2013高电压技术复习要点

[1] 汤逊理论和流注理论的内容，适用条件

汤逊理论只适用于pd值较小的范围，流注理论只适用于pd值较大的范围，两者的过渡值为pd≈26.66kPacm。

汤逊理论的基本观点是：电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件，也就是电子崩理论。

流注理论的基本观点：①以汤逊理论的碰撞电离为基础，强调空间电荷对电场的畸变作用，着重于用气体空间的光电离来解释气体放电通道的发展过程。②放电以起始到击穿并非碰撞电离连续量变的过程，当初始电子崩中离子数达到108以上时，要引起空间光电离这样一个质的变化，此时由光子造成的二次崩向主崩汇合而形成流注。③流注一旦形成，放电就转入自持。

[2]带电粒子的产生有哪些方式？电离方式有哪些？

产生方式：气体间隙中带电粒子来源于气体分子本身的游离和金属表面游离。

电离方式：热电离，光电离，碰撞电离，分级电离

[3]电晕放电的特点？(是否自持？什么事自持放电)。

在极不均匀电场中，当电压升高到一定程度后，在空气间隙完全击穿之前，小曲率电极（高场强电极）附近会有薄薄的发光层，有点像月晕，这种现象为电晕放电。它是一种自持放电形式。自持放电是只需要外加电压就能维持的放电。

[4]几种典型击穿电压的比较(正极性棒棒 负极性棒棒 正极性棒板 负极性棒板)（P29） 在工频电压作用下，棒-板间隙的击穿总是发生在棒的极性为正、电压达幅值时，并且其击穿电压（幅值）和直流电压下的正棒-负板的击穿电压相近。棒-棒间隙的平均击穿场强为

3.8kV（有效值）/cm或5.36kV（幅值）/cm，棒-板间隙梢低一些，约为3.35kV（有效值）/cm或4.8kV（幅值）/cm。

[5]标准雷电电压波波形。波前时间，半峰时间。（P32）

[6]SF6具有较高绝缘强度的原因？（P39）

它除了能显著提高其电气强度，还具备优异的灭弧能力，液化温度低，良好的化学稳定性，出现放电时不易分解、不燃烧或爆炸、不产生有毒物质，生产不太困难，价格不过于昂贵。

[7]介质的极化形式和极化特点(极化时间、极化条件)。极化程度如何衡量？用什么参数衡量？

在电场作用下，正、负束缚电荷只能在微观尺度上作相对位移，不能作定向运动。正负束缚电荷间的相对偏移，产生感应偶极矩。在外电场作用下，电介质内部感生偶极矩的现象，称为电介质的极化。

最基本的极化型式有电子式极化、离子式极化和偶极子极化等三种，另外还有夹层极化和空间电荷极化等。

极化程度用介电常数?r来衡量。

[8]沿面闪络定义，防止绝缘子的污闪有哪些措施？（P48）

由于绝缘子常年处于户外环境中，因此在其表面很容易形成一种污物附着层。当天气潮湿时，污秽层受潮变成了覆盖在绝缘子表面的导电层，最终引发局部电弧并发展成沿面闪络，这就是污闪。

措施：调整爬距（增大泄漏电流）、定期或不定期的清扫、涂料、半导体釉绝缘子、新型合成绝缘子

[9]电介质极化损耗(什么是电介质？电介质损耗怎么衡量？计算公式，西林桥的接法)（P89）

电介质：指在电场的作用下能建立极化的一切物质，用来将不同电位的导体分隔开，使之在电气上下相连接，没有电流流过的材料称为绝缘材料或者电介质。

损耗：处于电场中绝缘介质，必然会存在一定的能量损耗，而这些有极化、电导所引起的损耗就称为介质损耗。这个用tan?来衡量。

[10]液体介质击穿原理(小桥理论)。固体介质电导有哪些？

在外电场足够强时，电子在碰撞液体分子可引起电离，使电子数倍增，形成电子崩。同时正离子在阴极附近形成空间电荷层增强了阴极附近的电场，使阴极发射的电子数增多，导致液体介质击穿。（电击穿理论）

