2025年大学电气工程及其自动化（高电压技术）试题及答案

2025年大学电气工程及其自动化（高电压技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.下列哪种气体不属于电介质中的气体电介质？（）A.空气B.氢气C.氮气D.二氧化碳2.电介质的极化中，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3.以下关于气体间隙放电的说法，错误的是（）A.汤逊理论适用于低气压、短间隙情况B.流注理论适用于高气压、长间隙情况C.汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因D.流注理论认为空间光电离是气体放电的主要原因4.当气体间隙中施加直流电压时，随着电压升高，电流（）A.一直增大B.先增大后减小C.先增大后趋于饱和D.一直减小5.以下哪种措施不能提高气体间隙的击穿电压？（）A.增大电极曲率半径B.提高气体压力C.减小气体间隙长度D.降低气体温度6.雷电冲击电压作用下，气体间隙的击穿电压与（）有关。A.电压幅值B.电压波形C.电压频率D.以上都不对7.以下关于沿面放电的说法，正确的是（）A.沿面放电电压高于气体间隙击穿电压B.沿面放电电压与电极表面状况无关C.沿面放电电压与气体种类无关D.沿面放电电压与气体压力有关8.下列哪种绝缘介质的绝缘电阻最高？（）A.空气B.变压器油C.云母D.陶瓷9.介质损耗因数反映了电介质在交流电压作用下的（）A.能量损耗B.极化程度C.绝缘性能D.以上都不对10.以下关于绝缘老化的说法，错误的是（）A.绝缘老化是一个不可逆的过程B.温度越高，绝缘老化速度越快C.湿度对绝缘老化没有影响D.电场强度过高会加速绝缘老化第II卷二、填空题（总共5题，每题4分，请将答案填在横线上）1.电介质的极化形式主要有电子式极化、离子式极化、______和空间电荷极化四种。2.气体间隙的击穿电压与气体种类、压力、间隙长度、______等因素有关。3.雷电冲击电压的波形参数主要有波头时间、______和波长。4.高压设备的绝缘试验分为______和非破坏性试验两大类。5.介质损耗因数的测量方法主要有______、电桥法和数字式介质损耗因数测试仪法等。三、简答题（总共3题，每题10分）1.简述汤逊理论和流注理论的主要内容及适用范围。2.提高气体间隙击穿电压的方法主要有哪些？3.简述绝缘电阻测量的意义及测量方法。四、分析题（总共2题，每题15分）材料：某高压输电线路采用绝缘子串进行绝缘，已知绝缘子串的片数为n，每片绝缘子的绝缘电阻为R，电容为C。当线路施加电压U时，分析绝缘子串的电压分布情况。1.请分析绝缘子串电压分布不均匀的原因。2.为了改善绝缘子串的电压分布，可采取哪些措施？五、计算题（总共1题，每题20分）已知某气体间隙在直流电压作用下，电流与电压的关系为I=0.01U²（U的单位为kV，I的单位为mA）。当间隙长度为5cm，气体压力为0.一个大气压时，求间隙的击穿电压。（提示：可根据气体间隙击穿的条件进行计算）答案：第I卷1.B2.A3.B4.C5.D6.B7.D8.A9.A10.C第II卷二、填空题1.偶极子极化2.电极形状3.波尾时间4.破坏性试验5.介质损耗因数测试仪法三、简答题1.汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因，适用于低气压、短间隙情况。流注理论认为空间光电离是气体放电的主要原因，适用于高气压长间隙情况。2.增大电极曲率半径、提高气体压力、减小间隙长度、改善电极表面状况、采用高真空或高电气强度气体等。3.测量绝缘电阻可反映绝缘的整体状况，判断绝缘是否受潮、老化等。测量方法有直接测量法和比较测量法等。四、分析题1.绝缘子串电压分布不均匀的原因主要是各片绝缘子的电容和绝缘电阻不同，导致电流分布不均匀，从而引起电压分布不均匀。2.可采取的措施有：采用均压环，改善电场分布；增加绝缘子片数，降低每片绝缘子承受的电压；采用优质绝缘子，提高其绝缘性能等。五、计算题根据气体间隙击穿条件，当电流达到某一临界值时间隙击穿。由I=0.01U²，设击穿电流为I