第五章習(xí)題和解答-高電壓技術(shù)

1、第五章 絕緣的高壓試驗(yàn)一、選擇題1) 用銅球間隙測量高電壓，需滿足那些條件才能保證國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量不確定度？A 銅球距離與銅球直徑之比不大于0.5B 結(jié)構(gòu)和使用條件必須符合IEC的規(guī)定C 需進(jìn)行氣壓和溫度的校正D 應(yīng)去除灰塵和纖維的影響2) 交流峰值電壓表的類型有：A電容電流整流測量電壓峰值B整流的充電電壓測量電壓峰值C 有源數(shù)字式峰值電壓表D 無源數(shù)字式峰值電壓表3) 關(guān)于以下對測量不確定度的要求，說法正確的是：A 對交流電壓的測量，有效值的總不確定度應(yīng)在3范圍內(nèi)B 對直流電壓的測量，一般要求測量系統(tǒng)測量試驗(yàn)電壓算術(shù)平均值的測量總不確定度應(yīng)不超過4C 測量直流電壓的紋波幅值時(shí)，要求其總不確

2、定度不超過8的紋波幅值D 測量直流電壓的紋波幅值時(shí)，要求其總不確定度不超過2的直流電壓平均值。4) 構(gòu)成沖擊電壓發(fā)生器基本回路的元件有沖擊電容C1，負(fù)荷電容C2，波頭電阻R1和波尾電阻R2，為了獲得一很快由零上升到峰值然后較慢下降的沖擊電壓，應(yīng)使_。AC1C2、R1R2BC1C2、R1R2CC1C2、R1R2DC1C2、R1R25) 用球隙測量交直流電壓時(shí)，關(guān)于串接保護(hù)電阻的說法，下面哪些是對的？A 球隙必須串有很大阻值的保護(hù)電阻B 串接電阻越大越好C 一般規(guī)定串聯(lián)的電阻不超過500D 沖擊放電時(shí)間很短，不需要保護(hù)球面。6) 電容分壓器的低壓臂的合理結(jié)構(gòu)是_。A低壓臂電容的內(nèi)電感必須很小B 應(yīng)

3、該用同軸插頭，插入低壓臂的屏蔽箱C 電纜輸入端應(yīng)盡可能靠近電容C2的兩極。D abc環(huán)路線應(yīng)該比較長7) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的認(rèn)可的沖擊電壓測量系統(tǒng)的要求是：A 測量沖擊全波峰值的總不確定度為5范圍內(nèi)B 當(dāng)截?cái)鄷r(shí)間時(shí)，測量沖擊截波的總不確定度在5范圍內(nèi)C當(dāng)截?cái)鄷r(shí)間時(shí)，測量沖擊電壓截波的總不確定度在4范圍內(nèi)D測量沖擊波形時(shí)間參數(shù)的總不確定度在15范圍內(nèi)8) 光電測量系統(tǒng)有哪幾種調(diào)制方式：A 幅度光強(qiáng)度調(diào)制（AMIM）B 調(diào)頻光強(qiáng)度調(diào)制（FMIM）C 數(shù)字脈沖調(diào)制D 利用光電效應(yīng)二、填空題9) 交流高電壓試驗(yàn)設(shè)備主要是指_。10) 試驗(yàn)變壓器的體積和重量都隨其額定電壓值的增加而急劇增加，試驗(yàn)變壓器的額定容量

4、Pn應(yīng)按_來選擇。11) 在電壓很高時(shí)，常采用幾個(gè)變壓器串聯(lián)的方法，幾臺試驗(yàn)變壓器串聯(lián)的意思是_。12) 如果串級數(shù)為n，串級變壓器整套設(shè)備的裝置總?cè)萘縒裝為_，隨著串級數(shù)的增加，裝置的利用率明顯下降，一般串級數(shù)n_。13) 串級數(shù)為4級試的串級試驗(yàn)變壓器的利用率為_。14) 試驗(yàn)變壓器容性試品上的電壓的電壓升高，分為_和_。15) 利用高壓實(shí)驗(yàn)變壓器產(chǎn)生操作沖擊波，而不用沖擊電壓發(fā)生器來產(chǎn)生沖擊波，是因?yàn)開。16) 電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通常可以采樣15次沖擊法，即是_。17) 用高壓靜電電壓表測量穩(wěn)態(tài)高電壓的優(yōu)點(diǎn)是_；缺點(diǎn)是_。18) 沖擊電壓發(fā)生器的原理是_。19) 在沖擊電壓發(fā)生

