習(xí)題和解答高電壓技術(shù)

1、第五章 絕緣的高壓試驗(yàn)一、選擇題1）用銅球間隙測量高電壓，需滿足那些條件才能保證國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量不確定度？A銅球距離與銅球直徑之比不大于 0.5B結(jié)構(gòu)和使用條件必須符合IEC的規(guī)定C需進(jìn)行氣壓和溫度的校正D應(yīng)去除灰塵和纖維的影響2）交流峰值電壓表的類型有：A電容電流整流測量電壓峰值B整流的充電電壓測量電壓峰值C有源數(shù)字式峰值電壓表D無源數(shù)字式峰值電壓表3）關(guān)于以下對測量不確定度的要求，說法正確的是：A對交流電壓的測量，有效值的總不確定度應(yīng)在土3%范圍內(nèi)B對直流電壓的測量，一般要求測量系統(tǒng)測量試驗(yàn)電壓算術(shù)平均值的測量總不確定度應(yīng)不超過土 4%C測量直流電壓的紋波幅值時(shí)，要求其總不確定度不超過土

2、8%的紋波幅值D測量直流電壓的紋波幅值時(shí)，要求其總不確定度不超過土2%的直流電壓平均值。4）構(gòu)成沖擊電壓發(fā)生器基本回路的元件有沖擊電容C1,負(fù)荷電容C2,波頭電阻R1和波尾電阻R2,為了獲得一很快由零上升到峰值然后較慢下降的沖擊電壓，應(yīng)使 。A. C1>>C2、R1>>R2B, C1>>C2、R1<< R2C. C1<<C2、R1>>R2D, C1<<C2、R1<< R25）用球隙測量交直流電壓時(shí)，關(guān)于用接保護(hù)電阻的說法，下面哪些是對的？A球隙必須用有很大阻值的保護(hù)電阻B用接電阻越大越好C 一般規(guī)定

3、串聯(lián)的電阻不超過 500 QD 沖擊放電時(shí)間很短，不需要保護(hù)球面。6）電容分壓器的低壓臂的合理結(jié)構(gòu)是。A低壓臂電容的內(nèi)電感必須很小B應(yīng)該用同軸插頭，插入低壓臂的屏蔽箱C電纜輸入端應(yīng)盡可能靠近電容 C2的兩極。D abc環(huán)路線應(yīng)該比較長7）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的認(rèn)可的沖擊電壓測量系統(tǒng)的要求是：A測量沖擊全波峰值的總不確定度為土 5%范圍內(nèi)B當(dāng)截?cái)鄷r(shí)間0.5 s Tc 2 s時(shí)，測量沖擊截波的總不確定度在土 5%范圍內(nèi)C當(dāng)截?cái)鄷r(shí)間Tc 2 s時(shí)，測量沖擊電壓截波的總不確定度在土 4%范圍內(nèi)D測量沖擊波形時(shí)間參數(shù)的總不確定度在土 15%范圍內(nèi)8）光電測量系統(tǒng)有哪幾種調(diào)制方式：A幅度一光強(qiáng)度調(diào)制（AM -IM）B

4、調(diào)頻一光強(qiáng)度調(diào)制（FM-IM）C數(shù)字脈沖調(diào)制D利用光電效應(yīng)二、填空題9）交流高電壓試驗(yàn)設(shè)備主要是指。10）試驗(yàn)變壓器的體積和重量都隨其額定電壓值的增加而急劇增加，試驗(yàn)變壓器的額定容量Pn應(yīng)按 來選擇。11）在電壓很高時(shí)，常采用幾個(gè)變壓器串聯(lián)的方法,幾臺試驗(yàn)變壓器串聯(lián)的意思是 <12）如果用級數(shù)為n,用級變壓器整套設(shè)備的裝置總?cè)萘?W裝為,隨著用級數(shù)的增 力口，裝置的利用率明顯下降，一般用級數(shù) n o13）用級數(shù)為4級試的審級試驗(yàn)變壓器的利用率為 o14）試驗(yàn)變壓器容性試品上的電壓的電壓升高，分為 ?口 o15）利用高壓實(shí)驗(yàn)變壓器產(chǎn)生操作沖擊波，而不用沖擊電壓發(fā)生器來產(chǎn)生沖擊波，是因?yàn)?6

