天津大学高电压技术复习题.doc

高电压技术复习题（请依据要点展开回答）名词解释1.吸收比：指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。）2.保护角保护角是指避雷线与所保护的外侧导线之间的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角。3.电击穿要点：电场作用下，凭借电子碰撞电离作用引发的击穿过程。4.雷击跳闸率：指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数。5、介质损失角正切 电流与电压的夹角是功率因数角，令功率因数角的余角为，显然是中的有功分量，其越大，说明介质损耗越大，因此角的大小可以反映介质损耗的大小。于是把角定义为介质损耗角。6.自持放电和非自持放电必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电。不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。7.雷暴日：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日8.伏秒特性： 对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。9.气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。10.雷道波阻抗要点：雷电传播的通道较长，通常采用分布参数进行分析计算，故等效成一波阻抗为Z0的长线。Z0通常取300欧姆。11.局部放电要点：未贯穿电极的放电现象12.热电离要点：热作用下自由电子动能增大，发生的碰撞电离。简答题1、什么是电介质？它的作用是什么？答：电介质是指通常条件下导电性能极差的物质，云母、变压器油等都是电介质。电介质中正负电荷束缚得很紧，内部可自由移动的电荷极少，因此导电性能差。作用是将电位不同的导体分隔开来，以保持不同的电位并阻止电流向不需要的地方流动。2、简述避雷针的保护原理答：当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场强度集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流入大地，从而使被保护物体免遭雷击。3、简述普通阀式避雷器的工作原理要点：需回答出普通阀式避雷器的火花间隙、非线性电阻阀片结构，及过电压波入侵时上述结构的动作过程和残压产生的过程。3、 简述采用屏障提高气隙击穿电压的原理要点：着重说明屏障的改变空间电场分布、阻碍电荷迁移的作用，并且要回答出对于正棒-负板间隙和负棒-正板间隙屏障的作用不同。5、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？答：杂质存在导致电场分布不均匀，电压U达到一定值时，会首先在气泡或杂质中产生放电，既局部放电。 局部放电的检测方法：直接用局部放电检测仪进行测量，用专用的无晕电源设备。油色谱分析：主要是检测绝缘油中乙炔气体的含量。6、测试电容量较大的被试品的绝缘电阻时如何防止被试品反放电烧坏兆欧表？为什么要对被试品充分放电？答：测试电容量较大的被试品的绝缘电阻时一定要在停止摇动兆欧表之前，先解开被试品的接线。电容量较大的被试品在测完接地电阻时，根据电容充放电的原理，往往会带上大量的电荷，所以必须对其充分放电。7、简述偶极子极化的形成过程。 要点：需回答出在极性介质中，偶极子随电场转向的物理过程。8、输电线路遭受雷击发生跳闸需要满足的两个条件，并解释建弧率的概念。 答：输电线路遭受雷击发生跳闸需要满足两个条件。首先是直击线路的雷电流超过线路的耐雷水平，线路绝缘将发生冲击闪络。但是它的持续时间只有几十微秒，线路开关还来不及跳闸，因此必须满足第二个条件冲击电弧转化为稳定的工频电弧，才能导致线路跳闸。冲击闪络转化为稳定的工频电弧的概率，称为建弧率。9、工频高电压主要有哪几种测量方法？答：测量试验电压的方法通常分为两类：一是低压侧测量，二是高压侧测量。测量又包括：静电电压表测量；电容分压器配低压仪表测量；球间隙测量；高压电容器和整流装置串联测量；电压互感器测量。因为在低压侧测量由于电容效应的影响，测量误差很大，因此加在被试品上的工频高电压一般要求在被试品两端直接进行测量。10、简要说明绝缘配合惯用法的基本原理要点：需根据惯用法(两极配合)定义，着重说明设备绝缘与避雷器性能间的配合关系。问答题1.、详细说明变压器油的击穿机理。要点：变压器油的击穿过程需要用小桥理论来解释。应考虑小桥贯穿两极、未贯穿两极时的击穿发展过程。2.、详细说明切除空载变压器过电压的原理和抑制方法。要点：重点回答出由于断路器的截流现象，导致的一部分剩余能量在LC回路中振荡，引发切空变过电压。抑制方法要叙述清楚断路器性能的影响和避雷器如何使用。3、详细说明氧化锌避雷器的结构特点、工作原理和适用场合。要点：氧化锌避雷器的主要工作原理依赖于非线性电阻阀片，其结构中无火花间隙，理论上可以与任何电气设备进行配合。需回答出过电压波侵袭时，非线性电阻呈现的小电阻特性，将大电流泄入大地。4.、列举电介质的典型极化类型并描述各自特点。要点：回答出电子式、离子式、偶极子式、夹层极化的产生原因，持续时间，损耗情况即可。5、列举输电线路防雷的措施，并说明其功能(不少于5种)。要点：回答出避雷线、降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘、耦合地线、消弧线圈、管式(或阀式)避雷器、不平衡绝缘、自动重合闸任意5项即可。6、试叙述污闪放电的形成过程要点：完整说明积污、受潮、干带形成和局部电弧的发生、发展直至沿面闪络的过程。计算题1.入射波为100V，由架空线（=500）进入一电缆（=50），求折射波及反射波的数值。解： 2.某电厂有一圆油罐，直径10m，高出地面10m，用独立避雷针保护，要求针距罐壁至少5m，试设计避雷针的高度？解： 设则有： 取3、直流电源合闸于空载线路的波过程。如下图所示，线路长度为L，t0时合闸于直流电源E，求线路末端电压U3和中点电压U2随时间变化的过程? 解：设线路中单位长度的电感和对地电容分别为和则波在线路上的波速为当t=0合闸时，形成无限长直角波，幅值为E。由于是空载线路，故波传输至末端时会产生电压全反射。于是经过的时间 ，过时间到达3点。并形成全反射，此时。过的时间 即时，2点电压升为2E。波形如图所示1 2 34.某台电力变压器需进行72KV的工频耐压试验，tg试验时测得其等值电容Cx=4200pF。现有数台容量不同的100/0.4(kV)的工频试验变压器，应选择一台额定容量为多少的试验变压器才能满足试