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高电压技术复习题及答案
一、选择题
(1) 流注理论未考虑 B 的现象。
A．碰撞游离　　B．表面游离　　C．光游离　　D．电荷畸变电场

(2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。
A．碰撞游离　　B．表面游离　　C．热游离　　D．光游离

(3) 电晕放电是一种 A 。
A．自持放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．均匀场中放电

(4)  气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C 。
A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离

(5)  以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ D 。
A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨

(6)  SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是__ D _。
A．无色无味性　　B．不燃性　　C．无腐蚀性　　D．电负性

(7) 冲击系数是____B__放电电压与静态放电电压之比。
A．25%　　B．50%　　C．75%　　　D．100%

(8) 在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面__ A___有很大关系
A．粗糙度　 B．面积　　C．电场分布　　D．形状

(9) 雷电流具有冲击波形的特点：___C__。
A．缓慢上升，平缓下降　 B．缓慢上升，快速下降　　　　
C．迅速上升，平缓下降　　D．迅速上升，快速下降

(10) 在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压___A__。
A. 小 B．大 C．相等 D．不确定

(11)下面的选项中，非破坏性试验包括_ ADEG__，破坏性实验包括__BCFH__。
A. 绝缘电阻试验 B.交流耐压试验 C.直流耐压试验
D.局部放电试验 E.绝缘油的气相色谱分析 F.操作冲击耐压试验 G.介质损耗角正切试验 H.雷电冲击耐压试验

(12) 用铜球间隙测量高电压，需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度？ ABCD
A 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5 B 结构和使用条件必须符合IEC的规定
C 需进行气压和温度的校正 D 应去除灰尘和纤维的影响

(13) 交流峰值电压表的类型有： ABC 。
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

(14) 关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是： A 。
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。

(15) 构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容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_ B_ 。
A．C1＞＞C2、R1＞＞R2　　　　B．C1＞＞C2、R1＜＜R2
C．C1＜＜C2、R1＞＞R2　　　　D．C1＜＜C2、R1＜＜R2

(18) 电容分压器的低压臂的合理结构是__ACD__。
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

(19).光电测量系统有哪几种调制方式： ABCD 。
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

(20) 波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是___B___。
A. 电流为0，电压增大一倍
B．电压为0，电流增大一倍
C．电流不变，电压增大一倍
D．电压不变，电流增大一倍

(21) 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是__C__。
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

(22) 减少绝缘介质的介电常数可以__ B___电缆中电磁波的传播速度。
A．降低 B．提高 C．不改变 D．不一定
(23) 根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是__A _。
A．12kA B．16kA C．80kA D.120kA

(24) 避雷器到变压器的最大允许距离___A__。
A. 随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大
B．随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大
C．随来波陡度增大而增大
D．随来波幅值增大而增大

(25)  对于500kV线路，一半悬挂的瓷绝缘子片数为___C___。
A．24 B．26 C．28 D.30

(26)    接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地。保护接地的电阻值对高压设备约为____B__。
A．0.5～5 B．1～10 C．10～100 D小于1

(27)  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？ AB 。
    A．   避雷线 B．并联电容器 C. 接地装

(28)   空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为___C___。
A．1.5 B．2 C．3 D.4

(29)  在110kV～220kV系统中，为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为___C__。
A．4.0倍 B．3.5倍 C．3.0倍 D2.75倍

(30)   空载线路合闸过电压的影响因素有____ABCD_ _。
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

