氣體的絕緣特性第一章1.空氣在強(qiáng)電場(chǎng)下放電特性一.氣體電介質(zhì)的放電特性

氣體在正常狀態(tài)下是良好的絕緣體,在一個(gè)立方釐米體積內(nèi)僅含幾千個(gè)帶電粒子,但在高電壓下,氣體從少量電符會(huì)突然產(chǎn)生大量的電符,從而失去絕緣能力而發(fā)生放電現(xiàn)象.一旦電壓解除後,氣體電介質(zhì)能自動(dòng)恢復(fù)絕緣狀態(tài)

輸電線路以氣體作為絕緣材料

變壓器相間絕緣以氣體作為絕緣材料2.帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生與消失(1)激發(fā)原子在外界因素作用下,其電子躍遷到能量較高的狀態(tài)(2)游離原子在外界因素作用下,使其一個(gè)或幾個(gè)電子脫離原子核的束博而形成自由電子和正離子(3)游離的方式a.碰撞游離b.光游離c.熱游離d.金屬表面游離碰撞游離

當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)具有的動(dòng)能積累到一定數(shù)值後，在與氣體原子（或分子）發(fā)生碰撞時(shí)，可以使後者產(chǎn)生游離，這種由碰撞而引起的游離稱為碰撞游離引起碰撞游離的條件：：氣體原子（或分子）的游離能光游離

由光輻射引起氣體原子（或分子）的游離稱為光游離產(chǎn)生光游離的條件：h:普朗克常數(shù)ν:光的頻率熱游離氣體在熱狀態(tài)下引起的游離過(guò)程稱為熱游離產(chǎn)生熱游離的條件：K:波茨曼常數(shù)T:絕對(duì)溫度金屬表面游離電子從金屬電極表面逸出來(lái)的過(guò)程稱為表面游離(4)去游離a.擴(kuò)散帶電質(zhì)點(diǎn)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域運(yùn)動(dòng).b.複合正離子與負(fù)離子相遇而互相中和還原成中性原子c.附著效應(yīng)電子與原子碰撞時(shí),電子附著原子形成負(fù)離子二.氣體放電的兩個(gè)理論1.湯遜放電理論.適用條件:均勻電場(chǎng),低氣壓,短間隙實(shí)驗(yàn)裝置均勻電場(chǎng)中氣體的伏安特性分析：oa段:隨著電壓升高，到達(dá)陽(yáng)極的帶電質(zhì)點(diǎn)數(shù)量和速度也隨之增大ab段：電流不再隨電壓的增大而增大bc段：電流又再隨電壓的增大而增大c點(diǎn):電流急劇突增(1).電子崩在電場(chǎng)作用下電子從陰極向陽(yáng)極推進(jìn)而形成的一群電子(2).非自持放電去掉外界游離因素的作用後,放電隨即停止(3).自持放電不需要外界游離因素存在,放電也能維持下去(4).自持放電條件a.電子的空間碰撞係數(shù)α

一個(gè)電子在電場(chǎng)作用下在單位行程裏所發(fā)生的碰撞游離數(shù)

b.正離子的表面游離係數(shù)γ一個(gè)正離子到達(dá)陰極,撞擊陰極表面產(chǎn)生游離的電子數(shù)自持放電條件可表達(dá)為:(5)巴申定律a.運(yùn)算式:P:氣體壓力S:極間距離b.均勻電場(chǎng)中幾種氣體的擊穿電壓與ps的關(guān)係2.流注理論(1).在ps乘積較大時(shí),用湯遜理論無(wú)法解釋的幾種現(xiàn)象a.擊穿過(guò)程所需時(shí)間,實(shí)測(cè)值比理論值小10--100倍b.按湯遜理論,擊穿過(guò)程與陰極材料有關(guān),然而在大氣壓力下的空氣隙中擊穿電壓與陰極材料無(wú)關(guān).c.按湯遜理論,氣體放電應(yīng)在整個(gè)間隙中均勻連續(xù)地發(fā)展,但在大氣中擊穿會(huì)出現(xiàn)有分枝的明亮細(xì)通道(2).理論要點(diǎn):

認(rèn)為電子碰撞游離及空間光游離是維持自持放電的主要因素,流注形成便達(dá)到了自持放電條件,它強(qiáng)調(diào)了空間電符畸變電場(chǎng)的作用和熱游離的作用.(3)放電簡(jiǎn)單流程圖:有效電子(經(jīng)碰撞游離)-----電子崩(畸變電場(chǎng))-----發(fā)射光子(在強(qiáng)電場(chǎng)作用下)-----產(chǎn)生新的電子崩(二次崩)-----形成混質(zhì)通道(流注)-----由陽(yáng)極向陰極(陽(yáng)極流注)或由陰極向陽(yáng)極(陰極流注)擊穿.三.不均勻電場(chǎng)中氣隙的放電特性1.電暈放電

一定電壓作用下,在曲率半徑小的電極附近發(fā)生局部游離,併發(fā)出大量光輻射,有些像日月的暈光,稱為電暈放電.電暈起始場(chǎng)強(qiáng)開(kāi)始出現(xiàn)電暈時(shí)電極表面的場(chǎng)強(qiáng)電暈起始電壓開(kāi)始出現(xiàn)電暈時(shí)的電壓電暈放電是極不均勻電場(chǎng)所特有的一種自持放電形式2.極性效應(yīng)(1).正棒---負(fù)板分析：a.由於捧極附近積聚起正空間電荷，削弱了電離，使電暈放電難以形成，造成電暈起始電壓提高。b.由於捧極附近積聚起正空間電荷在間隙深處產(chǎn)生電場(chǎng)加強(qiáng)了朝向板極的電場(chǎng)，有利於流注發(fā)展，故降低了擊穿電壓。(2).負(fù)棒---正板分析：a.捧附近正空間電荷產(chǎn)生附加電場(chǎng)加強(qiáng)了朝向棒端的電場(chǎng)強(qiáng)度，容易形成自持放電，所以其電暈起始電壓較低。b.在間隙深處，正空間電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)與原電場(chǎng)方向相反，使放電的發(fā)展比較困難，因而擊穿電壓較高。結(jié)論：在相同間隙下正捧-----負(fù)板負(fù)捧-----正板電暈起始電壓間隙擊穿電壓

高低

低高四.雷電衝擊電壓下氣隙的擊穿特性1.標(biāo)準(zhǔn)波形幾個(gè)參數(shù)波頭時(shí)間T1：T1=(1.230%)μs波長(zhǎng)時(shí)間T2:T2=(5020%)μs標(biāo)準(zhǔn)波形通常用符號(hào)表示2.放電時(shí)延(1).間隙擊穿要滿足二個(gè)條件a.一定的電壓幅值b.一定的電壓作用時(shí)間(2).統(tǒng)計(jì)時(shí)延ts

通常把電壓達(dá)間隙的靜態(tài)擊穿電壓開(kāi)始到間隙中出現(xiàn)第一個(gè)有效電子為止所需的時(shí)間(3).放電形成時(shí)延tf從第一個(gè)有效電子到間隙完成擊穿所需的時(shí)間(4).放電時(shí)延tLtL=ts+tf氣體間隙在衝擊電壓作用下?lián)舸┧枞繒r(shí)間：t=t1+ts+tf其中：ts+tf

就是放電時(shí)延tL3.50%衝擊放電電壓U50%放電概率為50%時(shí)的衝擊放電電壓50%衝擊放電電壓與靜態(tài)放電壓的比值稱為絕緣的衝擊係數(shù)βpu擊u50%50%4.伏秒特性(1)定義同一波形、不同幅值的衝擊電壓下，間隙上出現(xiàn)的電壓最大值和放電時(shí)間的關(guān)係曲線(2)曲線求取方法(3)電場(chǎng)均勻程度對(duì)曲線的影響

不均勻電場(chǎng)由於平均擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度較低,而且流注總是從強(qiáng)場(chǎng)區(qū)向弱場(chǎng)區(qū)發(fā)展,放電速度受到電場(chǎng)分布的影響,所以放電時(shí)延長(zhǎng),分散性大,其伏秒特性曲線在放電時(shí)間還相當(dāng)大時(shí),便隨時(shí)間之減小而明顯地上翹,曲線比較陡.

