高压资料

mazhiq

一些课后习题  可能对学弟学妹们有用 没法发附件 我就贴上来吧


1-1、气体带电质点的产生和消失有哪些主要方式？
1-2、什么叫自持放电？简述汤逊理论的自持放电条件。
1-3、汤逊理论与流注理论的主要区别在哪里？它们各自的适用范围如何？
1-4、极不均匀电场中有何放电特性？比较棒—板气隙极性不同时电晕起始电压和击穿电压的高低，简述其理由。
1-5、电晕放电是自持放电还是非自持放电？电晕放电有何危害及用途？
1-6、什么是巴申定律？有何种情况下气体放电不遵循巴申定律？
1-7、雷电冲击电压下间隙击穿有何特点？冲击电压作用下放电时延包括哪些部分？用什么来表示气隙的冲击特性？
1-8、什么叫伏秒特性？伏秒特性有何意义？
1-9、影响气体间隙击穿电压的因素有哪些？提高气体间隙击穿电压有哪些主要措施。
1-10、沿面闪络电压为什么低于同样距离下纯空气间隙的击穿电压？
1-11、分析套管的沿面闪络过程，提高套管沿面闪络电压有哪些措施？
1-12、试分析绝缘子串的电压分布及改进电压分布措施。
1-13、什么叫绝缘的污闪？防止绝缘子污闪有哪些措施？

2-1、列表比较电介质四种极化形式的形成原因、过程进行的快慢、有无损耗、受温度的影响。
2-2、说明绝缘电阻、泄漏电流、表面泄漏的含义。
2-3、说明介质电导与金属电导的本质区别。
2-4、何为吸收现象，在什么条件下出现吸收现象，说明吸收现象的成因。
2-5、说明介质损失角正切值 的物理意义，其与电源频率、温度和电压的关系。
2-6、说明变压器油的击穿过程以及影响其击穿电压的因素。
2-7、比较气体、液体、固体介质击穿场强数量级的高低。
2-8、说明固体电介质的击穿形式和特点。
2-9、说明提高固体电介质击穿电压的措施。
2-10、说明造成固体电介质老化的原因和固体绝缘材料耐热等级的划分。
3-1 绝缘预防性试验的目的是什么？它分为哪两大类？
3-2、用兆欧表测量大容量试品的绝缘电阻时，为什么随加压时间的增加兆欧表的读数由小逐渐增大并趋于一稳定值？兆欧表的屏蔽端子有何作用？
3-3、何谓吸收比？绝缘干燥时和受潮后的吸收现象有何特点？为什么可以通过测量吸收比来发现绝缘的受潮？
3-4、给出被试品一端接地时，测量直流泄漏电流的接线图？说明各元件的名称和作用。
3-5、什么是测量 的正接线和反接线？各适用于何种场合？试述测量 时干扰产生的原因和消除方法。
3-6、画出对被试品进行工频耐压试验的原理接线图，说明各元件的名称和作用。被试品试验电压的大小是根据什么原则确定的？当被试品容量较大时，其试验电压为什么必须在工频试验变压器的高压侧进行测量？
3-7、为什么要对试品进行直流耐压试验？试述交、直流高压的各种测量方法。
3-8、简述局部放电试验的原理和测量方法。
3-9、什么是冲击电压发生器的利用系数？简述冲击电压发生器的工作原理。

4-1、分析分布参数的波阻抗与集中参数电路中的电阻有何不同？ 4-2、某变电所母线上接有三路出线，其波阻抗均为500 。 （1）假设有峰值为1000KV的过电压波沿线路侵入变电所，求母线上的过电压峰值。 （2）假设上述电压同时沿线路1及2侵入，求母线上的过电压峰值。

查看答案

5-1、排气式避雷器的构造和工作原理是怎样的？试分析与保护间隙的相同与不同点。
5-2、试全面比较阀式避雷器与氧化锌避雷器的性能。
5-3、在过电压保护中对避雷器有哪些要求？这些要求是怎样反映到阀型避雷器的电气特性参数上来的？从哪些参数上可以比较判别不同避雷器的性能优劣。
5-4 某原油罐直径为10m,高出地面10m，若采用单根避雷针保护，且要求避雷针与罐距离不得少于5m，试计算该避雷针的高度。
5-5、设有4根高度均为17m的避雷针，布置在边长40m的正方形面积的4个顶点上，试画出它们对于10m高的物体的保护范围。
5-6、试计算图5-20所示接地装置在流经冲击电流为40KA的冲击接地电阻，垂直接地体为直径1.8cm的圆管，长3m，土壤电阻率 为 ，利用系数 为0.75。
6-1、输电线路防雷的基本措施是什么？
6-2、35KV及以下的输电线路为什么一般不采取全线架设避雷线的措施？
6-3、某35KV水泥杆铁横担线路结构如图6-6所示。导线弧垂为3m，导线型号为LJ-50型；绝缘子串由3XX-4.5组成，其长度为0.6m，50%放电电压为350KV；水泥杆无人工接地，自然接地电阻为20 。试计算其耐雷水平和雷击跳闸率。

7-1、变电所的直击雷防护需要考虑什么问题？为防止反击应采取什么措施？
7-2、阀式避雷器与被保护设备间的电气距离对其保护作用有什么影响？
7-3、一般采取什么措施来限制流经避雷器的雷电流使之不超过5KV，若超过则可能出现什么后果？
7-4、说明变电所进线保护段的作用及对它的要求。
7-5、试述变电所进线保护段的标准接线中各元件的作用。
7-6、说明直配电机防雷保护的基本措施及其原理，以及电缆段对防雷保护的作用。
8-1、内部过电压的分类。
8-2、工频电压升高是怎样产生的。
8-3、影响由空载线路电容效应引起工频电压升高的因素。
9-1、列表比较各种操作过电压的产生原因和主要影响因素。
9-2、消弧线圈的作用及消弧线圈补偿度的选择。
9-3、比较短路器灭弧性能对切除空载线路和对切除空载变压器过电压的影响。
9-4、带并联电阻的断路器限制切合空载线路过电压的道理及操作时主辅助触头动作的顺序。
9-5、对用来限制操作过电压避雷器的要求。
10-1、铁磁谐振过电压是怎样产生的，其与线性谐振相比有什么不同的特点。
10-2、电磁式电压互感器是如何引起基波铁磁谐振过电压的，如何限制和消除。
10-3、产生断线过电压的条件是什么，如何限制和消除。
11-1、什么是电力系统的绝缘配合，什么是电气设备的绝缘水平。
11-2、输电线路绝缘子串中绝缘子的片数是如何确定的。
11-3、何为电气设备绝缘的BIL和SIL。

2—2 泄漏电流是电介质中少量带电粒子在电场（电压）作用下形成的电导电流。这种电导电流是很小的（为此冠以“泄漏”的名称），但在高压电下可达到能被检测出的数值。电介质对电导电流的阻力称为绝缘电阻。作用电压（直流电压）、泄漏电压、绝缘电阻三者的关系符合欧姆定律。电介质的电导过程表明电介质并非绝对不导电，即绝缘电阻不等于无穷大。当固体电介质受电压作用时，除了有泄漏电流流过电介质内部（称为体积泄漏电流）外，还有电流沿电介质表面流过，这部分电流称为表面泄漏电流。绝缘试验中的泄漏电流测量是要测量体积泄漏电流，并以此來判断绝缘状况的好坏，若不采取措施消除表面泄漏电流，实际上所测到的电流应是体积泄漏电流和表面泄漏电流之和。
2—3 电导过程是带电粒子在电场（电压）作用下定向移动形成电导电流的过程。电介质的电导与金属导体的电导有两个本质的区别。其一是形成电导电流的带电粒子不同，电介质为离子，而金属导体为自由电子。所以电介质电导为离子性导体，而金属导体电导为电子性电导。其二是带电粒子数量上的区别，在电介质中有少量带电质点，而在金属导体中则有大量带电粒子。正由于两者带电粒子数差别悬殊，才使两者电导受温度影响的结果决然不同。
2—4 电介质上加上直流电压后，流过电介质的电流开始较大，而后随时间衰减变小，最后稳定于其一数值，这一现象称为“吸收”现象。表面看起来似乎有一部分电流被电介质“吸收”掉了，但出现“吸收”现象的实质是电介质在直流电压（电场）作用下，电介质发生极化和电导过程综合的结果。在直流电压作用下电介质要发生极化过程和电导过程。由于极化过程，就有有损极化对应的电流Ig。此外还有纯电容性电流Ic，它表示无电介质时等值等值电容的充电电流。Ic存在时间极短，很快衰减至零。Ia经过一定时间（时间长短与时间常数raca有关）后也衰减至零，而Ig不随时间的变化。经过介质的总电流为I=Ic+Ia+Ig，将三个电流分量按时间相加就得到了总电流随时间变化的曲线（見书p40图），从而说明了出现“吸收”现象的必然性。“吸收”现象是电介质在直流电压作用下发生的。此外，若电介质的等值电容很小，吸收现象不明显。
2—5 tan是表征电介质在交流电压作用下内部损耗特征的参数（物理量）。tan反映了电介质在交流电压作用下电导损耗、极化损耗以及在电压（电场强度）较高时游离损耗的综合结果。Tan与外加电压、频率无关（指在一定范围内），与电介质尺寸结构无关，仅取决于内在的损耗特征。研究测量tan的目的不在于：介质损耗掉了多少功率（比其它原因引起的功率损耗，其要小的多），而在于：若介质损耗大，将加速老化，最终导致绝缘性能失去而造成绝缘故障。电压在一定范围内（不是过高），tan不随电压变化。但当电压过高时，由于介质内部游离损耗而使tan增大。在工频电压下，频率的变动（50HZ左右变动）不会改变tan值。但当频率变化很大（数倍、数十倍），tan会受到频率变化的影响。在频率不很高时，tan随频率的升高而增大（单位时间内极化次数增多造成极化损耗增大）。但当频率过高时，由于偶极子来不及转向而造成极化作用减弱，使tan随频率升高而减小。温度变化对tan的影响随电介质的种类的不同而不同。中性或弱极性电介质的tan随温度的升高而增大。对于极性电介质，tan随温度的变化则要考虑电导损、极化损耗随温度变化的综合结果。見书P44，t<t1时，两种损耗都随温度升高而增大，所以tan随温度升高而增大。t1<t<t2时，极化损耗随温度升高而减小且超过电导损耗随温度升高而增大，所以tan随温度升高而减小。t>t2时，电导损耗增大很快且超过极化损耗的减小，所以tan随温度升高而增大。
2—6 实际使用的变压器油是非纯的液体电介质，其击穿电压过程与纯液体电介质是根本不同的。变压器油中在电极间一旦形成“气泡”通道，由于气体击穿场强要比变压器油低的多，因此就发生电极之间的击穿。“气泡”通道可由两种途径形成。一种途径是油中原先存在的气泡中发生气体游离，由于游离而得到的正、负电荷向两电极方向运动而使气泡拉长，当这种气泡增多并头尾相接贯通两电极时就形成气泡通道。另一种途径是油中水分或纤维分子受电场极化而顺电场方向排列，当这些极化的水分或纤维分子排列成贯通电极的“小桥”，流过此小桥的泄漏电流要比流过油中泄漏电流大，发热增加，从而使水分汽化或使用周围油汽化，就在“小桥”周围形成气泡通道。
影响变压器油击穿电压的因素有：
1.油的品质。油的品质即油中所含水分。纤维。气泡等杂志的多少。含杂志越多，油的品质越差，击穿品质越低。
2.温度。温度对击穿电压的影响是通过油中悬浮状态水分的多少（在0—80时）和油中含气量的多少（在80以上时）间接影响的。在大约80以下时，温度高，油中溶解状态的水分增加，则悬浮状态水减少，从而不易形成导致击穿的“小桥”，击穿电压击穿就高。在大约在80以上时，由于油中水分和油的汽化，温度升高，形成气泡增多，易形成气泡通道，击穿电压降低。
3.压力。压力增大，油中溶解状态的气体增多，从而使能形成气泡通道的自由气体减少而使击穿电压提高。
4.电压作用时间。这主要是由于形成气泡通道需要一定的时间，所以电压作用时间越短（如雷电冲击电压），击穿电压越高。
5.电场均匀程度。电场越均匀，击穿电压越高。
2—7 一般固体电介质的击穿强度（KV/cm）要比液体高，液体电介质的击穿场强要比气体高。
2—8固体电介质的击穿有三种形式，它们的击穿过程和特点比较如下：
2—9 提高固体电介质的击穿电压措施有：
1.改进绝缘设计。这主要从绝缘材料（选用绝缘强度高的材料）、绝缘结构（使绝缘尽量处于均匀电场中）以及组合绝缘这三个方面來考虑。
2.改进制造工艺。使绝缘材料保持良好的先天绝缘性能，主要是减少杂质、气泡、水分等。其中尤其是所含气泡，因不能采取措施补救（如所含水分可通过烘干减少）而埋下今后引起电老化的隐患。
3.改善运行条件。这主要是防潮和加强散热冷却，这也是运行部门应注意的。
2—10 固体电介质的老化主要主要有电老化和热老化两种形式。电老化的主要原因是介质内部气泡的局部放电。由于这种局部放电造成长期的机械作用（带电粒子撞击固体介质）、热作用（放电引起温度升高）、化学作用（放电产生某些腐蚀性气体）而使介质逐渐老化。热老化的原因是介质长期受热作用发生裂解、氧化等变化而使机械和绝缘性降低。热老化的进程与电介质的工作温度有关，不同介质为保证一定热老化进程（运行寿命10年）所允许的最高工作温度是不同的，以这种允许的最高工作温度的不同，固体绝缘材料被分成七个耐热等级。要注意的是：每种耐热等级的最高允许温度并不是绝对不可超过的（后果是寿命缩短）。运行寿命10年是指此种耐热等级固体绝缘材料持续保持此最高允许工作温度时的运行寿命为10年，而一般电气设备不可能持续保持在此最高允许工作温度下运行，所以一般运行寿命可达20~25年。

