电力系统二次电缆雷电感应电压对策的试验研究

雷电感应过电压的计算

雷电引起的感应过电压的计算 1、雷击附近地面时引起地电位升高的计算 当建筑物附近遭受直击雷，建筑物的接地体地电位会有所抬高，地电位升高不仅可能对通信设备造成损害，而且可能造成人身伤亡，因此有必要确定地电位升高并且采取一定的措施加以预防。当需要确定雷击接地装置附近接地体地电位升高时，可根据距离接地装置的远近分别按公式（5-5）计算。如图5-2所示： 图5-2 建筑物附近发生雷击 x r r r I U c c c g x += 1 sin π2ρ （5-5） 式中，Ux 为所需计算点电压，正弦反函数以弧度计算，Ig 为经接地装置流入地中的短路电流，ρ为土壤电阻率，r c 为接地装置的计算半径，x 为接地装置的边缘至计算点的距离。 土壤电阻率ρ=30Ω·m ，取接地电阻为5Ω，由ρ/2πr=R ，计算等效半球接地电极的计算半径为： m 取Ig=30kA ，x=0，当雷击点距离建筑物顶接闪器时、则建筑物的地电位升高为： kV r r x r r r I U c c c c c g x 5.235sin π 3π23030sin π2ρ11 =×=+= 3183 .0π 35π230π2ρ====R r c

1）、当雷击点距离建筑物10米时、建筑物接地体的地电位升高为： kV x r r r I U c c c g x 6256.410 3183.03183 .0sin π 3π23030sin π2ρ11 =+×=+= 2当雷击点距离建筑物20米时、建筑物接地体的地电位升高为： kV x r r r I U c c c g x 3488.2203183.03183 .0sin π 3π23030sin π2ρ11 =+×=+=

雷电冲击电压实验

实验五雷电冲击电压实验 一、实验目的： 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波，观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形。进而了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构、以及相关操作，明确冲击电压试验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关试验任务的能力。 二、实验项目： 通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电。 三、实验说明： 1.冲击电压在系统中的存在形式和表现： 因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压，有2种基本形式，即直击雷过电压和感应雷过电压，它们都表现为一段作用很短的过电压脉冲。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅值很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。 因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，是系统状态改变，引发过渡过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波形。 2.冲击电压的特点： 雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。 冲击截波对电感线圈类设备可能造成更加严重的威胁，而冲击陡波对冲击陡波对绝缘子内绝缘子内绝缘的威胁更大。 操作冲击波的能量来自系统内部，其作用时间比雷电波长得多，持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重。 3.冲击电压的波形及其参数： 大自然的雷电波或实际的操作波并不一致，但为了便于研究和工程应用，对统计结果进行优化和标准化，形成工程上应用的标准冲击波，主要包括以下4种：（1）雷电冲击电压全波 参数：T1/T2=1.2/50μs 精确要求：峰值≤±3% ，T1≤±30% ， T2≤±20%

高电压技术名词解释题

1.吸收比:指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值 之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。） 2.雷击跳闸率：指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数。 3.雷暴日：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声 就是一个雷暴日。 4.伏秒特性：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。 5.气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。 6.耐雷水平：雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 7.自恢复绝缘:发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝缘。 8.输电线路耐雷水平:雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 9.进线段保护:进线段保护就是在接近变电所1~2km的一段线路上架设避 雷线 10.谐振过电压:当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频率相等 时，将发生谐振现象，导致系统中某些部分(或设备)上出现的过电压。 11.电气距离:避雷器与各个电气设备之间不可避免地要沿连接线分开一定 的距离。 12.绝缘配合:就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压，合 理地确定设备必要的绝缘水平，达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。 13.自持放电:不需要靠外界电力因数的作用，由放电过程本身就可以不断地 供给引起后继电子崩的二次电子。 14.雷电日和雷电小时:雷电日是该地区1年中有雷电的天数。雷电小时是该 地区1年中有雷电的小时数。 15.自恢复绝缘:发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝 缘。 16.输电线路耐雷水平.雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 17.击杆率.雷击杆塔次数与雷击线路总次数之比。 18.谐振过电压:当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频

