2022高電壓習(xí)題有答案版學(xué)生復(fù)習(xí)

高電壓技術(shù)習(xí)題集

分章節(jié)

院（系）

班級(jí)

學(xué)生姓名

學(xué)生學(xué)號(hào)

指導(dǎo)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(jí)分：0、A、E、B、F、H、C七級(jí)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(lái)判斷絕緣介質(zhì)的品質(zhì)情況。

5、高電壓技術(shù)研究的對(duì)象是絕緣和過(guò)電壓

6、特高壓交流是指^kV以上，直流特高壓

±800kVo

名詞解釋

1、電介質(zhì)：是指通常條件下導(dǎo)電性能極差的物質(zhì),

2、介電常數(shù)：表征電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下極化程度的物理量

3、電導(dǎo)：表征物體傳輸電流能力的物理量

4、電介質(zhì)的等效電路

<a)在介質(zhì)上施加直流電Hi；(b)也流電壓下流過(guò)介質(zhì)的電流:(c)介質(zhì)的等值電谿

5、何為絕緣電阻,泄露電流,絕緣電阻和電導(dǎo)關(guān)系如何?絕緣電阻

通常由哪兩部分并聯(lián)構(gòu)成？

6、絕緣電阻，泄露電流：在直流電壓作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，當(dāng)

極化過(guò)程結(jié)束后，流過(guò)介質(zhì)的電流為泄露電流，與其對(duì)應(yīng)的電阻

為絕緣電阻

7、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(chǎng)中的絕緣介質(zhì)由極化、電導(dǎo)等所引起的損耗。

8.高電壓下研究典型現(xiàn)象有哪些？

答：電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度；電氣的絕緣與實(shí)驗(yàn)；過(guò)電壓保護(hù)與絕緣

配合。

1章氣體的絕緣特性與介質(zhì)的電氣強(qiáng)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(kuò)散、復(fù)合等方式。

3、氣體放電現(xiàn)象包括擊穿和閃絡(luò)兩種現(xiàn)象。、

4空氣間隙放電電壓的影響因素如下：電場(chǎng)情況電壓形式大氣條件

5雷電能對(duì)地面設(shè)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(fù)極性雷通常可分為3個(gè)主要階段：先導(dǎo)過(guò)程主放電過(guò)程

余光放電過(guò)程

7、絕緣子的污閃是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)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(gè)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(yīng)用最廣的劃分污穢等級(jí)的方法是等值鹽密法。

10、遣囚放電是具有強(qiáng)垂直分量絕緣結(jié)構(gòu)所特有的放電形式；

11、電負(fù)性是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù),其值越大君明原子在分子中吸引電子

的能力越大物SF6氣體具有很強(qiáng)的o

12、均勻電場(chǎng)中，氣體間隙的擊穿主要由電壬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(chǎng)中，當(dāng)d在1?10cm范圍內(nèi)時(shí)，擊穿強(qiáng)度Ed（用電壓

峰值表示）約等于30kV/cm

14、稍不均勻電場(chǎng)中擊穿電壓與電場(chǎng)的均勻程度f(wàn)關(guān)系很大，電

場(chǎng)越均勻，同樣間隙距離下?lián)舸╇妷涸健?/p>

15、在電氣設(shè)備上，為使結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量避免棒-板

間隙。

16、在沖擊性質(zhì)的電壓作用下，擊穿是電壓和時(shí)間兩個(gè)因素共同作用

要U>U0,T>tl同時(shí)滿足

17、在放電距離相同時(shí)，沿面閃絡(luò)電壓低王純氣隙的擊穿電壓。工程

中的事故往往由沿面閃絡(luò)造成,因此有必要研究沿面放電特性。

18、湯遜理論認(rèn)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(rèn)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(rèn)為，氣體的擊穿電壓與氣壓和間隙距離有關(guān)

20、高壓電氣設(shè)備中的絕緣介質(zhì)有：氣體、固體、液體以及其

復(fù)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(yīng)用最廣泛的等值鹽密度法來(lái)劃分污穢等

級(jí)。GB/T16434—1996推薦的污穢等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分5級(jí)。

名詞解析，問(wèn)答：

1、氣體擊穿：氣體由絕緣狀態(tài)突變?yōu)榱紝?dǎo)體狀態(tài)的過(guò)程

2、擊穿電壓:擊穿時(shí)最低的臨界電壓

3、擊穿場(chǎng)強(qiáng):均勻電場(chǎng)中擊穿電壓與間隙距離之比為擊穿場(chǎng)強(qiáng),也稱

為氣體的電氣強(qiáng)度.

4、附著：電子與氣體分子碰撞時(shí)，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(guò)程而形成負(fù)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(chǎng)作用

即可繼續(xù)進(jìn)行的放電，稱為自持放電。

7、簡(jiǎn)要論述湯遜放電理論

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www.ispcingsolutions.

?湯遜理論是在低氣壓、短間隙(pd<26.66kPa-cm)條件下建

立起來(lái)的.

?均勻電場(chǎng)中，氣體間隙的擊穿主要由電子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。

?電子碰撞游離是氣體放電的主要原因，二次電子來(lái)源于正離子撞擊

陰極表面使陰極表面逸出電子，逸出電子是維持氣體放電的必要條件。

8、巴申定律

早在湯遜理論出現(xiàn)之前，巴申(Paschen)就于1889年從大量的實(shí)驗(yàn)中

總結(jié)出了擊穿電壓ub與pd的關(guān)系曲線，稱為巴申定律，即

口〃=八/，〃)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(duì)湯遜理論的補(bǔ)充和完善，pd較大時(shí)的放電理論

10、流注理論：

流注理論認(rèn)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(duì)電場(chǎng)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(gòu)成氣體間隙的電極曲率半徑很小，或電極間距離很大,

當(dāng)電壓升到一定數(shù)值時(shí),將在電場(chǎng)非常集中的尖端電極處發(fā)生局部的

類似月亮?xí)灩獾墓鈱樱@時(shí)用儀表可觀測(cè)到放電電流。隨著電壓的增

高,暈光層逐漸擴(kuò)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(yīng)：

不同極性的高場(chǎng)強(qiáng)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(yīng)。

14、極不均勻電場(chǎng)當(dāng)中極性效應(yīng)的特點(diǎn)：

二、極性效應(yīng)MVWW.Isp<1ng?oiutlon&.

