中国石油大学高电压技术期末复习题

高电压技术第1页共1页《高电压技术》课程综合复习资料一、选择题1、若固体介质被击穿的时间很短，又无明显的温升，可判断是（）。A、电化学击穿B、热击穿C、电击穿D、各类击穿都有2、我国有关标准建议在雷暴日为40的地区，地面落雷密度取（）。A、0.07B、0.09C、0.8D、1.23、静电电压表可以测量交流电压的（）。A、峰值B、有效值C、各次谐波值D、平均值4、随着电压频率的增加，极性介质的介电常数（）。A、增加B、减小C、先增后减D、先减后增5、试品绝缘电阻的测量值获取需加压（）。A、15sB、30sC、45sD、60s6、雷击杆塔引起的线路绝缘闪络称为（）。A、击穿B、反击C、直击D、绕击7、不产生游离作用的形式是（）。A、碰撞B、加热C、光照D、附着8、下列过电压持续时间最长的是（）。A、大气过电压B、工频过电压C、操作过电压D、谐振过电压9、保护旋转电机用的避雷器型号是（）。A、FZ型B、FS型C、FCD型D、FDC型10、与标准大气条件相比，当实际温度下降气压升高时，均匀电场气隙的击穿电压（）。A、不变B、降低C、升高D、取决于湿度的变化11、对夹层极化有明显影响的因素是（）。A、温度B、电压性质C、气压D、频率12、电介质在受潮或受污染后，其相对介电常数将（）。A、变大B、变小C、不变D、不确定13、以下哪种因素与tanδ无关？A.温度B.外加气压C.湿度D.电压的频率14、构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击性主电容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.C1>>C2,R1>>R2B.C1>>C2,R1<<R2C.C1<<C2,R1>>R2D.C1<<C2,R1<<R215、关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是：（）。A．对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±3％范围内B．对直流电压的测量，一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±4％C．测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±8％的纹波幅值D．测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±2％的直流电压平均值。16、我国规定的标准大气条件是（）。A、101.3kPa，20℃，113/mgB、101.3kPa，20℃，103/mgC、50.1kPa，25℃，103/mgD、50.1kPa，25℃，113/mg17、波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R，且R＝Z。入射电压U0到达末端时，波的折反射系数为（）。A、折射系数α＝1，反射系数β＝0B、折射系数α＝－1，反射系数β＝1C、折射系数α＝0，反射系数β＝1D、折射系数α＝1，反射系数β＝－118、电介质的tanδ值（）。A、随温度升高而下降B、随频率增高而增加C、随电压升高而下降D、随湿度增加而增加19、我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（）。A．1.2μsB．1.5PsC．2.6μsD.10μs20、能有效判别设备绝缘中的一些集中性缺陷的试验方法是（）。A、测量tanδB、测量吸收比C、测量泄漏电流D、测量绝缘电阻21、在放电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用哪几种方式？A．避雷线B．并联电容器C.接地装22、空载线路合闸过电压的影响因素有（）。A．合闸相位B．线路损耗C．线路上残压的变化D．单相自动重合闸23、交流峰值电压表的类型有：（）。A电容电流整流测量电压峰值B整流的充电电压测量电压峰值C有源数字式峰值电压表D无源数字式峰值电压表24、电容分压器的低压臂的合理结构是（）。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.电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25、光电测量系统有哪几种调制方式？A.幅度－光强度调制（AM－IM）B.调频－光强度调制（FM－IM）C.数字脉冲调制D.利用光电效应二、判断题1、我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器10kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。2、国际国家标准规定高电压测量误差在±5％以内。3、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β取值范围为－1≤β≤1。4、我国国家标准规定的标准操作冲击波形250/2500μs。5、雷电波的波头范围一般在1us到5us范围内，在我国防雷设计中，通常建议采用2.6us长度的雷电流波头长度。6、在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平主要由最小工作电压来决定。