高電壓技術(shù)考試試題及答案

《高電壓技術(shù)》綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題1、氣體放電有兩種，分別和 。2、巴申定律的內(nèi)容是。3、對于不均勻電場，電場的極性取決電極的電位符號(hào)；如果兩個(gè)電極的幾何尺寸相同極性取決的電位。4、標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓波形的波前時(shí)間，半峰值時(shí)間。5、污閃的發(fā)展大體可以分為四個(gè)階段，分別、 、 。6、根據(jù)湯遜理論，二次電子來源，而流注理論認(rèn)為二次電子的來源。7、正極性棒板電極與負(fù)極性棒板電極相比較高較低。8、同軸圓筒電場擊穿電壓的最大值出現(xiàn)在r/R= 時(shí)，同軸圓筒電場絕緣設(shè)計(jì)時(shí)，通常取r/R= 。9、提高氣體介質(zhì)電氣強(qiáng)度一般有兩個(gè)措施； 。10、固體介質(zhì)表面的放電分為四個(gè)階段，分別是、 。11、常用的液體介質(zhì)包、 和 。12、固體介質(zhì)的擊穿有三種，分別、 。13、穩(wěn)態(tài)電壓主要分為兩種，分別和 。14、對于同軸圓筒電場，當(dāng)內(nèi)外徑比值時(shí)，其擊穿電壓最高。15對電氣設(shè)備進(jìn)行高電壓試驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓波形。16、絕緣子污閃的形成過程主要可以分為四個(gè)階段，分別、 、 和 。17行波可簡單分為電壓波和電流波其中電壓波的符號(hào)只取決于 的符號(hào)電流波的符號(hào)不僅決于 的符號(hào)，而且也與 有關(guān)。18、當(dāng)空氣氣隙在1～10cm內(nèi)，空氣的擊穿場強(qiáng)約。19、在棒棒電極中，為提高電氣強(qiáng)度，一般在兩個(gè)電極均設(shè)置屏蔽，因。20、電介質(zhì)極化的最基本形式有、 。21、電介質(zhì)的電導(dǎo)分兩種，一般電介質(zhì)的電導(dǎo)。22測量電介質(zhì)吸收比時(shí)取的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)、 測量電介質(zhì)的極化指數(shù)時(shí)取的兩個(gè)時(shí)間、 。二、問答題1、請問湯遜理論和流注理論的本質(zhì)各是什么？2、為什么在極不均勻電場中，大氣濕度越大擊穿場強(qiáng)越高，而在稍不均勻電場和均勻電場中，擊穿場強(qiáng)與大氣濕度關(guān)系很??？3、請問可以采取什么措施提高套管的電暈起始電壓和滑閃放電電壓，并舉例說明具體措施。4、請問如何計(jì)算電場不均勻系數(shù)，并且如何利用不均勻系數(shù)判斷電場是稍不均勻電場還是極不均勻電場。5、請問為什么沿面閃絡(luò)電壓比純空氣氣隙的擊穿電壓低得多？6、請問為什么絕緣子串在工作電壓下不發(fā)生污閃在電力系統(tǒng)外絕緣水平的選擇中起著重要作用？7、請問線路防雷四原則是什么？8、湯遜理論的實(shí)質(zhì)是什么，一般解釋在什么情況下的放電現(xiàn)象？9、當(dāng)大氣的濕度升高后，氣隙的擊穿電壓有什么變化，為什么會(huì)出現(xiàn)這種變化情況？10、為提高氣體介質(zhì)的電氣強(qiáng)度，需要削弱或者抑制電離過程，請舉出3個(gè)削弱或抑制電離過程的措施。11、請問對于發(fā)電廠和變電所的雷電侵入波防護(hù)主要采用什么設(shè)備，對于該設(shè)備有什么要求？12、請利用電場不均勻系數(shù)分析，為什么在相同極間距離情況下，稍不均勻電場比均勻電場的放電電壓要低。三、計(jì)算題1220kV雙避雷線如圖所示，絕緣子串的正極性沖擊放電電壓U50%1410kV，負(fù)極性沖擊放電U50%1560kV7Ω24.5m15.4m，耦合系0.2860.5uH/m0.880.144%0.8。要求分別計(jì)算線路的反擊耐雷水平、繞擊耐雷水平、反擊跳閘率和繞擊跳閘率。1 、已知入射電壓波V由線路（Z=500歐姆）進(jìn)入線路Z=50歐姆，要求計(jì)算折射電壓波、電流波1 3、某變電所的母線上有n條出線，其波阻抗均為Z，如下圖所示。