5-冲击电压的产生解析

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高电压5-3

1. 分压器与数字记录仪（示波器）
由于可同时测定波形和峰值，所以在测量中被广泛使用。由于数字记录仪的输入电压一般小于数百伏，所以常和分压器一起构成冲击电压测量系统来进行测量，如图5-30所示。
图5-30 冲击电压测量系统
冲击电压分压器的分类
对雷电冲击电压的测量，都可采用；对操作冲击电压的测量，主要采用电容分压式
• 5-9最常用的测量冲击电压的方法有哪几种 • 答： • 目前最常用的测量冲击电压的方法有：①分压器-示波器；②测量球隙；③分压器-峰值电压表。 • 球隙和峰值电压表只能测量电压峰值，示波器则能记录波序，即不仅指示峰值而且能显示电压随时间的变化过程。
小结
交流耐压试验时，试验变压器的容量与被试品的电容量成正比；当需要较高试验电压时，可采用几台试验变压器串接的形式，随着串接台数的增加，装置的利用率减低；
冲击电压发生器的效率：
Um C0 U 0 C0 C f
主电容C0上的最大充电电压
2.基本回路标准雷电冲击全波采用的是非周期性双指数波。
t t
u(t ) A(e
1
e
2
)
1
——波尾时间常数
2 ——波前时间常数
图5-23 (a) 双指数函数冲击电压波
波前， u(t ) A(1 e
x
y
F O T O’ f
Tt
t
标准操作冲击电压： 250/2500[s]
冲击高电压试验是用来检验各种高压电气设备
在雷电过电压和操作过电压作用下的绝缘性能或保
护性能。
冲击电压发生器本体
整流充电
被试品
控制系统
冲击电压测量系统

防雷电路设计规范技术经验

i
a
h
b
i R
Uab=L（di/dt）取h=10m，I=100KA （10/350µs）假设有4根引下线分流，即 I=25KA
则：L=16.7µH， di/dt=2.5KA/µs
Uab ≈42KV
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受水平外，还应配有交流防雷装置。
▪ 2 直流电源口过电压耐受水平
等级I：差模：施加1kV电压正负各5次无损坏；共模：施加2kV电压正负各5次无损坏。等级II：差模：施加0.5kV电压正负各5次无损坏；共模：施加1kV电压正负各5次无损坏。测试波形： 1.2/50ms[8/20ms]混合波，测试方法：按照IEC 1000-4-5的要求进行。等级II是通信设备的直流电源口过电压耐受水平的基本要求，所有通信设备的直流电源口都应该达到这一水平。终端类通信设备，不一定在各种情况下都要求配直流电源防雷器。若终端设备不配直流电源防雷器，其直流电源口过电压耐受水平的要求应达到等级I。
共模的测试。
▪ 等级III是通信设备信号口过电压耐受水平的基本要求，室内走线的通信设备信号口（指设备对外
的信号口，不包括并柜机架间的互连线，以及板间、框间互连线）都应该达到这一水平。
▪ 走线距离可以超过10m，一般不超过的30m的信号线，在没有外加防雷器保护的情况下，信号端
口的过电压耐受水平建议达到等级I的要求。
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2
术语和定义（2）
▪ 4 1.2/50us(8/20us)混合波：是浪涌发生器输出的一

