高压电技术试题

高压电技术考试试题一．填空题：1.极化的基本形式有电子式极化、离子式极化、偶合式极化和空间电荷极化四种2.流注理论跟汤逊理论最大不同是：汤逊理论没有考虑空间电荷对电场的畸变作用3.高压西林电桥正接法的桥体位于低压侧，要求被试品两级均对地绝缘4.固体电介质的电导分为体积电导和表面电导5.气体间隙发生击穿时的最低临界电压称为击穿电压6.按照气体分子得到能量形式不同，气体分子游离形式可分为碰撞游离、光游离和热游离7.均匀电场气体的击穿过程与气体的相对密度和极间距离的乘积有关8.我国国家标准规定的雷电冲击电压的标准波形通常可以表示为±1.2/50us9.电介质老化的四种形式电老化、热老化、机械老化和环境老化10.绝缘的试验可分为两类，一类为绝缘特性试验，另一类为耐压试验11.雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为耐雷水平;每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数称为雷击跳闸率，它是衡量线路防雷性能的综合指标12.雷电的危害形式有直击雷、感应雷、雷电入侵波、球形雷四种。

13.变电站的进线段保护指靠近变电站1~2km的一段线路加装的避雷线防雷保护；避雷线的保护角一般不宜超过20°二．选择题：（3′×9）1. 给棒—板间隙加上直流电压，下列说法正确的是（ C ）A．棒极为正时的击穿电压大于棒极为负时的击穿电压B．棒极为正时的击穿电压等于棒极为负时的击穿电压C．棒极为正时的击穿电压小于棒极为负时的击穿电压D. 两者大小无法确定2.下列说法正确的是：（ C ）A．tgδ=C4(C4以pF计）B. tgδ=C4(C4以F计）C. tgδ=C4(C4以μF计）D. tgδ=C4(C4以nF计)3.同一固体介质，在同样的电极布置时，其直流、交流和冲击电压作用下的冲击电压（ B ）A. U冲＞U交＞U直B. U冲＞U直＞U交C. U交＞U直＞U冲D. U交＞U冲＞U直4.下列哪项不是极不均匀电场中击穿电压的特点：（ D ） A.击穿前有稳定的电晕 B.有明显的极性效应 C.放电发展所需时间长 D.间隙距离短5.下列不是固体介质的击穿形式的有：（ C ） A.电击穿 B.电化学击穿 C.“小桥”击穿 D.热击穿6.下列哪项不是消除或减小电场干扰的措施：（ C ） A.倒相法 B.加设屏蔽 C.移动电桥位置 D.采用移相电源7.介质损失角正切值和工频耐压试验分别能发现绝缘中的（ B ） A.分布性缺陷、分布性缺陷 B.分布性缺陷、集中性缺陷 C.集中性缺陷、分布性缺陷 D.集中性缺陷、集中性缺陷8.避雷针或避雷线接地装置的工频接地电阻一般不宜大于（ B ）欧姆A. 9B. 10C.11 D. 129.下列不属于操作过电压的是（ A ）A. 谐振过电压B. 电弧接地过电压C．空载线路分合闸过电压D．切除空载变压器过电压三．名词解释：（４×５′）１.绝缘强度：在均匀电场中，使电介质不失去其绝缘性能所需要的最高、临界外加电场强度，也称为耐压强度。

２.极性效应：对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，如棒—板间隙，棒的极性不同时，间隙的起晕电压和击穿电压不相同，这种现象称为极性效应３.热老化的8℃规则：对A级绝缘，每增加8℃，寿命便缩短一半左右，这通常称为热老化的8℃规则。

４.吸收比：指被试品加压60s时的绝缘电阻R60s与加压15s 时的绝缘电阻R15s之比。

四．画出工频耐压试验的原理接线图：（8）课本P73.五.分析题（7）（任选一题）1. 以“油中存在含水纤维物”为例，试述其气泡击穿过程？答：课本P492. 试分析流柱理论与汤逊理论的区别与联系？答：相同点：都有电子崩产生。

区别：流注理论认为电子的碰撞电力和空间光游离是形成自持放电的主要原因，强调空间电荷对电场的畸变作用;汤逊理论认为维持气体放电的必要条件是阴极表面游离六.计算题：（8）1.雷击离35KV输电线75m处的照明塔，记录到雷电流幅值为80KA。

输电线在杆塔上是悬挂点高度是12m，弧垂是4.5m，求输电线上感应雷过电压值。

若同样大小雷电流击中杆塔，设波头长度2.6us，计算此时导线上的感应雷过电压分量。

解：（1）.因为对于35KV及以下的线路不宜全线架设避雷线，所以此时无避雷线。

根据公式：U≈25Ih/S 由题意可知S=75m，h=（12+12—4.5）/2=19.5m I=80KA，所以U≈25Ih/S=260KV (2).根据公式：U=ah=I/2.6us×19.5m=600KV 答：略..继电保护五章电力变压器的保护1．变压器的故障与不正常工作状态，装设的保护及其作用P149；2．瓦斯保护的定义、装设的范围、作用，重瓦斯触点需切换到信号位置的情况，不能代替电流速断保护或差动保护的原因；3．电流速断保护装设的范围、作用； 4．变压器差动保护中产生不平衡电流的原因相位补偿的定义，励磁涌流的定义、特点。