起暈電壓

負(fù)棒一正板間隙<正棒一負(fù)板間隙

擊穿電壓

負(fù)棒一正板間隙>正棒一負(fù)板間隙

15、極不均勻電場(chǎng)長(zhǎng)短間隙放電過(guò)程的區(qū)別：

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極不均勻電場(chǎng)放電過(guò)宿■押加火山

短間隙放電：

電子崩--------流注--------主放電

長(zhǎng)間隙放電：

電子崩—A流注-A先導(dǎo)-A主放電

番?閃放電就是典型的長(zhǎng)間隙放電幾目一幾千米的空氣間隙被Ji穿-

16、畫出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形，波前時(shí)間和波長(zhǎng)如何確定？

圖中0為原點(diǎn)，P點(diǎn)為波峰。國(guó)際上都用圖示的方法求得名義零點(diǎn),

即圖中虛線所示，連接P點(diǎn)與0.3倍峰值點(diǎn)作虛線交橫軸、于01點(diǎn)

17、氣體間隙的靜態(tài)擊穿電壓：常時(shí)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(shí)際中廣泛采用擊穿百分比為50%時(shí)的

電壓（U5o%）來(lái)表征氣隙的沖擊擊穿特性。實(shí)際中，施加10次電壓

中有4-6次擊穿了，這一電壓即可認(rèn)為是50%沖擊擊穿電壓。

19氣隙的伏秒特性:

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四、伏秒特性www.iKpringcolutSons.?

沖擊電壓作用干氣隙擊穿取決于兩個(gè)因素二二作用u

作用時(shí)間tb

Ib?同樣擊?穿

T

u』一tbJ

因此要表達(dá)沖擊擊穿特性必須用兩名來(lái)表達(dá)

工程上用氣隙上出現(xiàn)的電壓最大值與放電時(shí)間的關(guān)系來(lái)表征氣隙在沖擊

電壓卜的擊穿特性

——?dú)庀兜姆胩匦?/p>

20避雷器和被保護(hù)特性的伏秒特性該如何配合？

要求避雷器的伏秒特性評(píng)低分散性小齊，放電間隙接近均勻電場(chǎng)，以

確保保護(hù)設(shè)備的伏秒特性，全面低于被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性

21

沿面放電：當(dāng)帶電體電位超過(guò)一定值時(shí)，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(luò)：當(dāng)沿面放電發(fā)展為貫穿性空氣擊穿時(shí)，稱為沿面閃落。沿面閃

落時(shí)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(luò)

干閃：表面潔凈的絕緣子發(fā)生的閃絡(luò)

濕閃：表面潔凈的絕緣子在淋雨時(shí)發(fā)生的閃絡(luò)

23等值鹽密法—把絕緣子表面的污穢密度，按照其導(dǎo)電性轉(zhuǎn)化為

單位面積上NaCl含量的一種方法。

24.提高氣體擊穿電壓的措施有哪些？

答：提高氣體擊穿電壓不外乎兩個(gè)途徑：

一方面改善電場(chǎng)分布，使之盡量的均勻；

另一方面是利用其它方法來(lái)削弱氣體的電離過(guò)程。

具體包括：

（1）、電極形狀的改進(jìn)；（2）、空間電荷對(duì)原電場(chǎng)的畸變作用；（3）、

極不均勻電場(chǎng)中的屏蔽作用；（4）、提高氣體壓力的作用；（5）、高真

空高電氣強(qiáng)度氣體SF6的采用。

25.提高沿面放電的措施有哪些？

答：（1）、屏障；（2）、屏蔽；

（3）、提高表面憎水性；

（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(qiáng)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(qiáng)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(lái)源于電導(dǎo)

2、極性液體介質(zhì)在電場(chǎng)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(guān)

3、液體電介質(zhì)中離子電導(dǎo)可分為本征離子電導(dǎo)和雜質(zhì)離子電導(dǎo)

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(dǎo)

5、膠粒為液體介質(zhì)中導(dǎo)電的載流子之一。

6工程中液體電介質(zhì)的擊穿常用小橋理論解釋

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(yīng)°

8、絕緣油，在常溫下為液態(tài)。在電氣設(shè)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(chǔ)能作用。

二、簡(jiǎn)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(guān)，還在很大程度上

與絕緣結(jié)構(gòu)(電極的配置與散熱條件)及電壓種類、環(huán)境溫度等有關(guān)，

因此熱擊穿強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)高，實(shí)用絕緣系統(tǒng)不可能達(dá)到;

在一定溫度范圍內(nèi)，擊穿場(chǎng)強(qiáng)隨溫度升高而增大，或變化不大。均勻

電場(chǎng)中電擊穿場(chǎng)強(qiáng)反映了固體介質(zhì)耐受電場(chǎng)作用能力的最大限度，它

僅與材料的化學(xué)組成及性質(zhì)有關(guān)，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(qiáng)度低的氣體開始，表現(xiàn)為局部放電，然后或快或慢

地隨時(shí)間發(fā)展至固體介質(zhì)劣化損傷逐步擴(kuò)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(jī)理是多方面的，但主要有

如下三個(gè)方面：

(1)電的作用：帶電粒子對(duì)電介質(zhì)表面的直接轟擊作用，使有

機(jī)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(xué)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(qiáng)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(qiáng)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(luò)。

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(chǎng)作用下，按其物質(zhì)結(jié)構(gòu)只能發(fā)生蚯

位移極化

6、極性固體電介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下，除了發(fā)生電子位移極化外，還

有極性分子的轉(zhuǎn)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(dǎo)電性能的主要物理量即為曳聚率

10、固體電介質(zhì)中總有一定的能量損耗，包括由曳導(dǎo)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(dǎo)按導(dǎo)電載流子種類可分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)

兩種,統(tǒng)稱為體積電導(dǎo).