第三节冲击高电压试验

（三）冲击电压发生器的近似计算
波前
u 2 (t ) ≈ U 2 m (1 − e
−
t
τ2
)
式中波前时间常数
C1C2 τ 2 ≈ (R11 + R12 ) × C1 + C2
根据冲击视在波前时间T1的定义
0.3U2m = U2m (1− e τ2 )
0 . 9U 2 m = U 2 m (1 − e
第三节冲击高电压试验
研究电气设备在运行中遭受雷电过电压和操作过电压的作用时的绝缘性能。许多高压试验室中都装设冲击电压发生器，用来产生试验用的雷电冲击电压波和操作冲击电压波。高压电气设备在出厂试验、型式试验时或大修后都必须进行冲击高压试验。
第三节冲击高电压试验
一、冲击电压发生器
（一）基本回路标准雷电冲击全波采用的是非周期性双指数波。标准雷电冲击全波采用的是非周期性双指数波。采用的是非周期性双指数波
（一）非周期性双指数冲击长波
• 国家标准规定的标准波形为250/2500 。应注意一下两个问题：（1）为大大拉长波前，又使发生器的利用系数降低不是很多，需采用高效率回路。（2）计算操作波回路参数时，不能用前面介绍的雷电波时的近似计算法来计算操作波回路参数；要考虑充电电阻R对波形和发生器效率的影响。
• 内绝缘冲击全波耐压试验应在被试品上并联球隙，联球隙，并将它的放电电压整定得比试验电压高15％～％～20％。压高％～％。
• 发现绝缘内的局部损伤或故障，目前用得发现绝缘内的局部损伤或故障，最多得监测方法是拍摄变压器中性点处得电流示波图。电流示波图。 • 电力系统外绝缘的冲击高压试验通常采用 15次冲击法，若击穿或闪络的闪数不超过次冲击法，次冲击法若击穿或闪络的闪数不超过2 即可认为改外绝缘试验合格。次，即可认为改外绝缘试验合格。

单位招聘考试变压器知识(试卷编号151)

单位招聘考试变压器知识(试卷编号151)1.[单选题]产生串联谐振的条件是A)Xl >XcB)Xl< XcC)Xl =Xc答案:C解析:2.[单选题]适用于易燃易爆气体工作环境的是（）电动机A)防爆式B)防护式C)开启式答案:A解析:3.[单选题]异步电动机不希望空载或轻载运行的主要原因是（）A)功率因数低B)定子电流较大C)转速太高有危险答案:C解析:4.[单选题]串联可变电抗器的电焊变压器输出电流的调节主要通过改变电抗器的气隙大小来实现，（）。

A)气隙减小时，电抗随之减小B)气隙减小时，电抗增大C)气隙增大时，电抗随之增大答案:B解析:5.[单选题]下列不属于变压器电容型套管缺陷的是（）。

A)瓷套与法兰连接处密封胶老化、开裂B)油位指示不清晰C)套管垂直安装油位在1 /2 以上（非满油位）D)将军帽发热答案:C解析:A)26B)30C)40D)35答案:C解析:7.[单选题]中性点不接地系统的设备外绝缘配置至少应比中性点接地系统配置（）。

A)高一级B)低一级C)高两级D)低两级答案:A解析:8.[单选题]特种作业人员（）经专门的安全技术培训并考核合格，取得《特种作业操作证》后，方可上岗作业。

A)非必要B)可以C)必须D)需要答案:C解析:9.[单选题]对于S F 6 电压互感器，在环境温度2 0 ℃ 的条件下，互感器内部S F 6 气体为额定压力时的年漏气率不大（）%A)0.5B)1C)1.5D)2答案:B解析:10.[单选题]使用切割机时，任何人不得站在切割机（），停电、休息或离开工作地点时，应立即切断电源。

A)前面B)后面C)侧面D)残渣飞溅方向答案:B11.[单选题]以下不符合油浸式互感器巡视检查要求的是（）A)外绝缘表面清洁B)油色、油位正常，C)膨胀器正常D)防爆膜破裂答案:D解析:12.[单选题]“D KSC -160/10.5”中“160”的是指（）。

