高电压技术试题第三套

1、高电压技术试题第三套一、填空题（每空1分，共20分）1 :在极不均匀电场中，击穿过程中的极性效应是2 : 使气体分子电离因素有、及。3 :提高气体间隙击穿电压的措施有、 O4 :固体电介质击穿的主要形式有、。5:直流电压下电介质仅有 所引起的损耗；交流电压下电介质既有 损耗，又有损耗。6 :输电线路雷击跳闸率是指输 电 线 路 耐 雷 水 平表示7 : 变电站进线保护段的作用是。8 : 局部放电的在线检测分为和两大类。9:液体电介质的极化形式有电子位移极化和 两种。二：请选出下面各题中的正确答案（将所选择的答案号填在括号内。 每题2分，共28分）1. 电晕放电是局部范围内的（）a. 自持放电b

2、.非自持放电c.沿面放电d.滑闪放电2. 变电所中变压器到避雷器的最大允许电气距离与（）a. 侵入波的幅值成反比b.避雷器残压成正比c.变压器的冲击耐压值成反比d.侵入波陡度成反比3. 自持放电是指（）a、间隙依靠外界电离因素维持的放电过程。b、间隙依靠自身的电离过程，便可维持间隙放电过程，去掉外界电离因素，间隙放电仍能持续。c、间隙放电时，无需外加电压。4. 绝缘子的污闪是指污秽绝缘子在（）下的沿面闪络a.过电压b.工作电压c.雷电冲击电压d操作冲击电压5. 棒-板气体间隙，保持极间距不变，改变电极上所施加的直流电压 极性，棒为正极时，击穿电压为u棒+;棒为负极时，击穿电压为 u棒-，则（）

3、。a、 u棒 u棒b、 u棒 r 2,在外加电压作用下，它们的场强 分别为El和E则（ ）：a. Ei= E2 b. Ei E2c. E i u棒b、 u棒 v u棒c、 u棒 =u棒6. 出。表示（a ）a. 绝缘在该冲击电压（幅值）作用下，放电的概率为50% 它反映绝缘耐受冲击电压的能力。b. 绝缘可能耐受的最大冲击电压。c. 绝缘冲击放电电压的最大值。7.在大气条件下，空气间隙的击穿电压随空气相对密度的增大而（c ）：下降b.不变选择合理的绝缘配合（b ）c .升高S1 被保护设备的伏秒特性， S2 避雷器的伏秒特性，Ugm系统最大工作电压9. 平行板电极间充有两层电介质（沿电场方向叠放

4、），已知两电介质的相对介电系数Er 1 r 2,在外加电压作用下，它们的场强分别为El和E2则（C ）：a. Ei= E2 b. E i E2c. E i E210. 在一般杆塔高度线路防雷设计时采用的雷电流计算波形是（d ）a.斜角波b.标准冲击波c.半余弦波d.斜角平顶波11. 一入射波电压从架空线进入电缆时，节点处的（ d ）a.电压折射系数1b.电压折射系数0c.电压反射系数1d.电压反射系数012. 切除空载线路出现操作过电压的原因是（ b ）a. 断路器不是在电流过零开断b. 断路器开断空载线路过程中触头间多次燃弧c. 系统出现谐振过电压13. 测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是（d

5、）。a绝缘整体受潮b.存在贯穿性的导电通道c.绝缘局部严重受潮d.绝缘中的局部缺陷14. 无穷长直角波作用于末端开路的单相变压器绕组时，若不考虑绕组内的损耗，绕组上最大电位出现在（c ）a.绕组首端b.绕组中部c.绕组末端三.简答题（每题4分，共12分）1:叙述气体放电过程。激励、电离、复合等过程产生光电离，在电子崩附近由光电子引起新的子电子崩，电子崩接近阳极时，电离最强，光辐射也强。光电子产生的子电子崩汇集到由阳极生长的放电通道， 并帮助它的发展，形成由阳极向阴极前进的流注（正流注），流注的速度比碰撞电离快。同时，光辐射是指向各个方向的，光电子产生的地点也是随机的，这说明放电通道可能是曲折进