液体中出现气泡，在交流电压下，串联介质中电场强度的分布与介质的εr 成反比。由于气泡的εr 最小，其电气强度又比液体介质低很多，所以气泡必先发生电离。气泡电离后温度上升、体积膨胀、密度减小，这促使电离进一步发展。电离产生的带电粒子撞击油分子，使它又分解出气体，导致气体通道扩大。许多电离的气泡在电场中排列成气体小桥，击穿就可能在此通道中发生。（小桥理论）

固体介质电导（P66）：离子电导：晶体无机电介质的离子电导、非晶体无机电介质的离子电导、有机电介质中的离子电导；电子电导：晶体电介质的电子电导、电介质中的电子跳跃电导、热电子发射电流、场致发射电流、空间电荷限制电流。

[11]吸收比极化指数定义，值的大小所代表的意义？

吸收比：检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。通常测定的是15s及60s时的绝缘电阻值R15和R60，并把后者对前者的比值称为吸收比K。

[12]固体介质击穿原理？（P73）

当施加于电介质的电场增大到相当强时，电介质的电导就不服从欧姆定律了，电场到某个临界值时，电介质电导突然剧增，电介质便由绝缘状态到导电状态，这一跃变现象称为电介质的击穿。

[13]双层介质的计算。（P77）

[14]绝缘缺陷有哪些形式？绝缘电阻定义

集中性缺陷：裂缝、局部破损、气泡等

分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、变质等

绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一。

[15]波阻抗的定义和特征以及与电阻的不同？

波阻抗Z表示了线路中同方向传播的电流波和电压波的数值关系

其中L0、C0分别表示单位长度线路的电感、电容。

与电阻的不同：1波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小；电磁波通过波阻抗为Z的无损线路时，其能量以电磁波的形式储存在周围介质中，而不像通过电阻那样被消耗掉。

2.为了区别不同方向的行波，Z的前面应有正负号。

3.如果导线上有前行波，又有反行波，两波相遇时，总电压和总电流的比值不在等于波阻抗。

4.波阻抗的数值Z只与导线单位长度的电感和电容有关，而与导线长度无关。

[16]什么是操作过电压？电力系统中有哪些操作过电压(工频电压升高 铁磁谐振 是过电压吗)

操作过电压：内部过电压的一种，所指的操作应理解为“电网参数的突变”，这一类过电压的幅值较大，可采用限压保护装置和其他技术措施来加以限制。主要包括切除空载线路过电压、空载线路合闸过电压、切除空载变压器过电压和断续电弧接地过电压等几种。

[17]中性点接地系统为何要接地？(可靠性与非接地系统比谁高)

[18]要会区分预防性试验和破坏性试验。(局部放电试验、 直流耐压、绝缘电阻测试、泄露电流 冲击试验 工频耐压试验等哪些是破坏性试验？) 预防性试验（试验电压低）：为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，也包括取油样或气样进行的试验。预防性试验是电力设备运行和维护工作中一个重要环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一。

破坏性试验（试验电压高）：破坏性试验检验绝缘的电气强度，非破坏性试验检验其他电气性能。

[19]工频耐压试验原理，各元件的意义，试验方法？(如何加压？加多少次，多长时间？) 工频耐压试验是检验电气设备绝缘强度的最有效和最直接的方法，它可用来确定电气设备绝缘耐受电压的水平,判断电气设备能否继续运行，是避免其在运行过程中发生绝缘事故的重要手段。

原理：按规定的升压速度提升作用在被试品TO上的电压，直到它等于所需的试验电压 为止。保持1分钟，没有发现绝缘击穿或局部损伤，可认为合格通过。（实验接线图在P116页的图5-12）。

[20]直击雷感应雷定义影响因素。

直击雷：带电云层（雷云）与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象，并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。