1—1 气体中带电质点是通过游历过程产生的。游离是中性原子获得足够的能量（称游离能）后成为正、负带电粒子的过程。根据游离能形成的不同，气体中带电质点产生有四种不同方式： 1.碰撞游离方式 在这种方式下，游离能为中性原子（分子）碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子（分子）发生碰撞，但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。 2.光游离方式 在这种方式下，游离能为光能。由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。 3.热游离方式 在这种方式下，游离能为气体分子的内能。由于内能与绝缘温度成正比，因此只有温度足够高时才能引起热游离。 4.金属表面游离方式 严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。 气体中带电质点消失的方式有三种： 1.扩散 带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失，扩散是一种自然规律。 2.复合 复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子（分子）的过程。复合是游离的逆过程，因此在复合过程中要释放能量，一般为光能。 3.电子被吸附 这主要是某些气体（如SF6、水蒸汽）分子易吸附气体中的自由电子成为负离子，从而使气体中自由电子（负的带电粒子）消失。 1—2 自持放电是指仅靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生的少量带电质点的各种游离因素，如宇宙射线。讨论气体放电电压、击穿电压时，都指放电已达到自持放电阶段。 汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为 Y(eαs-1)=1 此公式表明：由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动，撞击阴极，此时已起码撞出一个自由电子（即从金属电极表面逸出）。这样，即便去掉外界游离因素，仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子，从而使放电达到自持阶段。 1—3 汤生放电理论与流注放电理论都认为放电始于起始有效电子通过碰撞游离形成电子崩，但对之后放电发展到自持放电阶段过程的解释是不同的。汤生放电理论认为通过正离子撞击阴极不断从阴极金属表面逸出自由电子来弥补引起的电子碰撞游离所需的有效电子。而流注放电理论则认为形成电子崩后，由于正、负空间电荷对场强的畸变作用导致正、负空间电荷的复合，复合过程所释放的光能又引起光游离，光游离结果所得到的自由电子又引起新的碰撞游离，形成新的电子崩且汇合到最初电子崩中构成流注通道，而一旦形成流注，放电就可自己维持。因此汤生放电理论与流注放电理论最根本的区别在于放电达到自持阶段过程的解释不同，或自持放电的条件不同。 汤生放电理论适合于解释低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象，而流注理论适合于大气压下，非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象。 1—4 极不均匀电场中的气体放电过程有两个不同于均匀电场、稍不均匀电场中气体放电的特性： 1.持续的电晕放电 电晕放电是在不均匀电场中，电场强度大的区域中发生的局部区域的放电，此时整个气体间隙仍未击穿，但在局部区域中气体已击穿。在稍不均匀电场中，电晕放电起始电压很接近（略低于）间隙的击穿电压，也观察不到明显的电晕放电现象。而在极不均匀电场中则可观察到明显的点晕放电现象，且点晕放电起始电压要低于（或大大低于——取决于电场均匀程度）间隙的击穿电压。 2.长间隙气体放电过程中的先导放电 当气体距离较长（>1m）时，流注通道是通过具有热游离本质的先导放电不断向前方（另一电极）推进的。由于间隙距离较长，当流注通道发展到一定距离，由于前方电场强度不够强（由于电场不均匀）流注要停顿。此时通过先导放电而将流注通道前方电场加强，从而促使流注通道进一步向前发展。就这样，不断停顿的流注通道通过先导放电而不断推进，从而最终导致整个间隙击穿。 3.不对称极不均匀电场中的极性效应 不对称极不均匀电场气体间隙（典型电极为棒—板间隙）的电晕起始电压及间隙击穿电压随电极正负极性的不同而不同。正棒—负板气体间隙击穿电压要低于相同间隙距离负棒—正板气体间隙距离负棒—正板气体间隙的击穿电压，而电晕起始电压则相反。解释这种结点的要点是间隙中正空间电荷产生的电场对原电场的增强或消弱。判断间隙击穿电压高低看放电发展前方的电场是加强还是消弱，而判断电晕起始电压高低则看出现电晕放电电极附近的电场是增强还是消弱。出现正空间电荷的原因是由于气体游离产生的正负带电粒子定向运动速度差异很大，带负电的自由电子很快向正极性电极移动，而正空间电荷（正离子）由于移动缓慢，此时几乎仍停留在原地从而形成正空间电荷。对于正棒—负板气体间隙，正空间电荷的电场加强了放电发展前方的电场，有利于流注向前方发展，有利于放电发展。但此空间电荷的电场对于棒电极附近的电场是起消弱的作用，从而抑制了电晕放电。对于负棒—正板气体间隙，情况则相反。这就导致上面所述击穿电压和电晕起始电压的不同。 1—5 电晕放电与气体间隙的击穿都是自持放电，区别仅在于放电是在局部区域还是在整个区域。若出现电晕放电，将带来许多危害。首先是电晕放电将引起功率损耗好能量损耗，因电晕放电时的光声热化学等效应都要消耗能量。其次，电晕放电还将造成对周围无线电通讯和电气测量的干扰，因用示波器观察，电晕电流为一个个断续的高频脉冲。另外，电晕放电时所产生的一些气体具有氧化和腐蚀的作用。而在某些环境要求比较高的场合，电晕放电时所发出的噪音有可能超过环保标准。为此，高压和超高压电气设备和输电线路应采取措施力求避免或限制电晕放电的产生。反过来，在某些场合下，电晕放电则被利用，如利用冲击电晕放电对波过程的影响作用可达到降低侵入变电站的雷电波波头陡度和幅值。电晕放电也被工业上某些方面所利用而达到某种用途。 1—6 气体间隙的击穿电压Uf是气体压力P和间隙距离S乘积的函数，这一规律称为巴申电律。这种函数关系常用曲线表示，气体总类不同，电极材料不同，这种函数关系的曲线也不同。巴申定律是由实验而不是通过解析的方法得到的气体放电规律。巴申定律的曲线是表示均匀电场气体间隙击穿电压与PS乘积之间的关系，它不适用于不均匀电场。此外，巴申定律是在气体温度不变的情况下得出的。对于气温并非恒定的情况应为Uf=F(δd)，δ为气体的相对密度。 1—7 在持续电压（直流、工频交流）作用下，气体间隙在某一确定的电压下发生击穿。而在雷电冲击电压作用下，气体间隙的击穿就没有这种某一个确定的击穿电压，间隙的击穿不仅与电压值有关，还与击穿过程的时间（放电时间）有关。这就是说，气体间隙的冲击击穿特性要用两个参数（击穿电压值和放电时间）来表征，而气体间隙在持续电压作用下击穿特性只要用击穿电压值一个参数来表征。用来表示气体间隙的冲击特性的是伏秒特性。冲击电压作用下气体间隙在电压达到U0（持续电压下间隙的击穿电压）值时，气体间隙并不能立即击穿而要经过一定的时间后才击穿，这段时间称为放电时延。放电时延包括两部分时延： 1.统计时延 从电压达U0值起至出现第一个有效电子为止的这段时间。统计时延的分散性较大。 2.放电形成时延 从出现第一个有效电子至间隙击穿位置的这段时延。 1—8 同一波形、不同幅值的冲击电压作用下，气体间隙（或固体绝缘）上出现的电压最大值和放电时间（或击穿时间）的关系，称为气体间隙（或固体绝缘）的伏秒特性。伏秒特性常用曲线（由实验得到）来表示，所以也称伏秒特性曲线，它就表征了气体间隙（或固体绝缘）在冲击电压下的击穿特性。在过电压保护中，如何能保证被保护电气设备得到可靠的保护（或限制作用至电气设备绝缘上的过电压数值），就要保证被保护电气设备绝缘的伏秒特性与保护装置（如避雷器）的伏秒特性之间配合正确。两者正确的配合应是：被保护电气设备绝缘伏秒特性的下包线始终（即在任何电压下）高于保护装置伏秒特性的上包线。 1—9 影响气体间隙击穿电压的因素主要有二个： 1. 间隙中电场的均匀程度 间隙距离相同时，电场越均匀，击穿电压越高。 2. 大气条件 气压、温度、湿度不同时，同一气体间隙击穿电压也不同。气压和温度变化引起气体相对密度变化，而气体相对密度变化使得间隙击穿电压变化。气压增大或温度降低使气体相对密度变大，自由电子容易与中性原子（分子）发生碰撞，但不容易引起碰撞游离（因碰撞前自由行程短，动能积聚不够），所以击穿电压提高。湿度改变，则改变了水蒸气分子吸附气体中自由电子的程度，自由电子数目的改变使电子碰撞游离程度改变而使间隙击穿电压改变。湿度增大，水蒸气分子吸附能力增强，自由电子数减少，电子碰撞游离程度消弱，间隙击穿电压提高。由于这种吸附自由电子需一定时间而均匀电场放电过程又很快，因此湿度对均匀电场气体间隙的击穿电压影响很小。海拔高度对气体间隙击穿电压的影响实际上也是通过气体相对密度来影响的。 提高气体间隙击穿电压主要从两个方面考虑： 1.改善电场分布，使电场变得均匀。具体措施有改变电极形状和采用电极屏障。要注意的是：负棒—正板气体间隙极间加屏障后不一定都能提高击穿电压，这要看屏障的位置。 2.消弱游离过程 气体击穿的根本原因是发生了游离，若采取措施消弱这种游离过程当然击穿电压就提高了。具体措施是采用三“高”；高气压，高真空，高绝缘强度的气体（如SF6气体）。 1—10 沿面闪络是指沿面放电已贯通两电极。电极放入固体介质后的沿面闪络电压要比相同电极空气间隙的击穿电压低，这是因为沿固体介质表面的电场与空气间隙间电场相比已经发生了畸变，这种畸变使固体介质表面的电场更为不均匀。而造成沿面电场畸变的原因主要有： 1.固体介质与电极间气隙中放电产生的正负电荷聚集在沿面靠电极的两端。 2.固体介质表面由于潮气形成很薄的水膜，水膜中正负离子积聚在沿面靠电极的两端。 3.由于固体介质表面电压分布不均匀，在表面电场强度大的区域中出现电晕放电。 4.固体介质表面的不平整造成沿面电场畸变。 1—11 套管表面的电场强度与表面斜交，表面的电场强度可分解成与表面垂直的分量和与表面平行的分量,垂直分量比平行分量大许多。正由于表面电场的垂直分量较平行分量强，所以其放电过程具有不同的特点： 1.首先在套管的法兰边缘处发生电晕放电，随电压升高而变成线状火花放电。 2.随着电压进一步提高到某一数值，出现明亮的树枝状火花放电，这种火花放电位置不固定，此起彼伏，这种放电称为滑闪放电。滑闪放电是强垂直分量电场型沿面放电所特有的，它具有热游离的性质。出现滑闪现象时，放电仍未达到沿面闪络。 3.电压升高至沿面闪络电压，滑闪电压发展成侧面闪络。 要提高套管沿面闪络电压，可以从以下两个方面來考虑： 1.增大沿面闪络距离。要注意：闪络电压的提高与闪络距离的增大不成正比，前者提高的慢。 2.提高套管的电晕起始电压和滑闪电压，这可以通过采用介电系数小的介质和加大套管绝缘厚度从而减小体积电容來提高；也可以通过靠近法兰处的套管表面涂以半导体漆以减小绝缘表面电阻來提高。 1—12 绝缘子串由多片绝缘子想串联（見书P30），每片绝缘子具有等值电容C（当然还有等值电导，但电导电流比电容电流小的许多，故被忽略），每片绝缘子的金属部分与铁塔间有分布电容Ce，与导线间也有分布电容Cl（分布电容的极间绝缘就是空气）。若Ce和Cl都不存在，每片绝缘子等值电容C上流过电流相等，则每片绝缘子上的电压分布均匀（C上压降相等）。实际情况是存在Ce和Cl，由于Ce和Cl上的电流的分流作用使得各片绝缘子上的电压分布不均匀（由于流过电流不相等而压降不相等），中间绝缘子上分到的电压小儿两头绝缘子上分到的电压小而两头绝缘子上分到的电压大。由于Ce>Cl,由于Ce的分流作用要大于Cl的分流作用，所以靠导线绝缘子上分到电压最大。为了使绝缘子串电压分布均匀，可以在靠近导线的绝缘子外面套上一金属屏蔽环（称均压环），此均压环与导线等电位，以此增大Cl，从而使绝缘子串电压分布的均压性得以改善。 1—13户外绝缘子在污秽状态下发生的沿面闪络称为绝缘子的污闪。污秽绝缘子的闪络往往发生在大气湿度很高等等不利的气候条件下，此时闪络电压（污闪电压）大大降低，可能在工作电压下发生闪络从而加剧了事故的严重性。防止绝缘子发生污闪的措施主要有： 1.清除污秽层 这要通过监测手段及时确定清扫的时间。 2.提高绝缘子的表面耐潮性和憎水性 这是因为污秽绝缘子在受潮情况下闪络电压降低许多.具体可采用憎水性材料或绝缘子表面涂各种憎水性材料。 3.采用半导体釉绝缘子。

