华工2015高电压试卷

A 卷卷 一 单项选择题 本大题共 10 小题 每小题 1 分 共 10 分 在每小题列出的四个 选项中只有一个选项是符合题目要求的 请将正确选项前的字母填在题后的括号内 1 电晕放电是一种 A 自持放电 B 非自持放电 C 电弧放电 D 均匀场中放电 2 某气体间隙的击穿电压与 PS 的关系曲线如图 1 所示 当 F U 时 达最小值 当时 击穿cmkPaPS 760 1013 105 3 F UcmkPaPS 760 1013 103 3 电压为 若其他条件不变 仅将间隙距离增大到倍 则其击穿电压与 相比 0 U34 0 U 将 图 1 A 增高 B 降低 C 不变 D 不确定 3 下列因素中 明显影响离子式极化的是 A 频率 B 气压 C 湿度 D 温度 4 下列仪器中 不能用来测量直流高压的是 A 高阻微安表 B 电容分压器 C 电阻分压器 D 静电电压表 5 两个不同波阻抗 Z1 和 Z2 的长线相连于 A 点 当直角电流波从 Z2 上入射 传递 至 A 点时发生折射与反射 则电流的反射系数 为 A B C D 21 12 ZZ ZZ 21 21 ZZ ZZ 21 1 2 ZZ Z 21 2 2 ZZ Z 6 我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为 A 1 2 s B 1 5 s C 2 6 s D 10 s 7 雷击线路附近大地时 当线路高 10m 雷击点距线路 100m 雷电流幅值 40kA 时 线路上感应雷过电压最大值 Ug 约为 A 25kV B 50 kV C 100kV D 200kV 8 以下属于操作过电压的是 A 工频电压升高 B 电弧接地过电压 C 变电所侵入波过电压 D 铁磁谐振过电压 9 根据设备的绝缘水平和造价 以下几个电压等级中 允许操作过电压倍数最高的是 A 500kV B 220kV C 110kV D 35kV 及以下 10 以下几种方法中 在抑制空载线路分闸过电压时相对最为有效的是 A 采用多油断路器 B 采用中性点绝缘系统 C 采用六氟化硫断路器 D 中性点经消弧线圈接地 二 填空题 本大题共 14 小题 每空 1 分 共 15 分 11 按照外界能量来源的不同 游离可分为碰撞流离 热游离和表面 游离等不同形式 12 在极不均匀电场中 空气湿度增加 空气间隙击穿电压 13 对支持绝缘子 加均压环能提高闪络电压的原因是 14 当绝缘油干净时 改善电场均匀程度能使持续电压作用下的击穿电压 15 在用平衡电桥法测量试品的 tan 时 若试品一极接地 则只能采用 接法 调节元件将处在 电位 16 在工频耐压试验时 若试品的电容为 C F 试验电压为 U kV 则 工频试验变压的容量 S kVA 应不小于 17 已知单位长度导线的电容和电感分别为 C0 与 L0 则波在导线上的传播速度 v 18 接地装置的冲击系数 ch 19 排气式避雷器的伏秒特性较 20 发电厂大型电网的接地电阻值除了与当地土质情况有关外 主要取决于 21 电源容量越大 空载长线的电容效应越 22 中性点不接地系统中产生电弧接地过电压的原因是 导致电感 电容回 路的电磁振荡过程 23 设变压器的激磁电感和对地杂散电容分别为 100mH 和 1000pF 又设在电压为 100kV 电流为 10A 时切断 则当切除该空载变压器时 变压器上可能承受的最高电压 为 24 导致非线性谐振的原因是铁芯电感的 性 三 名词解释题 本大题共 4 小题 每小题 3 分 共 12 分 25 沿面放电 26 吸收比 27 耦合地线 28 工频过电压 四 简答题 本大题共 7 小题 每小题 5 分 共 35 分 29 简要论述汤逊放电理论 30 简要说明电子式极化和偶极子极化的特点 并说明各存在于何种介质之中 31 介质损耗的基本类型有哪些 分别在什么条件下产生 32 行波在长线上的行进速度 v 及长线波阻抗 Z 是否与线路的几何尺寸有关 为什么 33 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么 34 说明断路器并联电阻在限制空载线路分闸过电压中的作用 35 空载线路合闸有几种情况 什么情况下可能引起的合闸过电压最高 五 计算题 本大题共 2 小题 每小题 5 分 共 10 分 36 如图 2 所示 一直流电源 电压为 U0 内阻为零 经一集中参数电阻 R 合闸于 AB 长线上 AB 为 波阻抗为 Z 波在其上传播速度为 v B 点开路 C 为 AB 上l 一点 且 以 K 合闸时刻为 t 0 试绘出 R Z 时 的波形 lBC 4 1 tuc 37 用避雷器保护变压器时 避雷器与变压器之间的距离可以忽略不计 已知线路侵入 波 