高电压技术复习资料.docx

高电压技术复习资料一、填空（本大题共10小题，每空格1分，共计15分）1、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生（）,产生暗蓝色的晕光。2、冲击电压分为（）和（）o3、固体电介质的击穿有（）、（）和（）等形式。4、某IIoKV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将（）。5、在线路防雷设计时，11OKV输电线路的保护角一般取（）。6、（）是指一年中有雷暴的天数。7、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成（）波。二、选择题（本大题共20小题，每小题1分，共计20分）1 .解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（）oA.汤逊理论B.流注理论C.巴申定律D.小桥理论2 .若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（）0A.电化学击穿B.热击穿C.电击穿D.各类击穿都有3 .下列试验中，属于破坏性试验的是（）oA.绝缘电阻试验B.冲击耐压试验C.直流耐压试验D.局部放电试验4 .输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）0B.成反比D.不确定B.架设耦合地线D.装设自动重合闸A.成正比C.无关5 .下列不属于输电线路防雷措施的是（A.架设避雷线C.加设浪涌吸收器6、以下试验项目属于破坏性试验的是（）。A.耐压试验C.介质损耗测量7、海拔高度越大，设备的耐压能力（A.越高C.不变B.绝缘电阻测量D.泄漏测量）OB.越低D.不确定8、超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（）。.避雷针B.避雷线C.避雷器D.放电间隙9、变电站直击雷防护的主要装置是（A.避雷针）OB.避雷线C.避雷器10、确定电气设备绝缘水平时不考虑（A.直击雷过电压C谐振过电压D.放电间隙）OB.操作过电压D.感应雷过电压11、对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（）。A.直流电压B.工频交流电压C.高频交流电压D.雷电冲击电压12、以下四种表述中，对波阻抗描述正确的是（）。.波阻抗是导线上电压和电流的比值B.波阻抗是储能元件，电阻是耗能元件，因此对电源来说，两者不等效C.波阻抗的数值与导线的电感、电容有关，因此波阻抗与线路长度有关D.波阻抗的数值与线路的几何尺寸有关13、波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R,且R=Z。入射电压UO到达末端时，波的折反射系数为（）。A.折射系数=1,反射系数B=OB.折射系数Q=-1.反射系数B=IC.折射系数=0,反射系数B=ID.折射系数=1.反射系数B=-I14、氧化锌避雷器具有的明显特点是（）。A.能大量吸收工频续流能量B.能在较高的冲击电压下泄放电流C.陡波响应能得到大大改善D.在相同电压作用下可减少阀片数15、如下电压等级线路中，要求限制的内过电压倍数最低的是（）。A.60kV及以下B.HOkVC.220kVD.500kV三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共计15分）1、自持放电和非自持放电：2、介质损失角正切：3、吸收比和极化指数：四、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共计30分）1、简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。2、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。3、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别？4、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线;正接线和反接线各有什么特点？5、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？五、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共计20分）1、直流电源合闸于空载线路的波过程。如图89所示，线路长度为1,t=0时合闸于电压为Uo的直流电源，求线路末端B点电压随时间的变化。高电压技术复习资料答案一、填空1、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生电晕，产生喑蓝色的晕光。2、冲击电压分为雷电冲击电压和操作冲击电压。3、固体电介质的击穿有电击穿、热击穿和电化学击穿等形式。4、某IlOKY电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将下降.5、在线路防雷设计时，110KV输电线路的保护角一般取20。6、 雷暴日是指一年中有雷暴的天数。7、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成指数波。二、选择1 .解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（B）qA.汤逊理论B.流注理论C.巴申定律D.小桥理论2 .若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（C）0A.电化学击穿B.热击穿C.电击穿D.各类击穿都有3 .下列试验中，属于破坏性试验的是（B）oA.绝缘电阻试验B.冲击耐压试验C.直流耐压试验D.局部放电试验4 .输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（C）0A.成正比B.成反比C.无关D.不确定5 .下列不属于输电线路防雷措施的是（C）0A.架设避雷线B,架设耦合地线C.加设浪涌吸收器D.装设自动重合闸6、以下试验项目属于破坏性试验的是（A）A、耐压试验B、绝缘电阻测量C、介质损耗测量D、泄漏测量7、海拔高度越大，设备的耐压能力（B）。A、越高B、越低C、不变D、不确定8、超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（B）。A、避雷针B、避雷线C、避雷器D、放电间隙9、变电站直击雷防护的主要装置是（A）0A、避雷针B、避雷线C、避雷器D、放电间隙10、确定电气设备绝缘水平时不考虑（C）。A、直击雷过电压B、操作过电压C、谐振过电压D、感应雷过电压Ik对固体电介质，施加F列电压，其中击穿电压最低的是（C）OA、直流电压B、工频交流电压C、高频交流电压D、雷电冲击电压12、以下四种表述中，对波阻抗描述正确的是（B）。