12、固體電介質(zhì)電導(dǎo)包括表面電導(dǎo)和體積電導(dǎo)。

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(dǎo)低，應(yīng)該采用疏水介質(zhì)，并使介質(zhì)表面保持干

逢

15、電介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度性能用擊穿場(chǎng)強(qiáng)表征。

16、在電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)高；

18、電化學(xué)擊穿一般所需時(shí)間最長(zhǎng)

二、問(wèn)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(diǎn)

電擊穿特點(diǎn)：擊穿電壓高，擊穿時(shí)間短；擊穿前介質(zhì)發(fā)熱不顯著；擊

穿電壓與電場(chǎng)的均勻程度有關(guān)，而與周圍環(huán)節(jié)溫度無(wú)關(guān)。

2固體電介質(zhì)熱擊穿有什么主要特點(diǎn)？

擊穿電壓相對(duì)較低，擊穿時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)；擊穿前介質(zhì)發(fā)熱顯著，溫

度較高；與電壓作用時(shí)間、周圍環(huán)境溫度、散熱條件等關(guān)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(shí)間2）.溫度3）.電場(chǎng)均勻度和介質(zhì)厚度

4）.電壓種類5）.累計(jì)效應(yīng)6）.受潮7）.機(jī)械負(fù)荷

4為什么對(duì)各種絕緣要規(guī)定最高允許工作溫度?

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(zhǎng)的間隙中的氣體放電過(guò)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(qiáng)度的主要原因之一是（D）o

A.無(wú)色無(wú)味性B.不燃性C.無(wú)腐蝕性D.電負(fù)性

4、電暈放電是一種（D）。

A.滑閃放電B.非自持放電

C.沿面放電D.自持放電

5、極化時(shí)間最短的是（A）o

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

6、下列哪種電介質(zhì)存在雜質(zhì)“小橋”現(xiàn)象（B）

A.氣體B.液體

C.固體D.無(wú)法確定

7若固體電介質(zhì)被擊穿的時(shí)間很短、又無(wú)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(yù)防性試驗(yàn)

一、填空

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(cè)量過(guò)程中可能受到兩種干擾，一種是電場(chǎng)干擾和磁場(chǎng)

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、絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一，通常都用兆歐表

來(lái)測(cè)量絕緣電阻。

5、定義吸收比K為加壓笆費(fèi)時(shí)的絕緣電阻與西登時(shí)絕緣絕緣電阻

之比值

6、如果在15s與60s時(shí)測(cè)得該套管的絕緣電阻為R15=1000MC,R60

=3000MQ，那么該套管的絕緣電阻是多大3000MQ它的吸收

比為多少3

7、測(cè)量泄漏電流相比測(cè)量絕緣電阻可使用較高的電壓泄漏電流能夠

發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷。8、測(cè)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(dǎo)電

通道；絕緣表面情況不良。

9、測(cè)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(chǎng)測(cè)量tan6而電橋無(wú)法達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)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(shè)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(yán)重局部性

缺陷

13、測(cè)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(yàn)器）或低功率因數(shù)瓦特表來(lái)測(cè)量

14、測(cè)量局部放電試驗(yàn)的內(nèi)容包括測(cè)量視在放電量、放電重復(fù)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(cè)分可分為電氣檢測(cè)和非電檢測(cè)。

16、電氣檢測(cè)法主要有脈沖電流法

17、非電氣檢測(cè)主要有噪聲檢測(cè)法、光檢測(cè)法、化學(xué)分析法。

18變壓器在投運(yùn)初期，因不會(huì)涉及到絕緣油的處理問(wèn)題，可以通過(guò)

測(cè)量油中穗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(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)主要是對(duì)各種電氣設(shè)備的絕緣定期進(jìn)行

檢查和監(jiān)督，以便及早發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷,及時(shí)更換或修復(fù),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(jī)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(shè)備的絕緣在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列物

理變化和化學(xué)變化致使其電氣、機(jī)械及其他性能逐漸劣化。（V）

4、吸收比用來(lái)檢測(cè)絕緣是否嚴(yán)重受潮或存在局部缺陷。（V）

5、吸收比指的是電流衰減過(guò)程中的兩個(gè)瞬間測(cè)得的兩個(gè)電流值或兩

個(gè)相應(yīng)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(shí),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(cè)量tgb值是判斷電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的一項(xiàng)靈敏有效的方法。

（J）

8、西林電橋只允許反接線的情況。（X）

9、測(cè)定電氣設(shè)備在不同電壓下的局部放電強(qiáng)度和發(fā)展趨勢(shì)，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(cè)量是確定產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的重要項(xiàng)

目之一。（V）

11、測(cè)量絕緣電阻和測(cè)量泄露電流最主要的區(qū)別（C）

A.試驗(yàn)原理不同B.加壓時(shí)間不同C.電壓大小不同D.試驗(yàn)設(shè)

備不同

三、名詞解釋與問(wèn)答

1絕緣電阻：

絕緣電阻是在絕緣結(jié)構(gòu)的兩個(gè)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(dá)式,若測(cè)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(gè)好？為什么？

二、吸收比的概念

由于絕緣材料中存在電荷吸收現(xiàn)象，當(dāng)絕緣嚴(yán)雨:受潮或內(nèi)部有集中

性的導(dǎo)電通道，電荷吸收現(xiàn)象更為明顯。工程上用吸收比來(lái)反映這

一特性。

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(rèn)為絕緣良好：反之.綸

I緣可能存在問(wèn)題。

3.3的絕緣狀況好

3極化指數(shù)

三、極化指數(shù)的概念

對(duì)大容量電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器等，其絕緣的極化和吸收過(guò)

程很長(zhǎng)，吸收比不足以反映絕緣介質(zhì)吸收電流的全過(guò)程，此時(shí)應(yīng)改

用極化指數(shù)來(lái)判斷絕緣狀況。

Rr規(guī)程規(guī)定，極化指數(shù)的注意、

K、=--min值為1.5,若極化指數(shù)大于

*R..1.5,則認(rèn)為絕緣良好：反

1,1I之，絕緣可能存在問(wèn)題。,

4泄漏電流：

泄漏電流試驗(yàn)與絕緣電阻測(cè)量原理相同，只是在絕緣介質(zhì)的兩個(gè)電極

之間施加較高的直流電壓（高于1OKV）,并保持hnin再用微安表測(cè)

出不同試驗(yàn)電壓下的泄漏電流,做出泄漏電流I與試驗(yàn)電壓U的關(guān)系

曲線，

5西林電橋接線及各個(gè)元件作用，工作原理

西

林

電

橋

電橋平衡條件：藝設(shè)定：&=W/"=3184C。-100"

可推求得.tanS=\/toRxCx=o&g=10-C4=C；（以仁的戶數(shù)計(jì)）

.'Cx-CKRjJi,

6西林電橋正接法和反接法的區(qū)別

evaluationversion

?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；?交流高電壓從電橋操作部分加入,操

?電橋內(nèi)部不受強(qiáng)電場(chǎng)干擾,所以準(zhǔn)作電橋安全性差；

確度較高；?電橋內(nèi)部易受強(qiáng)電場(chǎng)干擾，所以準(zhǔn)確

?適用于被試品對(duì)地必須絕緣（如電度較差；

容式套管、耦合電容器），現(xiàn)場(chǎng)難以?適用于被試品對(duì)地必須連接的情況，

滿足。現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)要求，應(yīng)用廣泛.

