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高电压技术 高电压技术复习题1、 雷电对地放电过程分为几个阶段？P38答：1、先导放电：放电不连续，放电分级先导，发生在云层下方，雷电流很小，时间较长，0.0050.01s，2、主放电：云层和地之间完全击穿，雷电流极大，时间极短，50100，电荷高速运动。 3、余辉放电：云中的剩余电荷继续放电，雷电流较大（1001000A），电流持续时间较长，约0.030.05s。2、 什么是雷电参数？P242答：1、雷电流幅值 I0= Z0：波阻抗 U0：电压幅值2、雷电活动的强度雷暴日(Td)是一年中有雷电的日数，雷暴小时一年中有雷电的小时数。在一天或1h只要听到雷声就算一个雷暴日或雷暴小时。Td=90:强雷区 90Td=40:多雷区 40=Td=15:中雷区 15 Td :少雷区地面落雷密度和输电线路落雷总次数：地面落雷密度是指每一雷暴日每平方千米地面遭受雷击的次数，以表示。与雷暴日数有关，如下：3、 什么是波阻抗？波速？P206答：波阻抗是（电压波与电流波之间）的比例常数，它反映了波在传播过程中遵循（储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量一定相等）的规律，所以Z是（一个非常重要）的参数。波速等于空气中的光速，对电缆来说，其单位长度对地电容C0较大，故电缆中波速一般为1/21/3倍的光速。4、 防雷保护有哪些基本装置？P246答：现代电力系统中实际采用的防雷保护装置有（避雷针、避雷线、保护间隙、各种避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器、消弧线圈、自动重合闸等等）。5、 避雷针的作用是什么？其保护范围如何确定？（计算）P246答：避雷针的作用是防直击雷。避雷针高于被保护的物体，吸引雷电击于自身，并将雷电流迅速汇入大地，从而使避雷针附近的物体得到保护，保护范围指具有0.1%左右雷击概率的空间范围，常用的方法有折线法、滚球法。使用范围：避雷针用于发电厂变电站的防雷。单根避雷针当hx h 时，Rx=(h-hx) ; 当hx h 时，Rx=(1.5h-2hx);h：避雷针的高度；hx：被保护物体的高度；当h 30m时=1，当30h输电线路受到雷电过电压的作用；线路输电线路发生闪络；线路输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压；线路跳闸，供电中断。针对雷害事故形成的四个阶段，现代线路输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，即： 1防直击，就是使输电线路不受直击雷。采取的措施是沿线路装设避雷线。2防闪络，就是使线路输电线路受雷后绝缘不发生闪络。采取的措施是加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻、在导线下方架设耦合地线等。3防建弧，就是使线路输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。采取的措施是系统采用消弧线圈接地方式、在线路上安装管形避雷器等。4防停电，就是使线路输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。采取的措施是装设自动重合闸、双回路线路采用不平衡绝缘方式等。11、 工程上提高耐雷水平手段的主要目的是什么？P272答：降低杆塔接地电阻和提高耦合系数K。12、 各级电压的防雷措施是什么？P277答：我国规程规定：330KV以上应全线架设双避雷线，220KV应全线架设避雷线，110KV线路一般应全线装设避雷线，但在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区可不沿全线架设避雷线，保护角一般是2030度，对330KV及220KV双避雷线线路，一般采用20度左右。13、 发电厂、变电所雷害来自哪些方面？P280答：1、雷击于发电厂、变电所。 2、雷击线路，沿线路向发电厂，变电所入侵的雷电波。14、 发电厂、变电所防直击雷的原则是什么？P281答：是否会发生反击的原则。为了防止雷直击发电厂、变电所，可以装设避雷针，应时所有设备都处于避雷针的保护范围内，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。110KV及以上的变电所，可以将避雷针架设在配电装置的构架上（此类电压等级的绝缘水平较高，雷击避雷针时在配电构架上出现高电位不会造成反击事故），装设避雷针的配电构架应装辅助接地设备此接地装置与变电所接地网的连接点离主变压器接地装置与变压器的接地网的连接点之间的距离不小于15m。