442005 天津大学考试题库及答案

高电压技术复习题一、名词解释1、光电离答：当光子能量大于气体分子电离能时，发生光电离。2、电晕放电答：发生在曲率半径小的电极附近的气体放电现象。3、雷道波阻抗答：雷电传播的通道较长，通常采用分布参数进行分析计算，故等效成一波阻抗为Z。的长线。Z。通常取300欧姆。4、自持放电和非自持放电答：必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电。不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。5、耐雷水平答：雷电流作用下，不至于发生闪络的最大耐受值或发生闪络的最小耐受值。6、热击穿答：在电场作用下，介质内部由于热累积形成的烧穿、融化等现象。7、介质损失角正切答：电流与电压的夹角是功率因数角，令功率因数角的余角为6,显然是中的有功分量，其越大，说明介质损耗越大，因此6角的大小可以反映介质损耗的大小。于是把6角定义为介质损耗角。8、碰撞电离答：自由电子在电场作用下加速积累动能，与中性气体分子碰撞，发生电离。9、平均自由行程答：在电场作用下，电子沿电场方向行进1cm距离内发生碰撞次数的倒数。10、雷暴日答：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。11、伏秒特性答：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。12、气体击穿答：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。13、污闪放电答：沿污染的固体介质表面发生的放电现象。14、保护角答：保护角是指避雷线与所保护的外侧导线之间的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角。15、吸收比答：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。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。）16、冲击接地电阻答：流过冲击大电流时，接地体呈现的电阻值。17、介质损耗答：外电场作用下，电介质中发生的有功损耗。18、起始放电电压答：从非自持放电向自持放电转变过程中对应的电压值。19、雷击跳闸率：指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数。20、彼德逊法则答：用于将分布参数线路简化成集中参数线路的电路模型转换法则。二、简答题1、简述巴申曲线的特点并定性解释？答：随着气压p与电极间距d的乘积减小，气隙击穿电压值先减小后增大；要从气压变化后气体分子间距的变化，分析碰撞电离几率的改变，进而对巴申曲线作以定性解释。2、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。3、简述感应雷过电压的形成原理？答:着重说明感应雷击过程中，输电线路电荷积聚和移动过程引起的过电压机制。4、简述雷击塔顶形成反击的物理过程？答：着重说明雷击塔顶后，在绝缘子两侧形成的过电压的来源。5、简述雷击塔顶引发反击的形成原理？答：着重说明雷击塔顶过程中，引发杆塔不同高度位置上的电位变化，使得横担和导线间（绝缘子两侧）的电位差超过绝缘子伏秒特性，从而引发击穿。6、简述变压器油中水分对油击穿电压的影响。答：从水分含量低和高时，水所处的状态不同（溶解/悬浮）来分析其对变压器有击穿性能的影响。7、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量，为什么？答：杂质存在导致电场分布不均匀，电压U达到一定值时，会首先在气泡或杂质中产生放电，既局部放电。局部放电的检测方法：直接用局部放电检测仪进行测量，用专用的无晕电源设备。油色谱分析：主要是检测绝缘油中乙炔气体的含量。8、简述偶极子极化的形成过程。答：需回答出在极性介质中，偶极子随电场转向的物理过程。9、简述环境温度对极性液体介质相对介电常数的影响？答：极性液体介质中的偶极子极化是贡献相对介电常数的重要原因，温度改变使得偶极子极化的程度受到影响。应根据温度从低至高变化过程中，液体的流动性变化和偶极子热运动的变化来分析。10、简述普通阀式避雷器的工作原理？答：需回答出普通阀式避雷器的火花间隙、非线性电阻阀片结构，及过电压波入侵时上述结构的动作过程和残压产生的过程。11、简要说明采用保护间隙进行防雷保护时，保护间隙与被保护设备绝缘的伏秒特性曲线如何配合？原因是什么？答：需回答出伏秒特性的意义，以及被保护绝缘伏秒特性要位于保护间隙伏秒特性之上。12、工频高电压主要有哪几种测量方法？