2022高電壓習題有答案版學生復習

高電壓技術習題集分章節(jié)院（系）學生姓名指導教師課程名稱第一篇緒論1、電介質(zhì)按物理狀態(tài)分氣體絕緣、固體絕緣、液體絕緣、組合絕緣。2、電介質(zhì)按耐熱等級分:0、A、E、B、F、H、C七級絕緣。3、電介質(zhì)的極化性能用介電常數(shù)表征。。4、工程上常用介質(zhì)損失角正切來判斷絕緣介質(zhì)的品質(zhì)情況。5、高電壓技術研究的對象是絕緣和過電壓6、特高壓交流是指 1000kV以上,直流特高壓±800kVo名詞解釋電介質(zhì):是指通常條件下導電性能極差的物質(zhì),介電常數(shù):表征電介質(zhì)在電場作用下極化程度的物理量電導:表征物體傳輸電流能力的物理量電介質(zhì)的等效電路evaluationversion二、電介質(zhì)的等值電路和絕緣電阻 iU-WU!.，在介/ヒ車加比流電壓:(b)直流電質(zhì)下流過介偵的電流:(c)介質(zhì)的等值電路何為絕緣電阻,泄露電流,絕緣電阻和電導關系如何?絕緣電阻通常由哪兩部分并聯(lián)構成?絕緣電阻,泄露電流:在直流電壓作用下,經(jīng)過一定時間,當極化過程結束后,流過介質(zhì)的電流為泄露電流,與其對應的電阻為絕緣電阻交流電壓下引起電介質(zhì)損耗的原因是什么?何為電介質(zhì)損失角正切?它是衡量介質(zhì)哪方面性能的物理量?作為絕緣介質(zhì),損失交正切大些好,還是小些好?電介質(zhì)的損耗:電場中的絕緣介質(zhì)由極化、電導等所引起的損耗。高電壓下研究典型現(xiàn)象有哪些?答:電介質(zhì)的電氣強度;電氣的絕緣與實驗;過電壓保護與絕緣配合。1章氣體的絕緣特性與介質(zhì)的電氣強度1、帶電離子的產(chǎn)生主要有碰撞電離、光電離、熱電離、表面電離等方式。2、氣體中帶電粒子的消失主要有中和、擴散、復合等方式。3、氣體放電現(xiàn)象包括擊穿和閃絡兩種現(xiàn)象。、4空氣間隙放電電壓的影響因素如下:電場情況電壓形式大氣條件5雷電能對地面設備造成危害的主要是云地閃,按雷電發(fā)展的方向可分為:下行雷上行雷6下行負極性雷通常可分為3個主要階段:先導過程主放電過程余光放電過程7、絕緣子的污閃是ー個復雜的過程,通?？煞譃榉e污、受潮、干區(qū)形成、局部電弧的出現(xiàn)和發(fā)展四個階段。8、常見的氣體放電主要包括輝光放電、火花放電 、電弧放電、電暈放電、刷狀放電。9、世界上應用最廣的劃分污穢等級的方法是等值鹽密法。10、遣囚放電是具有強垂直分量絕緣結構所特有的放電形式;11、電負性是ー個無量綱的數(shù),其愼越大東覘原子在分子中吸引電子的能力越大如SF6氣體具有很強的〇12、均勻電場中,氣體間隙的擊穿主要由曳モ的碰撞游離和正離子撞擊陰極表面造成的表面游離所引起。13、均勻電場中,當d在1?10cm范圍內(nèi)時,擊穿強度Ed（用電壓峰值表示）約等于30kV/cm14、稍不均勻電場中擊穿電壓與電場的均勻程度f 關系很大,電場越均勻,同樣間隙距離下?lián)舸╇妷涸僵`。15、在電氣設備上,為使結構緊湊,應盡量避免棒ー板間隙。16、在沖擊性質(zhì)的電壓作用下,擊穿是電壓和臟同兩個因素共同作用要U>U0,T>tl同時滿足17、在放電距離相同時,沿面閃絡電壓低王純氣隙的擊穿電壓。工程中的事故往往由沿面閃緒造成,因此有必要研究沿面放電特性。18、湯遜理論認為碰撞游離和表面游離是形成自持放電的主要因素;流注理論認為碰撞游離和光游離是造成氣體擊穿的主要因素19、巴申定律認為,氣體的擊穿電壓與氣壓和間隙距離有關20、髙壓電氣設備中的絕緣介質(zhì)有:氣體、固體、液體以及其復合介質(zhì)。21、氣體放電都有從 電子碰撞電離開始發(fā)展到 電子崩_階段。22、目前世界范圍內(nèi)應用最廣泛的等值鹽密度法 來劃分污穢等級。GB/T16434—1996推薦的污穢等級標準分5級。名詞解析,問答:1、氣體擊穿:氣體由絕緣狀態(tài)突變?yōu)榱紝w狀態(tài)的過程2、擊穿電壓:擊穿時最低的臨界電壓3、擊穿場強:均勻電場中擊穿電壓與間隙距離之比為擊穿場強,也稱為氣體的電氣強度.4、附著:電子與氣體分子碰撞時,不但有可能引起碰撞電離而產(chǎn)生出正離子和新電子,也可能發(fā)生電子附著過程而形成負離子。5、非自持放電:需要依靠外界游離因素支持的放電稱為非自持放電。6、自持放電:即使外界游離因素不存在,間隙放電僅依靠電場作用即可繼續(xù)進行的放電,稱為自持放電。7、簡要論述湯遜放電理論?湯遜理論是在低氣壓、短間隙(pdv26.66kPa-cm)條件下建立起來的.?均勻電場中,氣體間隙的擊穿主要由電子的碰撞游離和正離子捕擊陰極表面造成的表面游離所引起。?電子磋撞游離是氣體放電的主要原因,二次電子來源于正離子撞擊陰極表面使陰極表面逸出電子，逸出電子是維持，體放電的必要條件。8、巴申定律早在湯遜理論出現(xiàn)之前,巴申(Paschen)就于!889年從大量的實驗中總結出了擊穿電壓ub與pd 的關系曲線,稱為巴申定律,即3，=ハ"ハ擊穿電壓ub是氣壓p和間隙乘積的函數(shù)。其次ub不是pd的單調(diào)函數(shù),而是U型曲線,有極小值。9、流注理論適用條件:對湯遜理論的補充和完善,pd較大時的放電理論10、流注理論:流注理論認為電子的碰撞有禮和空間,光電離是形成自持放電的主要因素,空間電荷對電場的畸變作用是產(chǎn)生光游離的重要原因12、電暈放電:電暈放電:若構成氣體間隙的電極曲率半徑很小,或電極間距離很大,當電壓升到ー定數(shù)值時,將在電場非常集中的尖端電極處發(fā)生局部的類似月亮暈光的光層,這時用儀表可觀測到放電電流。隨著電壓的增

