高電壓技術(shù)學習總結(jié).doc

高電壓技術(shù)學期學習總結(jié)通過一學期對高電壓技術(shù)的學習，有一下重點難點總結(jié)：第一章 氣體的絕緣強度1、 氣體放電的基本物理過程帶電粒子的產(chǎn)生氣體分子或原子產(chǎn)生的三種狀態(tài) 原態(tài)（中性） 激發(fā)態(tài)（激勵態(tài)）從外界獲得能量，電子發(fā)生軌道躍遷。 電離態(tài)（游離態(tài)）當獲得足夠能量時，電子變帶電電子，原來變正離子。電離種類：A：碰撞電離 B：光電離C：熱電離D：表面電離帶電離子的消失A：擴散，會引起濃度差。B：復和（中和）正負電荷相遇中和，釋放能量。C：附著效應，部分電負性氣體分子對負電荷有較強吸附能力，使之變?yōu)樨撾x子。湯遜理論的使用條件和自持放電條件使用條件：均勻電子，低電壓自持放電條件：巴申定律的物理意義及應用A：巴申定律的物理意義 p s（s一定）p增大，Uf 增大。 p s（s一定）p減小，Uf 減小。 p s不變：p增大，密度增大，無效碰撞增加，提高了電量的強度，Uf 增大。P減小，密度減小，能碰撞的數(shù)量減小，能量提高，Uf 增大。P s不變，Uf 不變。B：巴申定律的應用通過增加或者減少氣體的壓力來提高氣體的絕緣強度。如：高壓直流二極管（增加氣體的壓力）減小氣體的壓力用真空斷路器。流柱理論的使用范圍及與湯遜理論的關(guān)系流柱理論的使用范圍：a、 放電時間極短b、 放電的細分數(shù)通道c、 與陰極的材料無關(guān)d、 當ps增大的時候，Uf 值與實測值差別大。流柱理論與湯遜理論的關(guān)系：a、 流柱理論是對湯遜理論的一個補充b、 發(fā)生碰撞電離c、 有光電離，電場極不均勻電場的2個放電特點（電暈放電，極性效應）電暈放電的特點：a、 電暈放電是極不均勻電場所持有的一種自持放電形式，是極不均勻電場的特征之一。b、 電暈放電會引起能量消耗。c、 電暈放電的脈沖現(xiàn)象會產(chǎn)生高頻電磁波，對無線電通訊造成干擾。d、 電暈放電還使空氣發(fā)生化學反應，生成臭氧、氮氧化物是強氧化劑和腐蝕劑，會對氣體中的固體介質(zhì)及金屬電極造成損傷或腐蝕。極性效應的特點：a、 棒為正，極為負特點：電暈放電起始電壓高。間隙擊穿電壓低。b、 棒為負，極為正特點：電暈放電起始電壓低，間隙擊穿電壓高。沖擊電壓、伏秒特性、U50%的概念及應用沖擊電壓：持續(xù)時間極短，非周期性，幅值極高的電壓。沖擊擊穿電壓氣隙擊穿的沖要條件：a、 必須具有足夠高的電壓幅值b、 必須有有效電子存在c、 必須有電子放電通道的時間伏秒特性：對于同一間隙，多次施加同一形狀但幅值不同的沖擊電壓作用，其擊穿電壓幅值與擊穿時間關(guān)系（曲線）稱為伏秒特性。U50%的概念：對于同一間隙，多次施加同一電壓，其擊穿的概率為U50% ，對應的電壓幅值是U50% 。U50% 表征絕緣沖擊擊穿特性。2、 了解影響氣體放電的因素a、 電場形式對放電電壓的影響b、 電壓波形對擊穿電壓的影響c、 氣體的性質(zhì)和狀態(tài)對放電電壓的影響3、 提高氣隙間隙擊穿電壓（絕緣強度）的措施改善電場分布a、 改善電極的形狀及電場分布b、 采用極間障消弱電離a、 采用壓縮氣體b、 采用真空c、 采用電負性氣體（SF6）4、 沿面放電的概念、污穢沿面放電的過程概念：懸掛在擊穿導線（導體），支柱、套管、懸式絕緣子暴露在空氣中與空氣形成交接面。污穢絕緣子沿面放電的過程：是臟污表面氣體電離，電弧產(chǎn)生，發(fā)展，熄滅，重燃的過程。第二章 液體和固體介質(zhì)的絕緣強度第一節(jié) 介質(zhì)的極化、電導和損耗1、 極化的形式1) 電子式位移極化2) 離子式位移極化3) 偶極子極化4) 夾層極化2、 了解電導電介質(zhì)在電場作用下，少量帶電粒子作定向運動，產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。電導表征導電能力。電導決定電流（泄漏電流）電子的導數(shù)叫絕緣電阻。