高电压知识点.doc

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能源基地通常远离用电负荷中心,因此就需要大容量,远距离输电,而输电线路的传输容量主要受线损与发热,线路电压降,电力系统稳定这3个主要因数的影响,所以要增大传送功率或者传输距离,都必须提高输电电压。

原子在分子中吸附电子的能力,电负性越大,吸引电子能力越大。这是一个无量纲的数。
电离的形式:热电离光电离碰撞电离分级电离

带电质点在电场作用下作定向运动,消失于电极上,形成外环路电流。
带电质点的扩散和复合使带电质点在放电空间消失。

外施电压就能维持间隙中的电离过程,不需要外电子因素。
、气隙长度d的乘积(pd)有关。pd值越小时自持放电的条件可用汤逊理论来说明,pd值较大时则用流注理论解释。

不均匀电场中放电,间隙击穿前在高场强区(曲率半径较小的电极表面附近)会出现蓝紫色的晕光,称为电晕放电。
:输电线路发生电晕会引起功率损耗。其次,形成高频电磁波对无线电广播和电视信号产生干扰。而且电晕放点会产生噪音。
电晕放电解决途径:限制导线的表面场强值,通常时以好天气时导线电晕损耗接近于零的条件来选择架空导线尺寸。对于超高压和特高压来说,采用分裂导线,即将每相线部分分裂成几根并联的导线。分裂导线超过两根时,通常布置成圆的内接正多边形的顶点。
,击穿电压也不同。
(U0),但此时间隙不会击穿。从t1至间隙击穿所需的时间
%~秒特性在同一冲击电压波形下,击穿电压值与放电时延(或电压作用时间)有关,这一特性。

改善电场分布使之尽量均匀
采用绝缘屏障
采用高电压
采用高抗电强度气体
采用高真空

减弱电极边缘的场强,而且由于流经均压环与介质表面间的分布电容电流,部分补偿了介质的对地电容电流,改善了电压分布,从而提高了闪络电压。

污秽的性质和污染程度
湿润的方式
泄露距离
外施电压的形式

定期或不定期的清扫
使用防污闪涂料或进行表面处理
加强绝缘和采用耐污绝缘子
使用其他材质的绝缘子

杂质的影响
温度的影响
油体积的影响
电压形式的影响

电击穿
热击穿
电化学击穿
视在放电量可能比真实放电量小得多
公式P68
(耐压实验)和非破坏性实验。
非破坏性实验:在较低的电压下或用其他不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性,从而判断绝缘的内部缺陷。
:加直流电压于电介质,经过一定时间极化过程结束后,流经电介质的泄露电流对应的电阻,是反应电气设备和电气线路绝缘性能最基本的指标之一。

电流衰减过程中的两个瞬时测得的电流值或相应的绝缘电阻值之比(被试样品加压60s的绝缘电阻与加压15s的绝缘电阻之比)
(tg)他是交流电压作用下电介质中电流的有功分量和无功分量的比值,无量纲,反应的是电介质内单位体积中能量损耗的大小。

,同时也可检测氧气。
氢焰监测器用来检测烃类气体CO,CO2,转化为CH4其具有更高的灵敏度。
,只有在2/3的额定电压下才能长期运行。
,常用几个变压器串接的方法,构成串接实验变压器。


C2的充电过程形成波头,波头时间与(Rd+Rf)C2有关。
,波尾时间主要与常数C1Rt有关。所以调节Rt和Rf的阻值,可以调节冲击电压的波形。Rf的大小决定了波头的长短,称为波头电阻。
Rt的大小决定了波长,所以称为波尾电阻。
。
,掌握了波的传播过程及其规律,是研究电力系统过电压的理论基础。
,某一点正-反方向电压波形与电流波的比值是一个常数Z,该常数具有量纲(你懂的),称为导线的波阻抗。



反射电压波与入射电压波的比值,称为电压波反射系数。P125有公式
-P129陡度公式及例题
,使导线的有效半径增大,其自波阻抗相应减小,而互波阻抗并不改变,所以线间耦合系数增大。
,因雷电冲击波作用时间很短,由实验可知,流经变压器电感中的电流很小,可忽略其影响,则变压器可用归算至首端的对地电容来代替。
。
传递电压的电磁分量与变压比有关。静电耦合分量,他的大小决定于高低压绕组之间的电容~低压绕组对地电容及入射波的陡度。
,通过被击物体(避雷针,输电线,树木或其他物体)而泄入大地的电流。或者这样,规程规定,雷电流是指雷击于Rj<=30欧的低接地电阻物体时,流过该物体的电流。
,负极性雷占绝大多数,加之负极性的冲击过电压线路传播时衰减小,对设备危害大,所以防雷计算一般按负极性考虑。
,

