高电压工程作业参考答案
《高电压工程》习题答案完整版
《高电压工程》习题答案第一章1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。
为什么可以用这些参数表征绝缘介质的特性?绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。
绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。
绝缘电阻值的大小常能灵敏的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。
吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。
即ss R R K 1560=。
若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的大小来判断绝缘性能的好坏。
泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化，称为泄漏电流。
泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一。
tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有功分量与无功分量的比值。
即CR I I =δtan 。
tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。
2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min?因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。
为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。
3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。
固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。
4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。
为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比?（1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。
高电压工程基础习题答案
20 片，多 7 片，292cm； 14 片，182cm
5.1 5.2 5.3
94.25w 分别提高 0.53kV/cm; 1.76kV/cm 交流下：液体场强为 1.82Kv/mm，固体场强为 0.91kv/mm 直流下：液体场强为 7.69kv/mm，固体场强为 1.54kv/mm
Z 22 443.13
Z 20 Z 02 84.94 2) kc 02 0.155 8.8 因 入 口 电 容 为 变 压 器 通 过 归 算 至 首 端 的 对 地 电 容 来 代 替 ， 利 用 公 式
CT CK 得出，因而两者会有区别；入口电容的测量方法是通过测量变压器绕
绝缘电阻 吸收比
பைடு நூலகம்
泄漏电流
介损角正切 tg 局部放电 气相色谱分析
受潮、穿透性导电通道、绝缘内含气泡 无法测得非穿透性的局部 的游离，绝缘分层、脱壳，老化劣化， 损坏，很小部分绝缘的老化 绕组上附积油泥，绝缘油脏污、劣化 劣化，个别的绝缘弱点 绝缘是否存在局部缺陷 局部过热或局部放电缺陷，对慢性局部 潜在缺陷较灵敏 不易发现突发性故障
以极性液体（如蓖麻油）为例，在额定电压范围内，绝缘良好的极性液 体 tg 基本和试验电压的幅值无关； 极性液体 tg 与温度关系如下： 在低温时， 极化损耗和电导损耗都较小， 随着温度的升高， 液体的粘度减小， 偶极子转向极化增加，电导损耗也在增大，所以总的 tg 亦上升，并在 t＝t1 时 达到极大值；在 t1<t<t2 的范围内，由于分子热运动的增强妨碍了偶极子沿电场 方向的有序排列， 极化强度反而随温度的上升而减弱，由于极化损耗的减小超过 了电导损耗的增加，所以总的 tg 曲线随 t 的升高而下降，并在 t=t2 时达到极小 值；在 t>t2 以后，由于电导损耗随温度急剧上升、极化损耗不断减小而退居次 要地位，因而 tg 就随时间 t 的上升而持续增大。 极性液体 tg 与频率关系如下：
高电压工程作业参考答案
高电压工程第一次作业参考答案1、答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。
这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。
其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。
2、答：下图1表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法(波长指冲击波衰减至半峰值的时间)。
图中O为原点，P点为波峰。
国际上都用图示的方法求得名义零点。
图中虚线所示，连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于点，这样波前时间、和波长都从算起。
