大工《高電壓技術(shù)》2023年試題與答案

PAGE2023年春《高電壓技術(shù)》一、單項選擇題1、一個正離子沿電場方向行進單位長度后發(fā)生的碰撞電離次數(shù)稱為（A）。A．β系數(shù)C．α系數(shù)B．γ系數(shù)D．μ系數(shù)2、氣體中產(chǎn)生帶電粒子最重要的形式是（A）。PAGEA．碰撞電離C．熱電離B．光電離D．表面電離3、下列說法正確的是（B）。A．湯遜理論適用于低氣壓、長間隙C．湯遜理論適用于高氣壓、長間隙B．湯遜理論適用于低氣壓、短間隙D．湯遜理論適用于高氣壓、短間隙4、下列缺陷不能由絕緣電阻試驗發(fā)現(xiàn)的是（D）。A．兩極間有穿透性的導電通道B．整體受潮或局部嚴重受潮C．表面污穢D．絕緣老化5、下列說法不正確的是（D）。A.相對介電常數(shù)的大小反映極化程度的強弱C.液體相對介電常數(shù)與介質(zhì)溫度有關B.相對介電常數(shù)越大表明其極化程度越強D.氣體的相對介電常數(shù)接近零6、下列不屬于非破壞性試驗的是（D）。A．測量絕緣電阻C．測量介質(zhì)損耗角正切值B．測量泄漏電流D．直流耐壓試驗7、下面關于波阻抗說法不正確的是（B）。A．是一個比例常數(shù)，與線路長度無關C．能量以電磁能的形式儲存在導線周圍介質(zhì)中B．是耗能元件D．以電磁波的形式沿導線向前傳播8、下列選項中更適于采用避雷線保護的是（A）。A．架空線B．發(fā)電廠C．配電所D．變電所9、下列不屬于操作過電壓的是（A）。A．空載長線電容效應過電壓C．空載線路合閘過電壓B．切斷空載變壓器過電壓D．切斷空載線路過電壓10、電氣設備在操作過電壓下的絕緣水平通常用（B）表示。大工《高電壓技術(shù)》課程考試試卷（A）第3頁共3頁PAGEA．基本沖擊絕緣水平C．工頻耐壓B．操作沖擊絕緣水平D．工頻沖擊電壓2018年秋季《高電壓技術(shù)》課程期末復習題第2頁共13頁PAGE11、下列關于電子式極化說法不正確的是（D）。A．電子式極化存在于一切電介質(zhì)中B．電子式極化所需時間短C．此時相對介電常數(shù)不隨外加電壓頻率改變D．電子式極化有能量損耗12、下列不屬于影響空載線路合閘過電壓主要因素的是（A）。A．電網(wǎng)頻率C．殘余電壓B．合閘相角D．回路損耗大工《高電壓技術(shù)》課程考試模擬試卷（A）第3頁共14頁PAGE13、當電介質(zhì)發(fā)生極化后，其內(nèi)部電荷是（B）。A.負電荷量大于正電荷量B.負電荷量等于正電荷量C.負電荷量小于正電荷量D.無法判斷14、電氣設備的防雷保護和絕緣配合一般都按（C）雷進行研究。A.正極或負極性B.正極性C.負極性D.以上說法都不正確15、一般，輸電線路防雷的措施有（D）。A．防止雷直擊導線B．防止雷擊桿塔或避雷線后引起沖擊閃絡C．防止雷擊閃絡后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧D．以上說法都正確16、下列關于消弧線圈說法不正確的是（A）。A．接在電網(wǎng)的末端B．接在電網(wǎng)中性點與地之間C．帶有氣隙D．電感值可調(diào)PAGE17、沿固體介質(zhì)表面發(fā)展的氣體放電稱為（C）。A．擊穿B．電離C．閃絡D．電暈18、戶外絕緣子的電氣性能通常用（B）來衡量。A.閃絡電壓B.濕閃絡電壓C.干閃絡電壓D.污穢閃絡電壓19、波在線路上傳播，當末端接地時，以下關于反射描述正確的是（D）。A．電流不變，電壓增大一倍B．電流為0，電壓增大一倍C．電壓不變，電流增大一倍D．電壓為0，電流增大一倍20、下列關于沖擊電暈對波傳播過程影響說法正確的是（D）。A.減小導線波阻抗C.增大線間耦合系數(shù)B．降低波速D.以上說法都正確21、下列關于雷電流波形特點說法正確的是（C）。A.緩慢上升，平緩下降B.緩慢上升，快速下降C.迅速上升，平緩下降D.迅速上升，快速下降22、電氣設備在雷電過電壓下的絕緣水平通常用（A）表示。