2025年高电压技术核心考点精粹与备考攻略

•为何要有高电压提高输送容量，减少线路损耗，减少工程投资，提高单位走廊输电能力，节省走廊面积，改善电网构造，减少短路电流，加强联网能力•电介质在其中可建立稳定电场而几乎没有电流通过的物质•极化在外电场作用下，电介质内部产生宏观不为零的电偶极矩•电介质极化的四种基本类型电子位移极化，离子位移极化，转向极化，空间电荷极化•介电常数用来衡量绝缘体储存电能的能力，代表电介质的极化程度（对电荷的束缚能力）•液体/介质的相对介电常数影响原因（频率）频率较低时，偶极分子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，靠近直流状况下的；频率超过临界值，偶极分子转向£d跟不上电场的变化，介电常数开始减小，介电常数最终靠近于仅由电子位移极化引起的介电常数£Zo•电介质的电导与金属的电导有本质上的区别金属电导是由金属中固有存在的自由电子导致的电介质的电导是带电质点在电场作用下移动导致的气体由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而导致的液体分子发生化学分解形成的带点质点沿电场方向移动而导致的固体分子发生热离解形成的带电质点沿电场方向移动而导致的•介质损耗在电场作用下，电介质由于电导引起的损耗和有损极化损耗，总称为介质损耗•电介质的等效电路电容支路由真空和无损极化所引起的电流为纯容性/阻容支路由有损极化所引起的电流分为有功和容性无功两部分/纯阻支路由漏导引起的电流，为纯阻性的•介质损耗因数的意义若过大会引起严重发热，使材料劣化，甚至也许导致tgb tg6热击穿/用于冲击测量的连接电缆，规定必须小，否则会影响到测量精度/用做tgb绝缘材料的介质，但愿在其他场所，可运用引起的介质发热，如电瓷泥胚的tg5tgbo阴干/在绝缘试验中，的测量是一项基本测量项目tg6•鼓励电子从近轨道向远轨道跃迁时，需要一定能量，这个过程叫鼓励•电离当外界予以的能量很大时，电子可以跳出原子轨道成为自由电子本来的中性原子变成一种自由电子和一种带正电荷的离子，这个过程叫电离•反鼓励电子从远轨道向近轨道跃迁时，原子发射单色光的过程称为反鼓励•平均自由程一种质点两次碰撞之间的平均距离，其与密度呈反比•电离形式撞击电离，光电离，热电离，表面电离•气体带电质点的消失中和（发生在电极处）带电质点在电场力的作用下，宏观上沿电场做定向运动带电质点受电场力作用而流入电极，中和电量/扩散扩散指质点从浓度较大的区域扩散到浓度较小的的区域，从而使带电质点在空间各处浓度趋于平均的过程/复合（发生在内部）带有异号电荷质点相遇，还原为中性质点的过程称为复合•电子崩当外加电场强度足够大时，带电粒子两次碰撞间积聚的动能足够发生碰撞电离电离出来的电子和离子在场强作用下又加入新的撞击电离，电离过程像雪崩同样增长起来，称为电子崩•自持放电当外加场强足够强大时，电子崩不依赖外界原因，外界原因消失后，电子崩仍可以保持•放电形式辉光放电，电晕放电，刷状放电，火花击穿，电弧击穿•汤森德气体放电理论的三个影响原因系数个自由电子在走到阳极的旅程中撞11cm击电离产生的平均自由电子/系数个正离子在走到阴极的旅程中撞击电离B11cm产生的平均自由电子/系数丫个正离子撞击阴极表面，逸出的平均自由电子数1•流注:由初崩辐射出的光子，在崩头、崩尾外围空间局部强场中衍生出二次电子崩并汇合到主崩通道中来，使主崩通道不停高速向前、后延伸的过程称为流注•流注的形成电子崩头部靠近阳极；崩头和崩尾处电场增强，鼓励和反鼓励放射出大量光子，崩中复合也放射出光子；某些光子射到崩尾，导致空间光电离，形成衍生电子崩；衍生电子崩头部移动速度快，与主崩汇合；新的衍生电子崩在崩尾出现，一种一种向阴极发展，形成正流注•电晕在极不均匀的电场中，当外加电压及平均场强还较低时，电极曲率半径较小处，附近空间的局部场强已很大在这局部场强处，产生强烈的电离，伴伴随电离而存在复合和反鼓励，辐射出大量光子，使在黑暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的晕光，称为电晕•电晕的极性效应:对于电极形状不对称的极不均匀电场间隙，间隙的起晕电压和击穿电压各不相似，称为极性效应•电晕的效应有声、色、热等效应，体现为发出口丝喳”的声音，蓝色的晕光以及使周围气体温度升高等产生人可听到的噪声，对人生理、心理产生影响形成“电I I风”导致电力设备的振动和摆动产生高频脉冲电流，对无线电干扰产生能量损I I耗产生某些化学反应，加速绝缘老化I•雷电放电过程先导放电，主放电（剧烈电离，剧烈中和，主放电通道向上延伸，径向放电），余光放电•雷电的破坏原因最大电流、电流增长最大陡度、余光电流热效应•气隙沿面放电沿气体与固体（或液体）介质的分界面发展的放电现象•闪络沿面放电发展到贯穿两级，使整个气隙沿面击穿的现象•气隙的击穿时间升压时间记录时延放电发展时间to,ts,tf•伏秒特性气隙的击穿电压要用电压峰值和延续时间两者共同表达，这就是该气隙在电压波形下的伏秒特性•气隙的电气强度影响原因气隙的击穿时间、气隙的伏秒特性、大气条件对气隙击穿电压的影响、电场均匀程度对气隙击穿电压的影响•影响记录时延的原因电极材料、外施电压、电场状况、短波光照射•影响放电发展时间的原因外施电压、电厂状况、间隙长度•平均伏秒特性同一气隙在同一电压作用下，每次击穿的时间并不完全相似，具有分散性因此一种气隙的伏秒特性，不是一条简朴的曲线，而是一组曲线族某些场所，用击穿概率的曲线来表达气隙的伏秒特性，称为平均伏秒特性50%•击穿电压指气隙被击穿的概率为的冲击电压峰值，反应了该气隙地基本50%50%耐电强度•冲击击穿电压气压击穿时，击穿前时间不不小于和不小于的概率各为2u S2u S的冲击电压50%•原则大气参照条件温度℃压强庶，湿度大9=20,=

