1、第一篇 電介質在高電場下的特性電介質在電氣設備中作為絕緣材料使用，按其物質形態，可分為： 氣體介質 液體介質 固體介質在電氣設備中:外絕緣: 一般由氣體介質(空氣)和固體介質(絕緣子)聯合構成內絕緣:一般由固體介質和液體介質聯合構成高電壓總復習資料 氣體介質的電氣特性一、非自持放電和自持放電高電壓總復習資料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。高電壓總復習資料二、湯遜理論實質：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

2、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：無關高電壓總復習資料三、流注理論流注發展過程 初始電子崩（電子崩頭部電子數達到一定數量） 電場畸變和加強 電子崩頭部正負空間電荷復合 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域）流注發展到陰極，氣隙被擊穿高電壓總復習資料流注的形成過程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

3、陰極之間的電場，并使之畸變，同時放出大量的光子；高電壓總復習資料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，在正電荷區域內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生并與之匯合，使流注向前發展；4）最后，流注發展到陰極，將兩極接通，導致氣隙空氣被擊穿。高電壓總復習資料三、流注理論流注形成條件：電子崩發展到足夠的程度后，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，復合頻繁，放射出的光子在這部分很強，電場區很容易成為引發新的空間光

4、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：高電壓總復習資料四、不均勻電場中的放電過程1.極性效應： 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，取決于不接地棒極的電位。2.比較擊穿電壓的大小：高電壓總復習資料五、空氣間隙在各種電壓下的特性 直流 穩態電壓 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總復習資料六、其他內容1大氣條件對氣

5、隙擊穿特性的影響 海拔高度的影響：2.提高氣體介質電氣強度的方法： 改善電場分布；改變氣體的狀態和種類高電壓總復習資料 液體和固體的電氣強度一、電介質的極化、電導和損耗 高電壓總復習資料二、液體介質的擊穿1.純凈的液體擊穿： 電擊穿理論；氣泡擊穿理論2.含雜質的液體擊穿： “小橋”擊穿理論3.影響液體擊穿電壓的因素：高電壓總復習資料三、固體介質的擊穿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：發熱散熱與溫度的關系3.電化學擊穿（電老化）： 電離性老化、電導性老化、電解性老化、表面漏電起痕及電蝕損高電壓總復習資料三、固體介質的擊穿累積效應:極不均勻電場中，當作用在固

6、體介質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，隨著加壓次數的增加，介質的擊穿電壓也隨之下降，這種現象稱累積效應。高電壓總復習資料四、組合絕緣的電氣強度高電壓總復習資料第二篇 電氣設備的絕緣試驗 整體性缺陷絕緣缺陷 局部性缺陷 非破壞性試驗 絕緣試驗 破壞性試驗高電壓總復習資料 破壞性試驗一、絕緣電阻的測量2吸收比高電壓總復習資料二、介質損耗角正切的測量tg是絕緣品質的重要指標，測量tg是判斷電氣設備絕緣狀態的靈敏有效的方法 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

7、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 大容量的設備絕緣存在局部缺陷時，應盡可能將設備解體后分解測量進行分析 高電壓總復習資料二、 tg的測量方法高電壓總復習資料三、局部放電的測量電氣設備絕緣內部常存在一些缺陷，如氣泡和氣隙。在強電場下，這些缺陷會發生局部放電，局部放電產生的同時，有熱、聲、臭氧、氧化氮等產生，腐蝕絕緣材料，引起絕緣老化，最后導致整個絕緣在正常電壓下發生擊穿。 因此局部放電的測量可以有效地檢測出絕緣內部的局部缺陷的存在、發展情況。高電壓總復習資料視在放電量放電能量高電壓總復習資料四、電壓分布的測量在工作電壓的作用下，沿著絕緣結構的表面會有一定的電壓分布。 表面比

8、較清潔時，其分布規律取決于絕緣結構本身的電容和雜散電容 表面染污受潮時，分布規律取決于表面電導 通過測量絕緣表面上的電壓分布亦能發現某些絕緣缺陷。 測量電壓分布最適用于那些由一系列元件串聯組成的絕緣結構。高電壓總復習資料清潔的懸式絕緣子高電壓總復習資料 破壞性試驗一、工頻高壓試驗 1.產生工頻高壓的方法 試驗變壓器 串聯諧振 2.試驗變壓器：電流 容量高電壓總復習資料容升效應：在通過試驗變壓器施加工頻高壓時，往往在容性試品上產生“容升”效應，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所應對應輸出的電壓值。試品的電容及試驗變壓器的漏抗越大，容升效應越明顯。 高電壓總復習資料自耦式串級變壓