當(dāng)其中一條線路受到雷擊時(shí)，即有一過電壓波u(t)沿該線進(jìn)入變電所，求此時(shí)母線的電壓uA，并說明當(dāng)母線有幾條出線時(shí)，母線電壓最高。b0 4U=75kVa=30kV/usZ=300Ω的半無限長架空線路傳來，波傳播速度v=300m/us，在節(jié)點(diǎn)AFT，該避雷器的放電電壓U=120kV，線路AB長300mBFTb0 U0 A BFT參考答案一、填空題1、自持放電 非自持放電2、當(dāng)氣體成分和電極材料一定時(shí)，氣體氣隙擊穿電壓是氣壓和極間距離乘積的函數(shù)3、曲率半徑較小的不接地的那個(gè)電極4250us 2500us5、積污 受潮 干區(qū)形成 局部電弧的出現(xiàn)和發(fā)展6、正離子撞擊陰極使陰極表面逸出電子空間的光電離7、電暈起始電壓 擊穿電壓8、0.33 0.25～0.49、改善氣隙中的電場分布，使之均勻化設(shè)法削弱或抑制介質(zhì)中的電離過程10、電暈放電 輝光放電 滑閃放電 沿面閃絡(luò)11、變壓器油 電纜油 電容器油12、電擊穿 熱擊穿 電化學(xué)擊穿13、直流電壓 工頻電壓14、0.3315、16、積污形成 積污受潮 干區(qū)形成 電弧的形成與發(fā)展17、線路充電電荷符號(hào)電路充電電荷符號(hào) 電荷運(yùn)動(dòng)方向18、30kV/cm19、電暈放電是從兩個(gè)電極發(fā)生的20、電子式 離子式 偶極子式21、離子電導(dǎo) 電子電導(dǎo) 離子電導(dǎo)22、15s 60s 10min 1min二、問答題電子，逸出電子是維持其體放電的必要條件。光子在這部分強(qiáng)電場區(qū)很容易引發(fā)新的空間光電離，因此二次電子來源于空間的光電離。2、答：認(rèn)為空氣的濕度越大，氣隙的擊穿電壓也會(huì)越高。但是在均勻和稍不均勻電場中，從放電起，整個(gè)氣隙的電場強(qiáng)度都較高，電子的運(yùn)動(dòng)速度較快，水分子不易俘獲電子，因而濕度的影響甚微，可略去不計(jì)。3、答：0減小比電容C絕緣代替純瓷絕緣介質(zhì)。0機(jī)絕緣的出槽口處涂半導(dǎo)體漆。4、答：電場不均勻系數(shù)等于氣隙中最大場強(qiáng)和平均場強(qiáng)之間的比值。通常當(dāng)電場不均勻系數(shù)小于2時(shí)，為稍不均勻電場；電場不均勻系數(shù)大于4就明顯屬于極不均勻電場。5、答：主要原因是原來的均勻電場發(fā)生了畸變，主要由以下因素導(dǎo)致：均勻。移動(dòng)，從而使沿面電壓分布發(fā)生變化。固體介質(zhì)表面電阻不均勻和表面的粗糙不平也會(huì)使沿面電場畸變。6、答：外絕緣水平的選擇中起著重要的作用。7、答：這四道防線分別為防止線路受到雷擊，可以采用架設(shè)避雷針和避雷線的方法防止線路受到雷擊；防止線路受到雷擊后絕緣子發(fā)生閃絡(luò)，可以增加耦合地線、減小桿塔的絕緣電阻；防止絕緣子閃絡(luò)后轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定工頻電弧，可以增加絕緣子片數(shù)、采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式；防止線路中斷供電，可以在線路中裝設(shè)重合閘裝置或者采用環(huán)形供電、雙回路供電。8、答：湯遜理論的實(shí)質(zhì)是：電子碰撞電離是氣體放電的主要原因，二次電子來源于正離子撞擊陰極，使陰極表面逸出電子，逸出電子是維持氣體放電的必要條件。湯遜理論一般用于解釋低氣壓、短氣隙的放電情況。9、答：當(dāng)大氣的濕度升高后，氣體的擊穿電壓會(huì)升高。而對碰撞游離產(chǎn)生消極的作用。10、答：可以采用以下的措施削弱或者抑制電離過程：1）采用高氣壓采用強(qiáng)電負(fù)性氣體采用高真空11、答：對于發(fā)電廠、變電所的雷電侵入波主要采用避雷器進(jìn)行防護(hù)。對其有兩點(diǎn)要求：在一切電壓波形下，它的伏秒特性均在被保護(hù)絕緣的伏秒特性之下；它的伏安特性應(yīng)保證其殘壓均低于被保護(hù)絕緣的沖擊絕緣強(qiáng)度。12、答：三、計(jì)算題計(jì)算反擊耐雷水平tt桿塔高度為h=3.5+2.2+23.4=29.1m桿塔電感L=0.5×29.1=14.5uHttUI1 (Ri