101.32h0=llg/M3气压下空气电气强度约30KV/cm•大气条件对气隙击穿电压的影响原因温度、压强密度平均自由程I t:t,Ub（耐受电压）湿度负离子，U（耐受电压）t Ot tf Ob・极不均匀电场特点有明显的极性效应/击穿电压分散性大/击穿电压与间隙距离有关/外加电压低于击穿电压时局部有稳定的电晕放电•提高气隙击穿电压的措施

①改善电场分布气隙电场分布越均匀，气隙击穿电压越高，故合适改善电极形状，增大电极曲率半径（屏蔽），改善电场分布，能提高气隙的击穿电压和预放电电压

②采用高度真空以减弱气隙中的撞击电离过程，也能提高气隙的击穿电压

③增高气压可以减小电子的平均自由程，阻碍撞击电离的发展，从而提高气隙的击穿电压

④采用高耐电强度气体卤族元素气体（等）SF6•§尸气体的特点较高的耐电程度，很强的灭弧性能，无色无味无毒，非燃6性的惰性化合物，对金属和其他绝缘材料没有腐蚀作用，中等压力下可以液化，轻易储备和运送•污闪在化工厂、冶金厂附近或沿海地带，沉积在绝缘上的尘污，因其具有高导率的溶质，当碰到雾，毛毛雨等天气条件，有也许产生沿面闪络•电击穿由电场的作用使介质中的某些带点质点积累的数量和运动的速度到达一定程度，使介质失去了绝缘性能，形成导电通道•热击穿由电场作用下，介质内的损耗发出的热量多于散逸的热量，使介质温度不停上升，最终导致介质自身的破坏，形成导电通道体电介质击穿电压的原因.电压作用时间的影响存在临界点，即热1击穿和电击穿的分界点.电场均匀度和介质厚度的影响均匀电场电击穿与厚度2无关，热击穿厚度愈大击穿场强俞弱不均匀电场厚度越大击穿场强