3-1 对已投入运行电气设备的绝缘按规定的试验条件、试验项目、试验周期进行的定期检查或试验，称为预防性试验。通过试验及早和及时发现设备绝缘的各种缺陷（制照过程中潜伏的、运输过程中形成的、或运行过程中发展的），并通过检修将这些绝缘缺陷排除，从而起到预防发生事故或预防设备损坏的目的，所谓预防性的含义就在于此。电气设备绝缘的预防性试验可分为两大类：
1、绝缘特性试验。也称非破坏性试验，它是指在较低电压（低于或接近额定电压）下通过测量绝缘的各种特性（如绝缘电阻、介质损失角正切tgδ等）的各种试验。由于试验电压低，所以在试验过程中不会损伤电气设备的绝缘。
2、耐压试验。耐压试验时，在设备绝缘上施加各种耐压试验电压以考验绝缘对这些电压的耐受能力。耐压试验电压则模拟电气设备绝缘在运行过程可能遇到的各种电压（包括过电压）的大小和波形。由于耐压试验电压大大高于额定工作电压，所以在试验过程中有可能（但不一定）对绝缘造成一定的损伤（即破坏），并有可能使原本有缺陷但可修复的绝缘发生击穿。因此，尽管耐压试验较绝缘特性试验更为直接和严格，但须在绝缘特性试验合格后才能进行。
3-2 用兆欧表测绝缘电阻实质上是测流过绝缘的电流并将此电流值转化为电阻值从兆欧表上直接读出。当绝缘等值电容量较大时，由于吸收显现（电流由大变小并趋于一稳定值）较为明显，所以兆欧表读数由小逐渐增大并趋于一稳定值。出现此种现象的根本原因是，绝缘介质在直流电压作用下发生极化、电导过程的综合结果，具体解释见2-4题解答。兆欧表屏蔽端子的作用主要是为了消除测量过程中表面泄漏电流引起测量误差（使测得绝缘电阻偏小）。采用屏蔽端子后，表面泄漏电流经屏蔽端子直接流回直流发电机（见书P35图）而不再经过电流线圈，这样就消除了表面泄漏电流。
3-3吸收比规定为测绝缘电阻时60秒时读数与15秒时读数的比值，K=    ?。对于等值电容量叫大电气设备的绝缘，可以根据吸收比K的大小来判断绝缘是干燥还是受潮，这是因为：
绝缘干燥时，泄漏电流分量ig很小，在15秒时的电流i=ic+ia+ig，要比在60秒时的电流i=ig要大许多，这样K=        就较大（一般大于1.3）；而若绝缘受潮，泄漏电流分量?? 要比干燥时大，在15秒时的电流比60秒时的电流相对大得要少一些，这样K=      就较小（K<1.3）。
3-4 被试品一端接地（如被试对象为电气设备对地绝缘）时，测量直流泄漏电流的接线图如书P75图3-22所示。试验变压器T为升压变压器以获得交流高压。调压器T1调节加至试验变压器低压绕组上的电压以从高压绕组获得试验规定所要求的电压。试验所需的高压直流电压由高压交流整流而得，一般用高压硅堆经半波整流而得到。当所需试验电压较高时可采用倍压整流或串级直流整流线路获得。图3-22中的C为滤波电容器，当被试品等值电容CX较大时，CX就兼作滤波电容而无需另外加C。保护电阻RO的作用是限制试验中万一被试品被击穿时的短路电流以保护试验变压器、整流硅堆，以及防止避免被试品绝缘损坏的扩大。微安表是用来测量泄漏电流的，由于于此时被试品一端已接地，所以微安表只能串接于被试品的高电位侧，微安表及微安表被试品的高压引线须采用屏蔽接法以使微安表至被试品间高压引线的对地漏电流以及被试品的表面泄漏电流不通过微安表。要注意屏蔽层对地处于高电位。另外还要注意：凡是直流试验（直流泄漏，直流耐压），试验电压都是对地负极性的电压，为此硅堆整流方向不能接错。
3-5 采用正接线测tgδ时，电桥本体对地处于低电位，如书P57图3-4所示。采用反接线测tgδ时，电桥本体对地处于高电位，如书P58图3-5所示。正接线适用于被试品CX一端不接地或虽一端为外壳但被试品可采用绝缘支撑起来（如在试验室中）的场合，而反接线则适用与被试品一端接地的场合。由于现场电气设备绝缘一端（铁芯和外壳）都是接地的，因此现场试验时都采用反接线。在现场测量tgδ时可能会受到交变电场和磁场的干扰，一般电场干扰影响较大。为消除外电场的干扰，可采取两种具体措施，一是移相法，二是倒相法。两种方法都可以消除电场对测量结果的影响（倒相法时，根据正相、反相两次测量结果由tgδ=      计算求得），但采用倒相法比较简便（无需移相设备），实际上往往采用算术平均法计算（tgδ=      ）。交变磁场对tgδ测量的影响主要通过检流计来影响。消除这种磁场影响的措施是通过检流计极性转换开关（将检流计正接及反接）测量两次，然后取两次测量结果的算术平均值。
3-6 工频交流耐压试验原理接线图如书P65图3-12所示。试验变压器T2为升压变压器以获得工频高压。调压器T1调节试验变压器初级电压以使试验变压器高压侧电压达到规程规定的试验电压值。保护电阻r起到保护试验变压器在被试品万一被击穿或闪络时不受损坏，这种作用不仅用于r的接入而限制了被试品击穿或闪络后的短路电流，而且限制了在此过程中试验变压器内部的电磁振荡而保护了试验变压器绕组的纵绝缘（匝间或层间绝缘）。保护球隙F用以限制试验过程中可能出现的过电压，其放电电压可整定为试验电压的1.1~1.15倍。R为球隙的保护电阻，R限制球隙放电时的电流从而避免球隙表面烧毛。
工频交流耐压试验时所加的试验电压应根据不同电压等级按规程确定。规程中所规定的试验电压值不仅考虑到电器设备绝缘在实际运行中可能受到的工频过电压，而且考虑到可能受到的雷电过电压和内部过电压，尤其是220KV及以下电压等级电气设备，通过工频交流耐压试验间接地考验了绝缘耐受内外过电压的能力。
当被试品等值电容量较大时，工频交流耐压试验的试验电压不能在低压侧测量后按试验变压器的变比换算至高压侧，而应该在高压侧的被试品上直接测量。见书P70图3-15，若在低压侧加上按试验电压折算到低压侧的应加电压，即加上电压
，K为试验变压器的变比。当被试品等值电容量很小，则高压侧电流（I1≈IC=UωCX）很小可忽略，高压侧接近开路，高压侧被试品上电压接近U试。当被试品等值电容量较大时，高压侧电流I1≈IC不能忽略。此时，在高压侧回路中U1为试验变压器高压绕组中的感应电势，其数值等于高压侧的开路电压。按变比的定义，当低压侧加上??? 的电压时，U1就等于U试。根据高压侧回路的等值电路及相量图（见书P70图3-16），可见此时实际作用在被试品上的电压已大大超过试验电压U试，这就是“容升效应”。由于工频耐压试验电压已大大高过额定工作电压，所以这种实际试验作用电压的“过量”（超过规定的试验电压）将导致电气设备绝缘的不必要的损坏。为避免此种情况，就需在被试品两端间进行高压测量。
3-7 进行直流耐压试验主要是处于以下几个方面的需要：
1、直流电气设备的耐压试验。为考虑设备绝缘耐受各种电压（包括过电压）的能力，这与交流电气设备的工频交流耐压试验想对应。
2、替代工频交流耐压试验。有些交流电气设备的等值电容量较大（如电容器、电缆），若进行工频交流耐压试验则需要很大容量的试验设备而不容易做到，为此用直流耐压试验替代，当然试验电压值须考虑到绝缘在直流电压作用下的击穿强度要比在交流电压下高这一特点。
3、旋转电机绕组端部的绝缘试验。对于绕组端部绝缘的缺陷，采用工频交流耐压试验不易发现而采用直流耐压试验易发现。
4、结合直流泄漏试验同时进行。直流耐压试验和直流泄漏试验都采用直流电压，只不过电压高低不同，所以在进行直流泄漏试验时，可同时进行直流耐压试验，并可根据泄漏电流随所加电压变化的不同特点来判断绝缘的状况。
直流高压可用以下几种方法测量：
1、用球隙测量。直流有脉动时测到的是有效值。
2、用静电电压表测量。直流有脉动时测到的是有效值。
3、用高阻值电阻串微安表测量。直流有脉动时测到的是平均值。
4、用高阻值电阻分压器测量。直流有脉动时测到的是平均值。
工频交流高压可用以下几种方法测量：
1、用球隙测量。测量工频交流电压的幅值。
2、用静电电压表测量。测量工频交流电压的有效值。
3、用电容分压器配低压仪表测量。测量何种值取决于低压仪表。
4、用电压互感器测量。
3-8 局部放电可采用电气或非电气的方法进行测量。在各种电气检测法中用得最多的方法是脉冲电流法。脉冲电流法通过检测视在放电量q，并以其大小来反映局部放电的强弱。局部放电的等值电路如书P62图3-9所示。气隙F放电（即绝缘中的局部放电）时，使气隙上电压（即C0上电压）从UF降至US，气隙放电的电荷量（真实局部放电量）qs≈（CO+C1）（UF-US）。但qs无法测得，这是因为CO、C1无法测得。由于气隙F的放电会引起被试品上（即C2上）电压变动了△U，△U可以通过测量回路测得，这样被试品上等值放电量（称为视在放电量）q就可以由q=（C1+C2）△U计算得到。根据qs、△U、q三者的表达式可得到q=        ，说明实际测得的视在放电量不等于真实放电量qs。由于CO》C1,所以视在放电量要比真实放电量小许多。尽管如此，视在放电量的大小还是间接地反映了真实放电量的大小。
局部放电的脉冲电流测量法有三种基本测量回路，见书P63图3-11所示。通过测量回路将被试品CX上由于局部放电而产生的电压变动信号（表现为电压脉冲）从测量阻抗上Zm上取出，然后再经过放大电路放大后进行测量，而工频电压被隔离（实际上脉冲电流通过Zm而工频电流被阻塞。脉冲电流法由此而得名）。图3-11中（a）适用与被试品一端接地的情况，（b）适用于被试品不接地的情况。这两种方法称为直接法，其缺点是抗干扰性能较差。（c）采用电桥平衡回路，称为平衡法，其抗外部干扰性能较好。
3-9 冲击电压发生器是产生雷电冲击试验电压和操作冲击试验电压的装置。冲击电压发生器的利用系数（也称效率）定义为发生器输出电压Um（即被试品上电压）与发生器充电主电容（多级电压发生器时为各级主电容串联后的等值电容）在形成冲击电压前所充电压U0的比值，即η≈        。对于低效率（低利用系数）回路的冲击电压发生器，η≈        ；对于高效率回路的冲击电压发生器，η≈        。冲击电压发生器产生冲击电压的过程（参见书P79图3-27）为：
1、冲击主电容上充至U0电压。多级冲击电压发生器这一过程需经点火球隙触发放电后将各级电容串联起来而实现。
2、放电球隙点火击穿后，经R1向被试品等值电容充电，使被试品上电压升高，由于R1阻值较小，C2比C1小得多，时间常数R1C2较小，这样C2上电压升高很快，从而形成冲击电压的波前部分。故R1称为波头电阻。
3、当C2上电压达到最大值后，反过来经R1并与C1一起经R2放电，被试品C2上电压下降。由于R2比R1大得多，这样C2上电压下降较慢而形成冲击电压的波尾部分，R2也就称为波尾电阻。
4—1 波阻抗与集中参数阻抗虽然都用Z表示但有以下几点不同：
1.波阻抗是表示分布参数线路(或绕组)的参数，阻抗是表示集中参数电路（或元件）的参数。
2.波阻抗为分布参数线路（或绕组）上同一方向（即前行或反行）电压波与电流波的比值，且Uq/Iq=Z,Uf/If=-Z,但U/i不一定等于Z，因而阻抗则等于此阻抗上电压与电流之比，u/i=z。
3.波阻抗不消耗能量，而当R≠0时阻抗消耗能量。
4.波阻抗与线路（或绕组）长度无关（Z=，L0、C0为单位长度电感和电容），而阻抗与长度（如线路长度）有关。
另外需指出的是，同样的一条线路在讨论雷电或操作过电压作用下要用分布参数的波阻抗來表征，而讨论工频稳态电压作用则用集中参数电路（如π型）的阻抗来表征。
4—2 （1）此题求解与书P92例4—2相同，此时n=3，所以
U2（t）=2u/n（t）=2/3×1000=666.67(KV)
（2）由于相同电压同时沿两条线路侵入，所以此两条线路离变电站母线对应点是等电位的，所以两条线路Z同时进行波就等价于一条波阻抗为Z/2的线路进波,即
对应的彼得逊等值电路为
母线上电压为U2（t）=2u（t）/Z/2+Z=4/3u(t)=1333.33(KV)
此小题也可采用迭加原理求解，即每次一条线路进波，两条线路不进波，即第一小题的情况，然后将两种结果迭加，同样得到U2（t）=2u/3（t）+2u/3（t）=666.67(KV)
此结果从能量角度也不难理解。
4—3 根据题意，波阻抗为280Ω的线路Z1与波阻抗为400Ω的电机绕组Z2相联接，为保护电机绕组匝间绝缘而在联接点对地并电容C。
4—4 设开关S在t=0时合闸。开关合闸后线路上就有一幅值为U0=100KV的无穷长直角电压波自A向B传播，在t=1us时，此电压波传至C点，对应的电流波也传至C点，电流波的幅值为100KV/400Ω=0.25KA。U0的电压波在t=2us时传至B点发生负的全反射而此负的全反射波电压（-U0）在t=3us时传至C点从而使C点的电压变为零（U0+（-U0））。负的反射波电压-U0在t=4us时到达A点应使A点电压变为零，但实际上由于电源的恒压作用。A点仍保持U0的电压，这就相当于空载线路又一次合闸电源，从而重复前述过程。对于C点的电流
t<1us????? i=0
1us<t<3us?????? i=u0/Z=0.25KA
3us<t<5us?????? i=u0/Z+(-u0/-Z)=0.5KA
t>5us之后重复上述过程。所以C点电压、电流波形如图所示。
4—5 此题的集中参数等值电路如书P96图4—12(b)所示。根据此等值电路可列出微分方程
（i2q+Z2 dj2q/dt）Z1+i2qZ2=2U1q
解此微分方程可得折射波电流电压为
i2q(t)=2/Z1+Z2(1-e-1/t)u1q?? (T=Z1Z2/Z1+Z2 C)
u2q(t)=i2qZ2=2Z2/Z1+Z2(1-e-1/t)u1q
根据u1q+u1f=u2q可求出反射波电压电流
u1f= Z1-Z2/Z1+Z2u1q- 2Z2/Z1+Z2 u1q e-1/t
i1f=u1f/-Z1= Z1-Z2/(Z1+Z2)Z1 u1q+ 2Z2/Z1(Z1+Z2) u1q e-1/t
（1）稳定时（即t→∞），入射波电压电流为
u1q=300KV
i1q= u1q/Z1=300/400=0.75KV
折射波电压电流为
u2q=2Z2/Z1+Z2 u1q=2×800/(400+800)×300=400KV
i2q= u2q/Z2=400/800=0.5KA
（2）各电压电流波形如图所示
（3）并联电容C的作用主要是降低作用在Z2上电压的波头陡度。见上述波形，侵入波波头陡度为无穷大（u1q为阶跃级电压），而经过并联电容C后，作用到Z2上电压的波头陡度已按指数规律上升，电容量越大，波头陡度越小，有利于Z1为绕组时的纵绝缘（陡度越大匝间、层间作用电压越高）。虽然串联电感也可降低侵入波的波头陡度，但由于反射电压的不同，使Z1上出现的电压值大小是不同的。采用串联电感时，Z1上出现的最大电压为u1q+ u1f|max= u1q+ u1f|t=0= u1q+ u1q=2 u1q。而采用并联电容时，Z1上出现的最大电压为u1q+ u1f|max= u1q+ u1f|t→∞= u1q+ Z1-Z2/Z1+Z2u1q=2Z1/Z1+Z2 u1q < 2u1q。对本题具体数据，采用并联电容时Z1上最大电压值为400KV，若采用串联电感时，Z1上出现的最大电压可达600KV。
4—6 地线1对地的平均高度为
h1=(6.1+1.2+12.2)-2/3×2.8=17.63m
导线2对地的平均高度为
h2=12.2-2/3×5.3=8.66
d12=(17.63-8.66)2+2.52=9.31
d12′=(17.63+8.66)2+2.52=26.41
（1）地线1的自波阻抗
Z11
导线2的自波阻抗
Z22
地线1与导线2间的互波阻抗
Z12
（2）地线1、导线2双导线系统的电压方程为
u1=Z11+Z12i2
u2=Z21i1+Z22i2
由于导线2对地绝缘，所以i2=0，则电压方程变为
u1=Z11i1
u2=Z21i1
根据耦合系数的定义，地线1对导线2的耦合系数为
K=u2/u1=Z12i1/Z11i1=Z12/Z11=0.114
4—7 在冲击电压作用下，变压器绕组要用具有分布的电感、电容和电阻电路來等值，如书P108图4—23所示（图中电阻未表示）。对于这种分布参数的电路，初始（t=0°时）电压分布（绕组各点对地点位）与稳态（t→∞时）的电压分布是不同的，所以在冲击电压作用下此等值电路必有一个从起始电压分布变为稳态电压分布的暂态过程，而由于此等值电路中既存在电感又存在电容，电阻又很小，因此这种暂态过程表现为振荡型的。
冲击电压波前部分，电压对时间的变化率很大，即使这种电压的等值频率很高，使绕组分布电容的阻抗（1/ωc）很小，而分布电感的阻抗（ωL）很大，这样起始电压基本上按电容分布，使电压分布很不均匀，绕组靠近冲击电压作用端分到的电压大，而绕组另一端分到的电压很小。当暂态过程结束而达到稳态时，电感近乎于短路，电容近乎于开路，电压按绕组的电阻均匀分布，这就是引起绕组起始电压分布与稳态电压分布不均匀的原因。
5—1 排气式避雷器由内外两个放电间隙串联组成，外间隙暴露在大气中，而内间隙置于产气管内，所以排气式避雷器又称管式避雷器。产气管由产气材料制成，这些材料遇高温会分解产生气体。排气式避雷器一端接地，另一端与被保护设备联接。当雷电过电压作用到被保护设备上，也就同时作用在排气式避雷器上，内外间隙同时击穿使雷电流经间隙流入大地从而保护了被保护设备。雷电过电压的作用时间是非常短暂的，当过电压作用结束后，排气式避雷器上的作用电压就是工频工作电压，间隙中的电弧从冲击电弧变为工频电弧，工频电弧电流（称为工频续流）就是系统在该点的短路电流。在工频电弧的高温作用下，产气管产气材料分解产生大量气体使管内压力骤增而从喷口猛烈喷出，这对工频电弧形成强烈的纵吹作用使工频电弧经1~3个周波后，在工频续流过零时熄灭。与放电间隙相比，不同点在于排气式避雷器熄弧能力强，经1~3工频周期后在电弧电流过零时熄弧从而防止了工频短路引起跳闸，防止了供电的中断。排气式避雷器与放电间隙相同之处在于过电压引起动作后都形成截波，这对被保护设备是有绕组的设备非常不利（威胁纵绝缘）。此外由于存在外间隙，放电分散性较大。这也与放电间隙相同，所以排气式避雷器一般只作线路保护和发变电站的进线段保护。
5—2 阀式避雷器与氧化锌避雷器的工作原理相同，且都能避免在被保护设备上产生截波，但由于两者采用的非线性阀片电阻材料不同，使得两种避雷器的性能有以下的不同：
1.保护性能。由于氧化锌避雷器的发片电阻非线性更好以及一般唔放电间隙，氧化锌避雷器抑制过电压的能力要比阀式避雷器好。
2.适用范围。阀式避雷器阀片的通流容量较小。所以一般只适用于限制雷电过电压以及过电压能量较小的内部过电压（如切空载变压器过电压），而氧化锌避雷器不仅可限制雷电过电压，由于阀片通流容量大，所以也可以用以限制内部过电压（如切合空载线路过电压）；阀式避雷器动作后工频电弧的熄灭要依赖于工频续流的过零，但在直流系统中无这种过零，所以阀式避雷器就不能用于直流系统，氧化锌避雷器就不能用于直流系统，氧化锌避雷器工频续流的切断是依靠阀片电阻优良的非线性（在工频电压下电阻异常的大），所以可用于直流系统中。
3.运行环境的影响作用。阀式避雷器有放电间隙，间隙放电电压的分散性使阀式避雷器性能易受温度、湿度、气压、污秽等环境条件的影响，而氧化锌避雷器由于无放电间隙，所以不会受到这些运行环境的影响。
此外，氧化锌避雷器维护简单，省去了放电间隙定期清理。氧化锌避雷器具有各种优点，但运行过程中由于没有放电间隙隔离工频工作电压而应注意发片电阻的老化问题，所以应定期检测氧化锌避雷器的工频泄漏电流，尤其是工频泄漏电流中的阻性电流分量（其大小直接反映出阀片电阻的老化程度）
5—3 避雷器是限制过电压从而使与之相并联电气设备绝缘免受过电压作用的器件。对避雷器的第一个要求是能将过电压限制到电气设备绝缘耐受的数值，这就要求避雷器的最大残压（残压为冲击电压作用下，流过避雷器的冲击电流在避雷器上的压降）应低于设备绝缘的冲击耐压值。对于阀式避雷器还需要保证避雷器的伏秒特性（取决于放电间隙）与被保护设备绝缘的伏秒特性有正确的配合，以免发生电气设备绝缘先于避雷器间隙放电前发生击穿。避雷器仅满足上述要求还是不够的，对避雷器的第二个要求是应在过电压作用结束后，能迅速截断随后发生的工频续流以不致于发生工频短路引起跳闸而影响正常供电。阀式避雷器与氧化锌避雷器利用阀片电阻在工频电压下电阻很大的非线性特性使工频续流能在第一次过零时就切断。第三要求是避雷器（阀式和氧化锌）还应具有一定的通流以免发生热过度而造成瓷套爆裂。表征阀式避雷器与氧化锌避雷器的电气参数有所不同：
1.阀式避雷器
冲击放电电压和残压（一般两者数值相同）是衡量限制过电压能力的参数，其数值越低对被保护设备绝缘越有利。灭弧电压是保证避雷器可靠灭弧（即截断工频续流）的参数，避雷器安装点可能出现的最高工频电压应小于灭弧电压。工频放电电压是保证阀式避雷器不在内过电压下动作的参数。体现阀式避雷器保护性能与灭弧性能的综合参数是保护比（残压与灭弧电压之比）和切断比（工频放电电压与灭弧电压之比）。
2.氧化锌避雷器
残压（雷电冲击残压、操作冲击残压、陡坡冲击残压）是衡量氧化锌避雷器对不同冲击过电压限压能力的参数。持续运行电压和额定电压是保证氧化锌避雷器可靠运行所允许的最大工频持续电压和最高工频电压（非持续性）。1mA下直流和工频参考电压是反应氧化锌避雷器热稳定性及寿命的参数。荷电率（持续运行电压峰值与参考电压之比）是表征氧化锌阀片电阻在运行中承受电压负荷的指标。
