过电压重点
电磁暂态分析的理论基础
1、电源合闸至单频振荡电路，在电容元件上产生的最大过电压幅值为，Ucm=稳态值+振荡幅值=稳态值+（稳态值—初始值）=2*稳态值—初始值
2、导致波在传播过程产生损耗的因素主要有以下四种：1）导线电阻引起损耗；2）导线对地电导引起的损耗；3）大地电阻的损耗；4）导线发生电晕引起的损耗。
3、冲击电晕对波过程的影响
对导线耦合系数的影响：发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内充满电荷，相当于扩大了导线的有效半径，因而与其它导线间的耦合系数也增大。对波阻抗和波速的影响：冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小
对波形的影响：冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性，有利于变电所的防雷保护。4．一般连续式变压器绕组的αl值为5~10。变压器绕组的末端不论接地与否，其初始电压分布均相同，按指数规律分布。
最大电位梯度出现在绕组的首端。冲击电压波作用于变压器绕组初瞬，绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的αl倍。αl越大，电位分布越不均匀，相应绕组的抗冲击能力越差。（危及变压器绕组的首端匝间绝缘）
5．变压器绕组中的电磁振荡过程在10μs以内尚未发展起来，在这段时间内变压器绕组的特性主要由其纵向电容和对地电容组成的电容链决定，对首端来说相当于一个等效集中电容Cr，称为变压器的入口电容。
6．最大电位梯度均出现在绕组首端，其值等于αU0，对变压器绕组的纵绝缘（匝间绝缘）有危害。绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与作用在绕组上的冲击电压波形有关。过电压波的波头时间越长（陡度越小），由于电感分流的影响，振荡过程的发展比较和缓，绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降；反之则振荡越激烈。波尾也有影响，在短波作用下，振荡过程尚未充分激发起来时，外加电压已经大为减小，导致绕组各点的对地电压和电位梯度也比较低。
截波作用下绕组内的最大电位梯度将比全波作用时大，会在变压器绕组中产生很大的电位梯度，从而危及变压器绕组的纵绝缘，电力变压器不仅需要进行全波冲击耐压试验，还要通过截波耐压试验。
7．三相变压器绕组，三角形接线方式（Δ）
对于三角形接线的变压器，当冲击电压波沿一相线路（A相）入侵时，同样因为绕组的冲击波阻抗远大于线路波阻抗，所以B、C两端点相当于接地，因此在AB、AC绕组中的波过程与单相绕组末端接地的情况相同。
若发生两相或三相线路进波，则三角形接线的每相绕组两端同时有波侵入，当波传到绕组中部时，相当于波传到开路末端的情况，会产生较高的过电压，在各相绕组的中部出现的最大对地电位将达2U0。
8．变压器绕组内部保护的关键措施是：改善绕组的初始电位分布，使初始电位分布尽可能地接近稳态电位分布。这可有效地降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并削弱振荡，减小振荡过电压的幅值.。
（1）补偿对地电容C0dx的影响；（静电环）
（2）增大纵向电容K0/dx （纠结式绕组）
变压器和电机绕组内部暂态过程
1 在冲击电压作用下，变压器绕组的初始电压分布对变压器绝缘有何影响？如何改善绕组初始电压分布：初始电压分布要尽量接近稳态电压分布，可有效降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并消弱振荡，减小振荡过电压的幅值。
改善方法：补偿对地电容的影响，增大纵向电容
2 变压器在冲击电压下产生振荡的原因，振荡的对地最大电位与哪些因素有关
绕组电容电感之间的能量转换和电压初始分布于最终分布不一致导致振荡。
Umax与绕组末端接地有关接地，出现在拒绕组首段附近l/3处，1.4U0；不接地，绕组末端，1.9U0。最大Umax作用于变压器绕组的主绝缘。
3 对三相变压器，什么样的进波条件下和在变压器绕组的什么部位会产生最严重的振荡过电压：三相绕组同时进波，在震荡过程中产生的中性点最大电位将为首端电位的两倍
4 电机绕组为什么容量越大，波速和波阻越小，而当额定电压越高时，波阻越大？
电机容量大，导线的半径将增大，每槽的匝数将减小，使电容C0增大而L0减小，使其波阻抗减小；电压等级升高，电机每槽匝数增多，L0变大，因而波阻抗增大。
雷电参数和防雷措施
9．雷电参数：1）雷暴日Td：在指定地区内一年四季所有发生雷电放电的天数，以Td表示。一天内只要听到一次或一次以上的雷声就算是一个雷电日。根据雷电活动的频繁程度，通常把我国年平均雷电日数超过 90的地区叫做强雷区，把超过40的地区叫做多雷区，把不足15的地区叫做少雷区。2）雷暴小时：在一个小时内，只要听到一次或一次以上雷声就算是一个雷电小时。3）地面落雷密度：云—地放电频度。单位时间，单位面积的地面平均落雷次数。4）.雷电流：雷直击于接地良好的物体时泄入大地的电流。（幅值陡度波形极性）10．避雷器与电子设备防雷保护器件
基本要求：1. 过电压限制器的放电电压应略高于系统的最大工作电压。 2. 过电压限制器应具有良好的伏秒特性，与被保护设备有合理的绝缘配合。3. 过电压限制器应有较强的绝缘强度自恢复能力。
避雷器的电气参数：（1）标称放电电流：冲击波形为8/20μs的放电电流峰值，单位kA，用以区分避雷器的等级。我国规定的标称电流有1、1.5、2.5、5、10和20kA几个等级。（2）残压：包括标称放电电流下的残压、陡波电流下的残压和操作冲击电流下的残压。其中陡波电流波形为1/5μs，操作冲击电流的波头时间为30~100μs。
（3）雷电冲击保护水平：避雷器标称放电电流下的残压值为其雷电冲击保护水平。陡波电流下的残压与标称放电电流下的残压之比不得大于1.15。
（4）操作冲击保护水平：避雷器在操作冲击电流（波头时间为30~100μs）下的最大残压。（5）额定电压：指能施加在避雷器两端的最大允许工频电压有效值，
（6）最大持续运行电压：为在运行中允许持续地施加在避雷器上的最大工频电压有效值，单位kV。其值一般应等于或大于额定电压的0.8倍，且不低于系统的最高运行相电压。（7）起始动作电压（又称参考电压或转折电压）：通常指通过1mA工频阻性电流分量峰值或1mA直流电流时避雷器端电压的峰值U1mA。
（8）压比：指避雷器在波形为8/20μS的标称冲击电流（例如10kA）作用下的残压U10kA 与起始动作电压U1mA之比。压比（U10kA/U1mA）愈小，表明避雷器的非线性愈好。
（9）荷电率：指最大持续运行电压的幅值与起始动作电压的比值。
11．接地电阻R的数值等于接地装置对地电压U与通过接地极流入地中电流I的比值。接地电阻R的数值与大地的结构和电阻率直接有关，还与接地体的形状和几何尺寸有关。冲击接地电阻
冲击接地电阻：雷电流作用下接地装置的冲击接地电阻的计算，通常是在工频接地电阻计算的基础上，考虑冲击系数α，α的数值可根据计算分析和实验得到。
冲击系数：接地极流过冲击电流呈现的接地电阻成为冲击接地电阻，接地极流过的工频交流电流呈现的电阻称为工频接地电阻，两者的比值称为冲击系数。
加大接地体的尺寸可以减少接地电阻，但由于雷电流的等值频率很高，伸长接地体在雷电流的作用下，接地体自身的电感将会产生很大影响，会增加接地体的阻抗。所以，通常伸长接
地体只在40~60m的范围内有效，超过这一范围对降低接地阻抗不起作用。
输电线路杆塔接地：在高压输电线路的每一基杆塔下一般都设有接地装置，并通过引线（或金属杆塔本身）与避雷线相连，其目的是使击中避雷线和杆塔的雷电流通过较低的接地电阻进入大地。高压线路杆塔都有混凝土基础，它们也起着接地体的作用，称为自然接地体。只有在土壤电阻率较低（300Ω·m以下）的地区，自然接地体才有些作用。在大多数情况下，单纯依靠自然接地体是不能满足要求的，需要装设人工接地装置。
发电厂和变电站的接地：发电厂和变电站的接地，将同时起到工作接地、安全接地和防雷接地的作用。发电厂变电站的接地体主要采用由扁钢水平敷设组成的地网，以将变电站内的设备与接地体相连，同时使站内的地表电位分布均匀，其面积S大体与发电厂和变电所的面积相同。
输电线路防雷保护
12．雷击线路可能引起两种破坏：短路接地故障，引起线路跳闸停电事故；雷击线路形成的雷电过电压波（侵入波），沿线路传播侵入变电所，危害变电站电气设备的安全运行。输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。
避雷线对降低感应过电压的作用：对架设有避雷线的线路，避雷线的电磁屏蔽作用可使导线的感直过电压降低。这是由于避雷线与大地相接，保持地电位，即将大地引入导线近区。对于静电感应，可以增大导线对地电容，从而使导线对地电位降低；对于电磁感应，其相当于在导线与大地回路附近增加了一个地线与大地的短路环，抵消了部分导线上的电磁感应电势，因而接地避雷线的辱蔽效果是降低导线的感应雷过电压。
为什么额定电压低于35kV的线路一般不全线架设避雷线？
