高電壓技術(shù)考題及答案

一、選擇題

(1)?流注理論未考慮???B ?的現(xiàn)象。
A．碰撞游離　　B．表面游離　　C．光游離　　D．電荷畸變電場(chǎng)

?

(2)?先導(dǎo)通道的形成是以??C 的出現(xiàn)為特征。
A．碰撞游離　　B．表面游離　　C．熱游離　　D．光游離

?

(3)?電暈放電是一種??A 。
A．自持放電 ??B．非自持放電 ??C．電弧放電??D．均勻場(chǎng)中放電

?

(4)??氣體內(nèi)的各種粒子因高溫而動(dòng)能增加，發(fā)生相互碰撞而產(chǎn)生游離的形式稱為???C 。
A.碰撞游離 ??B.光游離 ??C.熱游離 ??D.表面游離

?

(5)??以下哪個(gè)不是發(fā)生污閃最危險(xiǎn)的氣象條件？???D??。
A.大霧 ???B.毛毛雨 ???C.凝露 ????D.大雨

?

(6)? SF6氣體具有較高絕緣強(qiáng)度的主要原因之一是__?D?_。
A．無(wú)色無(wú)味性　　B．不燃性　　C．無(wú)腐蝕性　　D．電負(fù)性

?

(7)?沖擊系數(shù)是____B__放電電壓與靜態(tài)放電電壓之比。
A．25%　　B．50%　　C．75%　　　D．100%

?

(8)?在高氣壓下，氣隙的擊穿電壓和電極表面__?A___有很大關(guān)系
A．粗糙度　 B．面積　　C．電場(chǎng)分布　　D．形狀

?

(9)?雷電流具有沖擊波形的特點(diǎn)：___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

?

(10)?在極不均勻電場(chǎng)中，正極性擊穿電壓比負(fù)極性擊穿電壓___A__。

A.?小 ???????B．大 ???????C．相等 ???????D．不確定

?

(11)下面的選項(xiàng)中，非破壞性試驗(yàn)包括_?ADEG__，破壞性實(shí)驗(yàn)包括__BCFH__。
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)

?

(12)?用銅球間隙測(cè)量高電壓，需滿足那些條件才能保證國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量不確定度？?ABCD
A 銅球距離與銅球直徑之比不大于0.5??B 結(jié)構(gòu)和使用條件必須符合IEC的規(guī)定
C 需進(jìn)行氣壓和溫度的校正????????????D 應(yīng)去除灰塵和纖維的影響

?

(13)?交流峰值電壓表的類型有：???ABC??。
A電容電流整流測(cè)量電壓峰值???????B整流的充電電壓測(cè)量電壓峰值
C 有源數(shù)字式峰值電壓表???????????D 無(wú)源數(shù)字式峰值電壓表

?

(14)?關(guān)于以下對(duì)測(cè)量不確定度的要求，說(shuō)法正確的是：???A???。
A 對(duì)交流電壓的測(cè)量，有效值的總不確定度應(yīng)在±3％范圍內(nèi)
B 對(duì)直流電壓的測(cè)量，一般要求測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量試驗(yàn)電壓算術(shù)平均值的測(cè)量總不確定度應(yīng)不超過(guò)±4％
C 測(cè)量直流電壓的紋波幅值時(shí)，要求其總不確定度不超過(guò)±8％的紋波幅值
D 測(cè)量直流電壓的紋波幅值時(shí)，要求其總不確定度不超過(guò)±2％的直流電壓平均值。

?

(15)?構(gòu)成沖擊電壓發(fā)生器基本回路的元件有沖擊電容C1，負(fù)荷電容C2，波頭電阻R1和波尾電阻R2，為了獲得一很快由零上升到峰值然后較慢下降的沖擊電壓，應(yīng)使_?B_?。
A．C1＞＞C2、R1＞＞R2　　　　B．C1＞＞C2、R1＜＜R2
C．C1＜＜C2、R1＞＞R2　　　　D．C1＜＜C2、R1＜＜R2

?

(18)?電容分壓器的低壓臂的合理結(jié)構(gòu)是__ACD__。
A.低壓臂電容的內(nèi)電感必須很小
B.應(yīng)該用同軸插頭，插入低壓臂的屏蔽箱
C.?電纜輸入端應(yīng)盡可能靠近電容C2的兩極。
D.?abc環(huán)路線應(yīng)該比較長(zhǎng)

?

