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1、高电压技术综合复习资料一、填空题（占40 分）1、汤逊理论主要用于解释 短气隙 、 低气压 的气体放电。2、“棒一板”电极放电时电离总是从 棒 开始的。3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压 高 ，原因是 崩头电子被正极性棒吸收.有利于电子崩的发展。4、 电力系统中电压类型包I括 工频电压 、 直流电压 、 雷电冲击电压 和 操作冲击电压等4种类型。5、在r/R等于 0.33时同轴圆筒的绝缘水平最高。6、沿面放电包括_沿面滑闪和沿面闪络两种类型。7、电介质的电导包括 离子电导 和 电子电导 两种类型，当出现 电子电导 时电介质已经被击穿。8、 弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等，
2、强极性液体介质包括水和 （至少写出两种）。9、影响液体介质击穿电压的因素有 电压形式的影响、温度、含水量、含气量的影响、杂质的影响油量的影响（至少写出四种）。10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。11、变压器油的作用包括 绝缘 和 冷却 。12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验 和 冲击高电压试验 等。13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间 和波幅值 。14、 设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。15、 介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法 和 过零相位比较法 两种。16、
3、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄露电流。17、 发电厂和变电所的进线段保护的作用是 降低入侵波陡度 和 降低入侵波幅值。18、 小波分析同时具有在一时域范围和频率范围内对信号讲行局部分析的优点，因此被广泛用于电力系统局部放电 的检测中。19、电力系统的接地按其功用可为 工作接地 、 保护接地 和 防雷接地三类。20、线路末端短路时电压反射波为 与入射波电压相同，电流反射波为 与入射波电流相反。21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。22、 “云一地”雷电放电过程包括 先导放电、 主放电 和 余辉放电 三个阶段。23、 气体放电通常可分为 非自持放电和 自持放电两种。2
4、4、 防雷保护装置包括避雷针、避雷线、避雷器和防雷接地装置 四种。25、 避雷器动作起始电压为泄漏电流为1mA 时的电压。27、自动重合闸的工作原理是 当线路故障跳闸后0.6s重新合闸1次，如果故障仍然存在, 则永久跳闸不再讲行重合。28、 电力系统合闸时同时满足、 电压相角相等和 电压频率 个条件合闸产生的过电压最小。29、我国规定的雷电流的波前和波长时间分别为1.2us和50us 。30、 电力系统中小电感负荷包括 空载变压器、 并联电抗器 和 消弧线圈 等。31、 电力系统中小电容负荷包括.空载长线、 电缆 和 电容器组 等。32、 影响空载线路合闸的因素包括.合闸相角、 残余电荷和 回
5、路损耗等。二、名词解释1、自持放电：当外施电压达到某一临界值u0后，不依靠外界电离因素，依靠外施电压就 能维持气体放电，称为自持放电2、汤逊理论： 汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于 正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子 能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体 放电。3、流注理论： 流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生 的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷 密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很
6、容易形成产生新的光电离的辐射 源，二次电子主要来源于光电离。4、液体中被掩盖的气体放电： 当液体两端加外电压时，液体掩盖的气泡周围就会形成 电场，随着电压的升高，气泡周围场强也随之大，当达到某一临界值时，气泡周围的气体、 液体发生电离。5、液体桥接纤维击穿：液体中存在纤维桥等杂质，纤维极易受潮，介电常数增大，在外 电场作用下，发生极化并游到电场强度最高的地方，纤维首尾连接，在电极间形成导电桥， 纤维桥电导率大，电流密度大，引起的焦耳热大，会使得纤维附近的潮气和个别低沸点的液 体蒸发成气泡，并击穿，此种击穿称为纤维桥击穿。6、进线段保护：在变电所进线长度为l2km范围内装设避雷线和避雷针后，为了
7、防止入 侵波引起的过电压超过变压器设备的绝缘水平而损坏设备，通过在进线段并联电容和串联电 抗器等措施，以降低入侵波的陡度和幅值，从而达到降低入侵波引起的过电压水平。这叫做 变电所、发电厂的进线段保护。7、彼德逊法则：沿线路传来的电压波u 加倍作为等值电压源；线路波阻抗Z 用数值相等的电阻来代替作为等值电压源内阻；Z 为负载，负载可以是波阻抗，也可以是电阻、电感、电容等集中参数。2求等值回路中A点的电压，即电压折射波u，该等值电路法则称为彼德逊法则28、耐雷水平：耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值9、电弧间歇接地：单相接地故障时，由于接地电容电流的增大，故障消失后，电弧难以
