高电压真题.docx

1、高电压真题A 卷一、单项选择题（本大题共 10 小题， 每小题 1 分， 共 10 分。在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的， 请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）1. 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 2. 某气体间隙的击穿电压与 PS 的关系曲线如图 1 所示。 当时，达最小值。 当时， 击穿电压为， 若其他条件不变， 仅将间隙距离增大到倍， 则其击穿电压与相比， 将（ ）。 A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 不确定 3. 下列因素中， 明显影响离子式极化的是（ ）。 A. 频率 B. 气压 C. 湿度

2、 D. 温度 4. 下列仪器中， 不能用来测量直流高压的是（ ）。 A. 高阻微安表 B. 电容分压器 C. 电阻分压器 D. 静电电压表 5. 两个不同波阻抗 Z1 和Z2 的长线相连于 A 点， 当直角电流波从 Z2 上入射， 传递至 A 点时发生折射与反射， 则电流的反射系数 为（ ）。 A. B. C. D. 6. 我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（ ）。 A.1.2 s B.1.5 s C.2.6 s D.10 s7. 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 时， 线路上感应雷过电压最大值 Ug 约为（ ）。 A.2

3、5kV B.50 kV C.100kV D.200kV8. 以下不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 9. 根据设备的绝缘水平和造价， 以下几个电压等级中，允许操作过电压倍数最高的是（ ）。A.500kV B.220kV C.110kV D.35kV 及以下 10. 以下几种方法中， 在抑制空载线路分闸过电压时相对最为有效的是（ ）。 A. 采用多油断路器 B. 采用中性点绝缘系统 C. 采用六氟化硫断路器 D. 中性点经消弧线圈接地 二、填空题（本大题共 14 小题， 每空 1 分， 共 15 分） 11. 按

4、照外界能量来源的不同， 游离可分为碰撞流离、_ 、 热游离和表面游离等不同形式。 12. 在极不均匀电场中， 空气湿度增加， 空气间隙击穿电压_ 。 13. 对支持绝缘子， 加均压环能提高闪络电压的原因是_ 。 14. 当绝缘油干净时， 改善电场均匀程度能使持续电压作用下的击穿电压_ 。 15. 在用平衡电桥法测量试品的 tan 时， 若试品一极接地， 则只能采用_ 接法，调节元件将处在_ 电位。 16. 在工频耐压试验时， 若试品的电容为 C （ F ）， 试验电压为 U （ kV ）， 则工频试验变压的容量 S （ kVA ） 应不小于_ 。 17. 已知单位长度导线的电容和电感分别为 C

5、0 与 L0， 则波在导线上的传播速度 v =_。18. 接地装置的冲击系数 ch =_ 。19. 排气式避雷器的伏秒特性较_ 。20. 发电厂大型电网的接地电阻值除了与当地土质情况有关外， 主要取决于_。21. 电源容量越大， 空载长线的电容效应越_ 。22. 中性点不接地系统中产生电弧接地过电压的原因是_ 导致电感-电容回路的电磁振荡过程。23. 设变压器的激磁电感和对地杂散电容分别为 100mH 和 1000pF， 又设在电压为100kV、电流为 10A 时切断， 则当切除该空载变压器时， 变压器上可能承受的最高电压为_。24. 导致非线性谐振的原因是铁芯电感的=_ 性。三、名词解释题（

6、本大题共 4 小题， 每小题 3 分， 共 12 分）25. 沿面放电26. 吸收比27. 耦合地线28. 工频过电压四、简答题（本大题共 7 小题， 每小题 5 分， 共 35 分）29. 简要论述汤逊放电理论。30. 简要说明电子式极化和偶极子极化的特点， 并说明各存在于何种介质之中。31. 介质损耗的基本类型有哪些？分别在什么条件下产生？32. 行波在长线上的行进速度 v 及长线波阻抗 Z 是否与线路的几何尺寸有关， 为什么？33. 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么？34. 说明断路器并联电阻在限制空载线路分闸过电压中的作用。35. 空载线路合闸有几种情况？什么情况下可能引起的

7、合闸过电压最高？五、计算题（本大题共 2 小题， 每小题 5 分， 共 10 分）36. 如图 2 所示， 一直流电源（电压为 U0， 内阻为零）经一集中参数电阻R合闸于 AB 长线上。 AB为，波阻抗为 Z ，波在其上传播速度为 v 。 B 点开路， C 为 AB 上一点， 且。以 K 合闸时刻为 t =0 ， 试绘出 R = Z 时，的波形。 37. 用避雷器保护变压器时（避雷器与变压器之间的距离可以忽略不计）， 已知线路侵入波 U0 =1200kV ， 线路波阻抗 Z =400 。 当避雷器动作后流经避雷器的电流 Im =5kA 时，计算变压器上的最高电压。 六、综合应用题（本大题共 2