(31)    以下属于操作过电压的是___ B___。
A．工频电压升 B．电弧接地过电压
C．变电所侵入波过电压 D．铁磁谐振过电压

二、填空题
(1) 气体放电的主要形式： 辉光放电 、 火花放电 、 电弧放电 、 电晕放电 、 刷状放电
(2) 根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在   极小   值。
(3)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高    。
(4)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 改善(电极附近)电场分布。
(5)沿面放电就是沿着  固体介质 表面气体中发生的放电。
(6)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越_ 提高_ 。
(7)常规的防污闪措施有： 增加爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料
(8).交流高电压试验设备主要是指___高电压试验变压器 __。
(9)传输线路的波阻抗与 单位长度电感 和电容 有关，与 线路长度 无关。
(10)在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会__提高一倍
3) 波传输时，发生衰减的主要原因是 导线电阻和线路对地电导 、大地电阻和地中电流等值深度的影响 、冲击电晕的影响 。
(11)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___。
(12)落雷密度是指__每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数____。
(13)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。
(14) 埋入地中的金属接地体称为接地装置，其作用是_ 降低接地电阻 。
(15)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 。
(16)对于500kV的高压输电线路，避雷线的保护角 一般不大于___15° 。
(17)输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用___耐雷水平和雷击跳闸率两个指标来衡量 。
(18) GIS的绝缘水平主要取决于__雷电冲击水平__。
(19)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。
(20) 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_ 15___m
(21)我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器__ 5___kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。
(22)在中性点非直接接地系统中，主要的操作过电压是__弧光接地过电压 。
(23)对于220kV及以下系统，通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的__3～4__倍的操作过电压。
(24) 三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期，而这将加大过电压幅值，因而在超高压系统中多采用_ _单相重合闸____。
(25) 要想避免切空线过电压，最根本的措施就是要__改进断路器的灭弧性能_。
(26) 目前切空变过电压的主要限制措施是采用___采用阀型避雷器__。
(27)工频耐受电压的确定，通常是通过 比较雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受电压   的等值工频耐受电压来完成的。
(28)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_最大工作电压__来决定
三：名词解析：
1、气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
2、沿面闪络：若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。
3、气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
4、沿面闪络：若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。
5、辉光放电：当气体电压较低，放电回路电源功率较小，外施电压增到一定值时，气体间隙突然放电并使整个间隙发亮，这种放电形式称为辉光放电。
6、火花放电：放电间隙反复击穿时，在气体间隙中形成贯通两极的断断续续的不稳定的明亮细线状火花，这种放电形式称为火花放电。
7、电弧放电：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。
8、电晕放电：若构成气体间隙的电极曲率半径很小，或电极间距离很大，当电压升到一定数值时，将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层，这时用仪表可观测到放电电流。随着电压的增高，晕光层逐渐扩大，放电电流也增大，这种放电形式称为电晕放电。
9、刷状放电：在电晕放电的条件，电压升的更高，则在电晕电极上伸出许多类似刷状的放电火花，放电电流虽比电晕电流大的多，但电流仍局限在电极附近的区域内，没有贯穿两极，间隙也能承受电压的作用，这种放电形式称为刷状放电。
10、游离过程吸收能量产生电子等带电质点，不利于绝缘；复合过程放出能量，使带电质点减少消失，有利于绝缘。两种过程在气体中同时存在，条件不同，强弱程度不同。游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。
11、非自持放电：需要依靠外界游离因素支持的放电称为非自持放电。
12、自持放电：即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。
四、简答题： 1.试分析波阻抗的物理意义极其与电阻的不同。
答：波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u’/I’。和电阻一样，与电源频率或波形无关，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一个比例常数，完全没有长度的古、概念，线路长度的大小并不影响波阻抗Z的数值；而一条长线的电阻是与线路长度成正比的；（2）波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉；而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散失掉了。

2.在何种情况下应使用串联电感降低入侵波的陡度？在何种情况下应使用并联电容？试举例说明。
答：电压入射波不是无限长直角波，而是波长很短的矩形波，应使用串联电感，不但能拉平波前和波尾，而且还能在一定程度上降低其峰值。如冲击截波。在无限长直角波的情况下应使用并联电容，此时电容充满电后相当于开路。如电容式电压互感器。

3.试述冲击电晕对防雷保护的有利和不利方面。
 答：有利：(1)偶合系数增大；(2)引起的衰减，导线波阻抗减小；(3)波速减小。

4．试分析在冲击电压作用下，发电机绕组内部波过程和变压器绕组内部波过程的不同点。
答：发电机绕组内部波过程与输电线行波运动过程相同，由一系列行波变压器绕组内部波过程是一系列振荡驻波。

