- 相關(guān)推薦
高電壓技術(shù)知識點總結(jié)
導(dǎo)語：關(guān)于高電壓技術(shù)知識點總結(jié)，同學(xué)必須認真預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，教師要提問檢查，不預(yù)習(xí)者不得參加實驗，實驗前應(yīng)交前次實驗報告。下面由小編為您整理出的相關(guān)內(nèi)容，一起來看看吧。
為什么要有高電壓：提高輸送容量，降低線路損耗，減少工程投資，提高單位走廊輸電能力，節(jié)省走廊面積，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，降低短路電流，加強聯(lián)網(wǎng)能力。
電介質(zhì)：在其中可建立穩(wěn)定電場而幾乎沒有電流通過的物質(zhì)。 極化：在外電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生宏觀不為零的電偶極矩。
電介質(zhì)極化的四種基本類型：電子位移極化，離子位移極化，轉(zhuǎn)向極化，空間電荷極化。
介電常數(shù)：用來衡量絕緣體儲存電能的能力，代表電介質(zhì)的極化程度（對電荷的束縛能力）
液體電介質(zhì)的相對介電常數(shù)影響因素(頻率)：頻率較低時，偶極分子來得及跟隨電場交變轉(zhuǎn)向，介電常數(shù)較大，接近直流情況下的εd；頻率超過臨界值，偶極分子轉(zhuǎn)向跟不上電場的變化，介電常數(shù)開始減小，介電常數(shù)最終接近于僅由電子位移極化引起的介電常數(shù)εz。
電介質(zhì)的電導(dǎo)與金屬的電導(dǎo)有本質(zhì)上的區(qū)別：金屬電導(dǎo)是由金屬中固有存在的自由電子造成的。電介質(zhì)的電導(dǎo)是帶電質(zhì)點在電場作用下移動造成的。氣體：由電離出來的自由電子、正離子和負離子在電場作用下移動而造成的。液體：分子發(fā)生化學(xué)分解形成的帶點質(zhì)點沿電場方向移動而造成的。固體：分子發(fā)生熱離解形成的帶電質(zhì)點沿電場方向移動而造成的。
介質(zhì)損耗：在電場作用下，電介質(zhì)由于電導(dǎo)引起的損耗和有損極化損耗，總稱為介質(zhì)損耗。
電介質(zhì)的等效電路：電容支路：由真空和無損極化所引起的電流為純?nèi)菪浴?/p>
阻容支路：由有損極化所引起的電流分為有功和容性無功兩部分。/純阻支路：由漏導(dǎo)引起的電流，為純阻性的。 介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ的意義：若tgδ過大會引起嚴重發(fā)熱，使材料劣化，甚至可能導(dǎo)致熱擊穿。/用于沖擊測量的連接電纜，要求tgδ必須小，否則會影響到測量精度/用做絕緣材料的介質(zhì)，希望tgδ。在其他場合，可利用tgδ引起的介質(zhì)發(fā)熱，如電瓷泥胚的陰干/在絕緣試驗中，tgδ的測量是一項基本測量項目 激勵：電子從近軌道向遠軌道躍遷時，需要一定能量，這個過程叫激勵。 電離：當(dāng)外界給予的能量很大時，電子可以跳出原子軌道成為自由電子。原來的中性原子變成一個自由電子和一個帶正電荷的離子，這個過程叫電離。
反激勵：電子從遠軌道向近軌道躍遷時，原子發(fā)射單色光的過程稱為反激勵。 平均自由程：一個質(zhì)點兩次碰撞之間的平均距離，其與密度呈反比。 電離形式：撞擊電離，光電離，熱電離，表面電離。