6、行的。正流注达到阴极时，正负电极之间形成一导电的通道，可以通过大的电流，使间隙 击穿。如果所加电压超过临界击穿电压（过电压），电子崩电离加强，虽然电子崩还没有发展到阳极附近，但在间隙中部就可能产生许多光电子及子电子崩，它们汇集到主电子崩，加速放电的发展，增加放电通道的电导率，形成由阴极发展的流注（负流注）。当电子崩头部的电场比外加电压在间隙中形成的均匀电场更强时，电子崩附近电场严重畸变，电离剧烈，放电可以自行发展成流注，从而导致间隙击穿。2:试写出单根避雷针的保护范围计算公式。答：单支避雷针 单支避雷针的保护范围如图 8-6所示，在被保护物高度 hx水平面上的 保护半径rx应按下列公式计算：当

7、 hx h 时rx =(h -hx)p =haP当 h ： h 时I =(1.5h 2hx)p弋2式中：rx避雷针在hx水平面上的保护半径，m ;hx 被保护物的高度，m；h 避雷针的高度，m;ha避雷针的有效高度，m；P高度影响系数，hw 30m, P= 1; 30m v h120m时，取其等于 120m。可计算出避雷针在地面上的保护半径：rx =1.5hp。3:对架空线路绝缘子串，如何确定工作电压其所需绝缘子片数？如何确定操作过电压下其所需绝缘子片数？答：在根据杆塔机械载荷选定绝缘子型式之后，需要确定每串绝缘子的片数，以满足下列要求：a. 在工作电压下不发生污闪；b. 雨天时在操作过电压作

8、用下不发生闪络（湿闪）。c. 具有一定的雷电冲击耐压强度，保证一定的线路耐雷水平。确定绝缘子串的片数的具体做法简介如下：（1）按工作电压下所要求的泄漏距离（爬电比距）S决定所需绝缘子片数 n绝缘子串应有足够的沿面爬电比距以防止在工作电压下发生污闪。具体的作法是：按工作电压下所需求的泄漏距离决定所需绝缘子片数，然后按操作过电压及耐雷水平的要求进行验算。爬电比距定义如下：ns cm/kV式中n每串绝缘子的片数入一一每片绝缘子的爬电距离，emoU 线路的额定电压（有效值），kVo对于不同的污秽地区要求一定的爬电比距S,必须满足s_s0，否则污闪事故将比较严重，会造成很大损失。高压电力设备外绝缘污秽等

9、级中把外绝缘按污染程度划分为 i、n、w级，其中 0级相应于无明显污秽地区。各级要求的最小爬电比距值如表 所示。由此可得出根据最高工作线电压确定每串绝缘子的片数为sum 一9-8（2）按内部过电压进行验算绝缘子串除应在长期工作电压下不发生闪络外，还应耐受操作过电压的作用。即绝缘子串的湿闪电压在考虑大气状态等影响因素并保持一定的裕度 后，应大于可能出现的操作过电压。通常取10%的裕度则绝缘于的工频或操作湿闪电压U为式中ko为操作过电压的计算倍数;USh=1.1k0lXgUZZZZZ题2图解：彼得逊等值电路如右图:母线上电压Ub2uZ42u/5 = 200kVz+ z/43：下图所示平原地区110

10、kV单避雷线线路，已知避雷线弧垂fg =2.8m,导线弧垂fc=5.3m,几何耦合系数为0.114，修正后的 电晕下的耦合系数为0.143,杆塔电感16.4 H，雷击杆塔时分流 系数为0.9,线路绝缘子U50%= 700kV，杆塔冲击接地电阻为7欧,建弧率为0.85，保护角为25，击杆率为1/4,试求（1）雷击杆塔时耐雷水平；（2）绕击率及绕击耐雷水平；（3）线路的雷击跳 闸率。（注：雷暴日安Td =40进行计算，即：雷电流幅值概率 吋土 ；百公里线路年落雷次数：N = 0.28 b 4hg。单根避雷线，取b=0代入计算。导线平均高度：fc ；避雷线平均高度：hg二Hg-2fg,雷击杆塔耐雷水平： 3g g 3 ghHc2U 50%h =(i)2 tk)蛙(1tk0)a Jh,绕击率：IgP t -3.9)(20九862.6分）解:hg =Hg题3图 某110kV单避雷线线路杆塔fg =（12.2 1.2 6.1）m-2 2.8=17.6m3 g32c 一3fe =12.2吩3帀Ii雷击杆塔时耐雷水平为：13 416 417 68 7（1-0.143） 0.9 7 （0.143） 0.9（10.114）19.52.68.72.6=63.27kA因为：雷电流幅值概率Igp -88所以：雷电流超过I1和丨2的概率分别为：P1=19%，P2=83%。 雷绕击于导线时的耐雷