华北电力大学高电压考前总结

时间:2024.4.27

第一章

1、电介质的极化有四种基本形式:

电子位移极化 极化机理:电子偏离轨道 介质类型:所有介质 建立极化时间:极短10-14?10-15s 极化程度影响因素:电场强度(有关) 电源频率(无关) 温度(无关)极化弹性:弹性消耗能量:无

离子位移极化 极化机理:正负离子位移 介质类型:离子性介质 极化时间:极短,10-12~10-13 s 极化程度影响因素:电场强度(有关)电源频率(无关) 温度(随温度升高而增加)极化弹性:弹性 消耗能量:极微

转向极化极化机理:极性分子转向 介质类型:偶极性及有离子弛豫性极化的离子性介质 极-6-2化时间:需时较长,10?10 s极化程度影响因素:电场强度(有关)

电源频率(有关)温度(温度较高时降低,低温段随温度增加)极化弹性:非弹性 消耗能量:有

空间电荷极化 极化机理:正负离子移动 介质类型:含离子和杂质离子的介质

建立极化时间:很长 极化程度影响因素:电场强度(有关)电源频率(低频下存在)温度(有关)极化弹性:非弹性 消耗能量

2、相对介电常数:相对介电常数是反映电介质极化程度的物理量

3、气体相对介电常数:气体的介电常数随温度的升高略有减小,随压力的增大略有增加,但变化很小 液体相对介电常数随温度及频变化的关系:(1)T不变 f增大,?r 减小 (2)f不变 T升高,?r先增(分子间黏附力↓ )后减(热运动↑ )固体相对介电常数较小类似液体规律

4、电介质电导与金属电导的本质区别:气体介质的电导是由电离出来的自由电子、正负离子在电场作用下移动而造成的。液体和固体介质的电导是由于介质的基本分子发生化学分解或热解离形成的带电质点沿电场方向移动造成的。它是离子式电导、即电解式电导,电导率 很小电阻率很大。金属导体(自由电子)电子电导 电导率很大

5、影响液体介质电导的因素 温度 温度升高时,液体介质的黏度降低,离子受电场力作用而移动时所受的阻力减小,离子的迁移率增大,使电导增大;另一方面,温度升高时,液体介质分子热离解度增加,这也使电导增大。 电场强度 指数规律增长 固体包括温度、电场强度、杂质

6、 在电场的作用下,电介质由于电导引起的损耗和有损极化(如偶极子极化、夹层极化等)引起的损耗,总称为电介质的损耗。

7、定义? 为介质损失角,是功率因数角? 的余角 介质损失角正切值tg? ,如同?r 一样,取决于材料的特性,而与材料尺寸无关,可以方便地表示介质的品质 tg?=IR/IC 8、介质损耗的意义:(1)设计绝缘结构时,应注意到绝缘材料的tg? 值。若tg? 过大会引起严重发热,使材料劣化,甚至可能导致热击穿

(2)用于冲击测量的连接电缆,其tg? 必须要小,否则冲击电压波在其中传播时将发生畸变,影响测量精度

(3)在绝缘试验中,tg? 的测量是一项基本测试项目。当绝缘受潮劣化或含有杂质时,tg? 将显著增加,绝缘内部是否存在局部放电,可通过测tg? —U的关系曲线加以判断

(4)用做绝缘材料的介质,希望tg? 小。在其他场合,可利用tg? 引起的介质发热,如电瓷泥坯的阴干需较长时间,在泥坯上加适当的交流电压,则可利用介质损耗发热,加速干燥过程

第二章

1、气体带电质点的来源:(1)气体分子本身发生电离(2)气体中的固体或液体金属发生表面电离

2、气体带电质点的产生(5种):四种电离方式 (撞击电离、光电离、热电离、表面电离)负离子的形成。消失:电场作用下气体中带电质点的运动 带电质点的扩散 带电质点的复合

