高電壓技術(shù)學(xué)期學(xué)習(xí)總結(jié)通過(guò)一學(xué)期對(duì)高電壓技術(shù)的學(xué)習(xí)，有一下重點(diǎn)難點(diǎn)總結(jié)： 第一章 氣體的絕緣強(qiáng)度1、 氣體放電的基本物理過(guò)程⑴帶電粒子的產(chǎn)生氣體分子或原子產(chǎn)生的三種狀態(tài)

原態(tài)（中性） 激發(fā)態(tài)（激勵(lì)態(tài)）從外界獲得能量，電子發(fā)生軌道躍遷。 電離態(tài)（游離態(tài)）當(dāng)獲得足夠能量時(shí)，電子變帶電電子，原來(lái)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(kuò)散，會(huì)引起濃度差。

B：復(fù)和（中和）正負(fù)電荷相遇中和，釋放能量。

C：附著效應(yīng)，部分電負(fù)性氣體分子對(duì)負(fù)電荷有較強(qiáng)吸附能力，使之變?yōu)樨?fù)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(yīng)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(wú)效碰撞增加，提高了電量的強(qiáng)度，Uf 增大。

P減小，密度減小，能碰撞的數(shù)量減小，能量提高，Uf 增大。

P s不變，Uf 不變。

B：巴申定律的應(yīng)用

通過(guò)增加或者減少氣體的壓力來(lái)提高氣體的絕緣強(qiáng)度。如：高壓直流二極管（增加氣體的壓力）

減小氣體的壓力用真空斷路器。

⑸流柱理論的使用范圍及與湯遜理論的關(guān)系

流柱理論的使用范圍：

a、 放電時(shí)間極短

b、 放電的細(xì)分?jǐn)?shù)通道

c、 與陰極的材料無(wú)關(guān)

d、 當(dāng)ps增大的時(shí)候，Uf 值與實(shí)測(cè)值差別大。

流柱理論與湯遜理論的關(guān)系：

a、 流柱理論是對(duì)湯遜理論的一個(gè)補(bǔ)充

b、 發(fā)生碰撞電離

c、 有光電離，電場(chǎng)

⑹極不均勻電場(chǎng)的2個(gè)放電特點(diǎn)（電暈放電，極性效應(yīng)）

電暈放電的特點(diǎn)：

a、 電暈放電是極不均勻電場(chǎng)所持有的一種自持放電形式，是極不均勻電場(chǎng)的特征之一。

b、 電暈放電會(huì)引起能量消耗。

c、 電暈放電的脈沖現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波，對(duì)無(wú)線電通訊造成干擾。

d、 電暈放電還使空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、氮氧化物是強(qiáng)氧化劑和腐蝕劑，會(huì)對(duì)氣體中的固體介質(zhì)及金屬電極造成損傷或腐蝕。