5、器的等效電路中，若考慮回路電感效應(yīng)，為獲得非振蕩沖擊波的條件是_20) 沖擊電流的試驗(yàn)設(shè)備的功用是_。21) 測量沖擊大電流的儀器有_和_。22) 實(shí)驗(yàn)室測量沖擊高電壓的方法有_。23) 影響球隙測量電壓的可靠性的因素有_和_。24) 常用的沖擊電壓分壓器有_。25) 為了補(bǔ)償分壓器的對地電容，在分壓器的高壓端安裝一個(gè)圓傘形_。三、計(jì)算問答題26) 一臺測工頻高電壓的電阻分壓器，額定電壓為100kV（有效值），阻值為4M，對地雜散電容為1000pF，求由雜散電容引起的峰值和相位測量誤差，以及在額定測量電壓下熱耗的功率值。27) 壓充電標(biāo)準(zhǔn)電容器有什么功用？28) 高壓直流分壓器的選擇原則是什么

6、？29) 35kV電力變壓器，在大氣條件為 ， 時(shí)做工頻耐壓試驗(yàn)，應(yīng)選用球隙的球極直徑為多大？球隙距離為多少？30) 怎樣選擇試驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定容量？設(shè)一被試品的電容量為4000pF，所加的試驗(yàn)電壓有效值為400kV，試求進(jìn)行這一工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)流過試品的電流和該試驗(yàn)變壓器的輸出功率。31) 高壓實(shí)驗(yàn)室中被用來測量交流高電壓的方法常用的有幾種？32) 在說明多極沖擊電壓發(fā)生器動(dòng)作原理時(shí)，為什么必須強(qiáng)調(diào)裝置對地雜散電容所起的作用？33) 某沖擊電壓發(fā)生器的等效電路如圖8-13所示。已知C1為20nF，C2為2nF，阻尼電阻Rd為100,若要獲得標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形，設(shè)暫不計(jì)L的影響，請用近似公

7、式計(jì)算Rf,Rt 。34) 沖擊電流波形有哪兩類？35) 對兩類沖擊波，中國和IEC標(biāo)準(zhǔn)怎么規(guī)定的？36) 簡述沖擊電流發(fā)生器的基本原理。37) 名詞解釋：50放電電壓38) 簡述對沖擊電壓測量系統(tǒng)響應(yīng)特性的要求。39) 測量高電壓的弱電儀器常受一些電磁干擾，干擾來源主要有哪些？40) 簡述高電壓試驗(yàn)時(shí)的抗干擾措施。41) 利用試驗(yàn)變壓器產(chǎn)生操作沖擊電壓波以及電力變壓器進(jìn)行感應(yīng)操作沖擊電壓波試驗(yàn)時(shí)，為什么波長時(shí)間TZ與鐵心中的起始磁通量和鐵心的飽和磁通量相關(guān)？42) 串級倍壓直流高壓裝置的串級數(shù)受到什么因素的制約？第五章 絕緣的高壓試驗(yàn)一、選擇題1、 ABCD2、 ABC3、A4、B5、B6、

8、ACD7、ABC8、ABCD二、填空題9、高電壓試驗(yàn)變壓器 10、 11、 使幾臺變壓器高壓繞組的電壓相疊加 12、 34 13、 14、 穩(wěn)態(tài)性的電壓升高 瞬態(tài)性的電壓升高15、沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生長波前操作波時(shí)效率低，而且火花間隙中容易出現(xiàn)熄弧現(xiàn)象16、 被試品施加正、負(fù)極性沖擊全波試驗(yàn)電壓各15次，相鄰兩次沖擊時(shí)間間隔應(yīng)不小于1min17、吸收功率極??；外界電場對表的影響嚴(yán)重，不宜用于有風(fēng)的環(huán)境。28、電容器并聯(lián)充電，串聯(lián)放電29、20、研究雷閃電流對絕緣材料和結(jié)構(gòu)以及防雷裝置的熱能或電動(dòng)力的破壞作用。21、分流器和羅戈夫斯基線圈22、球隙法，分壓器峰值電壓表法，分壓器示波器法，光電測量法