5、）電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通?？梢圆蓸?5次沖擊法，即是 o17）用高壓靜電電壓表測量穩(wěn)態(tài)高電壓的優(yōu)點(diǎn)是 ;缺點(diǎn)是 o18）沖擊電壓發(fā)生器的原理是 o19）在沖擊電壓發(fā)生器的等效電路中，若考慮回路電感效應(yīng)，為獲得非振蕩沖擊波的條件是20）沖擊電流的試驗(yàn)設(shè)備的功用是 o21）測量沖擊大電流的儀器有 ?口。22）實(shí)驗(yàn)室測量沖擊高電壓的方法有 o23）影響球隙測量電壓的可靠性的因素有? 口 o24）常用的沖擊電壓分壓器有 。25）為了補(bǔ)償分壓器的對地電容，在分壓器的高壓端安裝一個(gè)圓傘形 。三、計(jì)算問答題26）一臺測工頻高電壓的電阻分壓器，額定電壓為 100kV （有效值），阻值為4MQ,對地 雜

6、散電容為1000pF,求由雜散電容引起的峰值和相位測量誤差，以及在額定測量電壓下熱耗的功率值。27）壓充電標(biāo)準(zhǔn)電容器有什么功用？28）高壓直流分壓器的選擇原則是什么？29）35kV 電 力 變 壓 器1.05, 105Pa&大 氣 條t件7為，C時(shí)做工頻耐壓試驗(yàn)，應(yīng)選用球隙的球極直徑為多大？球隙距離為多少？30）怎樣選擇試驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定容量？設(shè)一被試品的電容量為4000pF,所加的試驗(yàn)電壓有效值為400kV,試求進(jìn)行這一工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)流過試品的電流和該試驗(yàn)變 壓器的輸出功率。31）高壓實(shí)驗(yàn)室中被用來測量交流高電壓的方法常用的有幾種？32）在說明多極沖擊電壓發(fā)生器動作原理時(shí)，為

7、什么必須強(qiáng)調(diào)裝置對地雜散電容所起的作 用？33）某沖擊電壓發(fā)生器的等效電路如圖 8-13所示。已知Ci為20nF, C2為2nF,阻尼電阻 Rd為100Q，若要獲得標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形，設(shè)暫不計(jì) L的影響，請用近似公式計(jì)算 Rf,Rt。34）沖擊電流波形有哪兩類？35）對兩類沖擊波，中國和IEC標(biāo)準(zhǔn)怎么規(guī)定的？36）簡述沖擊電流發(fā)生器的基本原理。37）名詞解釋：50%放電電壓38）簡述對沖擊電壓測量系統(tǒng)響應(yīng)特性的要求。39）測量高電壓的弱電儀器常受一些電磁干擾，干擾來源主要有哪些？40）簡述高電壓試驗(yàn)時(shí)的抗干擾措施。41）利用試驗(yàn)變壓器產(chǎn)生操作沖擊電壓波以及電力變壓器進(jìn)行感應(yīng)操作沖擊電壓波試驗(yàn)時(shí)，

8、為什么波長時(shí)間Tz與鐵心中的起始磁通量。和鐵心的飽和磁通量s相關(guān)?42）用級倍壓直流高壓裝置的用級數(shù)受到什么因素的制約？第五章 絕緣的高壓試驗(yàn)一、選擇題1、ABCD2、ABC3、A4、B5、B6、ACD7、ABC8、ABCD二、填空題9、高電壓試驗(yàn)變壓器10、11、Pn IsUn使幾臺變壓器高壓繞組的電壓相疊加Wnln-J）12、13、14、15、16、2W試 =W裝n342_(n 1)穩(wěn)態(tài)性的電壓升高20.1 10%20瞬態(tài)性的電壓升高17、28、29、沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生長波前操作波時(shí)效率低，而且火花間隙中容易出現(xiàn)熄弧現(xiàn)象被試品施加正、負(fù)極性沖擊全波試驗(yàn)電壓各15次，相鄰兩次沖擊時(shí)間間隔應(yīng)不

9、小于 1min吸收功率極??；外界電場對表的影響嚴(yán)重，不宜用于有風(fēng)的環(huán)境。電容器并聯(lián)充電，串聯(lián)放電R 2 , L/CiC2 /g-C220、研究雷閃電流對絕緣材料和結(jié)構(gòu)以及防雷裝置的熱能或電動力的破壞作用21、分流器和羅戈夫斯基線圈22、球隙法，分壓器-峰值電壓表法，分壓器-示波器法，光電測量法。23、球面的塵污和球隙間空氣游離不充分。24、電阻分壓器、電容分壓器、串聯(lián)阻容分壓器、微分積分系統(tǒng)25、屏蔽環(huán)三、計(jì)算問答題26、解：幅值誤差相角誤差熱耗的功率值27、由于氣體介質(zhì)基本上無損耗，接近于理想介質(zhì)，所以由它構(gòu)成的電容器的電容量不受作用電壓的影響，準(zhǔn)確而穩(wěn)定。這種電容器有良好的屏蔽，有無暈的電