A、波阻抗是导线上电压和电流的比值B、波阻抗是储能元件，电阻是耗能元件，因此对电源来说，两者不等效C、波阻抗的数值与导线的电感、电容有关，因此波阻抗与线路长度有关D、波阻抗的数值与线路的几何尺寸有关13、波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R,且R=Z。入射电压UO到达末端时，波的折反射系数为（）。A、折射系数=l,反射系数B=OB、折射系数a=-,反射系数B=IC、折射系数a=0,反射系数=lD、折射系数a=1,反射系数B=-I14、氧化锌避雷器具有的明显特点是（C）。A、能大量吸收工频续流能量B、能在较高的冲击电压下泄放电流C、陡波响应能得到大大改善D、在相同电压作用下可减少阀片数15、如下电压等级线路中，要求限制的内过电压倍数最低的是（D）OA>60kV及以下BsIlOkVC、220kVD、500kV三、名词解释（15分）1、自持放电和非自持放电答：必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。2、介质损失角正切答：电流与电压的夹角是功率因数角，令功率因数角的余角为,显然是中的有功分量，其越大，说明介质损耗越大，因此6角的大小可以反映介质损耗的大小。于是把角定义为介质损耗角。3、吸收比和极化指数答：加压60秒的绝缘电阻与加压15秒的绝缘电阻的比值为吸收比。加压10分钟的绝缘电阻与加压1分钟的绝缘电阻的比值为极化指数。四、简答：（45分）1、简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。答：汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。不同点：（1）放电外形流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发展。（2）放电时间根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由汤逊理论推算的小得多。（3）阴极材料的影响根据流注理论，大气条件下气体放电的发展不是依靠正离子使阴极表面电离形成的二次电子维持的，而是靠空间光电离产生电子维持的，故阴极材料对气体击穿电压没有影响。根据汤逊理论,阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。实验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响。2、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。答：当两电极间的电压逐渐升高时，放电总是发生在沿固体介质的表面上，此时的沿面闪络电压已比纯空气间隙的击穿电压低很多，其原因是原先的均匀电场发生了畸变。产生这种情况的原因有：（1）固体介质表面不是绝对光滑，存在一定的粗糙程度，这使得表面电场分布发生畸变。（2）固体介质表面电阻不可能完全均匀，各处表面电阻不相同。（3）固体介质与空气有接触的情况。（4）固体介质与电极有接触的状况。3、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别？答：固体电介质的电击穿过程与气体放电中的汤逊理论及液体的电击穿理论相似，是以考虑在固体电介质中发生碰撞电离为基础的，不考虑由边缘效应、介质劣化等原因引起的击穿。电击穿的特点是：电压作用时间短，击穿电压高，击穿电压与环境温度无关，与电场均匀程度有密切关系，与电压作用时间关系很小。电介质的热击穿是由介质内部的热不平衡过程所造成的。热击穿的特点是：击穿电压随环境温度的升高按指数规律降低；击穿电压与散热条件有关，如介质厚度大，则散热困难，因此击穿电压并不随介质厚度成正比增加；当电压频率增大时，击穿电压将下降；击穿电压与电压作用时间有关。4、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线；正接线和反接线各有什么特点？答：施用西林电桥的正接线时，高压西林电桥的高压桥臂的阻抗比对应的低压臂阻抗大得多，所以电桥上施加的电压绝大部分都降落在高压桥臂上，只要把试品和标准电容器放在高压保护区，用屏蔽线从其低压端连接到低压桥臂上，则在低压桥臂上调节R3和C4就很安全，而且测量准确度较高。但这种方法要求被试品高低压端均对地绝缘。使用反接线时，即将R3和C4接在高压端，由于R3和C4处于高电位。桥体位于高压侧，抗干扰能力和准确度都不如正接线。现场试验通常采用反接线试验方法。5、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？答：杂质存在导致电场分布不均匀，电压U达到一定值时，会首先在气泡或杂质中产生放电，既局部放电。局部放电的检测方法：直接用局部放电检测仪进行测量，用专用的无晕电源设备。油色谱分析：主要是检测绝缘油中乙焕气体的含量。五、计算(20分)1、直流电源合闸于空载线路的波过程。如图89所示，线路长度为I,t=0时合闸于电压为UO的直流电源，求线路末端B点电压随时间的变化。解合闸后，从t=0开始，电源电压UO自线路首端A点向线路末端B点传播，传播速度为，自A点传播到B点的时间设为t,设线路波阻抗为乙(1)当(Kt<t时，线路上只有前行的电压波和前行的电流波。(2)当t=t时，波到达开路的末端B点，电压波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成反行的电压波和电流波。此反射波将于t=2t时到达A点。9(3)当tWt<2t时，线路上各点电压由Ulq和UIf再加而成,电流由ilq和ilf叠加而成。(4)当t=2t时，反行波Ulf到达线路的首端A点，迫使A点的电压上升为2U0.但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为UoO因此反行波Ulf到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为一UO的前行波电压来保持A点的电压为U0,即在t=2t之后,有一新的前行电压波自A点向B点行进，同时产生新的前行电流波。(5)在2tt<3t时,线路上各点的电压由Ulq、Ulf和u2q叠加而成,线路上各点的电流由ilq、ilf和2q叠加而成。(6)当t=3t时，新的前行波到达B点，电东波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成新的反行电压波和电流波。此反射波将于t=4t时到达A点。当3tSt<4t时，线路上各点电压由Ulq、Ulf、u2q和u2f叠加而成，电流由ilq、ilf、i2q和i2f叠加而成。(7)当t=4t时，反行波u2f到达线路的首端A点，迫使A点的电压下降为0。但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为Uo0因此反行波u2f到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为UO的前行波电压来保持A点的电压为UO,从而开始重复图89(a)所示的新的波过程。空载线路末端波形如此反复往返传播，根据所有前行反行波登加的结果，可以得到如图810所示线路末端B点电压的电压随时间变化的曲线。