高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗

1、高 電 壓 技 術(shù)第一篇 各類電介質(zhì)在高電場下的電氣特性第二篇 電氣設(shè)備的絕緣試驗第三篇 電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓與絕緣配合高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗第一篇 電介質(zhì)在高電場下的特性電介質(zhì)在電氣設(shè)備中作為絕緣材料使用，按其物質(zhì)形態(tài)，可分為： 氣體介質(zhì) 液體介質(zhì) 固體介質(zhì)在電氣設(shè)備中:外絕緣: 一般由氣體介質(zhì)(空氣)和固體介質(zhì)(絕緣子)聯(lián)合構(gòu)成內(nèi)絕緣:一般由固體介質(zhì)和液體介質(zhì)聯(lián)合構(gòu)成高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗 氣體介質(zhì)的電氣特性一、非自持放電和自持放電高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗1.非自持放電： 當施加電壓UUo時，電流劇增，氣隙中的電離過程只靠外施電壓就可以維持，不再需要外部電離因素，稱自持放電。高電壓

2、技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗二、湯遜理論實質(zhì)：放電的主要原因是電子碰撞電離，二次電子來源于正離子撞擊陰極表面溢出電子，溢出電子是維持氣體放電的必要條件。自持放電條件：適用范圍：低氣壓短氣隙，pd26.66kPa cm pd過大時湯遜理論無法解釋： 放電時間：很短 放電外形：具有分支的細通道 擊穿電壓：與理論計算不一致 陰極材料：無關(guān)高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗三、流注理論流注發(fā)展過程 初始電子崩（電子崩頭部電子數(shù)達到一定數(shù)量） 電場畸變和加強 電子崩頭部正負空間電荷復(fù)合 放射大量光子 光電離 崩頭處二次電子（光電子）（向正空間電荷區(qū)運動）碰撞游離 二次電子崩 （二次電子崩電子跑到初崩正空間電荷區(qū)域）流注

3、發(fā)展到陰極，氣隙被擊穿高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗流注的形成過程1）在光照下，電子在強電場的作用下，形成電子崩，初崩發(fā)展到陽極時，電子迅速與陽極中和；2）離子的速度較慢，暫留的正離子加強了正離子與陰極之間的電場，并使之畸變，同時放出大量的光子；高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗3）光子又電離了附近的氣體，形成二次電子崩，二次電子崩的電子迅速移向陽極方向，在正電荷區(qū)域內(nèi)形成正負帶電粒子混合通道，這個電離通道稱流注。流注端部又有二次電子崩留下的正電荷，進一步加強了電場，促使更多的新電子崩相繼產(chǎn)生并與之匯合，使流注向前發(fā)展；4）最后，流注發(fā)展到陰極，將兩極接通，導(dǎo)致氣隙空氣被擊穿。高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗三

4、、流注理論流注形成條件：電子崩發(fā)展到足夠的程度后，電子崩中的空間電荷足以使原電場明顯畸變，大大加強電子崩崩頭和崩尾處的電場； 電子崩中電荷密度很大，復(fù)合頻繁，放射出的光子在這部分很強，電場區(qū)很容易成為引發(fā)新的空間光電離的輻射源，二次電子主要來源于空間光電離； 氣隙中一旦形成流注，放電由空間光電離自行維持自持放電條件：高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗四、不均勻電場中的放電過程1.極性效應(yīng)： 由于高場強電極極性的不同，空間電荷的極性也不同，對放電發(fā)展的影響也不同，這就造成了不同極性的高場強電極的電暈起始電壓的不同，以及間隙擊穿電壓的不同。 判斷極性：極性取決于曲率半徑小的棒極的電位符號；電極形狀相同時，