35kV及以下线路因为绝缘相对较弱，装避雷线效果不大，一般不全线假设避雷线。只在距
变电站1-2km加装避雷线，减少绕击和反击的几率。
为什么绕击的绝缘水平远低于直击杆塔的水平：绕击时绝缘子串上承受的过电压幅值为
100I（220kV及以下），往往会引起绝缘子串的闪络。
雷击线路附近地面时导线上的感应过电压：
13．设雷云带负电荷，在主放电开始之前，雷云中的负电荷沿先导通路向地面运动，线路处于雷云和先导通道形成的电场中。由于静电效应，在最靠近负先导通道的一段导线上聚集了异号的正电荷，成为束缚电荷。导线上的负电荷被排斥到导线两端远处。由于先导发展的速度很慢，导致线路上束缚电荷的聚集过程也比较缓慢，因而导线上由此而形成的电流很小，可以忽略不计。雷击地面主放电开始后，先导通道中的负电荷被迅速中和，导线上的束缚电荷转变成自由电荷沿导线向两侧运动。这种由于先导通道中电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应电压称为感应过电压的静电分量。同时，主放电通道中的雷电流在通道周围空间产生了强大的磁场，该磁场交链导线与大地的回路，也将使导线上感应出电压。这种由于主放电通道中雷电流所产生的磁场变化而引起的感应电压，称为感应过电压的电磁分量。由于主放电通道与导线几乎互相垂直，电磁感应较弱，因此电磁分量不大，约为静电分量的1/5。感应雷过电压的极性与雷电流极性相反，并且感应雷过电压的静电分量和电磁分量都是由同一主放电过程产生的电磁场突变引起的，感应雷过电压中静电分量起主导作用。
感应过电压的大小与雷电流幅值I成正比；感应过电压的大小与导线悬挂的平均高度成正比；感应雷过电压的大小与雷击点距导线的距离成反比。
雷电感应过电压幅值一般不超过300~400kV。对35kV及以下输电线路，可能造成绝缘闪络，而对于110kV及以上线路，一般不会引起闪络。
雷电感应过电压在三相导线中同时存在，三相导线上感应过电压在数值上的差别仅仅是
导线高度不同引起的，相间电位差很小，一般不会引起架空线路的相间绝缘闪络。
如果导线上方架设有避雷线，发生雷击导线附近大地时，由于避雷线的屏蔽作用，导线上的
感应电荷会减少，从而导线上的感应过电压将会下降。
输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率
14．(1)、输电线路与雷击相关的参数
1）. 输电线路落雷次数N
2）. 击杆率g：雷击杆塔顶部的次数N1与线路总的落雷次数N之比
3.）绕击率Pα：雷绕击导线的次数N2与雷击线路总次数N的比值
4）. 建弧率η：冲击电弧转化为稳定的工频电弧的概率
(2)雷击杆塔塔顶时的耐雷水平：雷击杆塔时的耐雷水平与分流系数、杆塔等值电感Lt、杆塔冲击接地电阻Ri、导地线间的耦合系数k和绝缘子串的冲击放电电压U50%有关。要提高输电线路的耐雷水平，应在以上几方面采取措施。其中，降低冲击接地电阻Ri和提高导地线间的耦合系数k效果会比较明显，是提高输电线路的反击耐雷水平的主要手段。
U（3）雷绕击导线时的耐雷水平： I2?50%
100（4）雷击档距中央避雷线的耐雷水平，不管此时雷电流多少，线路都耐受。
15．雷击跳匝率
求得输电线路的耐雷水平后，根据雷电流的概率分布，求出雷电流超过输电线路的耐雷水平的概率，即雷击闪络的概率，再乘以建弧率，可以求出输电线路雷击跳闸的概率。雷击跳闸的概率乘以输电线路的落雷次数即为输电线路的雷击跳闸率。
15．输电线路的防雷措施：架设避雷线（防止雷直击导线；分流；使杆塔电位下降；耦合作用，降低绝缘子串上的过电压；屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。）；降低杆塔接地电阻；架设耦合地线（分流；耦合）；采用不平衡绝缘方式；装设自动重合闸；加强线路绝缘；安装线路避雷器；加装塔顶拉线；架设旁路架空地线
发电厂和变电站的防雷保护
16．发电厂和变电站的防雷保护：发电厂和变电站直击雷防护采用避雷针（线）。必须使发电厂和变电站中所有被保护物体处于避雷针和避雷线的保护范围之内，同时还要求雷击避雷针和避雷线时，不应对被保护物体发生反击。装设的避雷针可分为独立避雷针和构架避雷针。17．变电站的侵入波防护
变电站侵入波的防护，采取的主要措施是采用避雷器。
不论被保护设备位于避雷器前或避雷器后，只要设备离避雷器有一段距离，则设备上所受冲击电压的最大值必然高于避雷器的残压。
避雷器的保护距离：最大电气距离：当侵入波的陡度一定时，避雷器与被保护设备之间的电气距离越大，设备上的电压高出避雷器的残压也就越多。因此，要使避雷器起到良好的保护作用，它与被保护设备之间的电气距离就不能超过一定的值（最大电气距离lmax）。
Lmax=(Uj-U5)/[2(a/v)k] Uj为变压器的多次截波耐压值;U5为避雷器的残压；α为雷电波的陡度；k为考虑电气设备入口电容而引入的修正系数；ν为波速
18．变电站的进线段保护：进线段：指靠近变电站长度为1~2km的一段架有避雷线的线路。进线段保护是指在进线段上加强防雷保护措施。
对于35~110kV全线无避雷线的线路，进线段必须架设避雷线，避雷线对导线的保护角不大于20o；对于110kV及以上全线架设避雷线的线路，在进线段内应使保护角减小，并使进线段线路有较高的耐雷水平。
作用：减少直击雷形成侵入波的概率；削弱侵入波的陡度，降低侵入波的幅值；限制流入避雷器的雷电流。
19．变压器的中性点和配电变压器的防雷保护：
一、变压器中性点的防雷保护
对于35kV及以下中性点非有效接地的系统，变压器是全绝缘的，其中性点的绝缘水平与相
线端相同。这种变压器的中性点一般不用接避雷器保护。
110kV及以上的中性点有效接地的系统，不接地的变压器中性点，需在中性点上加装阀型避雷器或保护间隙，避雷器的灭弧电压应大于该电网单相接地而引起的中性点电位升高的有效值。
500kV的变压器，其中性点通常是直接接地或经小电抗接地，中性点的绝缘水平为35kV级，应选用相应电压等级的避雷器进行保护。
中性点装有消弧线圈的变压器，且有单回进线运行的可能性时，应在中性点上加装避雷器。
二、配电变压器的防雷保护
三点联合接地：高压侧避雷器接地线与变压器的金属外壳以及低压侧中性点连在一起共同接地；正、反变换过电压；四点联合接地：高压侧避雷器的接地端、低压绕组的中性点、低压侧避雷器的接地端、以及变压器的外壳连在一起共同接地。
20．GIS变电站的防雷保护
GIS是将除变压器以外的变电站高压电器以及母线封闭在一个接地的金属壳内，壳内以3~4个大气压的SF6气体作为相间绝缘和相对地绝缘。GIS也叫做SF6全封闭组合电器变电站。特点：导线波阻抗较小、绝缘伏秒特性平坦、结构紧凑、内绝缘为稍不均匀电场结构、绝缘受外界影响小
21．直配电机的防雷保护：在发电机出线母线上安装一组避雷器；在发电机母线上装设一组并联电容器C；在发电机和架空线间接入一段电缆并在电缆首端加装管式避雷器；当发电机中性点有引出线时，在中性点加装一只避雷器；在电缆首端前方70m加装管式避雷器以发挥电缆段的作用；60MW以上的发电机不能与架空线直接连接，不能以直配电机的方式运行。工频过电压
22．系统中在操作或接地故障时发生的频率等于工频（50 Hz）或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。当系统操作、接地跳闸后的数百毫秒之内，由于发电机中磁链不可能突变，发电机自动电压调节器的惯性作用，使发电机电动势保持不变，这段时间内的工频过电压称为暂时工频过电压。随着时间的增加，发电机自动电压调节器产生作用，使发电机电动势有所下降并趋于稳定，这时的工频过电压称为稳态工频过电压。
我国500kV电网:要求母线的暂态工频电压升高不超过工频电压的1.3倍（420kV），线路不超过1.4倍（444kV），空载变压器允许1.3倍工频电压持续1min
产生工频过电压的主要原因：空载长线路引起的电容效应、系统发生不对称接地故障以及发电机的突然甩负荷。
限制工频过电压应针对具体情况采取专门的措施，常用的方法有：采用并联电抗器补偿空载长线的电容效应，选择合理的系统中性点运行方式，对发电机进行快速电压调整控制等等。在超特网中，系统中有可能在伴随工频电压升高的同时，产生操作过电压。这两种过电压联合作用会对电气设备绝缘造成危害
23．电源漏抗和并联电抗器对空载长线路电容效应的影响：线路电容电流流过电容漏抗会使电容电压升高，使线路首端电压高于电源电势，相当于加长了线路长度
线路末端接有并联电抗器时，线路末端电压U2将随电抗器的容量增大（XL减小）而下降。这是因为并联电抗器的电感能补偿线路的对地电容，减小流经线路的电容电流，削弱了电容效应。
空载线路末端接并联电抗器后，沿线电压分布。
并联电抗器的作用不仅是限制工频电压升高，还涉及系统稳定、无功平衡、潜供电流、调相调压、自励磁及非全相状态下的谐振等方面。
24．限制工频过电压的主要措施：1.并联高压电抗器补偿空载线路的电容效应。2.静止无功补偿器补偿空载线路电容效应。3.变压器中性点直接接地降低不对称故障引起的工频电压升
高。4.发电机配置性能良好的励磁调节器或调压装置,使发电机甩负荷时抑制容性电流对发电机助磁电枢反应。防止过电压的产生和发展。5.发电机配置反应灵敏的调速系统,甩负荷时限制发电机转速的上升造成的工频过电压。