答：测量试验电压的方法通常分为两类：一是低压侧测量，二是高压侧测量。测量又包括：静电电压表测量；电容分压器配低压仪表测量；球间隙测量；高压电容器和整流装置串联测量；电压互感器测量。因为在低压侧测量由于电容效应的影响，测量误差很大，因此加在被试品上的工频高电压一般要求在被试品两端直接进行测量。13、简要说明绝缘配合惯用法的基本原理？答：需根据惯用法(两极配合)定义，着重说明设备绝缘与避雷器性能间的配合关系。14、简述外施电压频率对极性液体介质相对介电常数的影响？答：极性液体介质中的偶极子极化是贡献相对介电常数的重要原因，频率改变使得偶极子极化的程度受到影响。应根据频率从低至高变化过程中，偶极子极化难易程度进行说明。15、简述电子崩的形成过程。答：自由电子发生碰撞电离后，其数目成几何级数规律积聚增大。16、简述采用屏障提高气隙击穿电压的原理。答：着重说明屏障的改变空间电场分布、阻碍电荷迁移的作用，并且要回答出对于正棒-负板间隙和负棒-正板间隙屏障的作用不同。17、简述SF气体绝缘组合电器(GIS)的特点。6答：从占地、运行可靠性、环境效应和检修方便几方面作答。18、简述环境温度对极性液体介质tg5的影响。答：极性液体介质中，温度变化对电导和偶极子极化均有重要影响，进而影响介损角正切值的变化。19、简述介质损耗的基本概念和形成途径。答：电导和极化共同形成的损耗。20、简述巴申定律的基本内容。答：着重说明巴申定律曲线拐点左右的变化规律及原因。需根据不同气压下，自由电子碰撞电离的难易程度进行定性说明。三、问答题1、详细说明变压器油的击穿机理并分析水分的影响。答：变压器油的击穿过程需要用小桥理论来解释。应考虑小桥贯穿两极、未贯穿两极时的击穿发展过程。水分的悬浮状态和溶解状态不同，对油击穿的影响也不同。2、详细说明不均匀电场气隙中的极性效应。答：通过分析正棒负板、负棒正板气体间隙放电过程中，棒极前端电场分布情况及放电发展过程，说明正极放电更易发生的现象。3、试阐述特高压交、直流输电的特点。答：需简要介绍特高压交直流输电的电压等级特点，在送电容量、里程、损耗、投资等方面的优势或缺陷。4、详细说明切除空载变压器过电压的原理和抑制方法。答：重点回答出由于断路器的截流现象，导致的一部分剩余能量在LC回路中振荡，引发切空变过电压。抑制方法要叙述清楚断路器性能的影响和避雷器如何使用。5、详细说明氧化锌避雷器的结构特点、工作原理和适用场合。答:氧化锌避雷器的主要工作原理依赖于非线性电阻阀片，其结构中无火花间隙，理论上可以与任何电气设备进行配合。需回答出过电压波侵袭时，非线性电阻呈现的小电阻特性，将大电流泄入大地。6、详细说明切除空载线路引起过电压的原理和抑制方法。答：需说明空载线路对地电容存储能量由于断路器重燃，在长线路末端引起过电压。7、详细说明伏秒特性的绘制方法，并说明其含义。答：根据伏秒特性反映气隙在冲击电压下的击穿特性来作答。伏秒特性分别指间隙中出现的最大电压和击穿时刻。8、列举电介质的典型极化类型并描述各自特点。答：回答出电子式、离子式、偶极子式、夹层极化的产生原因，持续时间，损耗情况即可。9、详细说明均匀电场气隙中的流注发展过程。答：需说明电极间距不同时，引发正、负流注的发展过程。10、试述感应雷过电压的形成机理。答：需回答出雷击输电线路附近地面时，感应雷过电压形成的过程。重点说明静电感应机理所致的过电压。11、试叙述局部放电对高分子绝缘材料的危害。答：需根据局部放电的电、热、光、化学效应对高分子材料结构的影响，分析其危害。12、试叙述污闪放电的形成过程。答：完整说明积污、受潮、干带形成和局部电弧的发生、发展直至沿面闪络的过程。13、试阐述特高压直流下电晕的特点。答：需从电晕损耗、无线电干扰、可闻噪声几个角度综合分析电晕放电的影响。14、详细说明无间隙氧化锌避雷器的结构特点、工作原理和适用场合。答:氧化锌避雷器的主要工作原理依赖于非线性电阻阀片，其结构中无火花间隙，理论上可以与任何电气设备进行配合。需回答出过电压波侵袭时，非线性电阻呈现的小电阻特性，将大电流泄入大地。15、简述低气压、短间隙、均匀电场中气隙发生自持放电的条件。答：变压器油的击穿过程需要用小桥理论来解释。应考虑小桥贯穿两极、未贯穿两极时的击穿发展过程。水分的影响要区分悬浮状态和溶解状态。16、简要说明保护间隙的工作原理和特点。答：回答出避雷线、降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘、耦合地线、消弧线圈、管式（或阀式）避雷器、不平衡绝缘、自动重合闸任意4项即可。17、详细说明固体介质电老化的特点。答：固体介质的电老化与介质中局部放电的形成有密切关系。需要回答出局部放电的多种效应对于固体介质的影响，并区别分析有机和无机介质。18、说明局部放电对有机绝缘材料劣化的作用机理，对比有机绝缘材料和无机绝缘