通過一學期對高電壓技術的學習,有一下重點難點總結:
第一章氣體的絕緣強度
1、 氣體放電的基本物理過程
⑴帶電粒子的產生
氣體分子或原子產生的三種狀態
原態(中性)
激發態(激勵態)從外界獲得能量,電子發生軌道躍遷。
電離態(游離態)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
⑵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,使之變為負離子。
⑶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:
⑷巴申定律的物理意義及應用
a:巴申定律的物理意義
1 p s(s一定)p增大,uf 增大。
2 p s(s一定)p減小,uf 減小。
3 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:高壓直流二極體(增加氣體的壓力)
減小氣體的壓力用真空斷路器。
⑸流柱理論的使用範圍及與湯遜理論的關係
流柱理論的使用範圍:
a、 放電時間極短
b、 放電的細分數通道
c、 與陰極的材料無關
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係:
a、 流柱理論是對湯遜理論的乙個補充
b、 發生碰撞電離
c、 有光電離,電場
⑹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徵之一。
b、 電暈放電會引起能量消耗。
c、 電暈放電的脈衝現象會產生高頻電磁波,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。
⑺衝擊電壓、伏秒特性、u50%的概念及應用
衝擊電壓:持續時間極短,非週期性,幅值極高的電壓。
衝擊擊穿電壓氣隙擊穿的衝要條件:
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:對於同一間隙,多次施加同一形狀但幅值不同的衝擊電壓作用,其擊穿電壓幅值與擊穿時間關係(曲線)稱為伏秒特性。
u50%的概念:對於同一間隙,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% 表徵絕緣衝擊擊穿特性。
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、 氣體的性質和狀態對放電電壓的影響
3、 提高氣隙間隙擊穿電壓(絕緣強度)的措施
⑴改善電場分布
a、 改善電極的形狀及電場分布
b、 採用極間障
⑵消弱電離
a、 採用壓縮氣體
b、 採用真空
c、 採用電負性氣體(sf6)
4、 沿面放電的概念、汙穢沿面放電的過程
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。
汙穢絕緣子沿面放電的過程:是髒汙表面氣體電離,電弧產生,發展,熄滅,重燃的過程。
第二章液體和固體介質的絕緣強度
第一節介質的極化、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
電介質在電場作用下,少量帶電粒子作定向運動,產生電流的現象。
電導表徵導電能力。
電導決定電流(洩漏電流)
電子的導數叫絕緣電阻。
3、 介質損耗 tanδ
介質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
tanδ:介質損耗角正切。
1 損耗與ω、с、u2 成正比。
高頻、高壓、大容量,損耗p增大。
2 外加條件一定時,介質損耗與tanδ成正比。
同一材料,同一時期tanδ不一樣,tanδ反映不同時期的效能及缺陷。
4、 影響tanδ的因素
a、 f(頻率)的影響
f<f0
b、 溫度影響
0~t1
0~t2
0~t3
c、 電壓的影響
第二節液體介質的擊穿
1、 小橋理論
液體分子由電子碰撞而發生氣泡,或者在電場作用下因其他原因發生氣泡,由氣泡內氣體放電而引起液體介質的熱擊穿。
2、 油的擊穿過程
a、 當油中含有氣泡
b、 油中有雜質
3、 影響液體(油)介質擊穿的因素
1 雜質:a、氣體,水份,若充分溶解於油中,影響不大。
b、若形成氣泡,水清,影響較大。
②溫度影響
a、 乾燥油,影響不大。
b、 受潮的油:0~60℃ 溫度增大,有利於充分溶解
t>80℃以上,溫度增大,水分汽化,氣泡出現,影響大。
3 電場形式
a、 均勻電場
b、 不均勻電場
4 電壓作用時間
靜態電壓,時間長,容易形成橋,有影響。
衝擊電壓,時間短,不易形成橋,無影響。
第三節固體介質的擊穿
固體擊穿的形式,特點。
1、 電擊穿(依據電子崩理論)
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
第三章電氣裝置絕緣試驗
1、效能試驗(非破壞性試驗)
在較低電壓作用下,測量裝置一些電氣效能引數,對裝置無損傷,判定缺陷。
2、 耐壓試驗(破壞性試驗)
對裝置電壓耐受能力考驗,所加的電壓為裝置可能承受的各種電壓。
交流耐壓試驗:是考核電氣裝置絕緣裕度的主要方法,能有效地發現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擊穿場強之間,並主要根據執行經驗來確定。
直流耐壓試驗的接線圖與直流洩露電流相同,只是所加電壓更高,可確定電氣裝置的絕緣水平。
衝擊高壓試驗:衝擊高壓是由衝擊電壓發生器產生的。
第五章雷電及防雷裝置
1、雷電的引數(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
2、避雷針、線的作用及保護範圍的計算,特別說明避雷線的作用