均勻或稍不均勻電場(chǎng)則相反,由於擊穿時(shí)平均場(chǎng)強(qiáng)較高,流注發(fā)展較快,放電時(shí)延較短,其伏秒特性曲線較平坦.(4)實(shí)際意義S1被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線，S2保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線為了使被保護(hù)設(shè)備得到可靠的保護(hù),被保護(hù)設(shè)備絕緣的伏秒特性曲線的下包線必須始終高於保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線的上包線.五.大氣條件對(duì)氣體間隙擊穿電壓的影響1.標(biāo)準(zhǔn)大氣條件大氣壓力P0=101.3kpa溫度濕度f(wàn)0=11g/m32.相對(duì)密度的影響相對(duì)密度

p=0.289----

T當(dāng)

在0.95到1.05之間時(shí),空氣間隙的擊穿電壓U與

成正比U=U03.濕度的影響(1).均勻或稍不均勻電場(chǎng)濕度的增加而略有增加,但程度極微,可以不校正(2).極不均勻電場(chǎng)由於平均場(chǎng)強(qiáng)較低,濕度增加後,水分子易吸附電子而形成品質(zhì)較大的負(fù)離子,運(yùn)動(dòng)速度,減慢游離能力大大降低,使擊穿電壓增大.因此需要校正.4.高度的影響隨著高度增加,空氣逐漸稀薄,大氣壓力及空氣相對(duì)密度下降,間隙的擊穿電壓也隨之下降.U=ka

U0

六.提高氣體間隙絕緣強(qiáng)度的方法有兩個(gè)途徑:一個(gè)是改善電場(chǎng)分佈,使之儘量均勻;另一個(gè)是削弱氣體間隙中的游離因素.1.改善電場(chǎng)分佈的措施(1).改變電極形狀(2).利用空間電荷對(duì)電場(chǎng)的畸變作用(3).極不均勻電場(chǎng)中採(cǎi)用屏障當(dāng)屏障與棒極之間的距離約等於間隙的距離的15%-----20%時(shí)，間隙的擊穿電壓提高得最多，可達(dá)到無(wú)屏障時(shí)的2---3倍2.削弱游離因素的措施(1).採(cǎi)用高氣壓

氣體壓力提高後，氣體的密度加大，減少了電子的平均自由行程，從而削弱了碰撞游離的過(guò)程。如高壓空氣斷路器和高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器等10kv高壓標(biāo)準(zhǔn)介損器(2).採(cǎi)用高真空

氣體間隙中壓力很低時(shí)，電子的平均自由行程已增大到極間空間很難產(chǎn)生碰撞游離的程度。如真空電容器、真空斷路器等真空電容器真空斷路器(3).採(cǎi)用高強(qiáng)度氣體SF6氣體屬?gòu)?qiáng)電負(fù)性氣體,容易吸附電子成為負(fù)離子,從而削弱了游離過(guò)程.提高壓力後可相當(dāng)於一般液體或固體絕緣的絕緣強(qiáng)度.它是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃的不活潑氣體，化學(xué)性能非常穩(wěn)定，無(wú)腐蝕作用。它具有優(yōu)良的滅弧性能，其滅弧能力是空氣的100倍，故極適用於高壓斷路器中。七.氣體中的沿面放電1.什麼叫沿面放電沿著固體介質(zhì)表面的氣體發(fā)生的放電沿面放電電壓通常比純空氣間隙的擊穿電壓要低2.介面電場(chǎng)分佈的三種典型情況氣體介質(zhì)與固體介質(zhì)的交界稱為介面(1).固體介質(zhì)處?kù)毒鶆螂妶?chǎng)中,且介面與電力線平行;(2).固體介質(zhì)處?kù)稑O不均勻電場(chǎng)中,且電力線垂直於介面的分量比平行於介面的分量大得多;類似套管瓷套管變壓器用電容套管(3).固體介質(zhì)處?kù)稑O不均勻電場(chǎng)中,且電力線平行於介面的分量以垂直於介面的分量大得多.類似支持絕緣子複合支持絕緣子戶外高壓支持絕緣子3.均勻電場(chǎng)中的沿面放電其放電特點(diǎn):(1).放電發(fā)生在沿著固體介質(zhì)表面,且放電電壓比純空氣間隙的放電電壓要低.其原因a.固體介質(zhì)與電極表面沒(méi)有完全密合而存在微小氣隙,或者介面有裂紋.b.介質(zhì)表面不可能絕對(duì)光滑,使表面電場(chǎng)不均勻.c.介質(zhì)表面電阻不均勻使電場(chǎng)分佈不均勻d.介質(zhì)表面易吸收水分,形成一層很薄的膜,水膜中的離子在電場(chǎng)作用下向兩極移動(dòng),易在電極附近積聚電荷,使電場(chǎng)不均勻4.極不均勻電場(chǎng)具有強(qiáng)法線分量時(shí)的沿面放電(套管型)(1)放電發(fā)展特點(diǎn):a.電暈放電b.線狀火花放電c.滑閃放電d.閃絡(luò)放電(2)影響沿面放電因素分析等值電路圖a.固體介質(zhì)厚度越小，則體積電容越大，沿介質(zhì)表面電壓分佈越不均勻，其沿面閃絡(luò)電壓越低；b.同理，固體介質(zhì)的體積電阻越小，沿面閃絡(luò)電壓越低c.固體介質(zhì)表面電阻減少，可降低沿面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度，從而提高沿面閃絡(luò)電壓(3).提高沿面閃絡(luò)電壓措施a.減少套管的體積電容。如增大固體介質(zhì)厚度，加大法蘭處套管的外經(jīng)b.減少絕緣的表面電阻。如在套管近法蘭處塗半導(dǎo)體漆或半導(dǎo)體釉5.極不均勻電場(chǎng)具有強(qiáng)切線分量時(shí)的沿面放電(支柱絕緣子型)

由於電極本身的形狀和佈置己使電場(chǎng)很不均勻，故介質(zhì)表面積聚電荷使電壓重新分佈不會(huì)顯著降低沿面閃絡(luò)電壓，為了提高沿面閃絡(luò)電壓，一般從改進(jìn)電極形狀，如採(cǎi)用遮罩罩和均壓環(huán)。6.絕緣子串的電壓分佈分析結(jié)果：a.絕緣子片數(shù)越多，電壓分佈越不均勻b.靠近導(dǎo)線端第一個(gè)絕緣子電壓降最高，易產(chǎn)生電暈放電。在工作電壓下不允許產(chǎn)生電暈，故對(duì)330kv及以上電壓等級(jí)考慮使用均壓環(huán)7.絕緣子表面污穢時(shí)的沿面放電

