高电压技术试题第五套

1、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。极性效应是扌旨。（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：n = N （gp p.p2），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

2、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悬垂绝压幅值Uxg =1.15Un，绝缘子串湿闪电压 Ush =6On 14，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=400Q,现有幅值U=1OOkV的直角波沿其中一条线路传播到变电站，求变电站母线

3、 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,tan及C2, tan$,求介质总的tan 3。（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 禾口 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）

4、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：n = N （gpP P2），简述各个参数的意义。N每百公里线路每年的落雷次数；1建弧率；g击杆率；Pa绕击率；P i雷电流幅值超过雷击杆塔时耐雷水平的概率；亘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：

5、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e：d个。假设每次电 离撞出一个正离子，故电极空间共有（e：d 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（e：d 1）个正离子在到达阴极表面时可撞出（e:d 1）个新电子，则（列-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

6、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（e0 -1）=1 或 e-d = 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gRf3:匚CRt十 Cf 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： G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

7、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

8、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8/20曲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J2压幅值Uxg -1.

9、15 - Un,绝缘子串湿闪电压 Ush=60n14, n为绝缘子片数。 g 品绝缘子用于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 ni九Umu线路的最高线电压；kel0ke爬电距离有效系数，XP-70,取1；代入计算有：29m39 I15 220 = 12.12，取 m=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ush =1.1 k0 Um = 1.1 3 1.15 220= 680kV所选择绝缘子串湿闪电压ush = 6 0i21 4应有：Ush 一 Ush可得： ush _14*60=111 取 “12考虑零值绝缘子取：n n13解：彼得逊等值电路如右图:母线上电压B2U2:某变电站共有四条出线，每条出线的波阻抗为Z=400Q,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。（共13分，使用彼得逊法则得4分，公式正确给7分, 结果正确得2分）UB = 2u 2u/4 二 50kV z z/33: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, tanSj