高电压题库整理Word文件下载.docx

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18）流注理论认为，碰撞游离和________是形成自持放电的主要因素。

19）工程实际中，常用棒－板或____电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。

20）气体中带电质子的消失有________、复合、附着效应等几种形式

21）对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是________________________________________。

22）沿面放电就是沿着____________________表面气体中发生的放电。

23）标准参考大气条件为：

温度

，压力

kPa，绝对湿度

24）越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______________________________________________________

25）等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________________含量的一种方法

26）常规的防污闪措施有：

____________爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料

三、计算问答题

27）简要论述汤逊放电理论。

答：

当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰撞游离形成电子崩，则到达阳极并进入阳极的电子数为eas个（α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；

s为间隙距离）。

因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为（eas-1）个。

这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r个（r为正离子的表面游离系数）有效电子，则（eas-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（eas-1）=1。

28）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

1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。

随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。

当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。

于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。

这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。

（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。

当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。

一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。

电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。

结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。

负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。

棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。

29）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

（2）电介质材料的影响（3）气体条件的影响（4）雨水的影响

30）某距离4m的棒-极间隙。

在夏季某日干球温度

，湿球温度

，气压

的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压

为多少kV（空气相对密度

）

查《高电压工程》52页图2-24曲线4可知，距离为4m的棒-极间隙，其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压

=1300kV

查《高电压工程》65页图3-2可得空气绝对湿度

从而

再由图3-1求得参数

求得参数

=1300/（500×

4×

×

）=，于是由图3-3得指数

空气密度校正因数

湿度校正因数

所以在这种大气条件下，距离为4m的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为

31）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《高电压工程》附录A中的表A-2，亦即的规定可知，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

第二章气体介质的电气强度

1）SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是______。

A．无色无味性　　B．不燃性　　C．无腐蚀性　　D．电负性

2）冲击系数是______放电电压与静态放电电压之比。

3）A．25%　　B．50%　　C．75%　　　D．100%

4）在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面______有很大关系

5）A．粗糙度　B．面积　　C．电场分布　　D．形状

6）雷电流具有冲击波形的特点：

______。

7）A．缓慢上升，平缓下降　B．缓慢上升，快速下降　　　　

8）C．迅速上升，平缓下降　　D．迅速上升，快速下降

9）在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压______。

A.．小B．大C．相等D．不确定

10）我国国家标准规定的标准操作冲击波形成______

11）极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对______的阻挡作用，造成电场分布的改变。

12）下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：

________、________、________。

13）调整电场的方法：

______________________电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形

14）保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合为什么

保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。

这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备

15）某1000kV工频试验变压器，套管顶部为球形电极，球心距离四周墙壁均约5m，问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下，当变压器升压到1000kV额定电压时，球电极不发生电晕放电

此球形电极与四周墙壁大致等距离，可按照上述的同心球电极结构来考虑。

变压器的球电极为同心球的内电极，四周墙壁为同心球的外电极。

按题意须保证点要求升压到1000kV（有效值）时，球电极表面最大场强

小于球电极的电晕起始场强

，即保证

将U=1414V峰值，R=500cm，

代入此不等式，算得r=60cm时球电极表面最大场强

=cm，小于同心球内电极的电晕起始场强

=kV/cm。

球电极的起始电晕电压

=1012kV＞1000kV。

因此，在这种距离四周墙壁仅5m的空间尺寸下，球电极的直径应达120cm才能保证当变压器升压到1000kV额定电压时球电极不发生电晕放电。

16）一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么

（1）由于含有卤族元素，这些气体具有很强的电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。

（2）这些气体的分子量都比较大，分子直径较大，使得电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，从而减少了碰撞电离的能力。

（3）电子在和这些气体的分子相遇时，还易引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱碰撞电离的能力。

第三章液体和固体介质的电气特性

1）电介质按极性强弱分类，在下面的介质中，弱极性电介质有______，中性电介质有______，强极性电介质有______。

2）F.空气

G.水H.酒精I.变压器油J.蓖麻油

3）按照国家标准GB11021-1989“电气绝缘的耐热性评定和分级”将各种电工绝缘材料耐热程度划分等级，以确定各级绝缘材料的最高持续工作温度。

其中A级绝缘材料的最高持续温度是______，F级绝缘材料的最高持续温度是______。

4）C.120E.155

5）影响液体电介质击穿电压的因素有________、__________、__________、____________、______________。

6）固体介质的击穿形势有____________、____________、________________。

7）电介质是指______，根据化学结构可以将其分成________________、________________、________________。

8）电介质极化的基本形式有_______________、______________、______________、______________、______________。