A)容量160kV AB)电压等级160k VC)电流水平1 6 0 AD)以上都不对答案:A解析:13.[单选题]( ) 的互感器一般不进行tg测量。

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。

电气工程总结考试之真题解析

高电压技术绝缘老化（待修改）老化定义：绝缘介质长期运行过程中发生一系列物理与化学变化，导致其电气、机械与其他性能逐渐劣化。

电气设备的寿命一般取决于绝缘的寿命。

电介质老化原因：热老化、电老化、机械老化、环境老化热老化：在较高温度作用下，绝缘性能发生不可逆转的变化。

老化原因：固体介质是由于温度升高导致其中载流子增多，使得电导增大、极化损耗增大，总的介质损耗增大，介质温度进一步升高。

严重时，散热条件不良，直接出现热击穿。

液体介质：油温升高，发生氧化，严重时，温度过高（115~120°C ）导致油直接裂解。

8°C 法则：工作温度超过工作极限温时8°C 时，寿命缩短一半。

电老化：主要原因是介质中出现局部放电。

云母（电机中常用）、玻璃、陶瓷等无机材料耐局放性能较好，有机材料耐局放性能比较差。

绝缘油电老化原因：局放引起局部油温升高，导致油裂解，产生一系列微量气体1 电气设备绝缘试验绝缘故障是引发电力系统事故的首要原因。

电介质理论远为完善，理论分析不能解决问题，需要靠试验来检测绝缘状态和性能。

绝缘缺陷：集中性缺陷，裂纹，破损，气泡等；分散性缺陷，受潮、老化、变质等1.1 绝缘试验分类：破坏性试验和非破坏性试验破坏性试验，检测绝缘电气强度，耐压试验和击穿试验，主要包括交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试验及操作冲击耐压试验。

非破坏性试验，检测除电气强度之外的其他电气性能，包括绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等。

两者互为补充，不能替代，耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。

电气设备绝缘预防性试验绝缘试验作用：提前发现绝缘缺陷试验时间：新设备交接、安装、调试环节，运行中电气设备绝缘的定期检查和监督1.2 非破坏性试验（绝缘预防试验）1.2.1 绝缘电阻测量：测量工具：手摇式兆欧表（摇表）施加直流电压，以60s 时候测量到的绝缘电阻作为测量结果。

冲击高压发生器

11回路中的故有电感减小回路尺寸可减小回路电感回路中的故有电感减小回路尺寸可减小回路电感22回路中的故有电容回路中的故有电容33放电间隙的导通过程放电间隙的导通过程模拟器产生的瞬态电场的波形模拟器产生的瞬态电场的波形empemp传输线模拟系统传输线模拟系统负载水电阻脉冲源传输线传输线型emp模拟器有效空间长60m宽46m高46m抗干扰措施的研究
式中：b=1/［C1C2(RdRt+RdRf+RfRt)］ a=［C1(Rd+Rt)+C2（Rt+Rf)］· b d=C1Rt· b
u2(t)=U1ε[exp（s1t）－exp（s2t）] s1、s2为方程s2+as+b=0的两个根从根和系数的关系可知 s1· 2=b ； s s1 + s2= －a
发生器电压效率
发生器电压效率的近似计算式为
ŋ＝[C1/（C1＋C2）][Rt/（Rd＋Rt）]
这意味着输出电压u2的峰值U2m低于电容C1上的初始充电压U1。它是由于C1与C2之间的分压和Rt与Rd之间的分压造成的
放电时基本回路的等值回路
考虑回路电感后的近似计算
在计算波前时间时，仍采用简化条件，认为Rt→∞，把回路电感L考虑进去，则放电回路将变为R－L－C串联回路如图所示。其中R应为阻尼电阻Rd与波前电阻Rf 之和。为获得非振荡冲击波，应使
单级冲击电压发生器回路
回路1
正极性冲击电压
回路2
负极性冲击电压
由于受到硅堆和电容器额定电压的限制，单级冲击电压发生器的最高电压不超过200~300kV。
多级冲击电压发生器回路
T：供电高压变压器； D：整流用高压硅堆； r：保护电阻，一般为几百千欧； R：充电电阻，一般为几十千欧； rd:每级的阻尼电阻； C：每级的主电容，一般为零点几个微法； Cs：每级相应点的对地杂散电容，一般仅为几个皮法； g1：点火球隙； g2～g4：中间球隙； g0：隔离球隙；

冲击电压试验

冲击电压试验由于冲击高电压试验对试验设备和测试仪器的要求高、投资大，测试技术也比较复杂，所以在绝缘预防性试验中通常不列入冲击耐压试验。

但为了研究电气设备在运行中遭受雷电过电压和操作过电压作用时的绝缘性能，在许多高压试验室中都装设了冲击电压发生器，用来产生试验用的雷电冲击电压波和操作冲击电压被。

许多高压电气设备在出厂试验、型式试验时或大修后都必须进行冲击高压试验。

冲击电压发生器是高压实验室的基本设备之一，冲击试验电压要比设备绝缘正常运行时承受的电压高出很多。

随着输电电压等级的不断提高，冲击电压发生器的最高电压也相应提高才能满足试验要求。

一、冲击电压波形的定义绝缘耐受冲击电压的能力与施加的电压波形有关，而实际的冲击电压波形具有分散性，即每次的波形参数会有不同，为了保证多次冲击试验的重复性和不同试验条件下试验结果的可比较性，必须规定统一的冲击电压波形参数。

