1 什么是接地?接地有哪些类型?各有何用途?
答:接地--指将电力系统中电气装置和设施的某些导电部分，经接地线连接至接地极。埋入地中并直接与大地接触的金属导体称为接地极，电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分称为接地线。接地按用途可分为:
(1)工作接地--为运行需要所设的接地，如中性点直接接地、中性点经消弧线圈、电阻接地;
(2)保护接地-一电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地;
(3)防雷接地--为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避器等)向大地泄放雷电流而设的接地;
(4)静电接地--为防止静电对易燃油、天然气贮罐、氢贮罐和管道等的危险作用而设的接地。

2 什么是接地电阻，接触电压和跨步电压?
答:接地装置对地电位u与通过接地极流入地中电流i的比值称为接地电阻。
人在地面上离设备水平距离为0.8m处于设备外壳、架构或墙壁离地面的垂直距离1.8m处两点间的电位差，称为接触电位差，即接触电压U。
当人在分布电位区域内跨开一步，两脚间(水平距离0.8m)的电位差，称为跨步电位差，即跨步电压U。

1试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。
答:雷电放电的基本过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。
(1)先导放电阶段一开始产生的先导放电是跳跃式向前发展。先导放电常常表现为分枝状，这些分枝状的先导放电通常只有一条放电分支达到大地。整个先导放电时间约
0.005~0.01s，相应于先导放电阶段的雷电流很小。
(2)主放电阶段--主放电过程是逆着负先导的通道由下向上发展的。在主放电中，雷云与大地之间所聚集的大量电荷，通过先导放电所开辟的狭小电离通道发生猛烈的电荷中和，放出巨大的光和热。在主放电阶段，雷击点有巨大的电流流过，主放电的时间极短。
(3)余辉放电阶段--当主放电阶段结束后，雷云中的剩会电荷将继续沿主放电通道下移，使通道连续维持着一定余辉。余辉放电电流仅数百安，但持续的时间可达0.03~0.05s。

1为什么需要用波动过程研究电力系统中过电压?
答:实际电力系统采用三相交流或双极直流输电，属于多导线线路，而且沿线路的电场、磁场和损耗情况也不尽相同，因此所谓均匀无损单导线线路实际上是不存在的。但为了揭示线路波过程的物理本质和基本规律，可暂时忽略线路的电阻和电导损耗，假定沿线线路参数处处相同，故首先研究均匀无损单导线中的波过程。

2试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点?
答:分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻虽然有相同的量纲，但物理意义上有着本质的不同:
(1)波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小;电磁被通过波阻抗为Z的无损线路时，其能量以电磁能的形式储存于周围介质中.而不像通过电阻那样被消耗掉。(2)为了区别不同方向的行波，Z的前面应有正负号。
(3)如果导线上有前行波，又有反行波，两波相遇时，总电压和总电流的比值不再等于波阻抗，即
u_u,+u。_一=z",+"≠Z
i    i,+ic    11,-11b    
(4)波阻抗的数值Z只与导线单位长度的电感Lo和电容C。有关，与线路长度无关。

3试分析直流电势E合闸于有限长导线(长度为1，波阻为Z)的情况，末端对地接有电阻R。假设直流电源内阻为零。
(1)当R=2时，分析末端与线路中间一的电压波形:    2    
/
(2)R=∞时，分析末端与线路中间一的电压波形;
2
(3)当R=0时，分析末端的电流波形和线路中间一的电压波形。
解:(1)当R=Z时，没有反射电压波和反射电流波，即1。=0.则末端与线路中间一的
电压相同，u₂=11=1+，=E,波形如下。

5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。
答:(1)直流下没有电容电流，要求电源容量很小，加上可么用串级的方法产生高压直流，所以试验设备可以做得比较轻巧，适合于现场预防性试验的要求。特别对容量较大的试品，如果做交流耐压试验，需要较大容量的试验设备，在一般情况下不容易办到。而做直流耐压试验时，只需供给绝缘泄漏电流(最高只达毫安级)，试验设备可以做得体积小而且比较轻便，适合现场预防性试验的要求。
(2)在试验时可以同时测量泄漏电流，由所得的“电压一电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮，提供有关绝缘状态的补充信息。
(3)直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘陷。其原因是直流下没有电容电流流经线棒绝缘，因而没有电电流在半导体防晕层上造成的电压降，故端部绝缘上分到的电较高，有利于发现该处绝缘缺陷。
(4)在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验的性质。