7.畫出西林電橋的原理圖,為了消除或減少電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(chǎng)干擾引起的誤差主要措施有：

（1）、加設(shè)屏蔽；（2）、采用移相電源；（3）、倒相法。

三）、消除或減少磁場(chǎng)干擾引起的誤差主要措施有：

（1）、對(duì)于電磁場(chǎng)作用于電橋檢流計(jì)內(nèi)的電流線川回路引起的，則將

檢流計(jì)的極性開關(guān)放在斷開位置,此時(shí)如果光帶變寬則說(shuō)明有此種干

擾；

（2）、若不能做到，測(cè)量?jī)纱稳∑骄怠?/p>

8、三比值法

取出H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6這五種氣體含量，分別計(jì)

算出C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6這三對(duì)

比值，再將這三對(duì)比值按表4-4所列規(guī)則進(jìn)行編碼，再按表4-5所列

規(guī)則來(lái)判斷故障的性質(zhì)。

4-1測(cè)量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些絕緣缺陷?試比較它與測(cè)量泄漏電

流試驗(yàn)項(xiàng)目的異同。

答：測(cè)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(dǎo)電通道；絕緣表面情況不良。測(cè)量絕

緣電阻和測(cè)量泄露電流試驗(yàn)項(xiàng)目的相同點(diǎn):兩者的原理和適用范圍是

一樣的，不同的是測(cè)量泄漏電流可使用較高的電壓UOkV及以上），

因此能比測(cè)量絕緣電阻更有效地發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺

陷。

4-2絕緣干燥時(shí)和受潮后的吸收特性有什么不同？為什么測(cè)量

吸收比能較好的判斷絕緣是否受潮？

答：絕緣干燥時(shí)的吸收特性3〉2,而受潮后的吸收特性3。1。

如果測(cè)試品受潮，那么在測(cè)試時(shí)，吸收電流不僅在起始時(shí)就減少，同

時(shí)衰減也非?？?，吸收比的比值會(huì)有明顯不同，所以通過(guò)測(cè)量吸收比

可以判斷絕緣是否受潮。

4-3簡(jiǎn)述西林電橋的工作原理。為什么橋臂中的一個(gè)要采用標(biāo)準(zhǔn)

電容器?這一試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)量準(zhǔn)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(dāng)流過(guò)電橋的電流相等時(shí)，電

流檢流計(jì)指向零點(diǎn)，即沒(méi)有電流通過(guò)電流檢流計(jì)，此時(shí)電橋相對(duì)橋臂

上的阻抗乘積值相等，通過(guò)改變尼和a來(lái)確定電橋的平衡以最終計(jì)

算出G和tan鼠采用標(biāo)準(zhǔn)電容器是因?yàn)橛?jì)算被試品的電容需要多個(gè)

值來(lái)確定，如果定下橋臂的電容值，在計(jì)算出tanS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(yàn)項(xiàng)目的測(cè)量準(zhǔn)確度受到下列因素的影響:處于電磁場(chǎng)作

用范圍的電磁干擾、溫度、試驗(yàn)電壓、試品電容量和試品表面泄露的

影響。

4-4在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量tan6而電橋無(wú)法達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)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(shí)可能是處于外加電場(chǎng)的干擾下，應(yīng)采用下列措施使電橋

調(diào)到平衡：

(1)加設(shè)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(cè)量tan5的正接線和反接線?它們各適用于什么場(chǎng)

合？

答：正接線是被試品G的兩端均對(duì)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一極固

定接地時(shí)，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(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目的效能和優(yōu)缺

點(diǎn)（能夠發(fā)現(xiàn)和不易發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷種類、檢測(cè)靈敏度、抗干擾能力、

局限性等）。

答：測(cè)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(dǎo)電通道；絕緣表面情況不良。測(cè)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?yàn)橐呀?jīng)老化的絕緣，其

絕緣電阻還可能是相當(dāng)高的。

5章電氣絕緣的高壓試驗(yàn)

一、填空

1、與非破壞性試驗(yàn)相比，絕緣的高電壓試驗(yàn)具有直觀、可信度高、

要求嚴(yán)格等特點(diǎn)。

2、高壓試驗(yàn)變壓器按照高壓套管的數(shù)量，可將試驗(yàn)變壓器分為單套

管式、雙套管式兩類。

3、串級(jí)試驗(yàn)變壓器的串接數(shù)一般不超過(guò)3,這是串級(jí)裝置的固有缺

點(diǎn)

4、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，凡能承受持續(xù)時(shí)間.1分鐘工頻耐壓試驗(yàn)的電

氣設(shè)備，一般都能保證安全運(yùn)行。

5、高壓實(shí)驗(yàn)室中被用來(lái)測(cè)量交流高電壓的方法常用的有用測(cè)量球隙

或峰值電壓表測(cè)量交流電壓的峰值,用靜電電壓表測(cè)量交流電壓的有

效值，為了觀察被測(cè)電壓的波形，也可從分壓量低壓側(cè)將輸出的被測(cè)

信號(hào)送至示波器顯示波形。

6、直接測(cè)量超高壓的唯一設(shè)備是測(cè)量球隙。

7交流耐壓試驗(yàn)應(yīng)該在被試品絕緣電阻及吸收比的測(cè)量、直流泄漏電

流的測(cè)量，tan&測(cè)量均符合要求后進(jìn)行,貿(mào)然就去做交流耐壓試驗(yàn)

可能造成設(shè)備擊穿。

8、高壓試驗(yàn)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(jí)裝置來(lái)產(chǎn)生更高的直流

試驗(yàn)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(jí)直

流發(fā)生器。

10、多級(jí)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(dòng)方式有自起動(dòng)方式和利用點(diǎn)火裝置產(chǎn)生點(diǎn)

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(shè)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(shù)所涉及的試驗(yàn)可以分為兩大類:高電壓試驗(yàn)和

電氣絕緣試驗(yàn)。

15、電氣設(shè)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(cè)量流過(guò)被測(cè)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)一些尚未完全貫通的集中性缺陷。

17、絕緣的預(yù)防性試驗(yàn)中利用直流高壓裝置來(lái)測(cè)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(shí)會(huì)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(yù)防性試驗(yàn)中采用5?