我国对标准冲击电压波形的规定和国际电工委员会（IEC ）标准相同。

如图1－26所示。

在经过时间T 1时，电压从零上升到最大值，然后经过时间T 2-T 1，电压下降到最大值的一半。

规定电压从零上升到最大值所用的时间T 1称为波头时间（或波前时间），电压从零开始经过最大值又下降到最大值一半的时间T 2成为半峰值时间（或波长时间、波尾时间）。

Ut图1--26 标准冲击电压波形图1--27非周期性的冲击电压波形非周期性的冲击电压波形由两个指数电压波形叠加组成，如图1－27所示，即)()(21ττtteeA t u ---= （1--25）式中：1τ－波尾时间常数。

2τ－波头时间常数，通常1τ远大于2τ。

A －单指数波幅值。

对于实际的冲击电压波形，其起始部分通常比较模糊，在最大值附近的波形比较平坦，很难确定起始零点和到达最大值的时间。

所以实际中通常采用视在波头时间和视在半峰值时间来定义冲击电压波形。

按照国际电工委员会（IEC ）标准，实际冲击电压波形参数的定义如图1－28所示。

高压电技术1-5 冲击电压下气隙的击穿特性

放电时间构成
第一阶段---升压时间t1
u
（0→Us静态击穿电压）：击穿过程可能并
U
未开始
Us 对于持续电压（直流、工频电压）：此阶
段电压升到Us ，气隙即及被击穿；
t1 ts
tf
t
tlag
非持续电压下（雷电、操作冲击电压）：
tb
由于t1非常短，即使电压升到Us ，气隙也不一定被击穿。
放电时间构成
对非持续作用的电压来说，一个气隙的耐电压性能就不能单一地用“击穿电压”值来表达，须用电压峰值和击穿时间这两者来共同表达，这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性。
伏秒特性曲线——同一波形、不同幅值的冲击电压作用下，间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线。
伏秒特性的制定方法（实验方ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）
保持冲击电压波形不变，逐渐提高冲击电压的峰值
1.5 冲击电压下气隙的击穿特性
• 冲击电压标准波形 • 放电时延 • 伏秒特性
冲击电压标准波形
冲击电压标准波形
作用时间短暂的电压称为冲击电压，在冲击电压作用下空气间隙的击穿具有新的特性。
雷电在电力系统中造成的过电压是一种冲击电压，这是电力系统发生事故的重要因素。
为了模拟雷电压，各国规定了试验用雷电冲击电压的标准波形，分为全波和截波两种。
第二阶段--统计时延ts
u
（Us → 出现第一个有效电子）：击穿过程 U
开始，具有统计性。
由于有效电子的出现是一个随机事件，取 Us
决于很多偶然因素，ts具有分散性。
ts每次都不一样，要确定ts就要记录多个时间值进行统计，故称为统计时延。
t1 ts
tf
tlag tb

单位招聘考试变压器知识(试卷编号2131)

单位招聘考试变压器知识(试卷编号2131)1.[单选题]为什么大型变压器低压侧一般接成三角形（主要原因）？（）A)降低成本B)减小波形畸变C)提高输出电流答案:B解析:2.[单选题]（）制动适用于位能性负载的低速下放。