高,暈光層逐漸擴大,放電電流也增大,這種放電形式稱為電暈放電。13、極性效應:不同極性的高場強電極的電暈起始電壓的不同,以及間隙擊穿電壓的不同,稱為極性效應。14、極不均勻電場當中極性效應的特點:二、極性效應起暈電壓負棒一正板間隙 < 正棒一負板間隙擊穿電壓負棒一正板間隙 > 正棒一負板間隙15、極不均勻電場長短間隙放電過程的區(qū)別:evaluationversion極不均勻電場放電過科^ESffi=B=E短間隙放電:電子崩 -流注 ?主放電長間隙放電:電子朋一―流注ー一先導一?主放電需閃放電就是:典型的長間隙放電 幾百一幾千米的空氣間隙被/i穿ー16、畫出標準雷電沖擊電壓波形,波前時間和波長如何確定?圖中〇為原點,P點為波峰。國際上都用圖示的方法求得名義零點,即圖中虛線所示,連接P點與0.3倍峰值點作虛線交橫軸、于〇1點17、氣體間隙的靜態(tài)擊穿電壓:常時間作用在氣體間隙上使氣體擊穿的最低電壓18、50%擊穿電壓:在工程實際中廣泛采用擊穿百分比為50%時的電壓（IU）來表征氣隙的沖擊擊穿特性。實際中,施加10次電壓中有4-6次擊穿了,這ー電壓即可認為是50%沖擊擊穿電壓。19氣隙的伏秒特性:一一作用沖擊電壓作用デ氣隙擊穿取決于兩個因素ニュ作用時間?二:?。┩瑯訐舸┮虼怂１磉_沖擊擊穿特性必須用兩杼來表達工程上用氣除上出現(xiàn)的電壓最大值與放電時間的關系來表征氣隙在沖擊電壓ト的擊穿特性——氣隙的伏秒特性20避雷器和被保護特性的伏秒特性該如何配合?要求避雷器的伏秒特性評低分散性小齊,放電間隙接近均勻電場,以確保保護設備的伏秒特性,全面低于被保護設備的伏秒特性21沿面放電:當帶電體電位超過一定值時,常常在固體介質(zhì)和空氣的交界面上出現(xiàn)放電現(xiàn)象閃絡:當沿面放電發(fā)展為貫穿性空氣擊穿時,稱為沿面閃落。沿面閃落時的臨界電壓,稱為閃落電壓。22污閃:表面臟污的絕緣子在受潮情況下的閃絡干閃:表面潔凈的絕緣子發(fā)生的閃絡濕閃:表面潔凈的絕緣子在淋雨時發(fā)生的閃絡23等值鹽密法——把絕緣子表面的污穢密度,按照其導電性轉化為單位面積上NaCl含量的ー種方法。.提高氣體擊穿電壓的措施有哪些?答:提髙氣體擊穿電壓不外乎兩個途徑:一方面改善電場分布,使之盡量的均勻;另ー方面是利用其它方法來削弱氣體的電離過程。具體包括:（1）、電極形狀的改進;（2）、空間電荷對原電場的畸變作用;（3）、極不均勻電場中的屏蔽作用;（4）、提髙氣體壓力的作用;（5）、髙真空髙電氣強度氣體SF6的采用。.提髙沿面放電的措施有哪些?答：⑴、屏障；（2）、屏蔽；（3）、提髙表面憎水性;（4）、消除絕緣體與電極接觸面的縫隙;（5）、改變絕緣體表面的電阻率;（6）、強制固體介質(zhì)表面的電位分布;(7)、提高污閃電壓。2章固體的絕緣特性與介質(zhì)的電氣強度一、填空1、非極性和弱極性液體介質(zhì)的極化主要是電子位移極化,介質(zhì)損耗主要來源于電導2、極性液體介質(zhì)在電場作用下,除了電子位移極化外,還有偶極子極化,介質(zhì)損耗與粘度有關3、液體電介質(zhì)中離子電導可分為本征離子電導和雜質(zhì)離子電導4、一般工程純液體介質(zhì)在常溫下主要是雜質(zhì)離子電導5、膠粒為液體介質(zhì)中導電的載流子之一。6工程中液體電介質(zhì)的擊穿常用小極理論解釋7、因電極邊緣媒質(zhì)放電而引起固體電介質(zhì)在電極邊緣處較低電壓的擊穿的現(xiàn)象稱邊緣效應 .8、絕緣油,在常溫下為液態(tài)。在電氣設備中起絕緣、傳熱、浸漬、及填充作用,在斷路器和電容器中的絕緣油還分別有滅弧和儲能作用。二、簡答3-4固體介質(zhì)的擊穿主要有哪幾種形式?它們各有什么特征?答:固體電介質(zhì)的擊穿中,常見的有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿等形式。(1)熱擊穿熱擊穿的主要特征是:不僅與材料的性能有關,還在很大程度上與絕緣結構(電極的配置與散熱條件)及電壓種類、環(huán)境溫度等有關,因此熱擊穿強度不能看作是電介質(zhì)材料的本征特性參數(shù)。(2)電擊穿電擊穿的主要特征是:擊穿場強高,實用絕緣系統(tǒng)不可能達到;在一定溫度范圍內(nèi),擊穿場強隨溫度升高而增大,或變化不大。均勻電場中電擊穿場強反映了固體介質(zhì)耐受電場作用能力的最大限度,它僅與材料的化學組成及性質(zhì)有關,是材料的特性參數(shù)之一。(3)不均勻電介質(zhì)的擊穿擊穿從耐電強度低的氣體開始,表現(xiàn)為局部放電,然后或快或慢地隨時間發(fā)展至固體介質(zhì)劣化損傷逐步擴大,致使介質(zhì)擊穿。3-5局部放電引起電介質(zhì)劣化、損傷的主要原因有哪些?答：局部放電引起電介質(zhì)劣化損傷的機理是多方面的,但主要有如下三個方面:(1)電的作用:帶電粒子對電介質(zhì)表面的直接轟擊作用,使有機電介質(zhì)的分子主鏈斷裂;(2)熱的作用：帶電粒子的轟擊作用引起電介質(zhì)局部的溫度上升,發(fā)生熱熔解或熱降解;(3)化學作用:局部放電產(chǎn)生的受激分子或二次生成物的作用,使電介質(zhì)受到的侵蝕可能比電、熱作用的危害更大。3章液體的絕緣特性與介質(zhì)的電氣強度1、電介質(zhì)的極化形式包括電子式極化、離子式極化、偶極子極化、夾層極化。2、電介質(zhì)基本性能包括介電性能極化、損耗、絕緣、絕緣強度。3、固體絕緣喪失絕緣功能有兩種可能,分別是固體介質(zhì)本身的擊穿和沿著固體介質(zhì)表面發(fā)生閃絡。4、用作內(nèi)絕緣的固體介質(zhì)常見的有絕緣紙、紙板、云母、塑料等。5、非極性固體電介質(zhì)在外電場作用下,按其物質(zhì)結構只能發(fā)生蚯位移極化6、極性固體電介質(zhì)在外電場作用下,除了發(fā)生電子位移極化外,還有極性分子的轉向極化7、電介質(zhì)的損耗性能用損耗介質(zhì)損失角正切值表征。8、電介質(zhì)的絕緣電阻性能用電阻率表征。9、表征電介質(zhì)導電性能的主要物理量即為電導率10、固體電介質(zhì)中總有一定的能量損耗,包括由電昱引起的損耗和某些有損極化引起的損耗,總稱為介質(zhì)損耗。11、固體電介質(zhì)的電導按導電載流子種類可分為離子電導和電子電導兩種,統(tǒng)稱為體積電導.12、固體電介質(zhì)電導包括表面電導和體積電導。13、電介質(zhì)按水在介質(zhì)表面分布狀態(tài)的不同,可分為:親水電介質(zhì)疏水電介質(zhì)14、要使介質(zhì)表面電導低,應該采用疏水介質(zhì),并使介質(zhì)表面保持干逢あ」電介質(zhì)的絕緣強度性能用擊穿場強表征。16、在電場作用下,固體介質(zhì)的擊穿可分為電擊穿、熱擊穿和不均勻電介質(zhì)的擊穿17、電擊穿的主要特征是:擊穿場強高;18、電化學擊穿一般所需時間最長二、問答1絕緣材料在沖擊電壓作用下是電擊穿還是熱擊穿?為什么?電擊穿,因沖擊電壓非常高,符合電擊穿特點電擊穿特點:擊穿電壓高,擊穿時間短;擊穿前介質(zhì)發(fā)熱不顯著;擊穿電壓與電場的均勻程度有關,而與周圍環(huán)節(jié)溫度無關。2固體電介質(zhì)熱擊穿有什么主要特點?擊穿電壓相對較低,擊穿時間也相對較長；擊穿前介質(zhì)發(fā)熱顯著,溫度較高；與電壓作用時間、周圍環(huán)境溫度、散熱條件等關系密切。3影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素有哪些?

1）.電壓的作用時間2）.溫度3）.電場均勻度和介質(zhì)厚度4）.電壓種類5）.累計效應6）.受潮7）.機械負荷4為什么對各種絕緣要規(guī)定最高允許工作溫度?evaluationversion1）.電壓的作用時間2）.溫度3）.電場均勻度和介質(zhì)厚度4）.電壓種類5）.累計效應6）.受潮7）.機械負荷4為什么對各種絕緣要規(guī)定最高允許工作溫度?evaluationversion2、熱老化耐熬等級最高持續(xù)工作溫度YAEBFHCA電介質(zhì)的耐熱考?為r使絕緣材料能有一個經(jīng)濟合理的使用壽命,要對絕緣規(guī)定?個最高持續(xù)工作溫度.?國家標準中將各種電エ絕縁材料按其耐熱程度則分等級,以確定各級絕緣材料的域府持續(xù)工作溫度三、選擇題1、由于光輻射而產(chǎn)生的游離形式為（B）A碰撞游離 B光游離C熱游離D表面游離2、解釋氣壓較高、距離較長的間隙中的氣體放電過程可用（A）A流注理論B湯遜理論 C巴申定律D小橋理論3、SF6氣體具有較高絕緣強度的主要原因之一是（D）oA,無色無味性 B,不燃性4、電暈放電是一種（D）〇C.無腐蝕性 D.電負性A.滑閃放電B.非自持放電C,沿面放電D1自持放電5、極化時間最短的是（A）〇A.電子式極化B.離子式極化C.偶極子極化D.C.偶極子極化6、下列哪種電介質(zhì)存在雜質(zhì)“小橋”現(xiàn)象（B）B.液體A.B.液體C.固體 D,無法確定7若固體電介質(zhì)被擊穿的時間很短、又無明顯的溫升,可判斷是（C）A擊穿B熱擊穿C電擊穿D各類擊穿都有第二篇4章絕緣的預防性試驗1、按絕緣缺陷存在的形態(tài)而言,絕緣缺陷可分為集中性缺陷、分散性缺陷兩大類。2、tg6測量過程中可能受到兩種干擾,ー種是電場干擾和磁場干擾。.3、絕緣老化的因素主要有電介質(zhì)的熱老化、電介質(zhì)的電老化、其他影響因素等因素。4、維緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標之一,通常都用兆歐表來測量絕緣電阻。5、定義吸收比K為加壓改型時的絕緣電阻與垃型時絕緣絕緣電阻之比值6、如果在15s與60s時測得該套管的絕緣電阻為R15=1000MQ,R60=3000MQ,那么該套管的絕緣電阻是多大3000MQ它的吸收比為多少ー37、測量泄漏電流相比測量絕緣電阻可使用較高的電壓泄漏電流能夠發(fā)現(xiàn)ー些尚未完全貫通的集中性缺陷。8、測量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷:總體絕緣質(zhì)量欠佳;絕緣受潮;兩極間有貫穿性的導電通道；絕緣表面情況不良。9、測量絕緣電阻能不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷絕緣中的局部缺陷,絕緣的老化10、西林電橋是利用電橋平衡的原理11、在現(xiàn)場測量tan3而電橋無法達到平衡時,應考慮到什么情況并采取何種措施使電橋調(diào)到平衡（1）加設屏蔽（2）采用移相電源；（3）倒相法。12、tan6能反映絕緣的整體性缺陷和小電容試品中的嚴重局部性缺陷13、測量tg6常用高壓交流平衡電橋（西林電橋）、不平衡電橋（介質(zhì)試驗器）或低功率因數(shù)瓦特表來測量14、測量局部放電試驗的內(nèi)容包括測量視在放電量、放電重復律、局部放電起始電壓和熄滅電壓,甚至大致確定放電的具體位置。15、局部放電檢測分可分為電氣檢測和非電檢測。16、電氣檢測法主要有脈沖電流法17、非電氣檢測主要有噪聲檢測法、型測法、化學分析法。18變壓器在投運初期,因不會涉及到絕緣油的處理問題,可以通過測量油中糠醛含量值作為判斷變壓器絕緣狀況的原始依據(jù)。二、判斷題:1、電氣設備絕緣預防性試驗主要是對各種電氣設備的絕緣定期進行檢査和監(jiān)督,以便及早發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷,及時更換或修復,防患于未然。（V）2、集中性缺陷指的是如絕緣子瓷體內(nèi)的裂縫,發(fā)電機定子絕緣因擠壓磨損而出現(xiàn)的局部破損,電纜絕緣層內(nèi)存在的氣泡等。（V）3、絕緣的老化指電氣設備的絕緣在長期運行過程中會發(fā)生一系列物理變化和化學變化致使其電氣、機械及其他性能逐漸劣化。（V）4、吸收比用來檢測絕緣是否嚴重受潮或存在局部缺陷。（V）5、吸收比指的是電流衰減過程中的兩個瞬間測得的兩個電流值或兩個相應的絕緣電阻值之比。（V）6、絕緣電阻:在絕緣上施加一直流電壓U時,此電壓與出現(xiàn)的電流I之比,通常絕緣電阻都是指穩(wěn)態(tài)電阻。（V）7、測量tgb值是判斷電氣設備絕緣狀態(tài)的ー項靈敏有效的方法。（V）8、西林電橋只允許反接線的情況。（X）

