高電壓技術課后作業(yè)與解答

1、高電壓技術課堂作業(yè)第一章P11，1-1 解答：電介質(zhì)極化種類及比較極化種類產(chǎn)生場合所需時間能量損耗產(chǎn)生緣由電子式極化任何電介質(zhì)1015s無束縛電子運動軌道偏移離子式極化離子式電介質(zhì)1013s幾乎沒有離子的相對偏移轉(zhuǎn)向極化極性電介質(zhì)1010102s有偶極子的定向排列空間電荷極化多層介質(zhì)交界面102數(shù)分鐘有自由電荷的移動在外電場的作用下，介質(zhì)原子中的電子運動軌道將相對于原子核發(fā)生彈性位移，此為電子式極化或電子位移極化。 極化。而產(chǎn)生電矩，這就是空間電荷極化。1-6電容電荷與最終狀態(tài)時不全都；接地放電時由于設備電容較大且設備的絕緣電阻也較大則放電時間常數(shù)較大電容較大導致不同介質(zhì)所帶電荷量差異大，絕緣

2、電阻大導致流過的電流小，界面上電荷的釋放靠電流完成510min。補充：1、畫出電介質(zhì)的等效電路非簡化的及其向量圖，說明電路中各元件的含義，指出介質(zhì)損失角。圖142 中，R為泄漏電阻；I為泄漏電流；C 為介質(zhì)真空和無損極化所形成的電容；I為流過C的電流；C為無損極化lklkgggpRpIpR CpIpr和無功重量I。pc。Jg J lk Jp 為有損極化所引起的電流密。pc 和有功局部。pr 組成。容性電流。c與總電容電流密度向量J 之間的夾角為，稱為介質(zhì)損耗角。介質(zhì)損耗角簡稱介損角 ，為電介質(zhì)電流的相角領先電壓相角的余角，功率因素角 的余角，其正切tg 稱為介質(zhì)損耗因素，常用表示，為總的有功電

3、流密度與總無功電流密度之比。P45，2-2其次章的電離的放電產(chǎn)生和進展的緣由。產(chǎn)生的電子也產(chǎn)生二次電子崩快速匯入到主崩，以等離子體的形式向陰極進展就形成了流注。異同點分為下面的一樣點和相異點：一樣點：兩者產(chǎn)生和進展都需要碰撞電離和電子崩。相異點：湯遜理論主要考慮了電子的碰撞電離和正離子撞擊陰極外表的電離；流柱理論主要考慮了電子的碰撞電離、空間電荷對電場畸變的影響和空間光電離。應用條件：湯遜理論適合低氣壓、小距離的狀況， s 0.26cm，比較均勻的電場適用；流注理論是高氣壓、遠距離的狀況， 或不均勻的電場適用。補充：1、說明巴申定律的試驗曲線的物理意義是什么？解答：巴申曲線如以下圖所示：其物理

4、意義在于：在均勻的電場中，擊穿電壓U是氣體的相對密度、極間距離S 乘積的函數(shù)，只要bS 的乘積不變，U也就b不變。S 保持不變，當氣體密度增大時，電子的平均自由行程縮短了，相鄰兩次碰撞之間，電子積聚到足夠動能的幾率減小了，故Ub 必定增大。反之當減小時，電子在碰撞前積聚到足夠動能的幾率雖然增大了，但氣體很淡薄，電子在走完全程中與氣體分子相撞的總次數(shù)卻減到很小，欲使擊穿Ub 也須增大。故在這兩者之間，總有一個值對造成撞擊游離最有利，此時Ub 最小。同樣，可假設保持不變，S S 值減到過小時，場強雖大增，但電于在走完全程中所遇到S 的值對造成撞擊游離最有利，此時U b最小。2、什么叫“污閃”?發(fā)生

5、污閃的最不利的大氣條件是什么?列舉提高污閃電壓的措施。解答：絕緣子上有污穢且在毛毛雨、霧、露、雪等不利天氣下發(fā)生的閃絡稱為污閃?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)防止污閃事故的對策：1、調(diào)整爬距cm與系統(tǒng)最高工作線電壓kV，有效值之比。將爬距調(diào)大可以削減污閃事故的發(fā)生?？梢酝ㄟ^增加絕緣子的片數(shù)和轉(zhuǎn)變絕緣子的類型。2、定期或不定期的清掃3、涂料RTV涂料。4、半導體釉絕緣子外表有電導電流流過，產(chǎn)生熱量使污層不易吸潮。5、型合成絕緣子重量輕、抗拉、抗彎、耐沖擊負荷、電氣絕緣性能好、耐電弧性能好，但也存在價格貴、老化等問題。3、電暈產(chǎn)生的物理機理是什么？它有哪些有害影響？試列舉工程上各種防暈措施的實例。只能在電極的外表產(chǎn)

6、生放電的現(xiàn)象。電暈放電的危害主要表現(xiàn)在這幾個方面：伴隨著游離、復合、鼓勵、反鼓勵等過程而有聲、光、熱等效應，發(fā)出“咝咝”的聲音，藍色的暈光以及使四周氣體溫度上升等。不夠時，氣體對“電風”的反作用力會使電暈極振動或轉(zhuǎn)動。電暈會產(chǎn)生高頻脈沖電流，其中還包含著很多高次諧波，這會造成對無線電的干擾。電暈產(chǎn)生的化學反映產(chǎn)物具有猛烈的氧化和腐蝕作用，所以，電暈是促使有機絕緣老化的重要因素。電暈還可能產(chǎn)生超過環(huán)保標準的噪聲，對人們會造成生理、心理的影響。6電暈放電，會有能量損耗。削減電暈放電的根本措施在于降低電極外表的場強，具體的措施有：改進電極外形、增大電極的曲率半徑，承受分裂導線等。4、極性效應的概念是

