2022高电压习题有答案版学生复习

高电压技术习题集分章节院（系）学生姓名指导教师课程名称第一篇绪论1、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。2、电介质按耐热等级分:0、A、E、B、F、H、C七级绝缘。3、电介质的极化性能用介电常数表征。。4、工程上常用介质损失角正切来判断绝缘介质的品质情况。5、高电压技术研究的对象是绝缘和过电压6、特高压交流是指 1000kV以上,直流特高压±800kVo名词解释电介质:是指通常条件下导电性能极差的物质,介电常数:表征电介质在电场作用下极化程度的物理量电导:表征物体传输电流能力的物理量电介质的等效电路evaluationversion二、电介质的等值电路和绝缘电阻 iU-WU!.，在介/ヒ車加比流电压:(b)直流电质下流过介侦的电流:(c)介质的等值电路何为绝缘电阻,泄露电流,绝缘电阻和电导关系如何?绝缘电阻通常由哪两部分并联构成?绝缘电阻,泄露电流:在直流电压作用下,经过一定时间,当极化过程结束后,流过介质的电流为泄露电流,与其对应的电阻为绝缘电阻交流电压下引起电介质损耗的原因是什么?何为电介质损失角正切?它是衡量介质哪方面性能的物理量?作为绝缘介质,损失交正切大些好,还是小些好?电介质的损耗:电场中的绝缘介质由极化、电导等所引起的损耗。高电压下研究典型现象有哪些?答:电介质的电气强度;电气的绝缘与实验;过电压保护与绝缘配合。1章气体的绝缘特性与介质的电气强度1、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。2、气体中带电粒子的消失主要有中和、扩散、复合等方式。3、气体放电现象包括击穿和闪络两种现象。、4空气间隙放电电压的影响因素如下:电场情况电压形式大气条件5雷电能对地面设备造成危害的主要是云地闪,按雷电发展的方向可分为:下行雷上行雷6下行负极性雷通常可分为3个主要阶段:先导过程主放电过程余光放电过程7、绝缘子的污闪是ー个复杂的过程,通常可分为积污、受潮、干区形成、局部电弧的出现和发展四个阶段。8、常见的气体放电主要包括辉光放电、火花放电 、电弧放电、电晕放电、刷状放电。9、世界上应用最广的划分污秽等级的方法是等值盐密法。10、遣囚放电是具有强垂直分量绝缘结构所特有的放电形式;11、电负性是ー个无量纲的数,其愼越大東覘原子在分子中吸引电子的能力越大如SF6气体具有很强的〇12、均匀电场中,气体间隙的击穿主要由曳モ的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起。13、均匀电场中,当d在1〜10cm范围内时,击穿强度Ed（用电压峰值表示）约等于30kV/cm14、稍不均匀电场中击穿电压与电场的均匀程度f 关系很大,电场越均匀,同样间隙距离下击穿电压越ー。15、在电气设备上,为使结构紧凑,应尽量避免棒ー板间隙。16、在冲击性质的电压作用下,击穿是电压和脏同两个因素共同作用要U>U0,T>tl同时满足17、在放电距离相同时,沿面闪络电压低王纯气隙的击穿电压。工程中的事故往往由沿面闪绪造成,因此有必要研究沿面放电特性。18、汤逊理论认为碰撞游离和表面游离是形成自持放电的主要因素;流注理论认为碰撞游离和光游离是造成气体击穿的主要因素19、巴申定律认为,气体的击穿电压与气压和间隙距离有关20、髙压电气设备中的绝缘介质有:气体、固体、液体以及其复合介质。21、气体放电都有从 电子碰撞电离开始发展到 电子崩_阶段。22、目前世界范围内应用最广泛的等值盐密度法 来划分污秽等级。GB/T16434—1996推荐的污秽等级标准分5级。名词解析,问答:1、气体击穿:气体由绝缘状态突变为良导体状态的过程2、击穿电压:击穿时最低的临界电压3、击穿场强:均匀电场中击穿电压与间隙距离之比为击穿场强,也称为气体的电气强度.4、附着:电子与气体分子碰撞时,不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子,也可能发生电子附着过程而形成负离子。5、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。6、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。7、简要论述汤逊放电理论♦汤逊理论是在低气压、短间隙(pdv26.66kPa-cm)条件下建立起来的.♦均匀电场中,气体间隙的击穿主要由电子的碰撞游离和正离子捕击阴极表面造成的表面游离所引起。♦电子磋撞游离是气体放电的主要原因,二次电子来源于正离子撞击阴极表面使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持，体放电的必要条件。8、巴申定律早在汤逊理论出现之前,巴申(Paschen)就于!889年从大量的实验中总结出了击穿电压ub与pd 的关系曲线,称为巴申定律,即3，=ハ"ハ击穿电压ub是气压p和间隙乘积的函数。其次ub不是pd的单调函数,而是U型曲线,有极小值。9、流注理论适用条件:对汤逊理论的补充和完善,pd较大时的放电理论10、流注理论:流注理论认为电子的碰撞有礼和空间,光电离是形成自持放电的主要因素,空间电荷对电场的畸变作用是产生光游离的重要原因12、电晕放电: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,当电压升到ー定数值时,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。13、极性效应:不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同,以及间隙击穿电压的不同,称为极性效应。14、极不均匀电场当中极性效应的特点:二、极性效应起晕电压负棒一正板间隙 < 正棒一负板间隙击穿电压负棒一正板间隙 > 正棒一负板间隙15、极不均匀电场长短间隙放电过程的区别:evaluationversion极不均匀电场放电过科^ESffi=B=E短间隙放电:电子崩 -流注 »主放电长间隙放电:电子朋一―流注ー一先导一»主放电需闪放电就是:典型的长间隙放电 几百一几千米的空气间隙被/i穿ー16、画出标准雷电冲击电压波形,波前时间和波长如何确定?图中〇为原点,P点为波峰。国际上都用图示的方法求得名义零点,即图中虚线所示,连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴、于〇1点17、气体间隙的静态击穿电压:常时间作用在气体间隙上使气体击穿的最低电压18、50%击穿电压:在工程实际中广泛采用击穿百分比为50%时的电压（IU）来表征气隙的冲击击穿特性。实际中,施加10次电压中有4-6次击穿了,这ー电压即可认为是50%冲击击穿电压。19气隙的伏秒特性:一一作用冲击电压作用デ气隙击穿取决于两个因素ニュ作用时间・二:丁）同样击穿因此耍表达冲击击穿特性必須用两杼来表达工程上用气除上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压ト的击穿特性——气隙的伏秒特性20避雷器和被保护特性的伏秒特性该如何配合?要求避雷器的伏秒特性评低分散性小齐,放电间隙接近均匀电场,以确保保护设备的伏秒特性,全面低于被保护设备的伏秒特性21沿面放电:当带电体电位超过一定值时,常常在固体介质和空气的交界面上出现放电现象闪络:当沿面放电发展为贯穿性空气击穿时,称为沿面闪落。沿面闪落时的临界电压,称为闪落电压。22污闪:表面脏污的绝缘子在受潮情况下的闪络干闪:表面洁净的绝缘子发生的闪络湿闪:表面洁净的绝缘子在淋雨时发生的闪络23等值盐密法——把绝缘子表面的污秽密度,按照其导电性转化为单位面积上NaCl含量的ー种方法。.提高气体击穿电压的措施有哪些?答:提髙气体击穿电压不外乎两个途径:一方面改善电场分布,使之尽量的均匀;另ー方面是利用其它方法来削弱气体的电离过程。具体包括:（1）、电极形状的改进;（2）、空间电荷对原电场的畸变作用;（3）、极不均匀电场中的屏蔽作用;（4）、提髙气体压力的作用;（5）、髙真空髙电气强度气体SF6的采用。.提髙沿面放电的措施有哪些?答：⑴、屏障；（2）、屏蔽；（3）、提髙表面憎水性;（4）、消除绝缘体与电极接触面的缝隙;（5）、改变绝缘体表面的电阻率;（6）、强制固体介质表面的电位分布;(7)、提高污闪电压。2章固体的绝缘特性与介质的电气强度一、填空1、非极性和弱极性液体介质的极化主要是电子位移极化,介质损耗主要来源于电导2、极性液体介质在电场作用下,除了电子位移极化外,还有偶极子极化,介质损耗与粘度有关3、液体电介质中离子电导可分为本征离子电导和杂质离子电导4、一般工程纯液体介质在常温下主要是杂质离子电导5、胶粒为液体介质中导电的载流子之一。6工程中液体电介质的击穿常用小极理论解释7、因电极边缘媒质放电而引起固体电介质在电极边缘处较低电压的击穿的现象称边缘效应 .8、绝缘油,在常温下为液态。在电气设备中起绝缘、传热、浸渍、及填充作用,在断路器和电容器中的绝缘油还分别有灭弧和储能作用。二、简答3-4固体介质的击穿主要有哪几种形式?它们各有什么特征?答:固体电介质的击穿中,常见的有热击穿、电击穿和不均匀介质局部放电引起击穿等形式。(1)热击穿热击穿的主要特征是:不仅与材料的性能有关,还在很大程度上与绝缘结构(电极的配置与散热条件)及电压种类、环境温度等有关,因此热击穿强度不能看作是电介质材料的本征特性参数。(2)电击穿电击穿的主要特征是:击穿场强高,实用绝缘系统不可能达到;在一定温度范围内,击穿场强随温度升高而增大,或变化不大。均匀电场中电击穿场强反映了固体介质耐受电场作用能力的最大限度,它仅与材料的化学组成及性质有关,是材料的特性参数之一。(3)不均匀电介质的击穿击穿从耐电强度低的气体开始,表现为局部放电,然后或快或慢地随时间发展至固体介质劣化损伤逐步扩大,致使介质击穿。3-5局部放电引起电介质劣化、损伤的主要原因有哪些?答：局部放电引起电介质劣化损伤的机理是多方面的,但主要有如下三个方面:(1)电的作用:带电粒子对电介质表面的直接轰击作用,使有机电介质的分子主链断裂;(2)热的作用：带电粒子的轰击作用引起电介质局部的温度上升,发生热熔解或热降解;(3)化学作用:局部放电产生的受激分子或二次生成物的作用,使电介质受到的侵蚀可能比电、热作用的危害更大。3章液体的绝缘特性与介质的电气强度1、电介质的极化形式包括电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化。2、电介质基本性能包括介电性能极化、损耗、绝缘、绝缘强度。3、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。4、用作内绝缘的固体介质常见的有绝缘纸、纸板、云母、塑料等。5、非极性固体电介质在外电场作用下,按其物质结构只能发生蚯位移极化6、极性固体电介质在外电场作用下,除了发生电子位移极化外,还有极性分子的转向极化7、电介质的损耗性能用损耗介质损失角正切值表征。8、电介质的绝缘电阻性能用电阻率表征。9、表征电介质导电性能的主要物理量即为电导率10、固体电介质中总有一定的能量损耗,包括由电昱引起的损耗和某些有损极化引起的损耗,总称为介质损耗。11、固体电介质的电导按导电载流子种类可分为离子电导和电子电导两种,统称为体积电导.12、固体电介质电导包括表面电导和体积电导。13、电介质按水在介质表面分布状态的不同,可分为:亲水电介质疏水电介质14、要使介质表面电导低,应该采用疏水介质,并使介质表面保持干逢あ」电介质的绝缘强度性能用击穿场强表征。16、在电场作用下,固体介质的击穿可分为电击穿、热击穿和不均匀电介质的击穿17、电击穿的主要特征是:击穿场强高;18、电化学击穿一般所需时间最长二、问答1绝缘材料在冲击电压作用下是电击穿还是热击穿?为什么?电击穿,因冲击电压非常高,符合电击穿特点电击穿特点:击穿电压高,击穿时间短;击穿前介质发热不显著;击穿电压与电场的均匀程度有关,而与周围环节温度无关。2固体电介质热击穿有什么主要特点?击穿电压相对较低,击穿时间也相对较长；击穿前介质发热显著,温度较高；与电压作用时间、周围环境温度、散热条件等关系密切。3影响固体电介质击穿电压的因素有哪些?