5—4 设计高h小于30m，者高度影响系数P=1，被保护物高度hx=10m,在hx下的保护范围rx=15m
若h≤2hx,（即h≤20m）
h-hx=rx
h=rx+hx=15+10=25m
（与h≤20m不符，舍去）
若h≥2hx（即h≥20m）
1.5h-2hx=rx
H=1/1.5(rx+2hx)=1/1.5(15+20)=23.34m
（注意，不能四舍五入法），所以避雷针针高至少应为23.34m。
5—5 此题为等高4针联合保护。第一步将4针分成二个等高3针，第二步在每个等高3针中，计算出在被保护高度hx下在每二等高双针间的最小保护距离bx,若三个bx都大于等于0，则在此三针所构成三角形内的所有范围都能得到保护，若有一个bx<0，则由此等高三针联合保护范围仅为bx≥0双针保护范围的组合。
对于1和2的等高双针
rx=h-hx=17-10=7m
ho=h-D/7=17-40/7=11.286
bx=1.5(ho-hx)=1.5(11.286-10)=1.93m
对于1和3的等高双针
rx=h-hx=17-10=7m
ho=h-D/7=17-40/7=8.92
bx=1.5(ho-hx)=1.5(8.92-10)<0
所以对于1、2、3等高三针，其保护范围仅为1和2、2与3两等高双针保护范围的组合。同理，对于1、3、4等高三针，保护范围也是3和4、1和4两等高双针保护范围的组合。4针对10m高度被保护机体的保护范围如图所示（实线所围区域，不包括中间的1块）。
5—6 单个垂直接地体的工频接地电阻Rg为
Rg=p/2πl (in) 4l/d=2×102/2π×3(in)4×3/0.018=69Ω
单个垂直接地体的冲击接地电阻Rch′为
Rch=αchRg=0.65×69=45Ω
由3根垂直接地体连接后的整个接地装置的冲击接地电阻Rch为
Rch=Rch′/3×1/ηch=45/3×1/0.75=20Ω
6—1雷电放电也是一种自然现象，至今尚有有效措施阻止雷电发生。输电线路的防雷措施中，最基本或首要措施就是架设避雷线防止雷直接击于线路的输电导线上，更严格的讲，架设避雷线后使雷直接击于导线上的概率（即绕击率）比无避雷线时大大降低。此外架设避雷线后，由于分流作用与耦合作用，也有利于防止雷击塔顶后通过“反击”使导线上形成过电压，也有利于降低导线上的感应雷过电压。
? 架设避雷线后虽然大大降低了雷电直接击于导线上形成过电压的概率，但仍有很大的可能出现雷电击于线路杆塔塔顶，塔顶电位升高后通过绝缘子串闪络（称为反击）在导线上形成过电压，对此可采取降低杆塔接地电阻，架设耦合地线，加强线路绝缘（通过增加绝缘子片数）以及双回路线路采用不平衡绝缘等措施來防止受雷击后绝缘子串发生闪络。
? 然而，采取以上各种措施后扔不能完全避免绝缘子串不发生闪络。万一出现这种情况时，线路防雷的进一步措施是防止绝缘子串冲击闪络转变爲工频电压下的闪络（这种闪络，建立稳定的工频电弧而引起的线路跳闸），这可采用消弧线圈接地（在中性点不接地系统中）。
? 最后，尽管采取了上述一道道“防线”，但仍不能保证不会引起工频闪络导致线路跳闸，对此可安装线路值得重合闸装置來提高供电可靠性，而且实践证明，对由雷电引起线路跳闸的重合成功率是很高的。
6—2 35kv及以下电压等级输电系统一般都为中性点不久的系统，当发生由雷电引起的冲击闪络后，随后出现的工频闪络电流很小，不能形成稳定的工频电弧，因此不会引起线路跳闸，所以当一相当于雷击而引起闪络后仍能正常工作。这样虽不装设避雷线，雷击引起的闪络概率增大，但这种闪络并不会导致线路跳闸而影响正常供电，故35kv及以下输电线路一般不架设避雷线。对于无避雷线的线路，一相闪络后再出现第二相闪络，形成相间短路，出现大的短路电流，才可能引起线路跳闸，只有当雷电溜很大时才会出现这种情况。
6—3 （1）避雷线对地平均高度hb与导线对地平均高度hb为，
???? （2）对避雷线对外侧导线的几何耦合系数K0
考虑电晕影响，查表4—1得电晕修正系数K1=1.25
K=K1K0=1.25
（3）查表6—1得电感0.5
查表6—1得分流系数
（4）雷击杆塔时间的耐雷水平I1
???? （5）雷绕击于导线时间耐雷水平I2
???? （6）雷电流幅值超过I1、I2的概率P1、P2
???? （7）查表6—4得击杆率g=1/6
计算E
建弧率
绕击率
（8）线路雷击跳闸率
6—4 此题为中性点不接地35kv系统，无避雷线。雷击线路只有两种情况，即直击导线或雷击杆塔，但两者都造成一相（最高的一相）的绝缘子串闪络（设计已保证导线间不会发生空间闪络），而一相闪络（闪络后一相接地）后线路不会跳闸，而要等到一相闪络后第二相再闪络（即前闪络相向后闪络相反击），出现相间短路形成稳定的工频电弧后才会发生跳闸，所以耐雷水平和雷击跳闸率都根据这种情况來计算，并且可以借用有避雷线线路的计算公式进行适当修正后直接计算，因为一相先闪络后，该相已接地，这与有避雷线线路的情况相类似。
耐雷水平的计算公式为
与书P141上（6—11）式相比，相当于?=1（无避雷线所以无分流），式中hb取先闪络相导线的平均高度，hb为后闪络相导线的平均高度，Ko为先后闪络两相导线间的几何耦合系数，K为考虑电晕影响后的耦合系数。对于本题先闪络相为最高相，后闪络相为右侧相，因与最高相之间的距离较大，耦合系数较小，该相绝缘子上电压较高而易闪络。对于本题hh=h1=hg，hd=h
最高相导线的平均高度
h1=(9.6+0.6+1.8)-2/3×3=10m
右侧相导线的平均高度
h2=(9.6+1.2)-2/3×3=8.8m
耐雷水平
雷电流幅值超过I的概率P=63%
建弧率
线路雷击跳闸率
7—1 变电所防止直击雷的措施是装设避雷针或避雷线，并配合以良好的接地。为了使避雷针或避雷线能对被保护对象进行有效的保护，首先应使被保护对象处于避雷针或避雷线的保护范围之内，其次还应防止避雷针或避雷线受到雷击后发生对被保护对象的闪络（即反击）。因为即使被保护对象处于保护范围之内，但若出现反击，高电位就会加到被保护对象（如电气设备）上，所以防止反击与保护范围同样重要。为防止反击，应使避雷针（线）与被保护对象之间的空间距离以及两者地下接地体之间的距离具有足够的数值。当独立式避雷针的工频接地电阻不大于10?时，上述两种距离不应小于5米和3米。为防止反击，35KV及以下变电所不能采用构架式避雷针；易燃易爆设备（如储油罐）也不能采用构架式避雷针。对于110KV及以上电压等级中的构架式避雷针应使避雷针构架的地下接地体与系统接地体之间的距离保持的15米以上。另外，主变压器的构架也一般不装避雷针。
7—2 变电站中有许多电气设备，所以不可能也没有必要在每个电气设备旁都安装一组（三个相上）避雷器加以保护。这样，避雷器与被保护设备之间就有一段长度不等的距离，此距离不是空间的距离，而是沿连接线的距离，故称为电气距离。在这种情况下，当阀式避雷器动作时，由于波在避雷器至被保护电气设备之间电气距离内的折射与反射，会似的作用于被保护电气设备上的电压高于避雷器的端点上的电压，也就是说，是电气设备绝缘上的最大电压高于阀式避雷器的最大残压（220KV及以下电压等级为流过5KA冲击电流时的残压，500KV电压等级为流过10KA冲击电压时的残压）。电器距离越长、侵入波波头陡度越抖，电压高出越多。
7—3 避雷器与被保护电气设备的绝缘配合中，都以阀式避雷器（或氧化锌避雷器）的最大残压来配合，避雷器的最大残压为允许流过避雷器最大冲击波电流下的残压。在220KV及以下系统中，流过避雷器的最大冲击电流为5KV（保护旋转电机的阀式避雷器为3KA）。若在实际运行过程中出现流过避雷器的冲击电流超过此规定值，则由于避雷器最大残压的升高迩危及被保护电气设备的绝缘。要使路过避雷器的冲击电流不超过规定的5KA（500KV为10KA），具体措施就是采用进线段保护。由于进线段（靠近变电站的12Km的一段线路）的耐雷水平要较其余部分线路的耐雷水平高，所以可以认为雷电侵入波主要来自于12Km进线段之外的线路落差雷造成。这样，雷电侵入波沿进线段再作用到避雷器上，在此过程中由于进线段波阻抗的串入，减小了流过避雷器的冲击电流并将其限制到不超过5KA（10KA）。此外，雷电侵入波在进线段传播时由于出现冲击电晕，从而同时又降低了进入变电站雷电侵入波的波头陡度，有利于对电气设备的保护。
7—4 变电站进线保护段的作用有二个，其一是限制雷电侵入波电压作用下流过避雷器的电流，其二是降低最终进入变电站雷电侵入波的波头陡度。对进线保护段的要求是其应具有比线路更高的耐雷水平，为此这段线路的避雷器应具有更小的对导线的保护角，而全线无避雷线路则当然应在这段线路上架设避雷线。
7—5 变电站进线段保护标准接线中，对1~2公里这段线路采取加强防雷措施（如减小保护角），使其具有较高的耐雷水平。保护进线段的作用是限制避雷器动作时流过的冲击电流不超过允许值以及降低进入变电站的雷电侵入波电压的波头陡度。对于线路在雷雨季节可能处于开路状态而线路另一侧又带电（如双端电源线路）时，应在进线段末端对地装设排气式避雷器（或阀式避雷器），目的在于防止线路上有雷电波侵入时，由于断路器打开而在线路末端发生全反射引起冲击闪络，再导致工频对地短路，造成断路器或隔离开关绝缘部件烧毁。要注意的是，断路器或隔离开关合闸时，该排气式避雷器不应在雷电侵入波作用下动作，以免产生截波危及有绕组电气设备的纵绝缘。
7—6 直配电机是指不经变压器直接与架空线相联接的旋转电机（发电机或高压电动机）。直配电机防护雷保护的主要措施（参见书P164图7—18）为：
1.在电机母线上装设FCD型阀式避雷器或氧化锌避雷器以限制雷电侵入波的幅值。
2.在电机母线上对地并电容器，每相约0.250.5uF（若有电缆段，电缆对地电容包括在内）。电容器的作用是降低雷电侵入波的陡度以保护电机纵绝缘，同时还起到降低架空线上的感应雷过电压（此过电压也降低到电机上）。
3.在直配电机进线处加装电缆段排气式避雷器（或阀式避雷器）、电抗器，联合保护作用以限制避雷器动作电流小于规定值（3KA）。
4.发电机中性点有引出线且未直接接地（发电机常这样）时，应在中性点上加装避雷器保护中性点的绝缘，或者加大母线并联电容以进一步限制雷电侵入波陡度。
电缆段的作用不在于电缆具有较小波阻抗和较大的对地电容，而在于在等值频率很高的雷电流作用下电缆外皮的分流（由于FE1动作）及耦合作用。当雷电侵入波使电缆首段排气式避雷器（为使此避雷器由于发生副反射不能可靠动作而前移70m，即FE1）动作时，电缆芯线与外皮短接，相当于把电缆芯和外皮连在一起并具有同样的对地电压iR1。在此电压作用下电流沿电缆芯和电缆外皮分两路流向电机。由于流过电缆外皮绝缘所产生的磁通全部与电缆芯交链（由于电缆芯被电缆外皮所包围），在芯线上感应出接近等量的反电势阻止芯线中电流流向电机使绝大部分电流如同高频集肤效应那样从电缆外皮流，从而减小了流过避雷器（与芯线相连）的电流，也即限制了避雷器的动作电流。电缆芯中的反电势是建立在电缆外皮与电缆芯导线的耦合作用基础智商，为了加强这种耦合作用（以加强反电势），常采取降70m段的接地引线平行架设在导线下方，并与电缆首端的金属外皮在装设FE2杆塔处连接在一起后接地，工频接地电阻不应大于5?。在电缆首端保留FE2以便在强雷时动作（即一般情况下不动作）以进一步限制避雷器动作电流（在强雷时也不超过3KA）。
7—7 变电站的防雷保护可分为直击雷的保护和雷电侵入波的保护两个方面。本题涉及对雷电侵入波的保护，具体措施就是装设避雷器，要确定避雷器装设在什么位置以及选择何种参数的避雷器。防雷保护方案如下：
1.母线上装设避雷器。220KV、100KV双母线的每条母线以及10KV母线对地分别装设一组（三组）避雷器。如选用阀式避雷器则为FZ—220,FZ—110,FZ—10。根据避雷器至变压器及其他电气设备最大允许电气距离校验避雷器安装位置是否妥当。由于避雷器电气参数不同时最大允许电气距离也不同，以下以选用阀式避雷器爲例计算最大允许电气距离。
220KV
保护进线段长度为2Km，根据表7—5得α′=1.2KV/m。查表7—3得Uc.5=664KV,Uj=949KV。根据Uc.5+2α′l≤Uj可算出避雷器至变压器最大允许电气距离l=118m。
110KV
保护进线段长度为1Km或2Km，根据表7—5得α′=1.5KV/m或α′=0.75KV/m。查表7—3得Uc.5=332KV,Uj=478KV。根据Uc.5+2α′l≤Uj，可算出避雷器至变压器最大允许电气距离分别为48m和97m。但此距离为一路出现的情况，对于此题为至少二路出现，故最大允许电气距离还要增大，查图7—11可得对大允许电气距离为70m和135m。
2.主变T1中性点装设避雷器。T2为Y0/△联接，而T1为Y/△联接，故T1中性点对地应装设一只避雷器。如选用阀式避雷器则选FZ—35。
3.自耦式主变T2装设避雷器。由于运行方式可能出现中压侧开路和高压侧开路的运行方式，因此相应母线上的避雷器由于绕组出口处断路器的分闸而对开路的中压、高压绕组起不到保护作用，为此应在中压绕组（100KV）和高压绕组（220KV）出口处（绕组出口断路器的绕组侧）分别装设一组避雷器。若选用阀式避雷器则分别为FZ—110和FZ—220。
4.110、220线路的进线段保护
进线段的长度：220KV为2Km，110KV根据最大允许电器距离校核结果而定。
进线段耐雷水平：110KV为75KA,220KV为120KA
进线段避雷线的保护角：<20°
进线段末端是否装排气式（或阀式代替）避雷器，要视线路另一端是否有电源而定，而运行方式（四路/两路，三路/一路）已表明雷季可能出现线路末端可能处于开路状态。
8—1
暂时过电压与操作过电压产生的根本性原因是完全不同的，前者由于参数特定的配合引起，因此只要这种参数配合不发生改变，过电压可能持续。后者为电网中发生振荡型的暂态过程引起，一旦暂态过程结束，过电压也就消失。
8—2 工频过电压也称工频电压升高，因为此类过电压表现为工频电压下的幅值升高。引起工频电压升高的原因有：空载线路的电容效应、不对称短路和突然甩负荷。
空载线路可看作有分布的L、C回路构成，在工频电压作用下，线路的总容抗一般远大于导线的感抗，因此由于电容效应使线路各点电压均高于线路首端电压，而且愈往线路末端，电压愈高。系统发生不对称短路时，短路电流的零序分量会使健全相电压升高，而在不对称短路中以单相接地最为常见且引起健全相上电压升高也最为严重。由于某种原因线路突然甩负荷，作为电源的发电机，根据磁链守恒原理，通过激磁绕组的磁通来不及变化，于其相应的电源电势Ed′维持原来数值从而使线路上工频电压升高。
8—3 影响空载线路电容效应引起工频电压升高的因素主要有3个。其一是线路的长度。线路越长，空载线路末端比首端电压升高越大，可采用u2=进行计算。其二是电源容量。电电源容量越大，电源电抗X5越小，电压升高越小。另外，也与线路是否有并联电抗器有关。线路接入并联电抗器后，通过补偿空载线路的电容性电流从而削弱电容效应来达到降低工频电压升高的目的。
9—2 消弧线圈是一有铁芯的电感线圈，接在系统中性点与地之间，消弧线圈的基本作用是补偿流过故障点的容性接地电流，使接地电弧容易熄灭，同时消弧线圈能降低故障相上恢复过电压的上升速度，减小电弧重燃的可能性，这样接地电弧出现后会很快熄灭且不重燃，从而限制了间歇电弧接地过电压。消弧线圈电感电流能补偿系统对地电容电流的百分数称为消弧线圈的补偿度。根据补偿度的不同，可选择消弧线圈的消弧作用（若欠补偿，则随电网发展使补偿度更低）以及避免出现或接近全补偿（若欠补偿，运行时由于部分线路退出而成为全补偿）后因三相对地电容不对称导致中性点上出现较大的位移电压危及绝缘，所以常采用过补偿运行方式来选择消弧线圈参数。
9—3 空载线路分闸过电压是由于断路器分闸后触头间发生电弧重燃而引起的，所以断路器灭弧性能好，重燃次数少或基本不重燃，分闸过电压就较低。而切除空载变压器过电压是由于断路器分闸时发生空载电流的突然“截断”（冲某一数值突然降至零），所以断路器灭弧性能好，空载电流“截断”值大，截断电流对应的磁场能量大，截流后转变成电场能量也大，切除空载变压器过电压就高。
9—4 带并联电阻断路器具有主辅两对触头，在主触头上并有电阻，所以称为并联电阻（如书P185上图9—7所示）。空载线路分闸时，主触头S1先分，此时线路仍未从电源切除，S1分闸也会引起振荡的暂态过程，由于S1断口间恢复电压仅为并联电阻的电压降要小于电源电压，所以S1分闸后不易发生电弧重燃。S1分闸后经1.5~2个工频周期，辅助触头S2分闸，线路真正从电源切除，S2分闸后触头间恢复电压也要小于电源电压所以也不容易发生电弧的重燃，这样空载线路分闸过程中都不易发生电弧重燃，当然分闸过电压也降低。空载线路合闸时，辅助触头S2先合闸，线路变成串并联电阻的合闸，由于电阻的阻尼作用，S2合闸过程中的过电压降低。经1.5~2个工频周期，主触头S1闭合，线路真正合闸电源，S1闭合仅将R短接掉，此过程中状态的改变要小于直接合闸电源时的状态改变，所以S1闭合过程中过电压也降低。
9—5 切除空载变压器过电压的限制措施主要是采用避雷器，由于切空变过电压虽幅值较高但其持续时间短，能量小，故可采用阀式避雷器（当然也可用氧化锌避雷器）加以限制，此种过电压也是阀式避雷器所能限制的唯一操作过电压。对于切合空载线路过电压，避雷器不是主要限制措施（主要措施是断路器并电阻），因为这种操作非常频繁，若采用避雷器限制过电压，会使避雷器动作过于频繁。另外即使作用为辅助限制措施，也应选用通流能力较大的氧化锌避雷器。对于电弧接地过电压一般不采用避雷器限制而主要采用接消弧线圈的措施。当然，为保护中性点绝缘和消弧线圈，中性点对地可接避雷器。
10—1 铁磁谐振过电压是在铁磁谐振过程中出现的。要发生铁磁谐振须满足两个条件：一是谐振回路中须有存在非线性的电感（具有铁芯的电感）和线性电容，且正常运行时感抗应大于容抗。二是须由外界因素（如电源电势的扰动）强烈的激发，使谐振回路稳定于谐振工作点。铁磁谐振与线性谐振相比较，具有不同的谐振条件与特点：
1.线性谐振条件是ωL=1/ωC,无需激发;而铁磁谐振条件是ωL0>1/ωC（L0为正常非饱和时的电感）以及外界一定程度的激发，二个条件缺一不可。
2.线性谐振时，谐振回路的电流呈阻性，uL=uC；而铁磁谐振时，谐振回路的电流呈容性，uL<uC，即发生铁磁谐振时ωL≠1/ωC（ωL=1/ωC非稳定工作点）。
3.线性谐振时，回路有固定的自振频率ω=1/LC；而铁磁谐振时回路无固定的自振频率，可发生基波与各种频率谐波的谐振。
10—2 在中性点不接地系统中常出现由于电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压。电磁式电压互感器常接成Y0，如书P198上图10—7所示。正常运行时，电磁式电压互感器各相感抗大于线路容抗，导致并联后呈容性。当系统出现某些扰动，使电压互感器各相饱和程度不同，饱和程度小的相仍成容性，饱和程度大的相可能呈现感性，如参数配合不当恰好使总导纳接近于零，就发生串联谐振。由于谐振使中性点位移电压（正常时为零）急剧上升。而中性点点位升高后，三相导线的对地电位等于各相电源电势与中性点位移电压的相量和。若发生基波谐振，则往往一相对地电压降低，二相对地电压升高。为限制这种铁磁谐振过电压可选用励磁特性较好的电磁式电压互感器；加并对地电容增大三相对地电容来避免出现某些相从容性变为感性，以消除与构成谐振的可能性；在电压互感器开口三角形绕组中短时接入阻尼电阻或在电压互感器一次绕组中性点对地接入电阻以阻尼振荡降低过电压。
10—3 断线过电压是由于断线而引起的铁磁谐振过电压。这里所说的断线包括导线因故障的折断，也包括断路器非全相操作以及熔断器的一相或二相熔断等。断线过电压一般发生于线路末端接有中性点不接地的空载或轻载变压器。断线后，系统处于非全相运行，在上述情况下会形成如书P196上图10—6所示的简化等值串联谐振电路。无论是一相断线还是二相断线，电路中的L都为空载或轻载变压器单相励磁电感的1.5倍，而电路中的E和C则根据断线的位置，一相断线还是二相断线以及电源中性点接地与否而不同，详见书P197上表10—1。要产生断线过电压需满足ωL>1/ωC这一条件，且须在外界因素激发下才有可能发生铁磁谐振，产生断线过电压。为限制和消除这种过电压，措施之一是避免出现非全相运动，如加强巡视和检修预防线路发生断线或保证断路器三相同期动作以避免发生一相或二相拒动，以及不采用熔断器等。措施之二是在中性点接地系统中操作中性点不接地的变压器时，降变压器中性点临时接地。
11—1 绝缘配合就是要协调配合好电力系统中的过电压、限压措施与电气设备绝缘水平三者之间的关系，使之经济上、技术上、运行上都能接受。电气设备的绝缘水平是设备绝缘应能耐受（不发生闪络、击穿或其他损坏）的电压，也即耐压试验时的试验电压。电气设备对于工频交流、雷电冲击和操作冲击电压的绝缘水平或耐压试验电压是不同的。
11—2 线路绝缘子串中绝缘子的片数首先按工作电压下满足所要求的泄漏距离（按泄漏比距计算）來确定，然后再按内、外过电压下的要求进行校验（若不满足需增加片数）。
11—3 电气设备绝缘的BIL称为电气设备的基本冲击绝缘水平，它表征电气设备绝缘耐受雷电过电压的能力。电气设备绝缘的SIL称为电气设备的操作冲击绝缘水平，它表征电气设备绝缘耐受操作冲击过电压的能力。