大气过电压又称为外部过电压,包括对设备的直击雷过电压和雷击于设备附近时在设备上感应的过电压。为防止直击雷对变电站设备的侵害,变电站装有避雷针和避雷线。为防止进行波的侵害,按电压等级装阀型避雷器、磁吹避雷器、氧化锌避雷器和与此配合的进线保护段,即架空地线、管型避雷器或火花间隙,在中性点不接地系统中装消弧线圈,可减少雷击跳闸次数。所有防雷设备都装有可靠的接地装置。防雷装置的主要功能是引雷、泄流、限幅、均压。25．不对称接地引起的工频过电压
当系统发生单相或两相不对称对地短路故障时，短路引起的零序电流会使健全相上出现工频电压升高，其中单相接地时非故障相的电压可达较高的数值，若同时发生健全相的避雷器动作，则要求避雷器能在较高的工频电压作用下熄灭工频续流。
单相接地时工频电压升高值是确定避雷器灭弧电压的依据。
在系统发生单相接地故障时，可以采用对称分量法，利用复合序网进行分析计算非故障相的电压升高。
健全相的电压升高与故障点看进去的正序、负序、零序入口阻抗有关。
α：接地系数，说明单相接地故障时，健全相的对地最高工频电压有效值与故障前故障相对地电压有效值之比。
26．甩负荷引起的工频电压升高
当甩负荷后，发电机中通过激磁绕组的磁通来不及变化，与其相应的电源电势E’d 不变。原来负荷的电感电流对主磁通的去磁效应突然消失，而空载线路的电容电流对主磁通起助磁作用，使E’d上升。因此加剧了工频电压的升高。
其次，从机械过程来看，发电机突然甩掉一部分有功负荷，而原动机的调速器有一定惯性，在短时间内输入给原动机的功率来不及减少，主轴上有多余功率，这将使发电机转速增加。转速增加时，电源频率上升，不但发电机的电势随转速的增加而增加，而且加剧了线路的电容效应。
谐振过电压
27．当系统进行操作或发生故障时，这些电感、电容元件形成各种振荡回路，在一定条件下，可以产生串联谐振现象，导致系统中某部分或某元件上出现严重的谐振过电压。
谐振过电压持续时间比操作过电压长得多，甚至可稳定存在，直到破坏谐振条件为止。但在某些情况，谐振发生一段时间后会自动消失，不能自保持。
谐振过电压的危害性既决定于其幅值大小，也决定于持续时间长短。谐振过电压将危及电气设备绝缘，也可能因谐振持续的过电流烧毁小容量电感元件设备(如电压互感器)。谐振分为线性谐振、参数谐振、铁磁谐振
28．消弧线圈补偿网络中的谐振
在中性点不接地的配电网中, 消弧线圈的主要作用是补偿系统单相接地故障的短路电流。利用消弧线圈灭弧后，故障相恢复电压的自由振荡的角频率与系统电源的角频率相接近，恢复电压将以拍频的规律缓慢上升，从而可以保证电弧不再发生重燃和最终趋于熄灭，使系统恢复正常运行。
消弧线圈的功能有：补偿系统单相接地电容电流、延缓恢复电压的上升速度促使电弧自熄。从减小残流、熄灭接地电弧来说，消弧线圈的脱谐度越小越好。
实际系统中消弧线圈又不宜运行在全补偿状态，因为系统正常运行时，电网三相对地电容不对称，可能在系统中性点上出现较大的位移电压。当系统接入消弧线圈后，恰好形成零序谐振回路，在系统位移电压的作用下将发生线性谐振现象。
29．抑制传递过电压的措施：.避免出现系统中性点位移电压，如尽量使断路器三相同期操作；装设消弧线圈后，应当保持一定的脱谐度，避免出现谐振条件；在低压绕组侧不装消弧线圈的情况下，可在低压侧加装三相对地电容，以增大3C0。
30．超高压电网中的潜供电流
系统发生单相接地故障时，非故障相的工作电压和负载电流可以通过相间电容和互感对故障相产生静电感应和电磁感应，使故障相在与电源断开后仍能维持一定的接地电流，被称为潜供电流（二次电流）。
潜供电流以电弧的形式存在，而潜供电流的自熄是单相自动重合闸成功的必要条件。潜供电流的自熄取决于潜供电流的大小及电弧熄灭后作用于故障点的恢复电压。
潜供电流和恢复电压均由静电感应和电磁感应两个分量组成，而起主导作用的是静电感应分量，静电感应分量是通过相间电容传递过来的。
要限制潜供电流和接地故障点的恢复电压，可采取在导线间装设一组三角联接的电抗器，补偿相间电容，使相间阻抗趋向无穷大，这样潜供电流的横分量和恢复电压的静电感应分量都将趋于零（补偿法）。考虑系统限制空载长线路工频电压升高的要求，系统应装设一组星形联接而中性点接地的电抗器。
31．铁磁谐振具有以下特点：
产生串联铁磁谐振的必要条件是：电感和电容的伏安特性曲线必需相交
在相同的电源电势作用下，回路有两种不同性质的稳定工作状态。在外界激发下，电路可能从非谐振工作状态跃变到谐振工作状态，相应回路从感性变成容性，发生相位反倾现象，同时产生过电压与过电流。
非线性电感的铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件饱和效应本身也限制了过电压的幅值。此外，回路损耗也是阻尼和限制铁磁谐振过电压的有效措施。
基波铁磁谐振、高次谐波谐振、分频谐振
32．断线引起的铁磁谐振过电压
断线泛指导线因故障折断、断路器拒动以及断路器和熔断器的不同期切合等。
非全相运行时的谐振电路，在一定的参数配合和激发条件下，可能会产生基频、高频或分频谐振。
当发生基频谐振时，会出现三相对地电压不平衡，如两相电压升高、一相电压降低，或三相电压同时升高的现象。在负载变压器侧可能发生负序电压占主要成分的情况，引起系统相序反倾，造成小容量电机反转的现象。
为防止断线过电压，可采取下列的限制措施：保证断路器的三相同期动作，不采用熔断器设备；加强线路的巡视和检修，预防发生断线；若断路器操作后有异常现象，可立即复原，并进行检查；不要把空载变压器常期接在系统中；在中性点接地的电网中，合闸中性点不接地的变压器时，先将变压器中性点临时接地。这样做可使变压器未合闸相的电位被三角形联接的低压绕组感应出来的恒定电压所固定，不会引起谐振。
33．电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压
正常运行时，电压互感器的励磁阻抗很大，所以每相对地阻抗（L和C0并联后）呈容性，三相基本平衡，系统中性点0的位移电压很小。但当系统中出现某些扰动，使电压互感器三相电感饱和程度不同时，系统中性点就有可能出现较高的位移电压，激发起谐振过电压。由于电压互感器饱和程度不同，会造成系统两相或三相对地电压同时升高，整个电网对地电压的变动表现为电源中性点0的位移（电网中性点的位移过电压）。
中性点的位移电压也就是电网的对地零序电压，将全部反映至互感器的开口三角绕组，引起虚幻的接地信号和其它的过电压现象，造成值班人员的错觉。
中性点直接接地的电网、中性点经消弧线圈接地的情况下，不会出现此类谐振过电压。虚
幻接地现象是电磁式电压互感器饱和引起工频（基频）谐振过电压的标志。
34．1）铁磁谐振过电压是怎么产生的，其与线性谐振相比有什么不同的特点？
由于空载变压器，电磁式电压互感器等铁磁电感的饱和，可能与系统电容参数配合，激发起持续时间长，幅值较高的铁磁谐振过电压
1 可以再较大参数范围内产生
2 在外界激发下，可能从非谐振工作状态跃变到谐振工作状态，相应回路从感性变成容性，发生相位反倾，同时产生过电压与过电流
3 非线性电感的电磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值，此外，回路损耗也是阻尼和限制铁磁谐振过电压的有效措施。
2）电磁式电压互感器是如何引起基波铁磁过电压的？如何限制和消除铁磁谐振过电压正常运行时，电压互感器的励磁阻抗很大，每相对地阻抗为容性，中性点的位移电压很小，但当系统中出现某些扰动，使电压互感器的三相电感饱和程度不同时，系统中性点就有可能出现较高的位移电压，激发铁磁谐振过电压
措施：改变系统零序参数：投入零序阻尼：采用专门的消谐装置
3）系统因电磁式电压互感器饱和，分别引起基波分屏高频谐振过电压时，将会出现什么不同的现象：基波（一相对地电压降低，虚幻接地）；分频（表计指示有抖动或以低频来回摆动）；高频（过电压数值较高）
35．参数谐振过电压
参数谐振过电压有以下的特点：参数谐振所需要的能量由改变参数的原动机供给，不需要单独的电源，一般只要有一定的剩磁或电容中具有很小的残余电荷，就可以使谐振得到发展；由于回路中有损耗，所以参数变化所引入的能量必须足以补偿损耗能量，才能保证谐振的发展。对一定的回路电阻R，存在一定的谐振范围。谐振发生以后，由于电感的饱和，使回路自动偏离谐振条件，使自励磁过电压不能继续增大。
抑制参数谐振过电压措施有：利用快速自动励磁调节装置消除同步自励磁；在超高压电网中投入并联电抗器，补偿线路电容，使得等值容抗大于和，从而消除谐振；临时投入串联电阻。操作过电压
36．间歇电弧接地
.过电压产生机理：当中性点不接地系统中发生单相接地时，经过故障点将流过数值不大的接地电容电流。随着电网的发展和电压等级的提高，单相接地电容电流随之增加，一般 6 ~ l0kV 电网的接地电流超过30A，35 ~ 60kV 电网的接地电流超过10A 时电弧便难以熄灭。但这个电流还不至于大到形成稳定燃烧电弧，因此可能出现电弧时燃时灭的不稳定状态，引起电网运行状态的瞬时变化，导致电磁能量的强烈振荡，并在健全相和故障相上产生过电压，这就是间歇性电弧接地过电压。
过电压产生原因：当发生间歇性电弧接地时，健全相对地电压的起始值与稳态值不同，电容与电源电感产生振荡引起过电压。
