1.国际上大多数国家对于不同极性的标准雷电波形可表示为+1.2|50us或-1.2|50us 。
2.空间电荷对原电场有畸变作用。
3.沿整个固体绝缘表面产生的放电称为闪络。
4.输电线路采用钢化玻璃绝缘子是由于它具有损坏后自爆的特性。
5.引入固体介质的闪络电压比气体的闪络电压低。
6.具有强垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害比具有弱垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害大。
7.出现滑闪放电的条件: 电场必须有足够的垂直分量, 电场必须有足够的水平分量,电压必须是交变的。
8.目前在世界范围内应用最广泛的划分污秽等级的方法是等值盐密法。
9.采用高电气强度气体 SF6 可削弱气体中的电离强度。
10.石蜡的闪络电压比电瓷高,因为石蜡具有憎水性质。
1.液体电介质有矿物绝缘油、合成绝缘油、植物油三大类。
高电压总复习PPT课件
❖ 自持放电条件:
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10
四、不均匀电场中的放电过程
❖ 1.极性效应:
由于高场强电极极性的不同,空间电荷的极 性也不同,对放电发展的影响也不同,这就 造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电 压的不同,以及间隙击穿电压的不同。
➢判断极性:极性取决于曲率半径小的棒极的 电位符号;电极形状相同时,取决于不接地 棒极的电位。
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14
六、其他内容
❖ 1大气条件对气隙击穿特性的影响
海拔高度的影响: UKa UP
1
Ka
1.1H1
04
❖ 2.提高气体介质电气强度的方法: 改善电场分布;改变气体的状态和种类
❖ 3.沿面放电及防污对策
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15
Ⅱ 液体和固体的电气强度
❖ 一、电介质的极化、电导和损耗 ➢ 1.极化类型和极化特点 ➢ 2.液体和固体的电导类型 ➢ 3.电介质的损耗
➢ 3.容升效应
容量 PSwCU21 0 9kVA
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❖ 容升效应:在通过试验变压器施加工频高压 时,往往在容性试品上产生“容升”效应, 也就是说实际作用到试品上的电压值会超过 按变比高压侧所应对应输出的电压值。试品 的电容及试验变压器的漏抗越大,容升效应 越明显。
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33
自耦式串级变压器
T3
T2
❖ 2.自持放电
当U>Uo时,电流剧增,气隙中的电离过程只 靠外施电压就可以维持,不再需要外部电离 因素,称自持放电。
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5
二、汤逊理论
❖ 实质:放电的主要原因是电子碰撞电离,二次电子 来源于正离子撞击阴极表面溢出电子,溢出电子是 维持气体放电的必要条件。
高电压技术考试复习知识点
高电压技术考试复习知识点高电压技术复习资料1. 原子的电离:中性原子在外界因素作用下,获得足够大的能量,可使原子中的一个或几个电子完全摆脱原子核的束缚,形成自由的电子和正离子的过程。
2. 电离的条件:原子从外界获取的能量大于原子的电离能。
3. 气体原子电离的因素:电子或正离子与气体分子的碰撞、各种光辐射、高温下气体的热能。
4. 电离的形式:碰撞电离、光电离、热电离、表面电离(外界电离因素作用,电子从电极表面释放)。
5. 去电离过程:即带电粒子消失的过程,带电粒子从电离区消失,或者削弱其产生电离。
带电离子的运动、扩散、复合以及电子的附着作用都属于这样的作用。
6. 带电粒子的扩散:带电粒子不断从高浓度区域移向低浓度区域,使各种带电粒子浓度变得均匀的现象。
是由于热运动造成的。
7. 气体放电分类:自持放电与非自持放电。
8. 自持放电:由天然辐射作用产生电离形成正离子和电子,在高电场作用下,电子加速碰撞气体分子,产生新的电子和离子,电离过程像雪崩一样发展,称为电子崩。
正离子撞击阴极又产生新的电子崩,即使外界不传给起始电子,放电过程能持续下去的现象。
不需要其他任何外加电离因素而仅由电场的作用就能维持的放电。