高电压与绝缘技术试题答案及评分标准

2013-2014学年第二学期期末考试答案及评分标准 （A卷） 高电压与绝缘技术 使用班级：11050441X、11050442X、11050443X、11050444X、 11050445X 一、判断题（共30分，每小题 1 分） ( ) 1.输电线路上的空气间隙包括：导线对地面，导线之间，导、地线之间，导线与杆塔之间。√ ( ) 2.实际电气设备中的固体介质击穿过程是错综复杂的，常取决于介质本身的特性、绝缘结构形式和电场均匀性。√ ( ) 3.电介质的损耗为在电场作用下电介质中的非能量损耗。× ( ) 4.介质的功率损耗与介质损耗角正切成反比比。× ( ) 5. 雷电流具有冲击波形的特点是缓慢上升，快速下降。× ( ) 6.电气设备局部放电的检测无关紧要。× ( ) 7. 雷电绕过避雷线直击于线路的概率是平原地区比山区高。× ( ) 8.偶极子极化极化时间最短的。× ( ) 9. 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,即为自持放电。× ( ) 10. tanδ值的测量，最常用的是西林电桥。√ ( ) 11.电子崩将产生急剧增大的空间电子流；√ ( ) 12.一般而言，吸收比越大，被试品的绝缘性越好。√ ( ) 13.在高气压和高真空的条件下，气隙都容易发生放电现象。×

( ) 14.对空气密度、湿度和海拔，校正方法是相同的。× ( ) 15.电场极不均匀的“棒-板”气隙，负极性击穿电压低于正极性击穿电压。× ( ) 16均匀电场的击穿特性符合巴申定律。√ ( ) 17.雷电冲击电压下“棒－板” 电极，棒极为正极性的击穿电压比负极性时数值低得多。√ ( ) 18.工频交流电压下“棒-棒”气隙的击穿电压要比“棒-板”气隙低一些。× ( ) 19.绝缘电阻和吸收比测量试验属于破坏性试验。× ( ) 20.线路末端短路时，发生负的全反射，电流加倍，电压为零。√ ( ) 21.冲击电晕对波过程的影响如下：导线波阻抗减小、波速增大、耦合系数增大、引起波的衰减与变形。× ( ) 22. 流注理论未考虑表面游离的现象。√ ( ) 23.极不均匀电场，达到30kV/cm出现电晕。√ ( ) 24.同轴圆筒电场是极不均匀电场。× ( ) 25.直流电压下“棒－板”负极性击穿电压大大高于正极性击穿电压。√ ( ) 26. 电场的不均匀程度对SF6电气强度的影响远比对空气的小。× ( ) 27.高真空气体主要用于配电网真空隔离开关中。× ( ) 28. 沿面放电是沿着固体介质表面发展的固体放电现象。√ ( ) 29. 引起气体放电的外部原因有两个，其一是电场作用，其二是外电离因素。√( ) 30.球形屏蔽极可以显著改善电场分布，提高气隙的击穿电压. √ 二、问答题（共40分，每小题5 分） 1、叙述汤逊理论的基本观点和流注理论的基本观点以及它们的适用范围。 答：汤逊理论只适用于pd值较小的范围，流注理论只适用于pd值较大的范围，两者的过渡值为pd≈26.66kPacm。（1分）汤逊理论的基本观点是：电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件。（2分）流注理论

10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析

10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析 10kV架空配电线路雷电防护系统的主要研究课题是雷电感应过电压现象，在10kV配电线路的架设过程中架设地线能够有效防护配电线路雷电感应过电压现象，已经成为电力领域广泛关注的话题。相关电力研究结果显示，将地线架设在到线上方，在满足底线和导线之间距离科学要求的情况下，使底线和导线距离缩短，电杆会实现自然接地。伴随大地电阻率增大和绝缘子闪络电压的降低，线路的雷电感应过电压闪络率将逐步提高，所以架设地线能够有效的降低线路雷电感应过电压闪络率。 标签：10kV线路；雷电；感应过电压概率分布 前言 10kV配电线路雷电故障频发的原因是架空线路的绝缘水平普遍较低。其中绝大部分的隐患来自于雷电击中线路附近的大地或者高大建筑物时，在导线上产生的感应超过电压承受能力引发的。早在20世纪初期，相关学者已经提出通过在架空配电线路中架设地线的方法有效防护雷迪纳感应过电压现象。因此作者针对“10kV配电线路的雷电感应过电压特性”这一课题的研究具有现实意义。 1 雷电感应过电压 当10kV架空配电线路周围聚集高达的建筑物时，由于建筑物的高度普遍高于导线的高速度，通过建筑物的遮挡屏蔽，使导线的弧度大为减小，在雷电直接击中导线的概率相对于空旷地带的导线击中率减小。因为高大的建筑物能够直接减弱雷电先导产生的电场，从而使局部被束缚的电荷总量降低，当雷击大地时，可以有效降低导线上产生的雷过电击。 2 雷电感应过电压的计算方式 雷电感应过电压数值的计算方式：首先，依据主放电雷电流模式计算出离雷电通道不同距离位置的电场分布；然后依据线路和电磁场的关系计算不同雷电电场在配电线路上产生的感应过电压。随着科学的进步，FDTD（finite difference tima domain）计算模式产生并被广泛应用，FDTD计算模式能够同时对大地有限电导率和绝缘子闪络对雷电过电压的影响进行同时考虑。相比与传统雷电过电压计算方式，可以得出准确的时域响应结果，具有创新意义[1]。 3 雷电感应过电压波形特性 雷击点距离配电线路的距离、雷电流幅值及配电线路的高度等因素都对最大感应过电压产生影响，FDTD计算结果显示，除了以上因素，雷电流波前时间、回波的传播速度、大地导电率、接地电阻等因素也会对最大感应过电压造成影响。因为在雷电感应过电压的计算过程中，对雷电先导的同波速度以及接地电阻的考