A)倒拉反接B)能耗C)回馈答案:A解析:3.[单选题]一负载RL经理想变压器接到信号源上，已知信号源的内阻R0=800Ω，变压器的电压比K=10。

若该负载折算到一次侧的阻值RL正好与R0达到阻抗匹配，则负载RL为（）A)80ΩB)0.8ΩC)8Ω答案:C解析:4.[单选题]集中检修是指在一段时间内整合人力、物力资源，推行变电站同一电气连接（）的设备同时检修的一种检修模式A)全部或部分B)全部C)部分答案:A解析:5.[单选题]某台进口的三相异步电动机额定频率为60Hz，现工作于50Hz的交流电源上，则电动机的额定转速将（）A)有所提高B)相应降低C)保持不变答案:B解析:A)过电流原理B)循环电流原理C)零序电流原理D)电流上升原理答案:B解析:7.[单选题]变压器中性点零序过流保护在（）时方能投入，而间隙过压保护在变压器中性点（）时才能投入A)中性点直接接地，中性点直接接地B)中性点直接接地，经放电间隙接地C)经放电间隙接地，中性点直接接地D)经放电间隙接地，经放电间隙接地答案:B解析:8.[单选题]在接地体径向地面上，水平距离为（）m的两点间的电压称为跨步电压。

A)0.4B)0.6C)0.8D)1答案:C解析:9.[单选题]一张工作票中， ( )不得互相兼任。

A)工作许可人与工作负责人B)工作票签发人与工作许可人C)工作票签发人与工作负责人D)工作票签发人、工作负责人、工作许可人答案:A解析:《国家电网电力安全工作规程变电部分》Q/GDW 1799.1-201810.[单选题]安全工器具宜存放在温度为-15～+35℃、相对湿度为（）、干燥通风的安全工器具室内。

A)80%以下B)80%以上C)90%以下D)70%以下答案:A解析:误的是？A)安装真空压力表时应水平安装，与测定点保持同一水平位置B)安装后，在无压力的情况下，观测指针是否在零位或紧靠盘止钉，否则不宜使用C)真空压力表使用时应避免震动和碰撞，以免损坏D)使用完毕后，应缓慢卸压，不要使指针猛然降至零位答案:A解析:12.[单选题]开关柜中所有绝缘件装配前均应进行局放检测，单个绝缘件局部放电量不大于（）pC。

5.2 高压电缆护套的冲击过电压(2)

（2）有护层保护器且保护器动作
考虑最严重的情况：有雷电波沿架空线入侵（且无避雷器）又在护套不接地的末端同时发生线芯对地短路。考虑到护层保护器在大冲击电流下呈现的等值电阻很小，则可认为电流全部经保护器入地，则该电流为：
ib 2U A1 4U 0 4 700 6.4 kA Z1 Z 0 Z1 400 37.5
可见，在架空线和电缆连接处无线路避雷器时，首端金属护套上的过电压44.9kV超过外护层的绝缘水平37.5kV ，若不加护层保护器，此处外护层将击穿。上述计算没有考虑波的折返射，若考虑波的多次折返射，情况要复杂的多，当线路不长时反射波可能与入射波的波尾叠加，将产生很大的过电压。应在不接地端加装护层保护器。
5.2.2 金属护套末端接地
沿电缆线芯侵入的冲击电压波为什么会金属护套不接地端产生过电压呢？我们利用等值彼得逊法则进行分析计算。如图 5.4，电缆首端不接地时，不接地端护层所受的冲击电压可按图 5.4 b 所示的等值电路进行估算。
a）原理接线
（b）首端等值电路
图5.4 护套末端接地时护层过电压计算电路
首端等值电路末端等值电路图5.5 电缆金属护套首端接地护层过电压计算电路
（1）无护层保护器（或护层保护器没动作）
在首端由等值电路图可知： Z1 U A1 2U 0 Z 0 Z1 U 0 a1
由于 U 0 ，考虑到无护层保护器或护层保护器没有动作 a1 （ Zb 很大），在末端由等值电路图可知：
5.2.1 行波的折反射及等值彼得逊法则
折射系数和反射系数 u1f Z1 u2f u1b Z2
2Z 2 u2f u1f u1f Z1 Z 2
u1b Z 2 Z1 u1f u1f Z1 Z 2

一文解析冲击电压分压器关键计量性能

一文解析冲击电压分压器关键计量性能随着我国电力事业的发展和电网规模的不断扩大，为了保障电气设备和电力设备能够安全稳定的运行，需要注重其绝缘可靠程度。

其中冲击电压分压器的准确度能够决定相关设备的绝缘可靠程度。

冲击分压器的作用主要是用来测试电气设备冲击电压实验试验的波形和峰值。

随着我国与国际交流的普遍性，为了促使我国电气产品能有顺利的进出口，我国需要加强对冲击电压试验的研究，以期明确电气产品的性能。

一、冲击电压分压器适用范围的界定根据我国电力系统配电网的电压标准，其耐受电压为60KVkV 和75KVkV，而冲击分压器则主要是作用于高压电力设备的冲击电压试验，因此需要满足我国电力系统配电网冲击电压试验要求，则冲击电压发生器则需要高于100kVKV。