氣體帶電質(zhì)點的消失：中和(發(fā)生在電極處)：帶電質(zhì)點在電場力的作用下，宏觀上沿電場做定向運動。帶電質(zhì)點受電場力作用而流入電極，中和電量。/擴散：擴散指質(zhì)點從濃度較大的區(qū)域擴散到濃度較小的的區(qū)域，從而使帶電質(zhì)點在空間各處濃度趨于平均的過程。/復(fù)合(發(fā)生在內(nèi)部)：帶有異號電荷質(zhì)點相遇，還原為中性質(zhì)點的過程稱為復(fù)合。
電子崩：當(dāng)外加電場強度足夠大時，帶電粒子兩次碰撞間積聚的動能足夠發(fā)生碰撞電離。電離出來的電子和離子在場強作用下又加入新的撞擊電離，電離過程像雪崩一樣增長起來，稱為電子崩。 自持放電：當(dāng)外加場強足夠強大時，電子崩不依賴外界因素，外界因素消失后，電子崩仍能夠保持。
放電形式：輝光放電，電暈放電，刷狀放電，火花擊穿，電弧擊穿。 湯森德氣體放電理論的三個影響因素：系數(shù)α：1個自由電子在走到陽極的1cm
路程中撞擊電離產(chǎn)生的平均自由電子。/系數(shù)β：1個正離子在走到陰極的1cm路程中撞擊電離產(chǎn)生的平均自由電子。/系數(shù)γ：1個正離子撞擊陰極表面，逸出的平均自由電子數(shù)。
流注:由初崩輻射出的光子，在崩頭、崩尾外圍空間局部強場中衍生出二次電子崩并匯合到主崩通道中來，使主崩通道不斷高速向前、后延伸的過程稱為流注。 流注的形成：電子崩頭部接近陽極；崩頭和崩尾處電場增強，激勵和反激勵放射出大量光子，崩中復(fù)合也放射出光子；一些光子射到崩尾，造成空間光電離，形成衍生電子崩；衍生電子崩頭部移動速度快，與主崩匯合；新的衍生電子崩在崩尾出現(xiàn)，一個一個向陰極發(fā)展，形成正流注。
電暈：在極不均勻的電場中，當(dāng)外加電壓及平均場強還較低時，電極曲率半徑較小處，附近空間的局部場強已很大。在這局部場強處，產(chǎn)生強烈的電離，伴隨著電離而存在復(fù)合和反激勵，輻射出大量光子，使在黑暗中可以看到在該電極附近空間有藍色的暈光，稱為電暈。
電暈的極性效應(yīng):對于電極形狀不對稱的極不均勻電場間隙，間隙的起暈電壓和擊穿電壓各不相同，稱為極性效應(yīng)。
電暈的效應(yīng)：有聲、色、熱等效應(yīng)，表現(xiàn)為發(fā)出“咝咝”的聲音，藍色的暈光以及使周圍氣體溫度升高等。|產(chǎn)生人可聽到的噪聲，對人生理、心理產(chǎn)生影響。|形成“電風(fēng)”導(dǎo)致電力設(shè)備的振動和擺動。|產(chǎn)生高頻脈沖電流，對無線電干擾。|產(chǎn)生能量損耗。|產(chǎn)生某些化學(xué)反映，加速絕緣老化。 雷電放電過程：先導(dǎo)放電，主放電(劇烈電離，劇烈中和，主放電通道向上延伸，徑向放電)，余光放電。
雷電的破壞因素:最大電流、電流增長最大陡度、余光電流熱效應(yīng)。
氣隙沿面放電：沿氣體與固體（或液體）介質(zhì)的分界面發(fā)展的放電現(xiàn)象。 閃絡(luò)：沿面放電發(fā)展到貫穿兩級，使整個氣隙沿面擊穿的現(xiàn)象。 氣隙的擊穿時間：升壓時間t0，統(tǒng)計時延ts，放電發(fā)展時間tf。
伏秒特性：氣隙的擊穿電壓要用電壓峰值和延續(xù)時間二者共同表示，這就是該氣隙在電壓波形下的伏秒特性。
氣隙的電氣強度影響因素：氣隙的擊穿時間、氣隙的伏秒特性、大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響、電場均勻程度對氣隙擊穿電壓的影響。
影響統(tǒng)計時延的因素：電極材料、外施電壓、電場情況、短波光照射。 影響放電發(fā)展時間的因素：外施電壓、電廠情況、間隙長度。