9、測定電氣設備在不同電壓下的局部放電強度和發(fā)展趨勢,就能判斷絕緣內(nèi)是否存在局部缺陷以及介質(zhì)老化的速度和目前的狀態(tài)。（V）10、局部放電的測量是確定產(chǎn)品質(zhì)量和進行絕緣預防性試驗的重要項目之一。（V）11、測量絕緣電阻和測量泄露電流最主要的區(qū)別（C）A.試驗原理不同B.加壓時間不同 C.電壓大小不同 D.試驗設備不同三、名詞解釋與問答1絕緣電阻:絕緣電阻是在絕緣結構的兩個電極之間施加的直流電壓與流經(jīng)該電極的泄露電流之比2寫出吸收比表達式,若測得A,B兩種電介質(zhì)的吸收比KA=3.0,KB=1.1,絕緣狀況哪個好?為什么?evaluationver*ion二、吸收比的概念Kヽ=絕緣也好R山千絕緣Kヽ=絕緣也好R山千絕緣材料中存在電荷吸收現(xiàn)象,當絶緣嚴承受潮或內(nèi)部有集中性的導電通道,電荷吸收現(xiàn)象更為明顯。工程上用吸收比來反映這ー椅住。規(guī)程規(guī)定,吸收比的注意值為1.3?若吸收比大于1.3.則認為絕緣良好:反之?維、縁可能存在問題.絕緣受潮3.3的絕緣狀況好3極化指數(shù)三、極化指數(shù)的概念對大容量電氣設備,如發(fā)電機、變壓器等,共絶緣的極化和吸收過程很長,吸收比不足以反映絶緣介質(zhì)吸收電流的全過程,此時應改用極化指數(shù)來判斷絕緣狀況。Komin

火Imin規(guī)程規(guī)定,極化指數(shù)的注意值為Komin

火Imin1.5.則認為絕緣良好:反之,絕緣可能存在問題C ノ4泄漏電流:泄漏電流試驗與絕緣電阻測量原理相同,只是在絕緣介質(zhì)的兩個電極之間施加較高的直流電壓（高于1OKV）,并保持!min再用微安表測出不同試驗電壓下的泄漏電流,做出泄漏電流I與試驗電壓U的關系曲線,5西林電橋接線及各個元件作用,工作原理酉林電橋evaluationversion電橋平衡條件:酉林電橋evaluationversion電橋平衡條件:ゴー會設定:此70ソ"=3184C可推+得:tan6=\/mRxCx=sRG=106C4=C；（以g的"數(shù)計）Cv*CARJR.6西林電橋正接法和反接法的區(qū)別正接線?交流高電壓由被試品正接線?交流高電壓由被試品Zx的一端加入.電橋處于低壓端,操作比較安全方便;?電橋內(nèi)部不受強電場干擾,所以準確度較高;?交流高電張從電橋操作部分加入?操作電橋安全性差;?電橋內(nèi)部易受強電場干擾.所以準確度較差.?適用于被試品對地必須絕緣（如電容式套管、耦合電容器）,現(xiàn)場難以滿足.?適用?被試品對地必須連接的情況.現(xiàn)場的試驗要求.應用廣泛.7.畫出西林電橋的原理圖,為了消除或減少電場和磁場干擾引起的誤差采取的措施有哪些?答:一）、西林電橋圖:（如上）二）、消除或減少電場干擾引起的誤差主要措施有:（1）、加設屏蔽;（2）、采用移相電源;（3）、倒相法。三）、消除或減少磁場干擾引起的誤差主要措施有:（1）、對于電磁場作用于電橋檢流計內(nèi)的電流線川回路引起的,則將檢流計的極性開關放在斷開位置,此時如果光帶變寬則說明有此種干擾;（2）、若不能做到,測量兩次取平均值。8、三比值法取出H2、CH4、C2H2ヽC2H4ヽC2H6 這五種氣體含量,分別計算出C2H2/C2H4ヽCH4/H2ヽC2H4/C2H6這三對比值,再將這三對比值按表4-4所列規(guī)則進行編碼,再按表4-5所列規(guī)則來判斷故障的性質(zhì)。4-1測量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些絕緣缺陷?試比較它與測量泄漏電流試驗項目的異同。答:測量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷:總體絕緣質(zhì)量欠佳;絕緣受潮;兩極間有貫穿性的導電通道;絕緣表面情況不良。測量絕緣電阻和測量泄露電流試驗項目的相同點:兩者的原理和適用范圍是ー樣的,不同的是測量泄漏電流可使用較高的電壓（10kV及以上），因此能比測量絕緣電阻更有效地發(fā)現(xiàn)ー些尚未完全貫通的集中性缺陷。4-2絕緣干燥時和受潮后的吸收特性有什么不同?為什么測量吸收比能較好的判斷絕緣是否受潮?答:絕緣干燥時的吸收特性ユ＞2,而受潮后的吸收特性A。1。片）如果測試品受潮,那么在測試時,吸收電流不僅在起始時就減少,同時衰減也非?？?吸收比的比值會有明顯不同,所以通過測量吸收比可以判斷絕緣是否受潮。4-3簡述西林電橋的工作原理。為什么橋臂中的一個要采用標準電容器?這ー試驗項目的測量準確度受到哪些因素的影響?答:西林電橋是利用電橋平衡的原理,當流過電橋的電流相等時,電流檢流計指向零點,即沒有電流通過電流檢流計,此時電橋相對橋臂上的阻抗乘積值相等,通過改變尼和C來確定電橋的平衡以最終計算出［和tanガ。采用標準電容器是因為計算被試品的電容需要多個值來確定,如果定下橋臂的電容值,在計算出tanガ的情況下僅僅調(diào)節(jié)電阻值就可以最終確定被試品電容值的大小。這一試驗項目的測量準確度受到下列因素的影響:處于電磁場作用范圍的電磁干擾、溫度、試驗電壓、試品電容量和試品表面泄露的影響。4-4在現(xiàn)場測量tan6而電橋無法達到平衡時,應考慮到什么情況并采取何種措施使電橋調(diào)到平衡?答:此時可能是處于外加電場的干擾下,應采用下列措施使電橋調(diào)到平衡：(1)加設屏蔽,用金屬屏蔽罩或網(wǎng)把試品與干擾源隔開;(2)采用移相電源;(3)倒相法。4-5什么是測量tan6的正接線和反接線?它們各適用于什么場合?答：正接線是被試品G的兩端均對地絕緣,連接電源的高壓端,而反接線是被試品接于電源的低壓端。反接線適用于被試品的ー極固定接地時,而正接線適用于其它情況。4-6綜合比較本章中介紹的各種預防性試驗項目的效能和優(yōu)缺點（能夠發(fā)現(xiàn)和不易發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷種類、檢測靈敏度、抗干擾能力、局限性等）。答:測量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷:總體絕緣質(zhì)量欠佳;絕緣受潮;兩極間有貫穿性的導電通道;絕緣表面情況不良。測量絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷:絕緣中的局部缺陷:如非貫穿性的局部損傷、含有氣泡、分層脫開等；絕緣的老化:因為已經(jīng)老化的絕緣,其絕緣電阻還可能是相當高的。5章電氣絕緣的高壓試驗ー、填空1、與非破壞性試驗相比,絕緣的高電壓試驗具有直觀、可信度高、要求嚴格等特點。2、高壓試驗變壓器按照高壓套管的數(shù)量,可將試驗變壓器分為單套管式、雙套管式兩類。3、串級試驗變壓器的串接數(shù)一般不超過3,這是串級裝置的固有缺點4、運行經(jīng)驗表明,凡能承受持續(xù)時間.1分鐘エ頻耐壓試驗的電氣設備,一般都能保證安全運行。5、高壓實驗室中被用來測量交流高電壓的方法常用的有用測量球隙或峰值電壓表測量交流電壓的峰值,用靜電電壓表測量交流電壓的有效值,為了觀察被測電壓的波形,也可從分壓量低壓側將輸出的被測信號送至示波器顯示波形。6、直接測量超高壓的唯一設備是測量球隙「7交流耐壓試驗應該在被試品絕緣電阻及吸收比的測量、直流泄漏電流的測量,tan&測量均符合要求后進行,貿(mào)然就去做交流耐壓試驗可能造成設備擊穿。8、高壓試驗室中通常采用將工頻高電壓經(jīng)高壓整流器而變換成直流高壓,利用倍壓整流原理制成的直流高壓串級裝置來產(chǎn)生更高的直流試驗電壓。9、獲得直流高電壓的方法有半波整流回路、倍壓整流回路和串級直流發(fā)生器。10、多級沖擊電壓發(fā)生器基本原理:并聯(lián)充電,串聯(lián)放電11、沖擊電壓發(fā)生器的起動方式有自起動方式和利用點火裝置產(chǎn)生點火脈沖,12、沖擊電壓分為雷電沖擊電壓 和 操作沖擊電壓13、某110KV電氣設備從平原地區(qū)移至高原地區(qū),其工頻耐壓水平將下降14、高電壓技術所涉及的試驗可以分為兩大類: 高電壓試驗和電氣絕緣試驗。15、電氣設備的絕緣缺陷可分為兩大類: 集中性缺陷和分散性缺陷。16、用高壓直流裝置和微安表測量流過被測試絕緣介質(zhì)的泄露電流可以發(fā)現(xiàn)比兆歐表更有效的發(fā)現(xiàn)ー些尚未完全貫通的集中性缺陷。17、絕緣的預防性試驗中利用直流高壓裝置來測量絕緣電阻的泄漏電流,電壓一般在10kV及以上。18、由于電介質(zhì)的tan。有時會隨著電壓的升高而起變化,所以西林電橋的工作電壓U不宜太低,通常在預防性試驗中采用5-IQkV〇二、簡答1、電氣絕緣高壓試驗有哪幾種試驗?（3分）答:（1）、エ頻高電壓試驗;（2）、高壓直流試驗;（2）、沖擊高壓試驗三種。2、エ頻高壓試驗的基本接線圖,說明各元器件的名稱和作用

