高電壓工程第二版答案-林福昌(共6頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上高電壓工程第二版答案1到11章25-1-1答：湯遜理論的核心是：電離的主要因素是空；1-2答：自持放電的條件是式（1-9），物理意義；1-3答：均勻場放電特點：再均勻電場中，氣體間隙；1-4答：由大到小的排列順序為：板板，負極性棒；1-5答：沖擊特點見P23：當沖擊電壓很低時；1-6答：伏秒特性的繪制方法見P24，其意義在于；1-7答：（1）工頻電壓作用下的特點：見P19；1-8答：影1-1答：湯遜理論的核心是：電離的主要因素是空間碰撞電離。正離子碰撞陰極導致的表面電離是自持放電的必要條件。湯遜理論是在氣壓較低，Pd值較小的條件下的放電基礎上建立起來的，因此這一理論可

2、以較好地解釋低氣壓，短間隙中的放電現(xiàn)象，對于高氣壓，長間隙的放電現(xiàn)象無法解釋（四個方面大家可以看課本P9）。流注理論認為：。（P11最下面），該理論適用于高氣壓長間隙的放電現(xiàn)象的解釋。1-2答：自持放電的條件是式（1-9），物理意義為：當一個電子從陰極發(fā)出向陽及運動的過程中，發(fā)生碰撞電離，產生正離子，在正離子到達陽極后，碰撞陰極再次產生電子，只有當產生的電子比上一次多的時候才會形成電子崩，進而出現(xiàn)自持放電現(xiàn)象。因此該式為自持放電的條件。1-3答：均勻場放電特點：再均勻電場中，氣體間隙內的流注一旦形成，放電將達到自持的成都，間隙就被擊穿；極不均勻場放電特點：P13下側。1-4答：由大到小的排列順

3、序為：板板，負極性棒板，棒-棒，正極性棒板。其中板-板之間相當于均勻電場，因此其擊穿電壓最高，其余三個的原因見P20圖1-20以及上面的解析。1-5答：沖擊特點見P23：當沖擊電壓很低時。隨著電壓的升高。隨著電壓繼續(xù)升高。最后。用50%沖擊擊穿電壓或伏秒特性來表示擊穿特性，但是工程上為方便起見，通常用平均伏秒特性或者50伏秒特性來表示氣體間隙的沖擊穿特性。1-6答：伏秒特性的繪制方法見P24，其意義在于（P23最下面）并且通過伏秒特性，可以進一步對保護間隙進行改進設計，從而更好地保護電氣設備的絕緣。1-7答：（1）工頻電壓作用下的特點：見P19P20，包括均勻場，稍不均勻場，極不均勻場的放電特

4、點。（2）雷電沖擊電壓作用下的特點：同1-5題。（3）操作沖擊電壓作用下的特點：P25第二段：研究表明。正極性操作沖擊電壓擊穿電壓較負極性下要低得多。1-8答：影響氣體間隙擊穿的主要因素為氣體間隙中的電場分布，施加電壓的波形，氣體的種類和狀態(tài)等.1-9答：提高間隙擊穿電壓的措施：一,改善電場的分布：二，削弱活抑制電離過程具體內容見P28。1-10答：純空氣間隙形成的電場接近于均勻電場，其擊穿電壓較高。由于沿面電位分布不均勻；固體介質與電極接觸不良，存在小間隙；固體介質表面具有一定的粗糙度等因素，使表面的電場發(fā)生了畸變，因此其擊穿電壓明顯下降，而且，當其表面潮濕污染時，沿面放電電壓會更低。1-1

5、1答：SF6氣體為電負性氣體，容易附著電子形成負離子，不容易被電場加速，電離能力大為下降，因此其起著阻礙放電的作用，所以其具有較高的絕緣強度。高電壓工程（第二章）參考答案1.一般電介質的電導主要是離子電導，而導體的電導依靠自由電子導電，同時電介質中的自由電子數(shù)量很少，自由電子電導通常都非常微弱；并且電介質電導率比導體電導率低很多。介質損耗角正切作為表征介質損耗程度的物理量；溫度、外施電壓頻率及外施電壓的改變都會引起絕緣介質損耗角正切的變化（詳課本P48-49）。異同點：相同點：氣體放電中的湯遜理論、液體電介質的電擊穿理論以及固體電介質的電擊穿理論具有相似之處，都是建立在碰撞電離的基礎之上，三者

