(完整版)高電壓技術(shù)試題第一套

1、高電壓技術(shù)試題第一套、填空題（每空1分，共20分）1：處于電場(chǎng)中的絕緣電介質(zhì)，必然會(huì)存在一定的能量損耗，這些由極化、電導(dǎo)等因素引起的損耗稱為,其主要來源于和兩個(gè)方面。2：湯遜理論認(rèn)為：是氣體放電時(shí)電流倍增的主要過程，而是維持放電的重要條件。3：電介質(zhì)的極化強(qiáng)弱可用的大小來表示。它與該介質(zhì)分子的極性強(qiáng)弱有關(guān)，還受到、等因素的影響。4直流電壓下電介質(zhì)僅有所引起的損耗；交流電壓下電介質(zhì)既有損耗，又有損耗。TOC o 1-5 h z5:大型高電壓試驗(yàn)設(shè)備通常包括，和。6：避雷器的殘壓是指雷電流通過避雷器時(shí)在上產(chǎn)生的壓降。7:電力系統(tǒng)中過電壓的類型主要有：、和。8：三相斷路器合閘時(shí)總存在一定程度的不同期

2、，而這將加大過電20壓幅值，因而在超高壓系統(tǒng)中多采用。二：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題(將所選擇的答案號(hào)填在括號(hào)內(nèi)，每題2分，共分)1.流注理論未考慮(碰撞游離C.光游離2.電暈放電是一種(非自持放電現(xiàn)象C.局部放電現(xiàn)象)的現(xiàn)象。表面游離D.電荷畸變電場(chǎng))沿面放電現(xiàn)象D.污閃現(xiàn)象對(duì)電容分壓器的低壓臂的結(jié)構(gòu)，下列說法不合理的是()低壓臂電容的內(nèi)電感必須很小應(yīng)該用同軸插頭，插入低壓臂的屏蔽箱纜輸入端應(yīng)盡可能靠近電容C2的兩極D.abc環(huán)路線應(yīng)該比較長(zhǎng)介質(zhì)損耗角正切值測(cè)量時(shí)，采用移相法可以消除()的干擾。A.高于試驗(yàn)電源頻率B.低于試驗(yàn)電源頻率與試驗(yàn)電源同頻率D.任何頻率以下四種表述中，對(duì)波阻抗描述正確的是()A.波

3、阻抗是前行波電壓與前行波電流之比B.對(duì)于電源來說波阻抗與電阻是等效的線路越長(zhǎng)，波阻抗越大波阻抗的大小與線路的幾何尺寸有關(guān))。雷擊線路時(shí)，線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值稱為(A.地面落雷密度B.擊桿率C.雷擊跳閘率D.耐雷水平輸電線路的波阻抗的大小與線路的長(zhǎng)度()A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定避雷針保護(hù)范圍通常是指雷擊概率為()A.0%的空間范圍B.10的空間范圍C.1的空間范圍D.0.1的空間范圍中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地通常采用的運(yùn)行方式是()A.全補(bǔ)償B.過補(bǔ)償C.欠補(bǔ)償D.不確定的10.斷線過電壓屬于()A.大氣過電壓B.操作過電壓C.工頻過電壓D.諧振過電壓三.簡(jiǎn)答題(每題6分，

4、共30)1：為什么棒板間隙中棒為正極性時(shí)電暈起始電壓比負(fù)極性時(shí)略高？2：為什么均勻電場(chǎng)中沿面閃絡(luò)電壓比純空氣間隙的擊穿電壓要低？3：高壓實(shí)驗(yàn)室中常用來測(cè)量交流高電壓的方法的有哪幾種？4：波阻抗與集中參數(shù)電阻本質(zhì)上有什么不同?5：空載線路合閘過電壓產(chǎn)生的原因和影響因素是什么？四：計(jì)算題(共30分)1：一幅值Uo=1000kV的無限長(zhǎng)直角波從一條波阻抗Z=500Q的架空線路經(jīng)一串聯(lián)電阻R=550Q與一根波阻抗Z2=50Q的電纜線路相連,如圖所示。試求：（1）流入電纜的電壓折射波與電流折射波；（2）節(jié)點(diǎn)A處的電壓反射波與電流反射波。（16分）ARB*1111Zl=500QZ50Q題1圖2：已知某輸電