?2.4.2試驗設備與試驗接線evaluationversionwww.ispnngsolutionsc|ー、高壓試驗變壓器エ頻耐壓試驗Ty?2.4.2試驗設備與試驗接線evaluationversionwww.ispnngsolutionsc|ー、高壓試驗變壓器エ頻耐壓試驗Ty為調(diào)壓叁:調(diào)節(jié)試驗電壓T為試驗變壓器:升高電壓CX為被試品CPCz和V:電壓測量系統(tǒng)G為保護球隙:限制試驗時可能產(chǎn)生的過電壓,保護被試品.放電電壓調(diào)整為試驗電壓的1.1倍R為保護電阻?限制被試品突然擊穿時,在試驗變壓雰上產(chǎn)生的過電壓以及限制流過試驗變壓器的短路電流r為球風保護電阻3、交流耐壓試驗試驗電壓和耐壓時間的選擇應注意什么?交流耐壓試驗必須選擇合適的試驗電壓和耐壓時間試驗,試驗電壓越高,被試品擊穿的可能性越大。反之試驗電壓越低又不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷。另外在試驗標準中規(guī)定交流耐壓時間為一分鐘,一方面,這是為了便于觀察試品的情況,使有缺陷的絕緣來得及暴露出來,另ー方面又不至于因時間過長而引起絕緣損傷,甚至是合格的絕緣造成熱擊穿。4、直流耐壓試驗的試驗目的試驗接線與方法同直流泄露電流試驗,但應持續(xù)加壓一定時間（5-10min）,該試驗用于考驗絕緣的耐電強度,能有效的發(fā)現(xiàn)電機端部、電纜等的氣泡、紙絕緣損傷和包扎缺陷5、沖擊電流發(fā)生器的基本原理答: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。倍壓整流直流電源倍壓整流直流電源圖5-22沖擊電壓發(fā)生器原理圖6、簡述倍壓整流電路的基本工作原理evaiuanonvertkmwww.ispnngsoluboniIR為保護電阻:限制被試品擊點時的短路電流C1.C2為電容V1,V2為整流徒堆?電源電壓為負半波:電源變壓器經(jīng)二極管V2電阻R對C1對充電到Um;?電源電壓為正半波:變壓器電圧與電容器C1上的電壓費加,經(jīng)二極管V囲電阻R對電容C2充電到2Um.工程上,常將出變壓器外的電容和整流硅堆組合在ー個稱之為倍壓筒的裝置內(nèi).7、多極沖擊電壓發(fā)生器工作原理及具體過程基本原理:并聯(lián)充電,串聯(lián)放電原理解釋如下:并聯(lián)充電①首先調(diào)整各級球隙的距離,使&的放電電壓略大于Uc,F2、F3的距離略大于艮的距離.②升高充電電壓到Uc值,對各級電容器充電③:時間足夠長時各電容器皆可充電到Uc,即點1、3、5、7電位為0,點2、4、6、8位“TJ"〇〇④:給R發(fā)送一點火脈沖使&接通,由于R足夠小,可認為點2與點3同電位,故點3電位由〇變?yōu)椤?U”,則點4電位由“-U”變?yōu)椋–上的電壓不能突變）⑤:同時注意到R足夠大,短暫放電過程中可將其視為開路,故點5電位仍為0.串聯(lián)放電⑥:此時F2上承受的電壓絕對值為2U,所以F2擊穿。⑦:同理,F3、F,上承受的電壓絕對值為3U、4U,所以F3、F,擊穿。⑧：F’擊穿后,各級電容器即串聯(lián)起來對Rd、R12、C2放電,在輸出端即可得幅值較高的沖擊電壓波。8、エ頻耐壓試驗的實施方法1）按規(guī)定的升壓速度提升作用在被測試品TO上的電壓,直到等于所需的試驗電壓〃為止,這時開始計算時間。2）為了讓有缺陷的試品絕緣來得及發(fā)展局部放電或完全擊穿,達到U后還要保持一段時間,一般取一分鐘就夠了。3）如果在此期間沒有發(fā)現(xiàn)絕緣擊穿或局部損傷（可通過聲響、分解出氣體、冒煙、電壓表指針劇烈擺動、電流表指示急劇增大等異?，F(xiàn)象作出判斷）的情況,即可認為該試品的工頻耐壓試驗合格通過9、電氣設備內(nèi)絕緣的雷電沖擊耐壓試驗采用三次沖擊法,簡述其方法電氣設備內(nèi)絕緣的雷電沖擊耐壓試驗采用三次沖耐酒;即對被測試品施加三次正極性和三次負極性雷電沖擊試驗電壓（1.2/50s）對變壓器和電抗器類設備的內(nèi)絕緣,還要再進行雷電沖擊截波（1.2/2?5s）耐壓試驗,它對繞組絕緣（特別是其縱絕緣）的考驗往往比雷電沖擊全波試驗更加嚴格。10、電カ系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗通?？刹捎?5次沖擊法:簡述其方法電カ系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗通?？刹捎?5次沖擊法:即對被測試品施加正、負極性沖擊全波試驗電壓各16次,相鄰兩次沖擊的時間間隔應不小于hnin。在每組15次沖擊的試驗中,如果擊穿或閃絡的閃數(shù)不超過2次,即可認為該外絕緣試驗合格。11、最常用的測量沖擊電壓的方法有哪幾種?各有什么特點答:目前最常用的測量沖擊電壓的方法有:①分壓器ー示波器;②測量球隙;③分壓器一峰值電壓表。球隙和峰值電壓表只能測量電壓峰值,示波器則能記錄波序,即不僅指示峰值而且能顯示電壓隨時間的變化過程。12、沖擊電壓發(fā)生器的起動方式有哪幾種?答：沖擊電壓發(fā)生器的起動方式有以下兩種:①是自起動方式。這時只要將點火球隙用的極間距離調(diào)節(jié)到使其擊穿電壓等于所需的充電電壓ル,當F】上的電壓上升到等于”時,F1即自行擊穿,起動整套裝置?？梢娺@時輸出的沖擊電壓高低主要取決于用的極間距離,提高充電電源的電壓,只能加快充電速度和增大沖擊波的輸出頻度,而不能提高輸出電壓。②是使各級電容器充電到ー個略低于用擊穿電壓的電壓水平上,處于準備動作的狀態(tài),然后利用點火裝置產(chǎn)生一點火脈沖,達到點火球隙用中的ー個輔助間隙上使之擊穿并引起Fi主間隙的擊穿,以起動整套裝置。13、エ頻高壓試驗需要注意的問題?答:在電氣設備的工頻高壓試驗中,除了按照有關標準規(guī)定認真制定試驗方案外,還須注意下列問題:(1)防止工頻高壓試驗中可能出現(xiàn)的過電壓;(2)試驗電壓的波形畸變與改善措施。6章電氣絕緣的在線監(jiān)測ー、填空題1、變壓器絕緣故障主要分為三類:熱故障、電故障及其絕緣受潮,2、放電故障是由于電應カ作用而造成絕緣裂化,按能量密度不同可分成電弧放電、火花放電和局部放電3、變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測以監(jiān)測對象分類可歸結為以下幾類:(1)測量可燃性氣體含量(TCG),(2)測量單種氣體濃度(3)測量多種氣體組分的濃度。