1）.电压的作用时间2）.温度3）.电场均匀度和介质厚度4）.电压种类5）.累计效应6）.受潮7）.机械负荷4为什么对各种绝缘要规定最高允许工作温度?evaluationversion1）.电压的作用时间2）.温度3）.电场均匀度和介质厚度4）.电压种类5）.累计效应6）.受潮7）.机械负荷4为什么对各种绝缘要规定最高允许工作温度?evaluationversion2、热老化耐熬等级最高持续工作温度YAEBFHCA电介质的耐热考♦为r使绝缘材料能有一个经济合理的使用寿命,要对绝缘规定・个最高持续工作温度.♦国家标准中将各种电エ绝縁材料按其耐热程度則分等级,以确定各级绝缘材料的域府持续工作温度三、选择题1、由于光辐射而产生的游离形式为（B）A碰撞游离 B光游离C热游离D表面游离2、解释气压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（A）A流注理论B汤逊理论 C巴申定律D小桥理论3、SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（D）oA,无色无味性 B,不燃性4、电晕放电是一种（D）〇C.无腐蚀性 D.电负性A.滑闪放电B.非自持放电C,沿面放电D1自持放电5、极化时间最短的是（A）〇A.电子式极化B.离子式极化C.偶极子极化D.C.偶极子极化6、下列哪种电介质存在杂质“小桥”现象（B）B.液体A.B.液体C.固体 D,无法确定7若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升,可判断是（C）A击穿B热击穿C电击穿D各类击穿都有第二篇4章绝缘的预防性试验1、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。2、tg6测量过程中可能受到两种干扰,ー种是电场干扰和磁场干扰。.3、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。4、维缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一,通常都用兆欧表来测量绝缘电阻。5、定义吸收比K为加压改型时的绝缘电阻与垃型时绝缘绝缘电阻之比值6、如果在15s与60s时测得该套管的绝缘电阻为R15=1000MQ,R60=3000MQ,那么该套管的绝缘电阻是多大3000MQ它的吸收比为多少ー37、测量泄漏电流相比测量绝缘电阻可使用较高的电压泄漏电流能够发现ー些尚未完全贯通的集中性缺陷。8、测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷:总体绝缘质量欠佳;绝缘受潮;两极间有贯穿性的导电通道；绝缘表面情况不良。9、测量绝缘电阻能不能发现下列缺陷绝缘中的局部缺陷,绝缘的老化10、西林电桥是利用电桥平衡的原理11、在现场测量tan3而电桥无法达到平衡时,应考虑到什么情况并采取何种措施使电桥调到平衡（1）加设屏蔽（2）采用移相电源；（3）倒相法。12、tan6能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的严重局部性缺陷13、测量tg6常用高压交流平衡电桥（西林电桥）、不平衡电桥（介质试验器）或低功率因数瓦特表来测量14、测量局部放电试验的内容包括测量视在放电量、放电重复律、局部放电起始电压和熄灭电压,甚至大致确定放电的具体位置。15、局部放电检测分可分为电气检测和非电检测。16、电气检测法主要有脉冲电流法17、非电气检测主要有噪声检测法、型测法、化学分析法。18变压器在投运初期,因不会涉及到绝缘油的处理问题,可以通过测量油中糠醛含量值作为判断变压器绝缘状况的原始依据。二、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査和监督,以便及早发现绝缘缺陷,及时更换或修复,防患于未然。（V）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。（V）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使其电气、机械及其他性能逐渐劣化。（V）4、吸收比用来检测绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。（V）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。（V）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。（V）7、测量tgb值是判断电气设备绝缘状态的ー项灵敏有效的方法。（V）8、西林电桥只允许反接线的情况。（X）