戶外絕緣子，會(huì)受到工業(yè)污穢或自然界鹽鹼、飛塵等污染，在乾燥時(shí)，由於污穢塵埃電阻很大，絕緣子表面洩漏電流很小，對(duì)絕緣子安全運(yùn)行無(wú)危險(xiǎn)；但下雨時(shí)，絕緣子表面容易沖掉，而大氣濕度較高，或在毛毛雨、霧等氣候下，污穢塵埃被潤(rùn)濕，表面電導(dǎo)劇增，使絕緣子的洩漏電流劇增，降低閃絡(luò)電壓。8.防止絕緣子的汙閃，應(yīng)採(cǎi)取措施(1).對(duì)污穢絕緣子定期或不定期進(jìn)行清洗(2).絕緣子表面塗一層憎水性防塵材料(3).加強(qiáng)絕緣和採(cǎi)用防汙絕緣子(4).採(cǎi)用半導(dǎo)體釉絕緣子對(duì)瓷柱進(jìn)行清洗

液體和固體電介質(zhì)的絕緣特性

第二章一.電介質(zhì)的極化1.定義電介質(zhì)中的帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)作用下沿電場(chǎng)方向作有限位移Qo=CoU2.相對(duì)介電係數(shù)εr表徵電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下的極化程度3.極化的基本形式(1)電子式極化其特點(diǎn):a.極化所需時(shí)間極短b.極化時(shí)沒(méi)有能量損耗c.溫度對(duì)極化影響極小(2).離子式極化其特點(diǎn):a.極化過(guò)程極短b.極化過(guò)程無(wú)能量損耗c.溫度對(duì)極化有影響,極化隨溫度升高而增強(qiáng)(3).偶極子式極化其特點(diǎn)a.極化所需時(shí)間較長(zhǎng),因而與頻率有關(guān)b.極化過(guò)程有能量損耗c.溫度對(duì)極化影響很大,溫度很高和很低時(shí),極化均減弱(4).夾層式極化其特點(diǎn)在兩層電介質(zhì)的介面上發(fā)生電荷的移動(dòng)和積累,極化過(guò)程緩慢,並有損耗二.電介質(zhì)的電導(dǎo)1.定義介質(zhì)在電場(chǎng)作用下,使其內(nèi)部聯(lián)繫較弱的帶電粒子作有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)形成電流,即洩漏電流.這種物理現(xiàn)象稱為電導(dǎo).表徵電導(dǎo)過(guò)程強(qiáng)弱程度的物理量為電導(dǎo)率γ，或它的倒數(shù)電阻率ρo2.介質(zhì)中的電流(1).電容電流ic在加壓初瞬間介質(zhì)中的電子式極化和離子式極化過(guò)程所引起的電流,無(wú)損耗,存在時(shí)間極短(2).吸收電流ia有損極化所對(duì)應(yīng)的電流,即夾層極化和偶極子極化時(shí)的電流,它隨時(shí)間而衰減.(3)洩漏電流絕緣介質(zhì)中少量離子定向移動(dòng)所形成的電導(dǎo)電流,它不隨時(shí)間而變化.流過(guò)介質(zhì)的電流i由三個(gè)分量組成：3.吸收現(xiàn)象固體電介質(zhì)在直流電壓作用下,觀察到電路中的電流從大到小隨時(shí)間衰減,最終穩(wěn)定於某一數(shù)值,稱為“吸收現(xiàn)象”介質(zhì)乾燥和嘲濕,吸收現(xiàn)象不一樣,據(jù)此可判斷絕緣性能的好壞.三.電介質(zhì)的損耗1.損耗的形式(1).電導(dǎo)損耗由洩漏電流引起的損耗.交直流下都存在.(2).極化損耗由偶極子與夾層極化引起,交流電壓下極明顯(3).游離損耗指氣體間隙的電暈放電以及液固體介質(zhì)內(nèi)部氣泡中局部放電所造成的損耗.2.用介質(zhì)損耗角的正切tgδ來(lái)表示介損的意義

在交流電壓作用下,由於存在三種形式的損耗,需引入一個(gè)新的物理量來(lái)表徵介損的特性.經(jīng)推導(dǎo),介質(zhì)損耗P為

經(jīng)推導(dǎo),介質(zhì)損耗P為由於:(1).P值與試驗(yàn)電壓U的高低等因素有關(guān);(2).tgδ是與電壓、頻率、絕緣尺寸無(wú)關(guān)的量，而僅取決於電介質(zhì)的損耗特性。

(3)tgδ可以用高壓電橋等儀器直接測(cè)量.所以表徵介損用介質(zhì)損失角的正切tgδ來(lái)表示,而不是用有功損耗P來(lái)表示.3.影響tgδ的因素（1）溫度的影響（2）頻率的影響（3）電壓的影響在電場(chǎng)強(qiáng)度不很高時(shí)，tgδ不變；在電場(chǎng)強(qiáng)度較高時(shí)，tgδ隨電場(chǎng)強(qiáng)度升高而迅速增大四.液體電介質(zhì)的擊穿特性1.“小橋”理論(即:“氣泡”擊穿理論)變壓器油的擊穿主要原因,在於雜質(zhì)的影響,而雜質(zhì)是水分、受潮的纖維和被游離了的氣泡等構(gòu)成，它們?cè)陔妶?chǎng)的作用下，在電極間逐漸排列成為小橋，從而導(dǎo)致?lián)舸?.影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素（1）自身品質(zhì)因素：雜質(zhì)的多少（含水量、纖維量、氣量）通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)油杯中變壓器油的工頻擊穿電壓來(lái)衡量油的品質(zhì)（2）溫度（3）電壓作用時(shí)間加壓後短至幾個(gè)微秒時(shí)，表現(xiàn)為電擊穿，擊穿電壓很高當(dāng)電壓作用時(shí)間大於毫秒級(jí)時(shí)，表現(xiàn)為熱擊穿，擊穿電壓隨作用時(shí)間增加而降低（4）電場(chǎng)均勻程度電場(chǎng)愈均勻，雜質(zhì)對(duì)擊穿電壓的影響愈大分散性也愈大，擊穿電壓也愈高5.提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的措施（1）過(guò)濾（2）防潮（3）脫氣（4）覆蓋層（5）絕緣層（6）屏障五.固體電介質(zhì)的擊穿1.擊穿形式(1).電擊穿(2).熱擊穿(3).電化學(xué)擊穿2.影響因素(1).電壓作用時(shí)間(2).電場(chǎng)均勻程度與介質(zhì)厚度(3).電壓種類(4).電壓作用的累積效應(yīng)(5).受潮3.提高擊穿電壓的措施(1).改進(jìn)製造工藝:盡可能清除介質(zhì)中的雜質(zhì),可以通過(guò)精選材料、改善工藝、真空乾燥、加強(qiáng)浸漬等方法。(2).改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì):盡可能使電場(chǎng)均勻(3).改善運(yùn)行條件:注意防潮、塵汙，加強(qiáng)散熱冷卻變壓器排風(fēng)散熱六.電介質(zhì)的老化老化的主要形式：電老化和熱老化絕緣材料的耐熱等級(jí)七.描寫(xiě)電介質(zhì)電性能的四個(gè)物理量與對(duì)應(yīng)的四個(gè)物理現(xiàn)象1.電介質(zhì)的極化相對(duì)介電係數(shù)2.電介質(zhì)的電導(dǎo)電導(dǎo)率γ3.電介質(zhì)的損耗介質(zhì)損失角正切tgδ4.電介質(zhì)的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度E第三章電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)絕緣中的缺陷可分為兩類:一類是局部性或集中性的缺陷另一類是整體性或分佈性的缺陷:整體絕緣老化、變質(zhì)、受潮、絕緣性能下降試驗(yàn)也可分成兩大類：一類是非破壞性試驗(yàn)另一類是耐壓試驗(yàn)一.絕緣電阻和吸收比測(cè)量(一).絕緣電阻的測(cè)量1.兆歐表的工作原理2.作用能發(fā)現(xiàn)絕緣受潮或有集中性的導(dǎo)電通道3.接線4.方法規(guī)定以加電壓後60秒測(cè)得的數(shù)值為該試品的絕緣電阻值.5.注意事項(xiàng)(1)先拆除被試品的電源和對(duì)外一切連線,將其接地並放電(2)待手搖發(fā)電機(jī)穩(wěn)定以後,再將兩端子接在試品上(3)60秒後再讀數(shù)(4)對(duì)大容量試品,測(cè)好以後先斷兩端子接線,後停手搖發(fā)電機(jī)(5)注意溫度和濕度的較正(二).吸收比的測(cè)量1.吸收比k