U0 1200kV 线路波阻抗 Z 400 当避雷器动作后流经避雷器的电流 Im 5kA 时 计算变压器上的最高电压 六 综合应用题 本大题共 2 小题 共 18 分 38 一台工频试验变压器的额定电压 额定电流及短路分压分别为 和 N U N I25 0 K U UK 0 25 某试品当两端施加电压为时 流过试品的电流为 试问能否用这 4 N U N I 台变压器对该试品进行工频耐压试验 为什么 10 分 39 如 图 3 所示 配电构 架 高 21m 宽 10m 要在构架旁装设独立避雷针一座 避雷针距构架的距离至少为 5m 其接地电阻 R 5 试计算避雷针最低高度 取 整数 已知避雷针保护半径的高度影响系数 P 为 当 h 30m 时 P 1 当 30m h 120m 时 其中 h 为避雷针高度 m 8 分 h P 5 5 B 卷 一 单项选择题 本大题共 10 小题 每小题 1 分 共 10 分 在每小题列出的四个 选项中只有一个选项是符合题目要求的 请将正确选项前的字母填在题后的括号内 1 在棒 板间隙上加一电压 棒为正极时的间隙击穿电压比棒为负极时的间隙击穿电压 A 高 B 低 C 不变 D 不确定 2 在大气条件下 空气间隙击穿电压随空气相对密度的增大而 A 升高 B 不变 C 降低 D 不确定 3 当多种电介质串联时 各电介质中的电场强度与它们的介电常数 A 无关 B 成正比 C 成反比 D 不确定 4 用球隙可以测量工频电压的 A 有效值 B 任意值 C 幅值 D 无法测量 5 下列固体介质绝缘材料的耐热等级中 允许工作温度最高的是 A A 级 B B 级 C F 级 D H 级 6 当波阻抗为 Z1 的线路末端开路 入射电压波从线路入侵到首端时 其折射系数 和反射系数 分别为 A 0 1 B 1 0 C 1 1 D 2 1 7 中性点不接地的星形接线变压器 当三相同时进幅值为 U0 的波时 中性点的最大 电位可达 A B C D 0 3 6U 0 3 4U 0 3 2U 0 3 1U 8 限制空载线路合闸过电压的措施有 A 提高断路器的灭弧性能 B 采用带并联电阻的断路器 C 装消弧线圈 D 保证三相同期动作 9 220kV 及以下系统中 决定电气设备绝缘水平的主要因素是 A 最大长期工作电压 B 内部过电压 C 大气过电压 D 不确定 10 在变压器的高压绕组进波的情况下 可能会危胁到变压器低压绕组绝缘的分量是 A 静电分量 B 电磁分量 C 有效分量 D 直流分量 二 填空题 每小题 1 分 共 15 分 11 气体中带电质点消失的方式有扩散 及附着效应等 12 冲击电压波形由 及半波峰时间 T2 决定 13 兆欧表有三个端子 分别是接地端子 E 试验端子 L 及 14 电介质的电导随温度的升高而 15 BIL 是指电气设备绝缘耐受 的能力 16 铁磁谐振过电压有可能产生于含有 的电路中 17 在确定 220kV 及以下电网的绝缘水平时 最重要的操作过电压是 过电压 18 线路的长度越长 线路末端的工频电压比首端升高得越 19 在所有避雷器中 性能最优越的是 避雷器 20 已知变压器绕组的全部对地电容 C 及全部匝间电容 K 则变压器的入口电容为 21 冲击电晕使导线的耦合系数 22 波阻抗为 Z 的线路末端接负载电阻 R 当 时 入射波不发生折 反 射现象 23 对于 变电所 可以将避雷针装设在配电装置的构架上 24 当雷电直击于导线时 若绝缘子串的 50 闪络电压为 U50 则导线的耐雷水平为 I2 25 已知导线架于平原地区 当遭受雷击时 雷电流幅值大于 100kA 的 概 率 为 三 名词解释 每小题 3 分 共 12 分 26 累积效应 27 电晕放电 28 雷击跳闸率 29 绝缘配合 四 简答题 每小题 5 分 共 35 分 30 什么是伏秒特性曲线 如何求取伏秒特性曲线 31 提高气体间隙绝缘强度的方法有哪些 32 为什么 tan 的测试很难发现非穿透性的局部绝缘损坏或个别的绝缘弱点 33 进线段保护的作用是什么 34 切除空载变压器时为什么能产生过电压 35 断线过电压属于什么过电压形式 断线泛指哪些情况 36 什么是电气设备的绝缘水平 如何确定 五 计算题 每小题 5 分 共 10 分 37 将某 110kV 的电气设备安装到海拔为 3000m 的地方运行 若该设备绝缘的工频耐 压水平为 260kV 有效值 那么位于平原地区的工厂在试验时应取多高的电压 38 某 220kV 变压器的一分钟工频耐受电压为 395kV 高压绕组对地的最大电容量为 6500pF 问需选择多大参数的工频试验变压器 六 综合应用题 每小题 9 分 共 18 分 39 某线路分别由波阻抗为 Z1 Z2 Z3 的导线连接而成 Z1 Z3 500 Z2 50 