極性效應(yīng)的特點(diǎn)：

a、 棒為正，極為負(fù)特點(diǎn)：電暈放電起始電壓高。間隙擊穿電壓低。

b、 棒為負(fù)，極為正特點(diǎn)：電暈放電起始電壓低，間隙擊穿電壓高。

⑺沖擊電壓、伏秒特性、U50%的概念及應(yīng)用

沖擊電壓：持續(xù)時(shí)間極短，非周期性，幅值極高的電壓。

沖擊擊穿電壓氣隙擊穿的沖要條件：

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(shí)間

伏秒特性：對(duì)于同一間隙，多次施加同一形狀但幅值不同的沖擊電壓作用，其擊穿電壓幅值與擊穿時(shí)間關(guān)系（曲線）稱為伏秒特性。

U50%的概念：對(duì)于同一間隙，多次施加同一電壓，其擊穿的概率為U50% ，對(duì)應(yīng)的電壓幅值是U50% 。

U50% 表征絕緣沖擊擊穿特性。

2、 了解影響氣體放電的因素

a、 電場(chǎng)形式對(duì)放電電壓的影響

b、 電壓波形對(duì)擊穿電壓的影響

c、 氣體的性質(zhì)和狀態(tài)對(duì)放電電壓的影響

3、 提高氣隙間隙擊穿電壓（絕緣強(qiáng)度）的措施

⑴改善電場(chǎng)分布

a、 改善電極的形狀及電場(chǎng)分布

b、 采用極間障

⑵消弱電離

a、 采用壓縮氣體

b、 采用真空

c、 采用電負(fù)性氣體（SF6）

4、 沿面放電的概念、污穢沿面放電的過(guò)程

概念：懸掛在擊穿導(dǎo)線（導(dǎo)體），支柱、套管、懸式絕緣子暴露在空氣中與空氣形成交接面。

污穢絕緣子沿面放電的過(guò)程：是臟污表面氣體電離，電弧產(chǎn)生，發(fā)展，熄滅，重燃的過(guò)程。

第二章 液體和固體介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度

第一節(jié) 介質(zhì)的極化、電導(dǎo)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(dǎo)

電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下，少量帶電粒子作定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。

電導(dǎo)表征導(dǎo)電能力。

電導(dǎo)決定電流（泄漏電流）

電子的導(dǎo)數(shù)叫絕緣電阻。

3、 介質(zhì)損耗 tanδ

介質(zhì)損耗分為電導(dǎo)損耗餓極化損耗。

直流：電導(dǎo)損耗

交流：電導(dǎo)損耗和極化損耗

tanδ：介質(zhì)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(shí)，介質(zhì)損耗與tanδ成正比。

同一材料，同一時(shí)期tanδ不一樣，tanδ反映不同時(shí)期的性能及缺陷。

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(jié) 液體介質(zhì)的擊穿

1、 小橋理論

液體分子由電子碰撞而發(fā)生氣泡，或者在電場(chǎng)作用下因其他原因發(fā)生氣泡，由氣泡內(nèi)氣體放電而引起液體介質(zhì)的熱擊穿。

2、 油的擊穿過(guò)程

a、 當(dāng)油中含有氣泡

b、 油中有雜質(zhì)

3、 影響液體（油）介質(zhì)擊穿的因素

① 雜質(zhì)：a、氣體，水份，若充分溶解于油中，影響不大。

b、若形成氣泡，水清，影響較大。

②溫度影響

a、 干燥油，影響不大。

b、 受潮的油：0~60℃ ?溫度增大，有利于充分溶解

t>80℃以上，溫度增大，水分汽化，氣泡出現(xiàn)，影響大。

③ 電場(chǎng)形式

a、 均勻電場(chǎng)

b、 不均勻電場(chǎng)

④ 電壓作用時(shí)間

靜態(tài)電壓，時(shí)間長(zhǎng)，容易形成橋，有影響。

沖擊電壓，時(shí)間短，不易形成橋，無(wú)影響。

第三節(jié) 固體介質(zhì)的擊穿

固體擊穿的形式，特點(diǎn)。

1、 電擊穿（依據(jù)電子崩理論）

特點(diǎn)：a、擊穿時(shí)間極短

b、擊穿電壓值高

2、熱擊穿（依據(jù)固有擊穿理論）

特點(diǎn)：a、擊穿時(shí)間較長(zhǎng)

b、擊穿電壓不高

3、電化學(xué)擊穿

特點(diǎn)：a、擊穿時(shí)間長(zhǎng)

b、擊穿電壓相對(duì)較低

第三章 電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)

1、性能試驗(yàn)（非破壞性試驗(yàn)）

在較低電壓作用下，測(cè)量設(shè)備一些電氣性能參數(shù)，對(duì)設(shè)備無(wú)損傷，判定缺陷。

2、 耐壓試驗(yàn)（破壞性試驗(yàn)）

對(duì)設(shè)備電壓耐受能力考驗(yàn)，所加的電壓為設(shè)備可能承受的各種電壓。

交流耐壓試驗(yàn)：是考核電氣設(shè)備絕緣裕度的主要方法，能有效地發(fā)現(xiàn)較危險(xiǎn)的集中性缺陷，這是非破壞性試驗(yàn)不能相比。