吸收比大小可反映絕緣乾燥或受潮k值大(大於或等於1.3)絕緣良好,吸收現(xiàn)象明顯;反之,絕緣受潮,吸收現(xiàn)象不明顯2.方法按測(cè)絕緣電阻的方法測(cè)15秒和60秒時(shí)的電阻再按公式可求得k二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量1.作用能有效地測(cè)出絕緣受潮、老化等分布性缺陷。對(duì)集中性缺陷不靈敏,體積越大也越不靈敏2.接線方法3.使用方法

調(diào)節(jié)R3、C4，使電橋平衡，即檢流計(jì)中的電流為零tgδ=C4(μF)4.注意事項(xiàng)a.電橋本體必須加以遮罩b.被試品和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)損電容器連到電橋本體的引線也要使用遮罩導(dǎo)線5.誤差分析6.消除干擾措施a.儘量遠(yuǎn)離干擾源或加設(shè)遮罩b.採(cǎi)用移相電源c.採(cǎi)用倒相法4.注意事項(xiàng)(1)電橋本體接地良好(2)反接法時(shí),三根引線處?kù)陡邏?必須懸空(3)能分開(kāi)測(cè)的試品儘量分開(kāi)測(cè)(4)應(yīng)保持試品表面乾燥(5)試品設(shè)備有繞阻時(shí),應(yīng)首尾短接起來(lái)三.局部放電的測(cè)量1.作用能測(cè)出絕緣內(nèi)部是否存在氣泡、空隙、雜質(zhì)等缺陷2.測(cè)量原理3.測(cè)量回路4.注意事項(xiàng)(1)試品的絕緣表面應(yīng)清潔乾燥(2)儘量避免外界的干擾源(3)測(cè)試設(shè)備的地線應(yīng)連成一體,高壓引線應(yīng)遠(yuǎn)離地線(4)試品相連的線要短,周圍物體應(yīng)良好接地四.工頻交流耐壓試驗(yàn)1.作用：能確定電氣設(shè)備絕緣的耐受水準(zhǔn)2.接線及設(shè)備單相接觸式調(diào)壓器各種接觸式調(diào)壓器試驗(yàn)變壓器球隙測(cè)量器保護(hù)電阻3.工頻試驗(yàn)變壓器(1).工頻試驗(yàn)變壓器與電力變壓器的比較工頻試驗(yàn)變壓器電力變壓器

試驗(yàn)變壓器與電力變壓器的比較

試驗(yàn)變壓器電力變壓器電壓等級(jí)更高、容量不大，僅單相電壓等級(jí)高、容量大，分單相、三相工作在電容性負(fù)荷下工作在電感性負(fù)荷下允許發(fā)生短時(shí)短路不允許發(fā)生短路工作時(shí)間短工作時(shí)間長(zhǎng)漏磁通較大漏磁通較小溫度比較低、無(wú)散熱要求溫度比較高、有散熱要求絕緣裕度小絕緣裕度大(2)串接式工頻試驗(yàn)變壓器n級(jí)串接裝置容量的利用係數(shù)移卷調(diào)壓器4.移卷式調(diào)壓器調(diào)壓原理電容效應(yīng)5.測(cè)量測(cè)量方法(1)低壓側(cè)測(cè)量(2)高電側(cè)測(cè)量a.用靜電電壓表測(cè)量工頻電壓的有效值b.用球隙進(jìn)行測(cè)量工頻電壓的幅值c.用電容分壓器配用低壓儀錶d.用電壓互感器測(cè)量10kv電壓互感器五.直流洩漏電流的測(cè)量1.洩漏電流測(cè)量的特點(diǎn)（1）能更有效地發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷（2）在試驗(yàn)升壓過(guò)程中，可以隨時(shí)監(jiān)視微安表指示，瞭解絕緣情況2.直流洩漏試驗(yàn)接線(1)被試品不接地(2)被試品一極接地3.試驗(yàn)方法被試品額定電壓35kv及以下施加10—30kv直流電壓被試品額定電壓110kv及以上施加40kv直流電壓試驗(yàn)時(shí)按每級(jí)0.5倍試驗(yàn)電壓分階段升高每階段停留1min，讀微安表讀數(shù)即為洩漏電流繪製洩漏電流與加壓時(shí)間、洩漏電流與試驗(yàn)電壓關(guān)係曲線後進(jìn)行分析4.微安表的保護(hù)六.直流耐壓試驗(yàn)1.方法與測(cè)量直流洩漏電流一致，但它是檢查絕緣情況，試驗(yàn)電壓較低2.直流高壓的獲得3.直流高壓的測(cè)量七、衝擊高壓試驗(yàn)1.作用

用來(lái)檢驗(yàn)高壓電氣設(shè)備在雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓作用下的絕緣性能和保護(hù)性能2.衝擊電壓發(fā)生器的基本回路3.回路元件與輸出衝擊電壓波形的關(guān)係4.多級(jí)衝擊電壓發(fā)生器的基本電路5.測(cè)量方法（1）測(cè)量球隙（2）分壓器—峰值電壓表（3）分壓器—示波器