(完整word版)高电压技术考试重点名词解释及简答

1绝缘强度：电解质保证绝缘性能所能承受的最高电场强度。 2自由行程：电子发生相邻两次碰撞经过的路程。 3汤逊电子崩理论：尤其是电子在电场力作用下产生碰撞电离，使电荷迅速增加的现象。4自持放电：去掉外界电离因素，仅有电场自身即可维持的放电现象。 5非自持放电：去掉外界电离因素放电马上停止的放电现象。 6汤逊第一电离系数：一个电子逆着电场方向行进1cm平均发生的电离次数。 7汤逊第三电离系数：一个正离子碰撞阴极表面产生的有效电子数。 8电晕放电：不均匀电场中曲率大的电极周围发生的一种局部放电现象。 9伏秒特性：作用在气隙上的击穿电压最大值与击穿时间的关系。 10U%50击穿电压：冲击电压作用下使气隙击穿的概率为50%的击穿电压。 11爬电比距：电气设备外绝缘的爬电距离与最高工作线电压有效值之比。 12检查性试验：检查绝缘介质某一方面特性，据此间接判断绝缘状况。 13耐压试验：模拟电气设备在运行中收到的各种电压，以此判定耐压能力。 14吸收比：加压后60s与15s测量的电阻之比。 15容升效应（电容效应）回路为容性，电容电压在变压器漏抗上的压降使电容电压高于电源电压的现象。 16耦合系数：互波阻与正波阻之比。 17地面落雷密度;每一雷暴日每平方公里地面上受雷击的次数。 18落雷次数：每一百公里线路每年落雷次数。 19工频续流：过电压消失后，工作电压作用下避雷器间隙继续流过的工频电流。 20残压：雷电流过阀片电阻时在其上产生的最大压降。 21灭弧电压：灭弧前提下润徐加在避雷器上的最高工频电压。 22保护比：残压与灭弧电压之比。 23耐雷水平：雷击线路，绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 24雷击跳闸率：每一百公里线路每年由雷击引起的跳闸次数。 25击杆率：雷击杆塔的次数与雷击线路总次数的比。（山区大） 26绕击率：雷绕击导线的次数与雷击导线总次数的比。 27保护角：避雷线与边相导线的夹角。 28工频过电压：系统运行方式由于操作或故障发生改变时，产生的频率为工频的过电压。29高电压研究内容：绝缘材料抗电性能，耐压性能，限制过电压。 30采用高电压的原因：增加输送容量和距离，降低线路造价比，降低线路比损耗，减小线路走廊用地。 31电气参数：绝缘电阻率，电介常数，介质损耗角正切值，绝缘强度。 32气隙击穿时间：生涯时间（0—U0），统计时延（U0到产生第一个有效电子）放点发展时间（产生第一个有效电子到击穿）。 33缺陷分类：整体性，局部性。 34吸收比的测量：流比计型兆欧表，可发现整体受潮，贯通性缺陷，表面污垢；不可发现局部缺陷，绝缘老化。 35泄漏电流测量：特点，精度高，灵敏度高；微安表。 36介质损失角正切值的测量：正接线实验室；反接线现场。 37绝缘子串电压分布不均匀：原因，存在对地电容；改善措施采用均压环。 38直流耐压试验：特点，试验设备容量小；设备损耗小；易发现电机端部绝缘缺陷；直流耐压值可作为测量泄露电流用。 39冲击高压获得：电容并联充电，串联放电。