9. 汤逊理论:当外加电压足够高时,一个电子从阴极出发向阳极运动,由于碰撞游离形成电子崩,因碰撞游离而产生的新的正离子在电场作用下向阴极运动,并撞击阴极,至少能从阴极表面释放出一个有效电子,以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子,则放电达到自持放电的过程。
10. 汤逊理论适用范围:均匀电场、低气压、Pd 较小的条件下在放电实验的基础上建立的。
11. 汤逊放电理论实质: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,所逸出的电子是否能够接替起始电子是自持放电的判据。
12. 流注理论:解决汤逊理论不能解释的在高气压、Pd 大时的放电外形(具有分支的细通道,而按汤逊理论,整个电极空间连续进行)、放电时间(实测时间比计算值小得多)、击穿电压(击穿电压计算值与实验值不一致)、阴极材料(击穿电压与材料无关)等问题,并在总结这些实验现象的基础上形成。
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1.1带电粒子的产生与消失电离:产生带电粒子的物理过程。
电力能:电力过程所需要的能量。
原子的激发(激励):在外界因素作用下,气体原子获得外加能量时,一个或若干个电子有可能转移到离核较远的轨道上去的现象。
带电粒子的产生:碰撞电离(有碰撞引起的电离)光电离(由光辐射引起的气体原子或分子电离的现象)热电离(气体在热状态下引起的电离过程)表面电离(气体中的电子也可以由电场作用下的金属表面发射出来)。
这三种形式同时存在、相互作用,只是各种电离形式表现出的强弱不同。
空间电离:气体在间隙空间里带电粒子的产生过程。
逸出功:从金属电极表面发射电子需要的一定的能量。
去电离过程:当气体中发生放电时,与不断产生带电粒子的电力过程相反的过程。
气体去电离的基本形式:漂移(带电粒子在外电场的作用下做定向移动,消逝于电极面形成的回路电流,从而减少了气体中的带电粒子的现象)、扩散、复合、(吸附)。
1.2均匀电场中的气体放电均匀电场:在电场中,电场强度处处相等。
汤逊放电理论实验条件:均匀电场、低气压、短间隙。
自持放电:仅由电场的作用就能自行维持的放电。
非自持放电:需要外界电离因素才能维持的放电。
起始放电电压:放电由非自持转为自持的临界电压。
起始放电场强:起始放电电压对应的场强。
汤逊自持放电条件:电子碰撞电离形成电子崩是气体放电的主要过程,而放电是否由非自持转为自持,则取决于阴极表面是否释放出了二代电子。
光电离。
书图1.2巴申曲线:放电电压与放电距离d和气压p的乘积的曲线,呈U型。
巴申定律:高气压或真空都可提高击穿电压,工程上已广泛使用。
正流注:当外加电压较低时,电子崩需要整个间隙才能形成流注,这种流注是由阳极向阴极发展的。
负流注:外加电压高于击穿电压,流注由阴极向阳极发展。
流注放电理论:解释高气压长间隙以及不均匀电场中的气体放电现象。
1.3不均匀电场中的气体放电气体放电特征:稍不均匀电场的间隙击穿前看不到放电迹象,一旦出现自持放电,便立即导致整个间隙的击穿;极不均匀电场当外加电压达到某一临界时间时,首先出现电晕放电现象,当外加电压进一步增大时,电晕区也随之扩大,但气隙依然保持其绝缘状态没有被击穿。
高电压技术部分知识点复习
《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:δS>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δS 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:δS>0.26cm,即产生流注的条件,适用范围:δS>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。
高电压技术复习资料
高电压技术复习资料高电压技术是电气工程中的重要领域,它涉及到高电压的产生、传输、测量和保护等方面。
对于理解和应用高电压技术,需要掌握一定的基础知识和技能。
本文将简要介绍高电压技术的复习资料,以期对学习者有所帮助。
一、基础知识篇高电压技术的基础知识篇主要包括电场与电势、电荷、电介质、几何模型和等效电路等内容。
掌握这些知识是理解和解决高电压问题的基础。
建议学习者可以查阅相关教材,例如《高压技术实验教程》、《高压技术基础》等。
二、设备与技术篇高电压技术的设备与技术篇主要包括高压发生器、变压器、高压开关、避雷器、绝缘材料和监测与诊断技术等方面。
这些设备和技术的正确应用和操作至关重要,关系到高电压系统的安全和稳定性。