5.试述雷电流幅值的定义。
答：雷电流幅值是表示强度的指标，也是产生雷电过电压的根源，是最重要的雷电参数。

6.试分析管型避雷器与保护间歇的异同点。
答：相同点：二者采用的火花间隙亦属极不均匀电场，其伏秒特性很陡，难以与被保护绝缘的伏秒特性取得良好的配合。会产生大幅值截波，对变压器类设备的绝缘很不利。不同点：保护间隙没有专门的灭弧装置，因而其灭弧能力很有限的。而管型避雷器虽然有较强能力的保护间隙，但所能灭弧的续有一定的上下限。

7.某电厂的原油罐，直径10m，高出地面10m，用独立避雷针保护，针距罐壁至少5m，试设计避雷针的高度。
解：hx≥h/2,即有P=1。由rx=(h- hx)P 解得h=15,若hx≤h/2,解的h与假设不一致。即h=15m

8.试从物理概念上解释避雷针对降低导线上感应过电压的作用。
答：避雷针理解为“导闪针”或“引雷针”。它是通过使雷击向自身来发挥其保护作用。由于避雷针一般高于被保护对象，它们的切面先导往往开始得最早，发展得最快，从而最先影响下行先导的发展方向使之击向避雷针，并顺利进入地下，从而使处于它们周围的较低物体受到屏蔽保护，免遭雷击。

9.试分析雷击杆塔的影响耐雷水平的各种因素的作用，工厂中常采用哪些措施来提高耐雷水平？
答：作用：(1)线路绝缘，提高线路绝缘即提高绝缘子串的50%冲击闪络电压。(2)杆塔接地电阻Ri,降低杆塔接地电阻Ri，提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。(3)偶合地线，具有一定的分流作用和增大导地线之间的偶合系数，因而提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。 措施：(1)提高线路绝缘；(2)降低杆塔接地电阻；(3)增大偶合系数。

10.雷电放电可分为哪几个主要阶段？
答：(1)先导放电阶段；(2)主放电阶段；(3)箭状连续多次放电。

11.为什么绕击时的耐雷水平远低于雷击杆塔的耐雷水平？
答：因为绕击时雷闪过避雷线而直接击中了导线产生的影响较大，而在雷击杆塔时，由于杆塔一般不高，其接地电阻较小。

12.雷电的破坏性是由哪几种效应造成的？各种效应与雷电的哪些参数相关？
答：雷电的破坏性是由电磁效应，机械效应，热效应等多种效应造成。电磁效应与雷电流幅值，雷电流的计算波形。机械效应与雷电流的计算波形，雷电流的波前时间，陡度及波长。

13.试述电力系统产生短时过电压的原因极其采用的主要限制措施。
原因：电力系统内部储存的磁能量发生交换和振荡。措施：(1)装置联合闸电阻(2)同电位合闸(3)利用避雷器来保护

14.为什么在超高压电网中很重视工频电压升高？引起工频电压升高的主要原因有哪些？
答：(1)工频电压升高大都在空载或超载条件下发生，它们有可以同时出现相互叠加。(2)工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的重要依据。(3)由于工频电压升高是不衰减或衰减现象持续的时间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大的影响。 措施：(1)采用并联电抗器来补偿线路的电容电流以削弱电容效应。(2)在330-500kv超高压电压中，应采用并联电抗器或静止补偿装置。

15.切除空载线路和切除空载变压器为什么会产生过电压？断路器中电弧的重燃对两种过电压有什么影响？
答：切除空载线路和切除空载变压器是由于电力系统内部储存的电磁能量发生互换和振荡产生过电压，影响：(1)中性点非有效接地电网的中性点电位有可能发生位移。(2)重放次数对这种过电压的最大值有次侧生的影响。(3)当母线同时接有几条出线，只切除其中的一条，这种过电压较小。(4)断路器外侧有电磁式电压电感器将使线路上的剩余电荷有了附加的泄放路径。

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