4.温越小

3.电压频率的影响电击穿:4与f无关，热击穿41，o度的影响存在临界点九时与无关，属于电击穿性质仃时64600随的升高迅速下降，属于热击穿性质.受潮度的影响对于某些具有吸4e5水性的固体介质来说，含水量增大时，击穿电压迅速下降.机械力的影响均匀固6体在弹性程度内:击穿电压与机械力无关固体有孔隙机械力击穿电压固体有t,t裂隙机械力击穿电压.多层性的影响注意各层介质电特性的合适配合.t,178累积效应的影响在不均匀电场中，固体介质在脉冲电压作用下，存在不完全击穿的现象不完全击穿具有累积效应，即击穿电压随不完全击穿次数的增长而减少•提高固体电介质击穿电压的措施改善绝缘设计（改善电极形状及表面光洁度，使电场尽量地均匀分布），改善制造工艺（尽量地清除介质中的杂质、气泡、水分等），改善运行条件（注意防潮，防止尘污和有害气体的侵蚀）•老化:电气设备中的绝缘材料在运行过程中，由于受到多种原因的长期作用，会发生一系列不可逆的变化，从而导致其物理、化学、电和机械等性能的劣化这种不可逆的变化称为老化•增进老化的原因电老化，热老化，环境老化•固体介质的电老化电离性老化，电导性老化，电解性老化・小桥理论存在杂质不纯、接触大气、固体脱落、液体老化/形成小桥在电场作用下这些杂质被拉长，被定向，沿电场方向排列成杂质的小桥/形成气泡如小桥贯穿两极，由于构成小桥的杂质的电导较大，使泄漏电流增大，发热增多，促使水分汽化，形成水泡/气泡中发生电离气泡中的场强大，但其耐电强度小，故电离过程首先发生在气泡中击穿小桥中气泡的增多，将导致小桥通道被电离击穿这种击穿属于热击穿性质影响液体电介质击穿电压的原因,电压作用的时间，.电场状况的影响，液体•

123.介质自身品质的影响，.温度的影响，.压强的影响45提高液体电介质击穿电压的措施.提高并保持油的品质，.覆盖（薄）紧贴在•12金属电极的固体绝缘薄层，制止小桥与电极接触，.绝缘层包在较小曲率半径的电3极上，变化电场，防止发生电晕，,极间障放在电极间油隙中的固体绝缘板，机械4阻隔杂质小桥成串变压器油老化的重要原因是油的氧化影响变压器油老化的原因:温度，光照，电场，•触媒（催化剂）延缓变压器油老化的措施油扩张器，隔离胶囊，与强触媒物质隔离，渗透抗氧化•剂电气设备绝缘试验种类耐压试验、检查性试验•吸取比时间为与时所测得的绝缘电阻之比•60s15s极化指数绝缘在加压后和所测得的绝缘电阻之比•10min1min微安表电路图放电管过电流时，放电管放电，短路，从而保护微安表•P/开关一般状况下闭合，打开时微安表读数/电阻与微安表串联、分压、，K R使微安表满值时放电管能动作/电感忽然短路时，放电管来不及动作时，限制微L安表的冲击电流/滤波电容减少微安表电流陡度，保证放电管动作C•测定介质损耗因数的措施电桥法、瓦特表法、不平衡电桥法电桥法精确度最高，最通用的是西林电桥•局部放电常用的固体绝缘物总会不一样程度的包括某些分散性的异物，这些异物的电导和介电常数不一样于绝缘物，在外施电压作用下，这些异物附近将具有比周围更高的场强当场强超过了该处物质的电力场强，该处物质就产生电力放电，称之为局部放电•局部放电意义局部放电的测试，能防止绝缘的状况，也是估计绝缘电老化速度的重要根据•局部放电测试措施串连法、并联法、平衡法・绝缘油中溶解气体的色谱分析浸绝缘油的气体设备中，假如存在局部过热、局部放电或其他内部故障时，会产生较大量的多种烧类气体和氢气、一氧化碳、二氧化碳等气体，称为故障特性气体因此，分析油中溶解气体的成分、含量及其随时间而增长的规律，就可以鉴别故障的性质、程度及其发展状况试验环节将油中溶解的气体脱出；送入气相色谱仪；对不一样气体进行分离和定量•工频高压试验变压器（工频高压的获得）的特点一般为单相；额定电压安全裕度较小,工作电压一般不容许超过额定值；一般为间歇工作方式，工作时间短，不用加强的冷却系统；一二次绕组电压变比高，绝缘间距大，漏抗大；规定很好的输出电压波形；规定变压器局部放电电压足够高•工频高压试验变压器的常用调压方式自耦变压器、移圈调压器、电动发电机组•暂态的过电压现象调压器未归零时合电源出现频率较高的震荡过程，产生过电压；在较高电压时切断电源严禁切空变过电压；被试品忽然击穿，相称于作用于反向电压产生危险的过电压，应串保护电阻•保护电阻作用减少击穿时的过电压，保护变压器/限制短路电流/阻尼振荡作用•工频电压的直接测量测量球隙不一样的间隙距离对应不一样的击穿电压静电电压表应用广泛，最高量程分压器配用低压仪表高压电容器配用整200KVo流装置;通过测电流间接测电压•直流高压的测量:棒隙或球隙，静电电压表，电阻分压器配合低压仪表，用高值电阻与直流电流表串联•波速行波沿导线传播的过程，就是平面电磁场的传播过程，其传播速度称为波速•波阻抗其值取决于线路单位长度的电感和电容，与线路长度无关一年中有雷电的小时数•雷;日一年中有雷暴的日数雷暴小时:一种雷g•雷电流参数:电流峰值、波前时间、半峰值时间暴日折算三个雷暴小时•地面落雷密度每一雷暴日，每平方千米地面遭受雷击的次数•输电线路落雷次数:每的输电线路每年遭受雷击的次数，100KM•保护角避雷线和边相导线的连线与通过避雷线的垂直线之间的夹角一般在度15到度之间30•避雷器类型保护间隙、管型避雷器重要用于限制大气过电压，一般用于配电系统线路和进线段保护阈型避雷器、氧化锌避雷器常用于变电所、发电厂的保护•氧化锌避雷器的特点无间隙，无续流，保护性能优越，通流容量大•氧化锌避雷器的基本电气参数最高持续运行电压，额定电压，参照电压，残压•评价氧化锌避雷器性能优劣的指标.保护水平雷电保护水平为雷电冲击残压和陡1坡冲击残压除以中的较大者；操作冲击电压等于操作冲击残压