直流耐壓試驗(yàn)：直流試驗(yàn)?zāi)蛪弘妷褐档倪x擇是參考交流耐壓試驗(yàn)電壓和交直流下?lián)舸﹫?chǎng)強(qiáng)之間，并主要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。

直流耐壓試驗(yàn)的接線圖與直流泄露電流相同，只是所加電壓更高，可確定電氣設(shè)備的絕緣水平。

沖擊高壓試驗(yàn)：沖擊高壓是由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生的。

第五章 雷電及防雷設(shè)備

1、雷電的參數(shù)（了解）

a、雷擊時(shí)計(jì)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(shí)

d、地面落雷密度和輸電線路落雷次數(shù)

2、避雷針、線的作用及保護(hù)范圍的計(jì)算，特別說(shuō)明避雷線的作用

避雷針、線的作用：為使設(shè)備建筑物線路免遭直擊雷，安全將雷電流引入大地而設(shè)置。

避雷線的作用：主要用于保護(hù)線路，也可用于保護(hù)發(fā)、變電所。

避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算：(單支避雷針)①

②

外側(cè)：按單針計(jì)算

內(nèi)側(cè)：作低針等高水平線，與高針保護(hù)線相交于一點(diǎn)，作該點(diǎn)的虛擬避雷針。按等高雙支避雷針計(jì)算。

（3針及以上保護(hù)范圍）：

△外側(cè)：分別按兩針兩兩計(jì)算

△內(nèi)側(cè)：當(dāng)上述計(jì)算在hx處，所有

，則在hx處，△區(qū)域內(nèi)均能保護(hù)。

（四針保護(hù)范圍）：

頂點(diǎn)形成方形區(qū)域。

外側(cè)：分別按兩兩針計(jì)算。

內(nèi)側(cè)：分別做成兩個(gè)△區(qū)域，按△計(jì)算。

注：要確保對(duì)角線bx＞0，若bx＜0，則保護(hù)存在漏洞。

避雷線保護(hù)范圍計(jì)算：

（單線）：

（雙線等高）

外側(cè)：按單線計(jì)算

內(nèi)側(cè)：最低保護(hù)高度

3、避雷器的作用，分類，特點(diǎn)（氧化鋅避雷器的特點(diǎn)重要）

作用：防入侵雷電波（過(guò)電壓波），它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，入侵波來(lái)時(shí)，避雷器優(yōu)先動(dòng)作。

分類：間隙類避雷器又分為：保護(hù)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(hù)間隙特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。

缺點(diǎn)：不能滅弧，斷路器跳閘，容易造成停電事故。存在截波，對(duì)繞組類設(shè)備極不利（有可能造成繞組絕緣擊穿，致命缺點(diǎn)）。

只適用于線路保護(hù)。

② 管型避雷器特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：能滅弧

缺點(diǎn)：存在截波

只能用于線路保護(hù)。

③閥型避雷器特點(diǎn)

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(diǎn)

a、 無(wú)間隙

b、 無(wú)續(xù)流（≤1mA）工頻續(xù)流（≥100A）

c、 使設(shè)備過(guò)電壓降低，通流能力大

d、 多雷區(qū)

e、 直流防雷保護(hù)及SF6設(shè)備保護(hù)

第六章 輸電線路的防雷保護(hù)

1、防雷的指標(biāo)，耐雷水平，雷擊跳閘率的概念，感應(yīng)過(guò)電壓及計(jì)算。

防雷的指標(biāo)：耐雷水平和雷擊跳閘率。

耐雷水平：雷擊線路時(shí)線路絕緣不發(fā)生沖擊閃絡(luò)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(shù)稱為雷擊跳閘率。