3、平均自由程:一个质点在与气体分子相邻两次碰撞之间自由地通过的平均行程

4、非自持放电:外施电压小于U0时,间隙内虽有电流,但其数值甚小,通常远小于微安级,因此气体本身的绝缘性能尚未被破坏,即间隙还未被击穿。而且这时电流要依靠外电离因素来维持,如果取消外电离因素,那么电流也将消失。自持放电:当电压达到U0后,气体中发生了强烈的电离,电流剧增。同时气体中电离过程只靠电场的作用已可自行维持,而不再继续需要外电离因素了。因此U0以后的放电形式也称为自持放电

5、汤森德理论三个系数:? 电离系数:一个电子在走向阴极的1cm路程中与气体质点相碰撞所产生的自由电子数。β系数:一个正离子在走向阴极的1cm路程中与气体质点相碰撞所产生的自由电子数。? 电离系数:一个正离子碰撞阴极表面时从阴极释放出的自由电子数 汤逊理论认为:当pd较小时,电子的碰撞电离和正离子撞击阴极造成的表面电离起着主要作用,气隙的击穿电压大体上是pd的函数

6、汤森德理论不足:是在气压较低(小于大气压)、δs<0.26cm的条件小,进行放电试验

的基础上建立起来的。试验表明,δs>0.26cm时,气隙击穿电压与按汤森德理论计算出来的值差异较大,而且在击穿过程的性质上与汤森德理论不符。原因:没有考虑电离出来的空间电荷会使电场畸变,从而对放电过程产生影响;没有考虑光子在放电过程中的作用(空间光电离和阴极表面光电离)

7、流注放电理论:认为电子碰撞电离及空间光电离是维持自持放电的主要因素,并强调了空间电荷畸变电场的作用。过程:电子崩阶段(空间电荷畸变外电场 ) 流注阶段 (光电离形成二次电子崩,等离子体)当电子崩走完整个间隙后,大密度的头部空间电荷大大加强了外部的电场,并向周围放射出大量光子。光子引起空间光电离,其中的光电子被主电子崩头部的正空间电荷所吸引,在受到畸变而加强了的电场中,造成了新的电子崩,称为二次电子崩。二次电子崩中的电子进入主电子崩头部的正空间电荷区(电场强度较小),大多形成负离子。大量的正、负带电质点构成了等离子体,这就是正流注 流注通道导电性良好,其头部又是二次电子崩形成的正电荷,因此流注头部前方出现了很强的电场。流注头部的电离放射出大量光子,继续引起空间光电离。流注前方出现新的二次电子崩,它们被吸引向流注头部,延长了流注通道。流注不断向阴极推进,且随着流注接近阴极,其头部电场越来越强,因而其发展也越来越快。流注发展到阴极,间隙被导电良好的等离子通道所贯通,间隙的击穿完成,这个电压就是击穿电压

8、电晕:在极不均匀电场中,最大场强与平均场强相差甚大,以至当外加电压及平均场强还较低时,电极曲率较大处附近空间的局部场强已经很大,在这局部场强区中,产生强烈的电离,但由于离电极稍远处场强已大为减弱,所以此电离不可能扩展到很大,只能局限于此电极附近的场强范围内。伴随着电离而存在的复合和反激励,辐射出大量光子,使在黑暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的晕光,这就是电晕。产生条件:只有当极间距离对起晕电极表面最小曲率半径的比值大于一定值时,电晕放电才可能发生。

9、电晕发电效应:(1)伴随着电离、复合、激励、反激励等过程而有声、光、热等效应(2)在尖端或电极的某些突出处,电子和离子在局部场强的驱动下高速运动,与气体分子交换动量,形成“电风”(3)会产生高频脉冲电流,其中还包含许多高次谐波。会对无线电产生干扰(4)产生化学反应(5)会发出人可以听到的噪声,对人造成生理、心理上的影响。(6)以上各点都使得电晕放电产生能量损耗