10kVo

二、簡(jiǎn)答

1、電氣絕緣高壓試驗(yàn)有哪幾種試驗(yàn)？（3分）

答：（1）、工頻高電壓試驗(yàn)；（2）、高壓直流試驗(yàn)；（2）、沖擊高壓試

驗(yàn)三種。

2、工頻高壓試驗(yàn)的基本接線圖，說(shuō)明各元器件的名稱和作用

evaluationversion

?2.4.2試瞼設(shè)備與試驗(yàn)接線www.ispringsolution5.c|

一、高壓試驗(yàn)變壓器工頻耐壓試驗(yàn)

Ty為調(diào)壓器：調(diào)節(jié)試驗(yàn)電壓

T為試驗(yàn)變壓器：升高電樂(lè)

CX為被試品

CPJ和V：電壓測(cè)量系統(tǒng)

G為保護(hù)球隙：限制試驗(yàn)時(shí)可能產(chǎn)生的過(guò)電壓，保護(hù)被試品.

放電電壓調(diào)整為試驗(yàn)電壓的1.1倍

R為保護(hù)電阻；限制被試品突然擊穿時(shí)，在試驗(yàn)變壓器上產(chǎn)生的

過(guò)電壓以及限制流過(guò)試驗(yàn)變壓器的短路電流

r為球隙保護(hù)電阻

3、交流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)電壓和耐壓時(shí)間的選擇應(yīng)注意什么？

交流耐壓試驗(yàn)必須選擇合適的試驗(yàn)電壓和耐壓時(shí)間試驗(yàn),試驗(yàn)電

壓越高，被試品擊穿的可能性越大。反之試驗(yàn)電壓越低又不能及時(shí)發(fā)

現(xiàn)缺陷。另外在試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定交流耐壓時(shí)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(lái)得及暴露出來(lái)，另一

方面又不至于因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)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(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康?/p>

試驗(yàn)接線與方法同直流泄露電流試驗(yàn)，但應(yīng)持續(xù)加壓一定時(shí)間

(5-10min).該試驗(yàn)用于考驗(yàn)絕緣的耐電強(qiáng)度，能有效的發(fā)現(xiàn)電機(jī)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(guò)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(guò)觸發(fā)球隙的擊穿，并聯(lián)地對(duì)試品

放電，從而在試品上流過(guò)沖擊大電流。

圖5-22沖擊電壓發(fā)生器原理圖

6、簡(jiǎn)述倍壓整流電路的基本工作原理

evaluationversioi

www.lspringsoluUons

倍

?R為保護(hù)電阻：限制被試品

壓擊穿時(shí)的短路電流

整?C1>C2為電容

流?V1、V2為整流讓堆

直

流?電源電壓為負(fù)半波：電源變壓器經(jīng)二極管V2電阻R

電對(duì)3對(duì)充電到Um；

源?電源電壓為正半波：變壓器電壓與電容器C1上的電壓疊

加，經(jīng)二極管V和電阻R對(duì)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一個(gè)

稱之為倍壓筒的裝置內(nèi).

FRf

j--------------OO-----------1=1---------------O

懶=2卜a

!’—o

7、多極沖擊電壓發(fā)生器工作原理及具體過(guò)程

原理解釋如下：

并聯(lián)充電

①首先調(diào)整各級(jí)球隙的距離，使K的放電電壓略大于Uc,F2、F3的距

離略大于用的距離.

②升高充電電壓到Uc值，對(duì)各級(jí)電容器充電

③：時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)各電容器皆可充電到Uc,即點(diǎn)1、3、5、7電位為

0,點(diǎn)2、4、6、8位“TJ”oo

④：給件發(fā)送一點(diǎn)火脈沖使玲接通，由于RD足夠小，可認(rèn)為點(diǎn)2與

點(diǎn)3同電位，故點(diǎn)3電位由0變?yōu)椤癟J”，則點(diǎn)4電位由“TJ”變?yōu)?/p>

“-2U”（C上的電壓不能突變）

⑤：同時(shí)注意到R足夠大，短暫放電過(guò)程中可將其視為開路，故點(diǎn)5

電位仍為0.

串聯(lián)放電

⑥：此時(shí)F2上承受的電壓絕對(duì)值為2U,所以F2擊穿。

⑦：同理，F(xiàn)3>F4上承受的電壓絕對(duì)值為3U、4U,所以F3、F’擊穿。

⑧：F,擊穿后，各級(jí)電容器即串聯(lián)起來(lái)對(duì)Rd、R12、C2放電，在輸出端

即可得幅值較高的沖擊電壓波。

8、工頻耐壓試驗(yàn)的實(shí)施方法

1）按規(guī)定的升壓速度提升作用在被測(cè)試品TO上的電壓，直到等于所

需的試驗(yàn)電壓〃為止，這時(shí)開始計(jì)算時(shí)間。

2）為了讓有缺陷的試品絕緣來(lái)得及發(fā)展局部放電或完全擊穿，達(dá)到〃

后還要保持一段時(shí)間，一般取一分鐘就夠了。

3）如果在此期間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)絕緣擊穿或局部損傷（可通過(guò)聲響、分解出

氣體、冒煙、電壓表指針劇烈擺動(dòng)、電流表指示急劇增大等異常現(xiàn)象

作出判斷）的情況，即可認(rèn)為該試品的工頻耐壓試驗(yàn)合格通過(guò)

9、電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的雷電沖擊耐壓試驗(yàn)采用三次沖擊法，簡(jiǎn)述其方

法

電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的雷電沖擊耐壓試驗(yàn)采用三次沖擊性:

即對(duì)被測(cè)試品施加三次正極性和三次負(fù)極性雷電沖擊試驗(yàn)電壓

（1.2/50s）

對(duì)變壓器和電抗器類設(shè)備的內(nèi)絕緣，還要再進(jìn)行雷電沖擊截波

（1.2/2?5s）耐壓試驗(yàn)，它對(duì)繞組絕緣（特別是其縱絕緣）的考

驗(yàn)往往比雷電沖擊全波試驗(yàn)更加嚴(yán)格。

10、電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通常可采用15次沖擊法：簡(jiǎn)述

其方法

電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通?？刹捎?5次沖擊法:

即對(duì)被測(cè)試品施加正、負(fù)極性沖擊全波試驗(yàn)電壓各16次，相鄰兩次

沖擊的時(shí)間間隔應(yīng)不小于hnin。在每組15次沖擊的試驗(yàn)中，如果擊

穿或閃絡(luò)的閃數(shù)不超過(guò)2次，即可認(rèn)為該外絕緣試驗(yàn)合格。

11＞最常用的測(cè)量沖擊電壓的方法有哪幾種？各有什么特點(diǎn)

答：

目前最常用的測(cè)量沖擊電壓的方法有：①分壓器-示波器；②測(cè)

量球隙；③分壓器-峰值電壓表。

球隙和峰值電壓表只能測(cè)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(shí)間的變化過(guò)程。

12、沖擊電壓發(fā)生器的起動(dòng)方式有哪幾種？

答：沖擊電壓發(fā)生器的起動(dòng)方式有以下兩種：

①是自起動(dòng)方式。這時(shí)只要將點(diǎn)火球隙Fi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口,當(dāng)Fi上的電壓上升到等

于，時(shí)，F(xiàn)I即自行擊穿，起動(dòng)整套裝置?？梢娺@時(shí)輸出的沖

擊電壓高低主要取決于Fi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(jí)電容器充電到一個(gè)略低于用擊穿電壓的電壓水平上,

處于準(zhǔn)備動(dòng)作的狀態(tài)，然后利用點(diǎn)火裝置產(chǎn)生一點(diǎn)火脈沖，達(dá)到點(diǎn)火

球隙Fi中的一個(gè)輔助間隙上使之擊穿并引起Fi主間隙的擊穿，以起

動(dòng)整套裝置。

13、工頻高壓試驗(yàn)需要注意的問(wèn)題？

答：在電氣設(shè)備的工頻高壓試驗(yàn)中，除了按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定認(rèn)真

制定試驗(yàn)方案外，還須注意下列問(wèn)題：

(1)防止工頻高壓試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的過(guò)電壓；

(2)試驗(yàn)電壓的波形畸變與改善措施。

6章電氣絕緣的在線監(jiān)測(cè)

一、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(yīng)力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(cè)以監(jiān)測(cè)對(duì)象分類可歸結(jié)為以下幾類：

(1)測(cè)量可燃性氣體含量(TCGG(2)測(cè)量單種氣體濃度(3)測(cè)量

多種氣體組分的濃度。

4、容性電氣設(shè)備tan3的監(jiān)測(cè)方法有：高壓電橋法、相位差法和全

數(shù)字測(cè)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(yàn)相比，絕緣的高電壓試驗(yàn)具有直觀、可信度高、

要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，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(yàn)項(xiàng)目合格通過(guò)之后進(jìn)行。（V）

2、球隙測(cè)壓器是唯一能直接測(cè)量高達(dá)數(shù)兆伏的各類高電壓峰值的測(cè)

量裝置。（V）

3、當(dāng)被測(cè)電壓很高時(shí)，無(wú)法直接測(cè)量電壓，此時(shí)要采用高壓分壓器

來(lái)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(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量。（V）

4、國(guó)際國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高電壓測(cè)量誤差在±5%以內(nèi)。（X）

5、一般來(lái)講，都將絕緣的高電壓試驗(yàn)放在非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目合格通

過(guò)之后進(jìn)行。以避免或減少不必要的損失。（V）

6、串級(jí)試驗(yàn)變壓器的串級(jí)數(shù)一般不超過(guò)5。（X）

三、選擇題

1、按下列試驗(yàn)中，屬于破壞性試驗(yàn)的

是（B）o

A.絕緣電阻試驗(yàn)B.沖擊耐壓試驗(yàn)

C.泄露電流試驗(yàn)D.局部放電試驗(yàn)

2、介質(zhì)損耗角正切值測(cè)量時(shí)，采用移相法可以消除（B）的干擾。

A.高于試驗(yàn)電源頻率B.與試驗(yàn)電源同頻率

C.低于試驗(yàn)電源頻率D.任何頻率

2、不均勻的絕緣試品，如果絕緣嚴(yán)重受潮，則吸收比K將

（C）

A.遠(yuǎn)大于1B.遠(yuǎn)小于1

C.約等于1D.不易確定

4、在工頻交流耐壓試驗(yàn)中，球隙測(cè)量的是試驗(yàn)電壓的（D）

A有效值B平均值C標(biāo)幺值D峰值

5、下列儀表中，不能用來(lái)測(cè)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(cè)量

D、靜電電壓表

6、工頻高壓試驗(yàn)變壓器的特點(diǎn)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(xiàng)中，非破壞性試驗(yàn)包括一ADEG_,破壞性實(shí)驗(yàn)包括

_BCFH_O

A.絕緣電阻試驗(yàn)B.交流耐壓試驗(yàn)C.直流耐壓

試驗(yàn)

D.局部放電試驗(yàn)E.絕緣油的氣相色譜分析F.操作沖

擊耐壓試驗(yàn)G.介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)H.雷電沖擊耐壓試驗(yàn)

第三篇

第七章輸電線路和繞組的波過(guò)程

一、填空題

1、傳輸線路的波阻抗與單位長(zhǎng)度電感和電容有關(guān)，與線路長(zhǎng)度

無(wú)關(guān)。

1、在實(shí)際的線路上，常常會(huì)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(diǎn)可成為節(jié)點(diǎn)，當(dāng)行波投射到節(jié)點(diǎn)時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)

電壓、電流、能量重新調(diào)整分配的過(guò)程，即在節(jié)點(diǎn)處發(fā)生行波的—

折射和反射的現(xiàn)象。

2、分布參數(shù)導(dǎo)線波過(guò)程中，導(dǎo)線上的電壓為前行電壓波和

反行電壓波的疊加。

3、Z］、Z2兩不同波阻抗的長(zhǎng)線相連于A點(diǎn)，行波在A點(diǎn)將發(fā)生折射

的反射，折射射系數(shù)。為_

Th―-反射系數(shù)B為一liH----------------------

4、線路末端開路時(shí)，結(jié)果是使線路末端電壓上升到入射波的

5、線路末端短路時(shí)，結(jié)果是使線路電流上升到入射波的__S值

6、計(jì)算A點(diǎn)電壓時(shí)，可將分布參數(shù)等值電流轉(zhuǎn)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(lái)替代，把入射電壓波u