平均伏秒特性：同一氣隙在同一電壓作用下，每次擊穿的時間并不完全相同，具有分散性。所以一個氣隙的伏秒特性，不是一條簡單的曲線，而是一組曲線族。某些場合，用擊穿概率50％的曲線來表示氣隙的伏秒特性，稱為平均伏秒特性。 50％擊穿電壓：指氣隙被擊穿的概率為50％的沖擊電壓峰值，反映了該氣隙地基本耐電強度。
2μS沖擊擊穿電壓：氣壓擊穿時，擊穿前時間小于和大于2μS的概率各為50％的沖擊電壓。
標準大氣參考條件：溫度θ=20℃，壓強P0=101.3Pa，濕度h0=11g/M3。大氣壓下空氣電氣強度約30KV/cm
大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響因素：溫度↓、壓強↑：密度↑，平均自由程↓，
Ub（耐受電壓）↑。濕度↑：負離子↑，Ub（耐受電壓）↑。
極不均勻電場特點：有顯著的極性效應(yīng)/擊穿電壓分散性大/擊穿電壓與間隙距離有關(guān)/外加電壓低于擊穿電壓時局部有穩(wěn)定的電暈放電。
提高氣隙擊穿電壓的方法：改善電場分布：氣隙電場分布越均勻，氣隙擊穿電壓越高，故適當(dāng)改進電極形狀，增大電極曲率半徑（屏蔽），改善電場分布，能提高氣隙的擊穿電壓和預(yù)放電電壓。采用高度真空：以削弱氣隙中的撞擊電離過程，也能提高氣隙的擊穿電壓。增高氣壓：可以減小電子的平均自由程，阻礙撞擊電離的發(fā)展，從而提高氣隙的擊穿電壓。④采用高耐電強度氣體：鹵族元素氣體（SF6等）。 ·SF6氣體的特點：較高的耐電程度，很強的滅弧性能，無色無味無毒，非燃性的惰性化合物，對金屬和其他絕緣材料沒有腐蝕作用，中等壓力下可以液化，容易儲藏和運輸。
污閃：在化工廠、冶金廠附近或沿海地帶，沉積在絕緣上的塵污，因其含有高導(dǎo)率的溶質(zhì)，當(dāng)遇到霧，毛毛雨等天氣條件，有可能產(chǎn)生沿面閃絡(luò)。
電擊穿:由電場的作用使介質(zhì)中的某些帶點質(zhì)點積累的數(shù)量和運動的速度達到一定程度，使介質(zhì)失去了絕緣性能，形成導(dǎo)電通道。
熱擊穿：由電場作用下，介質(zhì)內(nèi)的損耗發(fā)出的熱量多于散逸的熱量，使介質(zhì)溫度不斷上升，最終造成介質(zhì)本身的破壞，形成導(dǎo)電通道。
影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素：1.電壓作用時間的影響：存在臨界點，即熱擊穿和電擊穿的分界點。2.電場均勻度和介質(zhì)厚度的影響：均勻電場：電擊穿與厚度無關(guān)，熱擊穿厚度愈大擊穿場強俞弱。不均勻電場：厚度越大擊穿場強越小。3.電壓頻率的影響：電擊穿：Ub與f無關(guān)，熱擊穿Ub↓，1↑。4.溫度的影響：f存在臨界點。θ<θcr時：ub與θ無關(guān)，屬于電擊穿性質(zhì)。θ>θcr時：Ub隨θ的升高迅速下降，屬于熱擊穿性質(zhì)。5.受潮度的影響：對于某些具有吸水性的固體介質(zhì)來說，含水量增大時，擊穿電壓迅速下降。6.機械力的影響：均勻固體在彈性限度內(nèi):擊穿電壓與機械力無關(guān)。固體有孔隙：機械力↑，擊穿電壓↑。固體有裂隙：機械力↑，擊穿電壓↓。7.多層性的影響：注意各層介質(zhì)電特性的適當(dāng)配合。8.累積效應(yīng)的影響：在不均勻電場中，固體介質(zhì)在脈沖電壓作用下，存在不完全擊穿的現(xiàn)象。不完全擊穿具有累積效應(yīng)，即擊穿電壓隨不完全擊穿次數(shù)的增加而降低。
