高电压技术试题第五套.doc

高电压技术试题第五套一、填空题（共20分）1：巴申定律表示了 和 的关系。（2分）2：气体分子电离方式有 使金属表面逸出电子的方式有 （4分）3：目前在世界范围内应用最广泛的划分污秽等级的方法是 。 （1分）4：液体电介质极化的基本形式主要有 和 两种。（2分）5：局部放电的在线检测分为 和 两大类。（2分）6：极不均匀电场下气体放电过程存在 放电现象。极性效 应是指 。（3分）7：影响液体电介质击穿电压的因素有 （2分）8：输电线路雷击跳闸率计算公式：，简述各个参数的意义。 （4分）二：术语解释（每题4分，共16分）1: U50%击穿电压2：伏秒特性3：雷电流幅值概率4：避雷器残压三：问答题（每题6分，共24分）1：叙述汤逊放电理论。2：叙述冲击电压发生器的原理。3：简述变电站防雷保护的各种措施。4：金属氧化物避雷器电气特性的基本指标有哪些？请对每个指标给出简要解释。四：计算题（共40分）1：试分别按照工作电压和操作过电压计算220kV线路XP-70悬垂绝缘子串应有的片数。（注：220kV线路操作过电压计算倍数为3.0，最高工作相电压幅值， 绝缘子串湿闪电压 ，n为绝缘子片数。绝缘子用于0级污秽区，爬电比距为1.39cm/kV）。（15分）2：某变电站共有四条出线，每条出线的波阻抗为Z=400，现有幅值U=100kV的直角波沿其中一条线路传播到变电站，求变电站母线上的过电压。（13分） 3：设双层电介质，各层电介质的电容量和介质损耗因数分别为C1，tan1及C2，tan2，求介质总的tan。（12分）试题答案一、填空题（共20分）1：巴申定律表示了 气隙击穿电压 和 气体压力和极间距离乘积 的关系。（2分）2：气体分子电离方式有 电子碰撞、光电离、热电离 使金属表面逸出电子的方式有 正离子碰撞阴极表面、热电子发射、光电子发射、强场发射 （4分）3：目前在世界范围内应用最广泛的划分污秽等级的方法是 等值盐密法 。 （1分）4：液体电介质极化的基本形式主要有 电子式 和 偶极子 两种。（2分）5：局部放电的在线检测分为 电测法 和 非电测法 两大类。（2分）6：极不均匀电场下气体放电过程存在 电晕 放电现象。极性效 应是指 击穿电压与小曲率半径的电极极性有关 。（3分）7：影响液体电介质击穿电压的因素有 电场均匀程度、液体压力、温度、电压作用时间 （2分）8：输电线路雷击跳闸率计算公式：，简述各个参数的意义。 N每百公里线路每年的落雷次数； 建弧率； g击杆率； 绕击率； p1雷电流幅值超过雷击杆塔时耐雷水平的概率； p2雷电流幅值超过雷击导线时耐雷水平的概率； （4分）二：术语解释（每题4分，共16分）1: U50%击穿电压 答：某一间隙若在某一电压下击穿的概率为50时，此电压称为该间隙的50放电电压，计为U50%。2：伏秒特性 答：间隙击穿电压和放电时间的关系曲线。3：雷电流幅值概率 答：雷电流幅值超过某一数值的概率。4：避雷器残压 答：避雷器动作时，放电电流在其端子间形成的电压降幅度。三：问答题（每题6分，共24分）1：叙述汤逊放电理论。 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过程，电子总数增至个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（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（1）个正离子在到达阴极表面时可撞出（1）个新电子，则(-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(-1)=1或1。2：叙述冲击电压发生器的原理。 答：如右图所示，冲击电压发生器整流装置向主电容Ct充电，充电完成后，控制放电间隙g放电，出现下述充放电阶段： Ct通过Rf向被试品Cf放电，形成冲击电压的波前部分； Cf上电压和Ct上电压相等时，Cf和Ct并联向Rt放电形成冲击电压波尾部分；调节Rf可调节波前时间，调节Rt可调节波长时间。3：简述变电站防雷保护的各种措施。 答：装设避雷针（线）进行直击雷保护，应满足： A: 变电站所有的被保护物，应处于避雷针的保护范围之内； B: 避雷针和被保护设备之间应保持应有的距离； C: 避雷针和被保护设备接地装置在土壤中也应保持应有距离，以防反击。 安装避雷器，应注意避雷器到被保护物之间的电气距离，不能超过其保护范围。 采用进线保护段，以限制流过避雷器的雷电流，降低雷电流陡度。4：金属氧化物避雷器电气特性的基本指标有哪些？请对每个指标给出简要解释。 答：额定电压：避雷器两端之间允许施加的最大工频电压有效值； 最大持续运行电压：允许持续加在避雷器两端之间的最大工频电压有效值，其值一般等于或者大于系统运行最大工作相电压。 参考电压：包括工频参考电压和直流参考电压，指避雷器通过1mA工频电流阻性分量或者1mA直流电流时，其两端之间的工频电压峰值或直流电压。 残压：放电电流通过避雷器时，两端的电压峰值。 通流容量：表示阀片耐受通过电流的能力，通常用短持续时间、大冲击电流作用两次和长持续时间近似方波电流多次作用来表征。 电压比：通过波形为8/20s的标称电压峰值与直流参考电压的比值； 荷电率：最大持续运行电压峰值和直流参考电压的比值； 保护比：标称放电电流下残压与最大持续运行电压峰值的比值；四：计算题（共40分）1：试分别按照工作电压和操作过电压计算220kV线路XP-70悬垂绝缘子串应有的片数。（注：220kV线路操作过电压计算倍数为3.0，最高工作相电压幅值， 绝缘子串湿闪电压 ，n为绝缘子片数。绝缘子用于0级污秽区，爬电比距为1.39cm/kV）。（共15分，按工作电压计算7分，按操作过电压计算8分） 解：按工作电压确定绝缘子片数n1 u线路的最高线电压； ke爬电距离有效系数，XP-70,取1； 代入计算有： ，取n1=13 按操作过电压确定绝缘子片数n2 绝缘子串应有的湿闪电压幅值 所选择绝缘子串湿闪电压 应有： 可得： 取 考虑零值绝缘子 取：2：某变电站共有四条出线，每条出线的波阻抗为Z=400，现有幅值U=100kV的直角波沿其中一条线路传播到变电站，求变电站母线上的过