避雷針、線的作用:為使裝置建築物線路免遭直擊雷,安全將雷電流引入大地而設定。
避雷線的作用:主要用於保護線路,也可用於保護發、變電所。
避雷針保護範圍的計算:(單支避雷針)①
② p—高度影響係數
③④ p---高度修正係數
h≤30 p=1
30≤h≤120m
(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:按單針計算。
內側:最低保護高度
最小保護寬度
(不等高針):
外側:按單針計算
內側:作低針等高水平線,與高針保護線相交於一點,作該點的虛擬避雷針。按等高雙支避雷針計算。
(3針及以上保護範圍):
△外側:分別按兩針兩兩計算
△內側:當上述計算在hx處,所有,則在hx處,△區域內均能保護。
(四針保護範圍):
頂點形成方形區域。
外側:分別按兩兩針計算。
內側:分別做成兩個△區域,按△計算。
注:要確保對角線bx>0,若bx<0,則保護存在漏洞。
避雷線保護範圍計算:
(單線):,
, (雙線等高)
外側:按單線計算
內側: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),它與被保護裝置併聯,入侵波來時,避雷器優先動作。
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)。
①保護間隙特點:
優點:結構簡單,**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,對繞組類裝置極不利(有可能造成繞組絕緣擊穿,致命缺點)。
只適用於線路保護。
2 管型避雷器特點
優點:能滅弧
缺點:存在截波
只能用於線路保護。
③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
④金屬氧化物避雷器(氧化鋅避雷器)的特點
a、 無間隙
b、 無續流(≤1ma)工頻續流(≥100a)
c、 使裝置過電壓降低,通流能力大
d、 多雷區
e、 直流防雷保護及sf6裝置保護
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生衝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稱為雷擊跳閘率。
感應過電壓:雷擊線路附近地面,由於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:
①避雷線不接地
②避雷線接地
③雷擊桿塔(無避雷線)時線路的感應過電壓
④有避雷線
k---塔與導線間耦合係數
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**
c、繞擊與線路
計算步驟:
3、現代防雷的措施
①架設避雷線
②降低桿塔接地電阻
3 架設加強耦合地線
4 中性點非有效接地
5 加強線路絕緣
6 加強自動重合閘裝置
7 加裝線路用管型避雷器
第七章發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)與裝置之間形成放電或者避雷針(線)接地點與裝置接地點之間放電。
2、對入侵雷的防護措施
a、加裝避雷器
b、串電感,並電容
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。
在任何可能的執行方式下,變電所的變壓器和各裝置距避雷器的電氣距離皆應小於最大允許電氣距離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,限制流經避雷器的電流幅值。
第八章電力系統穩態過電壓
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
內部過電壓分為:穩態過電壓和操作過電壓
穩態過電壓分為:工頻電壓公升高和諧振過電壓
工頻電壓公升高分為:空載線路的電容效應、不對稱短路引起的工頻電壓公升高和發電機甩負荷。
諧振過電壓分為:線性諧振過電壓、引數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電弧接地過電壓。
2、了解各種內部過電壓的產生及防護辦法
①空載線路容公升現象引起的過電壓
防護辦法:併聯電抗器
②接地故障引起的工頻電壓公升高
防護辦法:中性點加裝避雷器
③發電機甩負荷
防護辦法:並電抗器,加電壓速斷保護。
④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。
高電壓技術
p12湯遜放電理論能較好的解釋低氣壓 短氣隙 均勻電場中的放電過程 p15電場的不均勻程度一般用電場不均勻係數f表示,f emax e e u d 極不均勻電場中的氣體放電有兩大特性 電暈放電 極性效應 p19 35 不對稱的極不均勻電場具有明顯的極性效應 p20工程中所遇到的衝擊電壓波形分為兩種 ...
高電壓技術複習總結
第2章氣體放點的基本物理過程 這章比較重要,要記得知識點很多,要認真看 在第二章標題下面有一句話 與固體和液體相比 1.電離是指電子脫離原子的束縛而形成自由電子 正離子的過程 電離是需要能量的,所需能量稱為電離能wi 用電子伏ev表示,也可用電離電位ui wi e表示 2.根據外界給予原子或分子的能...
高電壓技術試驗指導書
試驗1 絕緣電阻 吸收比的測量 一 試驗目的 1 熟悉數字式絕緣電阻測試儀原理和使用方法。2 掌握絕緣電阻測量和吸收比測量的接線和試驗中要注意的事項。二 試驗接線圖及儀表裝置 圖2 絕緣電阻 吸收比的測量接線圖 l 線路端 e 地端 g一遮蔽端 三 試驗內容及步驟 1 試驗專案 測量氧化鋅避雷器 電...