高電壓技術(shù)試卷、習(xí)題及答案

1、高電壓技術(shù)試卷一、簡答題：（每題10分，共60分）1、 定性畫出巴申曲線。設(shè)有處于同一容器中的兩個(gè)均勻電場(chǎng)氣隙，其極間距離分別為1.52, 已知S>&,問那個(gè)間隙先擊穿。2、 列舉提高氣隙放電電壓的方法。3、 電暈放電的危害及消除措施。4、 請(qǐng)畫圖說明“伏秒特性”曲線的制作過程，并舉圖例簡述伏秒特性在考慮保護(hù)設(shè)備與被保護(hù)設(shè)備的絕緣配合上的作用。5、 何為沿面閃絡(luò)？為什么沿面閃絡(luò)電壓比相等距離的純氣隙擊穿電壓低的多？列舉易發(fā)生污閃的大氣條件？6、 解釋如下名詞：極性效應(yīng)、雷擊跳閘率、爬電比距、直擊雷過電壓。2、三、分析計(jì)算題：（每題10分，共40分）1、如圖1所示，雙層電介質(zhì)串聯(lián)，

2、合閘于直流電源U定性畫出電流I隨時(shí)間的變化曲線。指出吸收電流，說明產(chǎn)生它的原因。&絕緣介質(zhì)在加壓15秒時(shí)和60秒時(shí)的電阻值分別為 R5=1000MQ , R 60=1500MQ ,那么該 介質(zhì)的絕緣電阻和吸收比各為多少？1T圖12、 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)試品絕緣的tg 8和Cx,何時(shí)使用正接線，何時(shí)使用反接線？已知Cn=50pF,R4=3184a，調(diào)節(jié)西林電橋平衡時(shí)R3=318.4Q ,C4=0.02uF,求此時(shí) Cx和tg 8。（西林電橋分流器位置是0.01 ）3、 下圖為三導(dǎo)線串聯(lián)系統(tǒng)，有幅值為1的無窮長直角波沿?zé)o限長導(dǎo)線Z1入侵，各線波阻如圖所示，波阻為 Z2的線路末端開路（c點(diǎn)），波在Zo

3、線上的波速為 Vo=150m/ms,在Z2線上為 V2=300m/ms.試用網(wǎng)格法求波達(dá) A點(diǎn)后4ms時(shí)，B點(diǎn)上 的電壓為多少。1* 產(chǎn) 600m4、左圖，線路末端開路，一斜角無窮長波入侵a=450KV/(2),已知，F(xiàn)Z的沖擊放電電壓為 U=664KV ,s ,波速為 v=300m/s(1)、畫出FZ上的電壓隨時(shí)間變化的波形(波達(dá)FZ時(shí)為零時(shí)刻)。、求出閥型避雷器FZ的動(dòng)作時(shí)間tp高電壓技術(shù)習(xí)題氣體放電的基本物理過程1、什么叫間隙的伏秒特性曲線?它有什么作用?2、什么叫“污閃”?發(fā)生污閃的最不利的大氣條件是什么?3、一空氣間隙的均勻電場(chǎng)，已知當(dāng)極間距離S= 1mm 6 = 0.1時(shí)，擊穿電壓

4、U=800V。 1 、定性畫出巴森曲線。2、如S=1cm 6 =0.01 時(shí)，擊穿電壓 5=?4、電暈產(chǎn)生的物理機(jī)理是什么？它有哪些有害影響？試列舉工程上各種防暈措施的實(shí)例。5、說明巴申定律的實(shí)驗(yàn)曲線的物理意義是什么？（要求作出曲線加以說明）氣體介質(zhì)的電氣強(qiáng)度1、試舉例提高氣隙（氣體間隙）擊穿電壓的各種方法。2、一均勻電場(chǎng)、置于密度為6的空氣中，若已知極間距離 S=1cm,電子碰撞游 離倍數(shù)a =3,陰極表面游離系數(shù)丫 =0.035。問氣隙能否被擊穿？如何保持S不變, 用什么方法可提高該氣隙的擊穿點(diǎn)壓？3、某棒-板氣隙的直流耐受電壓與間隙距離 S的關(guān)系曲線中（正）棒-板的曲線斜率是否最大？已知