~管式避雷器~阀式避雷器。
,强大的冲击电流泄入大地,大电流过后,工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过,此电流称为
工频续流,
:结构简单,价廉缺点是:保护效果差,与被保护设备的伏秒特性不易配合,动作后产生的截波,对变压器闸间绝缘有很大威胁。
管式避雷器伏秒特性陡,放电分散性大,动作产生截波,放电特性受大气影响,故他主要用于保护线路弱绝缘,以及电站的进线保护段。
,在阀片电阻上产生的最大压降称为残压ur。残压与灭弧电压之比叫做保护比,当然保护比越小越好。
,也叫作接地装置。
:工作接地保护接地防雷接地静电接地
(雷)电流作用下,其接地电阻要小于工频电流的数值。
,阻止电流向接地远方流动,对于长度大的接地体,这种影响更为明显。
电容效应:电容上电压高于电源电动势。
,接地体的电阻值高于工频接地电阻
,线路绝缘的耐受能力强,变电所次之,发电机最弱,若发电厂,变电所的设备保护不完善,往往会引起设备的绝缘损坏,影响安全供电。
:
防止雷直击导线
防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络
防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧
防止线路中断供电

,损害电气设备,
保护措施:
使用阀式避雷器,限制来波的幅值
距变电所适当的距离内,装设可靠的进线保护段,利用导线高幅值入侵波所产生的冲击电晕,降低入侵波得陡度和幅值,利用导线自身的波阻抗限制流过阀式避雷器的冲击电流幅值。
。
~110KV线路,并不要求全线路架设避雷线进行保护,但在靠近变电所1~2km范围内应装设避雷线,避雷针或其他避雷装置,通常称此线段为进线段。
:
全绝缘,中性点处的绝缘水平与相线端的绝缘水平相等
分级绝缘,中性点处的绝缘水平低于相线端的绝缘水平
,避雷器动作,作用于低压绕组的电流通过电磁耦合又变换到高压侧的过程就做反变换。
,作用在低压侧的冲击电压按变压比感应到
高压侧,由于低压绝缘侧绝缘裕度比高压侧大,故有可能在高压侧引起先击穿,这个过程叫做正变换。
,反变换出现的过电压,可能在低压侧每相上装一直避雷器,使配点变压器的防雷保护得以改善。
:为使一般电机的匝间绝缘不致损坏,需将来波陡度限制在5KV每微秒下。若电机中性点不引出,需将侵入波陡度限制在2KV每微秒以下,使他不至于损坏中性点绝缘。
,由于断路器的操作或发生故障,使系统参数发生变化,引起电网电磁能量的转化或传递,在系统中出现过电压,这种过电压称为内部过电压。
,震荡频率以及持续时间不同,通常可按产生的原因将内部过电压分为操作过电压和暂时过电压。
,对其频率为50Hz的电网,,持续时间长的过电压则称为暂时过电压。暂时过电压对正常运行的电气设备的危害取决于其幅值和持续的时间。
,称为电容效应。
:
空载长线的电容效应
不对称短路引起的工频电压升高
突然甩负荷引起工频电压升高
,电磁波的波长为v/f=3x10的5次方/50km,l的长度相当于1/4波长,因此也称为1/4波长谐振。
,其中一相和大地发生了短路,是电力系统常见的一种故障。
,大方式运行时单相接地因数大。
:
中性点不接地系统中电弧接地过电压
空载线路合闸过电压
切换空载线路过电压
切除空载变压器过电压
:
降低线路的稳态电压分量
限制其自由分量
降低工频电压升高
断路器装设并联电阻
控制合闸相位
消除线路上的残余电荷
装设避雷器
:第一阶段电阻R合闸,即将R与辅助触头串联。
第二阶段大约经过8-15ms,主触头闭合,将R短接,电源直接与线路相联,完成合闸。