7、对于500kV的高压输电线路，避雷线的保护角一般不大于15°。8、中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数Td范围为15～40。9、降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的有效措施。10、避雷针加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30m。三、填空题1、正极性棒板电极与负极性棒板电极相比较，（）极性棒板电极的击穿电压较高。2、冲击过电压主要分为两种，分别是（）和（）。3、同轴圆筒绝缘设计时，通常取内外径比值为（）。4、绝缘子污闪的形成过程主要可以分为四个阶段，分别为（）、（）、（）和（）。5、固体介质的击穿主要有三种形式，分别为（）、（）和（）。6、电气设备的吸收比是同一试品在（）和（）两个时刻绝缘电阻的比值，一般认为该值大于等于（），便可以认为该设备绝缘状态良好。7、行波可简单分为电压波和电流波，其中电压波的符号只取决于（）的符号，电流波的符号不仅取决于（）的符号，而且也与（）有关。8、变电所直击雷设计的主要内容是（）。9、对于变电所进线段保护主要有两个作用，分别是（）和（）。10、在进行旋转电机防雷中，若发电机绕组中性点接地，应将侵入波陡度限制在（）以下，若中性点不接地，应将侵入波陡度限制在（）以下。四、简答题1、常见的电离形式有哪些？2、阐述去游离的三种形式。3、简述汤逊理论和流注理论的区别以及各自的适应范围。4、简述电晕放电的危害。5、什么是击穿？6、什么是沿面放电？7、简述行波的四个基本方程及含义。8、什么是地面落雷密度？9、给定避雷针1和避雷针2，请简述如何确定这两支不等高避雷针的联合保护范围？避雷针2避雷针1避雷针2避雷针110、总结进行各种检查性/预防性试验时应注意的事项。11、什么是“容升”现象？12、什么是雷击跳闸率？13、什么是电晕？14、什么是极性效应？15、简述介电常数与温度、频率关系。16、请问提高油的品质的方法有哪些？17、汤逊理论与流注理论在解释气体放电方面有什么区别？18、请解释为什么液体介质的击穿又被叫做被掩盖的气体放电。19、简述氧化锌避雷器对比阀型避雷器优点。20、什么是电弧放电？五、综合题1、请说明极性效应。2、请根据本题图片说明磁吹阀式避雷器的工作过程，同时说明为什么要在避雷器内安装辅助间隙？3、校验图中所示杆塔结构是否能够保证双回路导线系统L1、L2、L3、L4、L5、L6都能受到避雷线G的有效保护？（图中高度、长度单位为m）4、如图所示一幅值U0=75kV，波前陡度a0=30kV/us的斜角平顶波从一条波阻抗Z=300Ω的半无限长架空线路传来，波传播速度v=300m/us，在节点A处接有一管式避雷器FT，该避雷器的放电电压Ub=120kV，线路AB长300m，线路末端B点开路，求FT动作时，B点电压值为多少。5、设某500kV变电站有3条220kV出线，各条线路均装设自动重合闸装置。其中一条线路断路器在发生永久性故障跳闸后0.6s重合闸失败，经过1.5s后永久切除该条线路。求此操作过程中变电所母线上所承受的最大瞬时过电压值是多少？

综合复习资料参考答案一、选择题题号12345678910答案CABBDBDDCC题号11121314151617181920答案DABBAAADCC题号2122232425答案ABABCDABCACDABCD二、判断题题号12345678910答案×√√√√×√√√×三、填空题1、答案：负2、答案：雷电冲击过电压、操作冲击过电压3、答案：0.25～0.44、答案：积污形成、积污受潮、干区形成、电弧的形成与发展5、答案：电击穿、热击穿、电化学击穿6、答案：15s、60s、1.37、答案：线路充电电荷符号、电路充电电荷符号、电荷运动方向8、答案：确定避雷针（线）与被保护设备之间的间距9、答案：减小侵入波的陡度、降低流过避雷器的冲击电流的幅值10、答案：5kV/us、2kV/us四、简答题1、答：①光电离，②撞击电离，③热电离，④表面电离：热电子发射、强场发射（冷发射）、正离子撞击阴极表面、光电子发射。2、答：1)带电粒子在电场的驱动下作定向运动，在到达电极时，消失于电极上而形成外电路中的电流；2)带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间；3)带电粒子的复合。气体中带异号电荷的粒子相遇时，可能发生电荷的传递与中和，这种现象称为复合，是与电离相反的一种过程。3、答：相同点：两者产生和发展都需要碰撞电离和电子崩。相异点：汤逊理论主要考虑了电子的碰撞电离和正离子撞击阴极表面的电离；流柱理论主要考虑了电子的碰撞电离、空间电荷对电场畸变的影响和空间光电离。应用条件：汤逊理论：低气压、小距离，比较均匀的电场；流注理论：高气压、远距离，不均匀的电场。4、答：1)电晕会产生高频脉冲电流，其中还包含着许多高次谐波，这会造成对无线电的干扰；2)电晕产生的化学反应产物有强烈的氧化和腐蚀作用，所以，电晕是促使有机绝缘老化的重要因素；3)电晕还可能产生超过环保标准的噪声。对人们会造成生理、心理的影响；4)电晕放电，会有能量损耗。5、答案：当气体中的电场强度达到一定数值后，气体中电流剧增，在气体间隙中形成一条导电性很强的通道，气体失去了绝缘能力，气体这种由绝缘状态变为良导电状态的过程，称为击穿。