针对这方面的学习,建议阅读《高电压技术手册》、《高压技术设备与技术》等教材。
三、工程应用篇高电压技术的工程应用篇主要包括输电线路、变电站、电力电子设备、高压绝缘测试和防雷等领域。
这些应用是高电压技术的主要实践对象,涉及到极为复杂的电气系统和设备。
对于学习者来说,可以学习相关的案例分析和仿真实验,并了解最新的工程进展。
推荐的参考书籍包括《高压工程案例解析》、《电力电子技术及应用》和《高压绝缘技术与设备》等。
四、安全管理篇高电压技术的安全管理是学习和应用高电压技术的重要环节。
在操作高电压设备时,必须严格遵守安全规程和标准,确保人身安全和设备正常运行。
这部份的复习资料可以参考相关的安全手册和规章制度,例如《高压电设备安全操作规程》、《高压工程安全管理手册》等。
总之,高电压技术的复习资料需要涵盖理论知识、设备技术、工程应用和安全管理等方面。
对于初学者和已经掌握一定基础知识的学习者来说,都需要不断地学习和实践,不断提高自己的技能和能力。
希望本文能够为广大高电压技术学习者提供一些借鉴和参考。
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《高电压技术》综合复习资料《高电压技术》综合复习资料2011年05月23日《高电压技术》综合复习资料一、填空题(占40分)1、汤逊理论主要用于说明短气隙、低气压的气体放电。
2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒电极起先的。
3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压高,缘由是正极性棒的空间电荷减弱了旁边的场强,而加强了电荷的外部空间的电场,负极性棒正好相反。
4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。
5、在等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高,击穿电压出现最大值。
6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。
7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型,当出现电子电导时电介质已经被击穿。
8、弱极性液体介质包括变压器油和硅有机液体等,强极性液体介质包括水和乙醇(至少写出两种)。
9、影响液体介质击穿电压的因素有_电压形式的影响、温度、含水量、含气量的影响、杂质的影响油量的影响(至少写出四种)。
10、三次冲击法冲击高电压试验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的试验。
11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。
12、绝缘预防性试验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、泄露电流的测量、局部放电测试和绝缘油的电气试验等。
高电压试验包括工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。
13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。
14、设备修理的三种方式分别为故障修理、预防修理和状态修理。
15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括西林电桥法和不平衡电桥法两种。
16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄露电流。
17、发电厂和变电所的进线段爱护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。
18、小波分析同时具有在时域范围和频率范围内对信号进行局部分析的优点,因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。
电源的概念:电源是供应电压的装置,把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、爱护接地和防雷接地三类。
20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同,电流反射波为与入射波电流相反。
21、反向行波电压和反向行波电流的关系是。