第四章

線路和繞組的波過(guò)程過(guò)電壓的概念超過(guò)額定的最高運(yùn)行電壓稱為過(guò)電壓過(guò)電壓大氣過(guò)電壓內(nèi)部過(guò)電壓直擊雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓操作過(guò)電壓諧振過(guò)電壓一.波過(guò)程的一些物理概念1.什麼是波過(guò)程2.波是怎樣沿著導(dǎo)線傳佈的3.波阻抗5.波速二.波動(dòng)方程線路上點(diǎn)在時(shí)間的電壓和電流的波動(dòng)方程波動(dòng)方程的通解1.波動(dòng)方程通解的物理意義(1).電壓和電流均有兩個(gè)部分組成：前行波和反行波(2).電壓與電流的方向的規(guī)定(3).關(guān)於波阻抗的特點(diǎn)a.表示同一方向電壓波與電流波大小的比值，電磁波通過(guò)Z時(shí)，以電磁波的形式儲(chǔ)存在周圍介質(zhì)中；b.導(dǎo)線上既有前行波又有反行波時(shí)，Z≠U/Ic.Z的數(shù)值與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)三.行波的折射與反射1.折射與反射(1).折射波與反射波電壓波折射係數(shù)電壓波反射係數(shù)與之間的關(guān)係(2).幾種特殊條件下的折、反射波a.線路末端開(kāi)路b.線路末端短路c.線路末端接負(fù)截電阻R2.彼德遜法則要計(jì)算分佈參數(shù)線路上節(jié)點(diǎn)的電壓可用集中參數(shù)等值電路計(jì)算：a.線路波阻抗用數(shù)值相等的集中參數(shù)等值電阻代替b.把線路上的入射電壓波的兩倍作為等值電壓源例題

一變電所母線上接有n條線路，每條線路波阻抗為Z，當(dāng)一條線路落雷，電壓u(t)入侵變電所，求母線上電壓。四.行波通過(guò)串聯(lián)電感和並聯(lián)電容1.通過(guò)串聯(lián)電感回路方程：解得：於是：它有二個(gè)部分組成：一部分是與時(shí)間無(wú)關(guān)的強(qiáng)制分量；另一部分為隨時(shí)間而衰減的自由分量當(dāng)t=0時(shí)

時(shí)通過(guò)電感後折射波的陡度：最大陡度出現(xiàn)在t=0時(shí)：最大空間陡度：折射波電壓、電流隨時(shí)間變化在A點(diǎn)反射波電壓和電流因?yàn)榭傻卯?dāng)t=0此時(shí)波到達(dá)電感瞬間，線上圈首端的電壓將上升到入射波電壓兩倍當(dāng)t→∞此時(shí)時(shí)間很長(zhǎng)以後，達(dá)到穩(wěn)定值反射波電流t=0t→∞反射波電壓、電流隨時(shí)間變化2.通過(guò)並聯(lián)電容回路方程解得：當(dāng)t=0時(shí)：時(shí)：經(jīng)過(guò)並聯(lián)電容時(shí)，折射波的陡度：最大陡度出現(xiàn)在t=0時(shí)：最大空間陡度：折射波電壓、電流隨時(shí)間變化反射波電壓、電流當(dāng)t=0時(shí)當(dāng)t→∞時(shí)反射波電壓、電流隨時(shí)間變化例題：假定發(fā)電機(jī)的波阻抗為800，如果電機(jī)前面與電纜相接，電纜波阻抗為50，波在電機(jī)內(nèi)的傳播速度為，其匝間耐壓為600v，每匝長(zhǎng)度為3m。若沿電纜有100kv的無(wú)限長(zhǎng)直角波入侵，求為保護(hù)發(fā)電機(jī)匝間絕緣所需串聯(lián)的電感或並聯(lián)的電容的數(shù)值。五.行波的多次折、反射1.用網(wǎng)格法計(jì)算波的折、反射2.串聯(lián)三導(dǎo)線典型參數(shù)配合時(shí)波過(guò)程的特點(diǎn)(1).(2).(3).(4).例題：

長(zhǎng)150m的電纜兩端串聯(lián)波阻抗為400的架空線，一無(wú)限長(zhǎng)短形波入侵於架空線上（如圖），已知：波在電纜中的傳播速度為，在架空線中的傳播速度為若以波到達(dá)A點(diǎn)為起算時(shí)間，求：(1).距B點(diǎn)60m處的C點(diǎn)在t=1.5,t=3.5時(shí)的電壓與電流；(2).AB中點(diǎn)D處在時(shí)t=2的電壓與電流；(3)時(shí)間很長(zhǎng)以後，B點(diǎn)的電壓與電流；(4).畫(huà)出B點(diǎn)電壓隨時(shí)間變化曲線

為限制侵入發(fā)電機(jī)的波的陡度，在發(fā)電機(jī)與架空線之間加入一段長(zhǎng)度為300m的電纜，設(shè)架空線、電纜、發(fā)電機(jī)的波阻抗分別為350Ω、50Ω、750Ω，波在電纜和發(fā)電機(jī)中的傳播速度分別為150m/μs和60m/μs，電機(jī)繞組每匝長(zhǎng)3m，匝間耐壓為600v。若沿架空線有一幅值為Uo=100kv的無(wú)限長(zhǎng)矩形波入侵，波傳到A點(diǎn)，作為時(shí)間的起點(diǎn)，如圖所示，試求：（1）經(jīng)過(guò)1μs時(shí)發(fā)電機(jī)上的電壓和電流？（2）經(jīng)過(guò)6.5μs時(shí)發(fā)電機(jī)上的電壓和電流？（3）穩(wěn)定以後，發(fā)電機(jī)上的電壓和電流？（4）為保護(hù)發(fā)電機(jī)的匝間絕緣不損壞，在B點(diǎn)應(yīng)並多大的電容？（5）為保護(hù)發(fā)電機(jī)的匝間絕緣不損壞，電纜長(zhǎng)度至少為多少m？六.行波在平行多導(dǎo)線系統(tǒng)中的傳播1.多導(dǎo)線系統(tǒng)的電壓、電流方程自電位係數(shù)互電位係數(shù)自波阻抗互波阻抗2.耦合係數(shù)k(1)兩導(dǎo)線系統(tǒng)(2)多導(dǎo)線系統(tǒng)七.線路上行波的衰減和變形1.衝擊電暈的形成和特點(diǎn)2.電暈對(duì)導(dǎo)線上波過(guò)程的影響(1).使導(dǎo)線的耦合係數(shù)增大(2).使導(dǎo)線的波阻抗和波速減小(3).使波在傳播過(guò)程中幅值衰減，波形畸變八.變壓器繞組中的波過(guò)程1.簡(jiǎn)化等值電路2.繞組中初始電壓分佈(1).繞組末端接地(2).繞組末端開(kāi)路繞組首端處：u=U0繞組末端處：(3).變壓器的入口電容3.繞組中的穩(wěn)態(tài)電壓分佈(1).繞組末端接地(2).繞組末端開(kāi)路4.三相繞組中的波過(guò)程(1).中性點(diǎn)接地的星形接線(2).中性點(diǎn)不接地的星形接線(3).三角形接線三相同時(shí)進(jìn)波5.衝擊電壓在繞組間的傳遞

第五章雷電及防雷設(shè)備雷電現(xiàn)象一.雷電的電氣參數(shù)1.雷電流i(1).幅值(2).波頭、陡度及波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)衝擊波：鈄角平頂波：等值余弦波：2.雷暴日與雷暴小時(shí)雷暴日：每年中有雷電的日數(shù)雷暴小時(shí)：每年中有雷電的小時(shí)數(shù)3.地面落雷密度和輸電線路落雷次數(shù)地面落雷密度中：每一雷暴日、每平方公里地面遭受雷擊的次數(shù)，以表示輸電線路落雷次數(shù)：N=0.28(b+4h)h：避雷線或?qū)Ь€對(duì)地平均高度b:兩根避雷線之間的距離雷暴日為40二.避雷針和避雷線1.保護(hù)作用的原理