(19).光電測(cè)量系統(tǒng)有哪幾種調(diào)制方式：???ABCD??。
A.?幅度－光強(qiáng)度調(diào)制（AM－IM）???B.?調(diào)頻－光強(qiáng)度調(diào)制（FM－IM）
C.?數(shù)字脈沖調(diào)制?????????????????D.?利用光電效應(yīng)

?

(20)?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___。

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

?

?

(21)?下列表述中，對(duì)波阻抗描述不正確的是__C__。

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)

?

(22)?減少絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)可以__?B___電纜中電磁波的傳播速度。

A．降低 ??????B．提高 ??????C．不改變 ?????D．不一定

(23)?根據(jù)我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，220kV線路的繞擊耐雷水平是__A?_。

A．12kA ??????????B．16kA ????????????C．80kA ??????????D.120kA

?

(24)?避雷器到變壓器的最大允許距離___A__。

A.?隨變壓器多次截波耐壓值與避雷器殘壓的差值增大而增大

B．隨變壓器沖擊全波耐壓值與避雷器沖擊放電電壓的差值增大而增大

C．隨來(lái)波陡度增大而增大

D．隨來(lái)波幅值增大而增大

?

(25)??對(duì)于500kV線路，一半懸掛的瓷絕緣子片數(shù)為_(kāi)__C___。

A．24 ?????????B．26 ??????????C．28 ????????D.30

?

(26)????接地裝置按工作特點(diǎn)可分為工作接地、保護(hù)接地和防雷接地。保護(hù)接地的電阻值對(duì)高壓設(shè)備約為____B__。

A．0.5～5?????????B．1～10 ??????C．10～100 ????D小于1

?

(27)??在放電廠和變電站中，對(duì)直擊雷的保護(hù)通常采用哪幾種方式？??AB??。

????A．?? 避雷線???????B．并聯(lián)電容器????????C.?接地裝

?

(28)???空載線路合閘的時(shí)候，可能產(chǎn)生的最大過(guò)電壓為___C___。

A．1.5 ????????B．2 ????????C．3 ??????D.4

?

(29)??在110kV～220kV系統(tǒng)中，為絕緣配合許可的相對(duì)地操作過(guò)電壓的倍數(shù)為___C__。

A．4.0倍??????B．3.5倍???????C．3.0倍??????D2.75倍

?

(30)???空載線路合閘過(guò)電壓的影響因素有____ABCD_?_。

A．合閘相位????B．線路損耗??C．線路上殘壓的變化??D．單相自動(dòng)重合閘

?

(31)????以下屬于操作過(guò)電壓的是___?B___。

A．工頻電壓升??????????????B．電弧接地過(guò)電壓

C．變電所侵入波過(guò)電壓 ?????????D．鐵磁諧振過(guò)電壓

?