现有一无限长直角波 U0 1000kV 从 Z1 经过节点 A 传入 Z2 再经节点 B 传向 Z3 节点 A B 之间距离 即中间导线长 为 600m 波速为 v 300m s 若以波到达 A 点开始计时 求 t 3 s 时 A B 点的电压 UA UB 40 某变电站中安装的是 FZ 110J 型避雷器 110kV 母线有可能以单条线方式运行 110kV 线路的 U50 700kV 导线对地平均高度为 hc 10m 进线段长度为 1km 试 求避雷器安装点到变压器的最大允许电气距离 lmax 已知变压器的冲击耐压水平为 480kV 避雷器的冲击放电电压为 310kV 波速为 300m s C 卷 一 单项选择题 本大题共 10 小题 每小题 1 分 共 10 分 在每小题列出的四个 选项中 只有一个选项是符合题目要求的 请将正确选项前的字母填在题后的括号内 1 下列空气间隙中 直流击穿电压最低的是 A 负棒 正板 B 棒 棒 C 正棒 负板 D 板 板 2 介质损耗角正切值与电源频率的变化关系是随频率的升高而 A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定 3 当整个绝缘普遍劣化 大面积受潮时 有效的试验判断方法是 A 测泄漏电流 B 测直流电阻 C 测介质损耗角正切 D 测绝缘电阻 4 冲击接地电阻比工频接地电阻小的主要影响因素是 A 频率 B 电阻率 C 电压大小 D 火花效应 5 在下列哪种情况下会产生铁磁谐振过电压 A 雷击线路 B 断线 C 切空载变压器 D 切空载线路 6 电介质的电导和金属的电导有本质的区别 下列因素中对液体电介质的电导影响最 敏感的是 A 杂质 B 温度 C 电场强度 D 频率 7 影响气隙击穿机理的最大因素是 A 气体的相对密度 B 极间距离 C 相对密度与极间距离的乘积 D 不确定 8 SF6 气体不适用于 A 均匀电场 B 极不均匀电场 C 稍不均匀电场 D 不稳定电场 9 中性点经消弧线圈接地的电力系统中 发生单相金属性接地时 非故障相的电压为 A 相电压 B 1 5 倍相电压 C 零 D 线电压 10 星形接线的三相变压器中的一相遭受大小为 U 的电压波入侵时 中性点的最大电位 将不超过 A U B 0 333U C 0 667U D 2U 二 填空题 本大题共 14 小题 每空 1 分 共 15 分 11 电介质的极化形式有电子式极化 极化 偶极子极化等基本形式 12 电子的空间碰撞游离系数为 正离子的表面游离系数为 极间距离为 s 的 间隙持续放电条件为 13 电介质的吸收比的表达式为 14 测量电气设备绝缘电阻的主要设备是 测量时需要同时记录 15 电气设备局部放电的原因主要是 16 幅值为 100kV 的电压波沿着波阻抗为 400 的线路传向波阻抗为 50 的线路时 电 压折射波的大小为 17 管型避雷器与保护间隙相比 主要的不同点是管型间隙具有 18 避雷器的保护比等于 19 输电线路防雷性能的优劣主要由耐雷水平和 来衡量 20 保护发电机的避雷器应选择的型号是 21 交流电压引起固体绝缘中的气泡放电时 在外加电压瞬时值最小的过零点附近放 电最 22 对绝大多数高压电气设备的绝缘来说 老化主要分为电老化和 23 绝缘配合通常采用 统计法 简化统计法等 24 切除空载变压器时产生过电压的主要原因是 三 名词解释 本大题共 4 小题 每小题 3 分 共 12 分 25 相对介电常数 26 落雷密度 27 极性效应 28 波阻抗 四 简答题 本大题共 7 小题 每小题 5 分 共 35 分 29 试作出电介质在交流电下的等值电路及矢量图 30 影响液体电介质击穿电压的主要因素有哪些 如何影响 31 直流耐压试验与交流耐压试验比较有何优缺点 32 35kV 及以下的输电线路为什么一般不采取全线架设避雷线的措施 33 电力系统在哪些情况下能引起工频过电压 34 气体绝缘变电所防雷保护有何特点 35 什么是绝缘配合 常用方法有哪些 五 计算题 本大题共 2 小题 每小题 5 分 共 10 分 36 有一台 35kV 电力变压器 若安装在非高海拔地区运行 则其外部气体绝缘层在标 准大气压状态下的工频交流耐压试验电压为 85kV 现欲将该变压器安装在海拔高度为 2000m 的地区运行 则在高海拔地区标准大气压状态下进行工频交流耐压试验时 试验 电压为多少 37 某电气设备的对地电容为 C 3200pF 在工频电压作用下测得 tan 0 01 若已 知所加的工频电压大小为 32kV 求该设备绝缘电介质所吸收的无功功率和消耗的有功功 率 六 综合应用题 本大题共 2 小题 共 18 分 38 有一幅值为 400kV 的直角波从一条架空线路流入一条电缆线路 两条线路的波阻 抗分别为 