高電壓技術復習題及答案

1、 高電壓技術復習題及答案一、選擇題 (1)流注理論未考慮 B 的現(xiàn)象。A碰撞游離 B表面游離 C光游離 D電荷畸變電場(2)先導通道的形成是以 C 的出現(xiàn)為特征。A碰撞游離 B表面游離 C熱游離 D光游離。(3) 電暈放電是一種 A 。A自持放電 B非自持放電 C電弧放電 D均勻場中放電(4) 氣體內的各種粒子因高溫而動能增加，發(fā)生相互碰撞而產生游離的形式稱 為 C 。A. 碰撞游離 B.光游離 C. 熱游離 D. 表面游離(5) 以下哪個不是發(fā)生污閃最危險的氣象條件？ D 。 A. 大霧 B. 毛毛雨 C. 凝露 D.大雨(6) SF6氣體具有較高絕緣強度的主要原因之一是 D 。A無色無味性

2、 B不燃性 C無腐蝕性 D電負性(7) 沖擊系數(shù)是 B 放電電壓與靜態(tài)放電電壓之比。A25% B50% C75% D100%(8) 在高氣壓下，氣隙的擊穿電壓和電極表面 A 有很大關系A粗糙度 B面積 C電場分布 D形狀(9)雷電流具有沖擊波形的特點：_C_。 A緩慢上升，平緩下降 B緩慢上升，快速下降 C迅速上升，平緩下降 D迅速上升，快速下降(10)在極不均勻電場中，正極性擊穿電壓比負極性擊穿電壓_A_。A.小 B大 C相等 D不確定(11) 下面的選項中，非破壞性試驗包括_ADEG_，破壞性實驗包括_BCFH_。A.絕緣電阻試驗 B.交流耐壓試驗 C.直流耐壓試驗 D.局部放電試驗 E.

3、絕緣油的氣相色譜分析 F.操作沖擊耐壓試驗 G.介質損耗角正切試驗 H. 雷電沖擊耐壓試驗(12)用銅球間隙測量高電壓，需滿足那些條件才能保證國家標準規(guī)定的測量不確定度？ABCD A 銅球距離與銅球直徑之比不大于0.5 B結構和使用條件必須符合IEC的規(guī)定 C需進行氣壓和溫度的校正 D 應去除灰塵和纖維的影響(13) 交流峰值電壓表的類型有： ABC 。 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(14) 關于以下對測量不確定度的要求，說法正確的是：A。A 對交流電壓的測量，有效值的總不確定度應在±3范圍內 B對直流電壓

4、的測量，一般要求測量系統(tǒng)測量試驗電壓算術平均值的測量總不確定度應不超過±4 C測量直流電壓的紋波幅值時，要求其總不確定度不超過±8的紋波幅值 D測量直流電壓的紋波幅值時要求其總不確定度不超過±2的直流電壓平均值。   (15) 構成沖擊電壓發(fā)生器基本回路的元件有沖擊電容C1，負荷電容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，應使_B_。AC1C2、R1R2 BC1C2、R1R2 CC1C2、R1R2 DC1C2R2  (18)  電容分壓器的低壓臂的合理結構是_ACD_。A.低壓臂

5、電容的內電感必須很小 B.應該用同軸插頭，插入低壓臂的屏蔽箱 C.電纜輸入端應盡可能靠近電容C2的兩極。D.abc環(huán)路線應該比較長(20) 波在線路上傳播，當末端短路時，以下關于反射描述正確的是_B_。A. 電流為0，電壓增大一倍 B電壓為0，電流增大一倍 C電流不變，電壓增大一倍 D電壓不變，電流增大一倍(21)下列表述中，對波阻抗描述不正確的是_C_。A波阻抗是前行波電壓與前行波電流之比 B對于電源來說波阻抗與電阻是等效的 C線路越長，波阻抗越大 D波阻抗的大小與線路的幾何尺寸有關(22) 減少絕緣介質的介電常數(shù)可以_B_電纜中電磁波的傳播速度。A降低 B提高 C不改變 D不一定 (24)