二、填空題

(1) 氣體放電的主要形式： 輝光放電 、 火花放電 、 電弧放電 、 電暈放電 、 刷狀放電
(2) 根據(jù)巴申定律，在某一PS值下，擊穿電壓存在?? 極小?? 值。
(3)在極不均勻電場(chǎng)中，空氣濕度增加，空氣間隙擊穿電壓???提高????。
(4)對(duì)支持絕緣子，加均壓環(huán)能提高閃絡(luò)電壓的原因是?改善(電極附近)電場(chǎng)分布。
(5)沿面放電就是沿著? 固體介質(zhì) 表面氣體中發(fā)生的放電。
(6)越易吸濕的固體，沿面閃絡(luò)電壓就越_?提高_?。
(7)常規(guī)的防污閃措施有：?增加爬距，加強(qiáng)清掃，采用硅油、地蠟等涂料
(8).交流高電壓試驗(yàn)設(shè)備主要是指___高電壓試驗(yàn)變壓器 __。
(9)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)。
(10)在末端開(kāi)路的情況下，波發(fā)生反射后，導(dǎo)線上的電壓會(huì)__提高一倍
3) 波傳輸時(shí)，發(fā)生衰減的主要原因是?導(dǎo)線電阻和線路對(duì)地電導(dǎo)?、大地電阻和地中電流等值深度的影響?、沖擊電暈的影響 ?。
(11)Z1、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)生折射與反射，反射系數(shù)的β取值范圍為_(kāi)?－1≤β≤1___。
(12)落雷密度是指__每雷暴日中每平方公里地面內(nèi)落雷的次數(shù)____。
(13)雷電波的波頭范圍一般在__?1us__?到?__?5us____范圍內(nèi)，在我國(guó)防雷設(shè)計(jì)中，通常建議采用_??2.6us__長(zhǎng)度的雷電流波頭長(zhǎng)度。
(14) 埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置，其作用是_?降低接地電阻??。
(15)中等雷電活動(dòng)地區(qū)是指該地區(qū)一年中聽(tīng)到雷閃放電的天數(shù)Td范圍為_(kāi)_15～40 ?。
(16)對(duì)于500kV的高壓輸電線路，避雷線的保護(hù)角???一般不大于___15°?。
(17)輸電線路防雷性能的優(yōu)劣，工程上主要用___耐雷水平和雷擊跳閘率兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量??。
(18) GIS的絕緣水平主要取決于__雷電沖擊水平__。
(19)降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平防止__??反擊___的有效措施。
(20) 避雷針加設(shè)在配電裝置構(gòu)架上時(shí)，避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)到變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間的距離不得小于_??15___m
(21)我國(guó)35~220kV電網(wǎng)的電氣設(shè)備絕緣水平是以避雷器__??5___kA下的殘壓作為絕緣配合的設(shè)計(jì)依據(jù)。
(22)在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，主要的操作過(guò)電壓是__弧光接地過(guò)電壓??。
(23)對(duì)于220kV及以下系統(tǒng)，通常設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許承受可能出現(xiàn)的__3～4__倍的操作過(guò)電壓。
(24) 三相斷路器合閘時(shí)總存在一定程度的不同期，而這將加大過(guò)電壓幅值，因而在超高壓系統(tǒng)中多采用_??_單相重合閘____。
(25) 要想避免切空線過(guò)電壓，最根本的措施就是要__改進(jìn)斷路器的滅弧性能_。
(26) 目前切空變過(guò)電壓的主要限制措施是采用___采用閥型避雷器__。
(27)工頻耐受電壓的確定，通常是通過(guò)??比較雷擊沖擊耐受電壓和操作沖擊耐受電壓?? 的等值工頻耐受電壓來(lái)完成的。
(28)在污穢地區(qū)或操作過(guò)電壓被限制到較低數(shù)值的情況下，線路絕緣水平主要由_最大工作電壓__來(lái)決定

