高电压技术
高电压技术与绝缘
高电压技术与绝缘高电压技术与绝缘是电力系统领域中至关重要的概念和技术，它们在确保电力设备和系统安全运行方面起着至关重要的作用。
本文将就高电压技术和绝缘的相关概念、作用和应用进行探讨。
一、高电压技术的概念与作用1. 高电压技术的概念高电压技术是电力系统中的一门技术学科，主要研究电力设备和系统中所涉及的高电压现象、高电场分布和电气绝缘等问题。
它涵盖了高压直流（High Voltage Direct Current，HVDC）、交流高压输电、变压站设备等方面的理论和应用。
2. 高电压技术的作用高电压技术的主要作用是保证电力系统的可靠运行和安全供电。
通过研究和应用高电压技术，可以提高电力系统的传输能力、降低输电损耗，实现长距离输电和电能转换等功能。
此外，高电压技术还可以促进电力系统的智能化发展，提高系统的自动化程度和控制精度。
二、绝缘的概念与种类1. 绝缘的概念绝缘是指将导体之间或导体与大地之间的电场互相隔离，防止电荷泄漏而发生导电现象的一种物理现象。
绝缘可以通过使用绝缘材料或绝缘设备来实现。
2. 绝缘的种类根据绝缘材料的不同，绝缘可以分为以下几种类型：固体绝缘、液体绝缘和气体绝缘。
固体绝缘主要包括橡胶、塑料和硅酮等材料，液体绝缘主要用于电力设备中的散热和绝缘冷却，如变压器中的绝缘油。
气体绝缘主要指的是硫化气体，用于高压开关设备和绝缘子的填充。
三、高电压技术与绝缘的应用1. 高电压技术在输电领域的应用高电压技术在输电领域发挥着重要作用。
例如，交流高压输电系统采用高电压来减少输电损耗，并能有效地降低输电线路的电流和电流密度。
此外，高压直流输电系统还能实现远距离大容量输电，通过改善电力系统的稳定性和可靠性。
2. 绝缘在电力设备中的应用绝缘在电力设备中起到了至关重要的作用。
例如，在发电变压器中，绝缘油不仅用于冷却系统，还用于绝缘变压器的线圈和绝缘子，保证设备的安全运行。
此外，绝缘材料也广泛应用于电缆、开关柜和绝缘子等设备中，以确保电力系统的正常运行和安全使用。
高电压技术基本原理
高电压技术基本原理高电压技术是一门研究如何产生、传输和应用高电压的学科，广泛应用于电力系统、电子设备、医学、科学研究等领域。
本文将介绍高电压技术的基本原理，包括高电压的定义、产生方式、传输和应用。
一、高电压的定义高电压是指电压高于常规电力系统工作电压的电压。
常见的低压、中压和高压分别指电压在1000伏以下、1000伏至35千伏和35千伏以上的范围。
超过1MV的电压称为超高压。
在高电压条件下，电场强度较大，电荷运动速度快，因此需要特殊的设备来处理和利用高电压。
二、高电压的产生方式高电压可以通过以下几种方式产生：1. 直流高电压发生器：直流高电压发生器可以产生稳定的直流高压。
常用的直流高电压发生器包括独立电源、充电式电源和瞬态电源等。
2. 交流高电压发生器：交流高电压发生器可以产生稳定的交流高压。
常用的交流高电压发生器包括变压器、谐振变压器和驱动发生器等。
3. 瞬态高电压发生器：瞬态高电压发生器可以产生短暂但较高幅值的高压脉冲。
常用的瞬态高电压发生器包括电容器放电系统、脉冲发生器和雷电仿真系统等。
三、高电压的传输高电压的传输需要采取一系列的防护和绝缘措施来保证安全和可靠性。
常见的高电压传输方式包括：1. 电线传输：使用绝缘电线或电缆进行高电压的传输。
绝缘材料能够有效地隔离电荷之间的电势差，避免电击和设备损坏。
2. 输电线路：输电线路采用特殊的绝缘塔、隔离子、绝缘子和绝缘线路来传输高电压。
这些设备能够有效地隔离电力系统和周围环境，保证电力系统的安全运行。
3. 隔离器件：隔离器件用于将高电压电路与低电压电路之间进行电气隔离。
常用的隔离器件包括变压器、继电器和隔离放大器等。
四、高电压的应用高电压技术在多个领域都有广泛的应用，包括：1. 电力系统：高电压技术被广泛应用于电力输配电、电力转换和电力传输等方面。
它能够提高输电效率、减少能量损耗，保证电力系统的稳定和安全运行。
2. 电子设备：高电压被用于电子设备的激发、测量和测试等方面。
高电压技术
1、电子崩：外界电离因素在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动，又会引起新的碰撞电离，产生更多电子。
依此，电子将按照几何级数不断增多，类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩2、自持放电： 当外加电压逐渐升高后，气体中的放电过程发生转变，此时若去掉外界激励因素,放电仍继续发展,成为自持放电3、非自持放电：当外加电压较低时，只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放 电电流，一旦外界电离作用停止，气体放电现象即随之中断，这种放电称为非自持放电。