目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是：图1 标准雷电冲击电压波形T1－波前时间T2－半峰值时间P-冲3、答：（1）水分的影响：当水分在液体中呈悬浮状态存在时，由于表面张力的作用，水分呈圆球状（即胶粒），均匀悬浮在液体中，一般水球的直径约为10-2～10-4cm。
在外电场作用下，由于水的介电常数很大，水球容易极化而沿电场方向伸长成为椭圆球，如果定向排列的椭圆水球贯穿于电极间形成连续水桥，则液体介质在较低的电压下发生击穿。
（2）固体杂质的影响：一般固体悬浮粒子的介电常数比液体的大，在电场力作用下，这些粒子向电场强度最大的区域运动，在电极表面电场集中处逐渐积聚起来，使液体介质击穿场强降低。
4、答：电介质的极化是电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。
电介质的极化强度可用介电常数的大小来表示，它与该介质分子的极性强弱有关，还受到温度、外加电场频率等因素的影响。
5、答：试验变压器的电压必须从零调节到指定值，同时还应注意：（1）电压应该平滑地调节，在有滑动触头的调压器中，不应该发生火花；（2）调压器应在试验变压器的输入端提供从零到额定值的电压，电压具有正弦波形且没有畸变；（3）调压器的容量应不小于试验变压器的容量。
高电压工程第五周作业部分答案与批改情况_66540798
第五周高电压工程作业答案与批改情况张灵2012-4-83-3 提高套管工频滑闪电压有哪些措施？单纯增加沿面距离效果如何？答：第一问，见书74页3.3.3节：增大固体电介质的厚度，或采用相对介电常数较小的固体介质，都可提高滑闪放电电压。
减小表面电阻率ρs，也可提高滑闪放电电压，工程上常采用在套管的法兰附近涂半导电漆的方法来减小ρs。
第二问，滑闪情况下，沿面闪络电压不和沿面距离成正比，靠增长沿面距离来提高闪络电压的方法，在此种绝缘结构下效果并不显著。
〖批改情况〗本题同学们基本都做对了。
3-4 某套管在工频试验电压下刚好无滑闪现象，若试验电压幅值不变，但施加标准雷电冲击电压，问试验中能否出现滑闪，为什么？答：见书73页3.3.3节的公式（3-7）电压交变速度起快，越容易滑闪。
冲压电压下，电压的等效频率比工频高得多，电场的强垂直分量更明显，冲击电压比工频电压更易引起滑闪。
〖批改情况〗本题同学们基本都做对了。
3-7 简述绝缘子的污闪过程。
答：见书76页3.4.1节《污闪及其过程》，分为四阶段：污秽的沉积、污秽的受潮、干区的形成及局部电弧的产生、局部电弧的发展及闪络的完成。
〖批改情况〗本题同学们基本都做对了。
3-9 为提高绝缘子的污闪电压，可采取哪些措施？答：见3.5.7节《提高污闪电压的方法》。
〖批改情况〗本题同学们基本都做对了。
3-11 光滑瓷套管，εr = 6，内直径6 cm，壁厚3 cm，管内装有直径为6 cm或3 cm的导杆时，试用经验公式估算这两种情况滑闪放电的起始电压各为多少？解：（1）64 kV cr U = （2）151 kV cr U =注：比表面电容的定义：单位面积介质表面与另一电极间的电容值。
〖批改情况〗第一问同学们基本都做对了。
第二问，基本都考虑有误，正解主要步骤如下： 导杆直径3cm 时，复合介质：231212r r r r U E dr E dr =+⎰⎰Q C U =032CC lr π=3-12 某平板玻璃厚2 mm ，要通过工频滑闪放电来测定其相对介电常数，试验中测得工频滑闪电压为17kV （有效值），试估算： （1）该平板玻璃的相对介电常数是多少？ （2）该平板玻璃的比表面电容值是多少？ 解：1220 2.606810F/cm C -=⨯5.90r ε= 〖批改情况〗本题同学们基本都做对了。
(完整版)高电压工程试卷(附答案)
课程名称：高电压技术专业、班级：电气工程及其自动化（本科）一、填空（10分）1、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生电晕，产生暗蓝色的晕光。
2、冲击电压分为雷电冲击电压和操作冲击电压。
3、固体电介质的击穿有电击穿、热击穿和电化学击穿等形式。
4、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将下降。
5、在线路防雷设计时，110KV输电线路的保护角一般取20º。
6、累暴日是指一年中有雷暴的天数。
7、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成指数波。
二、选择（10分）1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（B）。
A．汤逊理论B．流注理论C．巴申定律D．小桥理论2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（C）。
A．电化学击穿B．热击穿C．电击穿D．各类击穿都有3．下列试验中，属于破坏性试验的是（B）。
A．绝缘电阻试验B．冲击耐压试验C．直流耐压试验D．局部放电试验4．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5．下列不属于输电线路防雷措施的是（C）。