A．基本沖擊絕緣水平B．操作沖擊絕緣水平C．工頻耐壓D．工頻沖擊電壓大工《高電壓技術(shù)》課程考試模擬試卷（A）第4頁共15頁PAGE23、一般架空線波阻抗大約為（C）。A．100-500ΩB．10-50ΩC．300-500ΩD．30-50ΩPAGE24、（A）是極不均勻電場具有的特殊放電形式。A．電暈放電B．火花放電C．沿面放電D．閃絡25、限制操作過電壓的主要措施有（D）。A．增強斷路器滅弧能力B．加裝觸頭并聯(lián)電阻C．采用避雷器保護D．以上措施都正確26、線路末端開路時，末端電壓波發(fā)生（）的全反射，電流波發(fā)生（C）的全反射。A．正，正B．負，負C．正，負D．負，正27、下列符合高壓試驗變壓器特點的是（B）。A．容量大B．變比大C．油箱本體高D．運行時間長28、下列缺陷不能由測量介質(zhì)損耗角正切發(fā)現(xiàn)的是（D）。A.整體受潮B.全面老化C.絕緣油臟污劣化D.大容量設備的局部缺陷29、下列電離形式中只產(chǎn)生電子，沒有正離子出現(xiàn)的是（D）。A．碰撞電離B．光電離C．熱電離D．表面電離大工《高電壓技術(shù)》課程考試模擬試卷（B）第1頁共3頁PAGE30、下列不屬于暫時過電壓的是（A）。A．切斷空載線路過電壓B．線性諧振過電壓C．不對稱短路引起的工頻電壓升高D．空載長線電容效應過電壓31、由于電場不均勻，在電極附近發(fā)生的局部放電稱為（D）。A．擊穿C．閃絡B．放電D．電暈32、下列關于進線段要求說法不正確的是（S）。A．進線段必須有一定的長度B．進線段內(nèi)保護角不宜小于20°C．必須采取措施以提高進線段的耐雷水平D．降低進線段桿塔接地電阻PAGE33、下列說法正確的是（C）。A．流注理論適用于低氣壓、長間隙C．流注理論適用于高氣壓、長間隙B．流注理論適用于低氣壓、短間隙D．流注理論適用于高氣壓、短間隙34、絕緣子的電氣性能通常用（A）來衡量。A．閃絡電壓C．電暈電壓B．擊穿電壓D．放電電壓35、下列說法不正確的是（B）。A．電子式極化是最常見的極化形式C．空間電荷極化只在頻率較低的電場中存在B．夾層式極化沒有能量損耗D．偶極子式極化有能量損耗36、下列關于固體電介質(zhì)擊穿說法不正確的是（D）。A．固體電介質(zhì)擊穿場強一般比氣體高得多C．熱擊穿電壓隨環(huán)境溫度升高而降低B．發(fā)生電擊穿時，介質(zhì)發(fā)熱不明顯D．電化學擊穿電壓比熱擊穿電壓高37、下列不屬于破壞性試驗的是（A）。A．介質(zhì)損耗角正切測量C．交流耐壓試驗B．直流耐壓試驗D．沖擊耐壓試驗38、下面不屬于雷電放電過程的是（B）。A．先導階段B．電暈放電階段C．主放電階段D．余暉階段39、下列對絕緣子串要求不正確的是（A）。大工《高電壓技術(shù)》課程考試第5頁共14頁PAGEA．在工作電壓下不發(fā)生干閃B．在操作過電壓下不發(fā)生濕閃C．滿足足夠的雷電沖擊絕緣水平D．滿足線路耐雷水平的要求PAGE40、絕緣配合的核心問題是確定各自電氣設備的（B）。A．額定電壓C．額定功率B．絕緣水平D．尺寸答案:1-10AABDDDBAAB11-20DABCDACBDD21-30CACADCBDDA31-40DBCABDABAB二、判斷題1、光電離是氣體產(chǎn)生帶電粒子的最重要形式。（×）2、湯遜放電理論認為，電離的主要因素是電子的空間碰撞電離和正離子碰撞陰極產(chǎn)生表面電離。（√）3、要維持自持放電，需新產(chǎn)生的電子數(shù)少于初始撞擊用的電子數(shù)。（×）4、當氣體成分和電極材料一定時，氣體間隙擊穿電壓是氣壓和間隙距離乘積的函數(shù)。（√）5、湯遜理論和流注理論可以互相替代。（×）6、絕緣子的用途是將電位不同的導電體在機械上相互連接，在電氣上相互絕緣。（√）7、絕緣子的電氣性能通常用擊穿電壓來衡量。（×）8、當發(fā)生滑閃放電時，隨著電壓的增加滑閃放電的長度增加得越來越慢。