10、主放电过程:当先导通道头部极为接近板极时,间隙场强可达极大数值,引起强烈的电离,间隙中出现离子浓度远大于先导通道的等离子体。新出现的通道大致具有极板的电位,在它与先导通道交界处保持极高的电场强度,继续引起强烈的电离。高场强区(强电离区)迅速向阳极传播,强电离通道也迅速向前推进,这就是主放电过程。

11、雷电放电 下行的负极性雷通常可非分为三个阶段 先导放电、主放电、余光放电 最大电流和电流增长最大陡度是造成被击物体上的过电压、电动力和爆破力的主要因素。而在余光放电中流过幅值虽较小而延续时间较长的电流则是造成雷电热效应的重要因素之一

12、沿着气体与固体介质的分界面上发展的放电现象称为气隙的沿面放电。沿面放电发展到贯穿两极,使整个气隙沿面击穿,称为闪络

第三章

1、静态击穿电压:即长时间作用在气隙上能使气隙击穿的最低电压

2、气隙的击穿时间:从开始加压的瞬间起到气隙完击穿为止总的时间。由三部分组成:升压时间t0统计时延ts放电发展时间tf

3、影响平均统计时间的主要因素:电极材料、外施电压、短波光照射、电场情况。影响放电发展时间的主要因素:间隙长度、电场均匀度、外施电压

4、电压波形:直流电压(纹波系数为脉动幅值与平均值之比)、工频交流电压、雷电冲击电压(参数为:视在波前时间T1、视在半峰值时间T2、峰值允差)、操作冲击电压

5、在同一波形,不同幅值的冲击电压作用下,气隙上出现的电压最大值和放电时间的关系,称为该气隙的伏秒特性 50%冲击击穿电压 (U50% )——指某气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值

6、标准大气条件为:压力 p0 =101.3kpa;温度 t0 =20℃ 或 T0 = 293K 绝对湿度 hc =11g / m3

7、空气隙的击穿电压随着空气的密度的增大而增大;随着空气的密度的增大空气中自由电子的平均自由程缩短了,不易造成撞击电离。随空气湿度的增大而增大的原因是:水蒸气是电负性气体,易俘获自由电子以形成负离子,使自由电子数量减少,阻碍电离的发展。

8、 提高气体间隙击穿电压的方法:(1)改善电场分布:增大电极曲率半径(简称屏蔽) 减

小表面场强。如变压器套管端部加球形屏蔽罩;采用扩径导线等 改善电极边缘 电极边缘做成弧形 使电极具有最佳外形 如穿墙高压引线上加金属扁球(2)高真空的采用:削弱间隙中的碰撞电离过程,从而显著增高间隙的击穿电压 高真空中击穿机理发生了改变:撞击电离的机制不起主要作用,而击穿与强场发射有关(3)增高气压 :减小电子的平均自由行程,削弱电离过程;压缩空气绝缘及其它压缩气体绝缘在一些电气设备中已得到采用(4)高电气强度气体的采用(5)SF6气体的应用

9、 SF6除了其电气强度很高以外,还具有优良的灭弧性能,:它是一种无色、无味、无毒、

非燃性的惰性化合物,对金属和其他绝缘材料没有腐蚀作用;在中等压力下,可以被液化便于运输,很适合用于高压断路器中SF6已不仅用来制作单台电气设备(如SF6断路器、避雷器、电容器等),而且发展成了各种组合设备,即将整套送变电设备组成一体,密封后充以SF6气体,如全封闭组合电器、气体绝缘变电所、充气输电管道等。这些SF6组合设备具有很多优点,如可大大节省占地面积、简化运行维护等等

10、影响气隙沿面闪络电压的因素:(1)电场状况和电压波形的影响(2)气体条件的影响

(3)介质表面状态的影响(表面粗糙度、雨水、污秽)