在相关的试验中，需要根据国家标准进行规范，即采用标准雷电波和操作波，无需提出更高的要求。

对于不用于实际应用，而是用于相关研究中的冲击分压器，则可以采用其他校准方法，不能依据国家的标准。

如果在校准内容中，没有雷电截波，则护腰是由于冲击分压器的比例变换性能。

根据相应的计算可以得出，如果响应时间和叠加振荡幅值能够符合雷电冲击波的要求，则能够对其进行修正。

二、冲击电压分压器分压比的误差当冲击电压信号频带超过0.5MHz 时，如果冲击分压器对其的测量准确度要高于1%，则其必须满足至少5MHz 的频宽。

同轴电缆中存在的阻抗、电容等，会对信号测量产生误差影响，由于不同的电缆其参数都不相同，应将不应该将同轴电缆单独进行效验，应将其附属在冲击分压器上，统一进行校验。

另外为了能够使冲击分压器得到完善的维护，则需要注明特性阻抗。

由于冲击分压器的制作特征，因此其分压比没有标准系列，甚至有一些冲击分压器都没有明确标示额定分压比。

然而由于误差需要标称值，冲击分压器必须明确标示额定分压比。

一般分压器分压比误差主要采用百分数进行表示，另外还有准确度等级的表示。

但为了能够使表达的更加准确，需要采用准确度等级的方式进行表示，主要是由于冲击分压器的误差与电压、信号等有关。

变压器绕组雷电冲击电压的分布规律

变压器是电力系统中常见的重要设备，它通过变换电压来实现电能的传输和分配。

在变压器运行过程中，往往会受到来自雷电等强大电压冲击，这会对变压器绕组产生一定影响。

了解变压器绕组雷电冲击电压的分布规律对于保护变压器安全稳定运行至关重要。

1. 变压器绕组雷电冲击电压的发生原因变压器绕组雷电冲击电压是由雷电产生的瞬时大电流引起的电磁感应作用所致。

当雷电直击或者附近地面出现雷电时，会在变压器绕组内感应出一定的雷电冲击电压，这会对变压器绕组的绝缘系统和电气设备产生潜在威胁。

2. 变压器绕组雷电冲击电压的分布特点（1）空间分布特点变压器绕组雷电冲击电压的分布具有一定的空间特点，通常在绕组的顶部和底部附近出现最大值，而在绕组中部出现最小值。

这与雷电电流在绕组内感应产生的电场分布密切相关。

（2）时间分布特点在时间尺度上，变压器绕组雷电冲击电压的分布具有瞬时性和短暂性，其峰值电压往往只存在于微秒甚至纳秒数量级的时间内，因此需要使用特殊的测量手段和设备来捕捉和分析。

3. 影响因素（1）雷电强度变压器绕组雷电冲击电压的大小与雷电强度密切相关，雷电强度越大，产生的雷电冲击电压也越高。

（2）绕组结构变压器绕组结构的特点和布局也会影响雷电冲击电压的分布规律，例如绕组的层数、匝间距、匝间绝缘等因素都会对雷电冲击电压的传播路径和分布范围产生影响。

（3）绝缘状态变压器绕组的绝缘状态良好与否也会对雷电冲击电压的影响起到关键作用，绝缘状态越好，绕组受到的雷电冲击电压影响也越小。

4. 针对措施针对变压器绕组雷电冲击电压的分布规律，可以采取一系列的防护和保护措施，以保障变压器的安全运行。

包括但不限于以下几点：（1）绕组绝缘升级可通过提升绕组的绝缘等级、加强匝间绝缘等方式来提高绕组的防雷水平，减小雷电冲击电压的影响范围。

（2）接地措施在变压器绕组内部设置合理的接地装置，通过接地来分散和吸收雷电冲击电压的能量，减小对绕组的影响。

（3）监测和检测系统引入先进的雷电冲击电压监测和检测系统，可以实时地对绕组的雷电冲击电压进行监测和分析，及时采取必要的保护措施。

高电压工程第二版答案1到11章

1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。

②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。

汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。

流注理论认为：。

（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。

1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。

因此该式为自持放电的条件。

1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。

1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。

其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。

1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。

②随着电压的升高。

③随着电压继续升高。

④最后。

用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。

1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。

1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。

（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。

（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。

正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。

1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等.1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。

