(完整版)高電壓技術試題第一套

1、高電壓技術試題第一套、填空題（每空1分，共20分）1：處于電場中的絕緣電介質(zhì)，必然會存在一定的能量損耗，這些由極化、電導等因素引起的損耗稱為,其主要來源于和兩個方面。2：湯遜理論認為：是氣體放電時電流倍增的主要過程，而是維持放電的重要條件。3：電介質(zhì)的極化強弱可用的大小來表示。它與該介質(zhì)分子的極性強弱有關，還受到、等因素的影響。4直流電壓下電介質(zhì)僅有所引起的損耗；交流電壓下電介質(zhì)既有損耗，又有損耗。TOC o 1-5 h z5:大型高電壓試驗設備通常包括，和。6：避雷器的殘壓是指雷電流通過避雷器時在上產(chǎn)生的壓降。7:電力系統(tǒng)中過電壓的類型主要有：、和。8：三相斷路器合閘時總存在一定程度的不同期

2、，而這將加大過電20壓幅值，因而在超高壓系統(tǒng)中多采用。二：單項選擇題(將所選擇的答案號填在括號內(nèi)，每題2分，共分)1.流注理論未考慮(碰撞游離C.光游離2.電暈放電是一種(非自持放電現(xiàn)象C.局部放電現(xiàn)象)的現(xiàn)象。表面游離D.電荷畸變電場)沿面放電現(xiàn)象D.污閃現(xiàn)象對電容分壓器的低壓臂的結構，下列說法不合理的是()低壓臂電容的內(nèi)電感必須很小應該用同軸插頭，插入低壓臂的屏蔽箱纜輸入端應盡可能靠近電容C2的兩極D.abc環(huán)路線應該比較長介質(zhì)損耗角正切值測量時，采用移相法可以消除()的干擾。A.高于試驗電源頻率B.低于試驗電源頻率與試驗電源同頻率D.任何頻率以下四種表述中，對波阻抗描述正確的是()A.波

3、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線路越長，波阻抗越大波阻抗的大小與線路的幾何尺寸有關)。雷擊線路時，線路絕緣不發(fā)生閃絡的最大雷電流幅值稱為(A.地面落雷密度B.擊桿率C.雷擊跳閘率D.耐雷水平輸電線路的波阻抗的大小與線路的長度()A.成正比B.成反比C.無關D.不確定避雷針保護范圍通常是指雷擊概率為()A.0%的空間范圍B.10的空間范圍C.1的空間范圍D.0.1的空間范圍中性點經(jīng)消弧線圈接地通常采用的運行方式是()A.全補償B.過補償C.欠補償D.不確定的10.斷線過電壓屬于()A.大氣過電壓B.操作過電壓C.工頻過電壓D.諧振過電壓三.簡答題(每題6分，

4、共30)1：為什么棒板間隙中棒為正極性時電暈起始電壓比負極性時略高？2：為什么均勻電場中沿面閃絡電壓比純空氣間隙的擊穿電壓要低？3：高壓實驗室中常用來測量交流高電壓的方法的有哪幾種？4：波阻抗與集中參數(shù)電阻本質(zhì)上有什么不同?5：空載線路合閘過電壓產(chǎn)生的原因和影響因素是什么？四：計算題(共30分)1：一幅值Uo=1000kV的無限長直角波從一條波阻抗Z=500Q的架空線路經(jīng)一串聯(lián)電阻R=550Q與一根波阻抗Z2=50Q的電纜線路相連,如圖所示。試求：（1）流入電纜的電壓折射波與電流折射波；（2）節(jié)點A處的電壓反射波與電流反射波。（16分）ARB*1111Zl=500QZ50Q題1圖2：已知某輸電

5、導線上方無避雷線，雷擊點與導線的距離為50m,導線離地面的平均高度是10m，假設雷電流的幅值I=80kA。試求：（1）導線上的感應雷過電壓最大值U.；i（2）如果導線上有避雷線，且避雷線接地，則導線上的感應雷過電壓是多少？（已知耦合系數(shù)k0=0.5,，設避雷線平均高度10.8m）（8分）3：已知某110kV變電站采用單進線運行，其線路絕緣強度U5O%=700kV，導線波阻抗Z=400Q，采用氧化鋅避雷器，其5kA下50%的殘壓為Uc=281kV，求該避雷器的最大沖擊電流幅值。（6分）試題答案一、填空題介質(zhì)損耗電導損耗松弛損耗2電子的碰撞電離陰極表面的電子發(fā)射3.介電常數(shù)溫度外加電場的頻率4.電