4、容性電氣設備tan8的監(jiān)測方法有:高壓電橋法、相位差法和全數(shù)字測量法。5、根據(jù)油中氣體組分判斷故障類型的方法有（1）特征氣體法 ,（2）三比值法 （3）其他故障診斷法二、判斷題:1、與非破壞性試驗相比,絕緣的高電壓試驗具有直觀、可信度高、要求嚴格等特點,但因它具有破壞性的性質(zhì),所以一般都放在非破壞性試驗項目合格通過之后進行。（V）2、球隙測壓器是唯一能直接測量高達數(shù)兆伏的各類高電壓峰值的測量裝置。（V）3、當被測電壓很高時,無法直接測量電壓,此時要采用高壓分壓器來分出一小部分電壓,然后利用靜電電壓表、峰值電壓表、高壓脈沖示波器等測量儀器進行測量。（V）4、國際國家標準規(guī)定高電壓測量誤差在土5%以內(nèi)。（X）5、一般來講,都將絕緣的高電壓試驗放在非破壞性試驗項目合格通過之后進行。以避免或減少不必要的損失。（V）6、串級試驗變壓器的串級數(shù)一般不超過5。（X）三、選擇題1三、選擇題1、按下列試驗中,屬于破壞性試驗的是（B）0A.絕緣電阻試驗B.沖擊耐壓試驗C,泄露電流試驗D,局部放電試驗2、介質(zhì)損耗角正切值測量時,采用移相法可以消除（B）的干擾。A,高于試驗電源頻率 B,與試驗電源同頻率C.低于試驗電源頻率 D1任何頻率2、不均勻的絕緣試品,如果絕緣嚴重受潮,則吸收比K將（C）A.遠大于1 B,遠小于1C.約等于1 D.不易確定4、在エ頻交流耐壓試驗中,球隙測量的是試驗電壓的（D）A有效值B平均值C標幺值D峰值5、下列儀表中,不能用來測量直流高電壓的是（B）A、高值電阻串聯(lián)微安表B、電容分壓器C、紋波電壓的測量D、靜電電壓表6、エ頻高壓試驗變壓器的特點是額定輸出（A）A、電壓高,電流小B、電壓高,電流大C、電壓低,電流小D、電壓低,電流大7、下面的選項中,非破壞性試驗包括一ADEG_,破壞性實驗包括_BCFH_oA.絕緣電阻試驗 B.交流耐壓試驗 C.直流耐壓試驗D.局部放電試驗 E.絕緣油的氣相色譜分析F.操作沖擊耐壓試驗G.介質(zhì)損耗角正切試驗 H.雷電沖擊耐壓試驗第二篇第七章輸電線路和繞組的波過程ー、填空題1、傳輸線路的波阻抗與單位長度電感和電容有關,與線路長度無關。1、在實際的線路上,常常會遇到線路均勻性遭受破壞的情況。均勻性開始遭受破壞的點可成為節(jié)點,當行波投射到節(jié)點時,必然會出現(xiàn)電壓、電流、能量重新調(diào)整分配的過程,即在節(jié)點處發(fā)生行波的ー折射 和反射 的現(xiàn)象。2、分布參數(shù)導線波過程中,導線上的電壓為 前行電壓波和反行電壓波的疊加。3、み、Z2兩不同波阻抗的長線相連于A點,行波在A點將發(fā)生折射的反射,折射射系數(shù)a為ー懸、反射系數(shù)B為終 jZ1+Z2 Z1+Z24、線路末端開路時,結果是使線路末端電壓上升到入射波的兩倍5、線路末端短路時,結果是使線路電流上升到入射波的兩魚6、計算A點電壓時,可將分布參數(shù)等值電流轉換成集中參數(shù)等效電路,其中波阻抗Z1用數(shù)值相等的等效電阻來替代,把入射電壓波uIf的2倍2ulf作為等值電壓源,這就是計算節(jié)點電壓u2的等值電路法則,也稱為彼德遜法則。7、無窮長直角波的作用下,經(jīng)過多次折、反射后最終達到的穩(wěn)態(tài)值點由線路1和線路2的波阻抗決定,和中間線段的存在與否無美。8、導線1上有電壓波u傳播時,與導線1平行的導線2上會產(chǎn)生感應電壓波,兩根導線之間距離越近導線2上的電壓波 越±￡9、實際輸電線路都是多導線的。這時波在平行多導線系統(tǒng)中傳播,將產(chǎn)生相互耦合作用 。10、導線之間的耨若與ニと鹽尢其電位差ー不再等于E,而是比E小波傳播的無變形條件11、在過電壓作用下導線上出現(xiàn)電暈將是引起行波衰減和變形的主要因素。沖擊電暈使導線間的耦合系數(shù)一增大沖擊電暈的發(fā)展主要是與電壓的瞬時值有關沖擊電壓的極性 對沖擊電暈的發(fā)展有顯著影響,負極性電暈不易發(fā)展。12、沖擊電暈會對導線波過程產(chǎn)生導線波阻抗減小、波速減小、耦合系數(shù)增大、引起波的衰減與變形 等多方面的影響。13、利用沖擊電暈會使行波衰減和變形的特性,設置進線保護段作為變電所防雷保護的ー個主要保護措施14、沿線路入侵的過電壓波,在繞組內(nèi)部將引起電磁振蕩過程,在繞組的主絕緣和縱絕緣上產(chǎn)生過電壓。15、變壓器繞組之間的感應過電壓包括靜電感應電壓和電磁感應電壓。16、變壓器繞組中的波過程與繞組的接法、中性點接地方式、進波情況三個因素三個因素有很大的關系。17、變壓器的內(nèi)部保護包括兩個思想:減弱振蕩 和 使繞組的絕緣結構與過電壓的分布狀況相適應。18.當波沿傳輸線傳播,遇到線路參數(shù)發(fā)生突變,即波阻抗發(fā)生突變的節(jié)點時,都會在波阻抗發(fā)生的節(jié)點上產(chǎn)生 折射和反射〇二、判斷題:1、波速與導線周圍的媒質(zhì)的性質(zhì)有關,而與導線半徑、對地高度、鉛包半徑等集合尺寸無關。（V）2、線路末端短路（接地）時,結果是使線路末端開路的電流增大為電流入射波的兩倍。（V）3、線路末端對地跨接ー阻值R=Z1的電阻時,行波到達線路末端點時完全不發(fā)生反射。（V）三、選擇題1.輸電線路的波阻抗的大小與線路的長度（C）。

