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1、1 高电压工程专科复习题-学生 一、填空题 1、所谓“过电压”是指电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位差升高 。2、电力系统在发生雷击或进行操作时输电线路的都可能产生以 行波的过电压波该波过程的本质是能量沿着导线传播 的过程即在导线周围逐步建立起电场和磁场 的过程也就是在导线周围空间 储存电磁能 的过程。 3、波阻抗Z是电压波与电流波之间 的比例常数它反映了波在传播过程中遵循储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量一定相等 的规律所以Z是一个非常重要 的参数。 4、电压波的符号取决于它的 极性 而与电荷的 运动方向无关。 5、过电压波在线路开路末端处的电压 加倍 电流变零 这种
2、电压 加倍升高对线路的绝缘是很危险的。 6、过电压波在线路末端短路 接地处的电流加倍电压变零该现象表明这时的全部能量都转化为 磁场能量 储存起来。7、在波过程的分析中可将入射波和波阻抗为Z的线路用一个 集中参数的等值电路来代替其中电源电势等于电压入射波的两倍该电源内阻等于线路波阻抗Z 。这就是应用广泛的彼得逊 法则。 8、彼得逊法则只适用于入射波必须是一条分布参数线路传播过来 。其次只适用于节点A之后的任何一条线路末端产生的反射尚未回到A点之前 的情况。9、电力系统绝缘配合的根本任务是 正确处理过电压和绝缘这一矛盾 。以达到任务安全经济供电 的目的。 10、变压器绕组中的波过程是以一系列振荡形
3、式的驻波的方法来探讨的 。分析其过电压可能达到的 幅值和波形是设计变压器 绝缘结构的基础 。 11、旋转电机绕组中的波过程与 输电线路相似该过程因大量折、反射而变得极其复杂在工程分析中常采用 取平均值的方法的宏观处理方法分析之。 12、雷电放电是一种 超长气隙的火花放电。“云地”间的线状雷的放电经过 先导电后放电回击 等阶段完成的。13、雷击于低接地电阻30的物体时所流过雷击点的电流为雷电流它的幅值I用来表示即雷电的强度指标。 14、在防雷计算中可按不同的要求采取双指数法、斜角法、斜角平顶法、半余弦法 等不同的计算波形。15、现代电力系统中实际采用的防雷保护装置有避雷针、避雷线、保护间隙、各种
4、避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器、消弧线圈、自动重合闸等等 。 16、避雷器被 雷电过电压 击穿在工作电压的作用下将有一工频电流继续流过已经电离化了的击穿通道 这一电流称为工频续流。17、为限制进入变电所的雷电过电压波的波前陡度和阀式避雷器动作后的续流应取接近变电所2km线路段 作为进线保护段。进线保护段内避雷线的保护角不宜超过20最小应超过15 杆塔的 接地 2 电阻 应降低以提高进线保护段的耐雷水平 。 18、旋转电机的防雷保护 要求高难度大 要全面考虑线阻的绝缘匝间绝缘和中性点绝缘的保护 要求。19、电介质按物理状态分气体绝缘、固体绝缘、液体绝缘、组合绝缘。20、电介质按化学结构分有机
5、绝缘、无机绝缘。21、电介质按耐热等级分O、A、E、B、F、H、C七级绝缘。22、电介质按所属设备分电容器、电缆、互感器、短路器、变压器、电机绝缘。23、电介质基本性能包括介电性能极化、损耗、绝缘、绝缘强度。24、电介质的损耗性能用损耗介质损失角正切值表征。电介质的绝缘电阻性能用电阻率表征。介质的绝缘强度性能用击穿场强表征。25、带电离子的产生主要有碰撞电离、光电离、热电离、表面电离等方式。26、气体放电想象包括 击穿 和 闪络两种现象?27、固体绝缘丧失绝缘功能有两种可能分别是固体介质本身的击穿和沿着固体介质表面发生闪络。 28、常见的气体放电主要包括 辉光放电 、火花放电 、 电弧放电 、
6、 电晕放电 、 刷状放电。29、按绝缘缺陷存在的形态而言绝缘缺陷可分为集中性缺陷、分散性缺陷两大类。30、绝缘老化的因素主要有电介质的热老化、电介质的电老化、其他影响因素等因素。 31、局部放电检测分可分为电气检测和非电检测。32、与非破坏性试验相比绝缘的高电压试验具有直观、可信度高、要求严格等特点。33、高压试验变压器按照高压套管的数量可将试验变压器分为单套管式、双套管式两类。34、工频高压试验的常用的调压供电装置有自耦变压器、感应调压器、移卷调压器、电动-发电机组。35、高压试验室中通常采用将工频高电压经高压整流器而变换成直流高压利用倍压整流原理制成的直流高压串级装置来产生更高的直流试验电
7、压。36、220kv及以下的高压电气设备所用的标准操作冲击电压波及其产生方法可分为非周期性双指数冲击长波、衰减振荡波两大类。37、交流峰值电压表按工作原理可分利用整流电容电流来测量交流高压、利用电容器充电电压来测量交流高压两类。38、确定球隙或其他自恢复绝缘的50冲击放电电压的方法有多级法、升降法等方法。 39、高压分压器按照用途分可以分为交流高压分压器 、直流高压分压器、冲击高压分压器。40、高压分压器按照分压元件可以分为电阻分压器、电容分压器、阻容分压器。二、单选题 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。
8、 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 。3 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是 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。 A25 B50 C75 D1008、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