提高固體電介質(zhì)擊穿電壓的方法：改進絕緣設(shè)計(改善電極形狀及表面光潔度，使電場盡可能地均勻分布)，改進制造工藝(盡可能地清除介質(zhì)中的雜質(zhì)、氣泡、水分等)，改善運行條件(注意防潮，防止塵污和有害氣體的侵蝕)。 老化:電氣設(shè)備中的絕緣材料在運行過程中，由于受到各種因素的長期作用，會發(fā)生一系列不可逆的變化，從而導(dǎo)致其物理、化學(xué)、電和機械等性能的劣化。這種不可逆的變化稱為老化。
促進老化的因素：電老化，熱老化，環(huán)境老化。
固體介質(zhì)的電老化：電離性老化，電導(dǎo)性老化，電解性老化。
小橋理論：存在雜質(zhì)：不純、接觸大氣、固體脫落、液體老化。/形成小橋：在電場作用下這些雜質(zhì)被拉長，被定向，沿電場方向排列成雜質(zhì)的小橋。/形成氣泡：如小橋貫穿兩極，由于組成小橋的雜質(zhì)的電導(dǎo)較大，使泄漏電流增大，發(fā)熱
增多，促使水分汽化，形成水泡。/氣泡中發(fā)生電離：氣泡中的場強大，但其耐電強度小，故電離過程首先發(fā)生在氣泡中。擊穿：小橋中氣泡的增多，將導(dǎo)致小橋通道被電離擊穿。這種擊穿屬于熱擊穿性質(zhì)。
影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素：1.電壓作用的時間，2.電場情況的影響，3.液體介質(zhì)本身品質(zhì)的影響，4.溫度的影響，5.壓強的影響。
提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的方法：1.提高并保持油的品質(zhì)，2.覆蓋(薄)：緊貼在金屬電極的固體絕緣薄層，阻止小橋與電極接觸，3.絕緣層：包在較小曲率半徑的電極上，改變電場，防止發(fā)生電暈，4.極間障：放在電極間油隙中的固體絕緣板，機械阻隔雜質(zhì)小橋成串。
變壓器油老化的主要原因是油的氧化。影響變壓器油老化的因素:溫度，光照，電場，觸媒（催化劑）
延緩變壓器油老化的方法：油擴張器，隔離膠囊，與強觸媒物質(zhì)隔離，滲入抗氧化劑。
電氣設(shè)備絕緣試驗種類：耐壓試驗、檢查性試驗
吸收比：時間為60s與15s時所測得的絕緣電阻之比。
極化指數(shù)：絕緣在加壓后10min和1min所測得的絕緣電阻之比。
微安表電路圖：放電管P：過電流時，放電管放電，短路，從而保護微安表。/開關(guān)K：一般情況下閉合，打開時微安表讀數(shù)。/電阻R：與微安表串聯(lián)、分壓、，使微安表滿值時放電管能動作。/電感L：突然短路時，放電管來不及動作時，限制微安表的沖擊電流。/濾波電容C：降低微安表電流陡度，保證放電管動作。 測定介質(zhì)損耗因數(shù)的方法：電橋法、瓦特表法、不平衡電橋法。電橋法準確度最高，最通用的是西林電橋。
局部放電：常用的固體絕緣物總會不同程度的包含一些分散性的異物，這些異物的電導(dǎo)和介電常數(shù)不同于絕緣物，在外施電壓作用下，這些異物附近將具有比周圍更高的場強。當(dāng)場強超過了該處物質(zhì)的電力場強，該處物質(zhì)就產(chǎn)生電力放電，稱之為局部放電。
局部放電意義：局部放電的測試，能預(yù)防絕緣的情況，也是估計絕緣電老化速度的重要依據(jù)。
局部放電測試方法：串連法、并聯(lián)法、平衡法
絕緣油中溶解氣體的色譜分析：浸絕緣油的氣體設(shè)備中，如果存在局部過熱、局部放電或其他內(nèi)部故障時，會產(chǎn)生較大量的各種烴類氣體和氫氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體，稱為故障特征氣體。因此，分析油中溶解氣體的成分、含量及其隨時間而增長的規(guī)律，就可以鑒別故障的性質(zhì)、程度及其發(fā)展情況。
