高电压试题.docx
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高电压试题
《高电压技术》2009〜2010学年第一学期期末考试卷（A）
班级姓名座号得分
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16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.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.极化时间最短的是（
）
。
A.电子式极化
B.
离子式极化
C.偶极子极化
D.
空间电荷极化
3.先导通道的形成是以
（）
的出现为特征。
A.碰撞游离
B.
表现游离
C.热游离
D.
光游离
4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（）
A.电压的频率B.温度
C.电场的均匀程度D.杂质
5.电晕放电是一种（）。
A.滑闪放电B.非自持放电
C.沿面放电D.自持放电
6.以下四种气体间隙的距离均为10cm在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。
A.球一球间隙（球径50cm）B.
棒—板间隙，棒为负极
C.针一针间隙
D.
棒—板间隙，棒为正极
7.不均匀的绝缘试品，
如果绝缘严重受潮，则吸收比K将（）
A.远大于1
B.
远小于1
C.约等于1
D.
不易确定
8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（
A.电阻率成反比B.悬挂高度成反比
二、填空题（本大题共9小题，每空1分，共18分）
1.固体电介质电导包括电导和电导。
2.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。
3.电介质的极化形式包括、、和夹层极化。
4.气体放电现象包括和两种现象。
5.带电离子的产生主要有碰撞电离、、、表面电离等方式。
6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续秒的耐
压时间。
7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为缺陷和缺陷
两大类。
8.在接地装置中，接地方式可分为、、。
9.输电线路防雷性能的优劣主要用和来衡量。
三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）在每小题的括号内对的打“V”错的打“X”。
1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的
矢量和平均来说为零，因此电介质整体上对外没有极性。
（）
2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。
（）
3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。
（）
4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。
（）
5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。
（）
四、名词解释题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
1.吸收比：
2.雷击跳闸率：
3.雷暴日：
4.伏秒特性：
5.气体击穿：
五、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分）
1.什么是电介质？
它的作用是什么？
2.简述避雷针的保护原理。
六、计算题（本大题共1小题，共10分）
1.某电厂原油罐直径为10m高出地面10m现采用单根避雷针保护，针距罐壁最少5m,试求该避雷针的高度是多少？
《高电压技术》2009〜2010学年第一学期期末考试卷（A）
参考答案
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）
1.B2.A3.C4A5.D
6.D7.C8.B
二、填空题（本大题共9小题，每空1分，共18分）
1.表面、体积
2.空间电荷
3.电子式极化、离子式极化、偶极子极化
4.击穿、闪络
5.光电离、热电离
6.60
7.集中性、分散性
8.防雷接地、工作接地、保护接地
9.耐压水平、雷击跳闸率
三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）在每小题的括号内对的打“V”错的打“X”O
1.（V）2.（X）3.（X）4.（X）5.（V）
四、名词解释题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
1.指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘
电阻值之比。
（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之
比。
）
2.指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数。
3.指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。
4.对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。
5.气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
五、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分）
1.电介质是指通常条件下导电性能极差的物质，云母、变压器油等都是电介质。
电介质中正负电荷束缚得很紧，内部可自由移动的电荷极少，因此导电性能差。
作用是将电位不同的导体分隔开来，以保持不同的电位并阻止电流向不需要的地方流动。
2.当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场强度集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
六、计算题（本大题共1小题，共10分）
解：
设针高h<30m
则p=1,物高hx=10m保护半径rx=10+5=15m
若h三2hx（即h三20m）
由rx=（h-hx）p代入数据得：
