高电压技术综合复习资料

《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电极开始的。

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，原因是正极性棒的空间电荷削弱了附近的场强，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、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。

电源的概念：电源是提供电压的装置，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、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。

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、防雷保护装置包括避雷针、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，如果故障仍然存在，则永久跳闸不再进行重合。

28、电力系统合闸时同时满足电压幅值相等、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、名词解释

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原因。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。汤逊理论主要用于解释短气隙、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容易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，液体掩盖的气泡周围就会形成电场，随着电压的升高，气泡周围场强也随之大，当达到某一临界值时，气泡周围的气体、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，会使得纤维附近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、进线段保护：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、发电厂的进线段保护。

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，故障消失后，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解释气体放电方面有什么区别？

答：1）汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。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容易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）汤逊理论主要解释低气压、短气隙的气体放电现象。

流注理论主要解释高气压、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）改善均匀电场

1) 改进电极形状以改善均匀电场

2) 利用空间电荷以改善均匀电场

3) 极不均匀电场用屏蔽改善均匀电场

原理：均匀电场的平均击穿电压较不均匀场的平均击穿电压高

二）削弱或抑制电离过程

1）高气压