高电压技术试题[附答案解析]

课程编号 001903 拟题教研室（或老师）签名教研室主任签名课程名称（含档次）高电压技术专业层次本科专业电力系统及其自动化考试方式（开、闭卷）闭卷一、填空（10分）1、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生，产生暗蓝色的晕光。

2、冲击电压分为和。

3、固体电介质的击穿有、和等形式。

4、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将。

5、在线路防雷设计时，110KV输电线路的保护角一般取。

6、是指一年中有雷暴的天数。

7、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成波。

二、选择（10分）1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（）。

A．汤逊理论B．流注理论C．巴申定律D．小桥理论2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（）。

A．电化学击穿B．热击穿C．电击穿D．各类击穿都有3．下列试验中，属于破坏性试验的是（）。

A．绝缘电阻试验B．冲击耐压试验C．直流耐压试验D．局部放电试验4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）。

A．成正比B．成反比C．无关D．不确定5．下列不属于输电线路防雷措施的是（）。

A．架设避雷线B．架设耦合地线C．加设浪涌吸收器D．装设自动重合闸三、名词解释（15分）1、自持放电和非自持放电2、介质损失角正切3、吸收比和极化指数4、反击和绕击5、保护角四、简答：（45分）1、简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。

2、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。

3、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别？4、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线；正接线和反接线各有什么特点？5、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？6、测试电容量较大的被试品的绝缘电阻时如何防止被试品反放电烧坏兆欧表？为什么要对被试品充分放电？7、测量电气设备的介损tgδ能发现什么缺陷？不能发现什么缺陷？在测试时要注意什么？8、输电线路遭受雷击发生跳闸需要满足的两个条件，并解释建弧率的概念。

高电压工程基础知识单选题100道及答案解析

高电压工程基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪种放电形式属于自持放电？（）A. 电晕放电B. 辉光放电C. 火花放电D. 汤逊放电答案：D解析：汤逊放电是自持放电的一种。

2. 均匀电场中，击穿电压与间隙距离的关系是（）A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 平方成正比答案：A解析：在均匀电场中，击穿电压与间隙距离成正比。

3. 电介质的极化形式不包括（）A. 电子式极化B. 离子式极化C. 偶极子极化D. 电磁式极化答案：D解析：电介质的极化形式主要有电子式极化、离子式极化、偶极子极化。

4. 以下哪种因素会使液体电介质的击穿电压升高？（）A. 水分B. 杂质C. 温度升高D. 压力增大答案：D解析：压力增大能使液体电介质的击穿电压升高。

5. 衡量绝缘性能的重要指标是（）A. 电阻B. 电容C. 电导D. 介电常数答案：C解析：电导是衡量绝缘性能的重要指标。

6. 不均匀电场中，放电总是从（）开始。

A. 电场强度最大处B. 电场强度最小处C. 电极边缘D. 电极中心答案：C解析：不均匀电场中，放电通常从电极边缘开始。

7. 雷电冲击电压下，击穿通常发生在（）A. 波前B. 波尾C. 波峰D. 整个波过程答案：A解析：雷电冲击电压下，击穿多发生在波前。

8. 提高气体间隙击穿电压的有效方法是（）A. 增大间隙距离B. 减小间隙距离C. 改善电场分布D. 降低气压答案：C解析：改善电场分布是提高气体间隙击穿电压的有效方法。