10、極，電容值不 受周圍環(huán)境的影響。28、國際電工委員會規(guī)定Ii不低于0.5mA。一般Ii選擇在0.5mA2mA之間。29、根據(jù)規(guī)程，35kV電力變壓器的試驗(yàn)電壓為Us 85 85% 72（kV ）因?yàn)殡娏ψ儔浩鞯慕^緣性能基本上不受周圍大氣條件的影響，所以保護(hù)球隙的實(shí)際放電電壓應(yīng)為Uo （1.051.15）Us若取U0 1.05Us 1.05 72 72 106.9（kV,最大值）也就是說，球隙的實(shí)際放電電壓等于106.9kV（最大值）。因?yàn)榍蛳兜姆烹婋妷号c球極直徑 和球隙距離之間關(guān)系是在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下得到的，所以應(yīng)當(dāng)把實(shí)際放電電壓換算到標(biāo)準(zhǔn) 大氣狀態(tài)下白放電電壓 U0273 27胃求隙的物頻畸獸

11、10cm,則球隙距離為4cm時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的放電電壓為105kV（最大值）。而在試驗(yàn)大氣狀態(tài)下的放電電壓為30、試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)電流和額定容量都主要取決于被試品的電容。31、利用氣體放電測量交流高電壓，例如靜電電壓表；利用靜電力測量交流高電壓，例 如靜電電壓表；利用整流電容電流測量交流高電壓，例如峰值電壓表；利用整流充電電 壓測量交流高電壓，例如峰值電壓表。32、因?yàn)閷Φ仉s散電容引起容易高頻振蕩，產(chǎn)生沖擊過電壓。33、解- Tf 3.24(RdRf)GC2/(C1 C2) 1.2 s解得 Rf=103QRt=3179.5Q34、第一類：電流從零值以較短的時(shí)間上升到峰值，然后以近似指數(shù)規(guī)律

12、或強(qiáng)阻尼正弦波形下降到零。第二類沖擊電流波形近似為方波。35、第一類波形，中國和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 4種該類沖擊波，即1 s s/20s s, 4仙s/10 s,8 祖s/20s s和30 s s/80s s沖擊電流波。第二類規(guī)定的沖擊電流波形峰值持續(xù)時(shí)間規(guī)定為 500仙 s, 1000仙 s, 2000 s,或者 2000仙 s 與 3200ps 之間。36、由一組高壓大電容量的電容器，先通過直流高壓并聯(lián)充電，充電時(shí)間為幾十秒到幾分；然后通過觸發(fā)球隙的擊穿，并聯(lián)地對試品放電，從而在試品上流過沖擊大電流。37、球隙的沖擊放電電壓是有分散性的，球隙的50%放電電壓是指在此電壓作用下，相應(yīng)的球間隙距

13、離的放電概率為 50%38、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對于認(rèn)可的沖擊電壓測量系統(tǒng)，在測量波前時(shí)間為 Tf的雷電標(biāo)準(zhǔn)沖擊電 壓時(shí)，它的過沖B和部分階躍響應(yīng)時(shí)間 Ta與Tf的比值，應(yīng)處在圖9-13中的剖面線所 劃的范圍以內(nèi)。測量波前截?cái)嗖〞r(shí)，除了要滿足這一要求外，還規(guī)定了實(shí)驗(yàn)階躍響應(yīng)時(shí)問Tn和部分響應(yīng)時(shí)間Ta應(yīng)滿足另一附加要求。即T0.03Tc Tn0.03Tc。當(dāng)考慮測量 雷電沖擊電壓時(shí)，要求它的部分響應(yīng)時(shí)間T 30ns,而且實(shí)驗(yàn)響應(yīng)時(shí)間TN 15ns。當(dāng)考慮測量雷電沖擊電壓波前截波時(shí)，要求 T 20ns，而Tn 10ns。39、測量用的射頻同軸電纜外皮中通過的瞬態(tài)電流引起的干擾，間隙放電時(shí)產(chǎn)生的空間電磁輻射，儀器電源線引入的干擾40、改善接地回線；實(shí)驗(yàn)室采用全屏蔽；專為應(yīng)用于高壓測試中的通用數(shù)字示波器及其 附屬設(shè)備建一小屏蔽室或屏蔽盒；分壓器應(yīng)置于緊靠集中接地極的地點(diǎn)， 并以最短的 連線相接；由分壓器到測量儀器敷設(shè)寬度較大的金屬板或金屬帶作為接地連線；測量電纜采取兩端匹配的接線方式；測量電纜長度應(yīng)盡可能短；采用雙屏蔽同軸電纜，或 在單屏蔽同軸電纜外再套一金屬管，甚至在雙屏蔽同軸電纜外再套金屬管；