4、流注：这些电离强度和发展速度远大于初始电子崩的新放电区（二次电子崩）以及他们不断汇入初崩通道的过程被称为流注。
5、极性效应：在电晕放电时，空间电荷对放电的影响已得到关注。
由于高场强电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也就不同，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。
6、50％冲击击穿电压：在工程实际中广泛采用击穿百分比为50％时的电压（U 50% ）来表征气隙的冲击击穿特性。
实际中，施加10次电压中有4-6次击穿了，这一电压即可认为是50％冲击击穿电压。
7、伏－秒特性：同一波形，不同冲击电压峰值下，间隙上出现的最高电压和放电时间的关系曲线，称为伏－秒特性。
8、沿面放电：当固体和气体（或液体）介质构成并联放电路径时，放电总是沿着固体表面进行的，这种现象称为沿面放电。
9、闪络：当沿面放电发展到两极击穿时，称为闪络。
10、污闪：由于污秽导致产生的闪络11、极化：介质在电场的作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生了弹性位移或偶极子转向，对外显示出极性。
12、累积效应：多次加电压时，局部损伤会逐步发展，这称为累积效应。
13、介质老化：绝缘在长期的运行过程中发生的一系列物理和化学的变化，致使其电气、机械和其他性能逐步劣化的现象。
高电压技术课件ppt
总结词
高电压技术经历了多个阶段，从最初的直流输 电到现代的特高压交流输电，其技术水平和应用范围 不断得到提升和拓展。未来，随着新能源、智能电网 等领域的快速发展，高电压技术将继续向更高电压等 级、更远距离输电、更高效节能等方向发展。同时， 随着科技的不断进步，高电压技术还将与其他领域的 技术进行交叉融合，产生更多的创新应用。
应急预案制定
制定详细的高电压安全事故应急预案，明确应急组织、救援程序 和救援措施。
应急演练和培训
定期进行应急演练和培训，提高工作人员应对高电压安全事故的能 力和意识。
及时救援和处理
一旦发生高电压安全事故，应迅速启动应急预案，采取有效措施进 行救援和处理，以减少人员伤亡和财产损失。
06 实践案例分析
高电压设备的绝缘测试与维护
绝缘测试
为了确保高电压设备的安全运行，必 须定期进行绝缘测试。常见的绝缘测 试方法包括耐压测试、介质损耗测试 、局部放电测试等。
维护与检修
高电压设备的运行过程中，应定期进 行维护和检修，及时发现和处理设备 存在的隐患和缺陷，保证设备的正常 运行。
高电压的电磁场与电磁屏蔽
高电压技术在电力系统中的作用
总结词
高电压技术在电力系统中的作用
详细描述
高电压技术在电力系统中扮演着至关重要的角色。通过高压输电，可以大幅度提高输电效率，降低线损，减少能 源浪费。同时，高电压也是电力系统稳定运行的重要保障，能够有效地解决电力供需矛盾，保障电力系统的安全 稳定运行。
高电压技术的发展历程与趋势
某地区高电压输电线路的设计与优化
总结词
考虑地理环境、气象条件、线路长度等 因素，采用先进的输电技术，优化设计 高电压输电线路。
VS
详细描述
高电压技术
高电压技术高电压技术是电力系统中的重要领域，涉及到电力输配、电力设备、电力安全等方面。
本文将介绍高电压技术的基本概念、应用领域以及未来的发展趋势。
一、高电压技术的基本概念高电压技术是指在电力系统中，对电压进行控制、检测和保护的一门技术。
电压是电力系统中的重要参数之一，它决定了电力传输的范围和效率。
高电压技术主要是针对高压电力设备和高压输电线路的设计、运行和维护，旨在确保电力系统的安全稳定运行。
在电力系统中，一般将电压分为低压、中压和高压三个级别。
低压一般指1000伏以下的电压，主要用于民用电力供应和室内设备。
中压一般指1000伏到11000伏之间的电压，主要用于城市电网和工业电力供应。
而高压则指11000伏及以上的电压，主要用于长距离输电和电力设备供电。
高电压技术主要涉及到高压输电、绝缘技术、电力设备的耐压试验等方面。
二、高电压技术的应用领域高电压技术在电力系统中有着广泛的应用领域。
首先是高压输电，高电压技术能够确保远距离电力输送的稳定性和有效性。
通过提高电压等级，可以减小线路上的传输损失，降低电力损耗。
其次是电力设备供电，高电压技术可以保证电力设备正常运行，提高设备的效率和可靠性。
另外，高电压技术还用于电磁场辐射的控制、输电线路的绝缘和保护等。
在工业领域中，高电压技术主要应用于电力设备的制造和维护。
例如，变压器、继电器、断路器等电力设备都离不开高电压技术的支持。
高电压技术能够提供安全可靠的电力供应，确保电力设备的正常运行。