对于35KV及以下的变电所，引起绝缘水平较低，故不允许将避雷针装设在配电构架上，以免发生反击事故，需要架设独立的避雷针，并满足不发生反击的要求。发电厂房一般不装设避雷针，以免发生反击事故和引起继电保护误动作。15、 发电厂、变电所防止反击的措施是什么？P287答：为了防止避雷针与保护或构架之间的空气间隙击穿而造成反击事故，必须要求大于一定的距离，则应满足下式要求： ，同样为了防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间在土壤中的间隙被击穿，则，在一般情况下不应小于5m，不应小于3m.16、 变电所进线段的保护的措施是什么？P287答：变电所进线段保护的作用在于限制流经避雷器的雷电流和限制入侵波的陡度。1、对35KV及以上变电所的进线段保护：对于35110kV无避雷线的线路在靠近变电所的一段进线上必须架设避雷线以保证雷电波只在此进线段外出现，进线段内出现雷电波的概率将大大减小（架设避雷线的这段进线称为进线保护段），其长度一般取12km，保护角为20度左右，应具有较高的耐雷性能。在线路绝缘水平很高的情况下，为了限制入侵雷电波的幅值，可在进线段首端处装设一组管型避雷器。2、对于35K V的小容量的变电所：对于35kV的小容量变电所，可根据其重要性和雷电活动强度等情况采取简化的进线保护。由于35kV小容量变电所范围小，避雷器距变压器的距离一般在10m以内，故入侵波陡度允许增加，进线段长度可以缩短到500600m。为限制流入变电所避雷器的雷电流，在进线首端可装设一组管型避雷器或保护间隙。35110kV变电所，如进线段装设避雷线有困难或进线段杆塔接地电阻难于下降，不能达到要求的耐雷水平时，可在进线的终端杆上安装一组1000H左右的电抗线圈来代替进线段。 此电抗线圈既能限制避雷器的雷电流又能限制入侵波的陡度。17、 产生工频电压升高的原因是什么？P297答：电力系统在正常运行或故障运行时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，统称工频过电压或工频电压升高。升高原因：电力系统中的空载长线路电容效应，不对称接地和突然甩负荷，均能引起工频电压升高。18、 限制工频电压升高的措施有哪些？P297答：措施：（1）采用并联电抗器来补偿线路的电容电流以削弱电容效应。（2）在330-500kv超高压电压中，应采用并联电抗器或静止补偿装置。（3）降低输电线路的零序阻抗。19、 常见操作过电压有哪些？P325答：在中性点直接接地系统中，常见的操作过电压有：合闸线路过电压、分闸空载线路过电压、分闸空载线路变压器过电压、解列过电压等。 在中性点不接地的电力系统中，主要是间歇电弧接地过电压，还有投切补偿电容器组过电压以及开断高压感应电动机过电压。20、 怎样限制操作过电压？P327答：1、切空载线路：(1)选择性能好的QF （2）在QF触头间加装并联电阻2、合空载线路：（1）在QF触头间加装并联电阻 （2）降低线路残余电荷 （3）采用同步合闸。3、切空载变压器：用避雷器来限制4、弧光（间歇性电弧）接地过电压：1、中性点直接接地；2、中性点经消弧线圈接地3、在中性点不接地系统中，采用分网运行方式，4、增大相间电容21、 谐振现象有哪些？P303答：谐振现象是指振荡回路中某一自由振荡频率等于外加强迫频率的一种稳态（或准稳态）的现象。谐振回路包含有电感L、电容C和电阻R，通常认为C和R（除避雷器外）时线性元件，而电感有三种不同的特性；线性电感、非线性电感和周期性变化电感，根据回路中电感性质的不同谐振现象有三种：1、线性谐振（L，C，R都为常数） 2、非线性谐振（铁磁谐振）3、参数谐振特点：（1）线形谐振：对由线性电感L、电容C和电阻R组成的串联回路，当回路自振频率与电源频率相等或接近时，则可能产生线性谐振（2）非线性谐振：发生在含有非线性电感的串联振荡回路种的谐振。（3）参数谐振：当串联回路种含有周期性变化的电感，气变化频率为电源频率的偶数倍，并有相应的电容配合，回路电阻又不大时，则有可能出现参数谐振。22、 限制铁磁谐振的措施有哪些？P312答：限制铁磁谐振过电压的措施有：1、选用励磁特性好的电压互感器 2、接入阻尼电阻3、 个别情况（10KV）装一组电容器 4、采用临时倒闸措施23、 什么叫极化现象？P1答：电介质在没有加上电场的情况下，内部与表面的正负束缚电荷总量处处相等，在宏观上不显电性。在外电场的作用下，束缚电荷的局部移动导致宏观上显示出电性,在电介质的表面和内部不均匀的地方出现电荷,这种现象称为极化。24、 极化有哪些基本形式？P1答：1、电子位移极化（电子式） 2、离子位移极化（离子式 3、转向极化（偶极子式） 4、空间电荷极化（夹层式）25、 什么是吸收现象？