6、導電導極化5.工頻高電壓試驗設備直流高電壓試驗設備沖擊發(fā)生器6.閥片電阻7.大氣過電壓操作過電壓諧振過電壓工頻過電壓8.單相重合閘二、選擇題1.B2.A3.B4.C5.B6.D7.C8.D9.A10.D三。、簡答題1：答：（1）當棒具有正極性時，間隙中出現(xiàn)的電子向棒運動，進入強電場區(qū)，開始引起電離現(xiàn)象而形成電子崩。隨著電壓的逐漸上升，到放電達到自持、爆發(fā)電暈之前，在間隙中形成相當多的電子崩。當電子崩達到棒極后，其中的電子就進入棒極，而正離子仍留在空間，相對來說緩慢地向板極移動。于是在棒極附近，積聚起正空間電荷，從而減少了緊貼棒極附近的電場，而略為加強了外部空間的電場。這樣，棒極附近的電場被削弱

7、，難以造成流柱，這就使得自持放電也即電暈放電難以形成。（3分）（2）當棒具有負極性時，陰極表面形成的電子立即進入強電場區(qū)，造成電子崩。當電子崩中的電子離開強電場區(qū)后，電子就不再能引起電離，而以越來越慢的速度向陽極運動。一部份電子直接消失于陽極，其余的可為氧原子所吸附形成負離子。電子崩中的正離子逐漸向棒極運動而消失于棒極，但由于其運動速度較慢，所以在棒極附近總是存在著正空間電荷。結果在棒極附近出現(xiàn)了比較集中的正空間電荷，而在其后則是非常分散的負空間電荷。負空間電荷由于濃度小，對外電場的影響不大，而正空間電荷將使電場畸變。棒極附近的電場得到增強，因而自持放電條件易于得到滿足、易于轉入流柱而形成電暈

8、放電。（3分）答：均勻電場中插入固體介質(zhì)后仍能保持界面與電力線平行，看起來似乎固體介質(zhì)的插入完全不影響原來的電場分布。其實不然，此時的沿面閃絡電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低得多，這說明原先的均勻電場發(fā)生了畸變，原因為：固體介質(zhì)與電極吻合不緊密，存在氣隙。由于空氣的氣比固體介質(zhì)的固低，氣隙中場強比平均場強大得多，氣體中首先發(fā)生局部放電。放電發(fā)生的帶電質(zhì)點，到達固體介質(zhì)表面使原均勻電場畸變，變成不均勻電場，降低了沿面閃絡電壓。（2分）固體介質(zhì)表面吸潮而形成水膜。水具有離子電導，離子在電場中受電場力作用而沿介質(zhì)表面移動，在電極附近積聚起電荷，使介質(zhì)表面電壓不均勻，電極附近場強增強。（2分）介質(zhì)表面電

9、阻分布不均勻，表面粗造，有毛剌或損傷，都會引起介質(zhì)表面分布不均勻，使閃絡電壓降低。（2分）答：通常有兩種方法：用球隙或峰值電壓表測量交流高壓的峰值，（2分）用靜電電壓表測量交流高壓的有效值。（2分）峰值電壓表和靜電電壓表通常與分壓器配合使用以擴大儀表的量程。（2分）答：（1）波阻抗表示同一方向的電壓波與電流波的比值，電磁波通過波阻抗為Z的導線時，能量以電能、磁能的方式儲存在周圍介質(zhì)中，而不是被消耗掉。（3分）（2）若導線上前行波與反行波同時存在時，則導線上總電壓與總電流的比值不再等于波阻抗；（1分）（3）波阻抗Z的數(shù)值只取決于導線單位長度的電感和電容，與線路長度無關；（1分）（4）為了區(qū)別不同

10、方向的流動波，波阻抗有正、負號。（1分）合空載線路是電網(wǎng)中常見的操作。在超高壓系統(tǒng)中，合、重合空載長線過電壓是選擇電網(wǎng)絕緣水平的決定因素。在合、重合空載長線路的操作中，重合閘過電壓往往更嚴重，因為當線路殘余電壓與電源電壓極性相反時會使振蕩過程加劇。考慮到空載長線路的電容效應（3分）。合空載長線過電壓可能過到額定電壓的3.0倍，而我國超高壓電網(wǎng)操作過電壓下的絕緣裕度通常均取得較低，因此常采取以下措施來限制此類過電壓：采用帶合閘電阻的斷路器；降低工頻穩(wěn)態(tài)過電壓值；消除或削弱線路殘余電荷電壓；采用專門裝置判斷，當斷路器兩端電壓最低時選相合閘；利用磁吹避雷器或金屬氧化物避雷器作為后備保護。（3分）四：計算題（共30分）1.解：電壓入射波U=U=lkV1q0根據(jù)彼得遜法則，畫出等效電路圖節(jié)點B上的電壓為UB2U02x1000 xZ二x50二90.91kVZ+Z+R2500+550+5012分）節(jié)點A上的電壓為:1）2）2UOx(R+Z)=Z+R+Z122x10002500+550+50X(55+50)二109091kV進入電纜的電壓折射波與電流折射波為U二U二90.91kV2qB3分）2分）U90.91I二2q二二1.82kA2qZ502節(jié)點A處的電壓反射波與電流反射波為3分）2.解：（1）U二U-U二1090.91-