高电压技术大体考试考题.docx

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《高电压技术》复习思考题
一、单项选择题
单项选择题 答案
220kV 及以下电网中电气设备的绝缘水平主要打算于〔 〕。 A
A．雷电过电压 B．操作过电压
C．工频过电压 D．谐振过电压
SF6气体具有较高绝缘强度的主要缘由之一是〔 〕。
D
A．无色无味性 B．不燃性 C．无腐蚀性
伴随有能量损失的极化形式是〔 〕。
D．电负性
C
A．电子式极化 B．离子式极化
C．偶极子极化 D．无损极化
变电所中变压器到避雷器的最大允许电气距离与( )。
D
侵入波的幅值成反比 C．变压器的冲击耐压值成反比
避雷器残压成正比D．侵入波陡度成反比

不均匀的绝缘试品，假设绝缘严峻受潮，则吸取比 K 将( ) C
A．远大于 1 B．远小于 1
C．约等于 1 D．不易确定
不允许将避雷针装设在配电构架上的变电所电压等级为〔 〕 D
A．500kV B．220kV C．1l0kV D．35kV
承受真空提高绝缘强度的理论依据是( )。 C
D.“小桥”理论
当线路在冲击电压作用下产生冲击电晕时，电压波的波阻抗将〔 〕。 C
A．不变 B．增大 C．减小 D．不确定
极不均匀电场中的极性效应应当是以下哪种状况〔 〕。 D
负极性的击穿电压和电晕起始电压都高

极化时间最短的是〔 〕。 A
A．电子式极化 B．离子式极化
C．偶极子极化 D．夹层极化
架空输电线路防护直击雷的主要措施是装设( ) D
A．避雷器 B．避雷针 C．电阻 D．避雷线
绝缘电阻的测量可以觉察绝缘〔 〕 B

介质内含气泡C．介质分布不均匀
介质已经受潮D．介质局部磨损

空载长线路末端电压上升引起的缘由是( ) C
A．断路器灭弧性能不好 B．中性点不接地
C．电容效应 D．线路电感电流突变
雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为〔 〕 B
A．地面落雷密度 B．耐雷水平
C．雷击跳闸率 D．击杆率
流注理论未考虑( )的现象。 B
A．碰撞游离 B．外表游离

C．光游离 D．电荷畸变电场
能有效判别设备绝缘中的一些集中性缺陷的试验方法是( ) C
A．测量 tanδ B．测量吸取比
C．测量泄漏电流 D．测量绝缘电阻
气体内的各种粒子因高温而动能增加,发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C
( )
A．碰撞游离 B．光游离 C．热游离 D．外表游离
假设固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可推断是〔 〕。 C
A．电化学击穿 B．热击穿 C．电击穿 D．各类击穿都有
设 S1,S2 分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线,要使设备受到牢靠保护 B
必需( )
A．S1 高于 S2 B．S1 低于 S2 C．S1 等于 S2 D．S1 与 S2 相交
输电线路的波阻抗的大小与线路的长度〔 〕。 C
A．成正比 B．成反比 C．无关 D．不确定
随着输电线路长度的增加线路的波阻抗将〔 〕 A
A．不变 B．增大
C．减小 D．可能增大也可能减小
以下措施中，不．能．有效限制空载线路合闸过电压的是〔 〕 C
A．同步合闸 B．承受带合闸电阻的断路器
C．提高断路器的灭弧性能 D．消退和减弱线路剩余电压
以下过电压中持续时间最短的是( ) A
A．大气过电压 B．工频过电压 C．操作过电压 D．谐振过电压
以下绝缘试验方法中，属于破坏性试验的是〔 〕。 D
A．测绝缘电阻 B．测 tanδ
C．测泄漏电流 D．工频高压试验
线路感应过电压与雷电流的〔 〕。 B
A．地面落雷密度极性一样 B．极性相反
C．陡度成反比 D．幅值成反比
沿面放电电压与同样距离下的空气间隙的放电电压相比总是〔 〕 B
A．高 B．低 C．相等 D．不确定
以下几种抑制切除空载线路过电压的方法中，相对最为有效的是〔 〕 B
A．承受多油断路器 B．承受六氟化硫断路器
C．承受中性点绝缘系统 D．中性点经消弧线圈接地
以下属于操作过电压的是〔 〕 D
A．工频电压上升 B．铁磁谐振过电压
C．变电所侵入波过电压 D．电弧接地过电压
由于光辐射而产生游离的形式称为〔 〕。 B
A．碰撞游离 B．光游离 C．热游离 D．外表游离
在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压( ) A
A．低 B．高 C．相等 D．不确定