5、導(dǎo)線上方無避雷線，雷擊點(diǎn)與導(dǎo)線的距離為50m,導(dǎo)線離地面的平均高度是10m，假設(shè)雷電流的幅值I=80kA。試求：（1）導(dǎo)線上的感應(yīng)雷過電壓最大值U.；i（2）如果導(dǎo)線上有避雷線，且避雷線接地，則導(dǎo)線上的感應(yīng)雷過電壓是多少？（已知耦合系數(shù)k0=0.5,，設(shè)避雷線平均高度10.8m）（8分）3：已知某110kV變電站采用單進(jìn)線運(yùn)行，其線路絕緣強(qiáng)度U5O%=700kV，導(dǎo)線波阻抗Z=400Q，采用氧化鋅避雷器，其5kA下50%的殘壓為Uc=281kV，求該避雷器的最大沖擊電流幅值。（6分）試題答案一、填空題介質(zhì)損耗電導(dǎo)損耗松弛損耗2電子的碰撞電離陰極表面的電子發(fā)射3.介電常數(shù)溫度外加電場(chǎng)的頻率4.電

6、導(dǎo)電導(dǎo)極化5.工頻高電壓試驗(yàn)設(shè)備直流高電壓試驗(yàn)設(shè)備沖擊發(fā)生器6.閥片電阻7.大氣過電壓操作過電壓諧振過電壓工頻過電壓8.單相重合閘二、選擇題1.B2.A3.B4.C5.B6.D7.C8.D9.A10.D三。、簡(jiǎn)答題1：答：（1）當(dāng)棒具有正極性時(shí)，間隙中出現(xiàn)的電子向棒運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，開始引起電離現(xiàn)象而形成電子崩。隨著電壓的逐漸上升，到放電達(dá)到自持、爆發(fā)電暈之前，在間隙中形成相當(dāng)多的電子崩。當(dāng)電子崩達(dá)到棒極后，其中的電子就進(jìn)入棒極，而正離子仍留在空間，相對(duì)來說緩慢地向板極移動(dòng)。于是在棒極附近，積聚起正空間電荷，從而減少了緊貼棒極附近的電場(chǎng)，而略為加強(qiáng)了外部空間的電場(chǎng)。這樣，棒極附近的電場(chǎng)被削弱

7、，難以造成流柱，這就使得自持放電也即電暈放電難以形成。（3分）（2）當(dāng)棒具有負(fù)極性時(shí)，陰極表面形成的電子立即進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，造成電子崩。當(dāng)電子崩中的電子離開強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)后，電子就不再能引起電離，而以越來越慢的速度向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)。一部份電子直接消失于陽(yáng)極，其余的可為氧原子所吸附形成負(fù)離子。電子崩中的正離子逐漸向棒極運(yùn)動(dòng)而消失于棒極，但由于其運(yùn)動(dòng)速度較慢，所以在棒極附近總是存在著正空間電荷。結(jié)果在棒極附近出現(xiàn)了比較集中的正空間電荷，而在其后則是非常分散的負(fù)空間電荷。負(fù)空間電荷由于濃度小，對(duì)外電場(chǎng)的影響不大，而正空間電荷將使電場(chǎng)畸變。棒極附近的電場(chǎng)得到增強(qiáng)，因而自持放電條件易于得到滿足、易于轉(zhuǎn)入流柱而形成電暈