5、取決于不接地棒極的電位。2.比較擊穿電壓的大?。焊唠妷杭夹g(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗四、不均勻電場中的放電過程3.電暈放電： 球隙距離達到一定程度后，氣隙電場強度變?yōu)闃O不均勻電場，當所加電壓達到某一臨界值時，在靠近二球極的表面出現(xiàn)藍紫色的暈光，并發(fā)出咝咝的響聲，這種局部放電現(xiàn)象稱電暈放電。 高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗五、空氣間隙在各種電壓下的特性 直流 穩(wěn)態(tài)電壓 交流電壓 均勻電場： 雷電沖擊電壓(伏秒特性) 沖擊電壓 操作沖擊電壓高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗如何繪制伏秒特性曲線？ 保持沖擊電壓波形不變，逐級升高電壓使氣隙擊穿，記錄擊穿電壓波形，讀取擊穿電壓值U與擊穿時間t。 電壓不很高時，擊穿一般發(fā)生在

6、波長時間； 電壓很高時，擊穿可能在波前時間；波前擊穿時，U與t均取擊穿時刻的值； 波長擊穿時，U取波峰值，t取擊穿時刻值，連接個時間點，即可畫出伏秒特性曲線。 高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗六、其他內(nèi)容1大氣條件對氣隙擊穿特性的影響 海拔高度的影響：2.提高氣體介質(zhì)電氣強度的方法： 改善電場分布；改變氣體的狀態(tài)和種類3.沿面放電及防污對策高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗 液體和固體的電氣強度一、電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗 1.極化類型和極化特點 2.液體和固體的電導(dǎo)類型 3.電介質(zhì)的損耗高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗二、液體介質(zhì)的擊穿1.純凈的液體擊穿： 電擊穿理論；氣泡擊穿理論2.含雜質(zhì)的液體擊穿： “小橋

7、”擊穿理論3.影響液體擊穿電壓的因素：高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗三、固體介質(zhì)的擊穿1.電擊穿 電子崩理論 固有擊穿理論 佛羅利希理論 希布爾理論2.熱擊穿：發(fā)熱散熱與溫度的關(guān)系3.電化學(xué)擊穿（電老化）： 電離性老化、電導(dǎo)性老化、電解性老化、表面漏電起痕及電蝕損高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗水樹枝：如果在兩電極之間的絕緣層中存在著液態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)（例如水），當該處場強超過某定值時，該液體會沿電場方向逐漸深入到絕緣層中形成近似樹枝狀的痕跡，稱作“水樹枝”。高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗水樹枝是一種可以在交流電場應(yīng)力和潮氣作用下，低密度聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯絕緣發(fā)生劣化、降解的一種現(xiàn)象?；蛘呤牵核畼渲κ蔷垡蚁╊惤^緣

8、材料在長時間與水共存的狀態(tài)下因電場作用產(chǎn)生的，形狀為充滿了水的各種樹枝狀的細微通道或氣隙。高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗電樹枝：在介質(zhì)夾層氣隙或氣泡的電離，會造成鄰近絕緣物分解、破壞（表現(xiàn)為變酥、碳化等形式），并沿電場方向逐漸向絕緣層深處發(fā)展，在有機絕緣材料中會呈樹枝狀發(fā)展，稱作“電樹枝”。高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗三、固體介質(zhì)的擊穿累積效應(yīng):極不均勻電場中，當作用在固體介質(zhì)上的電壓為幅值較低或作用時間較短的沖擊電壓時，會在固體介質(zhì)中形成局部損傷或不完全擊穿，這些不完全擊穿每施加一次沖擊電壓就向前延伸一步，隨著加壓次數(shù)的增加，介質(zhì)的擊穿電壓也隨之下降，這種現(xiàn)象稱累積效應(yīng)。高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗

9、四、組合絕緣的電氣強度1.介質(zhì)界面與等位面重合2.介質(zhì)界面是電纜芯線的同芯圓筒高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗第二篇 電氣設(shè)備的絕緣試驗 整體性缺陷絕緣缺陷 局部性缺陷 非破壞性試驗 絕緣試驗 破壞性試驗高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗 非破壞性試驗一、絕緣電阻的測量1.絕緣電阻2吸收比3.極化指數(shù)高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗二、介質(zhì)損耗角正切的測量tg是絕緣品質(zhì)的重要指標，測量tg是判斷電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的靈敏有效的方法 tg能反映絕緣的整體性缺陷(全面老化)和小容量試品中的嚴重局部性缺陷 tg隨電壓變化的曲線可以判斷絕緣是否受潮，含有氣泡及老化的程度 大容量的設(shè)備絕緣存在局部缺陷時，應(yīng)盡可能將設(shè)備解體后分