22、“云—地”雷电放电过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。
23、气体放电通常可分为非自持放电和自持放电两种。
24、防雷爱护装置包括避雷针、避雷线、避雷器和防雷接地装置四种。
25、避雷器动作起始电压为泄漏电流为1 时的电压。
27、自动重合闸的工作原理是当线路故障跳闸后0.6s重新合闸1次,假如故障仍旧存在,则永久跳闸不再进行重合。
28、电力系统合闸时同时满意电压幅值相等、电压相角相等和电压频率相等三个条件合闸产生的过电压最小。
29、我国规定的雷电流的波前和波长时间分别为12 和 50 。
30、电力系统中小电感负荷包括空载变压器、并联电抗器和消弧线圈等。
31、电力系统中小电容负荷包括空载长线、电缆和电容器组等。
32、影响空载线路合闸的因素包括合闸相角、残余电荷和回路损耗、断路器合闸的不同期、电容效应等。
二、名词说明1、自持放电:当外施电压达到某一临界值U0后,不依靠外界电离因素,依靠外施电压就能维持气体放电,称为自持放电2、汤逊理论:汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要缘由。
二次电子主要来源于正离子碰撞阴极,而阴极逸出电子。
二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。
二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。
汤逊理论主要用于说明短气隙、低气压的气体放电。
3、流注理论:流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后,电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变,大大加强崩头和崩尾处的电场。
另一方面气隙间正负电荷密度大,复合作用频繁,复合后的光子在如此强的电场中很简单形成产生新的光电离的辐射源,二次电子主要来源于光电离。
4、液体中被掩盖的气体放电:当液体两端加外电压时,液体掩盖的气泡四周就会形成电场,随着电压的上升,气泡四周场强也随之大,当达到某一临界值时,气泡四周的气体、液体发生电离。
5、液体桥接纤维击穿:液体中存在纤维桥等杂质,纤维极易受潮,介电常数增大,在外电场作用下,发生极化并游到电场强度最高的地方,纤维首尾连接,在电极间形成导电桥,纤维桥电导率大,电流密度大,引起的焦耳热大,会使得纤维旁边的潮气和个别低沸点的液体蒸发成气泡,并击穿,此种击穿称为纤维桥击穿。
6、进线段爱护:在变电所进线长度为1~2范围内装设避雷线和避雷针后,为了防止入侵波引起的过电压超过变压器设备的绝缘水平而损坏设备,通过在进线段并联电容和串联电抗器等措施,以降低入侵波的陡度和幅值,从而达到降低入侵波引起的过电压水平。
这叫做变电所、发电厂的进线段爱护。
7、彼德逊法则:沿线路传来的电压波加倍作为等值电压源;线路波阻抗用数值相等的电阻来代替作为等值电压源内阻;为负载,负载可以是波阻抗,也可以是电阻、电感、电容等集中参数。
求等值回路中A点的电压,即电压折射波,该等值电路法则称为彼德逊法则8、耐雷水平:耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值9、电弧间歇接地:单相接地故障时,由于接地电容电流的增大,故障消逝后,电弧难以自动熄灭,但又不会形成稳定的电弧,当电流过零时电弧熄灭,之后又重燃,引起电路的震荡,这种“熄灭——重燃”称为电弧间歇接地三、问答题1、请问汤逊理论的实质是什么,汤逊理论与流注理论在说明气体放电方面有什么区分?答:1)汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要缘由。
二次电子主要来源于正离子碰撞阴极,而阴极逸出电子。
二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。
二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。
流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后,电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变,大大加强崩头和崩尾处的电场。
另一方面气隙间正负电荷密度大,复合作用频繁,复合后的光子在如此强的电场中很简单形成产生新的光电离的辐射源,二次电子主要来源于光电离。
2)汤逊理论主要说明低气压、短气隙的气体放电现象。