感应雷：由于雷云对地放电过程中，放电通道周围空间电磁场的急剧变化，会在附近线路的导线上产生过电压。

[21]电力系统的接地有哪些形式？

接地就是指将电力系统中电气设备和设施的某些导电部分，经接地线连接至接地极。按照用途分为：

工作接地：正常工作需要而设置的接地。0.5~10Ω

保护接地：为了保护人身安全金属接地。1~10Ω

防雷接地：将雷电流顺利泄如地下，以减小它所引起的过电压。

防静电接地：为防止静电对易燃油等的危险作用而设的接地。

[22]避雷针的保护范围是指？

表示避雷针的保护效能，指被保护物体在此空间范围内不致遭受直接雷击，我国有关规程所推荐的保护范围对应于0.1％的绕击率。

[23]什么叫雷暴日？雷电流的定义？

雷暴日Td是一年中发生雷电的天数，以听到雷声为准，在一天内只要听到过雷声，无论次数多少，均计为一个雷暴日。

当雷云电荷为负时，所发生的雷云放电为负极性放电，雷电流极性为负；反之为正。

雷电流的波前时间T1处于1～4us的范围内，平均为2.6us。波长T2 处于20～100us的范围内，多数为40us左右。

我国防雷设计采用2.6/40us的波形；在绝缘的冲击高压试验中，标准雷电冲击电压的波形定为1.2/50us

[24]绝缘配合的概念和原则。

绝缘配合是高电压技术的一个核心问题，是指在综合考虑电力系统中可能出现的各种作用电压、保护装置特性以及设备绝缘特性的情况下，最终确定电气设备的绝缘水平，以便把作用于设备上的各种电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行的概率，降低到在经济上和运行上能接受的水平。

 