If的2倍2ulf作為等值電壓源，這就是計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓u2的等值

電路法則，也稱為彼德遜法則。

7、無(wú)窮長(zhǎng)直角波的作用下，經(jīng)過(guò)多次折、反射后最終達(dá)到的穩(wěn)態(tài)值

點(diǎn)由線路1和線路2的波阻抗決定,和中間線段的存在與否逑。

8、導(dǎo)線1上有電壓波u傳播時(shí)，與導(dǎo)線1平行的導(dǎo)線2上會(huì)產(chǎn)生感

應(yīng)電壓波，兩根導(dǎo)線之間距離越近導(dǎo)線2上的電壓波_____越

大。

9、實(shí)際輸電線路都是多導(dǎo)線的。這時(shí)波在平行多導(dǎo)線系統(tǒng)中傳播，

將產(chǎn)生相互耦合作用o

10、導(dǎo)線之間的耨g旦二區(qū)就尢其電位差不再等于E,而是比E小

GoCo

波傳播的無(wú)變形條件

11、在過(guò)電壓作用下導(dǎo)線上出現(xiàn)電量將是引起行波衰減和變形的主要

因素。

沖擊電暈使導(dǎo)線間的耦合系數(shù)增大

沖擊電暈的發(fā)展主要是與電壓的瞬時(shí)值有關(guān)

沖擊電壓的極性對(duì)沖擊電暈的發(fā)展有顯著影響,—

負(fù)極性電暈不易發(fā)展。

12、沖擊電暈會(huì)對(duì)導(dǎo)線波過(guò)程產(chǎn)生導(dǎo)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(huì)使行波衰減和變形的特性，設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段作為

變電所防雷保護(hù)的一個(gè)主要保護(hù)措施

14、沿線路入侵的過(guò)電壓波，在繞組內(nèi)部將引起電磁振蕩過(guò)程，在繞

組的主絕緣和縱絕緣上產(chǎn)生過(guò)電壓。

15、變壓器繞組之間的感應(yīng)過(guò)電壓包括靜電感應(yīng)電壓和電磁

感應(yīng)電壓。

16、變壓器繞組中的波過(guò)程與繞組的接法、中性點(diǎn)接地方式、進(jìn)波

情況三個(gè)因素三個(gè)因素有很大的關(guān)系。

17、變壓器的內(nèi)部保護(hù)包括兩個(gè)思想：減弱振蕩和使繞組的

絕緣結(jié)構(gòu)與過(guò)電壓的分布狀況相適應(yīng)。

18.當(dāng)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(diǎn)時(shí)，都會(huì)在波阻抗發(fā)生的節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生折射和

反射。

二、判斷題：

1、波速與導(dǎo)線周圍的媒質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),而與導(dǎo)線半徑、對(duì)地高度、鉛

包半徑等集合尺寸無(wú)關(guān)。（V）

2、線路末端短路（接地）時(shí)，結(jié)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(duì)地跨接一阻值R=Z1的電阻時(shí)，行波到達(dá)線路末端點(diǎn)時(shí)

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(zhǎng)度（C）o

A.成正比B.成反比

C.無(wú)關(guān)D.不確定

2、下列表述中，對(duì)波阻抗描述不正確的是(C)0

A波阻抗是前行波電壓與前行波電流之比

B對(duì)于電源來(lái)說(shuō)波阻抗與電阻是等效的

C線路越長(zhǎng)，波阻抗越大

D波阻抗的大小與線路的幾何尺寸有關(guān)

3.減少絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)對(duì)電纜中電磁波的傳播速度的影響是

(B)o

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/s

5、波在線路上傳播，當(dāng)末端短路時(shí)，以下關(guān)于反射描述正確的是

(B)o

A.電流為0,電壓增大一倍

B.電壓為0,電流增大一倍

C.電流不變，電壓增大一倍

D.電壓不變，電流增大一倍

四、多項(xiàng)選擇題

1、波傳輸時(shí)，發(fā)生衰減的主要原因是(AC)

A、導(dǎo)線電阻和線路對(duì)地電導(dǎo)

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(zhǎng)短的影響

五、名詞解釋與問(wèn)答_u,_[L；

1波阻抗z=77=_t=fc

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(guān)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(wú)損線波過(guò)程特點(diǎn)

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(guò)波阻抗為Z的無(wú)損線路時(shí)，

其能量以電磁能的形式儲(chǔ)存于周圍介質(zhì)中，而不像

通過(guò)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(yīng)冷y_uf+uh_uf+ub

3）如果導(dǎo)線上有前行波，又有反行波，?7='^=

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(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電感。和電容

G有關(guān)，與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。

3、波在傳播中的衰減與畸變的主要原因？說(shuō)明沖擊電暈對(duì)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(dǎo)的影響

實(shí)際輸電線路并不滿足無(wú)變形條件（式7-28）,因此波在傳播過(guò)程中

不僅會(huì)衰減，同時(shí)還會(huì)變形。此外由于集膚效應(yīng)，導(dǎo)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(huì)引起波傳播

過(guò)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(shí)值有關(guān)，故將

使行波發(fā)生衰減的同時(shí)伴隨有波形的畸變。

沖擊電暈對(duì)雷電波波形影響的原因：

雷電沖擊波的幅值很高，在導(dǎo)線上將產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊電暈。沖擊電暈

的發(fā)展主要只與電壓的瞬時(shí)值有關(guān)。但是不同的極性對(duì)沖擊電暈的發(fā)

展有顯著的影響。當(dāng)產(chǎn)生正極性沖擊電暈時(shí)，電子在電場(chǎng)作用下迅速

移向?qū)Ь€，正空間電荷加強(qiáng)距離導(dǎo)線較遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度，有利于電暈

的進(jìn)一步發(fā)展；電暈外觀是從導(dǎo)線向外引出數(shù)量較多較長(zhǎng)的細(xì)絲。當(dāng)

產(chǎn)生負(fù)極性電暈時(shí)，正空間電荷的移動(dòng)不大，它的存在減弱了距導(dǎo)線

較遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)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(fù)極性電暈發(fā)展較弱，而雷電大部分是負(fù)極性的，所以在過(guò)電壓

