(完整版)高电压技术试题第一套

1、高电压技术试题第一套、填空题（每空1分，共20分）1：处于电场中的绝缘电介质，必然会存在一定的能量损耗，这些由极化、电导等因素引起的损耗称为,其主要来源于和两个方面。2：汤逊理论认为：是气体放电时电流倍增的主要过程，而是维持放电的重要条件。3：电介质的极化强弱可用的大小来表示。它与该介质分子的极性强弱有关，还受到、等因素的影响。4直流电压下电介质仅有所引起的损耗；交流电压下电介质既有损耗，又有损耗。TOC o 1-5 h z5:大型高电压试验设备通常包括，和。6：避雷器的残压是指雷电流通过避雷器时在上产生的压降。7:电力系统中过电压的类型主要有：、和。8：三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期

2、，而这将加大过电20压幅值，因而在超高压系统中多采用。二：单项选择题(将所选择的答案号填在括号内，每题2分，共分)1.流注理论未考虑(碰撞游离C.光游离2.电晕放电是一种(非自持放电现象C.局部放电现象)的现象。表面游离D.电荷畸变电场)沿面放电现象D.污闪现象对电容分压器的低压臂的结构，下列说法不合理的是()低压臂电容的内电感必须很小应该用同轴插头，插入低压臂的屏蔽箱缆输入端应尽可能靠近电容C2的两极D.abc环路线应该比较长介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除()的干扰。A.高于试验电源频率B.低于试验电源频率与试验电源同频率D.任何频率以下四种表述中，对波阻抗描述正确的是()A.波

3、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线路越长，波阻抗越大波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关)。雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为(A.地面落雷密度B.击杆率C.雷击跳闸率D.耐雷水平输电线路的波阻抗的大小与线路的长度()A.成正比B.成反比C.无关D.不确定避雷针保护范围通常是指雷击概率为()A.0%的空间范围B.10的空间范围C.1的空间范围D.0.1的空间范围中性点经消弧线圈接地通常采用的运行方式是()A.全补偿B.过补偿C.欠补偿D.不确定的10.断线过电压属于()A.大气过电压B.操作过电压C.工频过电压D.谐振过电压三.简答题(每题6分，

4、共30)1：为什么棒板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？2：为什么均匀电场中沿面闪络电压比纯空气间隙的击穿电压要低？3：高压实验室中常用来测量交流高电压的方法的有哪几种？4：波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同?5：空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？四：计算题(共30分)1：一幅值Uo=1000kV的无限长直角波从一条波阻抗Z=500Q的架空线路经一串联电阻R=550Q与一根波阻抗Z2=50Q的电缆线路相连,如图所示。试求：（1）流入电缆的电压折射波与电流折射波；（2）节点A处的电压反射波与电流反射波。（16分）ARB*1111Zl=500QZ50Q题1图2：已知某输电

5、导线上方无避雷线，雷击点与导线的距离为50m,导线离地面的平均高度是10m，假设雷电流的幅值I=80kA。试求：（1）导线上的感应雷过电压最大值U.；i（2）如果导线上有避雷线，且避雷线接地，则导线上的感应雷过电压是多少？（已知耦合系数k0=0.5,，设避雷线平均高度10.8m）（8分）3：已知某110kV变电站采用单进线运行，其线路绝缘强度U5O%=700kV，导线波阻抗Z=400Q，采用氧化锌避雷器，其5kA下50%的残压为Uc=281kV，求该避雷器的最大冲击电流幅值。（6分）试题答案一、填空题介质损耗电导损耗松弛损耗2电子的碰撞电离阴极表面的电子发射3.介电常数温度外加电场的频率4.电

6、导电导极化5.工频高电压试验设备直流高电压试验设备冲击发生器6.阀片电阻7.大气过电压操作过电压谐振过电压工频过电压8.单相重合闸二、选择题1.B2.A3.B4.C5.B6.D7.C8.D9.A10.D三。、简答题1：答：（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱

7、，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。（3分）（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕

8、放电。（3分）答：均匀电场中插入固体介质后仍能保持界面与电力线平行，看起来似乎固体介质的插入完全不影响原来的电场分布。其实不然，此时的沿面闪络电压已比纯空气间隙的击穿电压低得多，这说明原先的均匀电场发生了畸变，原因为：固体介质与电极吻合不紧密，存在气隙。由于空气的气比固体介质的固低，气隙中场强比平均场强大得多，气体中首先发生局部放电。放电发生的带电质点，到达固体介质表面使原均匀电场畸变，变成不均匀电场，降低了沿面闪络电压。（2分）固体介质表面吸潮而形成水膜。水具有离子电导，离子在电场中受电场力作用而沿介质表面移动，在电极附近积聚起电荷，使介质表面电压不均匀，电极附近场强增强。（2分）介质表面电

9、阻分布不均匀，表面粗造，有毛剌或损伤，都会引起介质表面分布不均匀，使闪络电压降低。（2分）答：通常有两种方法：用球隙或峰值电压表测量交流高压的峰值，（2分）用静电电压表测量交流高压的有效值。（2分）峰值电压表和静电电压表通常与分压器配合使用以扩大仪表的量程。（2分）答：（1）波阻抗表示同一方向的电压波与电流波的比值，电磁波通过波阻抗为Z的导线时，能量以电能、磁能的方式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。（3分）（2）若导线上前行波与反行波同时存在时，则导线上总电压与总电流的比值不再等于波阻抗；（1分）（3）波阻抗Z的数值只取决于导线单位长度的电感和电容，与线路长度无关；（1分）（4）为了区别不同

10、方向的流动波，波阻抗有正、负号。（1分）合空载线路是电网中常见的操作。在超高压系统中，合、重合空载长线过电压是选择电网绝缘水平的决定因素。在合、重合空载长线路的操作中，重合闸过电压往往更严重，因为当线路残余电压与电源电压极性相反时会使振荡过程加剧。考虑到空载长线路的电容效应（3分）。合空载长线过电压可能过到额定电压的3.0倍，而我国超高压电网操作过电压下的绝缘裕度通常均取得较低，因此常采取以下措施来限制此类过电压：采用带合闸电阻的断路器；降低工频稳态过电压值；消除或削弱线路残余电荷电压；采用专门装置判断，当断路器两端电压最低时选相合闸；利用磁吹避雷器或金属氧化物避雷器作为后备保护。（3分）四：计算题（共30分）1.解：电压入射波U=U=lkV1q0根据彼得逊法则，画出等效电路图节点B上的电压为UB2U02x1000 xZ二x50二90.91kVZ+Z+R2500+550+5012分）节点A上的电压为:1）2）2UOx(R+Z)=Z+R+Z122x10002500+550+50X(55+50)二109091kV进入电缆的电压折射波与电流折射波为U二U二90.91kV2qB3分）2分）U90.91I二2q二二1.82kA2qZ502节点A处的电压反射波与电流反射波为3分）2.解：（1）U二U-U二1090.91-