(完整word版)高電壓技術(shù)學(xué)習(xí)總結(jié),推薦文檔

1、高電壓技術(shù)學(xué)期學(xué)習(xí)總結(jié)通過一學(xué)期對高電壓技術(shù)的學(xué)習(xí)，有一下重點(diǎn)難點(diǎn)總結(jié)：第一章 氣體的絕緣強(qiáng)度1 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)廠原態(tài)（中性）彳 激發(fā)態(tài)（激勵(lì)態(tài)）從外界獲得能量，電子發(fā)生軌道躍遷。J 電離態(tài)（游離態(tài)）當(dāng)獲得足夠能量時(shí)，電子變帶電電子，原來變正離子。電離種類：A A:碰撞電離B:光電離C:C:熱電離D:D:表面電離帶電離子的消失A A:擴(kuò)散，會引起濃度差。B:B:復(fù)和（中和）正負(fù)電荷相遇中和，釋放能量。C:C:附著效應(yīng)，部分電負(fù)性氣體分子對負(fù)電荷有較強(qiáng)吸附能力，使之 變?yōu)樨?fù)離子。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s自

2、持放電條件:（e 1）1巴申定律的物理意義及應(yīng)用A A:巴申定律的物理意義1p p s s （ s s 一定） p p 增大， U Uf增大。2p p s s （ s s 一定） p p 減小， U Uf減小。3p p s s 不變: p p 增大，密度增大，無效碰撞增加，提高了電量的 強(qiáng)度， U Uf增大。P P 減小，密度減小，能碰撞的數(shù)量減小，能量提高，U U 增大P P s s 不變， U Uf不變。B:B:巴申定律的應(yīng)用通過增加或者減少氣體的壓力來提高氣體的絕緣強(qiáng)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

3、的使用范圍：a a、放電時(shí)間極短b b、放電的細(xì)分?jǐn)?shù)通道c c、與陰極的材料無關(guān)d d、當(dāng) psps 增大的時(shí)候， U Uf值與實(shí)測值差別大。 流柱理論與湯遜理論的關(guān)系：a a、流柱理論是對湯遜理論的一個(gè)補(bǔ)充b b、發(fā)生碰撞電離c c、有光電離，電場 極不均勻電場的 2 2 個(gè)放電特點(diǎn)（電暈放電，極性效應(yīng)）電暈放電的特點(diǎn)：a 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 b、電暈放電會引起能量消耗。c 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 d、電暈放電還使空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、氮氧化物是強(qiáng)氧 化劑和腐蝕劑，會對氣體中的固

4、體介質(zhì)及金屬電極造成損傷或腐蝕極性效應(yīng)的特點(diǎn)：a a、棒為正，極為負(fù)特點(diǎn)： 電暈放電起始電壓高。 間隙擊穿電壓低。b b、棒為負(fù)，極為正特點(diǎn)： 電暈放電起始電壓低， 間隙擊穿電壓高。 沖擊電壓、伏秒特性、U5U50%的概念及應(yīng)用 沖擊電壓：持續(xù)時(shí)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 a、必須具有足夠高的電壓幅值b b、必須有有效電子存在c c、必須有電子放電通道的時(shí)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(shí)間關(guān)系（曲線）稱為伏秒特性。U U5o%的概念：對于同一間隙，多次施加同一電壓，其擊穿的概率為 U U

5、5o%對應(yīng)的電壓幅值是 U U50%。U U50%表征絕緣沖擊擊穿特性。2 2、了解影響氣體放電的因素a a、電場形式對放電電壓的影響b b、電壓波形對擊穿電壓的影響c c、氣體的性質(zhì)和狀態(tài)對放電電壓的影響3 3、提高氣隙間隙擊穿電壓（絕緣強(qiáng)度）的措施 改善電場分布a a、改善電極的形狀及電場分布b b、采用極間障消弱電離a a、 采用壓縮氣體b b、 采用真空c c、采用電負(fù)性氣體( SFSF6)4 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(dǎo)線(導(dǎo)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，

6、熄滅，重燃的過程。r 增大i 增大發(fā)熱 烘干 R U烘干區(qū)擊穿 電弧產(chǎn)生 i 發(fā)熱 烘干區(qū)延伸 整個(gè)表面第二章 液體和固體介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度 第一節(jié) 介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗1 1、極化的形式1)1) 電子式位移極化2)2) 離子式位移極化3)3) 偶極子極化4)4) 夾層極化2 2、了解電導(dǎo) 電介質(zhì)在電場作用下，少量帶電粒子作定向運(yùn)動，產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。電導(dǎo)表征導(dǎo)電能力。電導(dǎo)決定電流（泄漏電流）電子的導(dǎo)數(shù)叫絕緣電阻。3 3、介質(zhì)損耗 tantan8介質(zhì)損耗分為電導(dǎo)損耗餓極化損耗直流：電導(dǎo)損耗交流：電導(dǎo)損耗和極化損耗tantan8:介質(zhì)損耗角正切。p= cu2tan1損耗與3、C、U U2成正比。-