流注理论主要说明高气压、长气隙的气体放电现象2、提高气体介质电气强度的方法有哪些措施?其原理是什么?答:一)改善匀称电场1) 改进电极形态以改善匀称电场2) 利用空间电荷以改善匀称电场3) 极不匀称电场用屏蔽改善匀称电场原理:匀称电场的平均击穿电压较不匀称场的平均击穿电压高二)减弱或抑制电离过程1)高气压2)采纳强电负性气体3)高真空原理:1)高气压时电子的自由平均行程短,从而减弱或抑制电离过程2)采纳强电负性气体,利用电子的强附着效应抑制电离过程3)高真空可以使电子的自由平均行程远大于极间距离,使电离过程几乎成为不行能3、提高液体介质电气强度的方法有哪些措施?其原理是什么?答:提高液体介质电气强度的措施包括加干燥剂去除液体介质中的水分、加祛气剂除去液体介质中的气体和采纳“油-屏障”式绝缘以削减液体介质中的杂质含量等措施。
其原理是降低液体介质中的杂质(包括水、气体和固体杂质),提高液体介质的品质,从而达到提高液体介质电气强度的目的。
4、请问提高固体绝缘介质局部放电电压的措施有哪些?答:1尽量消退气隙或设法减小气隙的尺寸,因为气隙的击穿场强随气隙厚度的减小而明显提高2设法提高空穴的击穿场强6、绝缘子污闪放电是如何形成的?如何预防?答:详细形成过程:绝缘子上经长期或短期沉积而形成的污垢,在小雨或下雾时,受潮,当出现了局部干区后,干区两端有电压,在干区处形成强电场,强电场使四周空气中气体电离,且易形成电弧,电弧在电流过零时熄灭,随后又可能复燃,如此熄灭——复燃,扩展——收缩。
就形成了爬电,即污闪放电的形成过程预防:1)清扫表面积污2)采纳防污闪涂料处理表面3)采纳半导体釉绝缘子4)加强绝缘和采纳污绝缘子8、请说明线路防雷的四道防线,并举例说明这四道防线所实行的详细措施?答:1沿线假设避雷线,改用电缆电路 2 降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数3 适当增加绝缘子片数,电网采纳不接地经淌弧线圈接地。
4采纳自动重合闸,或双回路,环网供电等9、防雷爱护装置有哪些?它们的作用是什么?答:避雷针、避雷线、避雷器、防雷接地装置作用:避雷针(线)主要防止雷电直击被爱护设备避雷器防止输电线路上的侵入波进入变电所防雷接地装置主要是降低避雷针、避雷线、避雷器与地之间的电阻,从而减小过电压的值10、为什么要在发电厂和变电站装设进线段爱护?其详细措施有哪些?答:防止雷直击发电厂和变电站及防止雷直击输电线路产生的雷电波沿线路侵入发电厂和变电站措施:在进线段装避雷线或避雷针,在爱护前方装阀式避雷器11、切除小电感负载产生过电压的缘由是什么?限制措施是什么?答:切除小电感负载产生过电压的缘由是由于断路器的“截流”现象引起的。
限制切除小电感负载过电压的措施包括降低变压器的特性阻抗、在断路器上并联高值分闸电阻和装设避雷器。
12、切除小电容负载时产生过电压的缘由是什么?限制措施是什么?答:切除小电容负载时负载产生过电压的缘由是由于电弧的多次“重燃”引起的。
限制切除小电容负载过电压的措施包括采纳不重燃的断路器、并联分闸电阻R (1000—3000欧)以及在线路首末端装设避雷器13、绝缘子污闪放电是如何形成的?如何预防?答:绝缘子污闪放电经验四个阶段:积污、受潮、干区形成、电弧的出现和发展等阶段。
详细形成过程如下:绝缘子上经长期或短期沉积而形成的污垢,在小雨或下雾时,简单受潮。
受潮部分电导较大,电流密度大,简单形成干区。
当出现了局部干区后,干区两端有高电压,在干区处形成强电场,强电场使四周空气中气体电离,且易形成电弧。
电弧在电流过零时熄灭,随后又可能复燃,如此熄灭——复燃,扩展——收缩,形成了爬电,即形成污闪放电。
污闪的预防措施主要包括:清扫表面积污、采纳防污闪涂料处理表面、采纳半导体釉绝缘子、和增大爬电比距。
14、电介质的极化形式有几种?各种极化形式发生场合和特点是什么?答:类型:发生场合:特点:电子式任何电介质不耗能离子式离子式结构电介质不耗能偶极子式极性电介质耗能夹层介质界面多层介质的交界面耗能空间电荷电极旁边15、空载线路合闸产生过电压缘由是什么?最严峻状况是什么?此时过电压倍数是多少?答:缘由:空载线路中存在电感和电容,合闸时电感和电容组成的电磁振荡形成过电压。
一般状况下过电压倍数是1.5~2倍三项重合闸时过电压最严峻此时过电压倍数是316、绝缘协作的根本任务、基本原则和核心问题是什么?答:根本任务:正确处理过电压和绝缘这一对冲突原则:综合考虑电气设备在电力系统中可能受到的作用电压、爱护装置的特性、设备绝缘在各种作用电压下的特性,确定电气设备必要的绝缘水平,使设备造价、维护费用和绝原因障引起的事故损失达到综合效益最高核心问题:确定各种电气设备的绝缘水平。