5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么?
答:由于直流下绝缘的介质损耗很小，局部放电的发展也远比交流下微弱，所以直流下绝缘的电气强度一般要比交流下的高。在选择试验电压值时必须考虑到这一点，直流耐压试验所用的电压往往更高些，并主要根据运行经验来确定，一般为额定电压的2倍以上，且是逐级升压，一旦发现异常现象，可及时停止试验，进行处理。直流耐压试验的时间可以比交流耐压试验长一些，所以发电机试验时是以每级0.5倍额定电压分阶段升高，每阶段停留1min，读取泄漏电流值。电缆试验时，在试验电压下持续5min，以观察并读取泄漏电流值。5-3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?
答:用测量球隙或峰值电压表测量交流电压的峰值，用静电电压表测量交流电压的有效值(峰值电压表和静电电压表还常与分压器配合使用以扩大仪表的量程)，为了观察被测电压的波形，也可从分压器低压侧将输出的被测信号送至示波器显示波形。

4-1测量绝缘电阻能发现哪些绝缘缺陷?试比较它与测量泄漏电流试验项目的异同。
答:测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷:总体绝缘质欠佳;绝缘受潮;两极间有贯穿性的导电通道;绝缘表面情况不良。测量绝缘电阻和测量泄露电流试验项目的相同点:两者的原理和适用范围是一样的，不同的是测量泄漏电流可使用较高的电压(10kV及以上)，因此能比测量绝缘电阻更有效地发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷。

4-2 绝缘干燥时和受潮后的吸收特性有什么不同?为什么测量吸收比能较好的判断绝缘是否受潮?

答:绝缘干燥时的吸收特性R。/>2，而受潮后的吸收特性=≈1.如果测试品受潮, R
那么在测试时，吸收电流不仅在起始时就减少，同时衰减也非常快，吸收比的比值会有明显不同，所以通过测量吸收比可以判断绝缘是否受潮。

4-3 简述西林电桥的工作原理。为什么桥臂中的一个要采用标准电容器?这一试验项目
的测量准确度受到哪些因素的影响?
    答:西林电桥是利用电桥平衡的原理，当流过电桥的电流相等时，电流检流计指向零点，即没有电流通过电流检流计，此时电桥相对桥臂上的阻抗乘积值相等，通过改变R3和G4来确定电桥的平衡以最终计算出CX和 tanδ。采用标准电容器是因为计算被试品的电容需要多个
值来确定，如果定下桥臂的电容值，在计算出 tanδ的情况下仅仅调节电阻值就可以最终确
定被试品电容值的大小。
这一试验项目的测量准确度受到下列因素的影响:处于电磁场作用范围的电磁干扰、温度、试验电压、试品电容量和试品表面泄露的影响。

3-1什么叫电介质的极化?极化强度是怎么定义的?答:电介质的极化是电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。电介质的极化强度可用介电常数的大小来表示，它与该介质分子的极性强弱有关，还受到温度、外加电场频率等因素的影响。

3-2固体无机电介质中，无机晶体、无机玻璃和陶瓷介质的损耗主要由哪些损耗组成?答:
(1)无机晶体介质只有位移极化，其介质损耗主要来源于电导;
(2)无机玻璃的介质损耗可以认为主要由三部分组成:电导损耗、松弛损耗和结构损耗;(3)陶瓷介质可分为含有玻璃相和几乎不含玻璃相两类，第一类陶瓷是含有大量玻璃相和少量微晶的结构，其介质损耗主要由三部分组成:玻璃相中离子电导损耗、结构较松的多晶点阵结构引起的松弛损耗以及气隙中含水引起的界面附加损耗，tanō相当大。第二类是由大量的微晶晶粒所组成，仅含有极少量或不含玻璃相，通常结晶相结构紧密，tanδ比第一类陶瓷小得多。