6、 避雷器到變壓器的最大允許距離_A_。A. 隨變壓器多次截波耐壓值與避雷器殘壓的差值增大而增大 B隨變壓器沖擊全波耐壓值與避雷器沖擊放電電壓的差值增大而增大 C隨來波陡度增大而增大 D隨來波幅值增大而增大(26) 接地裝置按工作特點可分為工作接地、保護接地和防雷接地。保護接地的 電阻值對高壓設備約為_B_。A0.55 B110 C10100 D小于1(27) 在放電廠和變電站中，對直擊雷的保護通常采用哪幾種方式？AB。A避雷線 B并聯(lián)電容器 C. 接地裝置(28)空載線路合閘的時候，可能產生的最大過電壓為_C_。A1.5 B2 C3 D.4   (29)在110kV220k

7、V系統(tǒng)中，為絕緣配合許可的相對地操作過電壓的倍數(shù)為_C_。A4.0 倍 B3.5倍 C3.0倍 D 2.75倍 (30)空載線路合閘過電壓的影響因素有_ABCD_。 A合閘相位 B線路損耗 C線路上殘壓的變化 D單相自動重合閘(31)以下屬于操作過電壓的是_B_。 A工頻電壓升高 B電弧接地過電壓 C變電所侵入波過電壓 D鐵磁諧振過電壓 二、填空題(1)氣體放電的主要形式：輝光放電、火花放電、電弧放電、電暈放電、刷狀放電 (2)根據巴申定律，在某一PS值下，擊穿電壓存在極小值。(3) 在極不均勻電場中，空氣濕度增加，空氣間隙擊穿電壓提高。(4)對支持絕緣子，加均壓環(huán)能提高閃絡電壓的原因是改善(

8、電極附近)電場分布。(5) 沿面放電就是沿著固體介質表面氣體中發(fā)生的放電。(6) 越易吸濕的固體，沿面閃絡電壓就越_提高_。(7) 常規(guī)的防污閃措施有：增加爬距，加強清掃，采用硅油、地蠟等涂料(8). 交流高電壓試驗設備主要是指_高電壓試驗變壓器_。(9) 傳輸線路的波阻抗與單位長度電感和電容有關，與線路長度無關。(10) 在末端開路的情況下，波發(fā)生反射后，導線上的電壓會提高一倍3)波傳輸時，發(fā)生衰減的主要原因是導線電阻和線路對地電導、大地電阻和地中電流等值深度的影響、沖擊電暈的影響。(11)Z1、Z2兩不同波阻抗的長線相連于A點，行波在A點將發(fā)生折射與反射，反射系數(shù)的 取值范圍為11。(12

9、) 落雷密度是指每雷暴日中每平方公里地面內落雷的次數(shù)。(13) 雷電波的波頭范圍一般為1us到5us范圍內，在我國防雷設計中，通常建議采用2.6us長度的雷電流波頭長度。(14)埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置，其作用是降低接地電阻。(15) 中等雷電活動地區(qū)是指該地區(qū)一年中聽到雷閃放電的天數(shù)它的范圍為1540。(17) 輸電線路防雷性能的優(yōu)劣，工程上主要用耐雷水平和雷擊跳閘率兩個指標來衡量。(18) GIS的絕緣水平主要取決于雷電沖擊水平。  (19) 降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平防止反擊的有效措施。 (20)  避雷針加設在配電裝置構架上時，避

10、雷針與主接地網的地下連接點到變壓器接地線與主接地網的地下連接點之間的距離不得小于_15_m (21)我國35220kV電網的電氣設備絕緣水平是以避雷器_5_kA下的殘壓作為絕緣配合的設計依據。 (22) 在中性點非直接接地系統(tǒng)中，主要的操作過電壓是弧光接地過電壓。(23) 對于220kV及以下系統(tǒng)，通常設備的絕緣結構設計允許承受可能出現(xiàn)的34倍的操作過電壓。(25) 要想避免切除空載線路過電壓，最根本的措施就是要改進斷路器的滅弧性能。 (26) 目前切空變過電壓的主要限制措施是采用采用閥型避雷器。(27)工頻耐受電壓的確定，通常是通過比較雷擊沖擊耐受電壓和操作沖擊耐受電壓的等值工頻耐