[ 本帖最后由 mazhiq 于 2010-6-29 21:06 编辑 ]

mazhiq

《高电压工程》学习包

1气体放电的基本物理过程
一、物质的结构
二、原子的激励（激发）和电离：
1、 原子的激励
原子由外界获得能量，电子从低能级跃至高能级轨道的过程。
2、原子的电离（游离）：
当原子由外界获得能量足够大时，被束的电子变为自由电子（带电质点），即产生带电质点。
3、碰撞游离：在电场作用下，电子得到加速与空气的分子碰撞，又产生新的带电质点，碰撞游离不断进行，产生大量的电子，形成电子崩，最后气体间隙击穿（放电）。所以，气体放电就是气体分子电离产生带电质点，在电场作用下定向运动的结果。
三、汤逊放电理论
由天然辐射作用产生电离生成正离子和电子，在高电场作用下，电子加速碰撞气体分子，产生新的电子和离子。电离过程象雪崩一样发展，称为电子崩。正离子撞击阴极又会产生新的电子崩。即使外界不传给起始电子，放电过程能持续下去，这种放电现象称为自持放电。
四、巴森定律
1、气体绝缘击穿电压与气压P和电极间隙d的乘积的函数关系：U = f ( p*d )
2、 图1—3 ， 曲线有一极小值点，其击穿电压最低，
（1）当p*d 由大变小时，击穿电压变低，
（2）当p*d 太小时，击穿电压高，
五、流注理论
1、当 p*d大于一定值时，汤逊理论不能说明在大气压下，间隙的放电现象。可用流注理论解释。
2、 流注的形成（流注是一种现象）
正离子的运动速度太小，正离子在阳极的运动速度很大，p*d 越大，浓度越大，使二次电子崩与初始电子崩回合，电子和正离子混合，形成等离子通道，生成流注。
六、局部放电（电晕放电）
1、在极不均匀电场中电极曲率半径小的附近空间的局部场强很大，造成局部放电。
2、电晕放电的现象
七、气体放电的几种形式：
1、辉光放电（低气压，小功率）
2、火花或电弧放电（高气压）
3、电晕放电（极不均匀电场中的局部放电）
4、沿面放电：沿固体介质表面的气体放电。
八、影响气体间隙击穿的主要因素
1、电极的几何形状（均匀、极不均匀电场）
2、电压的类型（直流、工频交流、冲击电压）
3、极间距离
4、持续时间
第1章  习题及答案
一、选择题
1)        流注理论未考虑      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      的出现为特征。
A.碰撞游离  B.表面游离  C.热游离  D.光游离
3)        电晕放电是一种      。
A.自持放电 B.非自持放电 C.电弧放电 D.均匀场中放电
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游离的形式称为      。
A.碰撞游离   B.光游离   C.热游离   D.表面游离
5)        ______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷   B.钢化玻璃   C.硅橡胶   D.乙丙橡胶
6)        以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？
A.大雾    B.毛毛雨    C.凝露     D.大雨
7)        污秽等级II的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为       。A.≤0.03    B.>0.03~0.06    C.>0.06~0.10    D.>0.10~0.25
8)        以下哪种材料具有憎水性？
A. 硅橡胶    B.电瓷     C. 玻璃    D金属

二、填空题
9)        气体放电的主要形式：      、      、      、      、      
10)        根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在      值。
11)        在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压      。
12)        流注理论认为，碰撞游离和      是形成自持放电的主要因素。
13)        工程实际中，常用棒-板或      电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14)        气体中带电质子的消失有      、复合、附着效应等几种形式
15)        对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是      。
16)        沿面放电就是沿着      表面气体中发生的放电。
17)        标准参考大气条件为：温度 ，压力       kPa，绝对湿度
18)        越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______
19)        等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法
20)        常规的防污闪措施有：      爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料

三、计算问答题
21)        简要论述汤逊放电理论。
22)        为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？
23)        影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？
24)        某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度 ，湿球温度 ，气压 的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压 为多少kV?（空气相对密度 ）
25)        某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？
一、选择题
1、B  2、C   3、A   4、C    5、B   6、D   7、C   8、A
二、填空题
9、答案：辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电
10、极小（最低）  11、提高    12、光电离    13、棒-棒
14、扩散   15、改善(电极附近)电场分布     16、固体介质
17、101.3   18、低         19、       20、增加
三、计算问答题
21、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为间隙距离)。因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为(eas-1)个。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极.若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r个(r为正离子的表面游离系数)有效电子，则(eas-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(eas-1)=1。
22、（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。
  （2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。
23、（1）电场分布情况和作用电压波形的影响
（2）电介质材料的影响
（3）气体条件的影响
（4）雨水的影响
24、查《高电压工程》52页图2-24曲线4可知，距离为4m的棒-极间隙，其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压 =1300kV
查《高电压工程》65页图3-2可得空气绝对湿度 。从而 再由图3-1求得参数 。求得参数 =1300/（500×4×0.95×1.1）=0.62，于是由图3-3得指数 。
空气密度校正因数
湿度校正因数
所以在这种大气条件下，距离为4m的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为
25、查《高电压工程》附录A中的表A-2，亦即GB311.1-1997的规定可知，35kV母线支柱绝缘子的1min干工频耐受电压应为100kV，则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min干工频耐受电压试验时，其耐受电压U应为


2气体间隙的击穿强度
一.不均匀电场中气隙的放电特性
1.电晕放电
一定电压作用下,在曲率半径小的电极附近发生局部
游离,并发出大量光辐射,有些像日月的晕光,称为电晕
放电.
2.极性效应
(1).正棒---负板
分析：
a.由于捧极附近积聚起正空间电荷，削弱了电离，使电晕放电难以形成，造成电晕起始电压提高。
b.由于捧极附近积聚起正空间电荷在间隙深处产生电场加强了朝向板极的电场，有利于流注发展，故降低了击穿电压
(2).负棒---正板
分析：
a.捧附近正空间电荷产生附加电场加强了朝向棒端的电场强度，容易形成自持放电，所以其电晕起始电压较低。
b.在间隙深处，正空间电荷产生的附加电场与原电场方向相反，使放电的发展比较困难，因而击穿电压较高。
结论：
在相同间隙下
正捧-----负板  负捧-----正板
电晕起始         高               低
间隙击穿压       低               高
二.雷电冲击电压下气隙的击穿特性
1.标准波形


几个参数
波头时间T1：T1=(1.2    30%)μs
波长时间T2:    T2=(50    20%) μs
标准波形符                   表示
2.放电时延
(1).间隙击穿要满足二个条件
a.一定的电压幅值
b.一定的电压作用时间
(2).统计时延t s
通常把电压达间隙的静态击穿电压开始到间隙中出现第一个有效电子为止所需的时间
(3).放电形成时延tf
从第一个有效电子到间隙完成击穿所需的时间
(4).放电时延tL
tL=ts+tf
气体间隙在冲击电压作用下击穿所需全部时间：
t=t1+ts+tf
其中：ts+tf  就是放电时延tL
3. 50%冲击放电电压U50%
放电概率为50%时的冲击放电电压           
50%冲击放电电压与静态放电压的比值称为绝缘的冲击系数β
4. 伏秒特性
  (1) 定义
  同一波形、不同幅值的冲击电压下，间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线
  (2) 曲线求取方法
(3) 电场均匀程度对曲线的影响
不均匀电场由于平均击穿电场强度较低,而且流注总是从强场区向弱场区发展,放电速度受到电场分布的影响,所以放电时延长,分散性大,其伏秒特性曲线在放电时间还相当大时,便随时间之减小而明显地上翘,曲线比较陡.
均匀或稍不均匀电场则相反,由于击穿时平均场强较高,流注发展较快,放电时延较短,其伏秒特性曲线较平坦.
三. 大气条件对气体间隙击穿电压的影响
大气条件
大气压力 P0=101.3kpa
温度        
湿度          f0=11g/m3
2. 相对密度的影响        
相对密度d                  
d=0.289----
  当d在0.95到1.05之间时,空气间隙的击穿电压U与d成正比
U= dU0
3. 湿度的影响
(1). 均匀或稍不均匀电场
湿度的增加而略有增加,但程度极微,可以不校正
(2). 极不均匀电场
由于平均场强较低,湿度增加后,水分子易吸附电子而形成质量较大的负离子,运动速度,减慢游离能力大大降低,使击穿电压增大.因此需要校正.
4.  高度的影响
随着高度增加,空气逐渐稀薄,大气压力及空气相对密度下降,间隙的击穿电压也随之下降.U=ka U0
四.  提高气体间隙绝缘强度的方法



五.  提高气体间隙绝缘强度的方法
有两个途径:
一个是改善电场分布,使之尽量均匀;
另一个是削弱气体间隙中的游离因素
1.  改善电场分布的措施
(1). 改变电极形状
(2). 利用空间电荷对电场的畸变作用
(3). 极不均匀电场中采用屏障
当屏障与棒极之间的距离约等于间隙的距离的15%-----20%时，间隙的击穿电压提高得最多，可达到无屏障时的2---3倍
2.  削弱游离因素的措施
(1). 采用高气压
气体压力提高后，气体的密度加大，减少了电子的平均自由行程，从而削弱了碰撞游离的过程。 如高压空气断路器和高压标准电容器等
(2). 采用高真空
气体间隙中压力很低时，电子的平均自由行程已增大到极间空间很难产生碰撞游离的程度。如真空电容器、真空断路器等。                           
(3). 采用高强度气体
SF6气体属强电负性气体,容易吸附电子成为负离子,从而削弱了游离过程.提高压力后可
相当于一般液体或固体绝缘的绝缘强度.它是一种无色、无味、无臭、无毒、不燃的不活泼气体，化学性能非常稳定，无腐蚀作用。它具有优良的灭弧性能，其灭弧能力是空气的100倍，故极适用于高压断路器中。
六.  气体中的沿面放电
1. 什么叫沿面放电
沿着固体介质表面的气体发生的放电
沿面放电电压通常比纯空气间隙的击穿电压要低
2. 界面电场分布的三种典型情况
气体介质与固体介质的交界称为界面
(1). 固体介质处于均匀电场中,且界面与电力线平行；
(2). 固体介质处于极不均匀电场中,且电力线垂直于界面的分量比平行于界面的分量大得多；类似套管
(3). 固体介质处于极不均匀电场中,且电力线平行于界面的分量以垂直于界面的分量大得多。
3. 均匀电场中的沿面放电
其放电特点:
(1).放电发生在沿着固体介质表面,且放电电压比纯空气间隙的放电电压要低。
其原因：
a. 固体介质与电极表面没有完全密合而存在微小气隙,或者介面有裂纹；
b.介质表面不可能绝对光滑,使表面电场不均匀；
c.介质表面电阻不均匀使电场分布不均匀；
d.介质表面易吸收水分,形成一层很薄的膜,水膜中的离子在电场作用下向两极移动,易在电极附近积聚电荷,使电场不均匀。
4. 极不均匀电场具有强法线分量时的沿面放电
  (1) 放电发展特点
a.电晕放电；b. 线状火花放电；c. 滑闪放电；d. 闪络放电
(2) 影响沿面放电因素分析                                                  
a.固体介质厚度越小，则体积电容越大，沿介质表面电压分布越不均匀，其沿面闪络电压越低；
b.同理，固体介质的体积电阻越小，沿面闪络电压越低；
c.固体介质表面电阻减少，可降低沿面的最大电场强度，从而提高沿面闪络电压；
(3).提高沿面闪络电压措施
a.减少套管的体积电容。如增大固体介质厚度，加大法兰处套管的外经；
b.减少绝缘的表面电阻。如在套管近法兰处涂半导体漆或半导体釉；
5.极不均匀电场具有强切线分量时的沿面放电；(支柱绝缘子型)
由于电极本身的形状和布置己使电场很不均匀，故介质表面积聚电荷使电压重新分布不会显著降低沿面闪络电压，为了提高沿面闪络电压，一般从改进电极形状，如采用屏蔽罩和均压环
6.  绝缘子串的电压分布




分析结果
a.绝缘子片数越多，电压分布越不均匀
b.靠近导线端第一个绝缘子电压降最高，易产生电晕放电。在工作电压下不允许产生电晕，故对330kv及以上电压等级考虑使用均压环。
7.  绝缘子表面污秽时的沿面放电
  户外绝缘子，会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染，在干燥时，由于污秽尘埃电阻很大，绝缘子表面泄漏电流很小，对绝缘子安全运行无危险；但下雨时，绝缘子表面容易冲掉，而大气湿度较高，或在毛毛雨、雾等气候下，污秽尘埃被润湿，表面电导剧增，使绝缘子的泄漏电流剧增，降低闪络电压。
8.防止绝缘子的污闪，应采取措施
(1).对污秽绝缘子定期或不定期进行清洗
(2). 绝缘子表面涂一层憎水性防尘材料
(3).加强绝缘和采用防污绝缘子
(4).采用半导体釉绝缘子

第2章  习题及答案
一、选择题
1)        SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是______。
A.无色无味性  B.不燃性  C.无腐蚀性  D.电负性
2)        冲击系数是______放电电压与静态放电电压之比。
A.25%  B.50%  C.75%   D.100%
3)        在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面______有很大关系
A.粗糙度   B.面积  C.电场分布  D.形状
4)        雷电流具有冲击波形的特点：______。
A.缓慢上升，平缓下降   B.缓慢上升，快速下降   
C.迅速上升，平缓下降  D.迅速上升，快速下降
5)        在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压______。
A..小   B.大   C.相等   D.不确定

二、填空题
6)        我国国家标准规定的标准操作冲击波形成______ 。
7)        极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对______的阻挡作用，造成电场分布的改变。
8)        下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：      、      、      。
9)        调整电场的方法：______电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形

三、计算问答题
10)        保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？
11)        某1000kV工频试验变压器，套管顶部为球形电极，球心距离四周墙壁均约5m，问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下，当变压器升压到1000kV额定电压时，球电极不发生电晕放电？
12)        一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么？
一、选择题
1、D ； 2、B ；  3、A ；  4、C  ； 5、A
二、填空题
6、250/2500；7、空间电荷；8、先导、主放电、余光；9、增大
三、计算问答题
10、保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备
11、此球形电极与四周墙壁大致等距离，可按照上述的同心球电极结构来考虑。变压器的球电极为同心球的内电极，四周墙壁为同心球的外电极。
按题意须保证点要求升压到1000kV（有效值）时，球电极表面最大场强 小于球电极的电晕起始场强 ，即保证

将U=1414V峰值，R=500cm， 代入此不等式，算得r=60cm时球电极表面最大场强 =26.7kV/cm，小于同心球内电极的电晕起始场强 =27.1 kV/cm。球电极的起始电晕电压 =1012kV>1000kV。
因此，在这种距离四周墙壁仅5m的空间尺寸下，球电极的直径应达120cm才能保证当变压器升压到1000kV额定电压时球电极不发生电晕放电。
12、（1）由于含有卤族元素，这些气体具有很强的电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。
   （2）这些气体的分子量都比较大，分子直径较大，使得电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，从而减少了碰撞电离的能力。
   （3）电子在和这些气体的分子相遇时，还易引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱碰撞电离的能力。