實驗步驟：將油中溶解的氣體脫出；送入氣相色譜儀；對不同氣體進行分離和定量。
工頻高壓試驗變壓器（工頻高壓的獲得）的特點：一般為單相；額定電壓安全裕度較小,工作電壓一般不允許超過額定值；通常為間歇工作方式，工作時間短，不用加強的冷卻系統(tǒng)；一二次繞組電壓變比高，絕緣間距大，漏抗大；要求較好的輸出電壓波形；要求變壓器局部放電電壓足夠高。
工頻高壓試驗變壓器的常用調(diào)壓方式：自耦變壓器、移圈調(diào)壓器、電動發(fā)電機組
暫態(tài)的過電壓現(xiàn)象：調(diào)壓器未歸零時合電源：出現(xiàn)頻率較高的震蕩過程，產(chǎn)生過電壓；在較高電壓時切斷電源：嚴禁切空變過電壓；被試品突然擊穿，相當(dāng)于作用于反向電壓產(chǎn)生危險的過電壓，應(yīng)串保護電阻。
保護電阻作用：降低擊穿時的過電壓，保護變壓器/限制短路電流/阻尼振蕩作用。 工頻電壓的直接測量：測量球隙：不同的間隙距離對應(yīng)不同的擊穿電壓。靜電電壓表：應(yīng)用廣泛，最高量程200KV。分壓器配用低壓儀表。高壓電容器配用整流裝置;通過測電流間接測電壓。
直流高壓的測量:棒隙或球隙，靜電電壓表，電阻分壓器配合低壓儀表，用高值電阻與直流電流表串聯(lián)。
波速：行波沿導(dǎo)線傳播的過程，就是平面電磁場的傳播過程，其傳播速度稱為波速。
波阻抗：其值取決于線路單位長度的電感和電容，與線路長度無關(guān)。 雷電流參數(shù):電流峰值、波前時間、半峰值時間。 雷暴日:一年中有雷暴的日數(shù)。 雷暴小時：一年中有雷電的小時數(shù)。 一個雷暴日折算三個雷暴小時
地面落雷密度：每一雷暴日，每平方千米地面遭受雷擊的次數(shù)。 輸電線路落雷次數(shù):每100KM的輸電線路每年遭受雷擊的次數(shù)，
保護角：避雷線和邊相導(dǎo)線的連線與經(jīng)過避雷線的垂直線之間的夾角。通常在15度到30度之間。
避雷器類型：保護間隙、管型避雷器：主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)線路和進線段保護。閾型避雷器、氧化鋅避雷器：常用于變電所、發(fā)電廠的保護。
氧化鋅避雷器的特點：無間隙，無續(xù)流，保護性能優(yōu)越，通流容量大。
氧化鋅避雷器的基本電氣參數(shù)：最高持續(xù)運行電壓，額定電壓，參考電壓，殘壓。
評價氧化鋅避雷器性能優(yōu)劣的指標：1.保護水平：雷電保護水平為雷電沖擊殘壓和陡坡沖擊殘壓除以1.15中的較大者；操作沖擊電壓等于操作沖擊殘壓。2.壓比3.荷電率。
接地裝置：保護接地，工作接地，防雷接地。
輸電線路防雷性能的評價指標：1.耐雷水平：雷擊線路時線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值。2.雷擊跳閘率：每100KM線路每年由于雷擊引起的跳閘次數(shù)。 靜電分量：由于先導(dǎo)通道中電荷所產(chǎn)生的靜電場突然消失而引起的感應(yīng)電壓。 電磁分量：由于先導(dǎo)通道中雷電流所產(chǎn)生的磁場變化而引起的感應(yīng)電壓。
過電壓影響因素：雷電流幅值，導(dǎo)線懸掛的平均高度，雷擊點離線路的距離。 雷擊桿塔的耐雷水平有哪些因素：U50％：50％沖擊閃絡(luò)電壓/K：電壓耦合系數(shù)/ β：分流系數(shù)/Rch：桿塔沖擊接地電阻/Lgt：桿塔等值電感/hd:導(dǎo)線懸掛的平均高度。