三：名詞解析：

1、氣體擊穿：氣體由絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)的現(xiàn)象稱為擊穿。
2、沿面閃絡(luò)：若氣體間隙存在固體或液體電介質(zhì)，由于固體和液體的交界面處是絕緣薄弱環(huán)節(jié)，擊穿常常發(fā)生在固體和液體的交界面上，這種現(xiàn)象稱為沿面閃絡(luò)。
3、氣體擊穿：氣體由絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)的現(xiàn)象稱為擊穿。
4、沿面閃絡(luò)：若氣體間隙存在固體或液體電介質(zhì)，由于固體和液體的交界面處是絕緣薄弱環(huán)節(jié)，擊穿常常發(fā)生在固體和液體的交界面上，這種現(xiàn)象稱為沿面閃絡(luò)。
5、輝光放電：當(dāng)氣體電壓較低，放電回路電源功率較小，外施電壓增到一定值時(shí)，氣體間隙突然放電并使整個(gè)間隙發(fā)亮，這種放電形式稱為輝光放電。
6、火花放電：放電間隙反復(fù)擊穿時(shí)，在氣體間隙中形成貫通兩極的斷斷續(xù)續(xù)的不穩(wěn)定的明亮細(xì)線狀火花，這種放電形式稱為火花放電。
7、電弧放電：若放電回路阻抗較小，電源容量又大，氣體間隙一旦放電電流極大，放電間隙溫度極高，放電通道發(fā)出耀眼的光亮，這種放電形式稱為電弧放電。
8、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?，這時(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。
9、刷狀放電：在電暈放電的條件，電壓升的更高，則在電暈電極上伸出許多類似刷狀的放電火花，放電電流雖比電暈電流大的多，但電流仍局限在電極附近的區(qū)域內(nèi)，沒(méi)有貫穿兩極，間隙也能承受電壓的作用，這種放電形式稱為刷狀放電。
10、游離過(guò)程吸收能量產(chǎn)生電子等帶電質(zhì)點(diǎn)，不利于絕緣；復(fù)合過(guò)程放出能量，使帶電質(zhì)點(diǎn)減少消失，有利于絕緣。兩種過(guò)程在氣體中同時(shí)存在，條件不同，強(qiáng)弱程度不同。游離主要發(fā)生在強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)、高能量區(qū)；復(fù)合發(fā)生在低電場(chǎng)、低能量區(qū)。
11、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。
12、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。
四、簡(jiǎn)答題：????????????????????????????????????????????????????????1.試分析波阻抗的物理意義極其與電阻的不同。
答：波阻抗Z是電壓波與電流波之間的一個(gè)比例常數(shù)，即Z=u’/I’。和電阻一樣，與電源頻率或波形無(wú)關(guān)，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一個(gè)比例常數(shù)，完全沒(méi)有長(zhǎng)度的古、概念，線路長(zhǎng)度的大小并不影響波阻抗Z的數(shù)值；而一條長(zhǎng)線的電阻是與線路長(zhǎng)度成正比的；（2）波阻抗從電源吸收的功率和能量是以電磁能的形式儲(chǔ)存在導(dǎo)線周圍的媒質(zhì)中，并未消耗掉；而電阻從電源吸收的功率和能量均轉(zhuǎn)化為熱能而散失掉了。

2.在何種情況下應(yīng)使用串聯(lián)電感降低入侵波的陡度？在何種情況下應(yīng)使用并聯(lián)電容？試舉例說(shuō)明。
答：電壓入射波不是無(wú)限長(zhǎng)直角波，而是波長(zhǎng)很短的矩形波，應(yīng)使用串聯(lián)電感，不但能拉平波前和波尾，而且還能在一定程度上降低其峰值。如沖擊截波。在無(wú)限長(zhǎng)直角波的情況下應(yīng)使用并聯(lián)電容，此時(shí)電容充滿電后相當(dāng)于開(kāi)路。如電容式電壓互感器。

3.試述沖擊電暈對(duì)防雷保護(hù)的有利和不利方面。
?答：有利：(1)偶合系數(shù)增大；(2)引起的衰減，導(dǎo)線波阻抗減小；(3)波速減小。

?

4．試分析在沖擊電壓作用下，發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部波過(guò)程和變壓器繞組內(nèi)部波過(guò)程的不同點(diǎn)。
答：發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部波過(guò)程與輸電線行波運(yùn)動(dòng)過(guò)程相同，由一系列行波變壓器繞組內(nèi)部波過(guò)程是一系列振蕩駐波。

5.試述雷電流幅值的定義。
答：雷電流幅值是表示強(qiáng)度的指標(biāo)，也是產(chǎn)生雷電過(guò)電壓的根源，是最重要的雷電參數(shù)。

6.試分析管型避雷器與保護(hù)間歇的異同點(diǎn)。
答：相同點(diǎn)：二者采用的火花間隙亦屬極不均勻電場(chǎng)，其伏秒特性很陡，難以與被保護(hù)絕緣的伏秒特性取得良好的配合。會(huì)產(chǎn)生大幅值截波，對(duì)變壓器類設(shè)備的絕緣很不利。不同點(diǎn)：保護(hù)間隙沒(méi)有專門的滅弧裝置，因而其滅弧能力很有限的。而管型避雷器雖然有較強(qiáng)能力的保護(hù)間隙，但所能滅弧的續(xù)有一定的上下限。

7.某電廠的原油罐，直徑10m，高出地面10m，用獨(dú)立避雷針保護(hù)，針距罐壁至少5m，試設(shè)計(jì)避雷針的高度。
解：hx≥h/2,即有P=1。由rx=(h- hx)P 解得h=15,若hx≤h/2,解的h與假設(shè)不一致。即h=15m