3气体中沿固体绝缘表面的放电
一、双层介质的电场分布
两层介质，其厚度、相对介电常数、电导率分别为 ，真施加冲击电压时，场强与介电常数成反比，即介电常数小的介质，场强大，故易击穿。
固体表面电荷的影响，固体表面带有电荷时，加直流电压，所加电压几乎全加在固体上，气体、液体所加电压小，固体先行击穿的情况多。加交流电压，固体表面所带电荷极性和外加电压的极性相反，气体或液体上所加电压将很大。
二、局部放电
类型：沿面放电、气隙放电、气泡放电
三、沿面放电
1、不同绝缘结构的沿面放电特性
2、悬式绝缘子的电压分布及闪络特性
（1）绝缘子串的机械强度与单个绝缘子相同
（2）沿面闪络电压与绝缘子片数成正比
（3）线路的绝缘水平由绝缘子片数决定
（4）悬式绝缘子的电压分布
1）等值电路图
2）当绝缘子串的总电容C> > CE及CL时，电压分布均匀。
3）实际上C与 CE、CL为同一数量级，当绝缘子串很长时，电压分布不均匀。
4）由于CE>CL，绝缘子串中靠近导线端的绝缘子电压降最大，从而产生电晕
5）改善电压分布均匀的措施：在绝缘子串导线端安装均压环（330KV及以上使用）
（5）举重的电气性能常用闪络电压来衡量，分为干闪（户内绝缘子）和湿闪（户外绝缘子）
3、绝缘子表面污秽时的沿面放电——污闪
（1）污闪产生的条件以及造成的后果
（2）防止污闪的措施

4液体与固体介质的击穿
一、液体介质的击穿
液体绝缘的击穿有：电击穿、气泡击穿、悬浮粒子击穿
1、电击穿
液体绝缘在电场作用下，阴极上由于强电场发射或热电子发射出来的电子被加速后，引起电子崩，当电子密度达到一定值时就发生击穿。
液体分子振动击穿理论
2、气泡击穿
介质击穿场强按固体、液体、气体顺次降低。
所以当液体中含有气泡时，因气体的介电常数很小，承受较大的场强，从而使气泡放电，分解产生更多气泡，导致液体介质击穿。
气泡产生的原因：
1、电极表面的微小突起使电流集中而引起液体加热
2、液体中的杂质使电流增大而将液体加热
3、电极和流入电荷之间的或同电极注入电荷之间的排斥力抵消了液体表面张力
4、电子崩引起的液体分子离解
5、电极表面吸附的气泡脱离出来
3、悬浮粒子产生的击穿
液体中悬浮着杂质粒子，使电场畸变，在电极间搭成导电小桥，使液体介质的抗电场度下降，导致击穿。
以变压器油为例
当变压器油中含有杂质时（水分和纤维），水被纤维吸收后，在电场作用下，沿电场分析排列形成导电的杂质小桥，当小桥连通电极时，泄漏电流增加，最后造成介质击穿。
4、影响液体介质击穿电压的因素
1、水分：造成击穿电压UB下降
2、纤维和其它杂质：造成UB下降
3、电压作用的时间：时间越长，UB下降
4、电场的均匀程度：电场越均匀，UB越高。
5、提高液体介质击穿电压的措施
对液体介质进行过滤、干燥、脱气等。
二、固体介质的击穿
1、电击穿
固体介质中的电子在外电场作用下，发生碰撞电离，使传导电子增多，最后导致击穿.
主要特性：电压作用时间短，击穿电压高，击穿电压和电场分布形式有关。
2、热击穿
介质长时间受电压的作用，由于泄漏电流的存在，产生损耗，引起介质发热，温度升高，绝缘劣化，最后造成击穿。
特征：击穿时间长，负的温度依存性，散热条件越差，绝缘热击穿电压则越低，击穿过程与电压作用的时间；环境温度；电源的频率以及介质本身情况有关。
3、电化学击穿
运行中的绝缘长期受到电、热、化学、机械力等的作用，使其绝缘性能逐渐劣化，导致绝缘性能变坏，引起击穿。
绝缘劣化的主要原因：绝缘内部的局部放电。
4、影响固体介质击穿的因素
1、电压作用的时间      2、温度
3、电场的均匀程度      4、电压的类型
5、积累效应            6、受潮
7、机械负荷
第4章  习题及答案
一、选择题
1)        电介质按极性强弱分类，在下面的介质中，弱极性电介质有______，中性电介质有______，强极性电介质有______。
A.H2          B.N2          C.O2        D.CO2      E.CH4        F.空气     
G.水       H.酒精     I.变压器油       J.蓖麻油
2)        按照国家标准GB11021-1989“电气绝缘的耐热性评定和分级”将各种电工绝缘材料耐热程度划分等级，以确定各级绝缘材料的最高持续工作温度。其中A级绝缘材料的最高持续温度是______，F级绝缘材料的最高持续温度是______。
A.90       B.105      C .120        D.130        E. 155      F.180

二、填空题
3)        影响液体电介质击穿电压的因素有______、______、______、______、______。
4)        固体介质的击穿形势有______、______、______。
5)        电介质是指______，根据化学结构可以将其分成______、______、______。
6)        电介质极化的基本形式有______、______、______、______、______。
7)        介质损失角正切的计算公式是_______， 表示______。
8)        一般来说，标准电容器采用______绝缘，电力电容器采用______绝缘，为什么？
9)        两个标准油杯，一个是含杂质较多的油；另一个是含杂质较少的油，试问：（1）当施加工频电压时，两杯油击穿电压______。（2）当施加雷电冲击电压时，两杯油击穿电压______，是因为______。
10)        纤维等杂质对极不均匀电场下变压器的击穿电压影响较小，这是因为______。
11)        介质热老化的程度主要是由______和_______来决定的。
12)        转向极化程度与电源频率和温度有关，随着频率的增加，极化率______，随着温度的增加，极化程度______。
13)        纯净液体介质的击穿理论分为______和_______。
14)        影响固体介质击穿电压的主要因素有______、______、______、______、______。

三、计算问答题
15)        测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压？
答案
一、选择题
1、A,B,C,D,E,F   I    H,G；   2、B    E
二、填空题
3、能在其中建立静电场的物质      非极性（弱极性）电介质       偶极性电介质   离子性电介质
4、电子位移极化   离子位移极化  转向极化  介质界面极化  空间电荷极化
5、   交流下的介质损耗
6、 杂质   温度  电压作用时间  电场均匀程度  压力
7、电击穿   热击穿   电化学击穿
8、气体   油纸
气体电介质的相对介电常数接近1，极化率极小，气体电介质的损耗就是电导损耗，当电场强度小于使气体分子电离所需要值时，气体介质损耗很小，所以标准电容器采用气体绝缘。
而电力电容器采用油纸绝缘是因为油纸绝缘具有优良的电气性能，干纸和纯油组合后，油填充了纸中薄弱点的空气隙，纸在油中又起了屏障作用，使总体的耐电强度提高很多。
9、差别很大    差别很小    冲击击穿电压作用时间太短，杂质来不及形成桥
10、不均匀场强处扰动大，杂质不易形成桥
11、1温度    介质经受热作用时间
12、减小  先增加后减小
13、电子碰撞电离理论    气泡击穿理论
14、电压作用时间   电场均匀程度   温度   累积效应   受潮程度
三、计算问答题
15、答：因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失，而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失。所以在直流电压下，更容易测量出泄漏电流。


5电气设备绝缘的预防性试验
一、电气设备试验的种类
1、出厂试验
2、安装后的交接试验
3、使用过程中的绝缘预防性试验
二、绝缘预防性试验方法的分类
1、非破坏性试验：
试验项目有：绝缘电阻的测量；直流泄漏电流的测量；介质损耗tgδ的测量。
2、破坏性试验：直流耐压试验；工频耐压试验。
试验顺序：先进行非破坏性试验，并且试验合格后，再进行破坏性试验。
三、绝缘电阻和吸收比的测量
1、电介质在直流作用下的等值电路
（1）电介质中的电流
1）         纯电容电流分量i1：
2）         吸收电流i2：
3）         电导电流（泄漏电流）i3：
4）         介质中的总电流i = i1+ i2+ i3
当t 趋于无穷大时，i = i3
（2）等值电路：
2、.测量绝缘电阻的目的：
检查绝缘是否存在贯穿性的集中缺陷或整体受潮。
3、测量绝缘电阻的原理
4、用兆欧表测量绝缘电阻
（1）兆欧表（摇表）的结构和工作原理
结构：由磁电式比率表和手摇发电机组成，
工作原理：
（2） 兆欧表的类型：有手动和电动两种
电压等级有：500V、1000V、2500V、5000V几种。
（3）测量绝缘电阻的步骤
5、测吸收比
吸收比K：用兆欧表测量15s和60s时的绝缘电阻值，即R15和R60。
吸收比K= R60 / R15 ，要求K≥ 1、3
6、测量结果分析：
采用纵向、横向比较的方法
（1） 与规程规定的值比较
（2） 同一设备的三相比较
与历年的的试验数据比较
四、泄漏电流测量
1、测量泄漏电流的目的
更灵敏地反应绝缘的集中性缺陷
2、直流高压的获得  
（1）由交流高压半波整流电路
（2）直流高压发生器
3、泄漏电流的测量
（1） 试验接线图
1）      微安表接在低压端——图2—5
优点：读数安全，但测量误差较大
2）      微安表接在高压端——图2—6（被试品一端已接地）
参考高压实验指导书实验二，图7
（2）试验步骤和方法
4、试验结果分析
五、介质损失角正切值tgδ的测量
1、测量tgδ的作用：
反应绝缘的分布性缺陷，对检查变压器、互感器、套管、电容的绝缘状况有效
2、 测量tgδ的方法
一般采用专门的仪器，如西林电桥QS1或介质损耗测量仪等。
西林电桥的结构和工作原理：
电桥的四个臂：CN—标准电容器；ZX—被试品；C4—可调电容；R3— 可调电阻
电桥平衡时：tgδ = C4  （f =50HZ）
3、试验接线
（1）正接法：图2—8(a），被试品两端对地绝缘，实验室采用，安全
（2）反接法：图2—8(b) 被试品一端固定接地，一般现场试验采用，为了保证安全，使用绝缘杆操作
第5章  习题及答案
一、选择题
1)        下面的选项中，非破坏性试验包括______，破坏性实验包括______。
A. 绝缘电阻试验   B.交流耐压试验   C.直流耐压试验   D.局部放电试验             E.绝缘油的气相色谱分析    F.操作冲击耐压试验    G.介质损耗角正切试验     H.雷电冲击耐压试验

二、填空题
2)        根据绝缘特征的诊断规则的不同，可将诊断方法可以分为______、______、______。
3)        当绝缘良好时，稳定的绝缘值______，吸收过程相对_______；绝缘不良或受潮时，稳定的绝缘电阻值______，吸收过程相对______。
4)        测量泄漏电流的方法有______和_______。其中______测量泄漏电流更好，因为______。
5)        目前实用的局部放电测量的方法，使用得最多的测量方法是______、______、______。
6)        在局部放电测量中， 称为______，是指______。
7)        用阻抗法进行局部放电测量，阻抗Z的位置很重要，根据Z位置不同，可以分为______和______。如果试样电容很大的话，这里应该使用______，因为______。
8)        在对电力设备绝缘进行高电压耐压试验时，所采用的电压波形有______、______、______、______。
三、计算问答题
9)        正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下？
10)        如图所示，介质的三电容模型，试推导说明视在放电电荷量q与介质中真实放电电荷qr之间的关系,要求写出推导过程。

一、选择题
1、ADEG    BCFH
二、填空题
2、逻辑诊断   模糊诊断   统计诊断
3、较高   较慢   较低   较快
4、微安表直读法   光电法    光电法   安全，可靠，准确度高
5、绝缘油的气相色谱分析    超声波探测法    脉冲电流法
6、视在放电量   三电容模型里总电容上的放电量
7、串联法   并联法   并联法   防止试样上很大的放电电流通过阻抗Z
8、  直流  交流   雷电过电压   操作冲击波
三、计算问答题
9、答：正接法一般应用于实验室内的测试材料及小设备，实现样品的对地绝缘。
实际上，绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，换句话说，就是试品的一极是固定接地的，这时就要用反接法。
10、 （过程略）      

6电气设备绝缘的高电压试验
一、工频耐压试验
1、工频耐压试验的目的：
（1）有效地发现设备较危险的集中性缺陷，
（2）确定设备的绝缘水平。
2、试验电压大小的确定
3、试验的接线（图2—9）
（1）试验设备
1）试验变压器；2）.调压设备，3）测量设备，4）保护装置等组成。
（2）试验变压器特点：
1）单相，2）绝缘裕度低（不需要考虑过电压），3）不需要长期工作，无散热装置
4）容量小（S = 5~750KVA），变比大，试验变压器的型号，如：YDJ—5/50表示：5KVA，50/0.23KV
（3）试验变压器容量的选择
4、试验电压的测量
（1）在高压侧直接测量
1）静电电压表；2）球隙测压器；3）分压器（电阻分压器主要测直流高压；电容分压器主要测交流高压）
（2）在低压侧间接测量
5、试验步骤及注意事项
二、直流耐压试验
1、试验的特点；2、试验电压的确定；3、直流电压的测量
第6章  习题及答案
一、选择题
1)        用铜球间隙测量高电压，需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度？(ABCD)
A 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5
B 结构和使用条件必须符合IEC的规定
C 需进行气压和温度的校正
D 应去除灰尘和纤维的影响
2)        交流峰值电压表的类型有：(ABC)
A电容电流整流测量电压峰值
B整流的充电电压测量电压峰值
C 有源数字式峰值电压表
D 无源数字式峰值电压表
3)        关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是：(A)
A 对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±3%范围内
B 对直流电压的测量，一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±4%
C 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±8%的纹波幅值
D 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±2%的直流电压平均值。
4)        构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2，为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使_B_____。
A.C1>>C2、R1>>R2    B.C1>>C2、R1<<R2
C.C1<<C2、R1>>R2    D.C1<<C2、R1<<R2
5)        用球隙测量交直流电压时，关于串接保护电阻的说法，下面哪些是对的？B
A  球隙必须串有很大阻值的保护电阻
B  串接电阻越大越好
C  一般规定串联的电阻不超过500Ω
D  冲击放电时间很短，不需要保护球面。
6)        电容分压器的低压臂的合理结构是___ACD___。
A低压臂电容的内电感必须很小
B 应该用同轴插头，插入低压臂的屏蔽箱
C 电缆输入端应尽可能靠近电容C2的两极。
D abc环路线应该比较长
7)        标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是：(ABC)
A 测量冲击全波峰值的总不确定度为±5%范围内
B 当截断时间 时，测量冲击截波的总不确定度在±5%范围内
C当截断时间 时，测量冲击电压截波的总不确定度在±4%范围内
D测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15%范围内
8)        光电测量系统有哪几种调制方式：ABCD
A 幅度-光强度调制（AM-IM）
B 调频-光强度调制（FM-IM）
C 数字脉冲调制
D 利用光电效应
二、填空题
9)        交流高电压试验设备主要是指______。
10)        试验变压器的体积和重量都随其额定电压值的增加而急剧增加，试验变压器的额定容量Pn应按______来选择。
11)        在电压很高时，常采用几个变压器串联的方法，几台试验变压器串联的意思是______。
12)        如果串级数为n，串级变压器整套设备的装置总容量W装为______，随着串级数的增加，装置的利用率明显下降，一般串级数n ______。
13)        串级数为4级试的串级试验变压器的利用率 为______。
14)        试验变压器容性试品上的电压的电压升高，分为______和______。
15)        利用高压实验变压器产生操作冲击波，而不用冲击电压发生器来产生冲击波，是因为______。
16)        电力系统外绝缘的冲击高压试验通常可以采样15次冲击法，即是______。
17)        用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是______；缺点是______。
18)        冲击电压发生器的原理是______。
19)        在冲击电压发生器的等效电路中，若考虑回路电感效应，为获得非振荡冲击波的条件是_________
20)        冲击电流的试验设备的功用是______。
21)        测量冲击大电流的仪器有______和______。
22)        实验室测量冲击高电压的方法有______。
23)        影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______。
24)        常用的冲击电压分压器有______。
25)        为了补偿分压器的对地电容，在分压器的高压端安装一个圆伞形______。
三、计算问答题
26)        一台测工频高电压的电阻分压器，额定电压为100kV（有效值），阻值为4MΩ，对地杂散电容为1000pF，求由杂散电容引起的峰值和相位测量误差，以及在额定测量电压下热耗的功率值。
27)        压充电标准电容器有什么功用？
28)        高压直流分压器的选择原则是什么？
29)        35kV电力变压器，在大气条件为                            ，                                  ℃       时做工频耐压试验，应选用球隙的球极直径为多大？球隙距离为多少？
30)        怎样选择试验变压器的额定电压和额定容量？设一被试品的电容量为4000pF，所加的试验电压有效值为400kV，试求进行这一工频耐压试验时流过试品的电流和该试验变压器的输出功率。
31)        高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种？
32)        在说明多极冲击电压发生器动作原理时，为什么必须强调装置对地杂散电容所起的作用？
33)        某冲击电压发生器的等效电路如图8-13所示。已知C1为20nF，C2为2nF，阻尼电阻Rd为100Ω,若要获得标准雷电冲击波形，设暂不计L的影响，请用近似公式计算Rf,Rt 。









34)        冲击电流波形有哪两类？
35)        对两类冲击波，中国和IEC标准怎么规定的？
36)        简述冲击电流发生器的基本原理。
37)        名词解释：50%放电电压
38)        简述对冲击电压测量系统响应特性的要求。
39)        测量高电压的弱电仪器常受一些电磁干扰，干扰来源主要有哪些？
40)        简述高电压试验时的抗干扰措施。
41)        利用试验变压器产生操作冲击电压波以及电力变压器进行感应操作冲击电压波试验时，为什么波长时间TZ与铁心中的起始磁通量 和铁心的饱和磁通量 相关？
42)        串级倍压直流高压装置的串级数受到什么因素的制约？
一、选择题
1、 ABCD；2、 ABC；3、A；4、B；5、B；6、ACD；7、ABC；8、ABCD
二、填空题
9、高电压试验变压器  
10、   
11、 使几台变压器高压绕组的电压相叠加   
12、     3~4   
13、  
14、 稳态性的电压升高     瞬态性的电压升高
15、冲击电压发生器产生长波前操作波时效率低，而且火花间隙中容易出现熄弧现象
16、 被试品施加正、负极性冲击全波试验电压各15次，相邻两次冲击时间间隔应不小于1min
17、吸收功率极小；外界电场对表的影响严重，不宜用于有风的环境。
28、电容器并联充电，串联放电
29、
20、研究雷闪电流对绝缘材料和结构以及防雷装置的热能或电动力的破坏作用。
21、分流器和罗戈夫斯基线圈
22、球隙法，分压器-峰值电压表法，分压器-示波器法，光电测量法。
23、球面的尘污和球隙间空气游离不充分。
24、电阻分压器、电容分压器、串联阻容分压器、微分积分系统
25、屏蔽环
三、计算问答题
26、 解：幅值误差
   
