高电压与绝缘论文

高电压与绝缘实验

一、 实验目的

1、 参观高电压与绝缘实验室，认识各种高压设备。 2、 观察液体击穿实验，更深入的理解小桥理论。

3、 通过棒-板间隙放电和球间隙放电实验，全面深刻的理解气体介质的击穿特性。

二、 实验原理

工程用变压器油属于不纯净的液体介质，油中常含有气体、水分以及各种聚合物。这些杂质的介电常数和电导与油本身的相应参数不相同，这就必然会在这些杂质附近造成局部强电场。在电场力的作用下，这些杂质很容易沿电场方向极化定向，并排列成杂质“小桥”，如果杂质“小桥”贯穿于两电极之间，由于组成“小桥”的纤维和水分的电导大，发热增加，促使水分汽化，形成气泡小桥连通两级，导致油的击穿。由于这种击穿依赖于“小桥”的形成，所以也称此为解释变压器油热击穿的所谓“小桥”理论。

球间隙电场是典型的稍不均匀电场实例。球隙的工频击穿电压通常是指工频电压的峰值电压。

棒-板间隙电场是典型的极不均匀电场。由于极性效应，在工频交流电压下，棒-板间隙的击穿电压总是发生在棒极为正极性的半周期的峰值电压附近。

三、 实验内容

1、 参观高电压与绝缘实验室。

进入实验大厅，第一个感觉就是高压实验室跟别的实验室不同。实验大厅十分高大空旷，设备很大，数量却不多。这是因为

高电压结课论文

高电

变电站高压开关柜接点温

度在线监测系统研究

课程名称：高电压技术

任课教师：高金兰

所在学院：信息技术学院

专 业：电气工程及其自动化

班 级：电气08-4

学生姓名：吴亭

学 号：20084073413

中国·大庆

2011 年 12 月

高电压结课论文

变电站高压开关柜接点温度在线监测系统

研究

摘要：

在高电压电气设备的故障中，发热造成停电的问题，时有发生。因此，对高压电气设备实施在线温度监测已成为电力系统中电气设备安全运行所急需解决的问题。为了解决这个问题，本文从监控系统用户需求与功能分析入手，结合当前飞速发展的光纤传感技术、计算机软件技术、硬件技术、自动控制技术和通讯技术，开发了一套高压开关柜接点温度在线监测系统。本系统针对当前电力系统的实际情况及需要提出了一种简单可行的新测温方法：光纤温度传感器：它具有不受电磁干扰、安全可靠、结构简单、成本低、安装方便等优点。硬件采用新型C8051芯片。

通过实验结果表明本系统实现了接点温度在线监测、显示、报警等功能，且具有较好的扩展性和维护性，可以稳定、可靠的运行。

关键词：光纤温度传感器，高压开关柜，在线监测，C8051,双金属片

高电压结课论文

目录

前言 ................

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北交《高电压与绝缘技术》在线作业二

一、单选题（共 10 道试题，共 30 分。）

1. 绕击率与避雷线对边相导线的保护角、杆塔高度的关系是（） . 与保护角成正比，与杆塔高度成正比 . 与保护角成正比，与杆塔高度成反比 . 与保护角成反比，与杆塔高度成正比 . 与保护角成反比，与杆塔高度成反比 正确答案：

2. 提高线路的耐雷水平和减少反击概率的主要措施是（） . 降低杆塔接地电阻 . 提高杆塔接地电阻 . 降低系统负荷 . 提高系统负荷 正确答案：

3. 减少绝缘介质的介电常数可以（）电缆中电磁波的传播速度。 . 降低 . 提高 . 不改变 . 不一定 正确答案：

4. 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生电离的形式称为（） . 碰撞电离 . 光电离 . 热电离 . 表面电离 正确答案：

5. 随着输电线路长度的增加线路的波阻抗将（） . 不变 . 增大 . 减小

. 可能增大也可能减小 正确答案：

6. 稍不均匀电场中不可能存在稳定的电晕放电，一旦出现局部放电，即导致整个气隙的击穿，它的冲击系数（）

实验四绝缘子串电压分布的测量

一、实验目的

1．验证绝缘子串电压分布不均匀现象；

2．了解改善绝缘子串电压分布的措施；

3．掌握绝缘子串电压分布的测量方法。

二、实验内容

1. 用“小球法”测量绝缘子串在无均压环时的电压分布；

2. 用“小球法”测量绝缘子串装有均压环时的电压分布。

（不同电压等级线路绝缘子串的绝缘子（以X-4.5为例）片数：≥14片/220kV；≥8片/110kV；≥4片/35kV。X-4.5绝缘子单片耐压强度为56kV。可根据各学校实验室现实情况，选取合适的绝缘子片数及小球（直径可选0.3-0.5cm）间距。）

三、理论概述

在交流电压作用下，绝缘子串可以等效为电容的串联，由于杂散电容的存在且分布不均衡，使得各片绝缘子上流过的电容电流不相等，因而电压分布不均匀。绝缘子串上绝缘子片数量越多，电压分布越不均匀。

通常当表面比较清洁时，绝缘本身的电容和杂散电容决定了这一电压分布，而当表面因污染而绝缘电阻下降时，则电压分布主要决定于表面的电导。如果绝缘中某一部分因损坏而绝缘电阻急剧下降，则表明电压分布会有明显的改变。因此测量绝缘表面的电压分布可以发现绝缘子绝缘的缺陷。