8.試從物理概念上解釋避雷針對(duì)降低導(dǎo)線上感應(yīng)過(guò)電壓的作用。
答：避雷針理解為“導(dǎo)閃針”或“引雷針”。它是通過(guò)使雷擊向自身來(lái)發(fā)揮其保護(hù)作用。由于避雷針一般高于被保護(hù)對(duì)象，它們的切面先導(dǎo)往往開(kāi)始得最早，發(fā)展得最快，從而最先影響下行先導(dǎo)的發(fā)展方向使之擊向避雷針，并順利進(jìn)入地下，從而使處于它們周圍的較低物體受到屏蔽保護(hù)，免遭雷擊。

9.試分析雷擊桿塔的影響耐雷水平的各種因素的作用，工廠中常采用哪些措施來(lái)提高耐雷水平？
答：作用：(1)線路絕緣，提高線路絕緣即提高絕緣子串的50%沖擊閃絡(luò)電壓。(2)桿塔接地電阻Ri,降低桿塔接地電阻Ri，提高線路耐雷水平和減少反擊概率的主要措施。(3)偶合地線，具有一定的分流作用和增大導(dǎo)地線之間的偶合系數(shù)，因而提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率。???????????????????????????????????措施：(1)提高線路絕緣；(2)降低桿塔接地電阻；(3)增大偶合系數(shù)。

10.雷電放電可分為哪幾個(gè)主要階段？
答：(1)先導(dǎo)放電階段；(2)主放電階段；(3)箭狀連續(xù)多次放電。

11.為什么繞擊時(shí)的耐雷水平遠(yuǎn)低于雷擊桿塔的耐雷水平？
答：因?yàn)槔@擊時(shí)雷閃過(guò)避雷線而直接擊中了導(dǎo)線產(chǎn)生的影響較大，而在雷擊桿塔時(shí)，由于桿塔一般不高，其接地電阻較小。

12.雷電的破壞性是由哪幾種效應(yīng)造成的？各種效應(yīng)與雷電的哪些參數(shù)相關(guān)？
答：雷電的破壞性是由電磁效應(yīng)，機(jī)械效應(yīng)，熱效應(yīng)等多種效應(yīng)造成。電磁效應(yīng)與雷電流幅值，雷電流的計(jì)算波形。機(jī)械效應(yīng)與雷電流的計(jì)算波形，雷電流的波前時(shí)間，陡度及波長(zhǎng)。

13.試述電力系統(tǒng)產(chǎn)生短時(shí)過(guò)電壓的原因極其采用的主要限制措施。
原因：電力系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的磁能量發(fā)生交換和振蕩。措施：(1)裝置聯(lián)合閘電阻(2)同電位合閘(3)利用避雷器來(lái)保護(hù)

14.為什么在超高壓電網(wǎng)中很重視工頻電壓升高？引起工頻電壓升高的主要原因有哪些？
答：(1)工頻電壓升高大都在空載或超載條件下發(fā)生，它們有可以同時(shí)出現(xiàn)相互疊加。(2)工頻電壓升高是決定某些過(guò)電壓保護(hù)裝置工作條件的重要依據(jù)。(3)由于工頻電壓升高是不衰減或衰減現(xiàn)象持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備絕緣及其運(yùn)行條件也有很大的影響。??????????????????????????????????????????????措施：(1)采用并聯(lián)電抗器來(lái)補(bǔ)償線路的電容電流以削弱電容效應(yīng)。(2)在330-500kv超高壓電壓中，應(yīng)采用并聯(lián)電抗器或靜止補(bǔ)償裝置。

15.切除空載線路和切除空載變壓器為什么會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓？斷路器中電弧的重燃對(duì)兩種過(guò)電壓有什么影響？
答：切除空載線路和切除空載變壓器是由于電力系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的電磁能量發(fā)生互換和振蕩產(chǎn)生過(guò)電壓，影響：(1)中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)的中性點(diǎn)電位有可能發(fā)生位移。(2)重放次數(shù)對(duì)這種過(guò)電壓的最大值有次側(cè)生的影響。(3)當(dāng)母線同時(shí)接有幾條出線，只切除其中的一條，這種過(guò)電壓較小。(4)斷路器外側(cè)有電磁式電壓電感器將使線路上的剩余電荷有了附加的泄放路徑。

?