7、高頻、高壓、大容量，損耗 P P 增大。2外加條件一定時(shí)，介質(zhì)損耗與 tantan8成正比。匚= 同一材料，同一時(shí)期 tantan8不一樣，tantan8反映不同時(shí)期的性能及缺陷。0 0t t3t電導(dǎo)損耗為主tanc c、電壓的影響U U0,Utan幾乎不變U U0,Utan第二節(jié) 液體介質(zhì)的擊穿1 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 2、油的擊穿過程a a、當(dāng)油中含有氣泡氣液電離 帶電粒子 碰撞油分子 油分解汽化 新的氣泡 發(fā)展至整個(gè) 油表面 形成類似浮橋 擊穿b b、油中有雜質(zhì)雜質(zhì)r大 極化強(qiáng)損耗熱量使

8、油汽化氣泡 發(fā)展至整個(gè)油表面 形成類似 “ 浮橋 擊穿3 3、影響液體（油）介質(zhì)擊穿的因素4 4、影響 tantan8的因素a a、f f （頻率）的影響f fvf fotan極化損耗b b、溫度影響tan極化損耗0 0t tittan吸引力極化容易0 0t t2t熱運(yùn)動極化難，極化損耗降低，tan1雜質(zhì)：a a、氣體，水份，若充分溶解于油中，影響不大。b b 、若形成氣泡，水清，影響較大。2溫度影響a a、干燥油，影響不大。b b、受潮的油：060060C溫度增大，有利于充分溶解 t80t80C以上，溫度增大，水分汽化，氣泡出現(xiàn)，影響大。3電場形式a a、均勻電場b b、不均勻電場4電壓作用

9、時(shí)間靜態(tài)電壓，時(shí)間長，容易形成橋，有影響。 沖擊電壓，時(shí)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(diǎn)。1 1、電擊穿（依據(jù)電子崩理論）特點(diǎn)：a a、擊穿時(shí)間極短b b 、擊穿電壓值高2 2、熱擊穿（依據(jù)固有擊穿理論）特點(diǎn)：a a、擊穿時(shí)間較長b b 、擊穿電壓不高3 3、電化學(xué)擊穿特點(diǎn)：a a、擊穿時(shí)間長b b 、擊穿電壓相對較低第三章 電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)1 1、性能試驗(yàn)（非破壞性試驗(yàn)） 在較低電壓作用下，測量設(shè)備一些電氣性能參數(shù)，對設(shè)備無損傷，判 定缺陷。2 2、耐壓試驗(yàn)（破壞性試驗(yàn)）對設(shè)備電壓耐受能力考驗(yàn)，所加的電壓為設(shè)備可能承受的各種電壓。交流耐壓試驗(yàn)：是考核電氣

10、設(shè)備絕緣裕度的主要方法， 能有效地發(fā)現(xiàn) 較危險(xiǎn)的集中性缺陷，這是非破壞性試驗(yàn)不能相比。直流耐壓試驗(yàn)：直流試驗(yàn)?zāi)蛪弘妷褐档倪x擇是參考交流耐壓試驗(yàn)電壓和交直流下?lián)舸﹫鰪?qiáng)之間，并主要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定。直流耐壓試驗(yàn)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(shè)備的絕緣水平。沖擊高壓試驗(yàn)：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 1、波的折反射概念及系數(shù) 折反射概念：當(dāng)行波經(jīng)過兩個(gè)波阻抗線路時(shí)，將產(chǎn)生能量的重新分配, 從而導(dǎo)致波的折反射。折反射的系數(shù)反射系數(shù): 2 2、彼德遜法則內(nèi)容、應(yīng)用條件及相應(yīng)的計(jì)算彼得遜法則：a a 將入射波的 2 2 倍作電路電源。b

11、 b、將入射波的波阻抗作電路內(nèi)阻抗。應(yīng)用條件：所求點(diǎn)無反射波，或反射波沒有到達(dá)該點(diǎn) 3 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， 最終值無影折射系數(shù):2Z2ZiZ2并電容的作用：a a、并電容，有效降低入侵波的陡度。b b、t=t=x,無影響。第五章雷電及防雷設(shè)備1 1、雷電的參數(shù)（了解）a a、雷擊時(shí)計(jì)算雷電流的等值電路和雷電流幅值b b、雷電流波形c c、雷電日與雷電小時(shí)d d、地面落雷密度和輸電線路落雷次數(shù)2 2、避雷針、線的作用及保護(hù)范圍的計(jì)算，特別說明避雷線的作用 避雷針、線的作用：為使設(shè)備建筑物線路免遭直擊雷，安全將雷電流 引入大地而設(shè)置。避