第四章

1、固体介质击穿的机理:(1)电击穿:由于电场的作用使介质中的某些带电质点积聚的数量和运动的速度达到一定程度,是介质失去绝缘性能,形成导电通道(2)热击穿:在电场的作用下,介质内的损耗发出的热量大于散逸的热量,使温度不断上升,最终造成介质本身的破坏。

2、 影响固体介质击穿电压主要因素:(1)电压的作用时间(2)温度(3)电场均匀度和介

质厚度(4)电压频率(5)受潮度的影响(6)机械力的影响(7)多层性的影响(8)累积效应的影响

3、提高电介质击穿电压的方法:(1)改进绝缘设计如采取合理的绝缘结构,使各部分绝缘的耐电强度能与共所承担的场强有适当的配合;改善电极形状及表面光洁度,尽可能使电场分布均匀,把边缘效应减到最小;改善电极与绝缘体的接触状态,消除接触处的气隙或使接触处的气隙不承受电位差。(2)改进制造工艺清除固体电介质中残留的杂质、气泡、水分等

(3)改善运行条件 注意防潮,加强散热冷却等

4、固体电介质的老化电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化(如固体介质软化或熔解,低分子化合物及增塑剂的挥发)和化学变化(如氧化,电解,电离,生成新物质), 致使其电气,机械及其他性能逐渐劣化

5、固体电介质的老化的分类:环境老化:光氧老化(主要)、臭氧老化、盐雾酸碱等污染性化学老化 固体电介质的电老化:在电场的长时间作用下逐渐使介质的物理、化学性能发生不可逆的劣化,最终导致击穿。电老化的类型:电离性老化、电导性老化和电解性老化。 固体电介质的热老化:在较高温度下,固体介质会逐渐热老化。热老化的主要过程为热裂解、氧化裂解、交联、以及低分子挥发物的进出。热老化的象征大多为介质失去弹性,变僵硬,变脆.发生龟裂

6、影响液体电介质击穿电压的因素:(1)液体介质本身品质的影响(2)电压作用时间(3)电场情况(4)温度(5)压强

7、提高液体电介质击穿电压的方法:1 提高并保持油的品质2 绝缘覆盖层:小于1毫米—阻止小桥直接接通电极—电流小3 绝缘层:几十毫米—曲率大的电极—阻止强场区产生—不电晕 4 屏障:阻止小桥连通,阻挡电极电离的电子—均匀电场

8、变压器油老化的现象特征:(1)颜色逐渐深暗(2)黏度增大(3)酸价增加(4)绝缘性能变坏,表现在电阻率下降,介质损耗角增大,击穿电压降低(5)产生沉淀物

9、影响变压器油老化的因素:(1)温度(2)触媒(3)光照(4)电场

10、延缓变压器油老化的方法:(1)装置有扩展器(2)装置隔离胶囊(3)将油与强烈触媒物质隔离(4)掺入抗氧化剂

第五章

1、试验的必要性:(1)绝缘很重要是电力系统研究的重点(2)理论不够完善,需要试验来建立基础

2、试验的分类:耐压试验(破坏性试验)、检查性试验(非破坏性试验)二者互为补充,不能替代

3、吸收比K: 加压60秒时的绝缘电阻与15秒时绝缘绝缘电阻之比值。定义极化指数P: 为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电阻之比值

4、测量绝缘电阻能发现如下缺陷:总体绝缘质量欠佳、绝缘受潮、两极间有贯穿性的导电通道、绝缘表面情况不良测量绝缘电阻不能发现如下缺陷:绝缘中的局部缺陷、绝缘的老化

5、测量绝缘电阻注意事项:试验前后将试品接地放电、高压测试连线架空、测吸收比和极化指数时,应待电源电压稳定后再接入试品、防止试品向兆欧表反向放电、绕组的影响、绝缘电阻与温度的关系