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。（V）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。（V）11、测量绝缘电阻和测量泄露电流最主要的区别（C）A.试验原理不同B.加压时间不同 C.电压大小不同 D.试验设备不同三、名词解释与问答1绝缘电阻:绝缘电阻是在绝缘结构的两个电极之间施加的直流电压与流经该电极的泄露电流之比2写出吸收比表达式,若测得A,B两种电介质的吸收比KA=3.0,KB=1.1,绝缘状况哪个好?为什么?evaluationver*ion二、吸收比的概念Kヽ=绝缘也好R山千绝缘Kヽ=绝缘也好R山千绝缘材料中存在电荷吸收现象,当絶缘严承受潮或内部有集中性的导电通道,电荷吸收现象更为明显。工程上用吸收比来反映这ー椅住。规程规定,吸收比的注意值为1.3・若吸收比大于1.3.则认为绝缘良好:反之・维、縁可能存在问题.绝缘受潮3.3的绝缘状况好3极化指数三、极化指数的概念对大容量电气设备,如发电机、变压器等,共絶缘的极化和吸收过程很长,吸收比不足以反映絶缘介质吸收电流的全过程,此时应改用极化指数来判断绝缘状况。Komin

火Imin规程规定,极化指数的注意值为Komin

火Imin1.5.则认为绝缘良好:反之,绝缘可能存在问题C ノ4泄漏电流:泄漏电流试验与绝缘电阻测量原理相同,只是在绝缘介质的两个电极之间施加较高的直流电压（高于1OKV）,并保持!min再用微安表测出不同试验电压下的泄漏电流,做出泄漏电流I与试验电压U的关系曲线,5西林电桥接线及各个元件作用,工作原理酉林电桥evaluationversion电桥平衡条件:酉林电桥evaluationversion电桥平衡条件:ゴー会设定:此70ソ"=3184C可推+得:tan6=\/mRxCx=sRG=106C4=C；（以g的"数计）Cv*CARJR.6西林电桥正接法和反接法的区别正接线・交流高电压由被试品正接线・交流高电压由被试品Zx的一端加入.电桥处于低压端,操作比较安全方便;・电桥内部不受强电场干扰,所以准确度较高;•交流高电张从电桥操作部分加入・操作电桥安全性差;・电桥内部易受强电场干扰.所以准确度较差.・适用于被试品对地必须绝缘（如电容式套管、耦合电容器）,现场难以满足.•适用?被试品对地必须连接的情况.现场的试验要求.应用广泛.7.画出西林电桥的原理图,为了消除或减少电场和磁场干扰引起的误差采取的措施有哪些?答:一）、西林电桥图:（如上）二）、消除或减少电场干扰引起的误差主要措施有:（1）、加设屏蔽;（2）、采用移相电源;（3）、倒相法。三）、消除或减少磁场干扰引起的误差主要措施有:（1）、对于电磁场作用于电桥检流计内的电流线川回路引起的,则将检流计的极性开关放在断开位置,此时如果光带变宽则说明有此种干扰;（2）、若不能做到,测量两次取平均值。8、三比值法取出H2、CH4、C2H2ヽC2H4ヽC2H6 这五种气体含量,分别计算出C2H2/C2H4ヽCH4/H2ヽC2H4/C2H6这三对比值,再将这三对比值按表4-4所列规则进行编码,再按表4-5所列规则来判断故障的性质。4-1测量绝缘电阻能发现哪些绝缘缺陷?试比较它与测量泄漏电流试验项目的异同。答:测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷:总体绝缘质量欠佳;绝缘受潮;两极间有贯穿性的导电通道;绝缘表面情况不良。测量绝缘电阻和测量泄露电流试验项目的相同点:两者的原理和适用范围是ー样的,不同的是测量泄漏电流可使用较高的电压（10kV及以上），因此能比测量绝缘电阻更有效地发现ー些尚未完全贯通的集中性缺陷。4-2绝缘干燥时和受潮后的吸收特性有什么不同?为什么测量吸收比能较好的判断绝缘是否受潮?答:绝缘干燥时的吸收特性ユ＞2,而受潮后的吸收特性A。1。片）如果测试品受潮,那么在测试时,吸收电流不仅在起始时就减少,同时衰减也非常快,吸收比的比值会有明显不同,所以通过测量吸收比可以判断绝缘是否受潮。4-3简述西林电桥的工作原理。为什么桥臂中的一个要采用标准电容器?这ー试验项目的测量准确度受到哪些因素的影响?答:西林电桥是利用电桥平衡的原理,当流过电桥的电流相等时,电流检流计指向零点,即没有电流通过电流检流计,此时电桥相对桥臂上的阻抗乘积值相等,通过改变尼和C来确定电桥的平衡以最终计算出［和tanガ。采用标准电容器是因为计算被试品的电容需要多个值来确定,如果定下桥臂的电容值,在计算出tanガ的情况下仅仅调节电阻值就可以最终确定被试品电容值的大小。这一试验项目的测量准确度受到下列因素的影响:处于电磁场作用范围的电磁干扰、温度、试验电压、试品电容量和试品表面泄露的影响。4-4在现场测量tan6而电桥无法达到平衡时,应考虑到什么情况并采取何种措施使电桥调到平衡?答:此时可能是处于外加电场的干扰下,应采用下列措施使电桥调到平衡：(1)加设屏蔽,用金属屏蔽罩或网把试品与干扰源隔开;(2)采用移相电源;(3)倒相法。4-5什么是测量tan6的正接线和反接线?它们各适用于什么场合?答：正接线是被试品G的两端均对地绝缘,连接电源的高压端,而反接线是被试品接于电源的低压端。反接线适用于被试品的ー极固定接地时,而正接线适用于其它情况。4-6综合比较本章中介绍的各种预防性试验项目的效能和优缺点（能够发现和不易发现的绝缘缺陷种类、检测灵敏度、抗干扰能力、局限性等）。答:测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷:总体绝缘质量欠佳;绝缘受潮;两极间有贯穿性的导电通道;绝缘表面情况不良。测量绝缘电阻不能发现下列缺陷:绝缘中的局部缺陷:如非贯穿性的局部损伤、含有气泡、分层脱开等；绝缘的老化:因为已经老化的绝缘,其绝缘电阻还可能是相当高的。5章电气绝缘的高压试验ー、填空1、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。2、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。3、串级试验变压器的串接数一般不超过3,这是串级装置的固有缺点4、运行经验表明,凡能承受持续时间.1分钟エ频耐压试验的电气设备,一般都能保证安全运行。5、高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有用测量球隙或峰值电压表测量交流电压的峰值,用静电电压表测量交流电压的有效值,为了观察被测电压的波形,也可从分压量低压侧将输出的被测信号送至示波器显示波形。6、直接测量超高压的唯一设备是测量球隙「7交流耐压试验应该在被试品绝缘电阻及吸收比的测量、直流泄漏电流的测量,tan&测量均符合要求后进行,贸然就去做交流耐压试验可能造成设备击穿。8、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压。9、获得直流高电压的方法有半波整流回路、倍压整流回路和串级直流发生器。10、多级冲击电压发生器基本原理:并联充电,串联放电11、冲击电压发生器的起动方式有自起动方式和利用点火装置产生点火脉冲,12、冲击电压分为雷电冲击电压 和 操作冲击电压13、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区,其工频耐压水平将下降14、高电压技术所涉及的试验可以分为两大类: 高电压试验和电气绝缘试验。15、电气设备的绝缘缺陷可分为两大类: 集中性缺陷和分散性缺陷。16、用高压直流装置和微安表测量流过被测试绝缘介质的泄露电流可以发现比兆欧表更有效的发现ー些尚未完全贯通的集中性缺陷。17、绝缘的预防性试验中利用直流高压装置来测量绝缘电阻的泄漏电流,电压一般在10kV及以上。18、由于电介质的tan。有时会随着电压的升高而起变化,所以西林电桥的工作电压U不宜太低,通常在预防性试验中采用5-IQkV〇二、简答1、电气绝缘高压试验有哪几种试验?（3分）答:（1）、エ频高电压试验;（2）、高压直流试验;（2）、冲击高压试验三种。2、エ频高压试验的基本接线图,说明各元器件的名称和作用