8、 小题， 共 18 分） 38. 一台工频试验变压器的额定电压、 额定电流及短路分压分别为、和UK =0.25 。 某试品当两端施加电压为时， 流过试品的电流为。试问能否用这台变压器对该试品进行工频耐压试验？为什么？ （ 10 分） 39. 如 图 3 所示， 配电构 架 高 21m ， 宽 10m 。 要在构架旁装设独立避雷针一座， 避雷针距构架的距离至少为 5m ， 其接地电阻 R =5 。试计算避雷针最低高度（取整数）。 已知避雷针保护半径的高度影响系数 P 为： 当 h 30m 时， P =1 ； 当 30m h 120m 时， 其中 h 为避雷针高度（ m ）。（ 8 分） 答案：A

9、 卷一、1.A 2.B 3.D 4.B 5.B 6.C 7.C 8.D 9.D 10.C二、11. 光游离 12. 升高 13. 降低了电场的切线分量 14. 增大 15. 反 高 16. 17. 18. R 19. 陡20. 接地网的面积 21. 显著 22. 断续电弧23. 141.4kV 24. 饱和三、25. 沿面放电： 沿着固体介质表面发展的气体放电现象。26. 吸收比： 测量绝缘电阻时，t=15s 和 t=60s 两个瞬间所对应的绝缘电阻之比值， 即 27. 耦合地线： 在线路导线下方装设的架空地线， 它可增加避雷线和导线之间的耦合作用， 降低线路雷击跳闸率。28. 工频过电压：

10、在正常或故障时， 电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压、 频率为工频（50Hz） 的过电压。四、29. 汤逊放电理论： 在外界游离因素作用下， 阴极产生光电子发射， 使间隙中产生自由电子， 这些起始自由电子在电场作用下， 从阴极运动到阳极的过程中不断地加速， 和气体分子发生碰撞游离， 形成电子崩， 间隙电流急剧增加， 当满足条件时， 放电达到了自持状态。30.简要说明电子式极化和偶极子极化的特点， 并说明各存在于何种介质之中。电子式极化的特点是： 完成极化所需的时间极短， 其值不受外电场频率的影响； 它是一种弹性位移， 一旦外电场消失即恢复中性， 不产生能量损耗。 它存在于一切介质之中。偶

11、极子极化的特点是： 极化所需时间长， 其值与外电场频率有关； 它是一种有损极化；其与温度有关； 它存在于极性电介质中。31. 介质损耗的基本类型有哪些？分别在什么条件下产生？ 介质损耗的基本类型有电导损耗和极化损耗两种。 电导损耗在直流电压（大小不超过引起局部放电的数值） 作用下产生； 极化损耗由极性介质或多层组合绝缘介质在交变电场作用下产生。32.行波在长线上的行进速度 v 及长线波阻抗 Z 是否与线路的几何尺寸有关， 为什么？ 波速 v 和波阻抗 Z 与线路的几何尺寸无关， 仅与线路周围媒质的性质有关。 这是 因为波速是指一种状态的传播速度， 波阻抗只是一个比例常数。33. 电容器在直配电

12、机防雷保护中的主要作用是什么？ 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是： 限制进波陡度和降低感应雷击过电压。34. 说明断路器并联电阻在限制空载线路分闸过电压中的作用。 并联电阻 R 的作用： 打开主触头后， 线路仍通过 R 与电源相连， 主触头上的恢复电压等于 R 上的压降， 只要 R 不大， 主触头上的电压就不大， 不会发生重燃； 经过一段时间后再打开辅助触头， 由于 R 上有压降， 辅助触头上的电压不高， 所以不会电弧重燃； R 能起阻尼振荡的作用。35. 空载线路合闸有几种情况？什么情况下可能引起的合闸过电压最高？ 空载线路合闸有计划性的正常合闸和故障跳闸后的自动重合闸两种情况。在三相