限制过电压的措施：消除间歇性电弧：110kV 及以上电网大都采用中性点直接接地的运行方式（单相短路电流，断路器跳闸切除故障）；我国 35kV 及以下电压等级的配电网采
用中性点经消弧线圈接地的运行方式（补偿电容电流）
消弧线圈的基本作用：① 补偿流过故障点的短路电流，使电弧能自行熄灭，系统自行恢复到正常工作状态。② 降低故障相上的恢复电压上升的速度，减小电弧重燃的可能性。37．空载变压器分闸过电压
过电压产生原因：由于截流留在电感中的磁场能量转化为电容上的电场能量。
影响过电压的因素：（1）断路器的性能：切除空载变压器引起的过电压与截流数值成正比，断路器截断电流的能力愈大，过电压 UCmax 就越高。（2）变压器的参数：变压器 L 愈大，
C 愈小，则过电压愈高。当电感中的磁场能量不变，电容 C 愈小时，过电压也愈高。（3）变压器的相数、线组接线方式、铁芯结构、中性点接地方式、断路器的断口电容，以及与变压器相连的电缆线段、架空线段等，都会对切除空载压器过电压产生影响。
限制过电压的措施：切断空载变压器过电压的特点是：幅值高、频率高，但持续时间短、能量小。只要在变压器任一侧装上普通阀式避雷器就可以有效限制这种过电压。.
38．空载线路分闸过电压
影响过电压的因素：（1）断路器的性能：随着断路器制造质量的提高，断路器已能做到基本上不重燃，使得这类过电压降到了次要的位置。（2）中性点接地方式：中性点非直接接地电网中，三相断路器分闸不同期会构成瞬间的不对称电路，使中性点产生位移，相间的耦合，使过电压增高。（3）损耗：电晕要消耗能量，电源及线路损耗使过电压降低。（4）其它：若母线上有很多出线时，过电压降低。此外，当线路装有电磁式电压互感器时，将泄放线路上的残余电荷，降低了过电压。
限制过电压的措施：（1）采用不重燃断路器（2）在断路器装设分闸电阻（3）线路上装设泄流设备（4）装设避雷器
39．空载线路合闸过电压
空载线路合闸时，产生过电压的根本原因：电容、电感的振荡，其振荡电压叠加在稳态电压上所致。
影响过电压的因素：（1）合闸相位：合闸相位是随机的，有一定的概率分布，与断路器合闸过程中的预击穿特性及断路器合闸速度有关。（2）残余电荷：过电压的大小与线路上残余电荷数值和极性有关。（3）断路器合闸的不同期：由于三相线路之间有耦合，先合相相当于在另外两相上产生残余电荷。（4）回路损耗：实际输电线路中，能量损耗（电阻、电晕）会引起振荡分量的衰减。（5）电容效应：合闸空载长线时，由于电容效应使线路稳态电压增高，导致了合闸过电压增高。
限制过电压的措施：（1）降低工频电压升高（2）断路器装设并联电阻（3）控制合闸相位（4）消除线路上的残余电荷（5）装设避雷器
绝缘配合
电气设备的绝缘水平：指该电气设备能承受的试验电压值。
包括：短时工频试验电压、工频放电电压、长时间工频试验电压、雷电冲击试验电压等。绝缘配合的原则：根据电气设备在系统中可能承受的各种电压，并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘性能之后，确定电气设备的绝缘水平，以便把作用于电气设备上的各种电压所造成的设备绝缘损坏降到经济上和运行上能接受的水平。
220kV 以下的电网，电气设备的绝缘水平主要由大气过电压决定；330kV 及以上的超高压绝缘配合中，操作过电压将起主导作用；特高压电网的绝缘水平可能由工频过电压及长时间工作电压决定；不考虑谐振过电压；不考虑线路绝缘与变电站绝缘间的配合
高电压技术第二版习题答案
第一章 1—1 气体中带电质点是通过游离过程产生的。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。根据游离能形式的不同，气体中带电质点的产生有四种不同方式： 1.碰撞游离方式在这种方式下，游离能为与中性原子(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。由于内能与绝对温度成正比，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。 、水蒸汽)分子易吸附气体中的自由 3.电子被吸附这主要是某些气体(如SF 6 电子成为负离子，从而使气体中自由电子(负的带电质点)消失。 1—2 自持放电是指仅依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 γ(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，从而能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、负空间电荷对电场的畸变作用导致正、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对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。
浅析变压器的过电压现象及其保护措施
【tips】本文由李雪梅老师精心收编，值得借鉴。此处文字可以修改。 浅析变压器的过电压现象及其保护措施 论文导读：变压器运行时，如果电压超过它的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。匝间电容相对于对地电容愈大时，则电压的起始分布愈均匀，电压梯度越小，因此增加匝间电容是有效的过电压保护措施。 关键词：变压器，过电压，保护措施 变压器运行时，如果电压超过它的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。过电压分为内部过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时，电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压(外部过电压)；当变压器或线路上的开关合闸或拉闸时，因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为内部过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。科技论文。内部过电压一般为额定电压的3.0－4.5倍，而大气过电压数值很高，可达额定电压的8－12倍，并且绕组中电压分布极不均匀，端头部分线匝受到的电压很高。因此，必须采取必要的措施，防止过电压的发生和进行有效的保护。 过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况，一是将绕组与铁心(或油箱)之间的绝缘高压绕组与低压绕组之间的绝缘(这些绝缘称为主绝缘)击穿；另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕之间的绝缘(这些绝缘称为纵绝缘)击穿。由于过电压时间极短，电压从零上升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成，因而具有高频振荡的特性，其频率可达100kHZ以上。在正常运行时，电网的频率是50HZ，变压器的容抗很大，而感扩ωL很小，因此可以忽略电容的影响，认为电流完全从绕组内部
高电压考试必备
名词解释 P4击穿：当气体中的电场强度达到一定数值后，气体中电流剧增，在气体间隙中形成一条导电性很强的通道，气体失去了绝缘能力，气体这种由绝缘状态变为良导电状态的过程，称为击穿。 P9自持放电：只依靠电场就能维持下去的放电。 非自持放电：需要依靠外界游离因素支持的放电。 P17 伏秒特性曲线：工程上用气隙上出现的电压最大值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。 P18 50%击穿电压：是指在该电压下进行多次试验，气隙击穿概率为50%。 P27 沿面放电：在固体介质和空气的分界面上出现沿着固体介质表面的气体放电现象，称为沿面放电。 P57 耐压试验：模拟设备在运行过程中实际可能碰到的危险的过电压状况，对绝缘加上与之等价的高电压来进行试验，从而考核绝缘的耐电强度。 P58 极化指数： 在同一次试验中，10min 时的绝缘电阻值与1min 时的绝缘电阻 绝缘吸收比：加压60s 时的绝缘电阻与15s 时的绝缘电阻的比值。 Pp67 局部放电：高压电气设备的绝缘内部总是存在一些缺陷,如气泡空隙、杂质等。由于这些 、局部放电 异物的电导和介电常数不同于绝缘物， 故在外加电场作用下， 这些异物附近将具有比周围更 高的场强，有可能引起该处物质产生电离放电现象，称为局部放电。 P103 彼得逊法则：要计算节点 A 的电流电压，可把线路 1 等值成一个电压源，其电动势是入射电压的 2 倍 2u1q(t)，其波形不限，电源内阻抗是 Z1。这就是计算折射波的等值电路法则，即彼德法则。 P126 雷电日： 一年中有雷电的日数 P135 阀型避雷器残压： 避雷器动作后雷电流流过阀片在阀片上形成的压降。 P148 耐雷水平：雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的最大电流幅值。 P148 雷击跳闸率：每100km 线路每年由雷击引起的跳闸次数。 