❖2.4.2试验设备与试验接线evaluationversionwww.ispnngsolutionsc|ー、高压试验变压器エ频耐压试验Ty❖2.4.2试验设备与试验接线evaluationversionwww.ispnngsolutionsc|ー、高压试验变压器エ频耐压试验Ty为调压叁:调节试验电压T为试验变压器:升高电压CX为被试品CPCz和V:电压测量系统G为保护球隙:限制试验时可能产生的过电压,保护被试品.放电电压调整为试验电压的1.1倍R为保护电阻।限制被试品突然击穿时,在试验变压雰上产生的过电压以及限制流过试验变压器的短路电流r为球風保护电阻3、交流耐压试验试验电压和耐压时间的选择应注意什么?交流耐压试验必须选择合适的试验电压和耐压时间试验,试验电压越高,被试品击穿的可能性越大。反之试验电压越低又不能及时发现缺陷。另外在试验标准中规定交流耐压时间为一分钟,一方面,这是为了便于观察试品的情况,使有缺陷的绝缘来得及暴露出来,另ー方面又不至于因时间过长而引起绝缘损伤,甚至是合格的绝缘造成热击穿。4、直流耐压试验的试验目的试验接线与方法同直流泄露电流试验,但应持续加压一定时间（5-10min）,该试验用于考验绝缘的耐电强度,能有效的发现电机端部、电缆等的气泡、纸绝缘损伤和包扎缺陷5、冲击电流发生器的基本原理答:由一组高压大电容量的电容器,先通过直流高压并联充电,

充电时间为几十秒到几分;然后通过触发球隙的击穿,并联地对试品放电,从而在试品上流过冲击大电流。倍压整流直流电源倍压整流直流电源图5-22冲击电压发生器原理图6、简述倍压整流电路的基本工作原理evaiuanonvertkmwww.ispnngsoluboniIR为保护电阻:限制被试品击点时的短路电流C1.C2为电容V1,V2为整流徒堆•电源电压为负半波:电源变压器经二极管V2电阻R对C1对充电到Um;・电源电压为正半波:变压器电圧与电容器C1上的电压费加,经二极管V囲电阻R对电容C2充电到2Um.工程上,常将出变压器外的电容和整流硅堆组合在ー个称之为倍压筒的装置内.7、多极冲击电压发生器工作原理及具体过程基本原理:并联充电,串联放电原理解释如下:并联充电①首先调整各级球隙的距离,使&的放电电压略大于Uc,F2、F3的距离略大于艮的距离.②升高充电电压到Uc值,对各级电容器充电③:时间足够长时各电容器皆可充电到Uc,即点1、3、5、7电位为0,点2、4、6、8位“TJ"〇〇④:给R发送一点火脉冲使&接通,由于R足够小,可认为点2与点3同电位,故点3电位由〇变为“-U”,则点4电位由“-U”变为（C上的电压不能突变）⑤:同时注意到R足够大,短暂放电过程中可将其视为开路,故点5电位仍为0.串联放电⑥:此时F2上承受的电压绝对值为2U,所以F2击穿。⑦:同理,F3、F,上承受的电压绝对值为3U、4U,所以F3、F,击穿。⑧：F’击穿后,各级电容器即串联起来对Rd、R12、C2放电,在输出端即可得幅值较高的冲击电压波。8、エ频耐压试验的实施方法1）按规定的升压速度提升作用在被测试品TO上的电压,直到等于所需的试验电压〃为止,这时开始计算时间。2）为了让有缺陷的试品绝缘来得及发展局部放电或完全击穿,达到U后还要保持一段时间,一般取一分钟就够了。3）如果在此期间没有发现绝缘击穿或局部损伤（可通过声响、分解出气体、冒烟、电压表指针剧烈摆动、电流表指示急剧增大等异常现象作出判断）的情况,即可认为该试品的工频耐压试验合格通过9、电气设备内绝缘的雷电冲击耐压试验采用三次冲击法,简述其方法电气设备内绝缘的雷电冲击耐压试验采用三次冲耐酒;即对被测试品施加三次正极性和三次负极性雷电冲击试验电压（1.2/50s）对变压器和电抗器类设备的内绝缘,还要再进行雷电冲击截波（1.2/2〜5s）耐压试验,它对绕组绝缘（特别是其纵绝缘）的考验往往比雷电冲击全波试验更加严格。10、电カ系统外绝缘的冲击高压试验通常可采用15次冲击法:简述其方法电カ系统外绝缘的冲击高压试验通常可采用15次冲击法:即对被测试品施加正、负极性冲击全波试验电压各16次,相邻两次冲击的时间间隔应不小于hnin。在每组15次冲击的试验中,如果击穿或闪络的闪数不超过2次,即可认为该外绝缘试验合格。11、最常用的测量冲击电压的方法有哪几种?各有什么特点答:目前最常用的测量冲击电压的方法有:①分压器ー示波器;②测量球隙;③分压器一峰值电压表。球隙和峰值电压表只能测量电压峰值,示波器则能记录波序,即不仅指示峰值而且能显示电压随时间的变化过程。12、冲击电压发生器的起动方式有哪几种?答：冲击电压发生器的起动方式有以下两种:①是自起动方式。这时只要将点火球隙用的极间距离调节到使其击穿电压等于所需的充电电压ル,当F】上的电压上升到等于”时,F1即自行击穿,起动整套装置。可见这时输出的冲击电压高低主要取决于用的极间距离,提高充电电源的电压,只能加快充电速度和增大冲击波的输出频度,而不能提高输出电压。②是使各级电容器充电到ー个略低于用击穿电压的电压水平上,处于准备动作的状态,然后利用点火装置产生一点火脉冲,达到点火球隙用中的ー个辅助间隙上使之击穿并引起Fi主间隙的击穿,以起动整套装置。13、エ频高压试验需要注意的问题?答:在电气设备的工频高压试验中,除了按照有关标准规定认真制定试验方案外,还须注意下列问题:(1)防止工频高压试验中可能出现的过电压;(2)试验电压的波形畸变与改善措施。6章电气绝缘的在线监测ー、填空题1、变压器绝缘故障主要分为三类:热故障、电故障及其绝缘受潮,2、放电故障是由于电应カ作用而造成绝缘裂化,按能量密度不同可分成电弧放电、火花放电和局部放电3、变压器油中溶解气体在线监测以监测对象分类可归结为以下几类:(1)测量可燃性气体含量(TCG),(2)测量单种气体浓度(3)测量多种气体组分的浓度。