A．架设避雷线B．架设耦合地线C．加设浪涌吸收器D．装设自动重合闸三、名词解释（15分）1、自持放电和非自持放电答：必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。
2、介质损失角正切IcICUCIIRI答：电流与电压的夹角 是功率因数角，令功率因数角的余角为δ ， 显然RI 是I 中的有功分量，其越大，说明介质损耗越大，因此δ角的大小可以反映介质损耗的大小。
于是把δ角定义为介质损耗角。
RCC U R U I I tg C R 1/3、吸收比和极化指数答：加压60秒的绝缘电阻与加压15秒的绝缘电阻的比值为吸收比。
加压10分钟的绝缘电阻与加压1分钟的绝缘电阻的比值为极化指数。
4、反击和绕击答：雷击线路杆塔顶部时，由于塔顶电位与导线电位相差很大，可能引起绝缘子串的闪络，即发生反击。
高电压技术练习题库(含参考答案)
高电压技术练习题库（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、工频高压试验变压器的特点是额定输出（，A、电压高、电流大B、电压高、电流小C、电压低、电流大D、电压低、电流小正确答案：B2、纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（）。
A、减小套管表面电阻B、减小套管体电容C、增加套管壁厚D、增加沿面距离正确答案：D3、极化时间最短的是( )。
A、离子式极化B、夹层极化C、电子式极化D、偶极子极化正确答案：C4、电力电缆绝缘层某处存在一些水分，长期工作电压作用下，此缺陷对电缆绝缘层()。
A、水树枝老化B、电树枝老化C、没影响D、影响不大正确答案：A5、下列措施中，能有效限制空载线路分闸过电压的是（）A、提高断路器的灭弧性能B、消除和削弱线路残余电压C、采用带合闸电阻的断路器D、同步合闸正确答案：A6、避雷器在工频续流第一次过零时灭孤的条件下允许加在避雷器上的最高工频电压称为避雷器的（）A、灭弧电压B、工频放电电压C、额定电压D、保护电压正确答案：A7、电介质电老化产生的原因是（）。
A、介质被热腐蚀B、介质被击穿C、介质受潮D、介质中出现局部放电正确答案：A8、220~330kV 双避雷线路，一般采用（）保护角。
A、50B、15°C、20°D、10°正确答案：C9、雷击线路附近大地时，当线路高10m，雷击点距线路 100m，雷电流幅值 40kA，线路上感应雷过电压最大值U。
约为(）kV。
A、100B、200C、50D、25正确答案：A10、操作过电压的持续时间一般在（）A、几秒到几十秒B、几百微秒到几千徼秒C、几分D、几微秒到几十微妙正确答案：B11、架空输电线降低反击雷击过电压的主要措施是（）。
A、降低耦合系数B、降低接地电阻C、降低绝缘强度D、降低绕击率正确答案：B12、电介质在受潮或受污染后，其介质损耗角正切an将( )。
A、变小B、不变C、变大D、不确定正确答案：C13、无间隙金属氧化物避雷器的优点不包括（）。
高电压技术作业习题及解答
高电压技术作业习题及解答作业习题绪论1. 现代电力系统的特点是什么？2. 高电压技术研究的内容是什么？第1章高电压绝缘1. 电介质的电气性能有哪些？2. 固体介质击穿有哪些类型？各有什么特点？3. 什么是绝缘子的污闪？防止污闪的措施有哪些？第2章高电压下的绝缘评估及试验方法1. 表征绝缘劣化程度的特征量有哪些？2. 绝缘缺陷分哪两类？3. 绝缘的预防性试验分哪两类？4. 电介质的等值电路中，各个支路分别代表的物理意义是什么？5. 测量绝缘电阻的注意事项有哪些？6. 试比较几种基本试验方法对不同设备以及不同的绝缘缺陷的有效性和灵敏性。
7. 什么是电力设备的在线监测技术？第3章电力系统的过电压及绝缘1. 什么是系统的外部过电压和内部过电压？2. 概述发电机、变压器、电力电缆常用的绝缘材料有哪些？3. 对避雷器的基本要求是什么？4. 试比较阀形避雷器和氧化锌避雷器的区别。
5. 阀形避雷器的主要电气参数有哪些？第 4 章电力系统的大气过电压及防护1. 雷闪过电压有哪几种？2. 雷电参数有哪些？3. 什么是冲击放电电压U50%？4. 什么是线路的耐雷水平？5. 雷击线路造成线路开关跳闸的原因是什么？6. 输电线路防雷的措施有哪些？7. 发电厂、变电站防雷有哪些特点？第5章电力系统的内部过电压及其限制措施1. 产生内部过电压的原因有哪些？与大气过电压比较，内部过电压有何特点？2. 内部过电压有哪些类型？3. 试分析工频过电压产生的原因。
4. 切除空载变压器产生过电压的原因是什么？第6章高电压产生设备与测量技术1. 试验变压器有哪些特点？2. 如何产生高压直流？3. 高电压有哪些测量方法？习题答案绪论1. 现代电力系统的特点是什么？答：机组容量大；输电容量大，距离长；电网电压达到750KV的特高压；高压绝缘和系统过电压的问题愈显突出。
2. 高电压技术研究的内容是什么？答：（1）高压绝缘及高压试验方法（2）系统过电压的产生及防护第1章高电压绝缘1. 电介质的电气性能有哪些？答：电介质的电气性能包括极化，电导，损耗，击穿。
高电压工程答案（清华大学版）
高电压工程答案（清华大学版）高电压工程课后答案1.1空气作为绝缘的优缺点如何？答：优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，具有较强的自恢复能力。
缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。