5、在某S值下，（負(fù)）棒-板的耐受電壓是1250KV問它能否耐住1000KV （峰 值）的工頻交流電壓？為什么？液體和固體介質(zhì)的電氣特性1、畫出電介質(zhì)的等效電路（非簡化的）及其向量圖，說明電路中各元件的含義，指出介質(zhì)損失角。2、雙層電介質(zhì)串聯(lián)，合閘于直流電源定性劃出 I 隨時(shí)間 t 的變化曲線指出吸收電流，說明產(chǎn)生它的原因（簡答）已知，60秒電阻值為2500MQ , 15秒電阻值為1800M （ K合時(shí)為零時(shí)刻）， 問絕緣電阻和吸收比各是多少？3、簡述提高固體絕緣擊穿電壓的方法和熱老化的象征。4、說明極間隙的主要作用。說明變壓器儲(chǔ)油器中設(shè)隔氣膠囊的目的。5、為什么某些電容量較大的設(shè)備如電容器，長電

6、纜，大容量電機(jī)等，經(jīng)高壓試驗(yàn)后，其接地放電時(shí)間要求長達(dá)510min?電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)1、西林電橋試驗(yàn)題1、測(cè)量C.T.（電壓互感器）的高壓繞組與低壓繞組和地之間的絕緣的tg 6和Cx,使用西林電橋正接線還是反接線？2、已知Cn=50PF, R=3184Q,調(diào)節(jié)西林電橋平衡時(shí) R=318.4Q,G=0.02uF,求 C/Ptg 6。3、利用倒相法測(cè)tg 6，倒相前測(cè)得tg 6 1=1%倒相后測(cè)得tg ”=3%測(cè)量時(shí)有 無干擾？真值tg 6=?2、變壓器整體受潮后下列數(shù)據(jù)與受潮前相比發(fā)生什么變化：tg ,絕緣電阻，泄露電流，油的五次擊穿電壓平均值，何謂總爛？達(dá)到注意值時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣做？3、試畫出

7、用兆歐表測(cè)量絕緣套管體積電阻的接線圖，并說明端子G 的作用是什么；如果在15s與60s時(shí)測(cè)得該套管的絕緣電阻為 R5=1000MD , R50=3000MD ,那么該套管的絕緣電阻是多大？它的吸收比為多少？4、何謂容升效應(yīng)，怎樣預(yù)防。絕緣的高電壓試驗(yàn)1、畫出高效率多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器（3級(jí)）接線圖，并畫出等效電路圖，解釋其高效性工作原理。2、畫出3種倍壓整流電路圖，比較優(yōu)缺點(diǎn)。3、對(duì)設(shè)備進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，耐壓時(shí)間規(guī)定為多少？4、在進(jìn)行雷電沖擊試驗(yàn)電壓測(cè)量時(shí)，能否用電阻型分壓器，為什么？輸電線和繞組中的波過程1、波阻為Zi和乙的兩導(dǎo)線相串聯(lián)，直角波V0由波阻為Z1的導(dǎo)線傳向波阻為Z2的導(dǎo)線，寫出

8、沿導(dǎo)線2傳播的電磁能的計(jì)算公式，問Z2 為何值時(shí)沿導(dǎo)線2傳播的電磁能最大。2、試給出下列輸電線路的常用參數(shù)的表達(dá)式（a）波阻抗、（b）波的速度、（c） 單位長度的電感、（d）單位長度的電容、（e）兩導(dǎo)線間的耦合系數(shù)。3、試述改善在沖擊電壓作用下變壓器繞組起始電壓分布的方法及其理由。4、已知一線路的波阻抗 Z=300 Q ,其波速為V=300m4i s ,計(jì)算線路每單位長度的電感L0 （單位是H/m）和電容Q （單位是F/m）各是多少？5、分析說明三相變壓器繞組的星形接線中點(diǎn)不接地時(shí)，當(dāng)一相進(jìn)波時(shí)的波過程。6、如圖所示，無窮長直角波入侵單相變壓器繞組，定性畫出繞組上的初始電位分布，穩(wěn)態(tài)電位分布和

9、最大電位包絡(luò)線，并舉出一種改善繞組初始電位分布的方法。7、分析直流電壓作用在單相變壓器繞組末端接地和不接地起始電壓分布情況。最大電壓梯度發(fā)生在何處，其值為多少。8、如圖所示，有一過電壓波以光速在一無損導(dǎo)線上傳播。若線路X1 點(diǎn)相應(yīng)電壓波上M點(diǎn)的電位U=100KV（相應(yīng)時(shí)刻為ti）問經(jīng)過1微秒后，線路X2點(diǎn)相應(yīng)電壓波上N點(diǎn)的對(duì)地電位UN為多少？9、如圖所示，有一幅值為100KV勺直角波電壓沿波阻抗Z=50。的電纜線路侵入發(fā) 電機(jī)繞組，繞組每匝長3米，匝間絕緣承受電壓為600伏，平均速度為6X107米/ 秒。求用以保護(hù)電機(jī)匝問絕緣時(shí)所并聯(lián)的電容值。10、當(dāng)波阻抗Zi和Z2間并聯(lián)一電阻R（如圖所示）