9、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、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。12、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C
10、2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_。 AC1C2、R1R2 BC1C2、R1R2 CC1C2、R1R2 DC1C2、R1R213、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压不变电流增大一倍 14、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15、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。 三、多选题1、下面的选项中非
11、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2、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 3、交流峰值电压表的类型有ABCA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 4 C有源数字式峰值电压表 D 无源数字式峰值电压表4、电容分压器的低压臂的合理
12、结构是_ACD_。A低压臂电容的内电感必须很小 B 应该用?岵逋凡迦氲脱贡鄣钠帘蜗?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5、光电测量系统有哪几种调制方式 ABCD A 幅度光强度调制AMIM B调频光强度调制FMIM C 数字脉冲调制 D 利用光电效应 四、判断题1、电气设备绝缘预防性试验主要是对各种电气设备的绝缘定期进行检查和监督以便及早发现绝缘缺陷及时更换或修复防患于未然。 2、集中性缺陷指的是如绝缘子瓷体内的裂缝发电机定子绝缘因挤压磨损而出现的局部破损电缆绝缘层内存在的气泡等。 3、绝缘的老化指电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化致
13、使其电气、机械及其他性能逐渐劣化。 4、吸收比用来检测绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。 5、吸收比指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。 6、绝缘电阻:在绝缘上施加一直流电压U时此电压与出现的电流I之比通常绝缘电阻都是指稳态电阻。 7、测量tg值是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。 8、西林电桥只允许反接线的情况。 9、测定电气设备在不同电压下的局部放电强度和发展趋势就能判断绝缘内是否存在局部缺陷以及介质老化的速度和目前的状态。 10、局部放电的测量是确定产品质量和进行绝缘预防性试验的重要项目之一。 11、与非破坏性试验相比绝缘的高电压试验具有直观、
14、可信度高、要求严格等特点但因它具有破坏性的性质所以一般都放在非破坏性试验项目合格通过之后进行。 12、球隙测压器是唯一能直接测量高达数兆伏的各类高电压峰值的测量装置。 13、当被测电压很高时无法直接测量电压此时要采用高压分压器来分出一小部分电压然后利用静电电压表、峰值电压表、高压脉冲示波器等测量仪器进行测量。 14、国际国家标准规定高电压测量误差在5以内。 15、一般来讲都将绝缘的高电压试验放在非破坏性试验项目合格通过之后进行。以避免或减少不必要的损失。 16、波速与导线周围的媒质的性质有关而与导线半径、对地高度、铅包半径等集合尺寸无关。 17、线路末端短路接地时结果是使线路末端开路的电流增大
15、为电流入射波的两倍。18、线路末端对地跨接一阻值RZ1的电阻时行波到达线路末端点时完全不发生反射。 19、雷电放电产生的雷电流会引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应。520、雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一。 五、名词解释 1、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。2、电介质中的电导在电场的作用下由带电质点电子、正负离子沿电场方向移动造成的导电现象。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
16、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。 六、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Zu/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
17、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。4、试从物理概念上解释避雷针对降低导线上