6、在擊穿過程都會產生電子崩，當電子崩發(fā)展到足夠強，都會導致電介質的擊穿；三者的擊穿過程都有環(huán)境溫度、電壓作用時間、電場的均勻程度等有密切關系；不同點：在工程中，氣體的擊穿過程通常用流注理論，工程液體電介質用氣泡擊穿理論來解釋，而對于固體則還可以用熱擊穿理論和電化學擊穿理論解釋；一般固體電介質的擊穿場強比液體的擊穿場強高，液體的擊穿場強又比氣體的擊穿場強要高；影響液體電介質擊穿的主要因素（見課本P50課本非常之詳細）固體電介質的電擊穿和熱擊穿的區(qū)別（見課本P53-課本非常之詳細）對于固體電介質和薄層空氣串聯(lián)：由于固體電介質的介電常數(shù)比空氣的介電常數(shù)大，所以根據(jù)各層電介質中的電場強度與介電常數(shù)成反比

7、的關系，可知薄層空氣電介質所承受的場強較大，其更容易擊穿；對于紙和油層串聯(lián)：由于紙的介電常數(shù)比油層的介電常數(shù)大，故根據(jù)各層電介質中的電場強度與介電常數(shù)成反比的關系，可知油層所承受的電場強度較大，其更容易擊穿。2.3.4.5.6. 2014/11/22第3/11頁 第四章根據(jù)書上95頁“二、絕緣電阻和吸收比的測量”這一節(jié)的內容?？梢越獯?、2小題。這一小結的第一段加上第二段的第一句話。這一節(jié)說到吸收比K越大吸收現(xiàn)象越明顯，但后面又說必須R和K兩者結合起來才能具體判定。所以本題建議組織答案如下：答：一般情況下，K值越大表示吸收現(xiàn)象越明顯，當絕緣性能良好時，K值應遠大于1，當絕緣受潮時K值會變小，一

8、般認為當K<1.3時，就可判斷絕緣可能受潮。所以，正常情況下，我們可以認為A的絕緣狀況更好。但是某些特殊的材料，可能K<1.3，但是它的阻值R很高，此時就不能單純的依靠K值得大小來判斷，還需要依靠極化指數(shù)作為另一個判據(jù)。綜上，一般情況下，我們可以認為A的絕緣性能比B好，但是如果是哪些特殊材料，還需另作評價。3.書上沒有，問的度娘：答：被測的絕緣材料是有一定的電容的，如果加交流電壓，就會出現(xiàn)交流的電容電流，這樣就分不清有無泄漏電流及多少了。加直流電壓，不會產生電容電流，測得的就是泄漏電流了，即使它很小，也沒有問題4.書上99頁4.2.2節(jié)小標題答：屏蔽、倒相法、采用角差法測量。5書上

9、97頁4、2節(jié)第5行。答：分布性的絕緣缺陷。6.書上98頁最后一段，和99頁第一段，比較籠統(tǒng)。答：正接法一般應用于實驗室內的測試材料及小設備，實現(xiàn)樣品的對地絕緣。而在實際中，絕大多數(shù)電氣設備的金屬外殼是直接放在接地底座上的，這時就要用反接法。第五章；1.答：在圖5-2中，可以得到串級變壓器輸出電壓；定電流為I2，則裝置的額定實驗容量為3U2I2；2.自耦調壓器:是一種自耦變壓器，通過調節(jié)炭刷在；次側的輸出電壓；移圈式調壓器：通過改變短路線圈與前兩個線圈之間的；電動發(fā)電機組：這種設備通過調節(jié)發(fā)電機的勵磁調節(jié)發(fā)；3.；4.直流耐壓試驗在絕緣預防性試驗中應用比較廣泛，；可以測量泄露電流，因此可以有效

10、的-第五章1.答：在圖5-2中，可以得到串級變壓器輸出電壓為U=3U2該設備輸出的額定電流為I2，則裝置的額定實驗容量為3U2I2。最高一級變壓器T3的額定試驗容量為：U2I2。中間一級變壓器T2的裝置額定容量為2U2I2，這臺變壓器除了直接供應負荷的容量U2I2外，還向T3提供勵磁容量U2I2。同理，第一臺變壓器T1的裝置額定容量為3U2I2。2.自耦調壓器:是一種自耦變壓器，通過調節(jié)炭刷在繞組上的位置就可以調節(jié)二次側的輸出電壓。這種調壓器結構簡單，漏抗小，波形畸變小，功率損耗小，可以獲得比電源電壓稍高的輸出電壓，在小容量試驗中大量采用。由于滑動繞組觸頭與繞組的接觸可能不良，容易引起發(fā)熱、繞