5．变压器过电流保护的作用、类型，低电压启动的目的、复合电压启动的目的。

P163-167 5.变压器接地保护的作用、方式、安装地点P167-1696．交流操作的6-10kV电气设备保护采用两组电流互感器的原因第六章母线保护1．母线保护方式P1782．母线电流完全差动保护对电流互感器的要求P1793．双母线固定连接的电流差动保护的不足之处，双母线同时运行的母联电流相位比较式差动保护的优点。

第七章低压电气设备保护1.异步电动机的故障及不正常工作状态2.异步电动机配置的保护：纵差动保护、电流速断保护、接地保护、负序保护、堵转保护、过负荷保护、过电压保护、低电压保护、过热保护、温度保护。

第九章变电所自动装置一、自动重合闸1．自动重合闸的概念、作用、装设规定、装设后的不利影响2．自动重合闸的基本要求3．自动重合闸的动作时间——KT延时复归（准备动作）时间——电容充满电时间4．双电源线路自动重合闸的特殊问题：时间配合问题和同步问题5．三相快速自动重合闸的定义6．无压检定和同步检定的自动重合闸的动作过程7．自动重合闸与继电保护配合的方式：前加速的定义及优缺点，后加速的定义及优缺点8．单相自动重合闸、三相自动重合闸定义、综合自动重合闸的定义二、备用电源自动投入装置1．备用电源自动投入装置的定义、作用2．备用电源的备用方式3．备用电源自动投入装置的基本要求三、自动按频率减负荷装置1．自动按频率减负荷装置的定义2．自动按频率减负荷装置动作频率与切负荷的关系（动作频率越高，切除的负荷越不重要）第八章微机继电保护1．微机保护的特点2．微机保护的硬件组成及各部分的作用3．数据采集系统的构成环节、作用4．模拟低通滤波器的作用5．开关量输入/输出系统的光电隔离作用6．微机软件的工作状态。

7．微机保护算法的作用。

第一章电介质的极化、电导和损耗第二章气体放电理论1)流注理论未考虑的现象。

表面游离2)先导通道的形成是以的出现为特征。

C--A．碰撞游离B．表面游离C．热游离D．光游离3)电晕放电是一种。

A--A．自持放电B．非自持放电C．电弧放电D．均匀场中放电4)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.表面游离5)以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？D--A.大雾B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨6)以下哪种材料具有憎水性？A--A.硅橡胶B.电瓷C.玻璃D金属20)极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何？为什么？极化液体相对介电常数在温度不变时，随电压频率的增大而减小，然后就见趋近于某一个值，当频率很低时，偶极分子来来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，当频率接近于某一值时，极性分子的转向已经跟不上电场的变化，介电常数就开始减小。

在电压频率不变时，随温度的升高先增大后减小，因为分子间粘附力减小，转向极化对介电常数的贡献就较大，另一方面，温度升高时分子的热运动加强，对极性分子的定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向极化的完成。

极性固体介质的相对介电常数与温度和频率的关系类似与极性液体所呈现的规律。

21)电介质电导与金属电导的本质区别为何？１）带电质点不同：电介质为带电离子（固有离子，杂质离子）；金属为自由电子。

２）数量级不同：电介质的γ小，泄漏电流小；金属电导的电流很大。

３）电导电流的受影响因素不同：电介质中由离子数目决定，对所含杂质、温度很敏感；金属中主要由外加电压决定，杂质、温度不是主要因素。

22)简要论述汤逊放电理论。

设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于α过程，电子总数增至eαd 个。

假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（eαd －1）个正离子。

这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（e αd －1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（eαd －1）个新电子，则( eαd -1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的αd电子，则放电达到自持放电。

即汤逊理论的自持放电条件可表达为r( e-1)=1或γeαd ＝1。

23)为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？答：在不均匀电场中，电压极性对气隙的击穿电压和气隙击穿发展过程影响很大，称为极性效应。

当棒具有正极性时：在棒极附近，积聚起正空间电荷，减少了紧贴棒极附近的电场，而略微加强了外部空间的电场，棒极附近难以造成流注，使得自持放电、即电晕放电难以形成，所以棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高U+（电晕）> U-（电晕）当棒具有负极性时：电子崩中电子离开强电场区后，不在引起电离，正离子逐渐向棒极运动，在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，使电场畸变棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件就抑郁得到满足、易于转入流注而形成电晕现象，所以棒—板间隙中棒为负极性时击穿电压比正极性时高U+（击穿）< U-（击穿）24)影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？1）电场分布情况和作用电压波形的影响、电介质材料的影响、气体条件的影响、雨水的影响。

25)某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？查GB311.1-1997 的规定可知，35kV 母线支柱绝缘子的1min 干工频耐受电压应为100kV，则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时，其耐受电压U 应为U=KaU0=154kv 26)某些电容量较大的设备经直流高电压试验后，其接地放电时间要求长达5~10min，为什么？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28) 气体放电的汤森德机理与流注机理主要区别在哪里？它们各自的适用范围如何？答：①汤森德理论认为气体放电主要是由于电子碰撞电离和正离子撞击阴极表面逸出自由电子两个过程；而流注理论认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素，它注意到了空间电荷对电场的畸变作用。