高电压技术试题第一套

1、高电压技术试题第一套填空题（每空1分，共20分）1:处于电场中的绝缘电介质，必然会存在一定的能量损耗，这些由极化、电导等因素引起的损耗称为 ，其主要来源于和两个方面。2:汤逊理论认为： 是气体放电时电流倍增的主要过程，而是维持放电的重要条件。3:电介质的极化强弱可用的大小来表示。它与该介质分子的极性强弱有关，还受到、等因素的影响。4: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。5 :大型高电压试验设备通常包括，和。6:避雷器的残压是指雷电流通过避雷器时在产生的压降。7 :电力系统中过电压的类型主要有： 、和。8:三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期， 而这将加大

2、过电压幅值，因而在超高压系统中多采用二：单项选择题（将所选择的答案号填在括号内，每题2分，共分）1.流注理论未考虑（A. 碰撞游离B. 表面游离C.光游离D.电荷畸变电场2.电晕放电是一种A. 非自持放电现象B. 沿面放电现象3.C.局部放电现象D.污闪现象对电容分压器的低压臂的结构，下列说法不合理的是（A. 低压臂电容的内电感必须很小B. 应该用同轴插头，插入低压臂的屏蔽箱C. 缆输入端应尽可能靠近电容C2的两极D.abc环路线应该比较长4. 介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除（）的干扰。A. 高于试验电源频率B.低于试验电源频率C. 与试验电源同频率D.任何频率5. 以下四种表述中

3、，对波阻抗描述正确的是（）A. 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比B. 对于电源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6. 雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为（A.地面落雷密度 B.击杆率C.雷击跳闸率D.耐雷水平7. 输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）A .成正比B .成反比C.无关D .不确定8. 避雷针保护范围通常是指雷击概率为（）A . 0%的空间范围B .10%的空间范围C. 1%的空间范围D . 0.1%的空间范围9. 中性点经消弧线圈接地通常采用的运行方式是（）A.全补偿B.过补偿C.欠补偿D.不确定的10.断

4、线过电压属于（)A.大气过电压B.操作过电压C.工频过电压D.谐振过电压三.简答题（每题6分，共30)1:为什么棒一板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？2:为什么均匀电场中沿面闪络电压比纯空气间隙的击穿电压要低？3:高压实验室中常用来测量交流高电压的方法的有哪几种？4:波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同 ？5:空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？四：计算题（共30分）1: 一幅值U=1000kV的无限长直角波从一条波阻抗 乙=500 Q的架空线路经一串联电阻R=550Q与一根波阻抗Z2=50Q的电缆线路相连, 如图所示。试求：（1）流入电缆的电压折射波与电流折射波；（2

5、）节点A处的电压反射波与电流反射波。（16分）ARBZ1=500 QZ 仁50 Q题1图2:已知某输电导线上方无避雷线，雷击点与导线的距离为50 m，导线离地面的平均高度是10 m,假设雷电流的幅值l=80kA。试求：（1）导线上的感应雷过电压最大值 Ui ；（2）如果导线上有避雷线，且避雷线接地，则导线上的感应雷过电压是多少？（已知耦合系数 k=0.5,，设避雷线平均高度10.8m）（8分）3 :已知某110kV变电站采用单进线运行，其线路绝缘强度 U5o%=7OOkV，导线波阻抗Z=400Q ,采用氧化锌避雷器，其 5kA下 的残压为Uc=281kV，求该避雷器的最大冲击电流幅值。（6分）

6、试题答案一、填空题1介质损耗 电导损耗 松弛损耗2电子的碰撞电离 阴极表面的电子发射3介电常数温度外加电场的频率4电导电导极化5工频高电压试验设备 直流高电压试验设备冲击发生器 6阀片电阻7大气过电压 操作过电压谐振过电压工频过电压 8单相重合闸二、选择题1. B2.A3.B4.C5.B6.D7.C8.D9.A10.D三、简答题1 :答：（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间， 相对来说缓慢地向板极移动

7、。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷， 从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱， 这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。（3分）（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子 崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离， 而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。 结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于

8、浓度小， 对外电场的影响不大， 而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。（3分）2答：均匀电场中插入固体介质后仍能保持界面与电力线平行，看起来似乎固体介质的插入 完全不影响原来的电场分布。其实不然，此时的沿面闪络电压已比纯空气间隙的击穿电压低得多，这说明原先的均匀电场发生了畸变，原因为：固体介质与电极吻合不紧密，存在气 隙。由于空气的&气比固体介质的 &固低，气隙中场强比平均场强大得多，气体中首先发生 局部放电。放电发生的带电质点，至U达固体介质表面使原均匀电场畸变，变成不均匀电场， 降低了沿面闪络电压。（2分）固体介质表面吸

9、潮而形成水膜。水具有离子电导，离子在 电场中受电场力作用而沿介质表面移动，在电极附近积聚起电荷，使介质表面电压不均匀， 电极附近场强增强。（2分）介质表面电阻分布不均匀，表面粗造，有毛剌或损伤，都会 引起介质表面分布不均匀，使闪络电压降低。（2分）3. 答：通常有两种方法：用球隙或峰值电压表测量交流高压的峰值，（2分）用静电电压表测量交流高压的有效值。（2分）峰值电压表和静电电压表通常与分压器配合使用以扩大仪 表的量程。（2分）4. 答：（1）波阻抗表示同一方向的电压波与电流波的比值，电磁波通过波阻抗为Z的导线时，能量以电能、磁能的方式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。（3分）（2）若导线上前

10、行波与反行波同时存在时，则导线上总电压与总电流的比值不再等于波阻抗；（1分）（3）波阻抗Z的数值只取决于导线单位长度的电感和电容，与线路长度无关；（1分）（4）为了区别不同方向的流动波，波阻抗有正、负号。（1分）5合空载线路是电网中常见的操作。在超高压系统中，合、重合空载长线过电压是选择电网 绝缘水平的决定因素。在合、重合空载长线路的操作中，重合闸过电压往往更严重，因为当线路残余电压与电源电压极性相反时会使振荡过程加剧。考虑到空载长线路的电容效应（3分）。合空载长线过电压可能过到额定电压的3.0倍，而我国超高压电网操作过电压下的绝缘裕度通常均取得较低， 因此常采取以下措施来限制此类过电压：采用

11、带合闸电阻的断路器；降低工频稳态过电压值；消除或削弱线路残余电荷电压；采用专门装置判断，当断路器两端电压最低时选相合闸；利用磁吹避雷器或金属氧化物避雷器作为后备保护。（3分）四：计算题（共30分）1.解：电压入射波 Ug = U 0 = 1000kV根据彼得逊法则，画出等效电路图节点B上的电压为UB2U0订2乙 Z2 R2 100090.91kV500 550 50（2分）节点A上的电压为:Ua2U0（1）（2）2汉1000疋（r+z2）=述乙 R Z2500 550 50进入电缆的电压折射波与电流折射波为U2q 二UB =90.91kV（550 50） =1090.91kV也二独“82kAq “50节点A处的电压反射波与电流反射波为（2 分）（3 分）（3 分）U1f -UA -U1q =10