感應(yīng)過(guò)電壓：雷擊線路附近地面，由于電磁感應(yīng)所引起的稱為感應(yīng)雷過(guò)電壓。

感應(yīng)過(guò)電壓及其計(jì)算：

①避雷線不接地

3、現(xiàn)代防雷的措施

①架設(shè)避雷線

②降低桿塔接地電阻

③ 架設(shè)加強(qiáng)耦合地線

④ 中性點(diǎn)非有效接地

⑤ 加強(qiáng)線路絕緣

⑥ 加強(qiáng)自動(dòng)重合閘裝置

⑦ 加裝線路用管型避雷器

第七章 發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)

1、反擊

雷擊避雷針（線），使避雷針（線）與設(shè)備之間形成放電或者避雷針（線）接地點(diǎn)與設(shè)備接地點(diǎn)之間放電。

2、對(duì)入侵雷的防護(hù)措施

a、加裝避雷器

b、串電感，并電容

c、降低陡度

3、閥型避雷器對(duì)入侵雷的防護(hù)

閥型避雷器主要是限制過(guò)電壓波的幅值。

在任何可能的運(yùn)行方式下，變電所的變壓器和各設(shè)備距避雷器的電氣距離皆應(yīng)小于最大允許電氣距離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(yīng)考慮增設(shè)。

4、進(jìn)線段保護(hù)

作用：降低入侵波的幅度及陡度，限制流經(jīng)避雷器的電流幅值。

第八章 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓

1、過(guò)電壓的分類

外部過(guò)電壓分為：直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓

內(nèi)部過(guò)電壓分為：穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓

穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓分為：工頻電壓升高和諧振過(guò)電壓

工頻電壓升高分為：空載線路的電容效應(yīng)、不對(duì)稱短路引起的工頻電壓升高和發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷。

諧振過(guò)電壓分為：線性諧振過(guò)電壓、參數(shù)諧振過(guò)電壓和鐵磁諧振過(guò)電壓。

操作過(guò)電壓分為：切除空載線路過(guò)電壓、空載線路合閘過(guò)電壓、切除空載變壓器過(guò)電壓和斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓。

2、了解各種內(nèi)部過(guò)電壓的產(chǎn)生及防護(hù)辦法

①空載線路容升現(xiàn)象引起的過(guò)電壓

防護(hù)辦法：并聯(lián)電抗器

②接地故障引起的工頻電壓升高

防護(hù)辦法：中性點(diǎn)加裝避雷器

③發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷

防護(hù)辦法：并電抗器，加電壓速斷保護(hù)。

④諧振過(guò)電壓

防護(hù)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。

b、在電壓互感器開(kāi)口三角形繞組中接入阻尼電阻，或在電壓互感器一次繞組的中性點(diǎn)對(duì)地接入電阻。

c、在有些情況下，可在10kv及以下的母線上裝設(shè)一組三相對(duì)地電容器，或用電纜段代替架空線段，以增大對(duì)地電容，從參數(shù)搭配上避開(kāi)諧振。

d、在特殊情況下，可將系統(tǒng)中性點(diǎn)臨時(shí)經(jīng)電阻接地或直接接地，或投入消弧線圈，也可以按事先規(guī)定投入某些線路或設(shè)備以改變電路參數(shù)，消除諧振過(guò)電壓。

⑤切除空載線路產(chǎn)生過(guò)電壓

防護(hù)辦法：改善斷路器的結(jié)構(gòu)，絕緣強(qiáng)度提高，滅弧能力提高。端口并R。

⑥合閘空載線路

防護(hù)辦法：增加R

⑦切空載變壓器

防護(hù)辦法：加裝閥型避雷器

⑧電弧接地過(guò)電壓

防護(hù)辦法：加裝消弧線圈，用以消弱電容電流，起到消弧作用。