第二篇：高电压技术复习要点

高电压技术复习要点（2013-2014-1 0912121-2）

（王伟 屠幼萍编著 高电压技术）

第1章 气体放电的基本物理过程

1.何为原子的激励和电离。

2.气体电离的形式及基本概念。

3.气体碰撞电离与哪些因素有关。

4.气体产生放电的首要前提。

5.热电离与碰撞电离的异同。

6.影响逸出功的因素。

7.金属电极表面电离的四种形式。

8.负离子形成对气体放电的影响。

9.气体放电过程中存在哪三种带电质点。

10.带电粒子的自由行程及特性。

11.影响平均自由行程的因素。

12.带电粒子的迁移率。为何电子的迁移率和平均自由行程大于离子。

13.何为带电离子的扩散，何原因所致。

14.带电粒子消失的主要方式。

15为何电子与离子间的复合概率远小于正、负离子复合概率。

16.气体放电分为哪两类。

17.非自持放电 自持放电

18.绘制并说明“气体中电流与电压的关系曲线”及对应的放电过程。

19.阐述Townsend理论。

20.电子碰撞电离系数；正离子表面电离系数。

21.自持放电条件表达式。

22.影响电子碰撞电离系数的因素。

23.Paschen定律，击穿电压为何具有最小值。

24.当pd>200(cm.133Pa)后，击穿过程与Townsend理论的差异主要有哪些。

25. Townsend理论的适用范围。

26.流注理论的特点；流注

27.正流注、负流注以及二者形成的不同之处。

28根据放电特征，电场均匀程度如何划分。

29.电晕放电；防止和减轻电晕放电的根本途径。

30.极性效应

31.雷电放电的三个主要阶段。

32.沿面放电。

33.固体介质表面电场分布的三种典型情况。

34.极不均匀电场具有强垂直分量时沿面放电过程。

35.滑闪放电以什么为特征。沿面放电与什么有关。比电容。

第2章 气体介质的电气强度

1.空气间隙击穿的充要条件。

2.放电时间及三个组成部分和特性。

3.升压时间；统计时延；放电发展时间。

4.雷电冲击电压标准波形及符号表示。

5.雷电冲击截波电压波形及符号表示。

6.操作冲击电压标准波形及符号表示。

7.50%冲击击穿电压及作用；冲击系数

8.空气间隙的伏秒特性及特征。

9.间隙伏秒特性的形状决定与什么。

10.间隙伏秒特性的应用意义及对伏秒特性形状的要求。

11.耐受率与击穿率的关系。

12.影响稍不均匀电场间隙击穿电压的因素。

13.同样间隙距离下击穿电压与电场均匀程度的规律。

14.极不均匀电场中影响间隙击穿电压的因素。

15.极不均匀电场中击穿电压与稍不均匀电场中击穿电压的不同。

16.操作冲击电压下极不均匀电场长间隙击穿曲线呈U形是何原因造成的，其冲击击穿特性的饱和程度与什么有关。

17.大气条件对击穿电压的影响。

18.提高气体介质电气强度的途径、方法及作用。

19.全电压效应。

20.影响气体沿面闪络电压的因素。

21.提高间隙沿面闪络电压的方法及作用缘由。

22.爬电比距；屏障；屏蔽。

第3章 电介质的电气特性

1.高压电介质的电气特性。

2.电介质极化及四种基本形式和特点。

3.介电常数的物理意义。

4.液体电介质可分为哪几种，介电常数有何不同。

5.影响极性液体电介质介电常数的主要因素及图解。

6.固体电介质可分为哪三种，有何不同。

7.简述介质极化在实际工程中的意义。

8.表征电介质导电性能的主要物理量。

9.按载流子不同，电介质电导可分为哪两种。

10.离子电导可分为哪两种。

11.气体电介质电导如何造成的。

12.液体电介质的电导主要有哪两种。

13.杂质和温度对液体电导的影响。

14.电场强度对液体电导的影响及图3-1-12的含义。

15.固体介质电导分为哪两部分。图3-1-13的含义。

16.电场强度、杂质和温度对固体电导的影响。

17.固体介质表面电导。

18.电介质损耗有哪两种。何为介质损耗。

19.理解电介质的三支路等值电路。

20.理解气体损耗图3-1-17。

21.中性液体电介质损耗主要由什么决定。理解图3-1-18,3-1-19.

22.极性液体电介质损耗主要包括哪些。理解图3-1-20,3-1-21.

