高电压技术题库.docx
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高电压技术题库
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第一章气体放电的基本物理过程
一、选择题
1）流注理论未考虑的现象。
A．碰撞游离 B．表面游离 C．光游离 D．电荷畸变电场
2）先导通道的形成是以的出现为特征。
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．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。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离
5）______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶
6）以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？
A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨
7）污秽等级II的污湿特征：
大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为
。
A.≤0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.25
8）以下哪种材料具有憎水性？
A.硅橡胶B.电瓷C.玻璃D金属
二、填空题
9）气体放电的主要形式：
______、______、______、______、______
10）根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在_____值。
11）在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压_____。
12）流注理论认为，碰撞游离和______是形成自持放电的主要因素。
13）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。
14）气体中带电质子的消失有______、复合、附着效应等几种形式
15）对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是____________。
16）沿面放电就是沿着______表面气体中发生的放电。
17）标准参考大气条件为：
温度
，压力
______kPa，绝对湿度
18）越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越__
19）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
20）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
21）简要论述汤逊放电理论。
22）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？
23）影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？
24）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
）
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？
第二章气体介质的电气强度
一、选择题
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。
A．25% B．50% C．75% D．100%
3）在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面______有很大关系
A．粗糙度 B．面积 C．电场分布 D．形状
4）雷电流具有冲击波形的特点：
______。
A．缓慢上升，平缓下降 B．缓慢上升，快速下降
C．迅速上升，平缓下降 D．迅速上升，快速下降
5）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
二、填空题
6）我国国家标准规定的标准操作冲击波形成______
。
7）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。
8）下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：
、、。
9）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
三、计算问答题
10）保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？
为什么？
11）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？
12）一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么？
第三章液体和固体介质的电气特性
一、选择题
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______。
A.H2B.N2C.O2D.CO2E.CH4F.空气
G.水H.酒精I.变压器油J.蓖麻油
2）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______。
A.90B.105C.120D.130E.155F.180
二、填空题
3）影响液体电介质击穿电压的因素有______、______、______、______、______。
4）固体介质的击穿形势有______、______、______。
5）电介质是指______，根据化学结构可以将其分成______、______、______。
6）电介质极化的基本形式有______、______、______、______、______。
7）介质损失角正切的计算公式是_______，
表示______。
8）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？
9）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______。
10）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______。
11）介质热老化的程度主要是由______和_______来决定的。
12）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______。
13）纯净液体介质的击穿理论分为______和_______。
14）影响固体介质击穿电压的主要因素有______、______、______、______、______。
三、计算问答题
15）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？
第四章电气设备绝缘预防性试验
一、选择题
1）下面的选项中，非破坏性试验包括______，破坏性实验包括______。
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
二、填空题
2）根据绝缘特征的诊断规则的不同，可将诊断方法可以分为______、______、______。
3）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______。
4）测量泄漏电流的方法有______和_______。
其中______测量泄漏电流更好，因为______。
5）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______、______、______。
6）在局部放电测量中，
称为______，是指______。
7）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______。
8）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______、______、______、______。
三、计算问答题
9）正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下？
10）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。
第五章绝缘的高压试验
一、选择题
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0.5
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：
A对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±3％范围内
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％
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
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。
4）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______。
A．C1＞＞C2、R1＞＞R2 B．C1＞＞C2、R1＜＜R2
C．C1＜＜C2、R1＞＞R2 D．C1＜＜C2、R1＜＜R2
5）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？
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500Ω
D冲击放电时间很短，不需要保护球面。
6）电容分压器的低压臂的合理结构是______。
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
7）标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是：
A测量冲击全波峰值的总不确定度为±5％范围内
B当截断时间
时，测量冲击截波的总不确定度在±5％范围内
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
D测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15％范围内
8）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
二、填空题
9）交流高电压试验设备主要是指______。
10）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。
11）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______。
12）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
______。
13）串级数为4级试的串级试验变压器的利用率
为______。
14）试验变压器容性试品上的电压的电压升高，分为______和______。