架空线路感应雷过电压的计算方法

架空线路感应雷过电压的计算方法 陆小花1，潘文霞1，范永威1 1河海大学电气工程学院，江苏南京 (210098) E-mail ：zhangy@https://www.wendangku.net/doc/0b14301524.html, 摘 要：本文分析研究了目前常见的计算雷击导线附近大地时架空线路感应雷过电压的三种方法，并通过仿真分析表明大地电导率对架空线路感应雷过电压有一定的影响。 关键词：感应雷 过电压 模型 仿真 1．引言 架空线路感应雷过电压的计算是电力线路绝缘设计、采取防雷保护措施的基础计算。有研究表明：6kV 或10kV 的架空线路由雷击引起线路闪络或故障的主要因素不是直击雷过电压而是感应雷过电压，感应过电压导致的故障比率超过90%[5]。因此，架空线路的感应雷过电压计算具有重要意义。 国内外的许多专家学者先后提出了多种计算雷击导线附近大地时架空线上产生的感应过电压的方法[2][4]。计算雷击导线附近大地时架空线路上产生的感应过电压最重要的是建立两种模型：雷击通道模型和雷击产生的电磁场对架空线的耦合模型。由于采用不同的雷击通道模型和场线耦合模型，以及计算雷电感应过电压的过程中所做的不同假设，因而计算雷电感应过电压的方法也不同。本文分析研究了三种典型的计算感应雷过电压的方法，并对这三种方法进行了相应的分析。 2．规程法 防雷规程建议[2]，当雷击点与线路的水平距离S 大于65m 时，可按下式计算雷击线路附近大地时导线上产生的感应雷过电压幅值i U 为： S h I U c i ?=25（kV ） （1） 其中：I 为雷电流幅值（一般不超过100 kA ）；c h 为导线悬挂的平均高度，m 。 式（1）只是粗略地考虑了雷电流幅值、线路高度等因素对雷电感应过电压的影响。 3．Chowduri-Gross 模型 计算感应雷过电压时，为了使计算不过于复杂且又能基本反映感应雷过电压的值，做了如下假设[4]: （1）雷击垂直于大地； （2）雷电流以恒定的回击速度向上传播； （3）只考虑雷电回击过程中产生的电磁场； （4）雷电流的波形为直角波； （5）架空线是理想导线，无损耗，且大地为良导体。 https://www.wendangku.net/doc/0b14301524.html,

高电压与绝缘技术的新发展

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0b14301524.html, 高电压与绝缘技术的新发展 作者：巩沙 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第08期 摘要：随着经济的发展和科学技术的不断提高，电力企业的发展壮大使得高电压的绝缘 技术日益成为人们关注的问题，同时由于存在着大量需要直接裸露在空气中进行作业的电气设备，这使得对高电压的绝缘技术要求越来越高。因此，需要不断在高电压的绝缘技术方面寻求新的突破与创新，以促进电力事业的更好发展。本文从分析高电压的外绝缘的范围及存在的主要问题入手，阐述了目前高电压设备外绝缘的主要材料，并探讨了高电压设备有机外绝缘的应用与发展趋势。 关键词：高电压；绝缘技术；电气设备 一直以来，对于高电压并没有一个较为明确的界限划分，其概念也是相对的，它主要依赖于电介质及相应的系统而存在，因此高电压与绝缘技术两者形成了一个不可分割的整体。随着电力系统的建设和扩大，人们对高电压的关注越来越多，高电压设备的绝缘技术也得到了一定程度的发展，但是仍然在高电压的外绝缘方面存在着些许问题，所以创新研究高电压与绝缘技术对促进我国电力事业进一步发展具有重要意义。 1 高电压外绝缘的范围与主要问题 因高电压设备的特殊性，所以大部分的电气设备是需要裸露在空气中的，从高电压外绝缘的范围来看，其主要包括室内设备外绝缘和户外设备外绝缘。户外的电气设备因其所属环境的复杂性，所以相比室内电气设备的外绝缘，其问题明显要多出很多，由此可以看出户外电气设备绝缘问题的解决是高电压外绝缘技术研究的主体。 1.1 从当前高电压设备户外绝缘的情况来看 其主要存在着以下七个方面的问题：①在多雷雨的季节，高电压电气设备会由于遭受雷击而出现雷电过电压的问题；②在下雨时，高电压设备可能会出现在工作电压下闪络的雨闪问题，从而造成设备故障；③若早上有露水，当露水凝结在高电压设备的表面，同样有可能造成高电压设备在工作电压下闪络的露闪问题；④当出现大风、结冰、地震以系统自身出现故障等情况，高电压设备将会出现瞬间电动力下的超机械负荷问题；⑤电力系统因正常或者是故障操作出现的操作过电压问题；⑥户外高电压设备本就因其处于户外环境，设备难以得到恰当的清洁，导致高电压设备表面产生污垢，再加之潮湿的气象环境，高电压设备从而出现在工作电压下闪络的污闪问题；⑦从高电压设备自身来说，如果长期高强度的运转下，其绝缘材料性能的降低本就容易出现老化等问题。 1.2 从当前高电压设备户内外绝缘的情况来看