11、組線匝短路等問題，故自耦調壓器的容量不能做得很大，一般不超過20kVA。移圈式調壓器：通過改變短路線圈與前兩個線圈之間的相互位置，便可以達到改變耦合強度和磁通量，從而達到調壓的目的。由于這種調壓器不存在滑動觸頭，所以容量可以做到很大。但由于這種調壓器的主磁通不能完全通過導磁材料形成閉合回路，所以漏抗較大，且隨短路線圈位置的改變而改變，從而使輸出的波形產生不同程度的畸變。對于波形要求不十分嚴格的和容量較大的場合，移圈式調壓器的應用比較廣泛。電動發(fā)電機組：這種設備通過調節(jié)發(fā)電機的勵磁調節(jié)發(fā)電機的輸出電壓，由于不受電網(wǎng)電壓的影響，能得到諧波含量很少的正弦波并實現(xiàn)均勻的電壓調節(jié)。但這種調壓設備價格昂貴

12、，只有在對實驗要求很高的或實驗室才采用這種調壓裝置。3.4.直流耐壓試驗在絕緣預防性試驗中應用比較廣泛，在進行直流耐壓試驗時還可以測量泄露電流，因此可以有效的反映絕緣內部的集中缺陷。主要應用在對直流輸電和用電設備進行耐壓試驗，對于一些容量較大的交流設備，有時受高壓試驗電源容量限制而無法進行直流耐壓試驗時，也常用直流耐壓試驗來代替交流耐壓試驗。5.（1）采用5-12的倍壓整流電路拓撲結構，T的高壓繞組一端接地，另一端最高點位為Um，高壓繞組對低壓繞組的電位差為Um，對繞組的結緣要求低，可以減小體積。（2）倍壓整流電路的輸出直流電壓不隨級數(shù)的增加而增高，在某一級數(shù)存在最大值，可利用5-13式得到對

13、應的級數(shù)，采用適當?shù)募墧?shù)以減小體積。（3）電容的容量越大，輸出紋波越少，根據(jù)實驗要求，采用適當?shù)牟ㄐ钨|量要求，選擇適當?shù)碾娙萜魅萘靠梢詼p小體積。6.7.不能。電容器由并聯(lián)充電轉換為串聯(lián)放電的關鍵是對地雜散電容來不及放電，所以雜散電容不可去掉，有時須增加雜散電容來保證各級球隙順利自動放電。8.在沖擊電壓產生回路中，波尾主要有C1的充電快慢來決定，稱C2和R1為波頭電容和波頭電阻，C1和R2為波尾電容和波尾電阻。根據(jù)5-17式減小R1能夠減小波頭時間，根據(jù)5-20式減小R2能減小半峰值時間。第十章；1.為什么重視工頻電壓升高：P238最下面一段：；主要原因：1）空載線路的電容效應引起；2）不對稱短

14、路引起；3）甩負荷引起；2.解釋電容效應：P239最上面一段；線路首端有串聯(lián)電感：我認為答案是P240最下面一；線路末端有并聯(lián)電感：P241第一段“由于并聯(lián)電抗；3.主要措施（自己總結的）：1）減小線路長度；2；4.鐵磁諧振過電壓的產生：P244-第十章1.為什么重視工頻電壓升高：P238最下面一段：“工頻過電壓的幅值不高.”；主要原因：1）空載線路的電容效應引起；2）不對稱短路引起；3）甩負荷引起。2.解釋電容效應：P239最上面一段；線路首端有串聯(lián)電感：我認為答案是P240最下面一段“電源感抗Xs的存在使線路首端的電壓升高”。線路末端有并聯(lián)電感：P241第一段“由于并聯(lián)電抗器的電感能補償線

15、路的對地電容”。3.主要措施（自己總結的）：1）減小線路長度；2）線路兩端的斷路器需遵循一定的操作順序；3）補償容性電流削弱電容效應，在線路上安裝并聯(lián)電抗器。4.鐵磁諧振過電壓的產生：P24410.2.2節(jié)下面第一段；與線性諧振的不同：P245參照“三.鐵磁諧振的基本特點”。5.原因：P250“三.電磁式電壓互感器飽和引起的諧振過電壓”下面第一段；措施:P25110.3節(jié)上面的（1）（2）（3）（4）。6.電弧接地過電壓的產生原因：P252最上面一段；過電壓的發(fā)展過程：不會。7不會。8.不會。9.P26110.5.3節(jié)下面“（1）采用帶并聯(lián)電阻的斷路器”。10.不會。第十一章1.綜合考慮設備的造價、維護費用和絕緣故障引起的事故損失，合理的確定設備的絕緣水平，從而使電氣設備絕緣故障率或停電事故率降低到在經(jīng)濟上和運行上可以接受的水平，達到安全運行和經(jīng)濟上總體效益最高的目的。3.1慣用法：按作用于絕緣上的最大過電壓和最小絕緣強度的概念來配合的，即