4、容性电气设备tan8的监测方法有:高压电桥法、相位差法和全数字测量法。5、根据油中气体组分判断故障类型的方法有（1）特征气体法 ,（2）三比值法 （3）其他故障诊断法二、判断题:1、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,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。（V）2、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。（V）3、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。（V）4、国际国家标准规定高电压测量误差在土5%以内。（X）5、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。（V）6、串级试验变压器的串级数一般不超过5。（X）三、选择题1三、选择题1、按下列试验中,属于破坏性试验的是（B）0A.绝缘电阻试验B.冲击耐压试验C,泄露电流试验D,局部放电试验2、介质损耗角正切值测量时,采用移相法可以消除（B）的干扰。A,高于试验电源频率 B,与试验电源同频率C.低于试验电源频率 D1任何频率2、不均匀的绝缘试品,如果绝缘严重受潮,则吸收比K将（C）A.远大于1 B,远小于1C.约等于1 D.不易确定4、在エ频交流耐压试验中,球隙测量的是试验电压的（D）A有效值B平均值C标幺值D峰值5、下列仪表中,不能用来测量直流高电压的是（B）A、高值电阻串联微安表B、电容分压器C、纹波电压的测量D、静电电压表6、エ频高压试验变压器的特点是额定输出（A）A、电压高,电流小B、电压高,电流大C、电压低,电流小D、电压低,电流大7、下面的选项中,非破坏性试验包括一ADEG_,破坏性实验包括_BCFH_oA.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.雷电冲击耐压试验第二篇第七章输电线路和绕组的波过程ー、填空题1、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。1、在实际的线路上,常常会遇到线路均匀性遭受破坏的情况。均匀性开始遭受破坏的点可成为节点,当行波投射到节点时,必然会出现电压、电流、能量重新调整分配的过程,即在节点处发生行波的ー折射 和反射 的现象。2、分布参数导线波过程中,导线上的电压为 前行电压波和反行电压波的叠加。3、み、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点,行波在A点将发生折射的反射,折射射系数a为ー悬、反射系数B为終 jZ1+Z2 Z1+Z24、线路末端开路时,结果是使线路末端电压上升到入射波的两倍5、线路末端短路时,结果是使线路电流上升到入射波的两鱼6、计算A点电压时,可将分布参数等值电流转换成集中参数等效电路,其中波阻抗Z1用数值相等的等效电阻来替代,把入射电压波uIf的2倍2ulf作为等值电压源,这就是计算节点电压u2的等值电路法则,也称为彼德逊法则。7、无穷长直角波的作用下,经过多次折、反射后最终达到的稳态值点由线路1和线路2的波阻抗决定,和中间线段的存在与否无美。8、导线1上有电压波u传播时,与导线1平行的导线2上会产生感应电压波,两根导线之间距离越近导线2上的电压波 越±£9、实际输电线路都是多导线的。这时波在平行多导线系统中传播,将产生相互耦合作用 。10、导线之间的耨若与ニと鹽尢其电位差ー不再等于E,而是比E小波传播的无变形条件11、在过电压作用下导线上出现电晕将是引起行波衰减和变形的主要因素。冲击电晕使导线间的耦合系数一增大冲击电晕的发展主要是与电压的瞬时值有关冲击电压的极性 对冲击电晕的发展有显著影响,负极性电晕不易发展。12、冲击电晕会对导线波过程产生导线波阻抗减小、波速减小、耦合系数增大、引起波的衰减与变形 等多方面的影响。13、利用冲击电晕会使行波衰减和变形的特性,设置进线保护段作为变电所防雷保护的ー个主要保护措施14、沿线路入侵的过电压波,在绕组内部将引起电磁振荡过程,在绕组的主绝缘和纵绝缘上产生过电压。15、变压器绕组之间的感应过电压包括静电感应电压和电磁感应电压。16、变压器绕组中的波过程与绕组的接法、中性点接地方式、进波情况三个因素三个因素有很大的关系。17、变压器的内部保护包括两个思想:减弱振荡 和 使绕组的绝缘结构与过电压的分布状况相适应。18.当波沿传输线传播,遇到线路参数发生突变,即波阻抗发生突变的节点时,都会在波阻抗发生的节点上产生 折射和反射〇二、判断题:1、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。（V）2、线路末端短路（接地）时,结果是使线路末端开路的电流增大为电流入射波的两倍。（V）3、线路末端对地跨接ー阻值R=Z1的电阻时,行波到达线路末端点时完全不发生反射。（V）三、选择题1.输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（C）。

B.成反比D,不确定B.成反比D,不确定C,无关2、下列表述中,对波阻抗描述不正确的是(C)〇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3.减少绝缘介质的介电常数对电缆中电磁波的传播速度的影响是(B)〇A.降低B.提高 C.不改变D.不一定4、电磁波沿架空线路的传播速度为(A)A.3xl08m/sB.5xl08m/sC.9xl08m/sD.10xl08m/s5、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)〇电流为0,电压增大一倍电压为0,电流增大一倍电流不变,电压增大一倍电压不变,电流增大一倍四、多项选择题1、波传输时,发生衰减的主要原因是(AC)A、导线电阻和线路对地电导B、大地电阻和地中电流等值深度的影响C、冲击电晕的影响D、波阻抗的影响E、线路长短的影响五、名词解释与问答1五、名词解释与问答1波阻抗定义波阻抗•Uf,if分别为电压前行波和电流前行波Ub,ib分别为电压反行波和电流反行波波阻抗Z表示了线路中同方向传播的电流波与电压波的数值关系,但不同极性的行波向不同的方向传播,需要规定一定的正方向。2、单根无损线波过程特点1）波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小;电磁被通过波阻抗为Z的无损线路时,其能量以电磁能的形式储存于周围介质中,而不像通过电阻那样被消耗掉。2）为了区别不同方向的行波,Z的前面应羊〃uf+uhuf+uh3）如果导线上有前行波,又有反行波,两赤二ス丁"zパ^“Z总电压和总电流的比值不再等于波阻抗,即是:4）波阻抗的数值Z只与导线单位长度的电感ル和电容G有关,与线路长度无关。3、波在传播中的衰减与畸变的主要原因?说明冲击电晕对雷电波波形影响的原因?答:波的衰减和变形受到以下因素的影响:（1）线路电阻和绝缘电导的影响实际输电线路并不满足无变形条件（式7-28）,因此波在传播过程中不仅会衰减,同时还会变形。此外由于集肤效应,导线电阻随着频率的增加而增加。任意波形的电磁波可以分解成为不同频率的分量,因为各种频率下的电阻不同,波的衰减程度不同,所以也会引起波传播过程中的变形。（2）冲击电晕的影响由于电晕要消耗能量,消耗能量的大小又与电压的瞬时值有关,故将使行波发生衰减的同时伴随有波形的畸变。冲击电晕对雷电波波形影响的原因:雷电冲击波的幅值很髙,在导线上将产生强烈的冲击电晕。冲击电晕的发展主要只与电压的瞬时值有关。但是不同的极性对冲击电晕的发展有显著的影响。当产生正极性冲击电晕时,电子在电场作用下迅速移向导线,正空间电荷加强距离导线较远处的电场强度,有利于电晕的进ー步发展;电晕外观是从导线向外引出数量较多较长的细丝。当产生负极性电晕时,正空间电荷的移动不大,它的存在减弱了距导线较远处的电场强度.使电晕不易发展;电晕外观上是较为完整的光圈。由于负极性电晕发展较弱,而雷电大部分是负极性的,所以在过电压计算中常以负极性电晕作为计算的依据。4、当冲击电压作用于变压器绕组时,在变压器绕组内将出现振荡过程,试分析出现振荡的根本原因,并由此分析冲击电压波形对振荡的影响。答:出现振荡的根本原因:由于变压器的稳态电位分布与起始电位分布不同,因此从起始分布到稳态分布,其间必有一个过渡过程。而且由于绕组电感和电容之间的能量转换,使过渡过程具有振荡性质。冲击电压波形对振荡的影响:变压器绕组的振荡过程,与作用在绕组上的冲击电压波形有关。波头陡度愈大,振荡愈剧烈;陡度愈小,由于电感分流的影响,起始分布与稳态分布愈接近,振荡就会愈缓和,因而绕组各点的对地电位和电位梯度的最大值也将降低。此外波尾也有影响,在短波作用下,振荡过程尚未充分激发起来时,外加电压已经大大衰减,故使绕组各点的对地电位和电位梯度也较低。5、说明为什么需要限制旋转电机的侵入波陡度。答：在直接与电网架空线连接方式下,雷电产生的冲击电压直接从线路传到电机,对电机的危害性很大,需采取限制侵入波陡度的保护措施,使得侵入电机的冲击电压的波头较平缓,匝间电容的作用也就相应减弱。六、计算1一条10km的线路,已知单位长度的电感为L。,对地电容为C。。问这条线路上波速为多少?线路波阻抗为多少?