（×）9、絕緣子的污閃通?？梢苑譃榉e污、受潮、干區(qū)形成、局部電弧出現(xiàn)和發(fā)展四個階段。（√）10、在外電場作用下，電介質(zhì)中的正、負電荷沿電場方向作有限位移或轉(zhuǎn)向，形成電矩的現(xiàn)象叫極化。（√）答案：1-10×√×√×√××√√三、填空題1、強電場作用下的電離形式有碰撞電離、、和表面電離。（熱電離、光電離）2、稍不均勻電場的電場不均勻系數(shù)為，極不均勻電場的電場不均勻系數(shù)為。（f<2；f>4）3、電氣設備外部絕緣的擊穿電壓會受到大氣、、濕度等影響。（壓力、溫度）4、固體電介質(zhì)的擊穿理論主要有電擊穿、和。（熱擊穿、電化學擊穿）5、極不均勻電場具有的特殊放電形式是，沿固體介質(zhì)表面發(fā)展的氣體放電稱為。（電暈放電、閃絡）6、用球隙測壓器測量直流高壓的。（峰值）7、氣體中帶電粒子消失主要有中和、、和附著效應等幾種主要形式。（擴散、復合）8、防止導線發(fā)生電暈現(xiàn)象可以采取增加或的措施。（線間距離、導線半徑）9、沖擊高電壓試驗是用來檢驗各種高壓電氣設備在和作用下的絕緣性能或保護性能。（雷電過電壓、操作過電壓）10、影響空載線路合閘過電壓的因素主要有、和回路損耗。（合閘相角、殘余電壓）11、內(nèi)部過電壓的幅值大小與電網(wǎng)的工作電壓有一定的比例關系，通常用表示，其基準值通常取電網(wǎng)的。（標么值、最大工作相電壓）12、當絕緣情況良好時，吸收比K的值；當吸收比K時，絕緣可能受潮。（遠大于1；小于1.3）13、維持自持放電需要新產(chǎn)生的電子數(shù)初始撞擊用的電子數(shù)，即。（大于、（或））14、為了檢驗設備的絕緣是否已達標，對330kV及以上的超高壓電氣設備，要進行試驗和試驗。（雷電沖擊、操作沖擊）15、流注理論認為和是維持自持放電的主要因素，并強調(diào)了空間電荷畸變電場的作用。（電子碰撞電離、空間光電離）16、相對介電常數(shù)是用來表示的物理量，相對介電常數(shù)越大表明電介質(zhì)極化現(xiàn)象越。（極化程度、強）17、電力系統(tǒng)中的接地可分為工作接地、和。（保護接地、防雷接地）四、名詞解釋1、雷電流答：雷電流是指雷擊于低接地電阻(≤30Ω)的物體時流過雷擊點的電流。2、爬電答：在霧、露天氣時，污層濕度不斷增大，泄漏電流也隨之逐漸變大，在一定電壓下能維持的局部電弧長度也不斷增加，絕緣子表面上這種不斷延伸發(fā)展的局部電弧現(xiàn)象俗稱爬電。3、絕緣老化答：電氣設備的絕緣在運行過程中受到電、熱、化學和機械力的長期作用，導致其物理、化學、電氣和機械等性能的劣化，稱為絕緣的老化。4、擊穿電壓答：使絕緣擊穿的最低臨界電壓叫做擊穿電壓。5、保護角答：保護角指避雷線與所保護的外側(cè)導線之間的連線與經(jīng)過避雷線的鉛垂線之間的夾角。6、電矩答：由大小相等、符號相反、彼此相距一定距離的兩個異號電荷組成的系統(tǒng)稱為電矩或偶極矩，其方向是由負電荷指向正電荷，大小是指帶電量與兩個電荷垂直距離的乘積。五、簡答1、簡述進線段保護的概念。答：進線段保護是指在靠近變電所1～2km這一段最后進入變電所的線路上（進線段）加強防雷保護措施。具體地說，對于那些未沿全線架設避雷線的35kV及以下的線路，首先必須在近變電所的線段上加裝避雷線，使之成為進線段；對于全線架設避雷線的110kV及以上的線路，也必須將靠近變電所的一段線路劃為進線段。在一切進線段上都必須加強防雷措施（例如選用不大于20°的保護角，桿塔的沖擊接地電阻降至10Ω以下等等），提高耐雷水平，盡量減少進線段上出現(xiàn)繞擊或反擊的次數(shù)。2、如何通過得到的試驗結(jié)果對絕緣狀態(tài)進行綜合判斷？答：如果某一被試品的各項試驗均順利通過，各項指標均符合有關標準、規(guī)程的要求，一般就可認為其絕緣狀態(tài)良好，可以繼續(xù)運行。