能使雷雲(yún)電場(chǎng)發(fā)生突變，使雷電先導(dǎo)的發(fā)展沿著避雷針的方向發(fā)展，直擊於其上，雷電流通過(guò)避雷針（線）及接地裝置泄入大地而防止避雷針（線）周圍的設(shè)備受到雷擊獨(dú)立避雷針構(gòu)架避雷針消雷器2.保護(hù)範(fàn)圍(1).單支避雷針h:避雷針高度,m被保護(hù)物高度,mP:高度影響係數(shù)(2).兩支等高避雷針a.定出保護(hù)範(fàn)圍上部邊緣最低點(diǎn)ob.二針間被保護(hù)物高度水平面上保護(hù)範(fàn)圍的一側(cè)寬度(3).兩支不等高避雷針(4).多支等高避雷針(5).避雷線例題：

圖示一露天變電所和高為80米的煙囪的位置，在煙囪上裝了一支避雷針，要求確定變電所的防護(hù)情況（變電所構(gòu)架高10米）

為了保護(hù)110kv露天配電裝置，在如圖所示三角形區(qū)域放置三根避雷針，避雷針裝在11米高的門(mén)型架上，內(nèi)部保護(hù)物高為10米，為了使該區(qū)錢免受直擊雷，避雷針應(yīng)多高？若A處有一門(mén)型架其高度為8米，問(wèn)該門(mén)型架是否在保護(hù)範(fàn)圍之內(nèi)？40m45m49mA4.5m123三.避雷器1.基本要求(1).能暫態(tài)動(dòng)作(2).能自行迅速截?cái)喙ゎl續(xù)流工頻續(xù)流:避雷器在衝擊電壓作用後流經(jīng)間隙的工頻電弧(3).具有平直的伏秒特性曲線(4).具有一定的通流容量，其殘壓應(yīng)低於被保護(hù)物的衝擊耐用殘壓：衝擊電壓通過(guò)閥式避雷器時(shí)，在避雷器上產(chǎn)生的最大壓降2.保護(hù)間隙作用原理：當(dāng)雷電侵入波要危及它所保護(hù)的電氣設(shè)備的絕緣時(shí)，間隙首先擊穿，工作母線接地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高，從而保護(hù)了設(shè)備。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、製造方便缺點(diǎn)：伏秒特性曲線比較陡，絕緣配合不理想；間隙動(dòng)作後會(huì)形成截波；熄弧能力低3.排氣式避雷器結(jié)構(gòu)作用原理

當(dāng)排氣式避雷器受到雷電波入侵時(shí)，內(nèi)外間隙同時(shí)擊穿，雷電流經(jīng)間隙流入大地；過(guò)電壓消失後，在工作電壓作用下，流經(jīng)間隙的工頻續(xù)流電弧的高溫使管內(nèi)產(chǎn)氣材料分解出大量氣體，管內(nèi)壓力升高，氣體從開(kāi)口孔噴出，從而使工頻續(xù)流在第一次經(jīng)過(guò)零值時(shí)就熄滅。特點(diǎn)

其熄弧能力與工頻續(xù)流大小有關(guān)，續(xù)流太大，產(chǎn)氣過(guò)多，易使管子炸裂；續(xù)流太小，產(chǎn)氣不足以熄弧，故對(duì)工頻續(xù)流有上下限的規(guī)定。優(yōu)缺點(diǎn)

熄弧能力比保護(hù)間隙要強(qiáng)，但伏秒特性較陡且放電分散性大，且會(huì)形成截波，並受大氣條件影響較大，所只用線上路保護(hù)和變電所進(jìn)線段保護(hù)4.閥式避雷器(1).普通型閥式避雷器a.結(jié)構(gòu)與元件的作用：火花間隙：作用原理：根據(jù)火花間隙的結(jié)構(gòu)，使間隙的放電時(shí)間縮短，由於其伏秒特性曲線平緩，放電分散性也較小，由於火花間隙由若干個(gè)小間隙組合串聯(lián)，易於切斷工頻續(xù)流，且不易重燃。具有分路電阻的火花間隙：為什麼要在間隙兩端並聯(lián)電阻：

由於間隙各電極對(duì)地和對(duì)高壓端有寄生電容存在，使電壓在各間隙上的分佈不均勻，從而使每個(gè)火花間隙的作用得不到充分發(fā)揮，減弱了避雷器的熄弧能力，也降低了工頻放電電壓。作用原理：

在工頻和恢復(fù)電壓作用下，間隙電容的阻抗很大，而分路電阻阻值較小，故間隙上的電壓分佈主要由分路電阻決定，而分路電阻組值相等，使間隙上的電壓分佈均勻，從而提高了熄弧電壓和工頻放電電壓。在衝擊電壓作用下，由於其等值頻率很高，電容的阻抗小於分路電阻，間隙上的電壓分佈取決於電容分佈，由於間隙對(duì)地和瓷套寄生電容存在，使電壓分佈不均勻，其衝擊放電電壓較低，改善了避雷器的性能。非線性電阻α:非線性係數(shù)b.工作原理