P153 反击： 线路绝缘上电压的幅值Uj 随雷电流增大而增大，当Uj 大于绝缘子串冲击闪络电压时，绝缘子串将发生闪络，由于此时杆塔电位较导线电位为高，故此类闪络称为反击。 P154 绕击：雷电绕过避雷线而直接击中导线 P154 绕击率： 发生雷电绕过避雷线而直接击中导线的概率 P169 进线段保护：在临近变电所1-2km 的一段线路上加强防雷保护措施。 P212 绝缘配合：根据电气设备在系统中可能承受的各种电压，并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘性能后来确定电气设备的绝缘水平，以便把作用于电气设备上的各种电压所引起的绝缘损坏降低到经济上和运行上所能接受的水平。 P213 绝缘水平：电气设备所能承受的实验电压值。 1.3在不均匀电场中气体间隙放电的极性效应是什么? 答：在极不均匀电场中，间隙上所加电压不足以导致击穿时，在大曲率电极附近，电场最强，就可能发生游离过程，形成电晕放电。在起晕电极附近积聚的空间电荷将对放电过程造成影响，使间隙击穿电压具有明显的极性效应。带电体为正极性时，电晕放电形成的电场削弱了带电体附近的电场，而增强了带电体远处的电场，使击穿电压减小而电晕电压增大；带电极性为负极性时，击穿电压增大，电晕电压减小。 1.4什么是电晕放电？它有何效应？试举例工程上所采用的各种防晕措施。 答：在电场极不均匀时，随间隙上所加电压升高，在大曲率电极附近很小范围的电场足以使空气发生游离，而间隙中大部分区域电场仍然很小。在大曲率电极附近很薄一层空气中将具备自持放电条件，放电仅限于在大曲率电极周围很小范围内，而整个间隙尚未击穿。这种放电称为电晕放电。电晕放电会引起能量损耗、电磁干扰，产生臭氧、氮氧化物会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。防晕措施有：加大导线直径，使用分裂导线，光洁导线表面。 1.9什么是气隙的伏秒特性?它是如何制作的？ 答：工程上用气隙上出现的电压最大值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。伏秒特性是用实验方法求取，以间隙上曾经出现的电压峰值为纵坐标，以击穿时间为横坐标，得伏秒特性上一点，升高电压，击穿时间减小，电压甚高时可在波头击穿，此时以击穿时间为横坐标，击穿时电压为纵坐标得伏秒特性又一点，当每级电压下只有一个击穿时间时，可绘出伏秒特性为一条曲线，但击穿时间具有分散性，所以所得伏秒特性是以上下包络线为界的一个带状区域。 1.13试小结各种提高气隙击穿电压的方法，并指出适用于何种条件？ 答：（1）改进电极形状，增大电极曲率半径，以改善电场分布，如变压器套管端部加球型屏蔽罩等；（2）空间电荷对原电场的畸变作用，可以利用放电本身所产生的空间电荷来调整和改善空间的电场分布；（3）极不均匀场中屏障的作用，在极不均匀的气隙中放入薄片固体绝缘材料；（4）提高气体压力可以大大减小电子的自由行程长度，从而削弱和抑制游离过程；（5）采用高真空可以减弱气隙中的碰撞游离过程；（6）高电气强度气体SF6的采用。 3.1绝缘试验的目的是什么？它分为哪两类？ 答：目的是通过试验，掌握电气设备绝缘的情况，保证产品的质量或尽早发现绝缘缺陷，从而进行相应的维护与检修，防患于未然，以保证设备的安全运行。它分为非破坏性试验和破坏性试验。 4.1试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点。 答：波阻抗表示分布参数线路中前行电压波与前行电流波的比值；反行电压波与反行电流波比值的相反数； 计算公式如下 Z= 0C L ，L0 和 C 0 表示单位长度 的电感和电容。 波阻抗与电阻的不同： （1）波阻抗仅仅是一个比例常数，没有长度概念，而电阻不是；（2）波阻抗吸收的功率以电磁能的形式存储在导线周围的媒介中，并没有消耗；而电阻吸收的功率和能量均转化为热能了。 4.2试论述彼得逊法则的使用范围。 答：彼得逊法则的使用范围：一是入射波必须沿分布参数路线来传播，二是与节点相连的线路中没有反行波或反行波尚未到达结点。 阀式避雷器的工作原理： 在电力系统正常工作时，间隙将电阻阀片与工作母线隔离，以免由母线的工作电压在电阻阀片中产生电流烧坏阀片。由于间隙放电的伏秒特性低于被保护设备的冲击耐受强度，使被保护设备得到保护。间隙击穿后，冲击电流通过阀片流入大地，由于阀片的非线性特性，电流愈大电阻愈小，故在阀片上产生的压降将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压，设备就得到了保护。当过电压消失后，间隙中由工作电压产生的工频电弧电流（工频续流）仍将继续流过避雷器，此续流受阀片电阻的非线性特性所限制，间隙能在工频续流第一次经过零值时将电弧切断。继电保护来不及动作系统就已恢复正常。 输电线路防雷措施： 架设避雷线；降低杆塔接地电阻；架设耦合地线；采用不平衡绝缘方式；装设自动重合闸；采用消弧线圈接地方式；装设管型避雷器；加强绝缘。 7.5说明变电所进线保护段的标准接线中各元件的作用。 答：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说明直配电机防雷保护的基本措施及原理，以及电缆段对防雷保护的作用。 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欧。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 ）。 8.1 比较内部过电压与大气过电压有何不同点？内部过电压如何划分？ 答：大气过电压是由于大气环境中雷电放电所引起的过电压。内部过电压是电力系统中由于自己内部原因引起的过电压。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。 8.3为什么在超高压电网中很重视工频电压升高？引起工频电压升高的主要原因有哪些？ 答：重视原因：（1）工频电压升高的大小将直接影响操作过电压的实际幅值，即操作过电压的高频分量是迭加在工频电压升高之上的，从而使操作过电压达到很高的幅值；（2）工频过电压升高的大小将影响保护电器的工作条件和保护效果；（3）工频电压升高持续时间长，对设备绝缘及其运行性能有重大影响。 引起工频电压升高的主要原因：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。 10.1电力系统绝缘配合的原则是什么？ 综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种电压、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理的确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维护费用和设备绝缘故障引起的事故的损失，达到经济上和安全运行上总体效益最高的目的。 10.4什么是电气设备的绝缘水平？ 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。 10.5如何确定输电线路绝缘子串中绝缘子的片数？ 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）。 10.6何谓电气设备绝缘的BIL 和SIL ？ 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。
瞬态过压分析
瞬态过压问题的本源 危害综述 以浪涌电压形式出现的电气瞬态现象一直存在于配电系统中，而在半导体器件应用之前，电气瞬态现象没被重视。 1961年，美国贝尔实验室首次研究了半导体在雷击中的易损性。[1]稍后的一篇报告尝试确定了特定的半导体在静电放电还没有造成潜在或灾难性损坏的情况下，能够吸收的能量的数值。[2]尽管已经有了这些早期的警告，但是直到20世纪70年代后期，业界才开始圆满地处理这个问题。 所有的电气和电子设备都可能被电压瞬态过程损坏。不同之处是在损坏发生之前，它们所能够吸收的能量大小。由于许多现代半导体器件，比如低压MOSFET以及集成电路(IC)，可能被只超过10伏(V)的电压波动损坏，因此它们在无保护环境中的存活性很差。 在许多情况下，随着半导体器件的演进，它们的耐用性下降了。生产更快更小的器件的趋势，以及MOSFET和砷化镓FET技术的广泛应用增加了易损性。高阻抗输入和小的结尺寸限制了这些器件吸收能量和传导大电流的能力。因此，需要使用专门用来应对这些危害的器件来保护这些脆弱的电子元件。 选择恰当的保护方法应当建立在对过压危害潜在来源进行仔细调查的基础之上。不同的应用和环境会带来不同的过压来源。这些来源可能是外来的，也可能是电路内部的。 雷电 在任何给定时刻，世界上都有1,800场雷雨正在发生，每秒大约有100次雷击。在美国，雷电每年会造成大约150人死亡和250人受伤。在雷电发生频率呈现平均水平的平坦地形上，每座300英尺高的建筑物平均每年会被击中一次。每座1,200英尺的建筑物，比如广播或者电视塔，每年会被击中20次，每次雷击通常会产生6亿伏的高压。 每个从云层到地面的闪电实际上包含了在60毫秒间隔内发生的3到5次独立的雷击，第一次雷击的峰值电流大约为2万安培，后续雷击的峰值电流减半。最后一次雷击之后，可能会有大约150安培的连续电流，持续时间达100毫秒。 经测量，这些雷击的上升时间大约为200纳秒或者更快。通过2万安培和200纳秒，不难计算得到dI/dt的值是每秒1011安培！如此大的数值意味着瞬态保护电流必须使用射频（RF）设计技术，特别是需要考虑导体的寄生电感和电容。 尽管这个峰值能量特别引人注目，但实际上是持续时间较长的电流携带了云层和地面之间传输的大部分电荷。