13、重合闸， 合闸瞬间电源电压恰好与线路残余电压极性相反且为峰值时， 引起的合闸过电压最高。五、被试品的容抗为,所以,试验时将发生串联谐振。试验时用较低的输入电压可以得到较高的试验电压。解：1）设避雷针高度则： （3分）2）设避雷针高度为则： （4分）所以，避雷针的最低高度为38m。 （1分）B 卷一、单项选择题（本大题共 10 小题， 每小题 1 分， 共 10 分。在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的， 请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）1. 在棒-板间隙上加一电压， 棒为正极时的间隙击穿电压比棒为负极时的间隙击穿电压（ ）。A. 高 B. 低 C. 不变 D. 不确定2

14、. 在大气条件下， 空气间隙击穿电压随空气相对密度的增大而（ ）。A. 升高 B. 不变 C. 降低 D. 不确定3. 当多种电介质串联时， 各电介质中的电场强度与它们的介电常数（ ）。A. 无关 B. 成正比 C. 成反比 D. 不确定4. 用球隙可以测量工频电压的（ ）。A. 有效值 B. 任意值 C. 幅值 D. 无法测量5. 下列固体介质绝缘材料的耐热等级中， 允许工作温度最高的是（ ）。A.A 级 B.B 级 C.F 级 D.H 级6. 当波阻抗为 Z1 的线路末端开路， 入射电压波从线路入侵到首端时， 其折射系数 和反射系数 分别为（ ）。A. =0， = -1 B. =1， =0

15、 C. =1， = -1 D. =2， =17. 中性点不接地的星形接线变压器， 当三相同时进幅值为 U0 的波时， 中性点的最大电位可达（ ）。A. B. C. D. 8. 限制空载线路合闸过电压的措施有（ ）。A. 提高断路器的灭弧性能 B. 采用带并联电阻的断路器C. 装消弧线圈 D. 保证三相同期动作9.220kV 及以下系统中， 决定电气设备绝缘水平的主要因素是（ ）。A. 最大长期工作电压 B. 内部过电压C. 大气过电压 D. 不确定10. 在变压器的高压绕组进波的情况下， 可能会危胁到变压器低压绕组绝缘的分量是（ ）。A. 静电分量 B. 电磁分量 C. 有效分量 D. 直流分

16、量二、填空题（每小题 1 分， 共 15 分）11. 气体中带电质点消失的方式有扩散、_ 及附着效应等。12. 冲击电压波形由_ 及半波峰时间 T2 决定。13. 兆欧表有三个端子， 分别是接地端子 E、试验端子 L 及_ 。14. 电介质的电导随温度的升高而_ 。15. BIL 是指电气设备绝缘耐受_ 的能力。16. 铁磁谐振过电压有可能产生于含有_ 的电路中。17. 在确定 220kV 及以下电网的绝缘水平时， 最重要的操作过电压是_ 过电压。18. 线路的长度越长， 线路末端的工频电压比首端升高得越_ 。19. 在所有避雷器中， 性能最优越的是_ 避雷器。20. 已知变压器绕组的全部对地

17、电容 C 及全部匝间电容 K， 则变压器的入口电容为_21. 冲击电晕使导线的耦合系数_ 。22. 波阻抗为 Z 的线路末端接负载电阻 R， 当_时， 入射波不发生折、反射现象。23. 对于_ 变电所， 可以将避雷针装设在配电装置的构架上。24. 当雷电直击于导线时， 若绝缘子串的 50% 闪络电压为 U50%， 则导线的耐雷水平为 I2=_ 。25. 已知导线架于平原地区， 当遭受雷击时， 雷电流幅值大于 100kA 的 概 率 为_。三、名词解释（每小题 3 分， 共 12 分）26. 累积效应27. 电晕放电28. 雷击跳闸率29. 绝缘配合四、简答题（每小题 5 分， 共 35 分）3

18、0. 什么是伏秒特性曲线？如何求取伏秒特性曲线？31. 提高气体间隙绝缘强度的方法有哪些？32. 为什么 tan 的测试很难发现非穿透性的局部绝缘损坏或个别的绝缘弱点？33. 进线段保护的作用是什么？34. 切除空载变压器时为什么能产生过电压？35. 断线过电压属于什么过电压形式？断线泛指哪些情况？36. 什么是电气设备的绝缘水平？如何确定？五、计算题（每小题 5 分， 共 10 分）37. 将某 110kV 的电气设备安装到海拔为 3000m 的地方运行， 若该设备绝缘的工频耐压水平为 260kV（有效值）， 那么位于平原地区的工厂在试验时应取多高的电压？38. 某 220kV 变压器的一分