此外，高电压测试也是电力设备质量检验的必要环节，通过对设备的耐压试验，可以评估设备的性能和可靠性。
三、高电压技术的发展趋势随着科技的不断进步和电力需求的增长，高电压技术也在不断发展和创新。
未来，高电压技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 高压直流输电技术的应用。
高压直流输电技术可以将电力损耗降到最低，提高电力传输的效率。
未来，随着电力需求的增长和跨区域输电的需要，高压直流输电技术将得到更广泛的应用。
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6
第一篇 高电压绝缘及实验
第一章 第二章 第三章 第四章
电介质的极化、电导和损耗 气体放电的物理过程 气隙的电气强度 固体液体和组合绝缘的电气强度
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7
第一章 电介质的极化、电导和损耗
第一节 电介质的极化 第二节 电介质的介电常数 第三节 电介质的电导 第四节 电介质中的能量损耗
1.电气设备的绝缘：
①绝缘试验（固、液、气体） ——在电场作用下的电气物
理性能和击穿的理论、规律。 ②高压试验——判断、监视绝
缘质量的主要试验方法。
2.电力系统的过电压：
③过电压及其防护——过电压
的成因与限制措施。
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3
三．中国电力系统电压等级的划分0KV， 包括：10KV，35KV，110KV，220KV
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10
§1.1 电介质的极化
定义：电介质在电场作用下产生的束缚电荷的弹 性位移和偶极子的转向位移现象，称为电 介质的极化。
效果：消弱外电场，使电介质的等值电容增大。 物理量：介电常数 类型：电子位移极化； 离子位移极化；
转向极化； 空间电荷极化。
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11
一、 电子位移极化
E
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8
§1. 电介质的极化、电导和损耗
电介质有气体、固体、液体三种形态，电
介质在电气设备中是作为绝缘材料使用的。一切电介质
在电场的作用下都会出现极化、电导和损耗等电气物理
现象。
电介质的电气特性分别用以下几个参数来
表示：即介电常数εr，电导率γ（或其倒数——电阻率
ρ），介质损耗角正切tgδ，击穿场强 E，它们分别反
映了电介质的极化、电导、损耗、抗电性能。
高电压技术的名词解释
高电压技术的名词解释引言高电压技术是一门研究高电压现象及其在实际应用中的技术学科。
高电压技术广泛应用于电力系统、电力传输、电子设备以及科学研究领域等。
本文将解释相关术语，并探讨高电压技术的重要性与应用。
一、高电压高电压是指电压超过本地区电力网络标准值或者设备规定的额定电压的电压。
高电压的特点是能量大、电场强、电流小。
高电压的电荷迁移效应引起了很多重要的物理和电气现象。
1.1 高压电场高压电场是指在高电压作用下的电场。
电场是空间中由电荷引起的力场。
高压电场的存在使得带电粒子受到巨大的力，并且可能引发电介质击穿现象。
1.2 电压等级电压等级表示了电力系统中的电压大小，并用来决定电力设备的额定工作电压。
在电力传输和配电系统中，常见的电压等级包括110千伏、220千伏、500千伏等。
二、高压设备高压设备是用于产生、传输或检测高电压的设备。
高压设备通常包括电力变压器、电容器、隔离开关、绝缘子等。
这些设备在电力系统中起到了关键的作用。
2.1 绝缘子绝缘子是用于支持和固定高压设备的绝缘材料。
绝缘子的主要功能是隔离设备和环境，防止电流通过绝缘子流向地面。
2.2 高压变压器高压变压器是将电压从一个电压等级转换到另一个电压等级的设备。
它通常由两个或多个线圈和一个磁铁芯构成。
高压变压器广泛应用于电力传输和配电系统，将高电压输送到用户所需的低电压。
三、高压测试与绝缘高压测试用于评估设备的绝缘性能和耐电压能力。
通过施加高电压并监测绝缘材料或系统的表现，可以检测到潜在的绝缘故障。
3.1 绝缘材料绝缘材料是能够阻止电流通过的材料，减少电能损失。
常见的绝缘材料包括橡胶、聚氨酯、聚乙烯等。
绝缘材料的选择取决于所需的电压等级和环境条件。
3.2 绝缘测试绝缘测试是评估绝缘材料或系统的绝缘性能的过程。
常见的绝缘测试方法包括绝缘电阻测量、绝缘损耗测试和击穿电压测试等。
四、高压应用高电压技术在各个领域都有着重要的应用。
4.1 电力传输与配电高压输电系统是将发电厂产生的电能从远处输送到用户的系统。