23.固体介质按结构分为哪几种。

24.不均匀固体电介质损耗取决于什么。

25.讨论介质损耗的意义。

26.纯净液体电介质的击穿机理主要分为哪两类。

27.电击穿、气泡击穿机理。

28.工程用液体电介质击穿机理。

29.影响液体电介质击穿电压的因素及内涵。

30.对液体电介质的击穿电压，为何在不均匀电场中或冲击电压作用下，杂质影响较小。

31.提高液体电介质击穿电压的方法，屏障的作用。

32.常见固体电介质的击穿形式。

33.固体电介质的击穿机理。图3-3-1的含义。

34.长时击穿电压；电化学击穿机理。

35.在交流电压和冲击电压下，导致树枝状放电劣化的缘由。

36.影响固体电介质击穿电压的主要因素。

37.提高固体电介质击穿电压的方法。

38.电介质的其他性能。

第4章 电气设备绝缘预防性试验

1.电气设备绝缘试验的分类。

2.绝缘特性试验、绝缘耐压试验及相关内容。

3.画出绝缘等值电路及泄漏电流和绝缘电阻与时间的关系曲线及意义。

4.吸收比K及其值与绝缘状况的关系。

5.极化指数P

6.兆欧表屏蔽端子的作用。

7.测绝缘电阻能有效发现哪些缺陷。

8.测泄漏电流相对测绝缘电阻还需注意哪些问题。

9.泄漏电流测量具有什么特点。

10.哪些因素影响西林电桥测介质损耗的精度。

11.消除西林电桥测量误差的最简便有效的方法。

12.画出西林电桥反接线图。

13.测介质损耗可有效发现绝缘的那些缺陷。

14.测介质损耗应注意的问题。

15.画出局部放电的等效电路。

16.衡量局部放电强度的参数有哪些。

17.当电气设备内部有局部过热或局部放电等缺陷时，缺陷附近的绝缘会分解出哪些气体。

18.变压器内部裸金属部分局部过热引起变压器油中溶解气体的主要特点。

19.变压器内部固体绝缘过热时溶解于变压器油中溶解气体的主要特征。

20.变压器内部存在局部放电，色谱分析特征。如何区别是放电还是过热。

21.色谱分析法的功效和局限性。

.第5章 电气设备绝缘在线监测

1. 何为介质损耗在线监测的相位差法、综合相对法。

2. 局部放电在线监测、油中气体含量在线监测的基本原理。

第6章 输电线路和绕组中的波过程

1.何为波过程。写出波阻抗与电压和电流波的关系式，简述其物理意义。

2.写出波速的表达式，简述物理含义。

3.从功率的观点简述波阻抗与集中参数电阻物理意义的不同。

4.绘出电压波和电流波间关系图示。

5.行波计算的四个方程。

6.几种特殊情况下的波过程。

7.彼得逊法则及应用。

8.电感、电容对通过的行波的作用。波过电感和电容有何不同。

9.在波多次折反射的网格图上标注折反射数值。

10.多次折返射波过程有何特点。

11.波在多导线系统中传播的特点及特征参数。

12.对称三相系统三相同时进波时，导线等值波阻抗的变化及物理意义。

13.平行多导线耦合作用的表征参数及工程应用意义。

14.引起波在传播过程中能量损耗的因素。

15.线路的电阻和电导对波过程有哪些影响。

16.冲击电晕对波过程有哪些影响。

17.单绕组中波过程起始电压分布取决于什么。分布的大致情况如何。

18.单绕组中波过程稳态电压分布情况。

19.单绕组中波过程过渡过程存在的根本原因。

20.饶祖间波的传递是如何实现的。削弱绕组内部振荡的基本方法。

第7章 雷电及防雷保护装置

1.雷云对大地的每次放电分为哪三个过程。

2.画出雷电放电的彼德逊等值电路。

3.常用的雷电等值波形有哪三种，分别画出或识别。

4.雷暴日；雷暴小时；地面落雷密度；线路落雷次数。

5.雷电流平均陡度计算。

6.避雷针（线）的保护原理。

7.避雷线的保护角及取值范围。

8.避雷器保护原理及基本类型。

9.阀式避雷器的保护比，电阻阀片的主要作用。

10.氧化锌避雷器的保护比。

11.电力系统接地按功能分为哪三类。

12.接地电阻包括哪些部分的组合。

13.接地电阻大小的物理意义。工频接地电阻计算。

14.发电厂、变电站接地电阻的计算及取值范围。

第8章 输电线路的防雷保护

1.输电线路上出现的雷电过电压的两种形式。

2.衡量输电线路的防雷性能优劣的主要指标。

3.耐雷水平；雷击跳闸率。

4.线路上的感应雷过电压包括那两个分量，各产生的机理。

5.感应雷过电压值的计算（雷击大地、雷击杆塔）。

6.避雷线感应雷过电压的抑制机理。

7.感应雷过电压的特点。

8.雷击无避雷线的两种情况；雷击有避雷线的三种情况及耐雷水平。