3、 介質(zhì)損耗 tan介質(zhì)損耗分為電導損耗餓極化損耗。直流：電導損耗交流：電導損耗和極化損耗tan：介質(zhì)損耗角正切。 損耗與、U2 成正比。高頻、高壓、大容量，損耗p增大。 外加條件一定時，介質(zhì)損耗與tan成正比。同一材料，同一時期tan不一樣，tan反映不同時期的性能及缺陷。4、 影響tan的因素a、 f（頻率）的影響ff0 b、 溫度影響0t1 0t2 0t3 c、 電壓的影響第二節(jié) 液體介質(zhì)的擊穿1、 小橋理論液體分子由電子碰撞而發(fā)生氣泡，或者在電場作用下因其他原因發(fā)生氣泡，由氣泡內(nèi)氣體放電而引起液體介質(zhì)的熱擊穿。2、 油的擊穿過程a、 當油中含有氣泡b、 油中有雜質(zhì)3、 影響液體（油）介質(zhì)擊穿的因素 雜質(zhì)：a、氣體，水份，若充分溶解于油中，影響不大。 b、若形成氣泡，水清，影響較大。溫度影響a、 干燥油，影響不大。b、 受潮的油：060 溫度增大，有利于充分溶解t80以上，溫度增大，水分汽化，氣泡出現(xiàn)，影響大。 電場形式a、 均勻電場b、 不均勻電場 電壓作用時間靜態(tài)電壓，時間長，容易形成橋，有影響。沖擊電壓，時間短，不易形成橋，無影響。第三節(jié) 固體介質(zhì)的擊穿固體擊穿的形式，特點。1、 電擊穿（依據(jù)電子崩理論）特點：a、擊穿時間極短 b、擊穿電壓值高2、熱擊穿（依據(jù)固有擊穿理論）特點：a、擊穿時間較長 b、擊穿電壓不高3、電化學擊穿特點：a、擊穿時間長 b、擊穿電壓相對較低第三章 電氣設備絕緣試驗1、性能試驗（非破壞性試驗）在較低電壓作用下，測量設備一些電氣性能參數(shù)，對設備無損傷，判定缺陷。2、 耐壓試驗（破壞性試驗）對設備電壓耐受能力考驗，所加的電壓為設備可能承受的各種電壓。交流耐壓試驗：是考核電氣設備絕緣裕度的主要方法，能有效地發(fā)現(xiàn)較危險的集中性缺陷，這是非破壞性試驗不能相比。直流耐壓試驗：直流試驗耐壓電壓值的選擇是參考交流耐壓試驗電壓和交直流下?lián)舸﹫鰪娭g，并主要根據(jù)運行經(jīng)驗來確定。直流耐壓試驗的接線圖與直流泄露電流相同，只是所加電壓更高，可確定電氣設備的絕緣水平。沖擊高壓試驗：沖擊高壓是由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生的。第四章 線路及繞組中的波過程1、波的折反射概念及系數(shù)折反射概念：當行波經(jīng)過兩個波阻抗線路時，將產(chǎn)生能量的重新分配，從而導致波的折反射。折反射的系數(shù)：折射系數(shù)：反射系數(shù)：2、彼德遜法則內(nèi)容、應用條件及相應的計算彼得遜法則：a、將入射波的2倍作電路電源。 b、將入射波的波阻抗作電路內(nèi)阻抗。應用條件：所求點無反射波，或反射波沒有到達該點。3、串電感，并電容，了解其作用串電感的作用：串聯(lián)電感可以有效地降低入侵波的陡度，最終值無影響。并電容的作用：a、并電容，有效降低入侵波的陡度。 b、t=，無影響。第五章 雷電及防雷設備1、雷電的參數(shù)（了解）a、雷擊時計算雷電流的等值電路和雷電流幅值b、雷電流波形c、雷電日與雷電小時d、地面落雷密度和輸電線路落雷次數(shù)2、避雷針、線的作用及保護范圍的計算，特別說明避雷線的作用避雷針、線的作用：為使設備建筑物線路免遭直擊雷，安全將雷電流引入大地而設置。避雷線的作用：主要用于保護線路，也可用于保護發(fā)、變電所。避雷針保護范圍的計算：(單支避雷針) p高度影響系數(shù) p-高度修正系數(shù)H30 p=130h120m （雙支等高避雷針）：等高雙支避雷針和不等高雙支避雷針。外側(cè)：按單針計算。內(nèi)側(cè)：最低保護高度最小保護寬度（不等高針）：外側(cè)：按單針計算內(nèi)側(cè)：作低針等高水平線，與高針保護線相交于一點，作該點的虛擬避雷針。按等高雙支避雷針計算。（3針及以上保護范圍）：外側(cè)：分別按兩針兩兩計算內(nèi)側(cè)：當上述計算在hx處，所有 ，則在hx處，區(qū)域內(nèi)均能保護。