  相角误差
   
热耗的功率值
  
27、由于气体介质基本上无损耗，接近于理想介质，所以由它构成的电容器的电容量不受作用电压的影响，准确而稳定。这种电容器有良好的屏蔽，有无晕的电极，电容值不受周围环境的影响。
28、国际电工委员会规定 不低于0.5mA。一般 选择在0.5mA~2mA之间。
29、根据《规程》，35kV电力变压器的试验电压为
因为电力变压器的绝缘性能基本上不受周围大气条件的影响，所以保护球隙的实际放电电压应为                  
若取
也就是说，球隙的实际放电电压等于106.9kV(最大值）。因为球隙的放电电压与球极直径和球隙距离之间关系是在标准大气状态下得到的，所以应当把实际放电电压换算到标准大气状态下的放电电压U0
即
  
查球隙的工频放电电压表，若选取球极直径为10cm，则球隙距离为4cm时，在标准大气状态下的放电电压为105kV(最大值）。而在试验大气状态下的放电电压为
      

30、试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容。



31、利用气体放电测量交流高电压，例如静电电压表；利用静电力测量交流高电压，例如静电电压表；利用整流电容电流测量交流高电压，例如峰值电压表；利用整流充电电压测量交流高电压，例如峰值电压表。
32、因为对地杂散电容引起容易高频振荡，产生冲击过电压。
33、解：
         
         
         
         解得  Rf=103Ω
               Rt=3179.5Ω
34、第一类：电流从零值以较短的时间上升到峰值，然后以近似指数规律或强阻尼正弦波形下降到零。第二类冲击电流波形近似为方波。
35、第一类波形，中国和IEC标准规定了4种该类冲击波，即1μs/20μs，4μs/10μs,8μs/20μs和30μs/80μs冲击电流波。第二类规定的冲击电流波形峰值持续时间规定为500μs，1000μs，2000μs，或者2000μs与3200μs之间。
36、由一组高压大电容量的电容器，先通过直流高压并联充电，充电时间为几十秒到几分；然后通过触发球隙的击穿，并联地对试品放电，从而在试品上流过冲击大电流。
37、球隙的冲击放电电压是有分散性的，球隙的50%放电电压是指在此电压作用下，相应的球间隙距离的放电概率为50%
38、标准规定：对于认可的冲击电压测量系统，在测量波前时间为Tf的雷电标准冲击电压时，它的过冲β和部分阶跃响应时间Tα 与Tf的比值，应处在图9-13中的剖面线所划的范围以内。测量波前截断波时，除了要满足这一要求外，还规定了实验阶跃响应时间TN和部分响应时间Tα应满足另一附加要求。即 。当考虑测量雷电冲击电压时，要求它的部分响应时间 ，而且实验响应时间 。当考虑测量雷电冲击电压波前截波时，要求 ，而 。
39、测量用的射频同轴电缆外皮中通过的瞬态电流引起的干扰，间隙放电时产生的空间电磁辐射，仪器电源线引入的干扰
40、改善接地回线；实验室采用全屏蔽；专为应用于高压测试中的通用数字示波器及其附属设备建一小屏蔽室或屏蔽盒；分压器应置于紧靠集中接地极的地点，并以最短的连线相接；由分压器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线；测量电缆采取两端匹配的接线方式；测量电缆长度应尽可能短；采用双屏蔽同轴电缆，或在单屏蔽同轴电缆外再套一金属管，甚至在双屏蔽同轴电缆外再套金属管；在测量电缆上加设共模抑制器；提高传递信号环节的信噪比。
41、 答：第一个半波持续的时间取决于铁心饱和出现的时刻，也就是取决于饱和磁通量和初始磁通量的差值。理论上说，做了第一次操作波试验后，铁心上会留下同向剩磁，在做第二次同极性操作波试验时，波长会有所缩短。
42、答：电路的 随级数n的平方倍关系上升， 随n的立方倍关系上升。当级数n超过一定值时，再增加n也无助于输出电压的增加，而元件数量和整个结构高度去会随n而正比上升。


7线路和绕组中的波过程
过电压的概念
超过额定的最高运行电压称为过电压
过电压（1）大气过电压a直击雷过电压 ； b感应雷过电压
（2）内部过电压a操作过电压；b操作过电压
一.波过程的一些物理概念
1.什么是波过程
2.波是怎样沿着导线传布的
3.波阻抗
       

二.波动方程
线路上点在时间的电压和电流的波动方程




波动方程的通解

1.波动方程通解的物理意义
(1).电压和电流均有两个部分组成：前行波和反行波
(2).电压与电流的方向的规定

(3).关于波阻抗的特点
a.表示同一方向电压波与电流波大小的比值，
电磁波通过Z时，以电磁波的形式储存在周围介质中；
b.导线上既有前行波又有反行波时，Z≠U/I
c.Z的数值与线路长度无关
三.行波的折射与反射
1.折射与反射
(1). 折 射波 与 反射波
电压波折射系数   



电压波反射系数

       

与     之间的关系

       
(2).  几种特殊条件下的折、反射波
a.线路末端开路        ；b.线路末端短路；c.线路末端接负截电阻R
2. 彼德逊法则

要计算分布参数线路上节点的电压可用集中参数等值电路计算：
a.线路波阻抗用数值相等的集中参数等值电阻代替
b.把线路上的入射电压波的两倍作为等值电压源
四.行波通过串联电感和并联电容
1.通过串联电感

回路方程：


解得：


于是：

它有二个部分组成：
一部分是与时间无关的强制分量；
另一部分为随时间而衰减的自由分量
当  t=0 时   
  
当        时




通过电感后折射波的陡度：

最大陡度出现在t=0时：



折射波电压、电流随时间变化
在A点反射波电压和电流
因为

可得



当t=0                  
此时

波到达电感瞬间，在线圈首端的电压将上升到入射波电压两倍
当t→∞

       
此时

时间很长以后，达到稳定值
反射波电流



t=0

t→∞



反射波电压、电流随时间变化
2.通过并联电容




回路方程



       
解得：







当
t=0时：

时




经过并联电容时，折射波的陡度：



最大陡度出现在t=0时：


最大空间陡度：


折射波电压、电流随时间变化
反射波电压、电流




当t=0时



当t→∞时







反射波电压、电流随时间变化
五.行波的多次折、反射
1.用网格法计算波的折、反射













2.串联三导线典型参数配合时波过程的特点
(1).


(2).       

(3).


(4).



六.行波在平行多导线系统中的传播
1.多导线系统的电压、
     电流方程

自电位系数






互电位系数






自波阻抗



互波阻抗



2.耦合系数k
(1)两导线系统


(2)多导线系统

七.线路上行波的衰减和变形
1.冲击电晕的形成和特点
2.电晕对导线上波过程的影响
(1).使导线的耦合系数增大
(2).使导线的波阻抗和波速减小
(3).使波在传播过程中幅值衰减，波形畸变



八.变压器绕组中的波过程
1.简化等值电路


2.绕组中初始电压分布
(1).绕组末端接地






(2).绕组末端开路
绕组首端处：u=U0
绕组末端处：



(3).变压器的入口电容





3.绕组中的稳态电压分布
(1).绕组末端接地


(2).绕组末端开路


4.三相绕组中的波过程
(1).中性点接地的星形接线
(2).性点不接地的星形接线


(3).三角形接线
  

三相同时进波

5.冲击电压在绕组间的传递


第7章  习题及答案
一、选择题
1)        波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是______。
A.        电流为0，电压增大一倍
B.        电压为0，电流增大一倍
C.        电流不变，电压增大一倍
D.        电压不变，电流增大一倍
2)        下列表述中，对波阻抗描述不正确的是______。
A.        波阻抗是前行波电压与前行波电流之比
B.        对于电源来说波阻抗与电阻是等效的
C.        线路越长，波阻抗越大
D.        波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关
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。
A.降低     B.提高    C.不改变   D.不一定
二、填空题
4)        电磁波沿架空线路的传播速度为______。
5)        传输线路的波阻抗与______和______有关，与线路长度无关。
6)        在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会______。
7)        波传输时，发生衰减的主要原因是______、______、______。
8)        Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点，行波在A点将发生折射与反射，反射系数的β取值范围为______。
三、计算问答题
9)        简述波传播过程的反射和折射。
10)        波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同？
11)        彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。
一、选择题
1、A        2、C      3、B
二、填空题
4、3× m/s  ；5、单位长度电感 和电容 ；6、提高一倍
7、导线电阻和线路对地电导 大地电阻和地中电流等值深度的影响 冲击电晕的影响
8、-1≤β≤1
三、计算问答题
9、当波沿传输线路传播，遇到线路参数发生突变，即有波阻抗发生突变的节点时，会在波阻抗发生突变的节点上产生折射与反射。
10、（1）波阻抗表示同一方向的电压波与电流波的比值，电磁波通过波阻抗为Z的导线时，能量以电能、磁能的方式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。（2）若导线上前行波与反行波同时存在时，则导线上总电压与总电流的比值不再等于波阻抗（3）波阻抗Z的数值只取决于导线单位长度的电感和电容，与线路长度无关。（4）为了区别不同方向的流动波，波阻抗有正、负号。
11、在计算线路中一点的电压时，可以将分布电路等值为集中参数电路：线路的波阻抗用数值相等的电阻来代替，把入射波的2倍作为等值电压源。这就是计算节点电压的等值电路法则，也称彼得逊法则。
利用这一法则，可以把分布参数电路中波过程的许多问题简化成一些集中参数电路的暂态计算。但必须注意，如果Z1,Z2是有限长度线路的波阻抗，则上述等值电路只适用于在Z1，Z2端部的反射波尚未回到节点以前的时间内。

8雷电及防雷装置
一、气体间隙
二、避雷器
1、避雷器的作用：它是一种保护电器。用于防止侵人波过电压。
2、对避雷器的要求
（1）当电压超过一定值时，避雷器动作（放电）
（2）过电压消失后，避雷器迅速切断工频电弧。
三、避雷器的类型：
1、管型避雷器；2、阀型避雷器；3、磁吹避雷器；4、氧化锌避雷器
四、阀型避雷器：
1、结构：主要由火花间隙和阀片组成。
1）      火花间隙用于切断工频续流。
2）      阀片：是一种非线性电阻。雷电流作用下，阀片呈低阻值，限制残压；对工频续流，阀片工作在高阻值区，限制工频续流，有利于灭电弧。
2、工作原理：
（1）正常时，由于火花间隙的作用，导线对地绝缘；
（2）当过电压作用时，间隙被击穿，将电流引人大地。过电压消失后，间隙绝缘强度恢复，避雷器恢复正常状态。
3、阀型避雷器的阀式特性：
避雷器象一只阀门一样，正常时阀门关闭，导线对地绝缘；过电压作用时，阀门打开，让雷电流人地。
4、避雷器的主要电气参数：
（1）额定电压：我国指正常工作时加在避雷器上的工作电压，即避雷器安装处的电网标称电压。
（2）灭弧电压：在保证避雷器动作时工频续流第一次过零就灭弧的条件下，允许加在避雷器上的最大工频电压。它应高于安装处工作母线上可能出现的最高工频电压。否则就不能保证电弧熄灭。
1）对于中性点不接地电网，避雷器的灭弧电压规定为系统最大工作线电压的110%，称110%避雷器。10KV避雷器的灭弧电压为：
10×（1+15%）×110%=12、7KV
2）35—60KV中性点经消弧线圈接地电网，避雷器的灭弧电压规定为系统最大工作线电压的100%，称100%避雷器。35KV避雷器的灭弧电压为：
35×（1+15%）×100%=41KV
3）110KV及以上中性点直接接地电网，发生单相接地时，非故障相电压可达最大工作线电压的80%，避雷器的灭弧电压取该值，称80%避雷器。
（3）工频放电电压
（4）冲击放电电压  
（5）残压
五、氧化锌避雷器
1、结构：此避雷器无间隙，只有阀片。其阀片是以氧化锌为主要材料的非
线性特性的压敏电阻。
2、工作原理：
在正常工作电压作用下，流过氧化锌阀片的电流很小，为10-5A，此时阀片相当于一个绝缘体，所以无需间隙。当过电压作用时，阀片呈现出很小的电阻，相当于阀片“导通”，其残压与电流几乎无关。
3、主要电气参数
（1）额定电压；（2）最大长期工作电压；（3）压比 ；（4）残压
4、特点：
无间隙，结构简单，体积轻小；无续流，不存在灭弧问题。



9输电线路的防雷保护
一、输电线路的运行特点
二、输电线路上的感应过电压
1、雷击线路附近地面时导线上的感应过电压
主要说明避雷线对感应过电压的影响，结论是：由于避雷线的存在，可使感应过电压下降。
2、雷击塔顶时线路上的感应过电压
（1）无避雷线时
（2）有避雷线时
三、输电线路的直击雷过电压
1、 雷直击导线时的过电压
绕击的概念
2、 雷击杆塔顶时的过电压
（1）作用在线路绝缘子串上的电压（即塔顶与导线之间的电压）由下列3个分量组成：
杆塔对地电位Utd ；
避雷线和导线间的耦合作用在导线上具有的电位；
感应电位。
1）塔顶电位：Utd = β I( Rch + Lgt /2、6 )  
2）导线电位：Ud =KUtd - a hd(1 – K) (包含耦合以及感应)
3）绝缘子串上的电压 Uj：
Uj = Utd - Ud = I ( βRch + βLgt /2、6+ hd/2、6 ) (1 – K)
（2）绝缘子串的闪络：
当 Uj大于绝缘子串的冲击闪络电压时，绝缘子串将发生闪络，称为“反击”。
（3）反击耐雷水平
四、雷击跳闸
1、输电线路雷击跳闸率的定义
2、雷击时引起线路绝缘子闪络跳闸的原因
3、线路雷击跳闸率的计算：
包括雷击杆塔顶时的跳闸率和线路绕击跳闸率。
四、衡量输电线路防雷性能的主要指标：
1、耐雷水平
2、雷击跳闸率。
五、线路防雷的措施
1、架设避雷线
2、降低杆塔接地电阻
3、加强线路绝缘
4、采用中性点经消弧线圈接地方式
5、装设自动重合闸
6、线路交叉部分的防雷保
六、各级线路防雷的具体措施
1、 3~10KV线路
2、 35~66KV线路
3、 110~500KV线路
10发电厂和变电所的防雷保护
一、发电厂、变电所的雷害事故主要来自两方面：
一是直击雷，二是雷电入侵波。
二、发电厂、变电站的防雷保护的特点：
1、设备设施集中布置，防直击雷主要采用避雷针。
2、防侵人波过电压，采用避雷器。
3、 发电厂、变电所布置的设备贵重，防雷措施需要更加周密。
4、 发电厂、变电所的接地系统包括防雷、工作和保护接地，必须保证良好的接地。
三、避雷针安放的原则：
1、被保护设备应在避雷针的保护范围内；
2、应防止反击。
避雷针与被保护设备的空气距离Sk不小于5米，地中距离Sd不小于3米。
根据防止反击的要求和配电装置的布置，决定针的安装位置，即决定了避雷针与被保护设备的水平距离。
由避雷针与被保护设备的水平距离和被保护设备的高度hx确定避雷针针高h。
3、35KV及以下配电装置架构上不宜装避雷针，应设独立避雷针及独立的接地装置；
4、110KV及以上配电装置，在电阻率不高地区，允许将避雷针装在出线架构上，但应防止反击，并设集中接地装置，其与变电所接地网的连接点离主变与接地网的接地点之间的电气距离应不小于15米；
5、变压器门型架上不允许装避雷针；
6、土壤电阻率大于1000地区，架构上不宜装避雷针
7、照明灯塔作为避雷针的支架时，照明灯塔的电源线必须用铅皮电缆或将电源线穿入铁管埋入地中；
8、发、变电所的主控室和35KV及以下的配电装置室一般不设避雷针，只须将其金属结构接地即可；
9、独立避雷针不应设在经常通行的地方，距道路不应小于3米。
四、变电所侵人波过电压防护
1、侵入波过电压的危害
2、避雷器的保护作用
3、被保护设备上的过电压—距离效应
距离效应的存在被保护设备上的电压大于避雷器上的残压
五、变电所的进线段保护
1、进线段保护的概念
2、35KV及以上变电所的进线段保护接线
六、变压器的防雷保护
1、三绕组变压器的防雷保护
2、自耦变压器的防雷保护
3、变压器中性点的防雷保护

第8、9、10章  习题及答案
一、选择题
1)        根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是______。
A.12kA           B.16kA             C.80kA           D.120kA
2)        避雷器到变压器的最大允许距离______。
A.        随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大
B.        随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大
C.        随来波陡度增大而增大
D.        随来波幅值增大而增大
3)        对于500kV线路，一半悬挂的瓷绝缘子片数为______。
A.24          B.26           C.28         D.30
4)        接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地。保护接地的电阻值对高压设备约为______
A.0.5~5          B.1~10         C.10~100       D小于1
5)        在放电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用哪几种方式？
A.        避雷针
B.        避雷线
C.        并联电容器
D.        接地装置
二、填空题
6)        落雷密度是指______。
7)        雷电波的波头范围一般在______到______范围内，在我国防雷设计中，通常建议采用______长度的雷电流波头长度。
8)        埋入地中的金属接地体称为接地装置，其作用是______。
9)        中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数Td范围为______。
10)        对于500kV的高压输电线路，避雷线的保护角 一般不大于______。
11)        输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用______和______两个指标来衡量。
12)        GIS的绝缘水平主要取决于______。
13)        降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止______的有效措施。
14)        避雷针加设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于______m。
15)        我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器______kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。