高电压技术教案
课题：第一章高电压绝缘 教学目的：使学生对气体放电有一个基本的认识、培养专业兴趣。重点：介质的绝缘性能。 难点：对介质绝缘性能的理解。 组织教学：点名。 复习旧课： 引入新课：基本概念 §1—1 概述 一、电介质的极化 极化的基本形式有：电子式极化、离子式极化、偶极子极化 1、电子式极化： 可以存在于液体、固体、气体中。 E=0时（对称的）对外不显电性， E不等于0时（对称的）对外显电性。 特点：（1）极化过程快，10-15s且介电系数与电源无关。 （2）极化过程属于弹性，无损耗。 （3）其介电系数有负的温度系数。 2、离子式极化 （1）极化过程快，10 -13s，且介电系数与频率无关。 （2）极化过程属于弹性，无损耗。 （3）其介电系数有正的温度系数。 3、偶极子极化 极性电介质━由偶极子分子构成 特点：（1）极化过程长，10-10～10-2s，且介电系数与频率有关。 （2）极化过程属于非弹性，有损耗。 （3）其介电系数有关。 综述： 1）、气体的介电系数很小通常实践中介电系数约等于1，
2）、液体 ：a 、极性（3~6)，如：蓖麻油 b 、非极性（1.8~2.5)，如变压器油 c 、强极性（>10) ，如水、酒精 4、夹层式极化 组成：设备的绝缘由几种不同的材料组成 特点：1、进行过程特别长， 2、有明显的损耗。 等效图如右所示，过程分析： 在合闸瞬间：1 2210C C U U t =→ 到达稳态时：1 221 g g U U t =∞→ 若介质是均匀的，则C1/C2=g1/g2,可得 ∞→→=t t U U U U 21210， 即合闸后两层电荷不会发生重新分配。 若介质不均匀，则合闸后C1、C2上的电荷要重新分配。设 C1>C2,g1
(完整版)高电压技术复习题与答案
高电压技术复习题及答案 一、选择题 (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．表面游离C．热游离D．光游离 (3) 电晕放电是一种 A 。 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 C 。 A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离 (5) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ D 。 A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是__ D _。 (6) SF 6 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 (7) 冲击系数是____B__放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100% (8) 在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面__ A___有很大关系 A．粗糙度 B．面积C．电场分布D．形状 (9) 雷电流具有冲击波形的特点：___C__。 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 (10) 在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压___A__。 A. 小 B．大 C．相等 D．不确定 (11)下面的选项中，非破坏性试验包括_ ADEG__，破坏性实验包括__BCFH__。 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 (12) 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
变压器的过电压现象及其保护措施
变压器的过电压现象及其保护措施 1 问题提出 变压器运行时,如果电压超过其最大允许工作电压,称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害,甚至使绝缘击穿。过电压分为操作过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时,电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压;当变压器或线路上的开关合闸或拉闸操作时,因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为操作过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。 操作过电压一般为额定电压的3.0～4.5倍,而大气过电压数值很高,可达额定电压的8～12倍,并且绕组中电压分布极不均匀,进线端头部分线匝承受的电压很高。因此,必须采取必要的措施,防止过电压的发生和进行有效的保护。 过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况,一是将绕组与铁心(或油箱)之间的绝缘、高压绕组与低压绕组之间的绝缘(这些绝缘称为主绝缘)击穿;另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕组之间的绝缘击穿。 由于过电压时间极短,电压从零上升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成,因而具有高频振荡的特性,其频率可达100kHz以上。在正常运行时,电网的频率是50Hz,变压器的容抗很大,而感抗ωL很小,因此可以忽略电容的影响,电流完全从绕组内部流过。 2 原因分析
以下简单说明两种不同类型过电压产生的原因: (1)操作过电压 在一般的电网中,使用的绝大多数是降压变压器,下面以降压变压器空载拉闸操作为例说明操作过电压产生的原因。 根据变压器参数的折算法可知,把二次侧(低压侧)电容折算到一次侧(高压侧)时,电容折算值很小,因此二次侧电容的影响可以略去不计。这就是说,空载时可以忽略二次侧的影响。就一次绕组来说,由于每单位长度上的对地电容CFe''是并联的,故对地总电容值为: CFe=ΣCFe'' 由于一次侧单位长度上的匝间电容Ct''是串联的,故其匝间总电容值为: Ct=1/(Σ1/Ct'') 在电力变压器中,通常CFe>>Ct,所以定性分析时,匝间电容的影响也可略去不计。 空载变压器从电网上拉闸时,如果空载电流的瞬时值不等于零而是某一数值Ia,这时相应的外施电压瞬时值为Ua。于是在拉闸操作瞬间,一次侧电感L1中储藏的磁场能量为1/2(L1Ia2),电容CFe上储藏的电场能量为1/2(CFeUa2)。由于这时变压器的电路是由电感L1和电容CFe并联的电路,故在拉闸操作瞬间,回路内将发生电磁振荡过程。在振荡过程中,当某一瞬间电流等于零时,此时磁场能量全部转化为电场能量,由电容吸收,电容上的电压便升高到最大值Ucmax。 当拉闸操作电流和电容上的电压一定时,绕组的电感愈大,对地
高电压技术总结复习资料全
一、填空和概念解释 1、电介质：电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。 2、击穿：在电压的作用下，介质由绝缘状态变为导电状态的过程。 3、击穿电压：击穿时对应的电压。 4、绝缘强度：电介质在单位长度或厚度上承受的最小的击穿电压。 5、耐电强度：电介质在单位长度上或厚度所承受的最大安全电压。 6、游离：电介质中带电质点增加的过程。 7、去游离：电介质中带电质点减少的过程。 8、碰撞游离：在电场作用下带电质点碰撞中性分子产生的游离。 9、光游离：中性分子接收光能产生的游离。 10、表面游离：电极表面的电荷进入绝缘介质中产生的游离。 11、强场发射：电场力直接把电极中的电荷加入电介质产生的游离。 12、二次电子发射：具有足够能量的质点撞击阴极放出电子。 13、电晕放电：气体中稳定的局部放电。 14、冲击电压作用下的放电时间：击穿时间+统计时延+放电形成时延 15、统计时延：从间隙加上足以引起间隙击穿的静态击穿电压的时刻起到产生足以引起碰撞游离导致完全击穿的有效电子时刻。 16、放电形成时延：第一个有效电子在外电场作用下碰撞游离形成流注，最后产生主放电的过程时间。 17、50%冲击放电电压：冲击电压作用下绝缘放电的概率在50%时的电压值。 18、沿面放电：沿着固体表面的气体放电。 19、湿闪电压：绝缘介质在淋湿时的闪络电压。 20、污闪电压：绝缘介质由污秽引起的闪络电压。 21、爬距：绝缘子表面闪络的距离。 22、极化：电介质在电场的作用下对外呈现电极性的过程。 23、电导：电介质在电场作用下导电的过程。 24、损耗：由电导和有损极化引起的功率损耗。 25、老化：电力系统长期运行时电介质逐渐失去绝缘能力的过程。 26、吸收比：t=60s和t=15s时的绝缘电阻的比值。 27、过电压：电力系统承受的超过正常电压的。 28、冲击电晕：输电线路中由冲击电流产生的电晕。 29、雷暴日：一年中听见雷声或者看见闪电的天数。 30、雷暴小时：一年中能听到雷声的小时数。 31、地面落雷密度：每平方公里每雷暴日的落雷次数。 32、耐雷水平：雷击输电电路不引起绝缘闪络的最大的雷电流幅值。 33、雷击跳闸率：每百公里线路每年在雷暴日为40天的标准条件下由雷击引起的跳闸的次数。