計(jì)算中常以負(fù)極性電暈作為計(jì)算的依據(jù)0

4、當(dāng)沖擊電壓作用于變壓器繞組時(shí)，在變壓器繞組內(nèi)將出現(xiàn)振

蕩過(guò)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(duì)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(gè)過(guò)渡過(guò)程。

而且由于繞組電感和電容之間的能量轉(zhuǎn)換,使過(guò)渡過(guò)程具有振蕩性質(zhì)。

沖擊電壓波形對(duì)振蕩的影響:變壓器繞組的振蕩過(guò)程，與作用在

繞組上的沖擊電壓波形有關(guān)。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(huì)愈緩和，

因而繞組各點(diǎn)的對(duì)地電位和電位梯度的最大值也將降低O此外波尾也

有影響，在短波作用下，振蕩過(guò)程尚未充分激發(fā)起來(lái)時(shí)，外加電壓已

經(jīng)大大衰減，故使繞組各點(diǎn)的對(duì)地電位和電位梯度也較低。

5、說(shuō)明為什么需要限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)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(jī)，對(duì)電機(jī)的危害性很大，需采取限制侵入波陡度的保

護(hù)措施，使得侵入電機(jī)的沖擊電壓的波頭較平緩，匝間電容的作用也

就相應(yīng)減弱。

六、計(jì)算

1一條10km的線路，已知單位長(zhǎng)度的電感為L(zhǎng)。，對(duì)地電容為C。。問(wèn)

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(zhǎng)度的電感也為L(zhǎng)。，對(duì)地電容也

為C。。問(wèn)這條線路上波速又為多少？線路波阻抗又為多少？

答：與長(zhǎng)度無(wú)關(guān)

2、已知一線路的波阻抗Z=300Q,其波速為V=300m/口s,計(jì)算線

路每單位長(zhǎng)度的電感L0（單位是H/m）和電容CO（單位是F/m）各是

多少？

C0=l/900F/m,L0=lH/m=300

3試分析直流電勢(shì)E合閘于有限長(zhǎng)導(dǎo)線（長(zhǎng)度為/,波阻為Z）的情

況，末端對(duì)地接有電阻R（習(xí)題7-3圖）。假設(shè)直流電源內(nèi)阻為零。

（1）當(dāng)R=Z時(shí)，分析末端與線路中間」的電壓波形；

2

（2）R=8時(shí)，分析末端與線路中間’的電壓波形；

2

（3）當(dāng)R=0時(shí)，分析末端的電流波形和線路中間」的電壓波形。

2

IX

解：（1）當(dāng)R=Z時(shí)，沒(méi)有反射電壓波和反射電流波，即％=（）。

則末端與線路中間（的電壓相同，4=%=〃必+“=E,波形如下。

圖(1)末端接集中負(fù)載R=Z時(shí)的電壓波形

(2)當(dāng)R=8時(shí)，根據(jù)折射和反射系數(shù)計(jì)算公式(7T7),

a=2,(3=\,即末端電壓UzikkZE,反射電壓Uib=E,線路中間9的電

壓〃1==2E9波形如下°

圖(2)末端開路時(shí)的電壓波形

(3)當(dāng)R=0時(shí),根據(jù)折射和反射系數(shù)計(jì)算公式(7-17),?=0,/?=-1,

即線路末端電壓U2=u2f=0,反射電壓Ulb=-E,線路中間’的電壓

2

ut=uih+utf=Qo反射電流妊=-矍=-9=4/。在反射波到達(dá)范圍內(nèi)，

導(dǎo)線上各點(diǎn)電流為.=,+i“)=2i.,末端的電流j=?；=—o

圖(3—1)末端接地時(shí)末端的電流波形

￡

圖（3—2）末端接地時(shí)線路中間’的電壓波形

2

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(duì)地電容C=0.01RF。

畫出計(jì)算末端電壓的彼德遜等值電路,并計(jì)算線路末端電壓波形;

解：（1）計(jì)算末端電壓的彼德遜等值電路如圖（4）,線路末端

電壓為

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(dāng)其中一

條線路遭受雷擊時(shí)，即有一過(guò)電壓U0沿該線進(jìn)入變電所，計(jì)算此時(shí)

母線電壓。

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(jì)算得回路電流為：

計(jì)算回路電流為：1=上等二筆”

z+的nZ

母線上得電壓幅值為：U2=I^-=-UO

n-1n

母線上連接得線路越多，母線上得電壓越低。

6、設(shè)某變電站母線上有3回架空線路,當(dāng)其中一回線路遭受雷擊時(shí)，

即有電壓行波Uo=15OOkV

沿著該線路進(jìn)入變電所，要求畫出電路示意圖，試問(wèn)當(dāng)每條線路的波

阻抗Z時(shí)母線電壓Ubbo

解：

z

（3分）

根據(jù)彼德遜法則則有:

/xZ_2xU°2x1500

=10004

(n-1)n3（2分）

7.求雷擊線路塔頂，該線路導(dǎo)線水平排列架設(shè)有雙避雷線,求雙避

雷線與相導(dǎo)線A相耦合系數(shù)的表達(dá)式（假設(shè)波阻抗矩陣已知）。

解：1）兩根避雷線1、2通過(guò)避雷線1.2通過(guò)鐵塔連在一起并一同接

地,雷擊塔頂時(shí),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(duì)導(dǎo)線4的互波阻抗也相同即:

Z11=Z22,Z14=Z24

3）導(dǎo)線3.4.5對(duì)地絕緣，所以雷電流不可能分流到這些導(dǎo)線上，即

i3=i4=i5=0

4)

5=Z]3+Zd[+Z[3,3+Z/4+Zl5i5=ZHi]+Z12z2

u

2=Z2J]+Zq?+Z23z3+Z24z4+Z25z5=Z21ij+Z$z

U3=Z3J]+^32Z，2+Z3313+^34^4+Z35&=Z3J1+^32^2

U4=工川]+242^2+Z43V+Z4/4+Z45*=Z4J1+242^2

U5=Z5J]+Z52"+Z息3+Z5/4+Z55&=Z5J1+工5212

5）將前面的各種關(guān)系帶人方程，即可求得兩根避雷線與邊導(dǎo)線3

之間的耦合系數(shù)

_M3__Z13+Z23

K1,2-3―一―三—彳

U\乙1]十412

6）即可求得兩根避雷線與中間導(dǎo)線3之間的耦合系數(shù)

V_〃4_