三、计算问答题
16)        防雷的基本措施有哪些？请简要说明。
17)        电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?
18)        感应过电压是怎么产生的？请介绍简单的计算公式。
19)        简述避雷针的保护原理和单根保护范围的计算。
一、选择题
1、 A  ；2、 A  ；3、C  ；4、B  ；5、AB
二、填空题
6、每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数  ；7、      
8、降低接地电阻  ；9、15~40  ；10、15° ；11、耐雷水平和雷击跳闸率
12、雷电冲击水平 ；13、反击；14、3m  ；15、5
三、计算问答题
16、基本措施是设置避雷针、避雷线、避雷器和接地装置。避雷针（线）可以防止雷电直接击中被保护物体，称为直击雷保护；避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电冲击波，称为侵入波保护；接地装置的作用是减少避雷针（线）或避雷器与大地之间的电阻值，达到降低雷电冲击电压幅值的目的。
17、用是限制侵入波陡度，和降低感应雷过电压。
18、对地放电过程中，放电通道周围的空间电磁场将发生急剧变化。因而当雷击输电线附近的地面时，虽未直击导线，由于雷电过程引起周围电磁场的突变，也会在导线上感应出一个高电压来，这就是感应过电压，它包含静电感应和电磁感应两个分量，一般以静电感应分量为主。
设地面雷击点距输电线路正下方的水平距离为S，一般当S超过65m时，规程规定，导线上感应过电压的幅值可按下式计算： kV，其中，I为雷电流幅值，单位为kA；S为地面雷击点距线路的水平距离，单位为m；h为导线平均对地高度，单位为m。
19、避雷针的保护原理是当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间，以影响雷闪先导放电的发展方向，使雷闪对避雷针放电，再经过接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。避雷针的保护范围使指被保护物体再此空间范围内不致遭受直接雷击。对于单根避雷针的保护范围，有计算公式：
       式中， 的单位均为m。p是避雷针的高度影响系数， 时，p=1； 时， ； 时按照120m计算。
11暂时过电压
一、工频过电压的产生
系统正常运行或故障时产生。如：
1、空载长线路末端电压的升高
2、发生单相接地故障时，非故障相电压的升高。
3甩负荷引起的工频电压升高
二、特点：
1、过电压倍数不大，对正常绝缘的电气设备一般没有危险
2、在超高压输电中成为确定系统绝缘水平的重要因素。
（1）工频电压升高将直接影响操作过电压的幅值。
（2）工频电压升高是决定保护电器（避雷器）工作条件的重要因素。
（3）工频电压升高持续时间长，对设备的绝缘不利。
三、形式：
1、空载长线路末端电压升高
2、不对称短路引起的工频电压升高
3、甩负荷引起的工频电压升高
四、空载长线路电容效应引起的电压升高
1、输电线路的等值电路：
2、首端与末端电压之比为：
对于无穷大容量的系统，可以证明：
式中：α—相位常数， α=0.06°/KM
l —线路长度
说明线路末端电压高于首端电压，线路越长，末端电压越高，这种现象是由于电容性充电电流造成的，称为电容效应。
3、系统电源容量对电容效应的影响
沿线路的工频电压按余弦规律分布
K20 =U2 / E = COS φ/ COS （αl+ φ）
Φ= arctg X s / Z
式中 ：X s — 系统电源的等值阻抗
Z  — 导线的波阻抗
可见， 电源容量越小，电抗越大，工频电压升高越严重，即电源电抗 的存在相当于使线路变长了。
五、不对称短路引起的工频电压升高
1、系统发生单相或两相接地故障时，非故障相（健全相）上工频电压将升高（阀式避雷器的灭弧电压是以此升高值决定）
2、分析单相接地（ 以A相接地为例）：
利用对称分量法可以求出：（推导从略）
零序电抗X0的大小与系统中性点接地方式有关
（1）对于3~10KV系统（中性点绝缘系统）：
X0由线路容抗决定，为负值。
则 X0 / X1的值比   稍大。即：健全相上电压为1、1倍线电压
选110%避雷器：如10KV避雷器的灭弧电压为
（220KV及以下系统的最高工作电压按1、15Un确定 ）        
即选FZ—10/12、7的避雷器
（2）对于35 ~60KV中性点经消弧线圈接地系统
X0为正值，健全相上电压接近线电压
选100%避雷器：
如35KV避雷器的灭弧电压为
1、0*1、15Un =1、15*35 = 40.25KV
即选FZ—35/41避雷器
（3）110 ~220KV为中性点直接接地系统
一般X0 / X1   3，则健全相上电压不大于1、4倍相电压。约80%线电压。选80%避雷器：

（4）330KV及以上超高压系统
系统中全部变压器中性点接地，健全相电压升高为0.75倍线电压以下。
考虑电容效应：线路首端选80%避雷器，末端选90%避雷器
六、甩负荷引起的工频电压升高
1、当发电机突然甩负荷时，将造成线路工频电压升高
2、此种过电压的计算较复杂，在此只引出一些结论性概念
运行经验表明：220KV及以下电网一般不需要采取特殊措施限制； 220KV及以上需要采取限制措施。
七、工频电压升高的限制措施
1、利用并联电抗器补偿空载线路的电容效应。
2、利用静止补偿器调节系统无功，控制系统电压。
3、采用降低输电线路零序阻抗的方法
八、产生谐振过电压的原因
由于系统中存在着大量的电容电感元件，在系统进行操作或发生故障时，这些电容电感元件可能形成各种不同自振频率的振荡回路，在外电源的作用下发生谐振现象，造成某些元件上出现谐振过电压。
九、谐振过电压的特点
谐振过电压是一种稳态现象，存在的时间较长，对电气设备绝缘的危害大。
十、谐振的类型
系统中的电阻电容元件可以认为是线性的，而电感则可能是线性的、非线性的或作周期性变化的，按电感的类型不同，谐振分为：线性谐振、参数谐振、铁磁谐振
十一、线性谐振过电压
1、L和C为常数
2、交流电源的频率等于自振频率，ω＝ω。，则感抗等于容抗（ＸＬ＝ＸＣ），电路阻抗达到最小，电流很大，在Ｌ和Ｃ上出现过电压。
十二、参数谐振过电压
系统中某些元件的电感在外界因素影响下发生周期性变化，如发电机的同步电抗在发电机接有容性负载时，参数配合不当，则可能发生参数谐振现象。导致发电机机端产生自激磁过电压。由于电感的饱和，电感量减小，回路将自动脱离谐振条件，从而限制了这种自激过电压，所以此类过电压一般很少发生。
十三、铁磁谐振过电压
1、产生的原因：
由于各种电磁元件（如变压器、电压互感器等）铁芯电感的饱和而引起电感值发生变化，而激发起持续性的幅值较大的铁磁谐振过电压。
2、表现形式
造成单相、两相或三相对地电压升高，引起“虚幻接地”现象；
引起低频摆动；
引起避雷器爆炸，烧坏电压互感器和绝缘子。
12操作过电压
一、操作过电压的产生及类型
1、产生：系统中对断路器的操作而带来的过电压。
其过电压倍数K的大小和持续时间与电网的结构，断路器的性能，系统的接线方式及运行操作方式有关。K一般为3~4
2、类型：
（1）空载线路合闸过电压
（2）切除空载线路过电压
（3）切除空载变压器过电压
（4）中性点不接地系统中弧光过电压
二、操作过电压对系统的影响
1、220KV及以下系统的绝缘水平由雷闪过电压决定
操作过电压对设备绝缘的威胁不大，可不采取专门的限制措施
2、对于220KV以上的超高压、特高压系统
其绝缘水平如果按（3~4）Umph(最大运行相电压的幅值）的操作过电压来考虑，其绝缘费用将大幅度增加，因此必须采取措施限制操作过电压在一定水平下。
三、空载线路合闸过电压及其限制措施
1、计划合闸

2、自动重合闸
线路出现故障时保护跳闸后，经自动重合闸装置进行合闸操作。
此时线路上存在残余电压，产生的过电压比计划合闸更严重。
考虑最严重的情况：假设合闸时电源电压为+Em，残余电压为-Em
则振荡过程中电容上的最大电压为：
Uc = 稳态值+（稳态值-起始值）
           = Em+[Em -（-Em）=3Em
3、影响过电压的因素
合闸相位；残余电荷；断路器合闸的不同期；回路损耗；电容效应
4、限制过电压的措施
（1）限制工频电压升高
（2）断路器触头并电阻
（3）消除线路上的残余电荷
（4）装设避雷器
四、切除空载线路过电压
1、产生的原因：断路器电弧重燃造成的，特别是油断路器在切断空载小电流时，会发生电弧重燃现象。
2、讨论断路器触头两端的恢复电压UAB
第一种可能：当开关触头间去游离能力强，抗电强度恢复快，则电弧熄灭，不会产生过电压。
第二种可能：如果开关性能差，恢复电压UAB比开关触头间的抗电强度恢复得快，则将发生电弧重燃。
3、过电压幅值计算：
过电压幅值=稳态值+（稳态值-起始值）=Em+[Em -（-Em）=3Em
过电压的大小与电弧重燃的次数成正比
4、影响过电压的因素：
1）      断路器的性能；2）      电网中性点的运行方式；3）      接线方式；4）      线路侧的电磁式YH
5、过电压的限制措施
五、切除空载变压器过电压
1、产生过电压的原因：开关断开小空载电流的“截流”现象造成的。
“截流”是指电流在非自然过零时被强行切断，此时变压器线圈中的磁场能量，将转化为变压器对地电容中的电场能量，从而在变压器绕组上产生过电压。
2、 过电压的大小及特点
（1）过电压的大小
（2）特点：
此过电压由于变压器电感中贮存的能量不大，过电压属于短暂的高频振荡波，对绝缘的影响与雷电波相似，可以用阀型避雷器来保护.
幅值高，频率高，但持续时间短，能量小。
3、限制过电压的措施
六、弧光接地过电压
13电力系统的绝缘配合
一、绝缘配合的定义
1、绝缘水平：指电气设备的绝缘可以承受的试验电压值，在此值下设备不发生火花放电闪络或击穿。
2、绝缘配合：是指合理地确定系统中各个设备的绝缘水平。
二、确定设备的绝缘水平时应考虑的四个因素：
1、作用于电气设备的工作电压、过电压
2、保护装置的性能
3、设备绝缘承受各种电压的能力
4、系统中性点接地方式
三、绝缘水平的确定
1、220KV及以下系统，绝缘水平主要由大气过电压决定
2、330KV及以上超高压系统，在绝缘配合中，操作过电压起主导作用
3、污秽严重地方的电网处绝缘水平主要由系统最大运行电压决定
四、绝缘配合的方法：
惯用法、统计法、简化统计法。我国主要采用惯用法
惯用法：首先确定设备上可能出现的最大过电压Umax，再乘以安全系数K，使之等于设备绝缘的最小耐受水平UW。即国际电工委员会规定：K一般取1、25~1、4。
五、220KV及以下输变电设备绝缘水平的确定
1、基本冲击绝缘水平（BIL）的确定
基本冲击绝缘水平：指设备绝缘耐受雷电冲击电压的水平，此水平是根据避雷器在大气过电压下的残压决定。
（1）电气设备内绝缘的冲击绝缘水平
采用1、5/50μs全波冲击电压检验
（2）设备外绝缘的冲击电压水平
全波试验电压：0.84—海拔1000m及以下地区的空气密度及湿度校正系数
2、操作冲击绝缘水平（SIL）的确定
操作冲击绝缘水平是指设备耐受内部过电压的水平
SIL根据内部过电压决定：对于220KV及以下设备不需考虑操作冲击绝缘水平。
3、工频试验电压的确定
设备的内、外绝缘的工频试验电压由内部过电压和冲击绝缘水平决定，分别求出各自对应的工频试验电压，取大值作为绝缘的工频试验电压。
六、我国各级电压设备的试验电压规定（国标GB311、1—83）
七、330KV~500KV输变电设备绝缘水平的确定
与220KV及以下设备绝缘水平确定的主要区别是：
（1）避雷器的残压按10KA放电电流决定
（2）需要做操作冲击试验
八、绝缘子串中绝缘子个数的确定
1、对绝缘子选择的要求：防污闪；防湿闪；防雷击闪络。
2、确定的方法
（1）按工作电压下所要求的泄漏比距决定每串绝缘子的个数
（2）按操作过电压水平和耐雷水平的要求进行验算
3、实际线路杆塔每串绝缘子片数（对于直线杆塔）
九、线路空气间隙距离的确定
1、线路上的空气间隙主要有：
（1）导线对大地；（2）导线对导线；（3）导线对架空地线；（4）导线对杆塔及横担
2、主要确定导线对杆塔的距离
（1）根据工作电压、操作过电压和雷闪过电压计算
（2）考虑风力对导线的影响（风偏）
a.按工作电压确定间隙S1，对应的风偏角θ1
b.按内部过电压确定间隙S2 ，对应的风偏角θ2
c.按雷闪过电压确定间隙S3，对应的风偏角θ3
则绝缘子对杆塔的最小距离取S1 、S2、 S3中最大的一个。
第11、12、13章   习题及答案
一、选择题
1)        空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为______。
A.1.5           B.2          C.3        D.4
2)        在110kV~220kV系统中，为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为______。
A.4.0倍     B.3.5倍       C.3.0倍      D2.75倍
3)        空载线路合闸过电压的影响因素有______。
A.合闸相位    B.线路损耗  
C.线路上残压的变化  D.单相自动重合闸
4)        以下属于操作过电压的是______。
A.工频电压升高             B.电弧接地过电压
C.变电所侵入波过电压       D.铁磁谐振过电压

二、填空题
5)        在中性点非直接接地系统中，主要的操作过电压是______。
6)        对于220kV及以下系统，通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的______倍的操作过电压。
7)        三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期，而这将加大过电压幅值，因而在超高压系统中多采用______。
8)        要想避免切空线过电压，最根本的措施就是要______。
9)        目前切空变过电压的主要限制措施是采用______。
10)        工频耐受电压的确定，通常是通过比较______和______的等值工频耐受电压来完成的。
11)        在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平主要由______来决定。
12)        设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH和1000pF，则当切除该空载变压器时，设在电压为l00kV、电流为10A时切断，则变压器上可能承受的最高电压为______。
三、计算问答题
13)        简述电力系统中操作过电压的种类及其产生过程。
14)        试说明电力系统中限制操作过电压的措施。
15)        为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压？
16)        简述绝缘配合的原则和基本方法。
一、选择题
1、C    2、C    3、ABCD  4、B
二、填空题
5、弧光接地过电压 ；6、 3~4  ；7、单相重合闸 ；8、改进断路器的灭弧性能  
9、采用阀型避雷器  ；10、雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受电压   ；11、最大工作电压 ；12、 kV
三、计算问答题
13、（1）空载线路合闸过电压 ：包括正常空载线路合闸过电压和重合闸过电压
（2）切除空载线路过电压 ；（3）切除空载变压器过电压 ；（4）操作过电压的限制措施
14、（1）利用断路器并联电阻限制分合闸过电压：1、利用并联电阻限制合空线过电压2、利用并联电阻限制切空线过电压 ；（2）利用避雷器限制操作过电压
15、

如图所示，切除空载长线时，主触头S1首先断开，而电阻R和辅助触头S2并未开断，因此线路上的残余电荷通过电阻R释放，电阻R能掏振荡，这时主触头两端的电压仅为R上的压降。然后辅助触头S2开断，线路上的残压已较低，辅助触头S2上的恢复电压也较低，所以断路器两端不容易发生电弧重燃，也就不至于形成很高的过电压。
16、原则：所谓绝缘配合就是根据设备在系统中可能承受的各种电压，并考虑限压装置的特性和设备的绝缘特性来确定必要的耐受强度，以便把作用于设备上的各种电压电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行的概率，降低到在经济和运行上能接受的水平。这就要求在技术上处理好各种电压、各种限制措施和设备承受能力之间的配合关系，以及经济上协调设备投资费、运行维护费和事故损失费三者之间的关系。这样，既不因绝缘水平取得过高使设备尺寸过大，造价太贵，造成不必要的浪费；也不会由于绝缘水平取的太低，虽然一时节省了设备造价，但增加了运行中的事故率，导致停电损失和维护费用大增，最终不仅造成经济上更大的浪费，而且造成供电可靠性的下降。
绝缘配合的基本方法
（1）惯用法：按作用于绝缘上的最大过电压和最小绝缘强度的概念来配合的，即首先确定设备上可能出现的最危险的过电压；然后根据经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的系数，从而决定绝缘应耐受的电压水平。
（2）统计法：统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐电强度都是随机变量的实际情况，在已知过电压幅值和绝缘闪络电压的概率分布后，用计算的方法求出绝缘闪络的概率和线路的跳闸率，在进行了技术经济比较的基础上，正确地确定绝缘水平。

mazhiq

课件帖不上来，谁需要，给我邮箱发信息，我传给需要的；我的邮箱xundian123@sohu.coml; 或者留下你们的邮箱，我尽量抽空发给你们！

duoduo196

兄弟，给我一份吧。。sadle196@163.com

zq20054752

哥们，麻烦你啦，给我发一份，我11年的，谢谢

zq20054752

哈哈，忘记给邮箱了， zhangqiang5413@163.com

datoulwy

datoulwy@126.com
谢谢

ahamode

学长，也发我一份，我的邮箱是1066685261@qq.com 11年考华电  谢谢你~！

zcheng博

太感谢你了！
我11考研的
zcheng_chen@sina.com

anpeididi

我也想要，谢LZ哈~~~anpei-1989@163.com