如果有個別試驗項目不合格，達不到規(guī)程的要求，這時宜用“三比較”的辦法來處理：①與同類型設備作比較，因為同類設備在同樣條件下所得的試驗結(jié)果應大致相同，若差別懸殊就可能存在問題；②在同一設備的三相試驗結(jié)果之間進行比較，若有一相結(jié)果相差達50％以上時，該相很可能存在缺陷；③與該設備技術(shù)檔案中的歷年試驗所得數(shù)據(jù)作比較。若性能指標有明顯下降的情況，即應警惕出現(xiàn)新缺陷的可能性。3、比較電介質(zhì)電導與金屬電導的區(qū)別。答：（1）帶電粒子。電介質(zhì)中為離子（固有離子，雜質(zhì)離子），金屬中為自由電子。（2）數(shù)量級。電介質(zhì)的γ小，電介質(zhì)電導電流工程上又稱為泄漏電流，非常小，而金屬的電導電流很大。（3）電導電流影響因素。電介質(zhì)中由離子數(shù)目決定，對所含雜質(zhì)、溫度很敏感；金屬中主要由外加電壓決定，雜質(zhì)、溫度不是主要因素。4、簡述電暈放電的概念、電暈的危害及防止導線電暈的方法。答：極不均勻電場中，在外加電壓下小曲率半徑電極附近的電場強度首先達到起始場強E0，在此局部區(qū)域先出現(xiàn)碰撞電離和電子崩，甚至出現(xiàn)流注，這種僅僅發(fā)生在強場區(qū)的局部放電稱為電暈放電，在外觀上表現(xiàn)為環(huán)繞電極表面出現(xiàn)藍紫色暈光。電暈的危害如下：（1）光、聲、熱效應造成能量損耗；（2）在超高壓輸電線路設計中必須考慮電暈損耗產(chǎn)生的高頻脈沖電流含有很多高次諧波，造成無線電干擾；（3）使空氣局部游離，產(chǎn)生的臭氧和氧化氮等會腐蝕金屬設備；（4）產(chǎn)生可聞噪聲。防止導線電暈現(xiàn)象可以采用增大線間距離或增大導線半徑這兩種方法，但一般采取第二種方法。5、簡述直流高壓試驗適用場合及直流高壓試驗的特點。答：直流高壓試驗適用場合：1）泄漏電流測量；2）被試品的電容量很大的設備常用直流高電壓試驗來代替工頻電壓試驗；3）對直流輸電設備進行直流高壓試驗。直流高壓試驗特點：1）試驗設備容量小，重量輕，便于現(xiàn)場試驗；2）可同時進行泄漏電流測量；3）直流耐壓試驗更能有效發(fā)現(xiàn)電機定子端部的絕緣缺陷；4）對絕緣損傷小。在直流高壓下，局部放電較弱，不會加快有機絕緣材料的分解或老化變質(zhì)；5）對交流電氣設備絕緣的考驗不如交流耐壓試驗接近實際。對于絕大多數(shù)組合絕緣來說，它們在直流電壓下的電氣強度遠高于交流電壓下的電氣強度，因而交流電氣設備的直流耐壓試驗必須提高試驗電壓，才能具有等效性。6、簡述影響工程用變壓器油擊穿電壓的因素。答：（1）油品質(zhì)的影響。變壓器油的品質(zhì)指含水量、含纖維量、含氣量的多少。含量越多，品質(zhì)越低，擊穿電壓越低。（2）電壓作用時間。由于加上電壓后，液體介質(zhì)中的雜質(zhì)聚集到兩極間或介質(zhì)發(fā)熱等需要一定時間，因此擊穿電壓隨加壓時間的增加而下降。當液體介質(zhì)的純凈度及溫度提高時，加壓時間對擊穿電壓的影響減小。（3）電場均勻度。液體介質(zhì)的純凈度較高時，改善電場的均勻程度能使工頻或直流電壓下的擊穿電壓明顯提高。（4）溫度。擊穿電壓與溫度的關系比較復雜，隨液體介質(zhì)的品質(zhì)、電場的均勻強度、電壓形式的不同而不同。（5）壓力。無論場強是否均勻，工程上用的變壓器油在工頻電壓作用下，擊穿電壓隨壓力增加而升高。但是油經(jīng)過脫氣后，壓力對擊穿電壓的影響減少。7、簡述固體電介質(zhì)擊穿電壓的影響因素。答：1）電壓作用時間。在沖擊電壓作用下發(fā)生的多是電擊穿，擊穿電壓大。在周期性過電壓或交流實驗電壓較長時間作用下發(fā)生的多是熱擊穿，擊穿電壓減小。在持續(xù)運行電壓很長時間作用下發(fā)生的多是化學擊穿，擊穿電壓下降比較明顯。2）電場均勻程度與介質(zhì)厚度。對于電擊穿過程來說，電場越均勻，擊穿電壓越高，此時介質(zhì)厚度增加，擊穿電壓也會越高。