雷电感应的含义和用途

雷电感应的含义和用途 雷电感应是指当雷云来临时地面上的一切物体，尤其是导体，由于静电感应，都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷，在雷云对地或对另一雷云闪击放电后，云中的电荷就变成了自由电荷，从而产生出很高的静电电压（感应电压），其过电压幅值可达到几万到几十万伏，这种过电压往往会造成附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线、接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花，从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害。 另外，在雷电闪击时，由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场，对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏，又或者使周围的金属构件产生感应电流，从而产生大量的热而引起火灾。 感应雷虽然没有直接雷猛烈，但其发生的几率比直击雷高得多。阻止感应雷的有效手段是屏蔽，将建筑物屋顶、墙体中的钢筋以及金属门窗、引入建筑物、构筑物的金属管道等通通连起来，达到一定的网格距就可以防御雷电感应。 感应雷产生的雷电过电压过电流的用途：

由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径： （1）由供电电源线路入侵；高压电力线路遭直击雷袭击后，经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测，低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV，完全可以击坏各种电气设备，尤其是电子信息设备。 （2）由建筑物内计算机通信等信息线路入侵；可分为三种情况： ①当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。 ②雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的电器设备，通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。 ③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压，击坏低压电子设备。 （3）地电位反击电压通过接地体入侵；雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地，在接地体附近放射型的电位分布，若有连接电子设备的其他接地体靠近时，即产生高压地电

(完整版)高电压复习题(完整版)

《高电压技术》综合复习资料 一、填空题（占40分） 1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。 2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。 3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压低，原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。 4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。 5、在r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。 6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。 7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型，当出现电子电导时电介质已经被击穿。 8、弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等，强极性液体介质包括水和乙醇（至少写出两种）。 9、影响液体介质击穿电压的因素有__电压形式的影响__、_温度__、_含水量__、_含气量的影响、杂质的影响、油量的影响（至少写出四种）。 10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。 11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。 12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。 13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。 14、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。 15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。 16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄漏电流。 17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。 18、小波分析同时具有在时域范围和频域范围内对信号进行局部分析的优点，因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。 19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。 20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同，电流反射波为与入射波电流相反。 21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。

10kV配电线路安装避雷器后雷电感应过电压特性分析

10kV 配电线路安装避雷器后雷电感应过电压特性分析 摘要：配电网10kV 配电线路由雷电引起的绝缘子闪络或线路故障跳闸的主要因素，也称之为感应雷过电压。感应雷过电压导致线路故障所占的比例在10kV 配网故障中非常大。因此，本文对10kV 配电线路雷电感应过电压的特性分析，旨在提高农网配电线路的供电可靠性。 关键词：配电线路；雷电感应过电压；模型计算；特性分析 中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2015）02-0000-01 雷电是一种在大气中激烈的静电中和现象，雷电灾害是指遭受 直击雷、感应雷或雷电侵入而造成的人员事故、财产损失和供电伤害。可以这么说，前两种危害大多数都没有什么特别的方式手段来降低它的伤害率，除了具有较强的自我安全意识和其他外界因素，没有太多的可能性做到防患于未然。但是供电伤害这一点，供电企业还是可以通过当代技术来降低它的发生的可能性，至少可以说能够降低它的伤害性。现在，国内外的配电线路大多数都是以架空线路为主， 这些架空路线，常年都裸露在户外，不仅要经受狂风暴雨等自然现象的洗礼，而且偶尔也会有一些鸟类等在上面栖息，或多或少都会受到一定的损害，因此，配电系统的安全运输便显得非常重要。这不仅仅是对于广大用电居民的一种安全保护，也是对于社会的一种安全保护。

雷电放电容易引起配电线路过电压，主要包括有：雷击架空线 路附近大地时引起感应雷过电压，雷击杆塔塔顶引起反击过电压，以及雷击架空线路引起直击雷过电压。架空配电线路绝缘水平低，导致的事故率很高，为了减少这样的危害，因此对10kV 配电线路安装避雷器后雷电感应过电压特性分析。 一、10kV 配电线路雷电感应过电压的计算关于电压的计算方式，首先要建立一个雷电回击的模拟，再建立雷电通道附近的电磁场，并计算出产生出来的电磁场，接着，建立电磁场与传输线的耦合模型，最后，用物理数学方法计算出雷电感应过电压。雷电回击电流模型有传输线和传输电流源两大类。在这两种雷电回击电流模型的基础上，国内外的学者对它们进行了完善和发展，又分别提出了MTLL 模型、MTLE 模型，以及DU 模型，目前我们采用最多的便是第一种MTLL 模型和第二种MTLE 模型。用这两种模型，能够有效地再现雷电通道附近的电磁场状态，可以让运维人员较为准确地计算出雷电感应过电压。耦合模型现下也有最为广泛的三种，分别是：Taylor 场线耦合模型、Agrawal 场线耦合模型，以及 Rachidi 场线耦合模型。这三种模型都是同一射入电子场分量引 起的感应电压和电流对总 电压等，通过这些模型可以计算出接近实际情况中的总电压与总电流。有了电流模型和场线耦合模型，接下来就可以来计算雷电感应过电压的数值了。上文进行了平行多导线的FDTD 算法，根据带有支路的导体的多导体传输线MTL 系统，得出一个带有向量的MTL 方程，采用装有绝缘子的杆塔制作一个模型，将其转化为一个简易的开关，当两端的电压超过1.5 倍时，冲击闪络电压后，绝缘子闪