高电压技术(详细版)
1. 气体中带点质点的产生，激发与游离2. 游。
离的方式有：碰撞游离、光游离、热游离和表面游离。
3. 由碰撞银翼的游离称为碰撞游离。
气体在热状态下引起的游离过程称为热游离。
电子从金属电极表面逸出来的过程称为表面游离4。
. 导致带点质点从游离区域消失或者削弱的过程称为去游离。
去游离的方式：带点质点的扩散，带点质点的复合以及电子的附着效应5。
. 汤逊放电理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，通过正离子撞击阴极，不断从阴极金属表面溢出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子。
适用于低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象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 ,这一规律称为巴申定律7. 流注理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，形成电子崩后，由于正负空间电荷对电场的畸变作用导致正负空间电荷的复合，复合过程中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。
适用于大气压下，非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现. 电子崩一个电子在电场作用下由阴极向阳极运动时，将与气体原子(或分子)碰撞，如果电场很强、电子的能量足够大时 ,会发生碰撞电离，使原子分解为正离子和电子 ,此时空间出现两个电子。
这两个电子又分别与两个原子发生碰撞电离，出 4 个自由子。
如此进行下去 ,空间中的自由电子将迅速增加类似于电子雪崩，故名，电子崩9。
. 非自持放电：当外加电压较低时，只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放电电流，一旦外界电离作用停止，气体放电现象即随之中断，这种放电称为非自持放1电0. U50%就是在该冲击电压作用下，放电的概率为50%。
其可用来反应绝缘耐受冲击电压的能力11. 。
同一波形。
不同幅值的冲击电压作用下，间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线称为间隙的伏秒特性曲线。
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A、空气
B、石蜡
C、玻璃
D、陶瓷
参考解答案
B
2、 以下哪一个选项不属于避雷器（）。
A、
保护间隙
B、
MOA
C、
管型避雷器
D、
并联电容器
参考解答案
D
3、 特高压输电的特点不包括（）。
A、
容量大
B、
电压高
C、
线路走廊宽
D、
输送距离远
参考解答案
参考解答案
B
24、 电力工程中电气设备最常见的耐压试验是（ ）耐压试验。
A、直流
B、工频交流
C、雷电冲击
D、操作冲击
参考解答案
B
25、 空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为（ ）。
A、1.5Em
B、2Em
C、3Em
D、4Em
参考解答案
C
26、 冲击系数是( )放电电压与静态放电电压之比。
A、25%
A、
电感
B、
电容
C、
电阻
D、
L-C电路
参考解答案
A
30、 下列对波阻抗的描述不正确是（ ）。
A、
波阻抗是前行波电压与前行波电流之比
B、
波阻抗的大小与线路的几何尺寸无关
C、
对于无损输电线路，波阻抗等于（L/C）的平方根
D、
对于电源来说波阻抗与电阻是等效的
参考解答案
B
31、 空载线路合闸过电压作用的主要影响因素是（ ）
C
22、 S1与S2分别为避雷器与受保护设备的伏秒特性曲线，为使设备受到可靠保护则需（ ）
A、
S1高于S2
B、
S1与S2交叉
C、
S1低于S2
D、
保护关系与伏秒特性无关
参考解答案
C
23、 限制线路空载合闸过电压的主要措施是（ ）
A、
采用真空断路器
B、
采用带有并联电阻的断路器
C、
装设消弧线圈
D、
装设避雷器
C
4、 在110kV~220kV系统中，为绝缘配合所允许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
D、2.75倍
参考解答案
C
5、 架空输电线防护直击雷的主要措施是装设（ ）。
A、
避雷线
B、
避雷器
C、
电阻
D、
避雷针
参考解答案
A
6、 我国规定的标准大气条件是（ ）
A、
101.3kPa，20oC，11g/m3