9.何为反击。工程上提高雷击杆塔耐雷水平的主要手段。

10.雷击导线时的过电压幅值和耐雷水平，等值电路。

11.雷击避雷线档距中央可能出现哪两种情况，等值电路。

12.雷电过电压引起线路跳闸应具备的双重条件。

13.建弧率；输电线路雷击跳闸率计算。

14.线路防雷的最终目的。

15.线路防雷可采取的措施及机理。

第9章 发电厂和变电站的防雷保护

1.发电厂、变电站遭受雷害可能来自哪两个方面。

2.对直击雷的保护一般采用什么方式。

3.对线路入侵雷电波的防护采用什么方式。

4.直配电机的防雷保护措施。

5.避雷针的装设可分为哪两种形式。

6.独立避雷针用于何种电压等级的变电所，为什么。

7.装设独立避雷针时，哪些间隙应满足的要求值。

8.构架避雷针不应装设的位置。

9.避雷线保护的两种形式。

10.正常防雷接线的110~220kv变电站，流经避雷器的雷电流数值一般不超过多少。

11.避雷器与被保护设备距离与被保设备过电压的关系。

12.何为避雷器与被保护设备间的最大允许电气距离。

13.何为变电所进线段保护及保护机理，

14.熟悉35kv及以上变电所的进线段保护接线图及机理。

15..熟悉35kv小容量变电所简化进线段保护及机理。

16.三绕组变压器的防雷保护在哪一侧，为什么。

17.熟悉自耦变压器防雷保护的配置。

18.不同接地方式对变压器中性点保护的要求。

19.直配电机的防雷保护内容包括哪些。熟悉保护措施及接线原理图。

20.非直配电机如何防雷。

第10章 电力系统内部过电压

1.何为内部过电压，分为哪两类。

2.电力系统常见的操作过电压有哪些。

3.暂时过电压有哪些。

4.内部过电压的特征，内部过电压倍数。

5.工频过电压及引起的原因；工频过电压为何对超高压远距离输电绝缘水平的确定起重要作用。

6.空载长线路电容效应。

7.熟悉无限大电源、有限大电源与空载长线相连及有限大电源与带并联电抗器的长线相连等情况下的工频电压升高问题。

8.何种形式的不对称接地引起的工频电压升高更严重。

9.从不对称的角度简述35kv~60kv和110kv及以上系统采用的不同接地方式。

10.操作过电压及产生机理。

11.中性点直接接地系统常见的操作过电压有哪些。

12.中性点非直接接地系统常见的操作过电压及防护措施。

13.超高压系统中目前采取的限制操作过电压水平的有效措施有哪些。

14.合闸空载线路通常有哪两种情况。哪种情况的过电压最严重。

15.正常空载线路合闸时的理想最大过电压幅值。

16.重合闸时线路上可能出现的最大高电压幅值。

17.影响空载线路合闸过电压的因素。

18.切空载线路过电压的根本原因及根本改善途径。

19.切电感性负载产生过电压的原因。

20.截流现象。

21.切空变过电压的主要限制措施。

22.分析间歇性电弧接地过电压的两种理论。

23.出现间歇电弧时工频理论分析非故障相最大过电压倍数为多大，故障相为多大。

24.防止产生间歇电弧过电压的根本途径及可采取的措施。

25.限制合闸过程中过电压的主要措施。

26.切空线与合空线对断路器并联电阻值的要求有何不同。

27.在切空线过电压作用下，通过避雷器的电流特点，对避雷器有何要求。

28.谐振过电压的特点。

29写真过电压的危害决定于哪些因素。

30.导致谐振过电压的谐振类型。

31.在电力系统运行中哪些因素可导致出现断线谐振过电压。

32.铁磁谐振的重要特点之一是什么。

33.熟悉基波的铁磁谐振曲线。

34.基波铁磁谐振的特点。

35.限制和消除铁磁谐振的有效措施。

36.目前限制谐振过电压装置的基本原理。

第11章 电力系统的绝缘配合

1.电力系统的绝缘配合。

2.电气设备的绝缘水平及三种形式。

3.BIL; BSL

4.绝缘配合的核心问题。

5.220kv及以下系统绝缘水平由什么决定。

6.330kv及以上系统绝缘水平由什么决定。

7.严重污秽地区电力系统外绝缘水平主要由什么决定。

8.绝缘配合的方法有哪些。

9.惯用法；统计法

10.绝缘子片数的确定应满足的要求。

11.爬电比距；确定线路绝缘水平的内容。

12.熟悉与风偏角对应的距离应满足的要求。

13.导线对杆塔空气间隙承受电压的高低顺序和持续作用时间顺序。

14. 确定变电站内所有电气设备绝缘水平的基础。

15.避雷器对电气设备保护的两种方式及应用的变电站电压等级。