电力系统暂态分析复习大纲
电力系统暂态分析复习大 纲 The pony was revised in January 2021
电力系统暂态分析复习提纲 第一篇电力系统故障分析 1．短路的定义、基本类型；短路计算的意义；产生短路故障的原因；短路冲击电流定义及定义式 2．无限大功率电源的定义；有无限大功率电源供电的三相电路发生短路时短路电流的特点 3．输电系统等值电路参数标幺值计算 4．空载情况下短路后定子回路与转子回路各电流分量及相互对应关系 5．短路电流交流分量初始值计算 6．派克变换物理意义及计算 7．计算空载电动势 8．电力系统三相短路的实用计算 9．运算曲线法计算短路电流(个别变化法及同一变化法) 10．对称分量法基本概念及计算(相序分量) 11．变压器零序等值电路
12．架空输电线零序阻抗 13．作零序等值网络图 14．不对称短路故障、各相、序电流及电压的推导；作电流电压相量图 15．各序电流比较 16．正序等效定则 17．不同短路形式,变压器两侧电流相量图 第二篇电力系统稳定性分析 1．电力系统稳定性问题基本概念 2．发电机功率角特性推导及特性曲线 3．静态稳定概念；静态稳定实用判据；静态稳定极限；整步功率系数；静态稳定储备系数 4．小干扰；小干扰法分析系统静态稳定性 5．提高系统静态稳定性措施 6．暂态稳定概念；影响电力系统暂态稳定的因素 7．等面积定则及定义 8．提高系统暂态稳定性措施
电力系统暂态分析复习思考题及参考答案 绪论： 1、电力系统运行状态的分类 答：电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种，其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程；电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化，有时也涉及功率的变化；机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时，发电机转速、功角、功率的变化。 2、电力系统的干扰指什么？ 答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。 3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？ 答：由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化，我们就认为其运行参量是常数（平均值），系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。 4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？
高电压测量方法概述
高电压测量方法概述 球隙法测量高电压是试验室比较常用的方法之一。空气在一定电场强度下，才能发生碰撞游离。均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系。可以利用间隙放电来测量电压，但绝对的均匀电场是不易做到的，只能做到接近于均匀电场。测量球隙是由一对相同直径的金属球所构成。加压时，球隙间形成稍不均匀电场。当其余条件相同时，球间隙在大气中的击穿电压决定于球间隙的距离。对一定球径，间隙中的电场随距离的增长而越来越不均匀。被测电压越高、间隙距离越大。要求球径也越大。这样才能保持稍不均匀电场。球隙法测量接线如图1所示。 测量球隙作为一种高电压测量方法的优缺点进行比较。其优点是：可以测量稳态高电压和冲击电压的幅值，是直接测量超高压的重要设备。结构简单，容易自制或购买，不易损坏。有一定的准确度，测量交流及冲击电压时准确度在3％以内。球隙法测量的缺点是：测量时必须放电放电时将破坏稳定状态可能引起过电压。气体放电有统计性。数据分散，必须取多次放电数据的平均值，为防止游离气体的影响，每次放电间隔不得过小。且升压过程中的升压速度应较缓慢，使低压表计在球隙放电瞬间能准确读数，测量较费时间。实际使用中，测量稳态电压要作校订曲线，测量冲击电压要用50％放电电压法。手续都较麻烦。被测电压越高，球径越大，目前已有用到直径为±3m的铜球，不仅本身越来越笨重，而且影响建筑尺寸。 静电压表法测量原理是加电压于两电极，由于两电极上分别充上异性电荷，电极就会受到静电机械力的作用，测量此静电力的大小或是由静电力产生的某一极板的偏移(或是偏转)就能够反映所加电荷的大小。 静电电压表有两种类型，一种是绝对静电电压表，另一种是非绝对的静电电压表，由于绝对静电电压表结构和应用都非常复杂。在工程上应用较多的还是构造相对简单的非绝对静电电压表，其测量不确定度为1％～3％。量程可达1000kV。此种测量表测量时可动电极有位移。可动电极移动时，张丝所产生的扭矩或是弹簧的弹力产生了反力矩，当反力矩和静电场的力矩相平衡时，可动电极的位移达到一个稳定值。与可动电极相连接在一起的指针或反射光线的小镜子就指出了被测电压的数值。静电电压表从电路中吸取的功率相当小，当测量交流电压时，表计通过的电容电流的多少决定于被测电压频率的高低以及仪器本身电容的大小，由于仪表的电容一般仅有几皮法到几十皮法，所以吸取的功率十分的微小，因此静电电压表的内阻抗极大。通常还可以把它接到分压器上来扩大其电压量程，目前国内已生产有250～500kV的静电电压表。
高电压考试习题_含答案
二 二年上半年高等教育自学考试全国统一命题考试 高电压技术试题 （课程代码2653） 本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至2页，第二部分为非选择题，2页至8页，共8页；选择题10分，非选择题90分，满分100分，考试时间150分钟。 第一部分选择题 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_____________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．极化时间最短的是（） 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_______________（）A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 5．介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除________________的干扰。（）A．高于试验电源频率B．与试验电源同频率 C．低于试验电源频率D．任何频率 6．不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将（） A．远大于1B．远小于1C．约等于1D．不易确定 7．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（）A．C1＞＞C2、R1＞＞R2B．C1＞＞C2、R1＜＜R2 C．C1＜＜C2、R1＞＞R2D．C1＜＜C2、R1＜＜R2 8.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，以阻抗越大 D．波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 9．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 10．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 第二部分非选择题 二、填空题（本大题15小题，每小题1分，共15分）
浅析变压器的过电压现象及其保护措施