6、测定泄漏电流特点:所加直流电压较高,可以发现一些兆欧表不能发现的缺陷、直流电压逐渐升高,可观察电流与电压关系的线性度 、线性刻度,能精确读取

7、介质损耗因素是表征绝缘体在交变电压作用下比损耗大小的特征参数,他与绝缘体形状和尺寸无关,是绝缘性能的基本指标之一

8、介质损耗因素的测试电路有:瓦特表法、电桥法、不平衡电桥法。

9、影响电桥的准确度有:高压电源对桥体杂散电容的影响、外界电场干扰、外界磁场干扰

10、测试功效:有效:受潮;穿透性导电通道;绝缘内含气泡电离、绝缘分层、脱壳;绝缘老化劣化;绝缘油脏污、劣化。无效:局部损坏;小部分绝缘的老化劣化;个别绝缘弱点

11、介质损耗因素的测试注意事项:分部测试-部分缺陷;与温度的关系-指数规律;与试验电压的关系-绝缘好:基本不变;护环-表面泄露和屏蔽-干扰电场源;测试绕组时tg? -首尾短接

12、局部放电:常用的固体绝缘物总不可能做的十分纯净致密,总会不同程度的包含一些分散性的异物,如各种杂志、水分、小气泡等。由于这些异物的电导和介电常数不同于绝缘体,故在外施电压作用下,这些异物附近将具有比周围更高的场强。当外加电压升高到一定程度时,这些部位的场强超过了该处物质的电离场强,该处物质就产生电离放电,称之为局部放电。

13、衡量局部放电的参数:视在放电量、单次放电能量、放电次数频度、平均放电电流、平均放电功率等

14、局部放电测试方法有:直接法、平衡法

15、色谱分析:不同的绝缘物质,不同性质的故障,分解产生的气体成分不同。因此,分析油中溶解气体的成分、含量及其随时间而增长的规律,就可以鉴别故障的性质、程度及其发展情况

16、色谱分析步骤:先将油中溶解的气体脱出,再送入气相色谱仪,对不同气体进行分离和定量(1)看特征气体的组成和主次(2)看特征气体含量(3)看特征气体含量随时间的增长率

第六章

1、工频高压试验特点:(1)一般是单相的,需要三相时,常将三个单相变压器接成三相应用(2)不会受到大气过电压及电力系统操作过电压的侵袭,其绝缘相对额定电压的安全裕度较小,故其平均工作电压一般不允许超过其额定电压(3)通常均为间歇工作方式,每次工作时间较短,不必采用加强的冷却系统(4)一、二次绕组的电压变比高,高压绕组由于电压高,需要较厚的绝缘层和较宽的油隙距,两绕组间的绝缘间距较大,故其漏抗较大(5)要求有较好的输出波形,为此应采用优质的铁芯和较低的磁通密度(6)为减小对局部放电试验的干扰,要求试验变压器自身的局部放电电压足够高

2、常用的调压方式:自柔调压器调压、移圈、电动发电机组调压

3、工频高压试验中可能产生的过电压:调压器非零位时合电源、在有较高电压时切断电源、被试品突然击穿

4、工频高压的测量方法:测量球隙、静电电压表、分压器配用低压仪表、高压电容器配用整流装置

5、保护电阻作用:如被试品击穿点不是稳定接地,而是时断时续,若无保护电阻则会发生更高的振荡性过电压。串入保护电阻则能阻尼此振荡。当被试品击穿后限制短路电流

第七章

1、无损单导线波过程的基本规律:u=uq+uf i=iq+if uq=z*iq uf=-z*if 说明导线上任意一点的电压或电流,等于通过该点的前行波与反行波之和,前行波电压与电流之比为+Z,反行波电压与电流之比为—Z

2、波阻抗:波阻抗表示同一方向传播的电压波与电流波之间的比例大小,Z只与单位长度的电感和电容有关,与线路长度无关

3、线路末端开路:物理解释:折射系数=2,反射系数=1能量角度解释:P2=0,全部能量反射回去,反射波到达后线路电流为零,磁场能量也为零,全部能量都储存在电场中。线路末端短路:折射系数=0,反射系数=-1 能量角度解释:因为线路末端接地短路,入射波到达末端后,全部能量反射回去成为磁场能量,电流增加1倍。