1.

152.压比,荷电率3•接地装置保护接地，工作接地，防雷接地•输电线路防雷性能的评价指标.耐雷水平雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大1雷电流幅值.雷击跳闸率每线路每年由于雷击引起的跳闸次数2100KM•静电分量由于先导通道中电荷所产生的静电场忽然消失而引起的感应电压・电磁分量由于先导通道中雷电流所产生的磁场变化而引起的感应电压・过电压影响原因雷电流幅值，导线悬挂的平均高度，雷击点离线路的距离雷击杆塔的耐雷水平有哪些原因U50%50%冲击闪络电压/K电压耦合系数/B分流系数/Rch杆塔冲击接地电阻/Lgt杆塔等值电感/hd导线悬挂的平均高度•反击雷击杆塔塔顶并在绝缘子串发生闪络时，杆塔电位比导线电位高，称为反击•绕击率装设避雷线的线路，雷电仍有绕过避雷线击于导线的也许性，其概率称为绕击率•输电线路防雷措施架设避雷线/装设管型避雷器/加强绝缘/减少杆塔绝缘电阻/架设耦合地线/采用消弧线圈接地方式/采用不平衡绝缘方式/装设自动重叠闸:变电所的变压器和各设备距离避雷器的电气距离皆应不不小于最大容许电气距禺llUo•进线段保护对无避雷器的线路，在靠近变电所的一段进线上必须架设避35^110KV雷线，这段进线称为进线保护段，其长度一般取对于全线有避雷线的线路，1〜3KM.将变电所附近长的一段进线列为进线保护段2KM•进线段保护的作用进线段内发生绕击、反击的机会很小；进线段外落雷口寸，进线段导线自身阻抗限制了流经避雷器的雷电流；进线段外落雷时，进线段导线的冲击电晕使入侵波陡度和幅值下降变电所内设备距避雷器的最大容许电气距离就是根据进线段外落雷的状况求得的•直配电机的防雷保护措施.发电机出线母线处装设避雷器，.发电机母线装设电12容器，.进线段保护3•内部过电压在电力系统中，由于断路器操作，故障或是其他原因，使系统参数发生变化，引起系统内部电磁能量的震荡转化或传送所导致的电压升高•内部过电压倍数内部过电压幅值与系统最高运行相电压幅值之比Kn:•非线性谐振的产生条件.电感和电容的两条特性曲线有交点，.回路中损耗电阻12不不小于临界值•操作过电压系统中操作或故障使其工作状态发生变化时，会产生电磁能量震荡的过渡过程，电感元件储存的磁场会在某一瞬间转换为电场能储存于电容元件中，产生数倍于电源电压的过渡过程过电压，称为操作过电压•常见的操作过电压（限制措施）间歇电弧接地过电压（中性点直接接地，防止中性点偏移；中性点经消弧线圈接地，防止断路器频繁动作；若线路过长，可采用分网运行，减小接地电流）；空载变压器分闸过电压（采用加装氧化锌避雷器）；空载线路分闸过电压（改善断路器构造，提高介质灭弧能力，防止重燃；减少断路器触头间恢复电压，断路器触头间并联电阻，断路器线路侧接电磁式电压互感器，断路器线路侧并联电抗器）；空载线路合闸过电压（减少工频稳态电压；消除和削减线路残存电压；采用带有合闸电阻的断路器；同步合闸；采用性能良好的避雷器）;解列过电压（采用加装氧化锌避雷器）。