15=（h-10）X1
解得h=25m（与h三20m不符，舍去）
若h>hx（即h>20m）,由rx=（1.5h-2hx）p代入数据得：
15=（1.5h-2X10）
X1
解得h=23.34m
由此得该避雷针的高度应为23.34m。
嘉兴学院南湖学院试卷
2010—2011学年第2学期期末考试卷NOB卷
课程名称：
高电压技术使用班级：
电气N081考试形式：
开卷
座位号：
题号一二三四五总分
得分
评阅人
一、填空题（在每小题的横线上填上一个最佳答案。
每空格1分，共21分）固体电介质的击穿形式有电击穿、热击穿和电化学击穿。
要避免切空线过电压，最根本的措施就是要提高断路器的灭弧性能。
工频耐受电压，通常是通过比较雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压的等值工频耐受电压来确定的。
电气设备绝缘的老化主要有电老化、热老化和综合性的环境老化。
汤逊理论认为，碰撞游离和表面游离是形成自持放电的主要因素。
电介质的电导是离子性电导，金属的电导是_电子性电导。
绝缘的缺陷分为集中性（局部性）缺陷和分布性（整体性）缺陷两类。
发电厂和变电所的直击雷过电压保护可采用_避雷针或避雷线。
绝缘配合的最终目的是确定设备的绝缘水平，常用的方法有惯用法、统计法和简化统计法。
二、选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题干的括号内，多选、错选均不得分。
每小题2分，共16分）
1）流注理论未考虑（B）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（C）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）。
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）冲击系数是（B）放电电压与静态放电电压之比。
A．25%B．50%C．75%D．100%
7）在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面（A）有很大关系
A.粗糙度B•面积C.电场分布D.形状
8）雷电流具有冲击波形的特点：
（C）。
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
三、名词解释（每小题4分，共16分）
1、气体击穿：
气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
2、固体介质累积效应：
极不均匀电场中，当作用在固体介质上的电压为幅值较低或冲击电压时会在固体介质中形成局部损伤或不完全击穿，随着加压次数的增加，介质的击穿电压会随之下降，这种现象称为累积效应。
3、耐雷水平：
指雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。
4、电力系统内部过电压：
电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量转化或传递所造成的电压升
四、判断题（正确的在括弧内打V，错误的在括弧内打X。
每小题2分，共8分）
1•减小输电线路有功损耗可通过提高线路两端电压。
（V）
2．自持放电是即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。
（V）3．绝缘电阻的测量可以发现介质分布不均匀。
（X）
4.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15〜40。
（V）
五、简答题（每小题13分，共39分）
1.什么叫吸收比？
绝缘干燥时和受潮后的吸收现象有何特点？
答：
吸收比是指绝缘电阻测量中，加压60秒时的绝缘电阻值与加压15秒时的绝缘电阻值之比。
即k=R60/R15。
一些设备（如变压器）的绝缘为多层介质，绝缘良好时存在明显的吸收现象，绝缘电阻达到稳态值所需的时间较长（即吸收现象进行的较慢），稳态电阻值也高，吸收比远大于1；当绝缘受潮时，吸收现象不明显，绝缘电阻达到稳态值所需的时间短（即吸收现象进行的较快），稳态电阻值也较低，吸收比近似等于1。
2.雷电的破坏性是由哪几种效应造成的？
各种效应与雷电的哪些参数相
关？
答：
雷电的破坏性是由电磁效应，机械效应，热效应等多种效应造成。
电磁效应与雷电流幅值，雷电流的计算波形。
机械效应与雷电流的计算波形，雷电流的波前时间，陡度及波长。
3.工频高电压主要有哪几种测量方法？
答：
测量试验电压的方法通常分为两类：
一是低压侧测量，二是高压侧测量测量又包括：
①静电电压表测量；②电容分压器配低压仪表测量；
③球间隙测量；④高压电容器和整流装置串联测量；
⑤电压互感器测量。
因为在低压侧测量由于电容效应的影响，测量误差很大，因此加在被试品上的工频高电压一般要求在被试品两端直接进行测量。
高电压技术复习题及答案
一、选择题
（1）流注理论未考虑B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C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。
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）
（6）
SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是
D_。
A.无色无味性
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
B.不燃性C•无腐蚀性D.电负性
（7）冲击系数是B__放电电压与静态放电电压之比。
A．25%B．50%
C．75%D．100%
（8）在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面__A有很大关系A.粗糙
度B.面积C.电场分布D.形状
（9）雷电流具有冲击波形的特点：
___C__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
（10）在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压___A
A.小B.大C.相等D.不确定
（11）下面的选项中，非破坏性试验包括_ADEG亠破坏性实验包括__BCFH_。
A.绝缘电阻试验B.交流耐压试验C.直流耐压试验
介质损耗角正切试验
H.雷电冲击耐压试验
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.