7、什么？試以棒板間隙為例說明產(chǎn)生氣理。解答：無論是長氣隙還是短氣隙，擊穿的進展過程都隨著電壓極性的不同而有所不同，即存在極性效應。機理當棒極為正時，電子崩從棒極開頭進展由于此處的電場強度較高，電子快速進入陽極棒極，離子運動速度慢，棒極前方的空間但進展比較簡潔，擊穿電壓較低。當棒極為負時，電子崩仍舊從棒極由于此處的電場強度較高，電子向陽極板極集中趙智大，p18113，使接近棒極的電場增加，前方電場減弱，因此，負極性時放電產(chǎn)生簡潔但進展比較困難，擊穿電壓較高。場在加溝通電壓在緩慢上升電壓的狀況下，擊穿通常發(fā)生在間隙為正極性時。第三章1、什么叫間隙的伏秒特性曲線?它有什么作用?表示該氣隙伏秒特性的曲線

8、，稱為伏秒特性曲線。伏秒特性曲線在工程上有很重要的應用，是防雷設計中實現(xiàn)保護設備和被保護設備的絕緣協(xié)作的依據(jù)。V保護V保護間隙變壓器121例如：在上圖中需要用保護間隙來保護變壓器免于患病雷擊，設保護間隙和變壓器的伏秒特性曲線分別為S 和S ，則需要S 的伏秒S 121氣體間隙擊穿電壓的各種方法。解答： 提高氣體間隙的擊穿電壓的常用的措施如下： 1改善電場分布氣隙的擊穿電壓；利用電暈提高擊穿電壓；利用屏障提高擊穿電壓。承受高度真空從氣體撞擊游離的理論可知，將氣隙抽成高度的真空能抑制撞擊游離的進展，提高氣隙的擊穿電壓。增高氣壓增高氣體的壓力可以減小電子的平均自由行程，阻礙撞擊游離的進展，從而提高氣

9、隙的擊穿電壓。承受高耐電強度氣體鹵族元素的氣體：六氟化硫SF 、氟里昂CCl F 等耐電強度比氣體高的多，承受該氣體或在其他氣體中混入肯定比例的這類氣6體，可以大大提高擊穿電壓。p145： 512 2第五章1234絕緣外表狀況不良比較有無屏蔽12老化絕緣老化以后其電阻可能還很高行電壓低故當絕緣嚴峻下降時效果較好否則差，適合于絕緣狀態(tài)的初步診斷。需要留意外表泄漏電流對絕緣電阻測量的影響。量的影響。受潮：電導增加，損耗增加，介損增大。穿透性導電通道，電流增加，介損增大。絕緣內(nèi)含氣泡的電離，絕緣分層、脫殼，放電消耗能量，介損增大。絕緣老化劣化，繞組上附積油泥；但對以下故障的效果較差非穿透性的局部損壞

10、，損耗增加不大，介損變化不大。很小局部絕緣的老化和劣化，損耗增加不大，介損變化不大。個別的絕緣弱點，損耗增加不大，介損變化不大。溫度的影響；3試驗電壓的影響；4試品電容量的影響；5試品外表泄漏的影響。第七章P240-241:7-1解答：波阻抗表示分布參數(shù)線路中前行電壓波與前行電流波的比值；反行電壓波與反行電流波比值的相反數(shù)；計算公式如下LC00Z ， LLC0000表示單位長度的電感和電容。波阻抗與電阻的不同波阻抗僅僅是一個比例常數(shù)，沒有長度概念，而電阻不2波阻抗吸取的功率一電磁能的形式存儲在導線四周的媒介中，并沒有消耗；而電阻吸取的功率和能量均轉(zhuǎn)化為熱能了。83u Cia第八章式中 a=0.

11、010.04，遠小于 S C 的。與傳統(tǒng)的 S C 避雷器相比的優(yōu)點：iiS C 避雷器流過電流較大需要串聯(lián)火花間隙，但ZnOi避雷器流過電流小省去了串聯(lián)火花間隙，SF 組合電器和氣體絕緣變電站的保護。6無續(xù)流正常電壓作用下電阻大電流小為微安級，可以認為無續(xù)流、無需吸取續(xù)流能量，動作負載輕、能重復動作實施保護。通流容量大，能制成重載避雷器。第九章補充：1、說明避雷線的作用。為什么降低接地電阻、架設耦合地線可以降低線路的雷擊掉閘率，后者用于什么狀況？解答：吸引雷擊于避雷線而避開導線直承受雷擊，耦合作用降低導線上承受過電壓。降低接地電阻可以提高線路的耐雷水平， 率。后者用于降低桿塔接地電阻有困難的

12、狀況。2、綜述輸電線路的防雷措施。一、避雷線架空地線沿全線裝設避雷線是目前為止 110kV 及其以上架空線最重要和最有效的防雷措施。35kV 及以下一般不全線架設避雷線，由于其絕緣二、降低桿塔接地電阻三、加強線路的絕緣例如增加絕緣子的片數(shù)、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空氣距離。在實施上有很大的難度，一般為提高線路的耐雷水平，均優(yōu)先四、耦合地線五、消弧線圈六、管式避雷器七、不平衡絕緣水平較低的線路首先跳閘，保護了其它線路。八、自動重合閘壞和劣化，自動重合閘的效果很好。第十章P316:10-1解答：100kV及以上絕緣水平較高，避雷針可以裝設在架構上，但變壓器絕緣水平較低，變壓器門形架構上不應裝設避雷針。絕緣水平為35kV及以下的配電裝置來說，雷擊架構避雷針時很簡潔導致絕緣的逆閃絡還擊，明顯不允許。10-2避雷器有肯定的距離，避雷器