另外一条100km的同类型线路,单位长度的电感也为L。,对地电容也为C。。问这条线路上波速又为多少?线路波阻抗又为多少?答:与长度无关2、已知一线路的波阻抗Z=300Q,其波速为V=300m/us,计算线路每单位长度的电感L0（单位是H/m）和电容CO（单位是F/m）各是多少?=300C0=l/900F/m,L0=lH/m=3003试分析直流电势E合闸于有限长导线（长度为，,波阻为Z）的情况,末端对地接有电阻R（习题7-3图）。假设直流电源内阻为零。（1）当R=Z时,分析末端与线路中间〈的电压波形;（2）R=8时,分析末端与线路中间丄的电压波形;（3）当R=0时,分析末端的电流波形和线路中间丄的电压波形。解:（1）当R=Z时,没有反射电压波和反射电流波,即心=0。则末端与线路中间;的电压相同,um=E，波形如下。图(1)末端接集中负载R=Z时的电压波形(2)当/?=8时,根据折射和反射系数计算公式(7-17),a=2,y?=1,即末端电压1)2=112デ2£,反射电压Un>=E,线路中间’的电=ulh+ulf=2E,波形如下。图(2)末端开路时的电压波形(3)当R=0时,根据折射和反射系数计算公式(7-17),a=0,ガ=-1,即线路末端电压U2=u2f=0,反射电压u戸一E,线路中间丄的电压% =0。反射电流in)=ー今"=-~=〇在反射波到达范围内，导线上各点电流为・=/,,+i]h=2i.,末端的电流ら=ネ=二^〇图(3—1)末端接地时末端的电流波形图（3—2）末端接地时线路中间丄的电压波形4、有一直角电压波E沿波阻抗为Z=500q的线路传播,线路末端接有对地电容C=0.01gFo画出计算末端电压的彼德逊等值电路,并计算线路末端电压波形;解:（1）计算末端电压的彼德逊等值电路如图（4）,线路末端电压为孙（ノ）孙（ノ）图（4） 彼德逊等值电路5.某变压器的母线上有n条架空线路,其波阻抗均为Z,当其中一条线路遭受雷击时,即有一过电压U0沿该线进入变电所,计算此时母线电压。解:根据彼得逊法则画出等值电路图:ムム未受雷击的线路为n-1条,并联后的等值波阻抗为Z/n-1计算得回路电流为:计算回路电流为:1=普=陋罗Z+—7 nZn-1母线上得电压幅值为:U2=I-^-=-UOn-1n母线上连接得线路越多,母线上得电压越低。6、设某变电站母线上有3回架空线路,当其中一回线路遭受雷击时,即有电压行波Uo=15OOkV沿着该线路进入变电所,要求画出电路示意图,试问当每条线路的波阻抗Z时母线电压Ubbo解:

（3分）（z+岛）_/xZ_2xU（）hh（3分）（z+岛）_/xZ_2xU（）hh（n-1）n2x15003=1000厶リ（2分）7,求雷击线路塔顶,该线路导线水平排列架设有双避雷线,求双避雷线与相导线A相耦合系数的表达式（假设波阻抗矩阵已知）。ヽ ?2ヽ ?2解:1）两根避雷线1、2通过避雷线1.2通过铁塔连在ー起并一同接地,雷击塔顶时,两条避雷线上将要出现相同的电流波和电压波,即:Ul=U2；ii=i2>2）它们的自波阻抗以及它们各自对导线4的互波阻抗也相同即:Z11=Z22,Z14=Z243）导线3.4.5对地绝缘,所以雷电流不可能分流到这些导线上,即i3=i4=i5=04)%=4J+スメZ+Z]3,3+Z[4,4+Z[5,5=Z“l]+Z[2,2U2 2|^|IZ)212+'Zt23"3IZ)414I^^25”5Z1JlIZ)2”ッU3=Z3J1+Z32,2+Z33,3+Z3/4+Z35,5=ら山+432”2U4=Z4J1+Z42,2+Z43,3+244^4+445“=Z4J1+Z42,2U5=ZsJi+252/2+Z5313+Z54,4+Z55,5=ム1+^52^25）将前面的各种关系带人方程,即可求得两根避雷线与边导线3レ_〃3_乙13+423K1,2-3ーーフ十ワ6）即可求得两根避雷线与中间导线3之间的耦合系数レー“4_Z|4+Z24K1.2-4ー ーラ~・フU\乙II十,12第八章 雷电过电压及其防护ー、填空题:1、雷电过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压。雷电的成因源于大气的苣动。2、输电线路防雷保护的根本目的是尽可能的减少线路雷害事故的次数和损失。3、雷电流的计算波形常用的有双指数波、斜角波、斜角平顶、半余弦波几种计算波形。4、雷电波的波头范围在l~5us,在我国的防雷设计中,通常建议采用2.6us 长度的雷电流波头长度。5、中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放大的天数范围ー15〜406、避雷针、避雷线用于防止直击雷过电压,7、避雷量用于防止沿输电线路侵入变电所的感应雷过电压。8、按照安装方式的不同,可将避雷针分为独立避雷针和装设在配电装置构架上的避雷针两类。9、输电线路避雷线的保护角越_小,,避雷线就愈可靠地保护导线免遭雷击。10、避雷线对导线的耦合唯用还可以降低导线上的感应雷过电压11、对于500KV的髙压输电线路,避雷线保护角a一般不大于15112、避雷器按其发展历史和保护性能可分为:保姻蜃萱式避雷器」普通阀式避雷器、磁吹避雷器、金属氧化物避雷器等类型。13、变电所的防雷保护主要依靠阀式避雷量,它在电カ系统过电压保护和绝缘配合中都起着重要的作用,它的保护特性是选择高电压电カ设备绝缘水平的基础。14、阀型避雷器主要由火花间隙和阀片构成,残压为避雷器动作后雷电流通过避雷器在避雷器产生的压降。15、为了表示一条线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果,通常采用的指标有耐雷水平和雷击跳闸率。16、线路落雷按雷击点的不同而区分为绕击导线、雷击档距中央的避雷线、雷击档距中央避雷线三种情况。17、雷电流超过线路的耐雷水平,会引起线路绝缘发生冲击闪络,为络后是否会引起线路跳闸,还要看闪络能不能発弘成稳定的工频电弧。18输电线路避雷线的保护角越小,绕击率越小,19、输电线路常采用避雷线、降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘等措施来进行防雷。20、变电所中出现的雷电过电压有雷电直击变电所、沿输电线路入侵的雷电过电压波两个来源。21、35kV以下的配电装置,架设独立避雷针,UOkV及以上的变电所将避雷针装设在构也上,注意避免导致绝缘闪络（反击）。22、为T防止避雷针与被保护的配电构架或设备之网的空气间隙Sa破击ゆ而造成反击事故,必须要求Sa大于一定距离,冲击接地电阻Ri不得超过10Q,Sa不得小于リ米,Se不得小于323、变电所中限制雷电侵入波过电压主要措施是装设避雷器ー但是还需要有“进线段保护”与之配合。24、雷电冲击波作用下,变压器绕组起始电位大部分压降降落在绕组首端附近,雷电冲击波越大陡度越大20、变电站进线段的作用时限制流过避雷器的雷电流幅值和降低侵入波陡度25、变电所的直击雷防护设计内容主要有选择避雷针的支数一髙匿装设位置26、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15do27、雷电侵入波侵入变电站后,站内电气设备上过电压大小与避雷器的残压、侵入波的陡度以及设备与避雷量的距离有关。28、变压器绕组纵绝缘上承受的电压越高,变压器绕组稳态电位分布与变压器的中性点接地方式有关。29、限制内部过电压的措施主要有线路上装好联电抗量、带并联电阻的断路器和避雷器30、电カ系统中的接地可分为工作接地、保护接地、防雷接地三类。31、发电厂、变电所中的接地国是集工作接地、保护接地和防雷接地为一体的良好接地装置。32、高压线路每ー杆塔都有混凝土基础,它也起着接地极作用,其接地装置通过引线与避雷线相连,33、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。34、三绕组变压器在低压侧装二支避雷器35、避雷针（线）的保护范围是指具有99.9% 左右雷击概率的空间范围。35、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。36.三绕组变压器防雷应在 高低中压侧加装避雷器。37、负雷电放电过程可以分为先导放电 、主放电和 余辉放电三个阶段。主放电通道波阻抗300欧姆。38、输电线路方蕾性能的优劣,工程中主要用 耐雷水平和 雷击跳闸率两个指标来衡量。39、防止直击雷过电压的主要措施避雷针和避雷线。由于防止从输电线路侵入变电所的感应过电压的措施 避雷器。40、发电厂的主厂房、主控室和配电装置室一般不装设直击雷保护装置,以免发生反击事故和引起继电保护误动作。二、判断题:1、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。（J）2、就其本质而言,雷电放电是ー种超长气隙的火花放电,与金属电极间的长气隙放电是相似的。（V）雷云下部大部分带负电荷,所以大多数的雷击是正极性的,雷云中的负电荷会在地面感应出大量负电荷。（X）雷电放电所产生的巨大电流,有可能使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或通过电动カ引起机械损坏。（V）5、雷电放电在电カ系统中引起很高的雷电过电压,它是造成电カ系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一。（V）6、感应雷击过电压,它的形成机理与直接雷击过电压完全相同。（X）7、单支避雷线的保护范围是ー个以其本体为轴线的曲线圆锥体。（V）8、两支等高避雷针时的保护范围不是两支避雷针的保护范围简单相加而是有所扩大。（V）9、 当保护架空线输电线路的避雷线保护范围采用它的保护角a时,保护角越小,避雷线对导线的屏蔽保护作用越有效。（ V）10、防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的ー个组成部分。12.管式避雷器实质上是ー只具有较强灭弧能力的保护间隙。（V）13在发电机电压母线上装设电容器的作用是限制侵入波的幅值。（X）14、对于35kv及以上的变电所,可以将避雷针装设在配电装置的构架上。（X）15、为了防止反击,一般规程要求避雷针与被保护设备在空气中的距离大于3米。（V）三、名词解释:雷暴日Td:是指该地区平均一年内有雷电放电的平均天数,单位d/a〇雷暴小时Th:雷暴小时是指平均一年内的有雷电的小时数,单位h/a。地面落雷密度（y）：是指每ー雷暴日每平方公里地面遭受雷击的次数雷电流陡度:是指雷电流随时间上升的速度。避雷线保护角是指:避雷线和外侧导线的连线与避雷线的垂线之间的夹角耐雷水平:是指雷击线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值（单位为kA）〇击杆率g,雷击杆塔次数与雷击线路总次数的比值称为击杆率g,反击：避雷针与被保护的配电构架或设备之间的空气间隙Sa被击穿绕击率Pa:绕过避雷线直接击中导线的概率,称为绕击率Pa雷击跳闸率: 折算为统一条件（规定每年40个雷电日和100km的线路长度）下,因雷击而引起的线路跳闸的次数。单位为“次/（100km-40雷暴日）”。变电所的进线段保护:在临近变电所1〜2km的一段线路上加强防护。接地:就是指将电カ系统中电气装置和设施的某些导电部分,经接地线连接至接地极。三、选择题1根据我国有关标准,220kV线路的绕击耐雷水平是ーC〇A.12kA B.16kA C.80kAD.120kA2、表示某地区雷电活动强度的主要指标是雷暴小时与（B）A.耐雷水平B.雷暴日C.跳闸率D.大气压强3、避雷针保护范围通常是指雷击概率为（B）A、0%的空间范围 B、0.1%的空间范围C、l%的空间范围 D、10%的空间范围4、为防止反击,变电所独立避雷针与配电装置的空气距离Sn不宜小于（D）A、2mB、3mC、4mD、5m四、多项选择题1、下行的负极性雷通常可分为哪几个主要阶段。（ABE）A、先导B、主放电C、发热D、放电E、余光2、在发电厂和变电站中,对直击雷的保护通常采用哪几种方式?（AB）A、避雷针 B.避雷线C并联电容器 D.接地装置E并联电感器3、输电线路防雷性能的优劣,工程上主要用哪两个指标来衡量(AB)A、耐雷水平 B、落雷密度 C、雷击跳闸率D、闭雷线的保护角a E、雷电冲击水平五、简答题1避雷针防雷原理處理?ー避雷针是明显高出被保护物体的金属支柱,其针头采用圆钢或钢管制成,其作用是吸引雷电击于自身,并将雷电流迅速泄入大地,从而使被保护物体免遭直接雷击。2避雷器实质上是ー种过电压限制器,防雷原理原理:与被保护的电气设备并联连接,当过电压出现并超过避雷器的放电电压时,避雷器先放电,从而限制了过电压的发展,使电气设备免遭过电压损坏。3阀式避雷器工作原理:正常工作时串联间隙将电阻阀片与工作母线隔离,承担全部电压,阀片中无电流留过当系统中出现过电压且其幅值超过间隙击穿电压时,间隙击穿,击穿电流通过阀片流入大地4变电所的进线段保护作用:限制流经避雷器的雷电流幅值和侵入波的陡度5线路雷害事故发展过程及防护措施:输电线路防雷措施:1）防止雷直击导线;2）防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络;3）防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧;4）防止线路中断供电。6变电所进线段保护的作用和要求是什么?答:变电所进线段保护的作用在于限制流经避雷器的雷电流幅值和侵入波的陡度。针对不同电压等级的输电线路,具体要求如下:未沿全线架设避雷线的35kV〜UOkV架空送电线路,应在变电所1km〜2km的进线段架设避雷线作为进线段保护,要求保护段上的避雷线保护角宜不超过20°,最大不应超过30°；UOkV及以上有避雷线架空送电线路,把2km范围内进线作为进线保护段,要求加强防护,如减小避雷线的保护角a及降低杆塔的接地电阻飞。要求进线保护段范围内的杆塔耐雷水平,达到表8-7的最大值,以使避雷器电流幅值不超过5kA（在33〇〜500kV级为10kA）,而且必须保证来波陡度a不超过一定的允许值。7、试画出未沿全线架设避雷线的35kv变电所进线段保护接线图。并叙述变电所进线段保护的标准接线中各元件的作用。答:在图8-32所示的标准进线段保护方式中,安装了排气式避雷器FE。在雷季,线路断路器、隔离开关可能经常开断而线路侧又带有エ频电压（热备用状态）,沿线袭来的雷电波（其幅值为UQ在此处碰到了开路的末端,于是电压可上升到2LU,这时可能使开路的断路器和隔离开关对地放电,引起工频短路,将断路器或隔离开关的绝缘支座烧毁,为此在靠近隔离开关或断路器处装设ー组排气式避雷器FEollF'PE8输电线路防雷有哪些基本措施。答:（1）架设避雷线;（2）降低杆塔接地电阻;（3）架设耦合地线;（4）采用不平衡绝缘方式;（5）采用中性点非有效接地方式;（6）装设避雷器;（7）加强绝缘；（8）装设自动重合闸。9为什么UOkV及以上线路一般采用全线架设避雷线的保护措施,而35kV及以下线路不采用?答:输电线路的防雷,应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方式,并结合当地地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。因此,35kV线路不宜全线架设避雷线,UOkV及以上线路应全线架设避雷线。10、什么是接地电阻,接触电压和跨步电压?答:接地装置对地电位u与通过接地极流入地中电流i的比值称为接地电阻。人在地面上离设备水平距离为0.8m处于设备外壳、架构或墙壁离地面的垂直距离1.811I处两点间的电位差,称为接触电位差,即接触电压Uto当人在分布电位区域内跨开ー步,两脚间(水平距离0.8m)的电位差,称为跨步电位差,即跨步电压Us。11.配电变压器的防雷保护保护接线中要求三点联合接地的是哪三点?答:(1)、变压器高压侧FS的接地端点;(2)、低压绕组的中性点;；

