湖南大學高電壓絕緣期末考試試卷

考試中心填寫：___年___月___日考試用湖湖南大學課程考試一試卷南大課程名稱：高電壓絕緣技術(shù)；課程編碼：；試卷編號：；考試時間：120分鐘學課程題號一二三四五六七八九十總分考應(yīng)得分1015303015100試試實得分評分：卷：評卷人級班業(yè)專一、選擇題（每題1分，共計10分）裝訂1．流注理論未考慮（B）的現(xiàn)象線（A．碰撞游離B．表面游離C．光游離D．電荷畸變電場題目2．電暈放電是一種（D不）。得超A．滑閃放電B．非自持放電過此C．沿面放電D．自持放電線）3．沿面放電電壓與同樣距離下的純空氣縫隙的放電電壓對照總是（B）A．高B．低：C．相等D．不確定號學4．以下電氣設(shè)備中簡單產(chǎn)生滑閃放電的是（B）。湖A．針式絕緣子B．瓷套管南C．懸式絕緣子D．支柱絕緣子大學5．以下哪個不是發(fā)生污閃最危險的氣象條件（C）教A．大霧B．毛毛雨務(wù)處C．大雨D．凝露考試：6．SF6氣體擁有較高絕緣強度的主要原因之一是（D）中名心姓A．無色無味性B．不燃性C．無腐化性D．電負性7．以下不同樣種類的過電壓中，不屬于內(nèi)過電壓的是（D）。

.A．工頻過電壓B．操作過電壓C．暫時過電壓D．大氣過電壓8．液體絕緣結(jié)構(gòu)中，電極表面加覆蓋層的主要作用是（D）。A．分擔電壓B．改進電場C．防潮D．阻攔小橋形成9．極化時間最短的是（A）A．電子式極化B．離子式極化C．偶極子極化D．空間電荷極化10．以下不屬于損壞性試驗的是（A）．介質(zhì)耗費角正切測量C．交流耐壓試驗B．直流耐壓試驗D．沖擊耐壓試驗二、填空題（每空1分，共計15分）1．氣體放電中帶電質(zhì)點的消失方式主要有：（擴散）和（復合）2．不均勻電場中，放電產(chǎn)生的空間電荷對原電場形成畸變，同一縫隙在不同樣電壓極性下的電暈初步電壓不同樣，擊穿電壓也不同樣，這種現(xiàn)象稱為放電的（極性效應(yīng)）3．氣體縫隙擊穿，不但需要外施電壓高于臨界擊穿電壓，還需電壓保持一準時間。從施加臨界電壓開始至縫隙擊穿所需時間稱為（放電時延）4．電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓分為暫時過電壓和（操作過電壓）5．標準雷電沖擊電壓波形中波前時間和半波峰值時間分別為（1.2μs）和（50μs）6．描述電介質(zhì)電氣特點的四個基本參數(shù)是：電導率、擊穿場強、（介損正切角）、（介;..電常數(shù)）7．隨電壓作用時間的不同樣，固體電介質(zhì)的擊穿有三種形式，即電擊穿、（熱擊穿）、（電化學擊穿）8．電氣設(shè)備絕緣弊端可以分為兩大類：（集中性弊端）、（分布性弊端）9．電氣設(shè)備的預防性試驗方法可分為兩大類：（損壞性試驗）、（非損壞性試驗）三、簡答題（每題6分，共計30分）1．說明為什么加裝均壓環(huán)后絕緣子柱電壓分布可以獲取改進。并在答題紙上分別近似作出兩種情況下電壓的實質(zhì)分布曲線（6分）電壓分布電壓分布2．什么是伏秒特點？若采用避雷器12，為達到優(yōu)異的絕緣配合，請畫S保護變壓器S出這兩種設(shè)備的伏秒特點曲線表示圖（6分）答：(1）伏秒特點是指在同一沖擊電壓波形下，擊穿電壓值與放電時延（或電壓作用時間）相關(guān)理想分布理想分布的特點（3分）。（2）a)無均壓環(huán)b)有均壓環(huán)答：絕緣子的金屬部分與接地鐵塔或帶電導體間有電容存在，使得絕緣子的電壓分布不均勻，同時存在對地電容和雜散電容。而對地電容的影響比雜散電容大，故絕緣子串中湊近導線的絕緣子電壓降最大，距離導線越遠的絕緣子電壓降逐漸減小；湊近鐵塔橫擔時，雜散電容作用明顯，電壓降又有所高升，即絕緣子串長度越長，串通片數(shù)越多的，電壓分布越不均勻。采用均壓環(huán)增加了絕緣子對導線的電容，可以改進電壓分布。（3分）。兩種情況下的電壓實質(zhì)分布曲線以下所示（3分）。S1為避雷器、S2為被保護變壓器（3分）。3．提高氣體縫隙擊穿電壓的措施主要有哪些（6分）答：主要措施有以下六種：;..（1）改進電極形狀以改進電場分布；（2）利用空間電荷畸變電場的作用；（3）極不均勻電場中利用障蔽的作用；（4）采用高氣壓；（5）采用高電氣強度的氣體；（6）采用高真空的環(huán)境（每項1分）。4．簡述絕緣子的種類，各種絕緣子的優(yōu)弊端和應(yīng)用途合（6分）答：絕緣子是用作帶電體和接地體之間的絕緣和固定連接。按資料分：瓷絕緣子、玻璃絕緣子、復合絕緣子；按結(jié)構(gòu)分：懸式絕緣子、柱式絕緣子、套管絕緣子、針式絕緣子、瓷橫擔絕緣子等。3分）瓷絕緣子：工藝簡單、價格低價、使用壽命長，但是易積污，簡單出現(xiàn)零值。玻璃絕緣子：機械強度高，生產(chǎn)工藝成熟、價格較低、零值自爆。不合適在城市等地方使用。復合絕緣子：憎水性強、防污性能好、機械強度高、重量輕、無需檢零。但是易老化，壽命較短。3分）5．簡述絕緣配合的原則和基本方法（6分）答：絕緣配合原則（3分）：絕緣配合就是依照設(shè)備在系統(tǒng)中可能承受的各種電壓，并考慮限壓裝置的特點和設(shè)備的絕緣特點來確定必要的耐受強度，以便把作用于設(shè)備上的各種電壓所引起的絕緣損壞和影響連續(xù)運行的概率，降低到在經(jīng)濟和運行上能接受的水平。絕緣配合要求在技術(shù)上辦理好各種電壓、各種限制措施和設(shè)備承受能力之間的配合關(guān)系，以及經(jīng)濟上協(xié)調(diào)設(shè)備投資費、運行保護費和事故損失費三者之間的關(guān)系。絕緣配合的基本方法（3分）：（1）慣用法；（2）統(tǒng)計法；（3）簡化統(tǒng)計法。四、計算題（每題10分，共計30分）1.平行平板電容器電極間有兩種介質(zhì)，界面和電極平行。其中固體介質(zhì)厚5mm,1615r4,絕緣電阻率ρ=10Ω?cm；液體介質(zhì)厚3mm，r2，ρ=5*10Ω?cm。問極間施加工頻電壓（有效值）10kV和直流電壓10kV時介質(zhì)中場強分別為多大？（10分）答：交流情況下（5分）：