8、 自动熄灭，但又不会形成稳定的电弧，当电流过零时电弧熄灭，之后又重燃，引起电路的震 荡，这种“熄灭重燃”称为电弧间歇接地三、问答题1、请问汤逊理论的实质是什么，汤逊理论与流注理论在解释气体放电方面有什 么区别？1）汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴 极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始 电子的作用是气体放电的判据。流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有 电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用 频繁，复合后的光子在如此强的电场中
9、很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要 来源于光电离。2）汤逊理论主要解释低气压、短气隙的气体放电现象。 流注理论主要解释高气压、长气隙的气体放电现象2、提高气体介质电气强度的方法有哪些措施？其原理是什么？一）改善均匀电场1）改进电机形状以改善均匀电场2）利用空间电荷以改善均匀电场3）极不均匀电场用屏蔽改善均匀电场原理：均匀电场的平均击穿电压较不均匀场的平均击穿电压高 二）削弱或抑制电离过程1）高电压2）采用强电负性气体3）高真空原理：1）高气压时电子的自由平均行程短，从而削弱或抑制电离过程 2）采用强电负性气体，利用电子的强附着效应抑制电离过程3）高真空可以使电子的自由平均行程远大于
10、极间距离，使电离过程几乎成为不可能3、提高液体介质电气强度的方法有哪些措施？其原理是什么？ 提高液体介质电气强度的措施包括加干燥剂去除液体介质中的水分、加祛气剂除去液体介质 中的气体和采用“油屏障”式绝缘以减少液体介质中的杂质含量等措施。其原理是降低液 体介质中的杂质（包括水、气体和固体杂质），提高液体介质的品质，从而达到提高液体介 质电气强度的目的。4、请问提高固体绝缘介质局部放电电压的措施有哪些？6、绝缘子污闪放电是如何形成的？如何预防？ 绝缘子污闪放电经历四个阶段:积污、受潮、干区形成 、电弧的出现和发展等阶段 具体形成过程：绝缘子上经长期或短期沉积而形成的污垢，在小雨或下雾时，受潮，当
11、出现 了局部干区后，干区两端有电压，在干区处形成强电场，强电场使周围空气中气体电离，且 易形成电弧，电弧在电流过零时熄灭，随后又可能复燃，如此熄灭复燃，扩展收缩 就形成了爬电，即污闪放电的形成过程预防：1）清扫表面积污2）采用防污闪涂料处理表面3）采用半导体釉绝缘子8、请说明线路防雷的四道防线，并举例说明这四道防线所采取的具体措施？ 避雷针、避雷线、避雷器、防雷接地装置 作用：避雷针(线)主要防止雷电直击被保护设备 避雷器防止输电线路上的侵入波进入变电所 防雷接地装置主要是降低避雷针、避雷线、避雷器与地之间的电阻，从而减小过电压 的值9、防雷保护装置有哪些？它们的作用是什么？10、为什么要在发
12、电厂和变电站装设进线段保护？其具体措施有哪些？ 防止雷直击发电厂和变电站及防止雷直击输电线路产生的雷电波沿线路侵入发电厂和变电 站措施：在进线段装避雷线或避雷针，在保护前方装阀式避雷器11、切除小电感负载产生过电压的原因是什么？限制措施是什么？ 切除小电感负载产生过电压的原因是由于断路器的“截流”现象引起的。限制切除小电感负 载过电压的措施包括降低变压器的特性阻抗、在断路器上并联高值分闸电阻和装设避雷器。12、切除小电容负载时产生过电压的原因是什么？限制措施是什么？ 切除小电容负载时负载产生过电压的原因是由于电弧的多次“重燃”引起的。限制切除小电 容负载过电压的措施包括采用不重燃的断路器、并联
13、分闸电阻R (10003000欧)以及在线 路首末端装设避雷器13、绝缘子污闪放电是如何形成的？如何预防？ 绝缘子污闪放电经历四个阶段:积污、受潮、干区形成 、电弧的出现和发展等阶段。具体形 成过程如下： 绝缘子上经长期或短期沉积而形成的污垢，在小雨或下雾时，容易受潮。受潮部分电导较大 电流密度大，容易形成干区。当出现了局部干区后，干区两端有高电压，在干区处形成强电 场，强电场使周围空气中气体电离，且易形成电弧。电弧在电流过零时熄灭，随后又可能复 燃，如此熄灭复燃，扩展收缩，形成了爬电，即形成污闪放电。污闪的预防措施主要包括：清扫表面积污、采用防污闪涂料处理表面、采用半导体釉绝缘子 和增大爬电
14、比距。14、电介质的极化形式有几种？各种极化形式发生场合和特点是什么？类型发生场合特点电子式任何电介质不耗能离子式离子式结构电介质不耗能偶极子式极性电介质耗能夹层介质界面多层介质的交界面耗能空间电荷电极附近15、空载线路合闸产生过电压原因是什么？最严重情况是什么？此时过电压倍 数是多少？ 原因：空载线路中存在电感和电容，合闸时电感和电容组成的电磁振荡形成过电压。 一般情况下过电压倍数是 1.52倍 三项重合闸时过电压最严重此时过电压倍数是 316、绝缘配合的根本任务、基本原则和核心问题是什么？ 根本任务：正确处理过电压和绝缘这一对矛盾 原则：综合考虑电气设备在各种情况下能受到的作用电压、电气设
15、备的特性、设备绝缘在各 种作用电压下的特性，确定电气设备必要的绝缘水平，使设备造价、维护费用和绝缘故障引 起的事故损失达到综合效益最高核心问题：确定各种电气设备的绝缘水平。四、计算题1在330kV变电所中，变电所有3条出线。变压器的冲击耐压水平为lOOOkV, MOA的冲击放 电电压为700Kv。设侵入波陡度为300kV/us，试确定避雷器到变压器的最大允许电气距离。1试分析波阻抗的物理意义极其与电阻的不同。波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u/I。和电阻一样，与电源频率 或波形无关，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一个比例常数，完全没有长度的古、概念，线 路长度的大小并不影响波阻抗 Z 的数值；而一条长线的电阻是与线路长度成正比的；（2） 波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉； 而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散失掉了。2在何种情况下应使用串联电感降低入侵波的陡度？在何种情况下应使用并联电容？试举 例说明。电压入射波不是无限长直角波，而是波长很短的矩形波，应使用串联电感，不但能拉平 波前和波尾，而且还能在一定程度上