12、雷線的作用：主要用于保護(hù)線路，也可用于保護(hù)發(fā)、變電所。避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算：（單支避雷針）hx2rx(h hx)?pp p 高度影響系數(shù)3hx卜24X(1.5h 2hx)?pp-p-高度修正系數(shù)HH 3030p=1p=1（雙支等咼避雷針）：等咼雙支避雷針和不等咼雙支避雷針。外側(cè)：按單針計(jì)算。3030 h h0 0,若 bxbxv0 0,則保護(hù)存在漏洞。避雷線保護(hù)范圍計(jì)算：,x(h 1.53hx)（雙線等高）外側(cè)：按單線計(jì)算內(nèi)側(cè)：最低保護(hù)高度ho3 3、避雷器的作用，分類，特點(diǎn)（氧化鋅避雷器的特點(diǎn)重要） 作用：防入侵雷電波（過電壓波），它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，入侵波來 時(shí)，避雷器優(yōu)先動作 分類：間隙

13、類避雷器又分為：保護(hù)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（單線）：hxhx0.47(h鋅避雷器）。1保護(hù)間隙特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：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(shè)備極不利（有可能造成繞組絕緣擊穿，致命缺點(diǎn)）。只適用于線路保護(hù)。2管型避雷器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能滅弧 缺點(diǎn)：存在截波只能用于線路保護(hù)。3閥型避雷器特點(diǎn)a a、非線性繞組b b、電流小，電阻大c c、電流大，電路小4金屬氧化物避雷器（氧化鋅避雷器）的特點(diǎn)a a、無間隙b b、無續(xù)流（w1mA1mA 工頻續(xù)流（100A100A）c c、使設(shè)備過電壓降低，

14、通流能力大d d、多雷區(qū)e e、直流防雷保護(hù)及 SFSF6設(shè)備保護(hù)第六章 輸電線路的防雷保護(hù)1 1、防雷的指標(biāo)，耐雷水平，雷擊跳閘率的概念，感應(yīng)過電壓及計(jì)算。防雷的指標(biāo)：耐雷水平和雷擊跳閘率。耐雷水平：雷擊線路時(shí)線路絕緣不發(fā)生沖擊閃絡(luò)的最大雷電流幅值稱 為耐雷水平。雷擊跳閘率：每 100km100km 線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)稱為雷擊跳閘 率。感應(yīng)過電壓：雷擊線路附近地面，由于電磁感應(yīng)所引起的稱為感應(yīng)雷 過電壓。感應(yīng)過電壓及其計(jì)算:1避雷線不接地2避雷線接地UgdUgd(1 k)IUgdUgd3雷擊桿塔（無避雷線）時(shí)線路的感應(yīng)過電壓UgdUgb2525lchdSlchbSUgdUgd(1

15、k)k-k-塔與導(dǎo)線間耦合系數(shù)2 2、掌握雷電線路的三種形式，雷電跳閘率的計(jì)算步驟 三種形式：a a、雷擊塔頂b b、雷擊避雷線擋距中央c c、繞擊與線路計(jì)算步驟：n N?g?pi?N 0.6hb.Illg P188n20g N ? p ? P3?n m “2“3N? (g?p1p ?P3)3 3、現(xiàn)代防雷的措施1架設(shè)避雷線2降低桿塔接地電阻3架設(shè)加強(qiáng)耦合地線4中性點(diǎn)非有效接地5加強(qiáng)線路絕緣Ugd?hd有避雷線Ii2.66加強(qiáng)自動重合閘裝置7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(hù)1 1、反擊 雷擊避雷針（線），使避雷針（線）與設(shè)備之間形成放電或者避雷針（線）接地點(diǎn)與設(shè)備接地點(diǎn)之

16、間放電。2 2、對入侵雷的防護(hù)措施a a、加裝避雷器b b、串電感，并電容c c、降低陡度3 3、 閥型避雷器對入侵雷的防護(hù) 閥型避雷器主要是限制過電壓波的幅值。 在任何可能的運(yùn)行方式下， 變電所的變壓器和各設(shè)備距避雷器的電氣 距離皆應(yīng)小于最大允許電氣距離 L L。避雷器一般安裝在母線上，若- 組避雷器不能滿足要求，則應(yīng)考慮增設(shè)。4 4、 進(jìn)線段保護(hù) 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 1、過電壓的分類 外部過電壓分為：直擊雷過電壓和感應(yīng)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

17、分為： 空載線路的電容效應(yīng)、 不對稱短路引起的工頻電 壓升高和發(fā)電機(jī)甩負(fù)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 2、了解各種內(nèi)部過電壓的產(chǎn)生及防護(hù)辦法 空載線路容升現(xiàn)象引起的過電壓 防護(hù)辦法：并聯(lián)電抗器接地故障引起的工頻電壓升高 防護(hù)辦法：中性點(diǎn)加裝避雷器發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷 防護(hù)辦法：并電抗器，加電壓速斷保護(hù)。4諧振過電壓防護(hù)辦法：a 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 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(diǎn)對地接入電阻。c c、在有些情