19、钟工频耐受电压为 395kV， 高压绕组对地的最大电容量为6500pF， 问需选择多大参数的工频试验变压器？六、综合应用题（每小题 9 分， 共 18 分）39. 某线路分别由波阻抗为 Z1、Z2、Z3 的导线连接而成，Z1 = Z3 =500，Z2 =50。 现有一无限长直角波 U0 =1000kV 从 Z1 经过节点 A 传入 Z2， 再经节点 B 传向 Z3， 节点 A、B 之间距离（即中间导线长） 为 600m， 波速为 v=300m/s， 若以波到达 A 点开始计时， 求 t=3s时 A、B 点的电压 UA、UB。40. 某变电站中安装的是 FZ-110J 型避雷器，110kV 母线

20、有可能以单条线方式运行，110kV 线路的 U50% =700kV， 导线对地平均高度为 hc =10m， 进线段长度为 1km， 试求避雷器安装点到变压器的最大允许电气距离 lmax。 （已知变压器的冲击耐压水平为 480kV， 避雷器的冲击放电电压为 310kV， 波速为 300m/s。）答案B 卷一、1.B 2.A 3.C 4.C 5.D 6.D 7.A 8.B 9.C 10.A二、11. 复合 12. 波前时间 13. 屏蔽端子 G 14. 增大 15. 大气过气压 16. 铁芯电感 17. 空载线路分闸 18. 厉害 19. 金属氧化物 20. 21. 增大 22. Z = R 23

21、.110kV 及以上 24. 25. 7.3%三、26. 累积效应：固体介质在冲击电压作用下， 有时会形成局部损伤或局部击穿， 在多次冲击电压作用下， 它们会扩大而导致击穿， 所以冲击击穿电压随加压次数的增多而下降， 这称为固体介质的累积效应。27. 电晕放电：在不均匀电场中， 随着间隙上所加电压的升高， 在曲率半径小的电极附近空间的局部场强将先达到足以引起空气游离的数值， 故该电极附近的空间将产生自持放电， 这称为电晕放电。28. 雷击跳闸率：每 100km 线路每年由雷击引起的跳闸次数， 称为雷击跳闸率。29. 绝缘配合： 根据设备在电力系统中有可能承受的各种电压， 并考虑过电压的限制措施

22、和设备的绝缘性能后来确定设备的绝缘水平， 以便将作用于电气设备上的各种电压所引起的绝缘损坏降低到经济上和运行上能接受的水平。四、 30. 什么是伏秒特性曲线？如何求取伏秒特性曲线？ 在同一波形、不同幅值的冲击电压作用下， 间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线， 称为伏秒特性曲线。伏秒特性曲线的求取方法如下： 对某一间隙加冲击电压， 保持其标准的冲击电压波形不变， 逐渐升高电压幅值， 测得间隙放电电压和放电时间， 绘制曲线。31. 提高气体间隙绝缘强度的方法有哪些？. 提高气体间隙绝缘强度的方法：（1） 改善电场分布， 使其尽量均匀： 改善电极形状， 利用空间电荷对电场的畸变作用， 在极不

23、均匀电场中采用屏障；（2） 削弱气体间隙中的游离过程： 采用高气压、高真空及 SF6 等强电负性气体。32. 为什么 tan 的测试很难发现非穿透性的局部绝缘损坏或个别的绝缘弱点？ 因为 tan 是反映绝缘功率损耗大小的特性参数， 与绝缘的体积大小无关， 又因为非穿透性的局部绝缘损坏或个别的绝缘弱点所占的体积小， 其介质损耗在被试绝缘全部介质中所占的比重小， 流过介质的电流中的电容分量基本不变， 所以总体的 tan 值增加很少。因此 ， 通过 tan 的测试很难发现这些集中性缺陷。33. 进线段保护的作用是什么？ 进线段保护的主要作用是： 减少进线段内遭受侵入波的概率； 限制雷电侵入波的陡度；

24、 降低雷电侵入波的幅值。34. 切除空载变压器时为什么能产生过电压？ 因为空载变压器在被切除前流过的空载电流几乎等于流过励磁电感的电流， 很小而且呈感性， 又因为切除空载变压器时， 断路器的灭弧能力使空载电流在未到零之前就熄弧， 电感电流突然被“截断”， 所以产生过电压。35. 断线过电压属于什么过电压形式？断线泛指哪些情况？ （1） 断线过电压属于铁磁谐振过电压。（2） 断线泛指： 导线因故障而折断； 断路器非全相操作； 熔断器不同期熔断（一相或二相熔断）。36. 什么是电气设备的绝缘水平？如何确定？ （1） 电气设备的绝缘水平是指该设备可以承受的试验电压标准。 （2）220kV 及以下的电