B.成反比D,不確定B.成反比D,不確定C,無關2、下列表述中,對波阻抗描述不正確的是(C)〇A波阻抗是前行波電壓與前行波電流之比B對于電源來說波阻抗與電阻是等效的C線路越長,波阻抗越大D波阻抗的大小與線路的幾何尺寸有關3.減少絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)對電纜中電磁波的傳播速度的影響是(B)〇A.降低B.提高 C.不改變D.不一定4、電磁波沿架空線路的傳播速度為(A)A.3xl08m/sB.5xl08m/sC.9xl08m/sD.10xl08m/s5、波在線路上傳播,當末端短路時,以下關于反射描述正確的是(B)〇電流為0,電壓增大一倍電壓為0,電流增大一倍電流不變,電壓增大一倍電壓不變,電流增大一倍四、多項選擇題1、波傳輸時,發(fā)生衰減的主要原因是(AC)A、導線電阻和線路對地電導B、大地電阻和地中電流等值深度的影響C、沖擊電暈的影響D、波阻抗的影響E、線路長短的影響五、名詞解釋與問答1五、名詞解釋與問答1波阻抗定義波阻抗?Uf,if分別為電壓前行波和電流前行波Ub,ib分別為電壓反行波和電流反行波波阻抗Z表示了線路中同方向傳播的電流波與電壓波的數(shù)值關系,但不同極性的行波向不同的方向傳播,需要規(guī)定一定的正方向。2、單根無損線波過程特點1）波阻抗表示向同一方向傳播的電壓波和電流波之間比值的大小;電磁被通過波阻抗為Z的無損線路時,其能量以電磁能的形式儲存于周圍介質(zhì)中,而不像通過電阻那樣被消耗掉。2）為了區(qū)別不同方向的行波,Z的前面應羊〃uf+uhuf+uh3）如果導線上有前行波,又有反行波,兩赤二ス丁"zパ^“Z總電壓和總電流的比值不再等于波阻抗,即是:4）波阻抗的數(shù)值Z只與導線單位長度的電感ル和電容G有關,與線路長度無關。3、波在傳播中的衰減與畸變的主要原因?說明沖擊電暈對雷電波波形影響的原因?答:波的衰減和變形受到以下因素的影響:（1）線路電阻和絕緣電導的影響實際輸電線路并不滿足無變形條件（式7-28）,因此波在傳播過程中不僅會衰減,同時還會變形。此外由于集膚效應,導線電阻隨著頻率的增加而增加。任意波形的電磁波可以分解成為不同頻率的分量,因為各種頻率下的電阻不同,波的衰減程度不同,所以也會引起波傳播過程中的變形。（2）沖擊電暈的影響由于電暈要消耗能量,消耗能量的大小又與電壓的瞬時值有關,故將使行波發(fā)生衰減的同時伴隨有波形的畸變。沖擊電暈對雷電波波形影響的原因:雷電沖擊波的幅值很髙,在導線上將產(chǎn)生強烈的沖擊電暈。沖擊電暈的發(fā)展主要只與電壓的瞬時值有關。但是不同的極性對沖擊電暈的發(fā)展有顯著的影響。當產(chǎn)生正極性沖擊電暈時,電子在電場作用下迅速移向?qū)Ь€,正空間電荷加強距離導線較遠處的電場強度,有利于電暈的進ー步發(fā)展;電暈外觀是從導線向外引出數(shù)量較多較長的細絲。當產(chǎn)生負極性電暈時,正空間電荷的移動不大,它的存在減弱了距導線較遠處的電場強度.使電暈不易發(fā)展;電暈外觀上是較為完整的光圈。由于負極性電暈發(fā)展較弱,而雷電大部分是負極性的,所以在過電壓計算中常以負極性電暈作為計算的依據(jù)。4、當沖擊電壓作用于變壓器繞組時,在變壓器繞組內(nèi)將出現(xiàn)振蕩過程,試分析出現(xiàn)振蕩的根本原因,并由此分析沖擊電壓波形對振蕩的影響。答:出現(xiàn)振蕩的根本原因:由于變壓器的穩(wěn)態(tài)電位分布與起始電位分布不同,因此從起始分布到穩(wěn)態(tài)分布,其間必有一個過渡過程。而且由于繞組電感和電容之間的能量轉換,使過渡過程具有振蕩性質(zhì)。沖擊電壓波形對振蕩的影響:變壓器繞組的振蕩過程,與作用在繞組上的沖擊電壓波形有關。波頭陡度愈大,振蕩愈劇烈;陡度愈小,由于電感分流的影響,起始分布與穩(wěn)態(tài)分布愈接近,振蕩就會愈緩和,因而繞組各點的對地電位和電位梯度的最大值也將降低。此外波尾也有影響,在短波作用下,振蕩過程尚未充分激發(fā)起來時,外加電壓已經(jīng)大大衰減,故使繞組各點的對地電位和電位梯度也較低。5、說明為什么需要限制旋轉電機的侵入波陡度。答：在直接與電網(wǎng)架空線連接方式下,雷電產(chǎn)生的沖擊電壓直接從線路傳到電機,對電機的危害性很大,需采取限制侵入波陡度的保護措施,使得侵入電機的沖擊電壓的波頭較平緩,匝間電容的作用也就相應減弱。六、計算1一條10km的線路,已知單位長度的電感為L。,對地電容為C。。問這條線路上波速為多少?線路波阻抗為多少?

另外一條100km的同類型線路,單位長度的電感也為L。,對地電容也為C。。問這條線路上波速又為多少?線路波阻抗又為多少?答:與長度無關2、已知一線路的波阻抗Z=300Q,其波速為V=300m/us,計算線路每單位長度的電感L0（單位是H/m）和電容CO（單位是F/m）各是多少?=300C0=l/900F/m,L0=lH/m=3003試分析直流電勢E合閘于有限長導線（長度為，,波阻為Z）的情況,末端對地接有電阻R（習題7-3圖）。假設直流電源內(nèi)阻為零。（1）當R=Z時,分析末端與線路中間〈的電壓波形;（2）R=8時,分析末端與線路中間丄的電壓波形;（3）當R=0時,分析末端的電流波形和線路中間丄的電壓波形。解:（1）當R=Z時,沒有反射電壓波和反射電流波,即心=0。則末端與線路中間;的電壓相同,um=E，波形如下。圖(1)末端接集中負載R=Z時的電壓波形(2)當/?=8時,根據(jù)折射和反射系數(shù)計算公式(7-17),a=2,y?=1,即末端電壓1)2=112デ2￡,反射電壓Un>=E,線路中間’的電=ulh+ulf=2E,波形如下。圖(2)末端開路時的電壓波形(3)當R=0時,根據(jù)折射和反射系數(shù)計算公式(7-17),a=0,ガ=-1,即線路末端電壓U2=u2f=0,反射電壓u戸一E,線路中間丄的電壓% =0。反射電流in)=ー今"=-~=〇在反射波到達范圍內(nèi)，導線上各點電流為?=/,,+i]h=2i.,末端的電流ら=ネ=二^〇圖(3—1)末端接地時末端的電流波形圖（3—2）末端接地時線路中間丄的電壓波形4、有一直角電壓波E沿波阻抗為Z=500q的線路傳播,線路末端接有對地電容C=0.01gFo畫出計算末端電壓的彼德遜等值電路,并計算線路末端電壓波形;解:（1）計算末端電壓的彼德遜等值電路如圖（4）,線路末端電壓為孫（ノ）孫（ノ）圖（4） 彼德遜等值電路5.某變壓器的母線上有n條架空線路,其波阻抗均為Z,當其中一條線路遭受雷擊時,即有一過電壓U0沿該線進入變電所,計算此時母線電壓。解:根據(jù)彼得遜法則畫出等值電路圖:ムム未受雷擊的線路為n-1條,并聯(lián)后的等值波阻抗為Z/n-1計算得回路電流為:計算回路電流為:1=普=陋羅Z+—7 nZn-1母線上得電壓幅值為:U2=I-^-=-UOn-1n母線上連接得線路越多,母線上得電壓越低。6、設某變電站母線上有3回架空線路,當其中一回線路遭受雷擊時,即有電壓行波Uo=15OOkV沿著該線路進入變電所,要求畫出電路示意圖,試問當每條線路的波阻抗Z時母線電壓Ubbo解:

（3分）（z+島）_/xZ_2xU（）hh（3分）（z+島）_/xZ_2xU（）hh（n-1）n2x15003=1000厶リ（2分）7,求雷擊線路塔頂,該線路導線水平排列架設有雙避雷線,求雙避雷線與相導線A相耦合系數(shù)的表達式（假設波阻抗矩陣已知）。ヽ ?2ヽ ?2解:1）兩根避雷線1、2通過避雷線1.2通過鐵塔連在ー起并一同接地,雷擊塔頂時,兩條避雷線上將要出現(xiàn)相同的電流波和電壓波,即:Ul=U2；ii=i2>2）它們的自波阻抗以及它們各自對導線4的互波阻抗也相同即:Z11=Z22,Z14=Z243）導線3.4.5對地絕緣,所以雷電流不可能分流到這些導線上,即i3=i4=i5=04)%=4J+スメZ+Z]3,3+Z[4,4+Z[5,5=Z“l(fā)]+Z[2,2U2 2|^|IZ)212+'Zt23"3IZ)414I^^25”5Z1JlIZ)2”ッU3=Z3J1+Z32,2+Z33,3+Z3/4+Z35,5=ら山+432”2U4=Z4J1+Z42,2+Z43,3+244^4+445“=Z4J1+Z42,2U5=ZsJi+252/2+Z5313+Z54,4+Z55,5=ム1+^52^25）將前面的各種關系帶人方程,即可求得兩根避雷線與邊導線3レ_〃3_乙13+423K1,2-3ーーフ十ワ6）即可求得兩根避雷線與中間導線3之間的耦合系數(shù)レー“4_Z|4+Z24K1.2-4ー ーラ~?フU\乙II十,12第八章 雷電過電壓及其防護ー、填空題:1、雷電過電壓可分為直擊雷過電壓和感應雷過電壓。雷電的成因源于大氣的苣動。2、輸電線路防雷保護的根本目的是盡可能的減少線路雷害事故的次數(shù)和損失。3、雷電流的計算波形常用的有雙指數(shù)波、斜角波、斜角平頂、半余弦波幾種計算波形。4、雷電波的波頭范圍在l~5us,在我國的防雷設計中,通常建議采用2.6us 長度的雷電流波頭長度。5、中等雷電活動地區(qū)是指該地區(qū)一年中聽到雷閃放大的天數(shù)范圍ー15?406、避雷針、避雷線用于防止直擊雷過電壓,7、避雷量用于防止沿輸電線路侵入變電所的感應雷過電壓。8、按照安裝方式的不同,可將避雷針分為獨立避雷針和裝設在配電裝置構架上的避雷針兩類。9、輸電線路避雷線的保護角越_小,,避雷線就愈可靠地保護導線免遭雷擊。10、避雷線對導線的耦合唯用還可以降低導線上的感應雷過電壓11、對于500KV的髙壓輸電線路,避雷線保護角a一般不大于15112、避雷器按其發(fā)展歷史和保護性能可分為:保姻蜃萱式避雷器」普通閥式避雷器、磁吹避雷器、金屬氧化物避雷器等類型。13、變電所的防雷保護主要依靠閥式避雷量,它在電カ系統(tǒng)過電壓保護和絕緣配合中都起著重要的作用,它的保護特性是選擇高電壓電カ設備絕緣水平的基礎。14、閥型避雷器主要由火花間隙和閥片構成,殘壓為避雷器動作后雷電流通過避雷器在避雷器產(chǎn)生的壓降。15、為了表示一條線路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果,通常采用的指標有耐雷水平和雷擊跳閘率。16、線路落雷按雷擊點的不同而區(qū)分為繞擊導線、雷擊檔距中央的避雷線、雷擊檔距中央避雷線三種情況。17、雷電流超過線路的耐雷水平,會引起線路絕緣發(fā)生沖擊閃絡,為絡后是否會引起線路跳閘,還要看閃絡能不能発弘成穩(wěn)定的工頻電弧。18輸電線路避雷線的保護角越小,繞擊率越小,19、輸電線路常采用避雷線、降低桿塔接地電阻、加強線路絕緣等措施來進行防雷。20、變電所中出現(xiàn)的雷電過電壓有雷電直擊變電所、沿輸電線路入侵的雷電過電壓波兩個來源。21、35kV以下的配電裝置,架設獨立避雷針,UOkV及以上的變電所將避雷針裝設在構也上,注意避免導致絕緣閃絡（反擊）。22、為T防止避雷針與被保護的配電構架或設備之網(wǎng)的空氣間隙Sa破擊ゆ而造成反擊事故,必須要求Sa大于一定距離,沖擊接地電阻Ri不得超過10Q,Sa不得小于リ米,Se不得小于323、變電所中限制雷電侵入波過電壓主要措施是裝設避雷器ー但是還需要有“進線段保護”與之配合。24、雷電沖擊波作用下,變壓器繞組起始電位大部分壓降降落在繞組首端附近,雷電沖擊波越大陡度越大20、變電站進線段的作用時限制流過避雷器的雷電流幅值和降低侵入波陡度25、變電所的直擊雷防護設計內(nèi)容主要有選擇避雷針的支數(shù)一髙匿裝設位置26、避雷針加設在配電裝置構架上時,避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點到變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點之間的距離不得小于15do27、雷電侵入波侵入變電站后,站內(nèi)電氣設備上過電壓大小與避雷器的殘壓、侵入波的陡度以及設備與避雷量的距離有關。28、變壓器繞組縱絕緣上承受的電壓越高,變壓器繞組穩(wěn)態(tài)電位分布與變壓器的中性點接地方式有關。29、限制內(nèi)部過電壓的措施主要有線路上裝好聯(lián)電抗量、帶并聯(lián)電阻的斷路器和避雷器30、電カ系統(tǒng)中的接地可分為工作接地、保護接地、防雷接地三類。31、發(fā)電廠、變電所中的接地國是集工作接地、保護接地和防雷接地為一體的良好接地裝置。32、高壓線路每ー桿塔都有混凝土基礎,它也起著接地極作用,其接地裝置通過引線與避雷線相連,33、避雷針加設在配電裝置構架上時,避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點到變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點之間的距離不得小于_15_m。34、三繞組變壓器在低壓側裝二支避雷器35、避雷針（線）的保護范圍是指具有99.9% 左右雷擊概率的空間范圍。35、降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平防止反擊 的有效措施。36.三繞組變壓器防雷應在 高低中壓側加裝避雷器。37、負雷電放電過程可以分為先導放電 、主放電和 余輝放電三個階段。主放電通道波阻抗300歐姆。38、輸電線路方蕾性能的優(yōu)劣,工程中主要用 耐雷水平和 雷擊跳閘率兩個指標來衡量。39、防止直擊雷過電壓的主要措施避雷針和避雷線。由于防止從輸電線路侵入變電所的感應過電壓的措施 避雷器。40、發(fā)電廠的主廠房、主控室和配電裝置室一般不裝設直擊雷保護裝置,以免發(fā)生反擊事故和引起繼電保護誤動作。二、判斷題:1、雷電放電產(chǎn)生的雷電流會引起巨大的電磁效應、機械效應和熱效應。（J）2、就其本質(zhì)而言,雷電放電是ー種超長氣隙的火花放電,與金屬電極間的長氣隙放電是相似的。（V）雷云下部大部分帶負電荷,所以大多數(shù)的雷擊是正極性的,雷云中的負電荷會在地面感應出大量負電荷。（X）雷電放電所產(chǎn)生的巨大電流,有可能使被擊物體炸毀、燃燒、使導體熔斷或通過電動カ引起機械損壞。（V）5、雷電放電在電カ系統(tǒng)中引起很高的雷電過電壓,它是造成電カ系統(tǒng)絕緣故障和停電事故的主要原因之一。（V）6、感應雷擊過電壓,它的形成機理與直接雷擊過電壓完全相同。（X）7、單支避雷線的保護范圍是ー個以其本體為軸線的曲線圓錐體。（V）8、兩支等高避雷針時的保護范圍不是兩支避雷針的保護范圍簡單相加而是有所擴大。（V）9、 當保護架空線輸電線路的避雷線保護范圍采用它的保護角a時,保護角越小,避雷線對導線的屏蔽保護作用越有效。（ V）10、防雷接地裝置是整個防雷保護體系中可有可無的ー個組成部分。12.管式避雷器實質(zhì)上是ー只具有較強滅弧能力的保護間隙。（V）13在發(fā)電機電壓母線上裝設電容器的作用是限制侵入波的幅值。（X）14、對于35kv及以上的變電所,可以將避雷針裝設在配電裝置的構架上。（X）15、為了防止反擊,一般規(guī)程要求避雷針與被保護設備在空氣中的距離大于3米。（V）三、名詞解釋:雷暴日Td:是指該地區(qū)平均一年內(nèi)有雷電放電的平均天數(shù),單位d/a〇雷暴小時Th:雷暴小時是指平均一年內(nèi)的有雷電的小時數(shù),單位h/a。地面落雷密度（y）：是指每ー雷暴日每平方公里地面遭受雷擊的次數(shù)雷電流陡度:是指雷電流隨時間上升的速度。避雷線保護角是指:避雷線和外側導線的連線與避雷線的垂線之間的夾角耐雷水平:是指雷擊線路絕緣不發(fā)生閃絡的最大雷電流幅值（單位為kA）〇擊桿率g,雷擊桿塔次數(shù)與雷擊線路總次數(shù)的比值稱為擊桿率g,反擊：避雷針與被保護的配電構架或設備之間的空氣間隙Sa被擊穿繞擊率Pa:繞過避雷線直接擊中導線的概率,稱為繞擊率Pa雷擊跳閘率: 折算為統(tǒng)一條件（規(guī)定每年40個雷電日和100km的線路長度）下,因雷擊而引起的線路跳閘的次數(shù)。單位為“次/（100km-40雷暴日）”。變電所的進線段保護:在臨近變電所1?2km的一段線路上加強防護。接地:就是指將電カ系統(tǒng)中電氣裝置和設施的某些導電部分,經(jīng)接地線連接至接地極。三、選擇題1根據(jù)我國有關標準,220kV線路的繞擊耐雷水平是ーC〇A.12kA B.16kA C.80kAD.120kA2、表示某地區(qū)雷電活動強度的主要指標是雷暴小時與（B）A.耐雷水平B.雷暴日C.跳閘率D.大氣壓強3、避雷針保護范圍通常是指雷擊概率為（B）A、0%的空間范圍 B、0.1%的空間范圍C、l%的空間范圍 D、10%的空間范圍4、為防止反擊,變電所獨立避雷針與配電裝置的空氣距離Sn不宜小于（D）A、2mB、3mC、4mD、5m四、多項選擇題1、下行的負極性雷通常可分為哪幾個主要階段。（ABE）A、先導B、主放電C、發(fā)熱D、放電E、余光2、在發(fā)電廠和變電站中,對直擊雷的保護通常采用哪幾種方式?（AB）A、避雷針 B.避雷線C并聯(lián)電容器 D.接地裝置E并聯(lián)電感器3、輸電線路防雷性能的優(yōu)劣,工程上主要用哪兩個指標來衡量(AB)A、耐雷水平 B、落雷密度 C、雷擊跳閘率D、閉雷線的保護角a E、雷電沖擊水平五、簡答題1避雷針防雷原理處理?ー避雷針是明顯高出被保護物體的金屬支柱,其針頭采用圓鋼或鋼管制成,其作用是吸引雷電擊于自身,并將雷電流迅速泄入大地,從而使被保護物體免遭直接雷擊。2避雷器實質(zhì)上是ー種過電壓限制器,防雷原理原理:與被保護的電氣設備并聯(lián)連接,當過電壓出現(xiàn)并超過避雷器的放電電壓時,避雷器先放電,從而限制了過電壓的發(fā)展,使電氣設備免遭過電壓損壞。3閥式避雷器工作原理:正常工作時串聯(lián)間隙將電阻閥片與工作母線隔離,承擔全部電壓,閥片中無電流留過當系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓且其幅值超過間隙擊穿電壓時,間隙擊穿,擊穿電流通過閥片流入大地4變電所的進線段保護作用:限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值和侵入波的陡度5線路雷害事故發(fā)展過程及防護措施:輸電線路防雷措施:1）防止雷直擊導線;2）防止雷擊塔頂或避雷線后引起絕緣閃絡;3）防止雷擊閃絡后轉化為穩(wěn)定的工頻電弧;4）防止線路中斷供電。6變電所進線段保護的作用和要求是什么?答:變電所進線段保護的作用在于限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值和侵入波的陡度。針對不同電壓等級的輸電線路,具體要求如下:未沿全線架設避雷線的35kV?UOkV架空送電線路,應在變電所1km?2km的進線段架設避雷線作為進線段保護,要求保護段上的避雷線保護角宜不超過20°,最大不應超過30°；UOkV及以上有避雷線架空送電線路,把2km范圍內(nèi)進線作為進線保護段,要求加強防護,如減小避雷線的保護角a及降低桿塔的接地電阻飛。要求進線保護段范圍內(nèi)的桿塔耐雷水平,達到表8-7的最大值,以使避雷器電流幅值不超過5kA（在33〇?500kV級為10kA）,而且必須保證來波陡度a不超過一定的允許值。7、試畫出未沿全線架設避雷線的35kv變電所進線段保護接線圖。并敘述變電所進線段保護的標準接線中各元件的作用。答:在圖8-32所示的標準進線段保護方式中,安裝了排氣式避雷器FE。在雷季,線路斷路器、隔離開關可能經(jīng)常開斷而線路側又帶有エ頻電壓（熱備用狀態(tài)）,沿線襲來的雷電波（其幅值為UQ在此處碰到了開路的末端,于是電壓可上升到2LU,這時可能使開路的斷路器和隔離開關對地放電,引起工頻短路,將斷路器或隔離開關的絕緣支座燒毀,為此在靠近隔離開關或斷路器處裝設ー組排氣式避雷器FEollF'PE8輸電線路防雷有哪些基本措施。答:（1）架設避雷線;（2）降低桿塔接地電阻;（3）架設耦合地線;（4）采用不平衡絕緣方式;（5）采用中性點非有效接地方式;（6）裝設避雷器;（7）加強絕緣；（8）裝設自動重合閘。9為什么UOkV及以上線路一般采用全線架設避雷線的保護措施,而35kV及以下線路不采用?答:輸電線路的防雷,應根據(jù)線路的電壓等級、負荷性質(zhì)和系統(tǒng)運行方式,并結合當?shù)氐貐^(qū)雷電活動的強弱、地形地貌特點及土壤電阻率高低等情況,通過技術經(jīng)濟比較,采用合理的防雷方式。因此,35kV線路不宜全線架設避雷線,UOkV及以上線路應全線架設避雷線。10、什么是接地電阻,接觸電壓和跨步電壓?答:接地裝置對地電位u與通過接地極流入地中電流i的比值稱為接地電阻。人在地面上離設備水平距離為0.8m處于設備外殼、架構或墻壁離地面的垂直距離1.811I處兩點間的電位差,稱為接觸電位差,即接觸電壓Uto當人在分布電位區(qū)域內(nèi)跨開ー步,兩腳間(水平距離0.8m)的電位差,稱為跨步電位差,即跨步電壓Us。11.配電變壓器的防雷保護保護接線中要求三點聯(lián)合接地的是哪三點?答:(1)、變壓器高壓側FS的接地端點;(2)、低壓繞組的中性點;；