18、感应过电压的作用。 6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?叵麓佣勾谒侵芪慕系臀锾迨艿狡帘伪；庠饫谆鳌?5、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
19、缘2降低杆塔接地电阻3增大偶合系数。6、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。7、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。 8、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。答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9、为什么在超高压电网中很重视工频电压升高引
20、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。10、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
21、。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。 7 11、什么是电介质它的作用是什么答电介质是指通常条件下导电性能极差的物质云母、变压器油等都是电介质。电介质中正负电荷束缚得很紧内部可自由移动的电荷极少因此导电性能差。作用是将电位不同的导体分隔开来以保持不同的电位并阻止电流向不需要的地方流动。12、绝缘介质的导电与金属的导电有何不同答1带电质点不同电介质为带电离子固有离子杂质离子金属为自由电子。2数量级不同电介质的电导率小泄漏电流小金属电导的电流很大。3电导电流受影响
22、因素不同电介质中由离子数目决定对所含杂质、温度很敏感金属中主要由外加电压决定杂质、温度不是主要因素。 13、绝缘预防性试验的主要目的是什么答当绝缘内部出现缺陷后就会在设备的电气特性上反映出来通过测量这些特性的变化发现隐藏的缺陷然后采取措施消除隐患。14、电介质的电老化引起的损坏的原因有哪些答1放电产生的电电粒子不断撞击绝缘引起破坏。2放电能量有一部分转变为热能热量无法散出使绝缘温度升高产生裂解。3局部放电区强烈的离子复合产生高能辐射线引起材料分解。4气隙中含有的氧和氮在放电条件下可产生强氧化剂和腐蚀剂臭氧和硝酸使材料发生化学变化。 15、泄露电流测量的特点有哪些答1加在试品上的直流高压比兆欧表
23、的工作电压高得多能发现兆欧表所不能发现的某些缺陷。如:分别在20kv和40kv电压下测量额定电压为35kv及以上变压器的泄露电流值能相当灵敏的发现瓷套开裂、绝缘纸桶沿面炭化、变压器油劣化及内部受潮等缺陷。2由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的所以可以在升压过程 中监视泄露电流的增长动向。 16、tg有什么意义答能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部性缺陷。由tg随电压而变化的曲线可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。但不能灵敏的反映大容量发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷这时应尽可能将这些设备分解分别测量它们的tg。 17、tg测量的影响因素有哪些答1界电磁场的干扰影响一种是
24、由于存在杂散电容另一种是由于交变磁场感应出干扰磁场。消除方法将电桥的低压臂和检流计用金属网和屏蔽电缆线加以屏蔽。2温度的影响 一般tg随温度的增高而增大3试验电压的影响a、良好绝缘在额定电压下tg值几乎不变。b、若绝缘存在空隙或气泡时当所加电压尚不足以使气泡电离时其tg与良好绝缘时无差别但若所加电压能引起气泡电离或发生局部放电时tg随U的升高而迅速增大电压回落时电离要比电压上升时更强一些因而会出现闭环曲线。c、如果绝缘受潮则电压较低时tg就已经相当大电压升高时tg更将 8急剧增大电压回落时 tg也要比电压上升时更大一些因而形成了不闭合的分曲线。4试品电容量的影响对于电容量较小的试品测量tg能有
25、效的发现局部集中性缺陷和整体分布性缺陷。但对电容量较大的试品测量tg只能发现整体分布性缺陷此时要把它分解成几个彼此绝缘部分的被试品分别测量各部分的tg值能有效的发现缺陷。5试品表面泄漏的影响由于试品表面泄漏电阻总是与试品等值电阻Rx相并联所以会影响tg值。为了排除或减小这种影响在测试前应清除绝缘表面的积污和水分必要时还可以在绝缘表面上装设屏蔽极。18、表征局部放电的参数有哪些答1放电重复率N也称脉冲重复率是在选定的时间间隔内测得的每秒发生放电脉冲的平均次数表示局部放电的出现频率。与外加电压的大小有关外加电压增大时放电次数也随之增多。2放电能量W通常指一次局部放电所消耗的能量。3其它参数平均放电电流、放电的均方率、放电功率、局部放电起始电压即Ui和局部放电熄灭电压。 19、简述化学分析法答化学分析法用气相色谱仪对绝缘油中溶解的气体进行色谱分析。通过分析绝缘油中溶解气体的成分和含量能够判断设备内部隐藏的缺陷类型。优点能发现充油电气设备中一些用其他试验方法不易发现的局部性缺陷包括局部放电。20、介质损耗法有何优缺点答特点无须添加专用的测量仪器操作方便。缺点是灵敏度比上法低tg-U关系曲线受影响因素多 。 21、简述“三比较”的方法主要内容。答1与同类型设备比较若试验结果差别悬殊在可能存在问题。2在同一设备的三相试验结果之间.