系統(tǒng)正常工作時(shí)，間隙將電阻閥片與工作母線隔離，以免由工作電壓在閥片電阻中產(chǎn)生電流使閥片燒壞。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過(guò)電壓且其幅值超過(guò)間隙放電電壓時(shí)，間隙擊穿，衝擊電流通過(guò)閥片流入大地，從而使設(shè)備得到保護(hù)。由於閥片的非線性特性，其電阻在流過(guò)大的衝擊電流時(shí)變得很小，故閥片上產(chǎn)生的殘壓將得到限制，使其低於被保護(hù)設(shè)備的衝擊耐壓，設(shè)備得到保護(hù)；當(dāng)過(guò)電壓消失後，間隙能在工頻續(xù)流第一次過(guò)零時(shí)就將電弧切斷，從而保護(hù)了被保護(hù)設(shè)備。c.電氣參數(shù)(1).額定電壓：避雷器兩端子間允許的最大工頻電壓的有效值(2).滅弧電壓：保證能夠在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過(guò)零值時(shí)滅弧的條件下允許加在避雷器上的最高工頻電壓。滅弧電壓應(yīng)當(dāng)大於避雷器工作母線上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，否則將不能保證續(xù)流滅弧而使閥片燒壞。(3).工頻放電電壓：在工頻電壓下，避雷器將發(fā)生放電的電壓值(4).衝擊放電電壓：指預(yù)放電時(shí)間為1.5-20微秒的衝擊放電電壓(5).殘壓：指雷電流通過(guò)避雷器時(shí)在閥片電阻上產(chǎn)生的壓降(6).保護(hù)比：指避雷器殘壓與滅弧電壓之比保護(hù)比愈小，說(shuō)明殘壓愈低或滅弧電壓愈高，顯示保護(hù)性能愈好。(2).磁吹型閥式避雷器結(jié)構(gòu)原理：5.金屬氧化物（氧化鋅）避雷器(1).氧化鋅閥片的伏安特性(2).金屬氧化物避雷器的特點(diǎn)a.保護(hù)性能好；b.無(wú)續(xù)流和通流容量大c.無(wú)間隙四.接地裝置1.接地與防雷接地(1).接地定義：把設(shè)備與電位參照點(diǎn)的地球作電氣上的連接，使其對(duì)地保持一個(gè)低的電位差。(2).接地的分類：a.工作接地b.保護(hù)接地c.靜電接地d.防雷接地2.衝擊電流流經(jīng)接地裝置入地時(shí)的基本現(xiàn)象R：接地體的接地電阻u：接地點(diǎn)電位i:接地電流U=Ri(1).土壤中的電位分佈(2).土壤中的電場(chǎng)強(qiáng)度Eδ：衝擊電流在土壤中的密度ρ：土壤電阻率(3).接地裝置的電感效應(yīng)及利用率接地裝置的衝擊係數(shù)：衝擊接地電阻：工頻接地電阻3.接地電阻估算公式(1).單個(gè)垂直接地體的工頻接地電阻ΩL>>d(2).水準(zhǔn)接地體的工頻接地電阻(3).鋼筋混凝土的自然接地電阻(4).n根等長(zhǎng)水準(zhǔn)放射形接地體組成的接線裝置每根水準(zhǔn)放射形接地體的衝擊接地電阻衝擊利用係數(shù)(5).由水準(zhǔn)接地體連接的n根垂直接地體組成的接地網(wǎng)裝置(6).發(fā)電廠和變電所的接地裝置L:接地體總長(zhǎng)度S:接地網(wǎng)的總面積第六章輸電線路的防雷保護(hù)衡量輸電線路防雷性能的兩個(gè)指標(biāo)：耐雷水準(zhǔn)：雷擊線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值雷擊跳閘率：每100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)一.輸電線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓1.感應(yīng)過(guò)電壓的計(jì)算(1).導(dǎo)線上方無(wú)避雷線S:雷擊點(diǎn)與線路的垂直距離I:雷電流幅值:導(dǎo)線懸掛的平均高度(2).導(dǎo)線上方掛有避雷線(3).雷擊線路桿塔時(shí)，導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓無(wú)避雷線：有避雷線：二.輸電線路的直擊雷過(guò)電壓和耐雷水準(zhǔn)1.雷擊桿塔塔頂雷電流的分佈等值電路圖流經(jīng)桿塔的電流β：分流係數(shù)塔頂電位橫坦高度處桿塔電位的幅值導(dǎo)線電位的幅值線路絕緣上的電壓幅值耐雷水準(zhǔn)2.雷擊避雷線檔距中央雷電流的分佈雷擊點(diǎn)A的電壓雷擊點(diǎn)的最高電位雷擊處避雷線與導(dǎo)線間的空氣隙S上承受最大電壓不會(huì)出現(xiàn)擊穿的經(jīng)驗(yàn)公式3.雷繞過(guò)避雷線擊於導(dǎo)線或直接擊於導(dǎo)線等值電路圖雷擊點(diǎn)的電壓或耐雷水準(zhǔn)三.輸電線路的雷擊跳閘率1.建弧率中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)：中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)：2.有避雷線線路雷擊跳閘率的計(jì)算雷擊桿塔時(shí)的跳閘率繞擊跳閘率繞擊率對(duì)平原地區(qū)對(duì)地區(qū)輸電線路雷擊跳閘率例題四.輸電線路的防雷措施1.架設(shè)避雷線作用：防止雷直擊於導(dǎo)線；對(duì)雷電流有分流作用，使塔頂電位下降；對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，降低雷擊桿塔時(shí)絕緣子串上電壓；對(duì)導(dǎo)線有遮罩作用，可降低導(dǎo)線上感應(yīng)電壓330kv及以上：全線架設(shè)雙避雷線α在20度左右220kv：宜全線架設(shè)雙避雷線α在20度左右110kv：一般全線架設(shè)避雷線35kv及以下：一般不沿全線架設(shè)避雷線

α取20到30度之間2.降低桿塔接地電阻3.架設(shè)耦合地線作用：增加避雷線與導(dǎo)線間的耦合以降低絕緣子串上的電壓；增加對(duì)雷電流的分流作用4.採(cǎi)用不平衡絕緣方式5.採(cǎi)用消弧線圈接地方式6.裝設(shè)自動(dòng)重合閘7.裝避雷器8.加強(qiáng)絕緣第七章

發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)發(fā)電廠、變電所遭受雷害的兩個(gè)方面：一是雷直擊於發(fā)電廠、變電所二是雷擊輸電線後產(chǎn)生的雷電波侵入發(fā)電廠、變電所一.發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù)1.獨(dú)立避雷針適用範(fàn)圍：35kv及以下變電所示意圖高為h的避雷針受雷擊時(shí)出現(xiàn)的電位：避雷針的接地裝置上出現(xiàn)的電位?。红妒牵?/p>

為防止避雷針與被保護(hù)的配電構(gòu)架或設(shè)備之間空氣間隙被擊穿而造成反擊事故，若取空氣的平均耐壓強(qiáng)度為500kv/m，則一般情況下：