国网考试必做题高电压含答案

《高电压技术》(1) 1.B 2.A 3.C 4A 5.D 6.D 7.C 8.B 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.极化时间最短的是( a )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( a )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。 A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极 7.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1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（） A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共18分) 1.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。1.表面、体积

2.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对____空间电荷____的阻挡作用，造成电场分布的改变。 2.空间电荷 3.电介质的极化形式包括________、________、________和夹层极化。 3.电子式极化、离子式极化、偶极子极化 4.气体放电现象包括_______和_______两种现象。4.击穿、闪络 5.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。5.光电离、热电离 6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续___60____秒的耐压时间。 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和______缺陷两大类。7.集中性、分散性 8.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。8.防雷接地、工作接地、保护接地 9.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。9.耐压水平、雷击跳闸率 三、判断题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题的括号内对的打“√”，错的打“×”。 1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零， 因此电介质整体上对外没有极性。（） 2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。（） 3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。（） 4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（） 5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。（） 四、名词解释题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 1.吸收比： 2.雷击跳闸率： 3.雷暴日： 4.伏秒特性： 5.气体击穿： 五、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分)

西安交大《高电压绝缘技术》课后题答案

高电压绝缘技术 课后答案 第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中导体外直径为100 mm ，外壳的直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = , max ln av d E r f r d E r == + 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值6 3.5kV 工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为 max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=63.5kV ，d=10m ，r=1.5cm 。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2 21 2r r ππ=， 可得：1 1.060.0106r cm m = ==，两导线相邻S=30cm=0.3m, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。 所以 21 12max 2 11(12 2)(2)ln r r U S S E H r r S +-= ，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意： 21 2 e e i m v eV ≥， 因此：62.7510/e v m s ≥ ==? ,,57.6nm i c hv eV v λλ ≥= ≤所以。水蒸气的电离电位为12.7eV 。97.712.7 hc nm λ≤ = 可见光的波长围在400-750nm ，不在可见光的围。

高电压技术期末试卷(B)及参考答案

一、单项选择题 1.衡量电介质损耗的大小用（）表示。 A.相对电介质 B.电介质电导 C.电介质极化 D.介质损失角正切 2.以下哪种因素与tgδ无关。（） A.温度 B.外加电压 C.湿度 D.电压的频率 3.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.下列哪种电介质存在杂质“小桥”现象( ) A.气体 B.液体 C.固体 D.无法确定 6.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 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（） A.悬挂高度成反比 B.电阻率成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共20分) 1.高电压技术研究的对象主要是.电气装置的绝缘、绝缘的测试和电力系统的过电压等。 2.电介质极化的基本形式主要有电子式极化、离子式极化、偶极子式极化和空间电荷极化。

3.相对介电常数是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。 4.按照气体分子得到能量形式的不同，气体分子可分为碰撞游离、光游离和热游离三种游离 形式。 6. tgδ测量过程中可能受到两种干扰，一种是电场干扰、磁场干扰 三、判断题 1.伏秒特性主要用于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性。（ Y ） 2.测量试品的绝缘电阻时，规定以加电压后1秒测得的数值为该试品的绝缘电阻值。（N） 3.一般而言，吸收比越大，被试品的绝缘性越好。（ Y ） 4. 防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（ N ） 5. 国际国家标准规定高电压测量误差在±5％以内。（ Y ） 四、名词解释题(本大题共3小题，每小题6分，共18分) 1.吸收比： 2.耐雷水平： 3.雷暴日： 1.指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。） 2.雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 3.指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。 五、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分) 1.简述排气式避雷器的工作原理。 2. 简述避雷针的保护原理。 1当雷电冲击波袭来时，避雷器的两个间隙被击穿，使雷电流入地，冲击电流消失后间隙流