反擊：雷擊桿塔塔頂并在絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)時，桿塔電位比導(dǎo)線電位高，稱為反擊。
繞擊率：裝設(shè)避雷線的線路，雷電仍有繞過避雷線擊于導(dǎo)線的可能性，其概率稱為繞擊率。
輸電線路防雷措施：架設(shè)避雷線/裝設(shè)管型避雷器/加強絕緣/降低桿塔絕緣電阻/架設(shè)耦合地線/采用消弧線圈接地方式/采用不平衡絕緣方式/裝設(shè)自動重合閘 變電所的變壓器和各設(shè)備距離避雷器的電氣距離皆應(yīng)小于最大允許電氣距離1m。
進線段保護：對35~110KV無避雷器的線路，在靠近變電所的一段進線上必須架設(shè)避雷線，這段進線稱為進線保護段，其長度一般取1~3KM.對于全線有避雷線的線路，將變電所附近2KM長的一段進線列為進線保護段。
進線段保護的作用：進線段內(nèi)發(fā)生繞擊、反擊的機會很�。贿M線段外落雷時，進線段導(dǎo)線本身阻抗限制了流經(jīng)避雷器的雷電流；進線段外落雷時，進線段導(dǎo)線的沖擊電暈使入侵波陡度和幅值下降。變電所內(nèi)設(shè)備距避雷器的最大允許電氣距離就是根據(jù)進線段外落雷的情況求得的。
直配電機的防雷保護措施：
1.發(fā)電機出線母線處裝設(shè)避雷器，
2.發(fā)電機母線裝設(shè)電容器，
3.進線段保護。
內(nèi)部過電壓：在電力系統(tǒng)中，由于斷路器操作，故障或是其他原因，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，引起系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的震蕩轉(zhuǎn)化或傳送所造成的電壓升高。 內(nèi)部過電壓倍數(shù)Kn:內(nèi)部過電壓幅值與系統(tǒng)最高運行相電壓幅值之比。
非線性諧振的產(chǎn)生條件：
1.電感和電容的兩條特性曲線有交點，
2.回路中損耗電阻小于臨界值。
操作過電壓：系統(tǒng)中操作或故障使其工作狀態(tài)發(fā)生變化時，會產(chǎn)生電磁能量震蕩的過渡過程，電感元件儲存的磁場會在某一瞬間轉(zhuǎn)換為電場能儲存于電容元件中，產(chǎn)生數(shù)倍于電源電壓的過渡過程過電壓，稱為操作過電壓。
常見的操作過電壓（限制措施）:間歇電弧接地過電壓(中性點直接接地，避免中性點偏移；中性點經(jīng)消弧線圈接地，避免斷路器頻繁動作；若線路過長，可采用分網(wǎng)運行，減小接地電流)；空載變壓器分閘過電壓(采用加裝氧化鋅避雷器)；空載線路分閘過電壓(改善斷路器結(jié)構(gòu)，提高介質(zhì)滅弧能力，避免重燃；降低斷路器觸頭間恢復(fù)電壓，斷路器觸頭間并聯(lián)電阻，斷路器線路側(cè)接電磁式電壓互感器，斷路器線路側(cè)并聯(lián)電抗器)；空載線路合閘過電壓(降低工頻穩(wěn)態(tài)電壓；消除和削減線路殘余電壓；采用帶有合閘電阻的斷路器；同步合閘；采用性能良好的避雷器)；解列過電壓(采用加裝氧化鋅避雷器)。
【高電壓技術(shù)知識點總結(jié)】相關(guān)文章：
電壓表教案07-08
關(guān)于矮子坐高凳的歇后語知識點11-15
電流跟電壓、電阻的關(guān)系教案08-06
電壓物理教案及教學(xué)反思集合06-28
電壓力鍋使用方法11-16
物理知識點總結(jié)06-05
兒科知識點總結(jié)05-24
動量知識點總結(jié)05-31
英語知識點總結(jié)12-02