（四針保護范圍）：頂點形成方形區(qū)域。外側(cè)：分別按兩兩針計算。內(nèi)側(cè)：分別做成兩個區(qū)域，按計算。注：要確保對角線bx0，若bx0，則保護存在漏洞。避雷線保護范圍計算：（單線）：，（雙線等高）外側(cè)：按單線計算內(nèi)側(cè)：最低保護高度3、避雷器的作用，分類，特點（氧化鋅避雷器的特點重要）作用：防入侵雷電波（過電壓波），它與被保護設備并聯(lián)，入侵波來時，避雷器優(yōu)先動作。分類：間隙類避雷器又分為：保護間隙（火花間隙）和管型避雷器。 閥型類避雷器又分為：閥型避雷器和金屬氧化物避雷器（氧化鋅避雷器）。保護間隙特點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。缺點：不能滅弧，斷路器跳閘，容易造成停電事故。存在截波，對繞組類設備極不利（有可能造成繞組絕緣擊穿，致命缺點）。只適用于線路保護。 管型避雷器特點優(yōu)點：能滅弧缺點：存在截波只能用于線路保護。閥型避雷器特點a、 非線性繞組b、 電流小，電阻大c、 電流大，電路小金屬氧化物避雷器（氧化鋅避雷器）的特點a、 無間隙b、 無續(xù)流（1mA）工頻續(xù)流（100A）c、 使設備過電壓降低，通流能力大d、 多雷區(qū)e、 直流防雷保護及SF6設備保護第六章 輸電線路的防雷保護1、防雷的指標，耐雷水平，雷擊跳閘率的概念，感應過電壓及計算。防雷的指標：耐雷水平和雷擊跳閘率。耐雷水平：雷擊線路時線路絕緣不發(fā)生沖擊閃絡的最大雷電流幅值稱為耐雷水平。雷擊跳閘率：每100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)稱為雷擊跳閘率。感應過電壓：雷擊線路附近地面，由于電磁感應所引起的稱為感應雷過電壓。感應過電壓及其計算：避雷線不接地避雷線接地雷擊桿塔（無避雷線）時線路的感應過電壓有避雷線 k-塔與導線間耦合系數(shù)2、掌握雷電線路的三種形式，雷電跳閘率的計算步驟。三種形式：a、雷擊塔頂b、雷擊避雷線擋距中央c、繞擊與線路計算步驟：3、現(xiàn)代防雷的措施架設避雷線降低桿塔接地電阻 架設加強耦合地線 中性點非有效接地 加強線路絕緣 加強自動重合閘裝置 加裝線路用管型避雷器第七章 發(fā)電廠和變電所的防雷保護1、反擊雷擊避雷針（線），使避雷針（線）與設備之間形成放電或者避雷針（線）接地點與設備接地點之間放電。2、對入侵雷的防護措施a、加裝避雷器b、串電感，并電容c、降低陡度3、閥型避雷器對入侵雷的防護閥型避雷器主要是限制過電壓波的幅值。在任何可能的運行方式下，變電所的變壓器和各設備距避雷器的電氣距離皆應小于最大允許電氣距離L。避雷器一般安裝在母線上，若一組避雷器不能滿足要求，則應考慮增設。4、進線段保護作用：降低入侵波的幅度及陡度，限制流經(jīng)避雷器的電流幅值。第八章 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過電壓1、過電壓的分類外部過電壓分為：直擊雷過電壓和感應雷過電壓內(nèi)部過電壓分為：穩(wěn)態(tài)過電壓和操作過電壓穩(wěn)態(tài)過電壓分為：工頻電壓升高和諧振過電壓工頻電壓升高分為：空載線路的電容效應、不對稱短路引起的工頻電壓升高和發(fā)電機甩負荷。諧振過電壓分為：線性諧振過電壓、參數(shù)諧振過電壓和鐵磁諧振過電壓。操作過電壓分為：切除空載線路過電壓、空載線路合閘過電壓、切除空載變壓器過電壓和斷續(xù)電弧接地過電壓。2、了解各種內(nèi)部過電壓的產(chǎn)生及防護辦法空載線路容升現(xiàn)象引起的過電壓防護辦法：并聯(lián)電抗器接地故障引起的工頻電壓升高防護辦法：中性點加裝避雷器發(fā)電機甩負荷防護辦法：并電抗器，加電壓速斷保護。諧振過電壓防護辦法：a、改善電磁式電壓互感器的激磁特性，或改用電容式電壓互感器。b、在電壓互感器開口三角形繞組中接入阻尼電阻，或在電壓互感器一次繞組的中性點對地接入電阻。c、在有些情況下，可在