4、彼德逊法则适用条件:1.入射波必须是沿分布参数线路传播而来。2.被入射线路(Z2)必须为无穷长或折射波尚未到达待求解点

5、彼德逊法则:在两条不同波阻抗线路相连接的情况下,波阻抗为z1的线路上有电压行波u1q向节点A传播时,为了要决定节点A 上的电压可以将问题转化为一个集中参数的等值电路来求解

6、为了降低入侵波的陡度可以使用串联电感或并联电容:降低了来波上升速率

第八章

1、国际上定义雷击小接地阻抗物体时,流过该物体的电流定义为雷电流

2、描述脉冲波形的主要参数有:峰值、波前时间、半峰值时间。雷电流的陡度是指其波前随时间上升的变化率,峰值和陡度都是影响雷电过电压的直接因素

3、雷暴日(雷暴小时):一年中有雷电的日数(小时数)地面落雷密度:每一雷暴日每平方千米地面遭受雷击的次数

4、在电力系统中实际采用的防雷保护装置主要有:避雷针、避雷线、保护间隙、各种避雷

器、防雷接地、电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸等等

5、保护角系指避雷线和边相导线的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角,保护角越小,避雷线对导线的屏蔽保护作用越有效

6、避雷器是用以限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的一种电气设备

7、避雷器的分类:保护间隙,管式(排气式)避雷器、阀型避雷器,氧化锌避雷器

8、管式(排气式)避雷器的主要缺点:(1)伏秒特性较陡且放电分散性较大、而一般变压器和其他设备绝缘的冲击放电伏秒特性较平,二者不能很好配合(2)动作后工作母线直接接地形成截波,对变压器纵绝缘不利

9、ZnO优点:(1)可以做成无间隙(2)无续流(3)保护性能优越(4)通流容量大

10、氧化锌电器参数:(1)额定电压(2)最大持续电压(3)起始动作电压(4)残压(5)通流容量

11、氧化锌指标:(1)保护水平(2)压比(3)荷电率(4)保护比

12、接地分类:工作接地、保护接地、防雷接地

13、接地电阻:为接地体的地电位升高与通过接地体流入地中电流的比值,与土壤特性及接地体的几何尺寸有关

第九章

1、直击雷过电压:雷电直接击于线路引起的线路过电压 感应雷过电压:雷击线路附近大地,由电磁感应在导线上产生的过电压 衡量线路防雷性能的优劣;耐雷水平:线路遭受雷击所能耐受不至于引起闪络的 最大雷电流(kA) 雷击跳闸率:每100km线路每年因雷击引起的跳闸次数

2、感应过电压:雷击线路附近、雷击线路杆塔

3、雷直接击于有避雷线线路的情况有三种:雷击杆塔塔顶、雷击避雷线档距中间、雷击于导线

4、建弧率:冲击电弧转变为工频稳定电弧的概率。

5、输电线路的防雷措施:1、架设避雷线2降低杆塔接地电阻3架设耦合地线4采用消弧线圈接地方式5加强绝缘6、采用不平衡绝缘方式7、装设自动重合闸装置8、安装管型避雷器

第十章

1、发电厂和变电所雷电过电压来源:雷直击发电厂和变电所;雷击输电线路产生的过电压沿线路侵入发电厂和变电所

2、变电所雷电过电压的危害:1发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的能力 2、220kV线路50%放电电压1200kV,而相应的变压器全波冲击试验电压850kV,全波多次冲击耐压只有850/1.1=773kV 3、造成大面积停电

3、避雷针的安装方式原则:一般110kV及以上变电所,允许装配电构架避雷针,配电构架需装设辅助接地装置,与地网的连接处距变压器接地与地网连接处的距离不小于15m。土壤电阻率>500Ωm时,需独立架设避雷针。 变压器门型构架上不得加装避雷针。35kV及以下变电所需独立加设避雷针,并达到不反击的要求