二、推断题
推断题
答案
330kV 及以上电网中电气设备的绝缘水平主要打算于操作过电压。〔
变压器内部固体绝缘的老化形式有只有热老化〔 〕。
〕
√
×
承受 SF6断路器能有效消退空载线路分闸过电压。〔 〕
√
测量 tanδ 值是推断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法，适合觉察整体性缺 √
陷。〔 〕
产生切除空载变压器过电压的根本缘由是断路器的屡次重燃和熄弧。〔 〕 × 当线路上接有电磁式电压互感器时，可以降低切空线过电压。〔 〕 √ 电力系统绝缘协作的根本任务是：正确处理过电压和绝缘这一对冲突，以到达优 √ 质、安全、经济供电的目的。〔 〕
电气设备绝缘预防性试验主要是对各种电气设备的绝缘定期进展检查和监视 ,以便 √
及早觉察绝缘缺陷,准时更换或修复,防患于未然。〔 〕
电容分压器不能用于测量直流高压。〔 〕 √
电压互感器铁磁谐振过电压属于操作过电压。〔 〕 ×
电晕放电是一种均匀电场中的放电。〔 〕 ×
对支柱绝缘子，顶部加均压环的作用是提高闪络电压。〔 〕 √
反映电介质极化特性的指标是介质损耗因数 tanδ。〔 〕 × 防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成局部。〔 〕 × 感应雷过电压，它的形成机理与直接雷击过电压完全一样。〔 〕 ×
工频电压上升属于操作过电压。〔 〕 ×
极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对空间电荷的阻挡和均匀分布作用，造成 √
电场分布的转变〔 〕。
集中性缺陷指的是诸如绝缘子瓷体内的裂缝,发电机定子绝缘因挤压磨损而消灭的 √
局部破损,电缆绝缘层内存在的气泡等。〔 〕
间歇性电弧接地过电压属于临时过电压。〔 〕 × 局部放电的测量是确定产品质量和进展绝缘预防性试验的重要工程之一。〔 〕 √ 绝缘的老化指电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变 √ 化致使其电气、机械及其他性能渐渐劣化。〔 〕
绝缘电阻等于在绝缘上施加始终流电压U时,此电压与消灭的电流I之比，通常绝缘 √
电阻都是指稳态电阻。〔 〕
绝缘协作归根到底还是一个经济问题。〔 〕 √
考虑碰撞电离时往往只考虑电子引起的碰撞电离。〔 〕 √
空气湿度增加，一般会使空气的绝缘强度上升。〔 〕 √
雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为落雷密度。〔 〕 ×
雷云下部大局部带负电荷，所以大多数的雷击是正极性的，雷云中的负电荷会在 ×
地面感应出大量负电荷。〔 〕
某 110kV 电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将降低 √ 切除空载变压器消灭过电压的主要缘由是开断的感性电流提前截断。〔 〕 √ 汤逊放电理论不适用于高气压、长间隙状况下的气体放电过程。( ) √
我国规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为 〔s 〕。 ×
无避雷线的线路患病雷击时，线路上的感应过电压与线路高度成反比。〔 〕 √
吸取比用来检测绝缘是否严峻受潮或存在局部缺陷。〔 〕 √

线路侧装有电磁式电压互感器时可能会提高空载线路合闸过电压。〔
〕
线路的波阻抗与线路的长度有关。〔
〕
线路末端对地跨接一阻值 R=Z1 的电阻时，行波到达线路末端点时完全不发生反
×
×
√
射。〔 〕
线路越长，波阻抗越大。( ) ×
谐振过电压是一种操作过电压。〔 〕 ×
一般来讲，都将绝缘的耐压试验放在非破坏性试验工程合格通过之后进展。〔 〕 √
运行阅历说明，凡能承受持续时间 1 分钟工频耐压试验的电气设备，一般都能保 √
证安全运行〔 〕。
在极不均匀电场，正极性电极的击穿电压比负极性电极高。〔
〕
×

三、问答题
问答题
tanδ 测量有什么意义？tgδ 测量的影响因素有哪些？
产生切空线过电压的根本缘由是什么，影响切空线过电压凹凸的主要因素是什么？
当固体绝缘中存在气泡和裂缝时，为何会消灭局部放电现象，局部放电会使固体绝缘材料发生怎样的变化？
防止绝缘子污闪通常实行哪些措施？