為防止避雷針接地裝置和被保護(hù)設(shè)備接地裝置之間土壤中的間隙被擊穿，取土壤的平均耐電強(qiáng)度為300kv/m，則一般情況下：2.構(gòu)架避雷針適用範(fàn)圍：110kv及以上變電所注意事項(xiàng)：a.為確保變電站中最重要而絕緣較弱的主變壓器的絕緣免受反擊的威脅，要求在裝置避雷針的構(gòu)架附近埋設(shè)輔助集中接地裝置，且避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)到變壓器接地線到主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的距離不得小於15米；b.在變壓器的門(mén)型構(gòu)架上，不允許裝避雷針線路終端桿塔上的避雷線能否與變電所構(gòu)架相連的問(wèn)題：110kv及以上可以相連，若ρ>1000Ω·m應(yīng)加集中接地裝置35—60kv當(dāng)ρ<=500Ω·m允許相連，但應(yīng)加集中接地裝置當(dāng)ρ>500Ω·m不允許相連二.變電所的侵入波保護(hù)1.閥式避雷器的保護(hù)作用分析(1).變壓器與避雷器之間的距離為零接線圖動(dòng)作前等值電路動(dòng)作後等值電路列出方程：用圖解法求解避雷器電壓有兩個(gè)峰值：分析避雷器衝擊放電電壓，由於閥式避雷器的伏的特性較平，可認(rèn)為是一個(gè)定值避雷器最高的殘壓，由於流經(jīng)避雷器的雷電流一般不超過(guò)5kA，因此其值取為5kA下的殘壓(2).變壓器和避雷器之間有一定的電器距離接線圖分析用圖避雷器上的電壓變壓器上的電壓波形變壓器承受雷電波能力變電所中變壓器距避雷器的最大允許電氣距離三.變電所的進(jìn)線段保護(hù)保護(hù)目的：為使變電所內(nèi)避雷器能可靠地保護(hù)電氣設(shè)備，限制流經(jīng)避雷器的電流幅值不超過(guò)5kv、限制侵入波陡度α不超過(guò)一定的允許值1.進(jìn)線段首端落雷，流經(jīng)避雷器電流的計(jì)算計(jì)算條件：進(jìn)線段1---2公里雷電侵入波最大幅值為線路絕緣50%衝擊閃絡(luò)電壓原理接線和等值電路圖計(jì)算方程：2.進(jìn)入變電所的雷電波陡度α的計(jì)算陡度化為kv/m單位3.35kv及以上變電所的進(jìn)線段保護(hù)四.變電器防雷保護(hù)的幾個(gè)具體問(wèn)題1.三繞組變壓器的防雷保護(hù)措施：在低壓繞組三相出線上加裝閥式避雷器2.自耦變壓器的防雷保護(hù)(1).高、低壓繞組運(yùn)行，中壓開(kāi)路線路圖電壓分佈圖(2).中、低壓繞組運(yùn)行，高壓開(kāi)路電壓分佈圖安裝避雷器的自耦變壓器3.變壓器中性點(diǎn)保護(hù)(1).中性點(diǎn)絕緣水準(zhǔn)全絕緣分級(jí)絕緣60kv及以下110kv及以上(2).不同電壓等級(jí)的中性點(diǎn)保護(hù)60kv及以下的電網(wǎng)中的變壓器一般不需要保護(hù)多雷地區(qū)或裝有消弧線圈的變壓器：宜在中性點(diǎn)加裝避雷器110kv及以上電網(wǎng)中變壓器變壓器中性點(diǎn)宜選金屬氧化物避雷器五.旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)1.旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)特點(diǎn)(1).旋轉(zhuǎn)電機(jī)主絕緣的衝擊耐壓值遠(yuǎn)低於同級(jí)變壓器的衝擊耐壓值(2).運(yùn)行中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)主絕緣更低於出廠時(shí)的核定值(3).保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的磁吹避雷器的保護(hù)性能與電機(jī)絕緣水準(zhǔn)的配合裕度很小(4).由於電機(jī)繞組匝間電容較小，要求來(lái)波陡度較小(5).電機(jī)繞組中性點(diǎn)一般不接地，當(dāng)侵入波入侵時(shí)，會(huì)引起中性點(diǎn)電壓升高由此特點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)（直配電機(jī)）的防雷保護(hù)應(yīng)包括：主絕緣、匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)2.直配電機(jī)的防雷措施(1).避雷器保護(hù)功能：降低侵入波幅值(2).電容器保護(hù)功能：限制侵入波陡度α和降低感應(yīng)雷過(guò)電壓(3).電纜段保護(hù)（進(jìn)線段保護(hù)）功能：限制流經(jīng)FCD型避雷器中的雷電流使之小於3kA(4).電抗器保護(hù)功能：在雷電波侵入時(shí)抬高首端衝擊電壓，使安裝在電纜首端的避雷器放電保護(hù)接線圖使用排氣式避雷器FE使用FS型避雷器笫八章電力系統(tǒng)的工頻過(guò)電壓一.過(guò)電壓的分類過(guò)電壓大氣過(guò)電壓內(nèi)部過(guò)電壓操作過(guò)電壓暫時(shí)過(guò)電壓暫時(shí)過(guò)電壓包括諧振過(guò)電壓及工頻過(guò)電壓二、工頻過(guò)電壓1、定義在正?；蚬收蠒r(shí)，電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)的幅值超過(guò)最大工作相電壓、頻率為工頻（50Hz）的過(guò)電壓稱為工頻過(guò)電壓2、特點(diǎn)（1)它的大小會(huì)直接影響操作過(guò)電壓的實(shí)際幅值（2）它的大小會(huì)影響保護(hù)電器的工作條件和保護(hù)效果（3）持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備絕緣及其運(yùn)行性能有重大影響3、分析結(jié)論（1）工頻過(guò)電壓就其過(guò)電壓倍數(shù)的大小來(lái)講，對(duì)系統(tǒng)中正常絕緣的電氣設(shè)備一般不夠成危險(xiǎn)（2）對(duì)於超高壓系統(tǒng)，決定電氣設(shè)備的絕緣水準(zhǔn)將起愈來(lái)愈大的作用三、空載線路電容效應(yīng)引起的工頻過(guò)電壓1、線路較短時(shí)（1）等值電路圖和相量圖從相量圖看出：由於空載線路的電容效應(yīng)，空載線路末端電壓較線路首端電壓有較大的升高2、線路較長(zhǎng)時(shí)（1）等值電路圖（2）線路距末端X處電壓分佈線路末端電壓最高線路長(zhǎng)度L越長(zhǎng)，末端電壓升得越高。但由於受線路電阻和電暈損耗的限制，一般不會(huì)超過(guò)2.9倍（4）沿線電壓分佈（5）工頻電壓及其影響因素a.與電源容量有關(guān)，電源容量越小工頻電壓升高越嚴(yán)重b.通過(guò)補(bǔ)償電容電流，可削弱電容效應(yīng)以降低工頻過(guò)電壓笫九章操作過(guò)電壓一、一般特徵1、持續(xù)時(shí)間比較短2、其幅值與系統(tǒng)相電壓幅值有一定倍數(shù)關(guān)係3、其幅值與系統(tǒng)的各種因素有關(guān)，有強(qiáng)烈的統(tǒng)計(jì)性4、依據(jù)系統(tǒng)的電壓等級(jí)不同，顯示重要性也不同5、在超高壓系統(tǒng)中，它是決定系統(tǒng)絕緣水準(zhǔn)依據(jù)之一二、間隙電弧接地過(guò)電壓1、產(chǎn)生原因

在中心點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)一相發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)的電弧熄滅和重燃（稱之為間隙性電?。┮痣姶艜簯B(tài)的振盪過(guò)渡過(guò)程而引起的過(guò)電壓。（稱之為間隙電弧接地過(guò)電壓）2.單相接地電路圖及相量圖3、分析注意幾點(diǎn)（1）應(yīng)假設(shè)某故障相達(dá)到最大值時(shí)電弧接地，這是最嚴(yán)重情況（2）掌握某一狀態(tài)、某一時(shí)間下電壓初始值、穩(wěn)態(tài)值（3）過(guò)電壓的最大幅值可用下麵公式估算過(guò)電壓幅值=穩(wěn)態(tài)值+（穩(wěn)態(tài)值-初始值）4、影響因素（1）電弧熄滅與重燃時(shí)的相位（2）系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)（3）中性點(diǎn)接地方式5、限制措施：中性點(diǎn)安裝消弧線圈6、消弧線圈及其對(duì)限制電弧接地過(guò)電壓的作用（1）消弧線圈

是一個(gè)鐵芯有氣隙的消弧線圈，它接在中性點(diǎn)與地之間(2)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地後的電路圖及相量圖（3）作用

當(dāng)故障相接地，非故障相電流應(yīng)包括原先通過(guò)的電容電流加上流過(guò)消弧線圈上電流，兩者相位反向，使接地點(diǎn)電流（稱經(jīng)消弧線圈補(bǔ)償後的殘流）減少到足夠少，使接地電弧很快熄滅且不易重燃。（4）消弧線圈的補(bǔ)償度

是消弧線圈電感電流補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)地電容電流的百分?jǐn)?shù)有三種運(yùn)行狀態(tài)：欠補(bǔ)償全補(bǔ)償過(guò)補(bǔ)償三、空載線路分閘過(guò)電壓1、產(chǎn)生原