高电压绝缘技术课后习题答案

高电压绝缘技术课后习 题答案 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中内导体外直径为100 mm ，外壳的内直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = max ln av d E r f r d E r = =+ 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为 max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=，d=10m ，r=。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2212r r ππ= ，可得：1 1.060.0106r cm m ===，两导线相邻S=30cm=, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。

所以2 112max 2 11(122) (2)ln r r U S S E H r r S +-=，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意：21 2 e e i m v eV ≥ ，因此： 62.7510/e v m s ≥==? ,,57.6nm i c hv eV v λλ≥=≤所以。水蒸气的电离电位为。97.712.7hc nm λ≤= 可见光的波长范围在400-750nm ，不在可见光的范围。 2、解： 194223 2212.5 1.6103 ()12.5,,9.661810()233 1.3810 i i i w w O eV w KT T K K --???=====??? 气体的绝对温度需要达到96618K 。 3、解：由/()n n e λλλ-=知

高电压复习题

一、填空题 1、气体中带电粒子消失的方式有：受电场力的作用流入电极、和三 种方式。 2、带电质点的电离方式有、、和。 3、影响气体间隙击穿电压的主要因素有、和。 4、电介质极化的基本形式有、、和等四种。 5、大型电气绝缘高电压试验通常包括，和。 6、分布参数导线波过程中，导线上的电压为和的叠加。 7、变压器绕组中发生波过程，当末端接地时，最高电位出现在，末端不接地时，最高电位出现在。 8、气体中带电粒子消失的方式有：受电场力的作用流入电极、和三种方式。 9、影响气体间隙击穿电压的主要因素有、和。 10、衡量输电线路防雷性能的主要指标是和___________。 11、无损极化包括和___________极化。 12、固体介质的击穿形式主要有、和三种形式 13、分布参数导线波过程中，导线上的电压为和的叠加。 14、有避雷线的线路遭受直击雷一般三种情况：雷电绕过避雷线击于导线、和 。 15、变压器绕组遭受过电压作用的瞬间，绕组各点的电位按绕组的_____分布，最大电位梯度出现在_____。 16、输电线路单位长度的电感和电容分别为L0和C0，则波速大小为____________，波阻抗为。 17、避雷线对导线的屏蔽作用使导线上的感应电压___________。 18、国家标准中的标准雷电冲击电压波形参数为______ 19、进线段保护是指在临近变电所________km的一段线路上加强防雷保护措施。 20、变电所中限制雷电侵入波过电压的主要措施是安装___________。 21、根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在________值。 22、当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将________。 23、用西林电桥测量tanδ时，常用的接线方式中__________接线适用于被试品接地的情况。 24、普通阀式避雷器有火花间隙和__________两部分组成。 25、变压器入口电容是绕组对地电容C与匝间电容K的___________。 26、解释均匀电场中低气压、短间隙的放电现象用__________理论。 27、在极不均匀电场中，放电是从曲率半径较__________的电极开始的。 28、保护旋转电机用避雷器应选用的型号是__________型。 29、冲击电压波的波形由_____时间和波尾时间决定。 30、雷击塔顶时，导线上的耦合电压与雷电流极性相______。 二、选择题 1、解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用( )。 A.流注理论 B.汤逊理论 C.巴申定律 D.小桥理论 2、沿面放电电压与同样距离下的纯空气间隙的放电电压相比总是( ) A.高 B.低 C.相等 D.不确定