答案
能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部性缺陷。由 tgδ 随电压而变化的曲线，可推断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。 但不能灵敏的反映大容量发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷，这时应尽可能将这些设备分解，分别测量它们的 tgδ。
tanδ 影响因素：
界电磁场的干扰影响：一种是由于存在杂散电容，另一种是由 于交变磁场感应出干扰磁场。消退方法：将电桥的低压臂和检流计用 金属网和屏蔽电缆线加以屏蔽,承受倒相法、移相法等。
温度的影响： 一般 tgδ 随温度的增高而增大
试验电压的影响：
试品电容量的影响：对于电容量较小的试品，测量 tgδ
能有效的觉察局部集中性缺陷和整体分布性缺陷。但对电容量较大的试品，测量 tgδ 只能觉察整体分布性缺陷，此时要把它分解成几个彼此绝缘局部的被试品，分别测量各局部的 tgδ 值，能有效的觉察缺陷。
试品外表泄漏的影响：由于试品外表泄漏电阻总是与试品等值电阻 Rx 相并联，所以会影响 tgδ 值。为了排解或减小这种影响，在测试前应去除绝缘外表的积污和水分，必要时还可以在绝缘外表上装设屏蔽环。
答：要点：
产生切空线过电压的主要缘由是断路器的重燃；
可实行提高断路器灭弧性能、承受带并联电阻的断路器等措施。
当固体绝缘中存在裂缝和气泡时，在气泡或裂缝中的电场强度大固体绝缘中的电场强度，可能在裂缝和气泡中发生局部击穿或放电。
放电产生氧化性和腐蚀性气体〔O3、NO、NO2〕；放电过程中，带电离子撞击介质、引起局部温度上升；带电粒子撞击破坏了分子构造。这些过程使绝缘材料发生电化学老化。
答：要点：
加大绝缘子的爬距；
定期清扫；

承受憎水性涂层；

简述绝缘子污闪的机理，并简要说明防止绝缘子污闪的技术措施?
金属氧化物避雷器的特点是什么？
如何提高气体间隙的电气击穿强度〔 击穿电压〕？
什么是输电线路的耐雷水平？现代输电线路主要承受哪些防雷措施？
什么是输电线路的耐雷水平？现代输电线路主要承受哪些防雷措施？
试用“小桥“理论说明变压器油的击穿机理以及提高变压器油绝缘强度的措施。
输电线路患病雷击一般有几种状况 ，哪一种状况耐雷水平最低？
铁磁谐振过电压具有哪些特点？对铁磁谐振过电压的限制措施哪些措施？
承受硅橡胶合成绝缘子。
污闪形成机理是：绝缘子外表沉积了导电污秽，在肯定的气候条件 下，如大雾、凝露、毛毛雨等气候条件下，污秽层受潮，导电流过泄 漏电流，并对污秽层烘干。由于烘干过程不均匀，消灭局部干区，在 局部干区担当大局部电压，可能消灭局部电弧、局部电弧连续进展， 在肯定条件下，进展形成闪络。即经受了：积污→受潮→局部干区→ 局部电弧→进展闪络几个阶段。
预防污闪主要有以下几种技术措施：1〕增加绝缘子的爬电距离，如 承受防污型绝缘子；2〕定期清扫；3〕承受憎水性涂料；4〕选用合成 绝缘子等。
答：要点：
伏安特性更优，伏秒特性曲线平坦，即保护性能更优。
没有间隙，构造大大简化；
无工频续流、通流容量大。答：要点：
改进电极外形以转变电场
利用空间电荷〔细线效应〕
承受屏障
承受高气压
承受高真空
输电线在患病雷击时不发生闪络所对应的最大的雷电流幅值。 耐雷水平主要包括雷击杆塔和雷直击导线的耐雷水平。
提高输电线路的耐雷水平可实行以下措施：〔详见教材〕
答：要点：
耐雷水平指雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值；
主要实行的提高耐雷水平的措施包括：假设避雷线、降低杆塔接 地电阻、假设耦合地线、承受不平衡绝缘、承受消弧线圈、装设 自动重合闸、加强绝缘等。
工程用变压器油不行避开含有杂质，如细小的纤维。在电场力的 作用下，纤维和杂质沿电场方向定向排列，形成杂质小桥，形成流过小桥的泄漏电流，电流引起变压器油发热，会产生气泡，这样就形成了纤维和气泡小桥，放电就沿着小桥进展，最终引起击穿。
提高变压器油的绝缘强度一般可实行系列措施：A〕提高有的品质，去除杂质；B〕油应当防止水分进入； C〕去除油中的气泡；D〕 承受外表掩盖；E〕承受绝缘层；F〕承受极间屏障。
输电线路患病雷击一般分为：雷直击杆、雷直击避雷线、雷直击 导线、雷击输电线四周大地或物体等几种状况；
其中，雷直击导线最为危急，线路的耐雷水平最低。A〕
产生串联铁磁谐振的必要条件是：电感和电容的伏安特性必需 相交，即： wL = 1
wC
对铁磁谐振电路，在同一电源电势作用下，回路可能有不只一