4,、阀型避雷器安装位置:(1)连在变压器旁(2)变电所母线

5、阀型避雷器安装原则:(1)在任何可能的运行方式下,变电所的变压器和各设备距避雷器的电气距离都要小于最大允许距离(2)避雷器一般安装在母线上,若一组不能满足要求则增设(3)对于复杂的接线和特殊的变电所需要通过模拟实验或计算机来确定避雷器的安装数量和位置

6、变电所进线段保护作用:限制流经避雷器的雷电流和限制入侵波地陡度

7、变电所进线段保护:对于35~110KV无避雷器的线路,则雷直击于变电所附近线路的导线上时,流经避雷器的雷电流可能超过5A,而陡度也可能超过允许值。因此,对35~110KV无避雷器线路在靠近变压器的一段进线上必须架设避雷线以保证雷电波只在此进线段外出现

第十一章

1、内部过电压的定义:电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或其它原因,使系统参数发生变化,引起电网内部电磁能量转化或传递所造成的电压升高

2、内部过电压的分类:(1)操作过电压 (2)暂时过电压 (工频过电压 谐振过电压 )

3、三种特例:空载长线路的电容效应 ( 当首端的输入阻抗为容性,计及电源内阻抗的影响(感性)时,不仅使线路末端电压高于首端,而且使线路首、末端电压高于电源电动势)不对称接地故障(以单相接地故障最为常见,且引起的工频电压升高也最严重)甩负荷(断路器跳闸前输送负荷的大小、空载长线路的电容效应、发电机励磁系统及电压调整器的特性、原动机调速器及制动设备的惰性)

4、谐振三种情况:线性谐振(谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈,其铁芯中有气隙)和系

统中的电容元件所组成。在正弦电源作用下,系统自振频率与电源频率相等或接近时,可能产生线性谐振)、非线性谐振(谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。因为铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,在满足一定谐振条件时,会产生铁磁谐振)、参数谐振(谐振回路由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd~Xq的周期性变化)和系统的电容元件(如空载长线)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期变化,不断向谐振系统输送能量,将会造成参数谐振过电压)

5、非线性谐振特点:相位反倾现象:回路电流由电感性突变为电容性。外激发现象: 需要经过过渡过程建立起谐振,维持很长时间不会衰减 ;系统的突然合闸、发生故障以及故障的消除等,这些可造成铁芯电感两端的短时电压升高、大电流的振荡过程或电感中的涌流现象。自激现象 :没有外界的“冲击扰动”,工作在谐振状态

6、非线性谐振产生条件:(1)在含有非线性电感的谐振回路中,产生K次谐波谐振的必要条件是KwL0>1/KwC(2)谐振回路的损耗电阻小于临界值(3)施加于回路的电动势大小应在一定范围内

第十二章

1、操作过电压:电力系统中的电容、电感元件均为储能元件,当系统中操作或故障使其工作状态发生变化时,将产生电磁能量振荡的过渡过程。在此过程中,电感元件存储的磁能会在某一瞬间转化为电场能存于电容元件之中,产生数倍于电源电压的过渡过程过电压

2、间歇电弧接地过电压措施:将系统中性点直接接地、经消弧线圈接地、不接地系统中可以采用分网运行,减小接地电流

空载变压器分闸过电压措施:采用金属氧化物避雷器

空载线路分闸过电压(开断电容性负载,还包括电容器组等)改善断路器结构、提高灭弧能力;降低断路器触头间的恢复电压避免重燃。具体:断路器触头间装并联电阻、断路器线路侧接电磁式电压互感器、线路侧接并联电抗器

空载线路合闸过电压(包括计划性、重合闸)措施:降低工频稳态电压、消除和削减线路残余电压、采用带有合闸电阻的断路器、同步合闸、性能良好的避雷器

解列过电压措施: 采用金属氧化物避雷器

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