9）介质损失角正切的计算公式是_______，

表示______。

10）一般来说，标准电容器采用__________绝缘，电力电容器采用__________绝缘，为什么

11）两个标准油杯，一个是含杂质较多的油；

另一个是含杂质较少的油，试问：

（1）当施加工频电压时，两杯油击穿电压____________。

（2）当施加雷电冲击电压时，两杯油击穿电压______________，是因为____________________________________。

12）纤维等杂质对极不均匀电场下变压器的击穿电压影响较小，这是因为________________________________。

13）介质热老化的程度主要是由______和_______来决定的。

14）转向极化程度与电源频率和温度有关，随着频率的增加，极化率______________，随着温度的增加，极化程度________________。

15）纯净液体介质的击穿理论分为________________和_________________。

16）影响固体介质击穿电压的主要因素有____________、______________、______________、______________、______________。

测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压

因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失，而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失。

所以在直流电压下，更容易测量出泄漏电流。

第四章电气设备绝缘预防性试验

1）下面的选项中，非破坏性试验包括______，破坏性实验包括______。

2）A.绝缘电阻试验B.交流耐压试验C.直流耐压试验D.局部放电试验E.绝缘油的气相色谱分析F.操作冲击耐压试验G.介质损耗角正切试验H.雷电冲击耐压试验

3）根据绝缘特征的诊断规则的不同，可将诊断方法可以分为______________、______________、______________。

4）当绝缘良好时，稳定的绝缘值__________，吸收过程相对_______；

绝缘不良或受潮时，稳定的绝缘电阻值______，吸收过程相对______。

5）测量泄漏电流的方法有__________和___________。

其中______________测量泄漏电流更好，因为__________________________。

6）目前实用的局部放电测量的方法，使用得最多的测量方法是______________、______________、______________。

7）在局部放电测量中，

称为______________，是指______________。

8）用阻抗法进行局部放电测量，阻抗Z的位置很重要，根据Z位置不同，可以分为______________和______________。

如果试样电容很大的话，这里应该使用______________________________，因为__________________________________。

9）在对电力设备绝缘进行高电压耐压试验时，所采用的电压波形有__________、__________、__________、__________。

10）

正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下

正接法一般应用于实验室内的测试材料及小设备，实现样品的对地绝缘。

实际上，绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，换句话说，就是试品的一极是固定接地的，这时就要用反接法。

11）如图所示，介质的三电容模型，试推导说明视在放电电荷量q与介质中真实放电电荷qr之间的关系,要求写出推导过程。

12）（过程略）

第五章绝缘的高压试验

1）用铜球间隙测量高电压，需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度

A铜球距离与铜球直径之比不大于

B结构和使用条件必须符合IEC的规定

C需进行气压和温度的校正

D应去除灰尘和纤维的影响

2）交流峰值电压表的类型有：

A电容电流整流测量电压峰值B整流的充电电压测量电压峰值C有源数字式峰值电压表D无源数字式峰值电压表

3）关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是：

4）A对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±

3％范围内

5）B对直流电压的测量，一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±

4％

6）C测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±

8％的纹波幅值

7）D测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±

2％的直流电压平均值。

8）构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2，为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使______。

9）A．C1＞＞C2、R1＞＞R2　　　　B．C1＞＞C2、R1＜＜R2C．C1＜＜C2、R1＞＞R2　　　　D．C1＜＜C2、R1＜＜R2

10）用球隙测量交直流电压时，关于串接保护电阻的说法，下面哪些是对的？

11）A球隙必须串有很大阻值的保护电阻B串接电阻越大越好

C一般规定串联的电阻不超过500ΩD冲击放电时间很短，不需要保护球面。

12）电容分压器的低压臂的合理结构是______。

13）A低压臂电容的内电感必须很小B应该用同轴插头，插入低压臂的屏蔽箱

C电缆输入端应尽可能靠近电容C2的两极。

Dabc环路线应该比较长

14）标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是：

15）A测量冲击全波峰值的总不确定度为±

5％范围内

16）B当截断时间

时，测量冲击截波的总不确定度在±

17）C当截断时间

时，测量冲击电压截波的总不确定度在±

4％范围内

18）D测量冲击波形时间参数的总不确定度在±

15％范围内

19）光电测量系统有哪几种调制方式：

A幅度－光强度调制（AM－IM）B调频－光强度调制（FM－IM）C数字脉冲调制D利用光电效应

20）交流高电压试验设备主要是指______________________________________________________。

21）试验变压器的体积和重量都随其额定电压值的增加而急剧增加，试验变压器的额定容量Pn应按______来选择。

22）在电压很高时，常采用几个变压器串联的方法，几台试验变压器串联的意思是______________________________________。

23）如果串级数为n，串级变压器整套设备的装置总容量W装为______，随着串级数的增加，装置的利用率明显下降，一般串级数n

24）串级数为4级试的串级试验变压器的利用率

为______。

25）试验变压器容性试品上的电压的电压升高，分为______和______。

26）利用高压实验变压器产生操作冲击波，而不用冲击电压发生器来产生冲击波，是因为______________________________________。

27）电力系统外绝缘的冲击高压试验通常可以采样15次冲击法，即是______________________________________________。

28）用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是__________________________________________；