9. 绝缘子的污闪过程不包括（）A. 积污B. 受潮C. 烘干D. 局部电弧发展答案：C解析：绝缘子污闪过程包括积污、受潮、局部电弧发展。

10. 以下哪种电介质的相对介电常数最大？（）A. 真空B. 空气C. 云母D. 陶瓷答案：C解析：云母的相对介电常数较大。

11. 冲击系数是指（）A. 冲击电压与工频电压之比B. 工频电压与冲击电压之比C. 冲击电流与工频电流之比D. 工频电流与冲击电流之比答案：A解析：冲击系数是冲击电压与工频电压之比。

高压试验作业简答题

第一章1、工频试验变压器与电力变压器相比在要求、运行以及结构上有哪些特点？①电流小，导致容量小②不受大气及操作过电压的作用，导致绝缘裕度低③要求波形畸变小，所以采用优质铁芯，磁通密度低④持续运行时间短，导致冷却系统简单⑤要求尽量少的局部放电，所以局放电压高⑥电压高，导致漏抗大，短路电流小，导致不需考虑绕组的短路机械强度⑦易有容升效应⑧运行需经常放电2、画出单级工频高压实验的基本接线图，说明图中试品保护电阻、球隙、球隙保护电阻的作用及试品保护电阻选择范围。

图：笔记保护电阻作用：⑴试品保护电阻：A、抑制试品闪络时截波对绕组纵绝缘的损害B、抑制试品闪络时大的恢复电压、电流⑵球隙保护电阻：A、使放电电流不灼烧球面B、防止刷状放电导致球隙放电保护电阻选择范围：按0.1欧姆每伏选取，但不超过100千欧球隙作用：测量，保护试品5、串级试验变压器的几种接线方式、效率、特点，减小漏抗的方法，试变漏抗大有什么危害。

1、接线方式：①绝缘变压器供电（不改变电压，变压器同型号）②自耦式串级变压器2、利用率相同，都是2/（n+1）3、减小漏抗方法：①单套管（两低压绕组分别与激磁和高压耦合）②双套管（平衡绕组抵消低压绕组对高压绕组的漏磁通）4、试变漏抗的危害：导致短路电流大5、串级试变特点：①优点：简化绝缘设计，可改变为三相，可减少级数以减少短路阻抗，可每台分开使用，一台变压器损坏后仍可使用②缺点：总容量大，占地面积大，利用率低，短路阻抗随级数增加而急剧增大，过电压分布不均，易使套管激磁绕组故障6、调压器的种类、原理、优缺点、移圈式调压器短路电抗与输出电压的关系。

1、①自耦式（P13 1-18 适于小容量；简单低价波形畸变小；触头易发热）②移圈式（P14 1-19 C、D、K匝数相同，C、D同名端相连，所以C、D产生的磁通导致K 上产生的电流产生的磁场在C、D上感应出电动势，从而调压 U2=KU1 容量可做的很大；体积大、漏抗大且随输出电压变化）③具有自耦辅助线圈的移圈式（P14 1-20 输出可大于输入，C、E非同名端相连）④电动发电机组（适于精密场合；波形好、调节光滑、试品闪络对电源侧影响小；造价高、维护费用高）7、容升效应的原理及防治方法定义：容性试品上的电压值会超过高压侧理论归算值。

冲击电压分压器关键计量性能解析(上)

冲击电压分压器关键计量性能解析(上)
包玉树;陈威;王乐仁;李军;叶加星
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2013(050)002
【摘要】冲击电压试验是电气设备尤其是电力设备必不可少的绝缘试验项目,冲击分压器的准确度直接影响到电气设备的绝缘可靠程度,关系到电力系统的安全运行水平.电力行业标准《冲击分压器校准规范》即将颁布,上篇重点对几项关键计量性能指标:适用范围的界定、响应时间对雷电波的峰值测量误差分析、校准条件解读等做了详细的分析和讨论,并就分压器分压比的误差、等电位屏蔽等要素进行了阐述,以便加深对新颁标准的理解及应用.
【总页数】4页(P125-128)
【作者】包玉树;陈威;王乐仁;李军;叶加星
【作者单位】江苏方天电力技术有限公司,南京211102;国网电力科学研究院,武汉430074;中国电力科学研究院,武汉430074;江苏方天电力技术有限公司,南京211102;江苏方天电力技术有限公司,南京211102
【正文语种】中文
【中图分类】TM933
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