答: 电气设备的绝缘都是多层的，这些多层绝缘体，在外施直流电压下，就有吸收现象，即电流逐渐减小，而趋于某一恒定值(泄漏电流)。这种绝缘介质在充电过程中逐渐吸收电荷的现象叫做吸收现象。26、 怎样测量绝缘电阻？P129答：兆欧表有三个接线柱：一个为“L”，一个为“E”，还有一个为“G”（屏蔽）。测量电力线路或照明线路的绝缘电阻时“L”接被测线路上，“E”接地线。测量电缆的绝缘电阻时，为使测量结果精确，消除线芯绝缘层表面漏电所引起的测量误差，还应将“G”接到电缆的绝缘纸上。在测量时要注意以下几点： 1，测量电气设备的绝缘电阻，必须先切断电源，遇到有电容性质的设备，例如电缆，线路必须先进行放电。 2，兆欧表使用时，必须平放。 3，兆欧表在使用之前要先转动几下，看看指针是否在最大处的位置，然后再将“L”和“E”两个接线柱短路，慢慢地转动兆欧表手柄，查看指针是否在“零”处。 4，兆欧表引线必须绝缘良好，两根线不要绞在一起。 5，兆欧表进行测量时，要以转动一分钟后的读数为准。 6，在测量时，应使兆欧表转数达到120转/分。7，兆欧表的量程往往达几千兆欧，最小刻度在1兆欧左右，因而不适合测量100千欧以下的电阻。 L线路端 G屏蔽端 E接地端27、 怎样测吸收比及其判断？答：因为通过介质的电流与介质电阻的测量值成反比，如被试品绝缘状况愈好，吸收过程进行得愈慢，吸收现象便愈明显。如被试品严重受潮或其中有集中性导电通道，由于绝缘电阻显著降低，泄漏电流增大，吸收过程快，这样流过绝缘的电流便迅速变为一较大的泄漏电流。因此可根据被试品的电流变化情况来判断被试品的绝缘状况。28、 介质损耗的基本形式有哪些？怎样测量tan的值? P133答：电导损耗 ： 在电场作用下，介质中会有泄漏电流流过，引起电导损耗。气体的电导损耗很小，而液体、固体中的电导损耗则与它们的结构有关。非极性的液体电介质、无机晶体和非极性有机电介质的介质损耗主要是电导损耗。 极化损耗 ： 只有缓慢极化过程才会引起能量损耗，如偶极子的极化损耗。它与温度有关，也与电场的频率有关。极化损耗与温度、电场频率有关。在某种温度或某种频率下，损耗都有最大值。用 tg 来表征电介质在交流电场下的损耗特征。 游离损耗 ： 气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗。电晕是在空气间隙中或固体绝缘体表面气体的局部放电现象。但这种放电现象不同于液、固体介质内部发生的局部放电。即局部放电是指液、固体绝缘间隙中，导体间的绝缘材料局部形成“桥路”的一种电气放电，这种局部放电可能与导体接触或不接触。这种损耗称为电晕损耗。29、 提高气隙击穿电压的主要措施有哪些？P62答：答：1、改善电场分布（气隙电场分布越均匀击穿电压就越高）2、采用高度真空（削弱气隙中的撞击电离过程）3、增高气压（减小电子的平均自由程，阻碍撞击电离的发展）4、采用高耐电强度气体（一般采用卤族元素的气体）5、SF6气体的采用（击穿电压高的原因1、具有很强的负电性2、分子量较大，分子直径大3、具有优良的灭弧性能）30、 影响液体介质击穿电压的主要因素有哪些？P104答：1、液体介质品质的影响 2、电压作用时间的影响 3、电场情况的影响 4、温度的影响5、 压强的影响（油中气体的状态与压力有关，压力增大，气体在油中的溶解量增大导致工频电压提高，气泡的放电起始电压也提高;升高温度不及气体间隙）31、 提高液体介质击穿电压的措施有哪些？P109答：1、提高并保持油的品质（常用方法：压力过滤法；真空喷雾法；吸附剂法）2、覆盖（指紧贴在金属电极上的绝缘层，常用漆膜、胶纸带、漆布带等）3、绝缘层4、极间障（放在电极间油隙中的固体绝缘板）32、 影响固体介质击穿电压的主要因素有哪些？P92答：1、电压作用时间的影响 2、温度的影响 3、电场均匀度和介质厚度的影响 4、电压频率的影响 5、受潮度的影响 6、机械力的影响 7、多层性的影响 8、累积效应的影响33、 提高固体介质击穿电压的措施有哪些？P94答：1、改进绝缘设计 2、改进制造工艺 3、改善运行条件34、 工频交流耐压实验的目的是什么？P146直流耐压实验的目的又是什么呢？P160答：工频交流耐压试验目的是为了检查电机在重绕过程和组装过程中，绕组绝缘的损伤和隐患，以及绕组联结线端部引线对机壳距离是否符合要求，从而使电机能承受大气过电压和操作电压的冲击，保证其安全运行。与电机的功率无关。直流耐压可以检验设备的绝缘和是否承受过电压的考验，可以发现绝缘电阻实验不能发现的缺陷。35、 直流和交流耐压实验的接线和方法是什么？答：交流耐压实验方法1、查看被试品非破坏性的各种指标是否合格。2、画出详细接线图，选择各种设备和仪表注意安全防范措施。3、升压前，拆开被试品，合上6短接毫安表，合上1，缓缓升压，球隙放电电压为试验电压的1.11.5倍，再降到试验电压，持续约