11、受電壓來完成的。  (28) 在污穢地區(qū)或操作過電壓被限制到較低數(shù)值的情況下，線路絕緣水平主要由最大工作電壓來決定 三：名詞解析：  1、氣體擊穿：氣體由絕緣狀態(tài)變?yōu)閷щ姞顟B(tài)的現(xiàn)象稱為擊穿。2、沿面閃絡：若氣體間隙存在固體或液體電介質，由于固體和液體的交界面處是絕緣薄弱環(huán)節(jié)，擊穿常常發(fā)生在固體和液體的交界面上，這種現(xiàn)象稱為沿面閃絡。3、氣體擊穿：氣體由絕緣狀態(tài)變?yōu)閷щ姞顟B(tài)的現(xiàn)象稱為擊穿。4、沿面閃絡：若氣體間隙存在固體或液體電介質，由于固體和液體的交界面處是絕緣薄弱環(huán)節(jié)，擊穿常常發(fā)生在固體和液體的交界面上，這種現(xiàn)象稱為沿面閃絡。5、輝光放電：當氣體電壓較低，放電回路電源功率

12、較小，外施電壓增到一定值時，氣體間隙突然放電并使整個間隙發(fā)亮，這種放電形式稱為輝光放電。6、火花放電：放電間隙反復擊穿時，在氣體間隙中形成貫通兩極的斷斷續(xù)續(xù)的不穩(wěn)定的明亮細線狀火花，這種放電形式稱為火花放電。7、電弧放電：若放電回路阻抗較小，電源容量又大，氣體間隙一旦放電電流極大，放電間隙溫度極高，放電通道發(fā)出耀眼的光亮，這種放電形式稱為電弧放電。8、電暈放電：若構成氣體間隙的電極曲率半徑很小，或電極間距離很大，當電壓升到一定數(shù)值時，將在電場非常集中的尖端電極處發(fā)生局部的類似月亮暈光的光層，這時用儀表可觀測到放電電流。隨著電壓的增高，暈光層逐漸擴大，放電電流也增大，這種放電形式稱為電暈放電。9

13、、刷狀放電：在電暈放電的條件，電壓升的更高，則在電暈電極上伸出許多類似刷狀的放電火花，放電電流雖比電暈電流大的多，但電流仍局限在電極附近的區(qū)域內，沒有貫穿兩極，間隙也能承受電壓的作用，這種放電形式稱為刷狀放電。10、游離過程吸收能量產生電子等帶電質點，不利于絕緣；復合過程放出能量，使帶電質點減少消失，有利于絕緣。兩種過程在氣體中同時存在，條件不同，強弱程度不同。游離主要發(fā)生在強電場區(qū)、高能量區(qū)；復合發(fā)生在低電場、低能量區(qū)。11、非自持放電：需要依靠外界游離因素支持的放電稱為非自持放電。12、自持放電：即使外界游離因素不存在，間隙放電僅依靠電場作用即可繼續(xù)進行的放電，稱為自持放電。四、簡答題：1

14、.試分析波阻抗的物理意義極其與電阻的不同。 答：波阻抗Z是電壓波與電流波之間的一個比例常數(shù)，即Z=u/I。和電阻一樣，與電源頻率或波形無關，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一個比例常數(shù)，完全沒有長度的古、概念，線路長度的大小并不影響波阻抗Z的數(shù)值；而一條長線的電阻是與線路長度成正比的；（2）波阻抗從電源吸收的功率和能量是以電磁能的形式儲存在導線周圍的媒質中，并未消耗掉；而電阻從電源吸收的功率和能量均轉化為熱能而散失掉了。2.在何種情況下應使用串聯(lián)電感降低入侵波的陡度？在何種情況下應使用并聯(lián)電容？試舉例說明。 答：電壓入射波不是無限長直角波，而是波長很短的矩形波，應使用串聯(lián)電感，不但能拉平波前和波