但是如果散熱條件不好，介質(zhì)厚度增加不利于散熱，此時擊穿電壓可能會下降。3）電壓種類。同一介質(zhì)、同一電極布置時，在直流、交流、沖擊電壓作用下的擊穿電壓是不同的。直流電壓作用下的擊穿電壓高于工頻交流電壓作用下的擊穿電壓，工頻交流擊穿電壓高于高頻交流擊穿電壓，沖擊擊穿電壓高于工頻交流擊穿電壓。4）累積效應。每一次加壓會使絕緣介質(zhì)有一定的損傷，這些損傷逐漸積累起來到一定程度導致?lián)舸╇妷旱南陆怠?）受潮。物體受潮，會使擊穿電壓下降。6）溫度。當溫度超過一定值時，溫度越高，散熱條件越差，擊穿電壓越低，此時屬于熱擊穿。8、簡述局部放電的概念及局部放電測量可檢測的缺陷種類。答：在電氣設備的絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場強度往往是不相等的。當局部區(qū)域的電場強度達到電介質(zhì)的擊穿場強時，該區(qū)域就會出現(xiàn)放電。但這種放電并沒有貫穿施加電壓的兩導體之間，即整個絕緣系統(tǒng)并沒有擊穿，仍然保持絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為局部放電。局部放電會逐漸腐蝕、損壞絕緣材料，使放電區(qū)域不斷擴大，最終導致整個絕緣體擊穿。故必須把局部放電限制在一定水平之下。高壓絕緣設備都把局部放電的測量列為檢查產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標，產(chǎn)品不但出廠時要做局部放電試驗，而且在投入運行之后還要經(jīng)常進行測量。測量局部放電對于測量套管、電機、變壓器、電纜等絕緣的裂縫、氣泡等內(nèi)在的局部缺陷比較有效。9、簡述各種操作過電壓在各個不同電壓等級中的相對重要性。答：在電壓等級較低的6～10kV、35～66kV中性點絕緣或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，單相間歇電弧接地過電壓非常常見，對系統(tǒng)的影響較大；對于110～220kV電壓等級的中性點直接接地系統(tǒng)，切空載變壓器過電壓和空載線路分閘過電壓的影響比較突出。在按操作過電壓要求確定220kV及以下電網(wǎng)的絕緣水平時，主要以空載線路分閘過電壓為計算依據(jù)；在330～500kV的超高壓系統(tǒng)中，空載線路合閘過電壓已成為最重要的操作過電壓。它對決定超高壓系統(tǒng)中電氣設備絕緣水平，起著決定性的作用。六、計算題1、設平行平板電極間為真空時電容為0.1μF，現(xiàn)放入=3.18的固體介質(zhì)，加上工頻5kV電壓后介質(zhì)損耗為25W，試計算放入的固體介質(zhì)的。解：加上固體介質(zhì)后，平行平板電極間電容為：由介質(zhì)損耗得：2、將某110kV的電氣設備安裝到海拔為2500m的地方運行，若該設備絕緣的工頻耐壓水平為275kV（有效值），那么位于平原地區(qū)的工廠在試驗時應取多高的電壓？解：高海拔為1000m<h<4000m時，在平原試驗應為實驗電壓乘以海拔修正系數(shù)所以3、某設備的對地電容C=3200pF，工頻下的，如果所施加的工頻電壓等于35kV，求：（1）該設備絕緣所吸收的無功功率和所消耗的有功功率各為多少？（2）如果該設備的絕緣用并聯(lián)等值電路來表示，則其中電阻值R為多少？解：（1）設備絕緣損耗的有功功率為損耗的無功功率為（2）用并聯(lián)等值電路表示時，電阻為4、某線路由三部分導線組成，波阻抗分別為，，，現(xiàn)有一無限長直角波從上經(jīng)過節(jié)點A傳入，再經(jīng)過節(jié)點B傳向，如圖1所示。已知波速，A、B之間距離，以波到達A點開始計時，求：(1)時，A、B點的電壓UA，UB；(2)時，A、B點的電壓UA，UB。AAB圖1解：（1）時，波還未到B點，所以