3-3固体介质的表面电导率除了介质的性质之外，还与哪些因素有关?它们各有什么影响?
答:介质的表面电导率y,不仅与介质的性质有关，而且强烈地受到周围环境的湿度、温度、表面的结构和形状以及表面粘污情况的影响。
(1)电介质表面吸附的水膜对表面电导率的影响
由于湿空气中的水分子被吸附于介质的表面，形成一层很薄的水膜。因为水本身为半导体( P0=10‘Ω·m)，所以介质表面的水膜将引起较大的表面电流，使y.增加。(2)电介质的分子结构对表面电导率的影响
电介质按水在介质表面分布状态的不同，可分为亲水电介质和疏水电介质两大类。
亲水电介质:这种介质表面所吸附的水易于形成连续水膜，故表面电导率大，特别是一些含有碱金属离子的介质，介质中的碱金属离子还会进入水膜，降低水的电阻率，使表面电导率进一步上升，甚至丧失其绝缘性能。
疏水电介质:这些介质分子为非极性分子所组成，它们对水的吸引力小于水分子的内聚力，所以吸附在这类介质表面的水往往成为孤立的水滴，其接触角0>90°，不能形成连续的水膜，故r.很小，且大气湿度的影响较小。
(3)电介质表面清洁度对表面电导率的影响
表面沾污特别是含有电解质的沾污，将会引起介质表面导电水膜的电阻率下降，从而使升高。

3-4固体介质的击穿主要有哪几种形式?它们各有什么特征?
答:固体电介质的击穿中，常见的有热击穿、电击穿和不均匀介质局部放电引起击穿等形式。(1)热击穿
热击穿的主要特征是:不仅与材料的性能有关，还在很大程度上与绝缘结构(电极的配置与散热条件)及电压种类、环境温度等有关，因此热击穿强度不能看作是电介质材料的本征特性参数。
(2)电击穿
电击穿的主要特征是:击穿场强高，实用绝缘系统不可能达到;在一定温度范围内，击穿场强随温度升高而增大，或变化不大。均匀电场中电击穿场强反映了固体介质耐受电场作用能力的最大限度，它仅与材料的化学组成及性质有关，是材料的特性参数之一。(3)不均匀电介质的击穿
击穿从耐电强度低的气体开始，表现为局部放电，然后或快或慢地随时间发展至固体介质劣化损伤逐步扩大，致使介质击穿。

1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么?
答:碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。
这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次，由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能;而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。

1-2简要论述汤逊放电理论。
答:设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于a过程，电子总数增至ead 个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有(ead-1)个正离子这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极.按照系数的定义，此(ead-1)个正离子在到达阴极表面时可撞出(ead-1)个新电子，则(ead-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(ead-1)=1或read=1。

1-3为什么棒一板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?答:
(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。

单相变压器绕组中的波过程

变压器绕组中的波过程

在雷电或操作冲击电压作用下

一、单相变压器绕组中的波过程

为简化计算，便于定性分析，略去绕组损耗和互感；

电压起始分布

末端不接地的绕组。

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

互电位系数

自波阻抗

互波阻抗

2、耦合系数K

两导线系统

多导线系统

线路和绕组的波过程

产生电晕在导线周围积聚起空间电荷，好像增大了导线半径，使线路等值电容增大。波速、波阻抗均减小。

波经过传播距离L后的时延

高压试验

高压试验

气隙的击穿时间

1、升压时间T0—

2、

气隙的伏秒特性

电压波形

雷电冲击电压：标准的雷电冲击全波—非周期的双指数波1.2/50us

参数：视在波前时间  T1=1.2US±30%

          视在半峰值时间 T2=50US±20%

          峰值允许误差  ±3%

截波：视在波前时间  T1=1.2US±30%

          截断时间  TC≈

操作冲击电压：250/2500US

1、棒-板间隙中棒为负极性时击穿电压比正极性时高+(击穿)<U-(击穿)
2、工频电压U升高--击穿现象?
极不均匀电场中的放电过程(长间隙)
非自持放电阶段
流注发展阶段
先导放电热电离过程
主放电阶段

击穿：在过高电压下，发生放电、失去绝缘性的现象。

电离通过电子碰撞、光辐射、热电离的方式，使气体产生气体分子电离。

组合绝缘的电气强度

1.介质的组合原则

1.介质的组合原则目的

1.配合原则

油一屏障式绝缘

覆盖

绝缘层

固体电介质的老化

概念在电场的长时间运行下

树枝老化

热老化

在高温度下，固体介质会逐渐热老化。

电介质的耐热

固体电介的击穿

固体电介击穿的特点

固体液体和组合绝缘的电气强度

电击穿

热击穿

化学击穿

水分和油温

提高液体介质击穿电压的方法

覆盖成

绝缘