B、
101.3kPa，20oC，10g/m3
C、
107.3kPa，20oC，11g/m3
D、
107.3kPa，20oC，10g/m3
参考解答案
A
7、 以下几种方法中在抑制切空载线路过电压时相对最为有效的是（）。
A、采用多油断路器
B、采用中性点绝缘系统
C、采用六氟化硫断路器
D、中性点经消弧线圈接地
参考解答案
A、
合闸相位
B、
线路损耗
C、
线路上残压
D、
单项自动重合闸
参考解答案
A
32、 220kV以下系统中，决定电气设备绝缘水平的主要因素是（ ）
A、
最大长期工作电压
B、
内部过电压
C、
大气过电压
D、
不确定
参考解答案
C
33、 耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的（ ）
A、最大雷电流幅值
B、最大电压幅值
C
8、 在直配电机的防雷措施中，电容器保护主要是限制侵入波陡度和（）感应过电压。
A、
增大
B、
降低
C、
不影响
D、
有时增大有时降低
参考解答案
B
9、
以下哪一类不属于电力系统中出现的工频电压升高？（）
A、空载长线的电容效应引起的工频电压升高
B、不对称短路引起的工频电压升高
C、甩负荷引起的工频电压升高
D、参数谐振过电压
A、越大B、Fra bibliotek越小C、
不变
D、
无法确定
参考解答案
A
15、 （）不属于调压器的调压方式。
A、
自耦调压器
B、
电动发电机组
C、
保护电阻
D、
移圈式调压器
参考解答案
C
16、 耐雷水平的单位是（ ）。
A、kA
B、A
C、kV
D、V
参考解答案
A
17、
对液体介质击穿电压影响最大的是（），因此，液体介质中应尽可能除去它的影响。
A
12、 线路空载合闸是电力系统操作过电压产生的一种普遍方式，对线路空载合闸电压的影响因素有很多，下列不属于其影响因素的是（ ）
A、
合闸相位
B、
电弧重燃
C、
回路损耗
D、
电容效应
参考解答案
B
13、 用球隙可以测量工频电压的（ ）
A、
有效值
B、
平均值
C、
峰值
D、
无法测量
参考解答案
C
14、 导线1上有电压波u传播时，与导线1平行的导线2上会产生感应电压波，两根导线之间距离越近导线2上的电压波（）。
B、50%
C、75%
D、100%
参考解答案
B
27、 产生切除空载线路过电压的根本原因是（ ）？
A、电弧重燃
B、绝缘子发生闪络
C、杆塔接地电阻过大
D、杆塔接地电阻过小
参考解答案
A
28、 切除空载变压器出现过电压的主要原因（ ）
A、
电弧重燃
B、
截流现象
C、
电容效应
D、
中性点不接地
参考解答案
B
29、 单项变压器在收到过电压的瞬间可以将其看作一个等值的（ ）
A、
水分
B、
气泡
C、
杂质
D、
污秽
参考解答案
C
18、 工程上用气隙上出现的电压（）与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为气隙的伏秒特性。
A、
有效值
B、
最大值
C、
最小值
D、
平均值
参考解答案
B
19、 变电站进线段保护是指在邻近变电站（ ）的一段线路上加强防雷保护措施。
A、1-2km
B、2-4km
B
36、 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
参考解答案
B
37、 在分布参数模型中，一般单导线架空线路波阻抗大约有多大？（ ）
A、500欧
B、300欧
C、10欧
D、1欧
参考解答案
A
38、 下列哪种仪器无法应用于直流高电压的测量（ ）
C、雷电流平均值
D、雷电压平均值
参考解答案
A
34、 雷击跳闸率是指每（ ）线路每（ ）由雷击引起的跳闸次数。
A、100km,年
B、1000km,月
C、1km,年
D、100km,月
参考解答案
A
35、 雷击跳闸率是指每（ ）km线路每年由雷击引起的跳闸次数
A、
10
B、
100
C、500
D、
1000
参考解答案
C、4-8km
D、8-10km
参考解答案
A
20、 在我国，对330kV的电网，电气设备的绝缘水平以避雷器（ ）的残压作为绝缘配合的依据。
A、5kA
B、8kA
C、10kA
D、20kA
参考解答案
C
21、 220kV线路空载时，线路各点的电压（ ）。
A、
均相等
B、
首端最高
C、
末端最高
D、
中间最高
参考解答案
参考解答案
D
10、
电力系统中的绝缘事故如雨、雾天绝缘子闪络跳闸，线路受雷击时绝缘子闪络多是（）造成的。
A、
沿面闪络
B、
内部闪络
C、
沿面击穿
D、
内部击穿
参考解答案
A
11、 地面落雷密度的单位是（ ）。
A、次/平方公里?雷电日
B、平方公里/次?雷电日
C、雷电日/次?平方公里
D、平方米/次?雷电日
参考解答案