Z1 500 Z2 50 图 1 若连接点 A 之前 75m 的 B 点上并联有 1 只 工作电阻 R 为 100 的阀式避雷器 以行波到达 B 点瞬间为时间起点 t 0 试求 1 t 0 时 B 点电压 2 t 0 5 s 时 A 点电压 波速 v 300m s 10 分 图一 39 有一幅值 U0 100kV 的无限长直角波沿波阻抗 Z1 50 的电缆传向波阻抗为 800 的发 电机 已知波在发电机内的传播速度 发电机绕组匝间耐压为 0 6kV 绕smv 106 7 组每匝长度 3m 现采用并联电容保护发电机匝间绝缘 求所需电容大小 8 分 D D 卷卷 一 单项选择题 本大题共 10 小题 每小题 1 分 共 10 分 在每小题列出的四个 选项中只有一个选项是符合题目要求的 请将正确选项前的字母填在括号内 1 流注理论未考虑 的现象 A 碰撞游离 B 表面游离 C 光游离 D 电荷畸变电场 2 先导通道的形成是以 的出现为特征 A 碰撞游离 B 表面游离 C 热游离 D 光游离 3 极化时间最短的是 A 电子式极化 B 离子式极化 C 偶极子极化 D 空间电荷极化 4 SF6 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是 A 无色无味性 B 不燃性 C 无腐蚀性 D 电负性 5 测量介质损耗角正切值时 采用移相法可以消除 的干扰 A 高于试验电源频率 B 与试验电源同频率 C 低于试验电源频率 D 任何频率 6 不均匀的绝缘试品 如果绝缘严重受潮 则吸收比 K 将 A 远大于 1 B 远小于 1 C 约等于 1 D 不易确定 7 构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击主电容 C1 负荷电容 C2 波头电阻 R1 和波尾电阻 R2 为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压 应使 A R1 R2 B C1 C2 R1 R2 C C1 C2 R1 R2 D C1 C2 R1 R21 1 C 2 C 8 下列关于波阻抗的描述不正确的是 A 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 B 对于电流来说 波阻抗与电阻是等效的 C 线路越长 波阻抗越大 D 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 9 根据我国有关标准 220kV 线路的绕击耐雷水平是 A 12kA B 16Ka C 80kA D 120kA 10 避雷器到变压器的最大允许距离 A 随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大 B 随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大 C 随来波陡度增大而增大 D 随来波幅值增大而增大 二 填空题 本大题共 15 小题 每小题 1 分 共 15 分 11 测量试品的绝缘电阻时 规定以加电压后 测得的数值为该试品的绝缘电 阻值 12 根据巴申定律 在某一 PS 值下 击穿电压存在 值 13 在极不均匀电场中 屏障的作用是由于其对 的阻挡作用 造成电场分 布的改变 14 变压器内部固体绝缘的老化形式有电老化和 15 运行经验表明 凡能承受持续时间 工频耐压试验的电气设备 一般都 能保证安全运行 16 Z1 Z2 两不同波阻抗的长线相连于 A 点 行波在 A 点将发生折射与反射 反射系 数 的取值范围为 17 当导线受到雷击出现冲击电晕以后 它与其他导线间的耕合系数将 18 避雷针 线 的保护范围是指具有 左右雷击概率的空间范围 19 我国 35 220kV 电网的电气设备绝缘水平是以避雷器 kA 下的残压作 为绝缘配合的设计依据 20 降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止 的有效措施 21 当避雷针架设在配电装置构架上时 避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地 线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于 m 22 电源容量越小 空载长线的电容效应 23 若消弧线圈的脱谐度 愈大 则中性点位移电压 24 当线路侧装有电磁式电压互感器时 由于其 故有助于降低空载线路 合闸过电压 25 发生铁磁谐振的瞬间 电路的相位将发生 三 名词解释 本大题共 4 小题 每小题 3 分 共 12 分 26 自恢复绝缘 27 输