9、器高電壓總復習資料二、直流高壓試驗 脈動系數高電壓總復習資料三、沖擊高壓試驗沖擊電壓發生器原理：并聯充電、串聯放電高電壓總復習資料 電氣設備絕緣在線監測定義：通過對絕緣的試驗和各種特性的測量，可以了解并評估絕緣在運行過程中的狀態，從而能早期發現故障的技術稱絕緣檢測與診斷技術定義：研究如何根據電氣設備的工作狀態來確定維修工作的內容和時間，制定維修方案，這種維修方式稱狀態維修或欲知維修。根據診斷規則的不同可將診斷方法分為三類：邏輯診斷、模糊診斷、統計診斷。高電壓總復習資料第三篇 系統內部過電壓與絕緣配合一、線路和繞組中的波過程 等值電路、波動方程及其解高電壓總復習資料一、線路和繞組中的波過程（1）

10、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總復習資料 分布參數線路的波阻抗與集中參數電路的電阻有相同的量綱，但物理意義上有著以下幾點本質的不同：為了區別不同方向的行波，Z的前面應有正負號。波阻抗表示向同一方向傳播的電壓波和電流波之間 比值的大小；電磁波通過波阻抗為Z的無損線路時， 其能量以電磁能的形式儲存于周圍介質中，而不像 通過電阻那樣被消耗掉。 波阻抗Z表示了線路中同方向傳播的電流波與電壓波的數值關系波阻抗的數值只和導線單位長度的電感、電容有關，而與線路長度無關。 高電壓總復習資料二、雷電及防

11、雷保護裝置1.雷云的放電過程： 先導階段主放電和迎面先導階段余輝階段2.雷電參數： 雷暴日，雷暴小時，地面落雷密度，雷電流，雷道波阻抗。高電壓總復習資料三、電力系統防雷保護1.輸電線路的耐雷性能指標：耐雷水平和雷擊跳閘率（1）雷擊桿塔的耐雷水平： 雷擊桿塔的跳閘率：（2）繞擊耐雷水平： 繞擊跳閘率：高電壓總復習資料三、電力系統防雷保護建弧率:線路著雷并且雷電流超過線路的耐雷水平引起線路絕緣發生沖擊閃絡時，由于沖擊閃絡時間很短不會引起線路跳閘，但若雷電消失后由工作電壓產生的工頻電弧繼續穩定存在，則將造成跳閘，從沖擊閃絡轉為穩定工頻電弧的概率稱建弧率。高電壓總復習資料三、電力系統防雷保護為了防止雷

12、電直擊變電所附近的導線導致流過避雷器的雷電流幅值和波頭陡度超過允許值，而在線路進線12km范圍內裝設防雷裝置，以加強該段進線的防雷措施，這種保證變電所不受經過進線引進的雷電波的破壞而設置的防雷保護稱為進線段保護。 進線段的作用： 1）雷電過電壓波在流過進線段時因沖擊電暈而發生衰減和變形，降低了波前陡度和幅值； 2）限制流過避雷器的沖擊電流幅值高電壓總復習資料四、電力系統內部過電壓3.空載線路合閘 正常合閘 自動重合閘5.諧振過電壓:當系統進行操作或發生故障時，某一回路自振頻率與電源頻率相等時，將發生諧振現象，導致系統中某些部分(或設備)上出現的過電壓。6.工頻電壓升高 空載長線的電容效應 不對

13、稱短路 突然甩負荷高電壓總復習資料五、絕緣配合 泄漏距離和泄漏比距 各種過電壓下絕緣子片數的計算高電壓總復習資料1.泄露距離：沿絕緣表面測得的兩個導電零 部件之間或導電零部件與設備 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） 高電壓總復習資料一、選擇題1.伴隨有能量損失的極化形式是（ ）。2.下列絕緣試驗方法中，屬于破壞性試驗的是（ ）。高電壓總復習資料3.一無限長直角電壓波從波阻抗為Z2的線路傳向波阻抗為Z1 的線路，在連接處發生反射，反射系數為（ ）。 A. B. C. D.4.下列可以用來檢測絕緣子串電壓分布的工具或方法的是（）高電壓總復習資料5.架空輸電線路防護直擊雷的主要措施是裝設（）。6.高桿塔防雷設計時采用的雷電流計算波形是（ ）高電壓總復習資料7.切空載變壓器引起的過電壓與變壓器的等值對地電容（ ）8SF6氣體具有非常優良的電氣性能，但（ ） A.對絕緣材料有腐蝕作用 B.不能在寒冷地區使用 C.滅弧能力不如空氣高電壓總復習資料9.解釋電壓較高、距離較長的間隙中的氣體放電過程可用( )。 A.流注理論 B.湯遜理論 高電壓總復習資料二、填空題1.國家標準中的標準雷電沖擊電壓波形參數為_.2.提高氣體間隙擊穿電壓的方法總