空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成，对绝缘有破坏作用。
1.2为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时，几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小。
1.5负离子怎样形成，对气体放电有何作用？答：在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子，碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。
1.7非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压，自持放电是一种不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。
1.13电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应，放出电流，也会产生化学反应，造成臭氧。
工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。
1.14比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。
2.1雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程。
2.4气隙常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性？答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。
高电压工程第十四周作业部分答案_9107111
高电压工程第十四周作业部分答案
张灵2012-05-28
10-2 变电站母线上接有A、B、C三条出线，其波阻抗分别为380 Ω、400 Ω、420 Ω，从线路C上传来幅值为1000 kV的无穷长直角波。
求在线路A上出现的折射波和线路C上的反射波。
〖解〗A上折射电压634 kV, C上反射电压-366 kV
10-4 有一波阻抗为400 Ω的10 kV发电机直接与架空线相连,今有一幅值为80 kV的直角波沿波阻抗为280 Ω的线路进入发电机。
为保证电机入口处的冲击电
μ，求需要并联的电容器的电容值。
压上升陡度不超过5 kV/s
〖解〗需并联大于等于114 nF的电容器。
补充习题1：波阻抗Z1=300 Ω，波速v1=300m/μs的无损长线连接到波阻抗Z2=75 Ω，波速v2=150m/μs，长度300m的电缆首端A点，电缆末端B点连接到波阻抗Z3=425 Ω，波速v3=300m/μs的无损长线，如图1所示。
幅值E=1000 kV的无穷长斜角波（波头为1.0μs的斜角波）在t = 0时刻到达A点。
请画出t ≤ 8μs内A、B两点电压随时间变化的波形u A(t)、u B(t)，以及t = 8μs时刻沿无损线及电缆段电压、电流的空间分布示意图。
〖解〗
u u B
1。
高电压技术练习题(附参考答案)
高电压技术练习题（附参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、绝缘电阻的测量值获取需加压（）S。
A、30B、45C、15D、60正确答案：D2、以下属于操作过电压的是（）。
A、电弧接地过电压B、铁磁诸振过电压C、变电所侵入波过电压D、工频电压升高正确答案：A3、闲式避雷器的保护比是指残压与（）电压之比。
A、工频放电B、额定C、冲击放电D、灭弧正确答案：D4、彼德逊法则提供了一种用（）计算行波的折射、反射问题的方法。
A、集中参数等值电路B、网格法C、波动方程D、分布参数等值电路正确答案：A5、水在变压器油中如果呈水珠状一滴滴悬浮在油中，则电压器油的耐电强度（）。
A、显著下降B、无法确定C、不变D、显著提高正确答案：A6、Z1、Z2两不同波阻抗的长相连于A点，行波在A点将发生折射和反射，反射系数的取值范围为（）。
A、0B、-1≤β≤1C、-1≤β≤0D、-1≤β≤2正确答案：B7、超高压输电线路及变电站，采用分裂导线与采用相同截面的单根导线相比较，下列项目中，（）项是错误的。
A、分裂导线通流容量大些B、分裂导线对地电容大些C、分裂导线结构复杂些D、分裂导线较易发生电晕，电晕损耗大些正确答案：D8、如下电压等级线路中，要求限制的内过电压倍数最低的是（）A、60kV及以下B、500VC、110kVD、220kV正确答案：B9、关于空气间隙的击穿特性，以下描述错误的是（）。
A、冲击耐压与极性有关B、冲击耐压与湿度无关C、冲击耐压与间隙距离有非线性关系D、绝缘具有自恢复性正确答案：B10、吸收比是1-15s 和仁（）s时，两个电流值所对应绝缘电阻的比值。
A、30B、60C、20D、40正确答案：B11、电力系统中实际采用的防雷保护装置不包括（）。
A、隔离开关B、避雷器C、防雷接地D、避雷针正确答案：A12、不会引起行波损耗的因素为(）A、大地电阻B、对地电容C、电晕D、导线电阻正确答案：B13、由于长线路的电容效应及电网的运行方式突然改变而引起的持续时间相对较长的过电压称作（）A、操作过电压B、工频过电压C、大气过电压D、谐振过电乐正确答案：B14、极性介质中由于偶极子的定向排列形成的极化属于( )。