6、答案：如输电线路的针式或悬式绝缘子、隔离开光的支柱绝缘子、变压器套管等，当导线电位超过一定限制时，常在固体介质和空气的分界面上出现沿着固体介质表面的气体放电现象称为沿面放电。7、答：此房产表示导线上任何一点电压、电流为前行波加反行波；前行电压波与前行电流波比值为波阻抗，反行电压波与反行电流波比值为波阻抗的相反数。8、答案：每一雷暴日每平方千米地面遭受雷击的次数，以γ表示。9、答案：两针外侧的保护范围仍分别按单针求出，两针之间先做出高针的保护范围，然后由低针1的顶点做水平线与避雷针2的保护范围交于点3，点3即为一假想的等高避雷针的顶点，再求出等高避雷针1和3的联合保护范围即可。10、答：测定绝缘电阻要注意:对表面泄漏电流的屏蔽测定泄漏电流需要注意：1）表面泄漏电流的屏蔽；2）微安表是精密的仪器需要注意保护。测定tgδ需要注意：1）电磁场干扰的屏蔽；2）正接线和反接线的选用；3）温度对测量结果的影响；4）测量结果受电压变化的影响；5）对大试品不敏感；6）表面泄漏电流的影响。11、答案：容性负荷电流经变压器的漏抗产生压升，使变压器高压侧的输出电压比按空载变比所预期的值还高，即所谓“容升”现象。12、答案：每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数称为“雷击跳闸串”，这是衡量线路防雷性能的综合指标。13、答案：伴随着游离而存在的复合和反激励，发出大量的光辐射，使在黑暗中可以看到在该电极附近空间发出蓝色的晕光。14、答案：无论是长气隙还是短气隙，击穿的发展过程都随着电压极性的不同而有所不同，即存在极性效应。15、答：1)低温时，分子间黏附力强，转向较难，转向极化对介电常数的贡献较小，随温度升高，分子间黏附力下降，转向极化对介电常数贡献较大，介电常数随之增大，当温度进一步升高时，分子的热运动加强，对极性分子的定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向的完成，介电常数反而趋向较小。2)当频率相当低时，偶极分子来得及跟随交变电场转向，介电常数较大，接近于直流电压下测得的介电常数，当频率上升，超过临界值时，极性分子的转向已跟不上电场的变化，介电常数开始减小，随着频率的继续上升由电子位移极化所引起的介电常数极性。16、答案：提高油的品质的方法有：（1）过滤：在油中先加入白土、硅胶等吸附剂后用滤油机滤纸阻隔油中纤维等固体杂物，吸收部分水分等液体杂质；（2）防潮：绝缘及夹件、绕组等浸油前必须烘干，必要时采用真空干燥法去除水分，在油箱呼吸器的空气入口处放干燥剂，以防潮气进入；（3）怯气：对较高电压等级的设备常采用真空注油法，除去水分和气体。17、答案：汤逊理论与流注理论的区别是，二次电子的来源不同，流注理论认为二次电子来源于空间光电离。18、答案：在短时交流电压，特别是在脉冲电压作用下，可以认为绝缘液体的击穿是由电子碰撞电离造成的。由于液体介质内部存在某些空穴，即气泡，这些气泡内部首先放电电离，从而使它的电导率增加，电场分布发生畸变，当电场畸变达到一定程度时，如果继续增加外施电压，绝缘液体将发生直接电离或者分级电离，由电子崩形成的预放电通道中，由于电和热的双重作用从而使液体介质击穿，因此可以认为液体介质的击穿是被掩盖的气体放电。19、答：1)结构简化、体积小、耐污性能好；2）保护性能优越：有很好的非线性伏安特性，可以进一步降低被保护设备的绝缘水平；没有保护间隙，有良好的陡波特性，适合于伏秒特性平坦的SF6组合电器和气体绝缘变电站的保护；3）无续流、无需吸收续流能量，动作负载轻、能重复动作实施保护；4）通流容量大，能制成重载避雷器。20、答案：若放电回路阻抗较小，电源容量又大，气体间隙一旦放电电流极大，放电间隙温度极高，放电通道发出耀眼的光亮，这种放电形式称为电弧放电。五、综合题1、答：1)当棒极为正时，电子崩从棒极开始发展（因为此处的电场强度较高），电子迅速进入阳极（棒极），离子运动速度慢，棒极前方的空间中留下了正离子，使电场发生了畸变，使接近棒极的电场减弱、前方电场增强，因此，正极性时放电产生困难但发展比较容易，击穿电压较低。2)当棒极为负时，电子崩仍然从棒极（因为此处的电场强度较高），电子向阳极（板极扩散），离子相对运动速度较慢，畸变了电场，使接近棒极的电场增强，前方电场减弱，因此，负极性时放电产生容易但发展比较困难，击穿电压较高。3)正极性时放电产生困难但发展比较容易，击穿电压较低。负极性时放电产生容易但发展比较困难，击穿电压较高。对于极不均匀电场在加交流电压在缓慢升高电压的情况下，击穿通常发生在间隙为正极性时。2、答案：当母线出现过电压时，主放电气隙1和辅助放电气隙2同时击穿，同时非线性阀片流过很大的电流，因为阀片是非线性电阻，当流过很大电流时，电阻值很小，因此母线残压较低，当冲击电流消失，在放电气隙中产生工频续流，由于电压较低，辅助间隙重新恢复绝缘状态，在线圈3中流过电流，同时产生磁场施加在主放电间隙上面，放电间隙中的电弧受到电场力的作用被拉长，最终熄灭，从而整个放电过程完成。安装辅助间隙与线圈相并联，目的是降低线圈两端的电压，如果不增加辅助放电间隙时，在线圈上会产生很高的过电压，从而增大残压，对母线造成影响。3、答案：避雷线的高度为：h=6.5+6.0+7.0+20.5=40m（1）L1和L2hx=20.5+7.0+6.0=33.5m保护半径为0.47×（40-33.5）×0.87=2.66m＜4.5m所以线路L1和L2