(3)、和变压器金属外壳三点联合接地。六、计算题(10分)1、试述雷电流幅值的定义,分别计算下列雷电流幅值出现的概率:30kA>50kA、88kA、100kA、150kA>200kAo答:根据式(8-4),尸=1。.。其中,P为雷电流幅值超过I的概率,I为雷电流幅值。则雷电流幅值为30kA、50kA、88kA、100kA、150kA>200kA时,对应的概率分别为45.61%、27.03%、10.00%、7.31%、1.97%、0.53%〇2某厂油罐,高10m,直径10m,用一根高25m的避雷针保护,问针与罐之间的距离x不得超过多少?例:某丿油罐,高10m,直径10m,用一根高25mC与罐之间的距离X不得超过多少?解:由于避宙计高度h=25m,故

例:某丿油罐,高10m,直径10m,用一根高25mC与罐之间的距离X不得超过多少?解:由于避宙计高度h=25m,故P=I则被保护物高度上的保护范用为rx=(1.5/j-2力,)尸=(1.5x25-2x10)x1=17.5m针与油罐之间的最远距离为*=17.5-10=7.5m.某电厂有一原油罐,直径10米,高10米,用独立避雷针保护,针距离罐壁6米、针高20米,试校验保护的有效性,并提出改进的措施。(l)h=20J则P=1Hx=10,h=20,则hx2h/2rx=(h-hx)p=20-10=10m而rx应大于16m,所以保护不了油罐(2)改进措施,增加避雷针高度,rx应大于16米,取P=1若hx》h/2由rx=(h-hx)p代入数据得:16=h-10 h=26m,不满足10213舍区此值若hx<h/2,由rx=(l.5h-2hx)p代入数据得:16=1.5h-20h=24满足10<12 则避雷针高度为24m.某电厂原油罐直径为10m,高出地面10m,现采用单根避雷针保护,针距罐壁最少5m,试求该避雷针的高度是多少?解:设针高hく30m则p=l,物高hx=10m,保护半径rx=10+5=15m若hW2hx(即hW20m)由rx=(h-hx)p代入数据得:15=(hT0)Xl解得h=25m(与hW20m不符，舍去)若h>hx(即h>20m),由rx=(l.5h-2hx)p代入数据得:15=(1.5h-2X10)XI解得h=23.34m由此得该避雷针的高度应为23.34m。.某行人从ー避雷针米旁边经过,避雷针单位电感1.5ロH/m,避雷针接地电阻10欧姆,桥面距避雷针基础垂直髙8米,设最高人髙2米,空气击穿电压500kV/m,不考虑人的手伸出桥外,在雷电流幅值100kA,波头2.6冲击下,求桥距避雷针的安全间距。（6分）解:1）、安全间距的髙度:〃=8+2=1Om•ー、 =Lx10x—+/?i=l.5xl0x—+10x100=1577A:V2）x dt 2.6 .5、试计算如图8-44所示接地装置的冲击接地电阻。已知垂直接地极是由6根直径为1.8cm、长31n的圆管组成,土壤电阻率为200dm,雷电流为40A时冲击系数。为0.5,冲击利用系数ワ，为0.7〇解：査表8—19可得,对于长度为3m左右的垂直接地极,其工频接地电阻为Re工0.30=0.3x200=60c单根垂直接地极的冲击接地电阻为:Rih=aRe=0.5x60=30。由6根等长水平放射形接地极组成的接地装置,其冲击接地装置可按下式计算パ区L以丄=7.14。n7 60.76某220kV变电所,采用n型布置,变电所面积为!94.5mX201.5m,土壤电阻率为试估算其接地网的工频接地电阻。

解:査表8—19,对于复合接地网,其工频接地电阻的简易计算式如下:八0.5P4s=八0.5P4s=0.5x 300_

7194.5x201.5=0.76Q第九章一、填空题:1、在比较典型的内部过电压中,主要有暂时过电压和操作过电压两大类。2、暂时过电压包括工频电压升高、谐振过电压两类。3、谐振过电压包括线性谐振过电压、铁磁谐振过电压、参数谐振过电压。4、操作过电压包括切断空载线路过电压、切断空载线路过电压、切断空载变压器过电压和断续电弧接地过电压。6电气设备的绝缘水平指该电气设备能承受的试验电压值。7考虑不同电压等级电网中过电压的不同特点220kV以下电网,绝缘水平主要由大气过电压决定,330kV及以上的超高压绝缘配合中,操作过电压将起主导作用特高压电网中,绝缘水平甚至可能由エ频过电压和长时工作电压决定8输电线路发生事故主要是:1绝缘子串的沿面放电和2导线对杆塔或线与线之间的击穿。9以惯用法作架空输电线路的绝缘配合5从电