8、放電。（3分）答：均勻電場(chǎng)中插入固體介質(zhì)后仍能保持界面與電力線平行，看起來似乎固體介質(zhì)的插入完全不影響原來的電場(chǎng)分布。其實(shí)不然，此時(shí)的沿面閃絡(luò)電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低得多，這說明原先的均勻電場(chǎng)發(fā)生了畸變，原因?yàn)椋汗腆w介質(zhì)與電極吻合不緊密，存在氣隙。由于空氣的氣比固體介質(zhì)的固低，氣隙中場(chǎng)強(qiáng)比平均場(chǎng)強(qiáng)大得多，氣體中首先發(fā)生局部放電。放電發(fā)生的帶電質(zhì)點(diǎn)，到達(dá)固體介質(zhì)表面使原均勻電場(chǎng)畸變，變成不均勻電場(chǎng)，降低了沿面閃絡(luò)電壓。（2分）固體介質(zhì)表面吸潮而形成水膜。水具有離子電導(dǎo)，離子在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力作用而沿介質(zhì)表面移動(dòng)，在電極附近積聚起電荷，使介質(zhì)表面電壓不均勻，電極附近場(chǎng)強(qiáng)增強(qiáng)。（2分）介質(zhì)表面電

9、阻分布不均勻，表面粗造，有毛剌或損傷，都會(huì)引起介質(zhì)表面分布不均勻，使閃絡(luò)電壓降低。（2分）答：通常有兩種方法：用球隙或峰值電壓表測(cè)量交流高壓的峰值，（2分）用靜電電壓表測(cè)量交流高壓的有效值。（2分）峰值電壓表和靜電電壓表通常與分壓器配合使用以擴(kuò)大儀表的量程。（2分）答：（1）波阻抗表示同一方向的電壓波與電流波的比值，電磁波通過波阻抗為Z的導(dǎo)線時(shí)，能量以電能、磁能的方式儲(chǔ)存在周圍介質(zhì)中，而不是被消耗掉。（3分）（2）若導(dǎo)線上前行波與反行波同時(shí)存在時(shí)，則導(dǎo)線上總電壓與總電流的比值不再等于波阻抗；（1分）（3）波阻抗Z的數(shù)值只取決于導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電感和電容，與線路長(zhǎng)度無關(guān)；（1分）（4）為了區(qū)別不同

10、方向的流動(dòng)波，波阻抗有正、負(fù)號(hào)。（1分）合空載線路是電網(wǎng)中常見的操作。在超高壓系統(tǒng)中，合、重合空載長(zhǎng)線過電壓是選擇電網(wǎng)絕緣水平的決定因素。在合、重合空載長(zhǎng)線路的操作中，重合閘過電壓往往更嚴(yán)重，因?yàn)楫?dāng)線路殘余電壓與電源電壓極性相反時(shí)會(huì)使振蕩過程加劇?？紤]到空載長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)（3分）。合空載長(zhǎng)線過電壓可能過到額定電壓的3.0倍，而我國(guó)超高壓電網(wǎng)操作過電壓下的絕緣裕度通常均取得較低，因此常采取以下措施來限制此類過電壓：采用帶合閘電阻的斷路器；降低工頻穩(wěn)態(tài)過電壓值；消除或削弱線路殘余電荷電壓；采用專門裝置判斷，當(dāng)斷路器兩端電壓最低時(shí)選相合閘；利用磁吹避雷器或金屬氧化物避雷器作為后備保護(hù)。（3分）四：計(jì)算題（共30分）1.解：電壓入射波U=U=lkV1q0根據(jù)彼得遜法則，畫出等效電路圖節(jié)點(diǎn)B上的電壓為UB2U02x1000 xZ二x50二90.91kVZ+Z+R2500+550+5012分）節(jié)點(diǎn)A上的電壓為:1）2）2UOx(R+Z)=Z+R+Z122x10002500+550+50X(55+50)二109091kV進(jìn)入電纜的電壓折射波與電流折射波為U二U二90.91kV2qB3分）2分）U90.91I二2q二二1.82kA2qZ502節(jié)點(diǎn)A處的電壓反射波與電流反射波為3分）2.解：（1）U二U-U二1090.91-