15、尾，而且還能在一定程度上降低其峰值。如沖擊截波。在無限長直角波的情況下應使用并聯(lián)電容，此時電容充滿電后相當于開路。如電容式電壓互感器。3. 試述沖擊電暈對防雷保護的有利和不利方面。 答：有利：(1)偶合系數(shù)增大；(2)引起的衰減，導線波阻抗減小；(3)波速減小。5. 試述雷電流幅值的定義。答：雷電流幅值是表示強度的指標，也是產生雷電過電壓的根源，是最重要的雷電參數(shù)。6.試分析管型避雷器與保護間歇的異同點。答：相同點：二者采用的火花間隙亦屬極不均勻電場，其伏秒特性很陡，難以與被保護絕緣的伏秒特性取得良好的配合。會產生大幅值截波，對變壓器類設備的絕緣很不利。不同點：保護間隙沒有專門的滅弧裝置，因而

16、其滅弧能力很有限的。而管型避雷器雖然有較強能力的保護間隙，但所能滅弧的續(xù)有一定的上下限。7.某電廠的原油罐，直徑10m，高出地面10m，用獨立避雷針保護，針距罐壁至少5m，試設計避雷針的高度。解：hxh/2,即有P=1。由rx=(h- hx)P解得h=15,若hxh/2,解的h與假設不一致。即h=15m8.試從物理概念上解釋避雷針對降低導線上感應過電壓的作用。 答：避雷針理解為“導閃針”或“引雷針”。它是通過使雷擊向自身來發(fā)揮其保護作用。由于避雷針一般高于被保護對象，它們的切面先導往往開始得最早，發(fā)展得最快，從而最先影響下行先導的發(fā)展方向使之擊向避雷針，并順利進入地下，從而使處于它們

17、周圍的較低物體受到屏蔽保護，免遭雷擊。9.試分析雷擊桿塔的影響耐雷水平的各種因素的作用，工廠中常采用哪些措施來提高耐雷水平？ 答：作用：(1)線路絕緣，提高線路絕緣即提高絕緣子串的50%沖擊閃絡電壓。(2)桿塔接地電阻Ri,降低桿塔接地電阻Ri，提高線路耐雷水平和減少反擊概率的主要措施。(3)偶合地線，具有一定的分流作用和增大導地線之間的偶合系數(shù)， 因而提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率。措施：(1)提高線路絕緣；(2)降低桿塔接地電阻；(3)增大偶合系數(shù)。10.雷電放電可分為哪幾個主要階段？ 答：(1)先導放電階段；(2)主放電階段；(3)箭狀連續(xù)多次放電。11.為什么繞擊時的耐雷水平遠低于

18、雷擊桿塔的耐雷水平？答：因為繞擊時雷閃過避雷線而直接擊中了導線產生的影響較大，而在雷擊桿塔時，由于桿塔一般不高，其接地電阻較小。12.雷電的破壞性是由哪幾種效應造成的？各種效應與雷電的哪些參數(shù)相關？答：雷電的破壞性是由電磁效應，機械效應，熱效應等多種效應造成。電磁效應與雷電流幅值，雷電流的計算波形。機械效應與雷電流的計算波形，雷電流的波前時間，陡度及波長。13.試述電力系統(tǒng)產生短時過電壓的原因極其采用的主要限制措施。原因：電力系統(tǒng)內部儲存的磁能量發(fā)生交換和振蕩。措施：(1)裝置聯(lián)合閘電阻(2)同電位合閘(3)利用避雷器來保護14.為什么在超高壓電網中很重視工頻電壓升高？引起工頻電壓升高的主要原因有哪些？ 答：(1)工頻電壓升高大都在空載或超載條件下發(fā)生，它們有可以同時出現(xiàn)相互疊加。(2)工頻電壓升高是決定某些過電壓保護裝置工作條件的重要依據。(3)由于工頻電壓升高是不衰減或衰減現(xiàn)象持續(xù)的時間很長，對設備絕緣及其運行條件也有