缺点是__________________________。

29）冲击电压发生器的原理是______________________________________________。

30）在冲击电压发生器的等效电路中，若考虑回路电感效应，为获得非振荡冲击波的条件是_____________________

31）冲击电流的试验设备的功用是______________________________________。

32）测量冲击大电流的仪器有__________________和__________________。

33）实验室测量冲击高电压的方法有__________________________________________________。

34）影响球隙测量电压的可靠性的因素有__________________和__________________。

35）常用的冲击电压分压器有______________________________________________________________。

36）为了补偿分压器的对地电容，在分压器的高压端安装一个圆伞形______。

37）一台测工频高电压的电阻分压器，额定电压为100kV（有效值），阻值为4MΩ，对地杂散电容为1000pF，求由杂散电容引起的峰值和相位测量误差，以及在额定测量电压下热耗的功率值。

解：

幅值误差

相角误差

热耗的功率值

38）压充电标准电容器有什么功用

由于气体介质基本上无损耗，接近于理想介质，所以由它构成的电容器的电容量不受作用电压的影响，准确而稳定。

这种电容器有良好的屏蔽，有无晕的电极，电容值不受周围环境的影响。

39）高压直流分压器的选择原则是什么

国际电工委员会规定

不低于。

一般

选择在～2mA之间。

40）35kV电力变压器，在大气条件为，℃时做工频耐压试验，应用球隙的球极直径为多大球隙距离为多少

根据《规程》，35kV电力变压器的试验电压为

因为电力变压器的绝缘性能基本上不受周围大气条件的影响，所以保护球隙的实际放电电压应为

若取

也就是说，球隙的实际放电电压等于（最大值）。

因为球隙的放电电压与球极直径和球隙距离之间关系是在标准大气状态下得到的，所以应当把实际放电电压换算到标准大气状态下的放电电压U0

即

查球隙的工频放电电压表，若选取球极直径为10cm，则球隙距离为4cm时，在标准大气状态下的放电电压为105kV（最大值）。

而在试验大气状态下的放电电压为

41）

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，试求进行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功率。

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。

42）高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种

利用气体放电测量交流高电压，例如静电电压表；

利用静电力测量交流高电压，例如静电电压表；

利用整流电容电流测量交流高电压，例如峰值电压表；

利用整流充电电压测量交流高电压，例如峰值电压表。

43）在说明多极冲击电压发生器动作原理时，为什么必须强调装置对地杂散电容所起的作用

因为对地杂散电容引起容易高频振荡，产生冲击过电压。

44）某冲击电压发生器的等效电路如图8-13所示。

已知C1为20nF，C2为2nF，阻尼电阻Rd为100Ω,若要获得标准雷电冲击波形，设暂不计L的影响，请用近似公式计算Rf,Rt。

解：

解得Rf＝103ΩRt=Ω

45）冲击电流波形有哪两类

第一类：

电流从零值以较短的时间上升到峰值，然后以近似指数规律或强阻尼正弦波形下降到零。

第二类冲击电流波形近似为方波。

46）对两类冲击波，中国和IEC标准怎么规定的

第一类波形，中国和IEC标准规定了4种该类冲击波，即1μs/20μs，4μs/10μs,8μs/20μs和30μs/80μs冲击电流波。

第二类规定的冲击电流波形峰值持续时间规定为500μs，1000μs，2000μs，或者2000μs与3200μs之间。

47）简述冲击电流发生器的基本原理。

由一组高压大电容量的电容器，先通过直流高压并联充电，充电时间为几十秒到几分；

然后通过触发球隙的击穿，并联地对试品放电，从而在试品上流过冲击大电流。

48）名词解释：

50％放电电压

球隙的冲击放电电压是有分散性的，球隙的50％放电电压是指在此电压作用下，相应的球间隙距离的放电概率为50％

49）简述对冲击电压测量系统响应特性的要求。

标准规定：

对于认可的冲击电压测量系统，在测量波前时间为Tf的雷电标准冲击电压时，它的过冲β和部分阶跃响应时间Tα与Tf的比值，应处在图9-13中的剖面线所划的范围以内。

测量波前截断波时，除了要满足这一要求外，还规定了实验阶跃响应时间TN和部分响应时间Tα应满足另一附加要求。

当考虑测量雷电冲击电压时，要求它的部分响应时间

，而且实验响应时间

当考虑测量雷电冲击电压波前截波时，要求

，而

50）测量高电压的弱电仪器常受一些电磁干扰，干扰来源主要有哪些

测量用的射频同轴电缆外皮中通过的瞬态电流引起的干扰，间隙放电时产生的空间电磁辐射，仪器电源线引入的干扰

51）简述高电压试验时的抗干扰措施。

改善接地回线；

实验室采用全屏蔽；

专为应用于高压测试中的通用数字示波器及其附属设备建一蔽室或屏蔽盒；

分压器应置于紧靠集中接地极的地点，并以最短的连线相接；

由分压器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线；

测量电缆采取两端匹配的接线方式；

测量电缆长度应尽可能短；

采用双屏蔽同轴电缆，或在单屏蔽同轴电缆外再套