25、气设备的绝缘水平主要由大气过电压决定；220kV 以上的电气设备的绝缘水平主要由操作过电压决定。C 卷一、单项选择题（本大题共 10 小题， 每小题 1 分， 共 10 分。 在每小题列出的四个选项中， 只有一个选项是符合题目要求的， 请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）1. 下列空气间隙中， 直流击穿电压最低的是（ ）。A. 负棒-正板 B. 棒-棒 C. 正棒-负板 D. 板-板2. 介质损耗角正切值与电源频率的变化关系是随频率的升高而（ ）。A. 升高 B. 下降 C. 不变 D. 不确定3. 当整个绝缘普遍劣化， 大面积受潮时， 有效的试验判断方法是（ ）。A. 测泄漏电流 B.

26、测直流电阻 C. 测介质损耗角正切 D. 测绝缘电阻4. 冲击接地电阻比工频接地电阻小的主要影响因素是（ ）。A. 频率 B. 电阻率 C. 电压大小 D. 火花效应5. 在下列哪种情况下会产生铁磁谐振过电压？ （ ）A. 雷击线路 B. 断线 C. 切空载变压器 D. 切空载线路6. 电介质的电导和金属的电导有本质的区别， 下列因素中对液体电介质的电导影响最敏感的是（ ）。A. 杂质 B. 温度 C. 电场强度 D. 频率7. 影响气隙击穿机理的最大因素是（ ）。A. 气体的相对密度 B. 极间距离 C. 相对密度与极间距离的乘积 D. 不确定8. SF6 气体不适用于（ ）。A. 均匀电场

27、 B. 极不均匀电场 C. 稍不均匀电场 D. 不稳定电场9. 中性点经消弧线圈接地的电力系统中， 发生单相金属性接地时， 非故障相的电压为（ ）。A. 相电压 B.1.5 倍相电压 C. 零 D. 线电压10. 星形接线的三相变压器中的一相遭受大小为 U 的电压波入侵时， 中性点的最大电位将不超过（ ）。A.U B.0.333U C.0.667U D.2U二、填空题（本大题共 14 小题， 每空 1 分， 共 15 分）11. 电介质的极化形式有电子式极化、_ 极化、偶极子极化等基本形式。12. 电子的空间碰撞游离系数为 ， 正离子的表面游离系数为 ， 极间距离为 s 的间隙持续放电条件为_

28、 。13. 电介质的吸收比的表达式为_ 。14. 测量电气设备绝缘电阻的主要设备是_ ， 测量时需要同时记录_ 。15. 电气设备局部放电的原因主要是_ 。16. 幅值为 100kV 的电压波沿着波阻抗为 400的线路传向波阻抗为 50的线路时，电压折射波的大小为_ 。17. 管型避雷器与保护间隙相比， 主要的不同点是管型间隙具有_ 。18. 避雷器的保护比等于_ 。19. 输电线路防雷性能的优劣主要由耐雷水平和_ 来衡量。20. 保护发电机的避雷器应选择的型号是_ 。21. 交流电压引起固体绝缘中的气泡放电时， 在外加电压瞬时值最小的过零点附近放电最_ 。22. 对绝大多数高压电气设备的绝缘

29、来说， 老化主要分为电老化和_ 。23. 绝缘配合通常采用_ 、统计法、简化统计法等。24. 切除空载变压器时产生过电压的主要原因是_ 。三、名词解释（本大题共 4 小题， 每小题 3 分， 共 12 分）25. 相对介电常数26. 落雷密度27. 极性效应28. 波阻抗四、简答题（本大题共 7 小题， 每小题 5 分， 共 35 分）29. 试作出电介质在交流电下的等值电路及矢量图。30. 影响液体电介质击穿电压的主要因素有哪些？如何影响？31. 直流耐压试验与交流耐压试验比较有何优缺点？32.35kV 及以下的输电线路为什么一般不采取全线架设避雷线的措施？33. 电力系统在哪些情况下能引起工频过电压？34. 气体绝缘变电所防雷保护有何特点？35. 什么是绝缘配合？常用方法有哪些？五、计算题（本大题共 2 小题， 每小题 5 分， 共 10 分）36. 有一台 35kV 电力变压器， 若安装在非高海拔地区运行， 则其外部气体绝缘层在标准大气压状态下的工频交流耐压试验电压为 85kV。 现欲将该变