15）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______。
16）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______。
17）用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是______；缺点是______。
18）冲击电压发生器的原理是______。
19）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_________
20）冲击电流的试验设备的功用是______。
21）测量冲击大电流的仪器有______和______。
22）实验室测量冲击高电压的方法有______。
23）影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______。
24）常用的冲击电压分压器有______。
25）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______。
三、计算问答题
26）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。
27）压充电标准电容器有什么功用？
28）
高压直流分压器的选择原则是什么？
29）35kV电力变压器，在大气条件为，℃时做工频耐压试验，应选用球隙的球极直径为多大？
球隙距离为多少？
30）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。
31）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？
32）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？
33）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。
34）冲击电流波形有哪两类？
35）对两类冲击波，中国和IEC标准怎么规定的？
36）简述冲击电流发生器的基本原理。
37）名词解释：
50％放电电压
38）简述对冲击电压测量系统响应特性的要求。
39）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？
40）简述高电压试验时的抗干扰措施。
41）利用试验变压器产生操作冲击电压波以及电力变压器进行感应操作冲击电压波试验时，为什么波长时间TZ与铁心中的起始磁通量
和铁心的饱和磁通量
相关？
42）串级倍压直流高压装置的串级数受到什么因素的制约？
第六章输电线路和绕组中的波过程
一、选择题
1）波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是______。
A．电流为0，电压增大一倍
B．电压为0，电流增大一倍
C．电流不变，电压增大一倍
D．电压不变，电流增大一倍
2）下列表述中，对波阻抗描述不正确的是______。
A．波阻抗是前行波电压与前行波电流之比
B．对于电源来说波阻抗与电阻是等效的
C．线路越长，波阻抗越大
D．波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关
3）减少绝缘介质的介电常数可以______电缆中电磁波的传播速度。
A．降低B．提高C．不改变D．不一定
二、填空题
4）电磁波沿架空线路的传播速度为______。
5）传输线路的波阻抗与______和______有关，与线路长度无关。
6）在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会______。
7）波传输时，发生衰减的主要原因是______、______、______。
8）Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点，行波在A点将发生折射与反射，反射系数的β取值范围为______。
三、计算问答题
9）简述波传播过程的反射和折射。
10）波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同？
11）彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。
第七章雷电放电及防雷保护装置
第八章电力系统防雷保护
一、选择题
1）根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是______。
A．12kAB．16kAC．80kAD.120kA
2）避雷器到变压器的最大允许距离______。
A．随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大
B．随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大
C．随来波陡度增大而增大
D．随来波幅值增大而增大
3）对于500kV线路，一半悬挂的瓷绝缘子片数为______。
A．24B．26C．28D.30
4）接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地。
保护接地的电阻值对高压设备约为______
A．0.5～5
B．1～10
C．10～100
D小于1
5）在放电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用哪几种方式？
A．避雷针
B．避雷线
C．并联电容器
D．接地装置
二、填空题
6）落雷密度是指______。
7）雷电波的波头范围一般在______到______范围内，在我国防雷设计中，通常建议采用______长度的雷电流波头长度。
8）埋入地中的金属接地体称为接地装置，其作用是______。
9）中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数Td范围为______。
10）对于500kV的高压输电线路，避雷线的保护角
一般不大于______。
11）输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用______和______两个指标来衡量。
12）GIS的绝缘水平主要取决于______。
13）降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止______的有效措施。
14）避雷针加设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于______m。
15）我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器______kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。
三、计算问答题
16）防雷的基本措施有哪些？
请简要说明。
17）电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?
18）感应过电压是怎么产生的？
请介绍简单的计算公式。
19）简述避雷针的保护原理和单根保护范围的计算。
第九章内部过电压
第十章电力系统绝缘配合
一、选择题
1）空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为______。
A．1.5
B．2
C．3
D.4
2）在110kV～220kV系统中，为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为______。
A．4.0倍B．3.5倍C．3.0倍D2.75倍
3）空载线路合闸过电压的影响因素有______。
A．合闸相位B．线路损耗
C．线路上残压的变化D．单相自动重合闸
4）以下属于操作过电压的是______。
A．工频电压升高B．电弧接地过电压
C．变电所侵入波过电压D．铁磁谐振过电压
二、填空题
5）在中性点非直接接地系统中，主要的操作过电压是______。
6）对于220kV及以下系统，通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的______倍的操作过电压。
7）三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期，而这将加大过电压幅值，因而在超高压系统中多采用______。
8）要想避免切空线过电压，最根本的措施就是要______。
9）目前切空变过电压的主要限制措施是采用______。
10）工频耐受电压的确定，通常是通过比较______和______的等值工频耐受电压来完成的。
11）在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平主要由______来决定。
12）设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH和1000pF，则当切除该空载变压器时，设在电压为l00kV、电流为10A时切断，则变压器上可能承受的最高电压为______。
三、计算问答题
13）简述电力系统中操作过电压的种类及其产生过程。
14）试说明电力系统中限制操作过电压的措施。
15）为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压？
16）简述绝缘配合的原则和基本方法。
答案
第一章气体放电的基本物理过程
一、选择题
1、B
2、C
3、A
4、C
5、B
6、D
7、C
8、A
二、填空题
9、答案：
辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电
10、极小（最低）
11、提高
12、光电离
13、棒－棒
14、扩散
15、改善（电极附近）电场分布
16、固体介质
17、101.3
18、低
19、
20、增加
三、计算问答题
21、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。
22、
（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。
23、
（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
24、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/（500×4×0.95×1.1）=0.62，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
25、查《高电压工程》附录A中的表A-2，亦即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
第二章气体介质的电气强度
一、选择题
1、D
2、B
3、A
4、C
5、A
二、填空题
6、250/2500
7、空间电荷
8、先导、主放电、余光
9、增大
三、计算问答题
10、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
11、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
=26.7kV/cm，小于同心球内电极的电晕起始场强
=27.1kV/cm。
球电极的起始电晕电压
=1012kV＞1000kV。
因此，在
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