9、。23、球面的塵污和球隙間空氣游離不充分。24、電阻分壓器、電容分壓器、串聯(lián)阻容分壓器、微分積分系統(tǒng)25、屏蔽環(huán)三、計(jì)算問答題26、 解：幅值誤差 相角誤差 熱耗的功率值 27、由于氣體介質(zhì)基本上無損耗，接近于理想介質(zhì)，所以由它構(gòu)成的電容器的電容量不受作用電壓的影響，準(zhǔn)確而穩(wěn)定。這種電容器有良好的屏蔽，有無暈的電極，電容值不受周圍環(huán)境的影響。28、國際電工委員會規(guī)定不低于0.5mA。一般選擇在0.5mA2mA之間。29、根據(jù)規(guī)程，35kV電力變壓器的試驗(yàn)電壓為因?yàn)殡娏ψ儔浩鞯慕^緣性能基本上不受周圍大氣條件的影響，所以保護(hù)球隙的實(shí)際放電電壓應(yīng)為 若取也就是說，球隙的實(shí)際放電電壓等于106.9kV

10、(最大值）。因?yàn)榍蛳兜姆烹婋妷号c球極直徑和球隙距離之間關(guān)系是在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下得到的，所以應(yīng)當(dāng)把實(shí)際放電電壓換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的放電電壓U0即 查球隙的工頻放電電壓表，若選取球極直徑為10cm，則球隙距離為4cm時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的放電電壓為105kV(最大值）。而在試驗(yàn)大氣狀態(tài)下的放電電壓為 30、試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)電流和額定容量都主要取決于被試品的電容。31、利用氣體放電測量交流高電壓，例如靜電電壓表；利用靜電力測量交流高電壓，例如靜電電壓表；利用整流電容電流測量交流高電壓，例如峰值電壓表；利用整流充電電壓測量交流高電壓，例如峰值電壓表。32、因?yàn)閷Φ仉s散電容引起容易高頻振蕩，產(chǎn)生沖擊過電

11、壓。33、解： 解得 Rf103 Rt=3179.534、第一類：電流從零值以較短的時(shí)間上升到峰值，然后以近似指數(shù)規(guī)律或強(qiáng)阻尼正弦波形下降到零。第二類沖擊電流波形近似為方波。35、第一類波形，中國和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了4種該類沖擊波，即1s/20s，4s/10s,8s/20s和30s/80s沖擊電流波。第二類規(guī)定的沖擊電流波形峰值持續(xù)時(shí)間規(guī)定為500s，1000s，2000s，或者2000s與3200s之間。36、由一組高壓大電容量的電容器，先通過直流高壓并聯(lián)充電，充電時(shí)間為幾十秒到幾分；然后通過觸發(fā)球隙的擊穿，并聯(lián)地對試品放電，從而在試品上流過沖擊大電流。37、球隙的沖擊放電電壓是有分散性的，球

12、隙的50放電電壓是指在此電壓作用下，相應(yīng)的球間隙距離的放電概率為5038、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對于認(rèn)可的沖擊電壓測量系統(tǒng)，在測量波前時(shí)間為Tf的雷電標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓時(shí)，它的過沖和部分階躍響應(yīng)時(shí)間T 與Tf的比值，應(yīng)處在圖9-13中的剖面線所劃的范圍以內(nèi)。測量波前截?cái)嗖〞r(shí)，除了要滿足這一要求外，還規(guī)定了實(shí)驗(yàn)階躍響應(yīng)時(shí)間TN和部分響應(yīng)時(shí)間T應(yīng)滿足另一附加要求。即。當(dāng)考慮測量雷電沖擊電壓時(shí)，要求它的部分響應(yīng)時(shí)間，而且實(shí)驗(yàn)響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)考慮測量雷電沖擊電壓波前截波時(shí)，要求，而。39、測量用的射頻同軸電纜外皮中通過的瞬態(tài)電流引起的干擾，間隙放電時(shí)產(chǎn)生的空間電磁輻射，儀器電源線引入的干擾40、改善接地回線；實(shí)驗(yàn)室采用全屏蔽；專為應(yīng)用于高壓測試中的通用數(shù)字示波器及其附屬設(shè)備建一小屏蔽室或屏蔽盒；分壓器應(yīng)置于緊靠集中接地極的地點(diǎn)，并以最短的連線相接；由分壓器到測量儀器敷設(shè)寬度較大的金屬板或金屬帶作為接地連線；測量電纜采取兩端匹配的接線方式；測量電纜長度應(yīng)盡可能短；采用雙屏蔽同軸電纜，或在單屏蔽同軸電纜外再套一金屬管，甚至在雙屏蔽同軸電纜外再套金屬管；在測量電纜上加設(shè)共模抑制器；提高傳遞信號環(huán)節(jié)的信噪比。41、 答：第