浅析变压器的过电压现象及其保护措施 论文导读：变压器运行时，如果电压超过它的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。匝间电容相对于对地电容愈大时，则电压的起始分布愈均匀，电压梯度越小，因此增加匝间电容是有效的过电压保护措施。 关键词：变压器，过电压，保护措施 变压器运行时，如果电压超过它的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。过电压分为内部过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时，电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压(外部过电压)；当变压器或线路上的开关合闸或拉闸时，因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为内部过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。科技论文。内部过电压一般为额定电压的 3.0－4.5倍，而大气过电压数值很高，可达额定电压的8－12倍，并且绕组中电压分布极不均匀，端头部分线匝受到的电压很高。因此，必须采取必要的措施，防止过电压的发生和进行有效的保护。 过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况，一是将绕组与铁心(或油箱)之间的绝缘高压绕组与低压绕组之间的绝缘(这些绝缘称为主绝缘)击穿；另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕之间的绝缘(这些绝缘称为纵绝缘)击穿。由于过电压时间极短，电压从零上
升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成，因而具有高频振荡的特性，其频率可达100kHZ以上。在正常运行时，电网的频率是50HZ，变压器的容抗很大，而感扩L很小，因此可以忽略电容的影响，认为电流完全从绕组内部流过。但对高频过电压波来说，变压器的容抗变成很小，而感抗变成很大，此时电流主要由电容流过，所以必须考虑电容的影响。科技论文。考虑电容影响后，变压器的分布参数电路（见后面图1）。 其中：CFe绕组每单位长度上的对地电容；C高低压绕组之间每单位长度上的电容；Ct绕组每单位长度上的匝间电容；L过电压时绕组每单位长度上的漏电感；R绕组每单位长度上的电阻。 下面简单说明两种不同类型过电压产生的原因： 1.内部过电压我市电网中，绝大多数是降压变压器，下面就以降压变压器空载拉闸为例说明内部电压产生的原因 根据变压器参数的折算法可知，把二次侧(低压侧)电容折算到一次侧(高压侧)时，电容折算值为实际值的(1/K2)倍，所以二次侧电容的影响可以略去不计。这就是说，空载时可以忽略二次侧的影响。就一次绕组来说，由于每单位长度上的对地电容CFe是并联的，故对地总电容为CFe=CFe由于一次侧单位长度上的匝间电容Ct是串联的，故它的匝间总电容为Ct=1/(1/Ct)在电力变压器中，通常CFe＞＞Ct，所以定性分析时，匝间电容的影响也可略去不计。当再忽略绕组电阻R1时，可得空载拉闸过电压时的简化等效电路（见后面图2）：其中L1是一次绕组的全自感。把空载变压器从电网上拉闸时，如果空载电流的瞬时值不等于
高电压知识总结(简明版)
1、局部放电：在极不均匀电场中，在间隙击穿之前，只在局部场强很强的地方放电，但在整个间隙并未发生击穿，这 种放电称为局部放电 2、沿面放电：在气体介质和固体介质的交界面上沿着固体介质表面而发生在气体介质中的放电，称为沿面放电。当沿 面放电发展到使整个极间发生沿面击穿时称为沿面闪烁。 3、吸附效应：某些气体的中性分子或原子对电子具有较强的亲合力，当电子与其碰撞时，便吸附其上形成负离子，同 时放出能量，这种现象称为吸附效应。 4、自持放电：不依靠外界电离因素，仅由电场作用维持放电的过程，这种过程称为自持放电。 5、极性效应：对于电极形状不对称的棒板间隙，击穿电压与棒的极性有很大的关系，即极性效应，极性效应是不对称 的不均匀电场中的一个明显的特性。 6、电击穿：电击穿是指仅仅由于电场的作用而直接造成固体绝缘击穿的现象。 7、“小桥理论”：杂质、气泡在电场作用下，在电极之间形成小桥，击穿沿着小桥发生。 8、电子崩：是指电子在电场作用下从阴极奔向阳极的过程中与中性分碰撞发生电离，电离的结果产生出新的电子，新 的电子又与初始电子仪器继续参与碰撞电离，使电离电子剧增犹于高山雪崩。 9、电晕放电：电晕放电是极不均匀电场中特有的一种自持放电形式 10、吸收现象：直流电压Ｕ加在固体电介质时，通过介质中的电流将随时间而衰减最终达到某一稳态值，这种现象称 为吸收现象。 11、临界波头时间：在气隙的５０％操作冲击电压Ｕ５０％与波前时间Ｔｃｒ的关系曲线中，存在最不利的波前时间 Ｔｃ，称为临界波前时间。（此时击穿电压最小） 12、绝缘老化：电介质在电场的长时间作用下，会逐渐发生某些物理化学变化，从而使物理、化学性能产生不可逆转 的劣化，导致电介质的电气及机械强度下降，介质损耗及电导增大等，这一现象称为绝缘老化。13、滑闪放电：当电压超过某一临界值后，放电的性质发生变化，个别火花细线则会突然迅速伸长，转变为分叉的树 状明亮火花通道在不同的位置上交替出现，称为滑闪放电。 14、过电压：超过设备最高运行电压而对绝缘有危害的电压升高。 15、雷电过电压：由于雷击雨输电线路极其附近地面或电气设备时产生的过电压 16、内部过电压：由于电网内部在故障和开关操作时发生电磁场能量和震荡而产生的过电压 17、雷云先导：当雷云中电荷密集处的电场强度到达空气击穿场强（２５－３０ＫＶ／ｃｍ）时，就产生强烈的碰撞 游离，形成指向大地的一段导电通道。 18、雷暴日（雷暴小时）：一年内雷暴日的总数或雷暴小时的总数叫做雷暴日数或雷暴小时数 地面平均落雷密度即每雷暴日，每平方公里的地面平均落雷次数 19、续流；避雷器在雷电冲击作用下动作，冲击电压消失后，加在该避雷器上的恢复电压即系统的工频电压，它将使 间隙中继续流过工频电流，称为续流 20、耐雷水平：雷击时线路不发生冲击闪络的最大雷电流幅值 21、雷击跳闸率：取标准雷暴日数为４０时，每年每１００Ｋｍ线路线路的雷击跳闸次数 22、操作过电压：在电力系统中，由于断路器操作和各类故障所引起的过度过程产生的瞬间电压升高 23、谐振过电压：电力系统中电感|电容参数的配合，会产生持续时间很长的各种形式的谐振现象及电压升高 24、法拉第效应：在电源电势作用下，电容电流在电感上的降压是电容上的电压Uc高于电源电势的现象。 25、绝缘配合：就是处理过电压，限压措施和剧院水平三者之间的协调配合关系 26、电气设备的绝缘水平：电气设备的绝缘水平是指设备绝缘能耐受试验电压值（耐受电压），在此电压下绝缘不发生 闪络、击穿。
电力系统暂态分析复习大纲内附真题和答案
绪论： 1、电力系统运行状态的分类 答：电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种，其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程；电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化，有时也涉及功率的变化；机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时，发电机转速、功角、功率的变化。 2、电力系统的干扰指什么？ 答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。 3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？ 答：由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化，我们就认为其运行参量是常数（平均值），系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。 4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？ 答：电磁暂态分析过程中假设系统频率不变，即认为系统机电暂态过程还没有开始；机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。 第一章： 1、电力系统的故障类型 答：电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。短路故障（又称横向故障）指相与相或相与地之间的不正常连接，短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地，各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。三相短路又称为对称短路，其他三种短路称为不对称短路；在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路，单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。断线故障（又称纵向故障）指三相一相断开（一相断线）或两相断开（两相断线）的运行状态。 2、短路的危害 答：短路的主要危害主要体现在以下方面： 1）短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害； 2）短路时电压大幅度下降引起的危害；