(3)、和變壓器金屬外殼三點聯(lián)合接地。六、計算題(10分)1、試述雷電流幅值的定義,分別計算下列雷電流幅值出現(xiàn)的概率:30kA>50kA、88kA、100kA、150kA>200kAo答:根據(jù)式(8-4),尸=1。.。其中,P為雷電流幅值超過I的概率,I為雷電流幅值。則雷電流幅值為30kA、50kA、88kA、100kA、150kA>200kA時,對應的概率分別為45.61%、27.03%、10.00%、7.31%、1.97%、0.53%〇2某廠油罐,高10m,直徑10m,用一根高25m的避雷針保護,問針與罐之間的距離x不得超過多少?例:某丿油罐,高10m,直徑10m,用一根高25mC與罐之間的距離X不得超過多少?解:由于避宙計高度h=25m,故

例:某丿油罐,高10m,直徑10m,用一根高25mC與罐之間的距離X不得超過多少?解:由于避宙計高度h=25m,故P=I則被保護物高度上的保護范用為rx=(1.5/j-2力,)尸=(1.5x25-2x10)x1=17.5m針與油罐之間的最遠距離為*=17.5-10=7.5m.某電廠有一原油罐,直徑10米,高10米,用獨立避雷針保護,針距離罐壁6米、針高20米,試校驗保護的有效性,并提出改進的措施。(l)h=20J則P=1Hx=10,h=20,則hx2h/2rx=(h-hx)p=20-10=10m而rx應大于16m,所以保護不了油罐(2)改進措施,增加避雷針高度,rx應大于16米,取P=1若hx》h/2由rx=(h-hx)p代入數(shù)據(jù)得:16=h-10 h=26m,不滿足10213舍區(qū)此值若hx<h/2,由rx=(l.5h-2hx)p代入數(shù)據(jù)得:16=1.5h-20h=24滿足10<12 則避雷針高度為24m.某電廠原油罐直徑為10m,高出地面10m,現(xiàn)采用單根避雷針保護,針距罐壁最少5m,試求該避雷針的高度是多少?解:設針高hく30m則p=l,物高hx=10m,保護半徑rx=10+5=15m若hW2hx(即hW20m)由rx=(h-hx)p代入數(shù)據(jù)得:15=(hT0)Xl解得h=25m(與hW20m不符，舍去)若h>hx(即h>20m),由rx=(l.5h-2hx)p代入數(shù)據(jù)得:15=(1.5h-2X10)XI解得h=23.34m由此得該避雷針的高度應為23.34m。.某行人從ー避雷針米旁邊經(jīng)過,避雷針單位電感1.5ロH/m,避雷針接地電阻10歐姆,橋面距避雷針基礎垂直髙8米,設最高人髙2米,空氣擊穿電壓500kV/m,不考慮人的手伸出橋外,在雷電流幅值100kA,波頭2.6沖擊下,求橋距避雷針的安全間距。（6分）解:1）、安全間距的髙度:〃=8+2=1Om?ー、 =Lx10x—+/?i=l.5xl0x—+10x100=1577A:V2）x dt 2.6 .5、試計算如圖8-44所示接地裝置的沖擊接地電阻。已知垂直接地極是由6根直徑為1.8cm、長31n的圓管組成,土壤電阻率為200dm,雷電流為40A時沖擊系數(shù)。為0.5,沖擊利用系數(shù)ワ，為0.7〇解：査表8—19可得,對于長度為3m左右的垂直接地極,其工頻接地電阻為Re工0.30=0.3x200=60c單根垂直接地極的沖擊接地電阻為:Rih=aRe=0.5x60=30。由6根等長水平放射形接地極組成的接地裝置,其沖擊接地裝置可按下式計算パ區(qū)L以丄=7.14。n7 60.76某220kV變電所,采用n型布置,變電所面積為!94.5mX201.5m,土壤電阻率為試估算其接地網(wǎng)的工頻接地電阻。

解:査表8—19,對于復合接地網(wǎng),其工頻接地電阻的簡易計算式如下:八0.5P4s=八0.5P4s=0.5x 300_

7194.5x201.5=0.76Q第九章一、填空題:1、在比較典型的內(nèi)部過電壓中,主要有暫時過電壓和操作過電壓兩大類。2、暫時過電壓包括工頻電壓升高、諧振過電壓兩類。3、諧振過電壓包括線性諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓、參數(shù)諧振過電壓。4、操作過電壓包括切斷空載線路過電壓、切斷空載線路過電壓、切斷空載變壓器過電壓和斷續(xù)電弧接地過電壓。6電氣設備的絕緣水平指該電氣設備能承受的試驗電壓值。7考慮不同電壓等級電網(wǎng)中過電壓的不同特點220kV以下電網(wǎng),絕緣水平主要由大氣過電壓決定,330kV及以上的超高壓絕緣配合中,操作過電壓將起主導作用特高壓電網(wǎng)中,絕緣水平甚至可能由エ頻過電壓和長時工作電壓決定8輸電線路發(fā)生事故主要是:1絕緣子串的沿面放電和2導線對桿塔或線與線之間的擊穿。9以慣用法作架空輸電線路的絕緣配合5從電