为什么 35kV 及以下变电站户外变电设备不能用架构避雷针保护？
在现场电气设备预防性试验中，当如何依据试验数据判定设备的绝缘状况？请结合实际进展说明。
计算与综合及答案
某变电所高压母线上有一条波阻抗为 Z =500 欧的架空线路和一条波阻抗为 Z =50 欧的电缆线
1
2
路, U =1000kV 的直角电压波从架空线路侵入变电所时,母线上的避雷器动作,
0
设避雷器的工作电阻为 R=80 欧,试求母线上的过电压幅值大小。
答案：
依据题意，画出彼德逊法则等值电路：
Z
1
A
+
2U
Z
2
R
0-
母线电压 U
A
四、计算与综合
种稳定工作状态。
铁磁元件的非线性是产生铁磁谐振的根本缘由。
B〕对铁磁谐振过电压的限制措施有：
改善电磁式电压互感器的激磁特性，或改用电容式电压互感器。
在电压互感器开口三角绕组中接入阻尼电阻。
在有些状况下，可在 10kV 及以下的母线上装设一组三相对地电容器，或用电缆段代替架空线段。
在特别状况下，可将系统中性点临时经接地电阻接地或直接接 地，或投入消弧线圈，也可以转变电路参数，消退谐振过电压。
答：要点：
1〕35kV 设备之间的绝缘距离很近；
雷击避雷器引起的残压可能造成还击；
应加装独立避雷针。答：要点：
与电力试验规程相比较；
与设备的历史试验数据相比较；
与同一间隔的其他两相设备的试验数据相比较；
与同类设备的试验数据相比较。
总和其他试验工程进展综合推断。


U = (Z2
// R)
2U

Z + (Z
1 2
// R) 0

= (80 // 50) ´ 2025
500 + (80 // 50)
=
即：母线电压幅值为
怎样选择试验变压器的额定电压和额定容量？设一被试品的电容量为 4000pF，所加的试验电压有效值为 400kV，试求进展这一工频耐压试验时流过试品的电流和该试验变压器的输出容量。试画出工频耐压试验的接线图，并说明各元件作用？
答案：
试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容。

I = 2pfCU ´10-3
= 2p ´ 50´ 4000´10-12 ´ 400
= ´10-4 ( A)
接线图见教材。
如下图为工频高电压试验的根本接线图：
试说明各元件或设备的名称及作用。
P = 2pfCU 2 ´10-3
= (kVA)

某台电力变压器需进展 72KV 的工频耐压试验，tanδ试验时测得其等值电容 Cx=4200pF。现有数台容量不同的 100/(kV)的工频试验变压器，应选择一台额定容量为多少的试验变压器才能满足试验的要求?
答案: T1：调压器；T2：试验变压器；r：保护电阻；R：球隙保护电阻；Cx：被试品。
变压器容量可按下式计算：

S = U 2w C
X
= 6836VA
= 72025 ´ 314 ´ 4200 ´ 10 -12

因此应中选择容量大于 的试验变压器。

在现场对如下图的一台容性高压时品进展绝缘电阻和吸取比试验，试验进展过程中，空气潮湿，
且试品外表有很多污秽。〔1〕画出接线图〔直接在试卷纸上画即可，也可画在答题纸上〕；〔2〕 说明现场试验的留意事项。〔9 分〕
L
G
E
L——火线
E——地线G——屏蔽端子
兆欧表
要点
〔1〕兆欧表及接线端子及试品接线，如下图
〔2〕留意事项
不同耐压水平的试品应选择适宜的兆欧表
〔兆欧表额定电压选择：500、1000、2025、2500、5000、10000V〕
试验完毕后，应对试品短接放电；
当外表泄漏电流较大时， 应加屏蔽措施。