10、解測量進行分析 高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗二、 tg的測量方法1.西林電橋法2.斜波波形分析法3.過零相位比較法4.異頻電源法高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗三、局部放電的測量電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部常存在一些缺陷，如氣泡和氣隙。在強電場下，這些缺陷會發(fā)生局部放電，局部放電產(chǎn)生的同時，有熱、聲、臭氧、氧化氮等產(chǎn)生，腐蝕絕緣材料，引起絕緣老化，最后導(dǎo)致整個絕緣在正常電壓下發(fā)生擊穿。 因此局部放電的測量可以有效地檢測出絕緣內(nèi)部的局部缺陷的存在、發(fā)展情況。高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗視在放電量放電能量高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗四、電壓分布的測量在工作電壓的作用下，沿著絕緣結(jié)構(gòu)的表面會有一定的電壓分布。 表面比較清潔

11、時，其分布規(guī)律取決于絕緣結(jié)構(gòu)本身的電容和雜散電容 表面染污受潮時，分布規(guī)律取決于表面電導(dǎo) 通過測量絕緣表面上的電壓分布亦能發(fā)現(xiàn)某些絕緣缺陷。 測量電壓分布最適用于那些由一系列元件串聯(lián)組成的絕緣結(jié)構(gòu)。高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗清潔的懸式絕緣子高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗 破壞性試驗一、工頻高壓試驗 1.產(chǎn)生工頻高壓的方法 試驗變壓器 串聯(lián)諧振 2.試驗變壓器：電流 容量 3.容升效應(yīng)高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗容升效應(yīng)：在通過試驗變壓器施加工頻高壓時，往往在容性試品上產(chǎn)生“容升”效應(yīng)，也就是說實際作用到試品上的電壓值會超過按變比高壓側(cè)所應(yīng)對應(yīng)輸出的電壓值。試品的電容及試驗變壓器的漏抗越大，容升效應(yīng)越

12、明顯。 高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗自耦式串級變壓器高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗二、直流高壓試驗1.半波整流回路 脈動系數(shù)2.倍壓整流回路3.直流串級發(fā)生器高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗三、沖擊高壓試驗沖擊電壓發(fā)生器原理：并聯(lián)充電、串聯(lián)放電高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗第三篇 系統(tǒng)內(nèi)部過電壓與絕緣配合一、線路和繞組中的波過程 1.單導(dǎo)線波過程 等值電路、波動方程及其解高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗一、線路和繞組中的波過程 2.波的折射與反射（1）線路末端開路： ，末端電壓加倍，電流變零（2）線路末端接地： ，末端電流加倍，電壓變零（3）線路末端接負載： ，則 電壓和電流都無反射高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗一、線

13、路和繞組中的波過程 3.彼德遜法則（1）內(nèi)容（2）適用范圍 4.波阻抗與電阻的異同點 5.波的衰減與變形 主要影響因素高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗二、雷電及防雷保護裝置1.雷云的放電過程： 先導(dǎo)階段主放電和迎面先導(dǎo)階段余輝階段2.雷電參數(shù)： 雷暴日，雷暴小時，地面落雷密度，雷電流，雷道波阻抗。3.防雷保護裝置和接地裝置高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗1.泄露距離：沿絕緣表面測得的兩個導(dǎo)電零 部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備 界面之間的最短距離。（cm）2. 泄露比距：外絕緣相-地之間的泄露距離與 系統(tǒng)最高工作電壓之比，即單 位電壓下絕緣子表面的泄露距 離。（cm/kV） 高電壓技術(shù)總復(fù)習(xí)和技術(shù)試驗一、填空題1.國