（12）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？
ABCDA铜球距离与铜球直径之比不大于0.5B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
（13）交流峰值电压表的类型有：
ABC。
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
（14）关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是：
A。
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。
（15）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_B_。
A.C1>>C2、R1>>R2B.C1>>C2、R1vvR2CC1
vvC2、R1>>R2D.C1vvC2、R1vvR2
（18）电容分压器的低压臂的合理结构是__ACD_。
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。
D.abc环路线应该比较长
（19）.光电测量系统有哪几种调制方式：
ABCD。
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）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___B___。
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
（21）下列表述中,对波阻抗描述不正确的是__C__。
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
（22）减少绝缘介质的介电常数可以__B___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
（23）根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是__A_。
A12kAB16kAC80kAD.120kA
（24）避雷器到变压器的最大允许距离___A__。
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
（25）对于500kV线路，一半悬挂的瓷绝缘子片数为___C_。
A．24B．26C．28D.30
（26）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B__。
A.0.5〜5B.1〜10C.10〜100D小于1
（27）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？
AB。
A．避雷线B．并联电容器C.接地装
（28）空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为___C___。
A．1.5B．2C．3D.4
（29）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___C__。
A．4.0倍B．3.5倍C．3.0倍D2.75倍
（30）空载线路合闸过电压的影响因素有ABCD__。
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
（31）
A.工频电压升B
C.变电所侵入波过电压
．电弧接地过电压
D．铁磁谐振过电压
以下属于操作过电压的是___B
电弧放电、电晕放电
极小值。
二、填空题
（1）气体放电的主要形式：
辉光放电、火花放电刷状放电
（2）根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在
（3）在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。
（4）对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是改善（电极附近）电场分
布。
（5）沿面放电就是沿着固体介质表面气体中发生的放电。
（6）越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越_提高_。
（7）常规的防污闪措施有：
增加爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料
（8）.交流高电压试验设备主要是指___高电压试验变压器__。
（9）传输线路的波阻抗与单位长度电感和电容有关，与线路长度无关。
（10）在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会__提高一倍3）波传
输时，发生衰减的主要原因是导线电阻和线路对地电导、大地电阻和地中电流等值深度的影响、冲击电晕的影响。
（11）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B取值范围为_—1WBW1—o
（12）落雷密度是指__每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数。
（13）雷电波的波头范围一般在__1us__到__5us范围内，在我国防雷设计
中，通常建议采用_2.6us_长度的雷电流波头长度。
（14）埋入地中的金属接地体称为接地装置，其作用是_降低接地电阻o
（15）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_15〜
40o
（16）对于500kV的高压输电线路，避雷线的保护角一般不大于—15。
o
（17）输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用___耐雷水平和雷击跳闸率两个指标来衡量。
（18）GIS的绝缘水平主要取决于__雷电冲击水平__。
（19）降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止__反击___的有效措施。
（20）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_15___m
（21）我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器—5___kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。
（22）在中性点非直接接地系统中，主要的操作过电压是__弧光接地过电压。
（23）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
_3〜4_倍的操作过电压。
（24）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__单相重合闸。
（25）要想避免切空线过电压，最根本的措施就是要__改进断路器的灭弧性能_
（26）目前切空变过电压的主要限制措施是采用___采用阀型避雷器__。
（27）工频耐受电压的确定，通常是通过比较雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受
电压的等值工频耐受电压来完成的。
（28）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_最大工作电压__来决定
三：
名词解析：
1、气体击穿：
气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
2、沿面闪络：
若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。
3、气体击穿：
气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
4、沿面闪络：
若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。
5、辉光放电：
当气体电压较低，放电回路电源功率较小，外施电压增到一定值时，气体间隙突然放电并使整个间隙发亮，这种放电形式称为辉光放电。
6、火花放电：
放电间隙反复击穿时，在气体间隙中形成贯通两极的断断续续的不稳定的明亮细线状火花，这种放电形式称为火花放电。
7、电弧放电：
若放电回路阻抗较小，电源容量又大，气体间隙一旦放电电流极大，放电间隙温度极高，放电通道发出耀眼的光亮，这种放电形式称为电弧放电。
8、电晕放电：
若构成气体间隙的电极曲率半径很小，或电极间距离很大，当电压升到一定数值时，将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层，这时用仪表可观测到放电电流。
随着电压的增高，晕光层逐渐扩大，放电电流也增大，这种放电形式称为电晕放电。
9、刷状放电：
在电晕放电的条件，电压升的更高，则在电晕电极上伸出许多类似刷状的放电火花，放电电流虽比电晕电流大的多，但电流仍局限在电极附近的区域内，没有贯穿两极，间隙也能承受电压的作用，这种放电形式称为刷状放电。
10、游离过程吸收能量产生电子等带电质点，不利于绝缘；复合过程放出能量，使带电质点减少消失，有利于绝缘。
两种过程在气体中同时存在，条件不同，强弱程度不同。
游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。
11、非自持放电：
需要依靠外界游离因素支持的放电称为非自持放电。
'
12、自持放电：
即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。
四、简答题：
1.试分析波阻抗的物理意义极其与电阻的不同。
答：
波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u'/I'。
和电阻一样，与电源频率或波形无关，呈阻性。
不同：
（1）波阻抗只是一个比例常数，完全没有长度的古、概念，线路长度的大小并不影响波阻抗Z的数值；而一条长线的电阻是与线路长度成正比的；
（2）波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉；而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散失掉了。
2.在何种情况下应使用串联电感降低入侵波的陡度？
在何种情况下应使用并联电容？
试举例说明。
答：
电压入射波不是无限长直角波，而是波长很短的矩形波，应使用串联电感，不但能拉平波前和波尾，而且还能在一定程度上降低其峰值。
如冲击截波。
在无限长直角波的情况下应使用并联电容，此时电容充满电后相当于开路。
如电容式电压互感器。
3.试述冲击电晕对防雷保护的有利和不利方面。
答：
有利：
（1）偶合系数增大；
（2）引起的衰减，导线波阻抗减小；（3）波速减小。
4．试分析在冲击电压作用下，发电机绕组内部波过程和变压器绕组内部波过程的不同点。
答：
发电机绕组内部波过程与输电线行波运动过程相同，由一系列行波变压器绕组内部
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