L50%h t ck2.6 2.61410

116kA(0.8870.8814.515.4)(10.286)2.6 2.6由我國雷電流概率曲線查得P1=8.4%計(jì)算繞機(jī)耐雷水平IU 156050% 15.6kA2 100 1002由我國雷電流概率曲線查得P=71.7%2線路的反擊雷擊跳閘率為n=2.8hggP1η=2.8×24.5×(1/6)×8.4%×0.8=0.768次/（100km·40雷暴日）n=2.8hgPaP2η=2.8×24.5×0.144%×71.7%×0.8=0.567次/（100km·40雷暴日）2、解：折射系數(shù)為：

2ZZ21 2

250 50050 ZZ

50500反射系數(shù)為：

Z2Z

500501 2電壓折射波為：uu0.1821018.2kV2 1電流折射波為：iu/Z2 2 2

18.2/500.364kA電壓反射波為：uu0.818108.18kV1 1電流反射波為：iu/Z8.18/5000.0176kA1 1 13、解：首先畫出該題的等值電路由該題的等值電路，可以計(jì)算出u

(t)2u(t) Z/(n1) 2u(t)A ZZ/(n1) n從表達(dá)式可以看出，當(dāng)該變電所只有一條線路的時(shí)電壓最低。4、解：當(dāng)過電壓波從A點(diǎn)向Ｂ點(diǎn)傳播，當(dāng)過電壓波到達(dá)Ｂ點(diǎn)時(shí)，因?yàn)锽點(diǎn)開路，發(fā)生電壓波正的全反射，即B點(diǎn)的電壓為輸入波的兩倍幅值，而且從A點(diǎn)至B點(diǎn)的時(shí)間為1us，從B點(diǎn)反射后，反射波經(jīng)1us回到A點(diǎn)，此時(shí)A點(diǎn)的電壓為入射波和反射波的疊加，因此A點(diǎn)電壓要比入射波的電壓要高。當(dāng)B點(diǎn)電壓達(dá)到120kV時(shí)，F(xiàn)T會(huì)動(dòng)作，下面分析A點(diǎn)電壓和B點(diǎn)電壓之間的變化規(guī)律：（1）當(dāng)t＜1us時(shí) UA=30