四、实验接线与实验方法

将一间隙距离固定不变的小球间隙S依次挂接在绝缘子串各片绝缘子片的

第一章：电介质的基本电气特性

1、电介质的极化：在外加电场作用下，电介质中的正负电荷将沿着电场方向做有限的位移或者转向，形成力矩，这种现象叫做电介质的极化。 2、极化的基本形式：

（1）电子式极化（这个过程主要是由电子在电场作用下的位移所造成，故称为电子式极化）。其特点：电子式极化存在于所有电介质中；由于电子异常轻小，因此电子式极化所需时间极短，其极化响应速度最快，通常相当于紫外线的频率范围；电子式极化具有弹性；电子式极化消耗的能量可以忽略不计，因此称之为“无损极化”。 （2）离子式极化

在离子式结构的电介质中，当有外电场作用时，则除了促使各个离子内部产生电子式极化之外，还将产生正负离子的相对位移，使正负离子按照电厂的方向进行有序排列，形成极化，这种极化称为离子式极化。

其特点：不受频率影响，可在所有频率范围内发生；极化是弹性的；消耗的能量亦可忽略不计。

（3）偶极子式极化。在极性分子结构的电介质中，当有外电场作用时，偶极子受到电场力的作用而转向电场的方向，这种极化被称为偶极子式极化，或转向极化。

其特点：为有损极化，而且极化时间也较长；受频率影响很大，频率增加，εr减小；温度对极性电介质的εr 也有很大影响，在

课程代码：02653

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.流注理论未考虑( B )的现象。

A.碰撞游离 B.表面游离

C.光游离 D.电荷畸变电场 2.先导通道的形成是以( C )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 3.极化时间最短的是( A )

A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化

4.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( D ) A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性

5.介质损

高电压作业

65090414 杨彪

绪论、第一章

1.为什么长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强？

答：短间隙击穿只存在电子崩和流注形式。而长间隙击穿则存在新的放电形式——先到放电。长间隙在击穿过程中形成了先导通道，其形成过程为正流注通道mk中的点子被阳极吸引，当电子浓度足够高时，即有足够的电流时，流注通道中就开始热电离。热电离引起了通道中带电质点浓度的进一步增大，即引起了电导的增加和电流的继续加大。于是，流注通道变成了有高电导的等离子通道——先导mk。这时在先导通道mk的头部又产生了新的流注nm，于是先到不断向前推进。先导具有高电导，相当于从电极伸出的导电棒，它保证在其端部有高的场强，因此就容易形成新的流注。因而由于先导的存在，长间隙击穿比短间隙击穿更易发生，因此长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强。

2. 简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。 答：汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。

前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高

气压、长间隙的条件下。 不同点：

（1）放电外形 流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论，气体放电应在

整个间隙中

《高电压技术》综合复习资料

一、填空题

1、巴申定律的内容是

___________________________________________________________________

2、对于不均匀电场，电场的极性取决于_______________________电极的电位符号；如果两个电极的几个尺寸相同，极性取决于_________________________电极的电位。

3、污闪的发展阶段大体可以分为________________、________________、________________、____________________________四个阶段。

4、介质在电压下的能量损耗有两种，分别是___________________和___________________。 5、固体介质表面的放电分为四个阶段，分别是：____________________、____________________、____________________、____________________。

6、通常用_______________________作为综合反映电介质损耗特性优劣的一个指标。 7、电介质的损耗分为两种，

《高电压技术》复习

一.气体的绝缘强度

了解气体放电的一般现象和概念；理解持续电压作用下均匀电场气体放电理论、不均匀电场中的气体放电特性；理解冲击电压下的气体放电特性；了解大气条件对气隙击穿电压的影响，掌握提高气隙击穿电压的具体措施。

1.基本概念

自持放电:不需其它任何外加电离因素而仅由电场的作用就能维持的放电称 为自持放电。

非自持放电:必须借助外加电离因素才能维持的放电则称之为非自持放电。 电晕放电:当所加电压达到某一临界值时，在靠近两个球极的表面出现蓝紫色的晕头，并发出“咝咝”的响声，这种局部放电现象称为电晕放电。

极性效应：在极不均匀电场中，高场强电极的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同，以及间隙击穿电压的不同，称为极性效应。

50%冲击击穿电压（U50%）：用间隙击穿概率为50％的电压值来反映间隙的耐受冲击电压的特性。

汤逊放电理论和流柱理论的异同以及各自的适用范围：

汤逊放电理论：当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰

撞游离形成电子崩，则到达阳极并进入阳极的电子数为eas个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s为

题 型

基本概念题（2×5=10分） 理论简答题（7×5=35分） 实验案例题（8+7=15分） 分析与综述题（2×10=20分） 计算与设计题B（2×10=20分）

分值会略有调整

高电压工程复习大纲

各章习题 绪论

基本概念：高电压技术 基本知识 1．高电压范围；

2．促使输电线路电压等级提高的直接动力； 绪论 10波阻抗 3．高电压、高场强下的绝缘问题、电磁环境问题； 4．高电压试验所面临的问题； 5．过电压防护问题研究的问题； 6. 高电压下的特殊现象及其应用。 1-4章 基本概念

火花放电、电子崩、自持放电、电离系数、γ过程、等离子体、极性效应、电晕放电、伏秒特性、细线效应、50%放电电压、冲击系数、极化、极化系数、tanδ、放电时延、等值盐密法、电介质、介电常数、介质损耗、绝缘子、沿面放电、滑闪放电、闪烙电压、污闪 基本理论

汤逊理论、巴申定律、流注理论、长间隙放电 问题

1汤逊理论与巴申定律的自持放电条件及汤逊理论适用范围；随着δd的变化，放电过程由汤逊放电转为流注放电，流注理论对放电现象的解释。 2．气体放电的主要形式；

3．电极空间带电质点产生的主要方式； 4