配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果

配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果 摘要：在电力系统运行过程中，配电线路能起到电能的传输和分配的功效，可 以说配电线路的稳定性直接影响着电力传输工作的稳定性，也直接影响到人民群 众的用电需求。雷电感应过电压是配电线路假设地线雷电防护的主要类型，而关 于这一方面的防护效果也是实际的工作中重点关注的问题。本文从雷电感应过电 压对配电线路的影响入手，具体分析雷电感应过电压对配电线路的危害，然后分 析配电线路架设地线对雷电感应过电压的限制效果和对电压闪络率的降低效果， 希望本文的研究能对相关工作有所帮助。 关键词：配电线路；架设地线；雷电感应过电压；防护效果 引言 继电保护大型施工安全预控是保证继电保护现场施工安全的一个重要举 措．旨在加强工程前期准备工作．提前将施工的过程、人员配置、材料、工器具、进度、危险点等相关情况进行仔细分析，编制详细的施工方案，制作二次回路安 全预控、图，以图形的方式来对备工作点之间的联系进行阐述。对危险点进行标识。将以往的文字描述变为：形展示，更加生动、直观的将安全措施展现在工作 人员的面前，使安全措施更易于理解、现场交待更加便捷，同时根据现场工作进展，动态分析班组安全承载力．实时动态评估调整．使作业人员始终处于最佳工 作状态。并对施工的全过程制定统一的标准化流程，杜绝缺项、漏项．保证施工 质量，使整个施工工程都可控、能控、在控．保证现场施工的安全。 一、雷电感应过电压对配电线路产生的影响 在夏秋季节由于雷雨天气较多，配电线路很容易受到雷电影响，加上低电压 线路本身绝缘性能较差，在发生雷击时容易受到附近建筑物或是大地的影响在导 线上产生感应过电压，如果电压量较大就会直接造成线路内部绝缘子损坏，导致 线路短路故障的出现，影响人们的正常生活实用，甚至可能会对人民群众的生命 安全带来影响。 1.1避雷器的影响 避雷器在线路当中起着保护线路免受雷击的影响作用，在发生雷击时其所产 生的电流如果超过配电线路范围就会启动避雷器，对电流进行分流，将感应电流 流入到大地当中，从而对绝缘子部分的电压进行限制，保护配电线路的运行安全，减少雷击伤害。但雷电感应过电压要是过大，避雷器自身承载能力较差，在出现 较大电流时会出现损坏，直接导致避雷器的故障，或是避雷器在长久应用过程中 由于发生腐蚀，导致电流无法流入到大地当中，给避雷器带来了严重影响。 1.2绝缘子的影响 绝缘子能够隔离外界的电流和电压，保护配电线路的运行安全，在出现雷击 时绝缘子会发生闪络现象导致绝缘子出现损坏，特别是在夏季雷雨频发的时候， 由于不断受到雷电影响，雷电的感应过电压也会加大，从而加重配电线路自身承 受的电流，使得绝缘子的两端电压超过承载能力，加上外界因素的影响，导致绝 缘子出现损坏，直接影响配电线路的安全。 二、配电线路架设地线对雷电感应过电压的限制效果 2.1接地电阻的限制 配电线路的假设地线往往是采取自然接地的状态，接地电阻较高．同时结合 大地电阻，因此采取架设地线限制雷电感应过电压就需要降低电杆的电阻。无论 有没有地线，配电线路中雷电感应过电压最大值都是在配电线路的中间区域，在

《高电压绝缘技术》

《高电压绝缘技术》学习包 第一章气体的绝缘特性 一、气体电介质的放电特性 1空气在强电场下放电特性 气体在正常状态下是良好的绝缘体,在一个立方厘米体积内仅含几千个带电粒子,但在高电压下,气体从少量电符会突然产生大量的电符,从而失去绝缘能力而发生放电现象.一旦电压解除后,气体电介质能自动恢复绝缘状态 2.带电质点的产生与消失 (1) 激发 原子在外界因素作用下,其电子跃迁到能量较高的状态 (2)游离 原子在外界因素作用下,使其一个或几个电子脱离原子核的束博而形成自由电子和正离子 (3)游离的方式a.碰撞游离b.光游离c.热游离d.金属表面游离 碰撞游离 当带电质点具有的动能积累到一定数值后，在与气体原子（或分子）发生碰撞时，可以使后者产生游离，这种由碰撞而引起的游离称为碰撞游离 引起碰撞游离的条件： : 气体原子（或分子）的游离能 光游离 由光辐射引起气体原子（或分子）的游离 称为光游离 产生光游离的条件： h:普朗克常数 ν:光的频率 热游离 气体在热状态下引起的游离过程称为热游离 产生热游离的条件： K:波茨曼常数 i W m ≥22 1υi W i W h ≥νi W KT ≥2 3

T:绝对温度 金属表面游离 电子从金属电极表面逸出来的过程称为表面游离 (4)去游离 a.扩散 带电质点从高浓度区域向低浓度区域运动. b.复合 正离子与负离子相遇而互相中和还原成中性原子 c.附着效应 电子与原子碰撞时,电子附着原子形成负离子 二.气体放电的两个理论 1.汤逊放电理论. 适用条件:均匀电场,低气压,短间隙 (1).电子崩 在电场作用下电子从阴极向阳极推进而形成的一群电子 (2).非自持放电 去掉外界游离因素的作用后,放电随即停止 (3).自持放电 不需要外界游离因素存在,放电也能维持下去 (4).自持放电条件 a.电子的空间碰撞系数α 一个电子在电场作用下在单位行程里所发生的碰撞游离数 b.正离子的表面游离系数γ 一个正离子到达阴极,撞击阴极表面产生游离的电子数 一个正离子到达阴极,撞击阴极表面产生游离的电子数 自持放电条件可表达为: (5)巴申定律 a.表达式: P:气体压力 S:极间距离 b.均匀电场中几种气体的击穿电压与ps 的关系)(PS f U F =1 )1(=-S e αγ