直流情況下（5分）：2．處于干凈區(qū)（0區(qū)、λ=1．39）的某110kV線路采用XP-10型懸式絕緣子（幾何爬電距離L0=29cm），試依照架空輸電線路絕緣配合中工作電壓要求計算應(yīng)有的絕緣子片數(shù)。（10分）答：所以絕緣子片數(shù)為6片（寫出公式：8分，答案正確：10分）3．設(shè)平行平板電極間為真空時電容為0．2μF?，F(xiàn)放入相對介電常數(shù)r2.2的固體電介質(zhì)，加上工頻10kV電壓后，實驗測得其介質(zhì)耗費有450W，試計算放入平板電極間固體電介質(zhì)的耗費角正切值tan。（10分）解：（2分）;..緣油中?？扇〕鲈撟儔浩鞯挠蜆樱捎脷庀嗌V法檢查油樣內(nèi)所含氣體的組成和含量，（8分）進而判斷變壓器內(nèi)部的絕緣弊端（4分）。（4）局部放電測試：變壓器運行時，若發(fā)生絕緣弊端，在工作電壓的作用下，將產(chǎn)生局五、綜合題（15分）部放電，并陪同電、光、噪聲、化學現(xiàn)象。針對該變壓器，可采用平衡檢測回路測量局變壓器是電力系統(tǒng)最主要的供電設(shè)備，其可靠運行程度直接關(guān)系到電電網(wǎng)的安全。2013部放電視在放電量和放電能量，檢測變壓器內(nèi)部的絕緣情況，或采用超聲波探測法，診年6月，雷雨天氣，某樞紐變電站500kV油浸式變壓器由于絕緣弊端，出現(xiàn)故障停電。斷變壓器可否存在絕緣弊端。局部放電的模型以以下列圖所示（4分）。請結(jié)合電氣設(shè)備絕緣的預防性試驗方法，設(shè)計相關(guān)的試驗，對該變壓器進行診斷解析。答：可采用多種電氣設(shè)備絕緣預防性試驗對該變壓器進行綜合診斷解析：（1）采用兆歐表，測量變壓器的絕緣電阻和吸取比。若絕緣不良或受潮時，絕緣電阻值較低，吸取過程較快；若絕緣優(yōu)異，絕緣電阻值較高，吸取過程現(xiàn)對較慢（2分）。（2）為判斷該變壓器可否出現(xiàn)受潮，穿透性導電通道，絕緣臟污或劣化等弊端，可采用西林電橋法，測量變壓器絕緣的介質(zhì)耗費角正切值tanδ。西林電橋原理如圖1所示