10、。當(dāng)無限長直角波自Zi向Z2入侵時(shí), 如果折射到Z2上的電壓吐=1/ U時(shí)，求：R與Zi和Z2間的關(guān)系。n11、分析說明三相變壓器繞組為角形接線時(shí)，當(dāng)兩相同時(shí)進(jìn)波時(shí)各繞組的波過程。12、有一幅值為U）的電壓波，從無架空地線的線路傳播到有架空地線的線路。設(shè)線路和架空地線的自波阻抗為Z11和Z22,其互波阻抗為Z12,求波到達(dá)A點(diǎn)之后導(dǎo)線 1上的電壓波幅值0二?（線路為導(dǎo)線1,架空地線為導(dǎo)線2）13、線路1和線路2在A點(diǎn)相聯(lián)，它們的波阻抗分別為Z1和Z2,已知Z1 =2Z2 ,有一 幅值為1的無窮長直角波U從線路1傳來，試用折、反射定理求出波到達(dá) A點(diǎn)時(shí)的 折射電壓U和反射電壓&各是多大？

11、14、請(qǐng)寫出反應(yīng)無損耗單導(dǎo)線波過程基本規(guī)律的四個(gè)方程式，并簡述其物理意義。15、無窮長直角波通過并聯(lián)電容劃出集中參數(shù)等值電路折、反射波頭各為什么形狀求出折射電壓最大值。雷電放電及防雷保護(hù)裝置1、說明普閥式避雷器中間隙，閥片，并聯(lián)電阻的作用。當(dāng)避雷器與被保護(hù)物距離為零時(shí)它們的伏秒特性應(yīng)如何配合？2、說明避雷線的作用。為什么降低接地電阻、架設(shè)耦合地線可以降低線路的雷擊掉閘率，后者用于什么情況？3、雷擊于無避雷線路10KV勺線路，已知其U50%=70KV,的=15。, Hd2 =7.8m, Z=400Q ,導(dǎo)線的耦合系數(shù)K=0.15 ,不計(jì)桿塔電感，求雷擊時(shí)（ 1） 、線路發(fā)生單相接地時(shí)的雷電流值；

12、（ 2） 、線路發(fā)生兩相接地時(shí)的雷電流值。4、分析用閥型避雷器保護(hù)變壓器時(shí)的動(dòng)作原理。 （以它們之間距離為 l 時(shí)為例，求出變壓器上的電壓及電壓波形） 。5、一路進(jìn)線的110KV變電所，變壓器截波耐壓為470KV,避雷器的Ub5 =332KV； 導(dǎo)線平均高度hd=10米，采用2KM勺進(jìn)線段保護(hù)，波速為光速，試計(jì)算入侵波的陡度a=? （a' =?）,以及避雷器與變壓器的最大允許距離為多少？6、寫出雷直擊桿塔和雷繞擊線路時(shí)的耐雷水平的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并至少寫出三條輸電線路的防雷措施。電力系統(tǒng)防雷保護(hù)1、請(qǐng)畫出一個(gè)典型的有電纜段的直配電機(jī)的保護(hù)接線圖，并簡述各元件的作用。2、說明用避雷線保護(hù)線路

13、直擊雷過電壓的作用是什么。3、三繞組變壓器為何在低壓側(cè)裝一支避雷器？4、在變壓器中性點(diǎn)保護(hù)中，什么是全絕緣及分級(jí)絕緣？各用于什么情況下。5、某一 275KV（統(tǒng)，已知避雷器的殘壓為890KM變壓器絕緣強(qiáng)度為1050KV今 從導(dǎo)線以a=250KV/N s的斜角波入侵，其波速V=150t / s ,問要使變壓器絕緣 不受損傷， 避雷器應(yīng)安裝在距離變壓器多少米處？避雷器在雷電波到達(dá)幾微秒后動(dòng)作？6、試列舉輸電線路的各種防雷措施。7、 （ 1）進(jìn)線段的作用是什么 ?（2）請(qǐng)畫出一個(gè)典型的未沿全線架設(shè)避雷線的35kv變電所進(jìn)線段保護(hù)接線圖。（3）簡要說明管型避雷器GB、GB的作用。（4） GB為什么應(yīng)在FZ勺保護(hù)范圍內(nèi)。內(nèi)部過電壓1、已知電源電壓為E,問：切空線電流首次過零滅弧時(shí)線路上的電壓是多少？ 如過半個(gè)周波后，電弧重燃，過電壓又是多少？（不計(jì)電容效