高電壓技術試卷、習題及答案[教學借鑒]

1、高電壓技術試卷一、簡答題：（每題10分，共60分）1、 定性畫出巴申曲線。設有處于同一容器中的兩個均勻電場氣隙，其極間距離分別為S1，S2，已知S1S2，問那個間隙先擊穿。2、 列舉提高氣隙放電電壓的方法。 3、 電暈放電的危害及消除措施。4、 請畫圖說明“伏秒特性”曲線的制作過程，并舉圖例簡述伏秒特性在考慮保護設備與被保護設備的絕緣配合上的作用。5、 何為沿面閃絡？為什么沿面閃絡電壓比相等距離的純氣隙擊穿電壓低的多？列舉易發(fā)生污閃的大氣條件？6、 解釋如下名詞：極性效應、雷擊跳閘率、爬電比距、直擊雷過電壓。2、三、分析計算題：（每題10分，共40分） 1、如圖1所示，雙層電介質串聯(lián)，合閘于直

2、流電源U。定性畫出電流I隨時間的變化曲線。指出吸收電流，說明產(chǎn)生它的原因。絕緣介質在加壓15秒時和60秒時的電阻值分別為R15=1000M, R60=1500M,那么該介質的絕緣電阻和吸收比各為多少？ 2、 現(xiàn)場實測試品絕緣的tg和Cx,何時使用正接線，何時使用反接線？已知Cn=50pF,R4=3184,調節(jié)西林電橋平衡時R3=318.4,C4=0.02uF,求此時Cx和tg。（西林電橋分流器位置是0.01）3、 下圖為三導線串聯(lián)系統(tǒng)，有幅值為1的無窮長直角波沿無限長導線Z1入侵，各線波阻如圖所示，波阻為Z2的線路末端開路（c點），波在Zo線上的波速為Vo=150m/ms,在Z2線上為V2=3

3、00m/ms.試用網(wǎng)格法求波達A點后4ms時， B點上的電壓為多少。4、 左圖，線路末端開路，一斜角無窮長波入侵 ，已知，F(xiàn)Z的沖擊放電電壓為U=664KV ， a=450KV/s ，波速為v=300m/s(1)、 畫出FZ上的電壓隨時間變化的波 形（波達FZ時為零時刻）。 (2)、求出閥型避雷器FZ的動作時間tp 。 高電壓技術習題氣體放電的基本物理過程1、什么叫間隙的伏秒特性曲線?它有什么作用?2、什么叫“污閃”?發(fā)生污閃的最不利的大氣條件是什么?3、一空氣間隙的均勻電場，已知當極間距離S1mm、0.1時，擊穿電壓Ub800V。1、定性畫出巴森曲線。2、如S=1cm，=0.01時，擊穿電壓

4、Ub=?4、電暈產(chǎn)生的物理機理是什么？它有哪些有害影響？試列舉工程上各種防暈措施的實例。5、說明巴申定律的實驗曲線的物理意義是什么？（要求作出曲線加以說明）氣體介質的電氣強度1、試舉例提高氣隙（氣體間隙）擊穿電壓的各種方法。2、一均勻電場、置于密度為的空氣中，若已知極間距離S=1cm ，電子碰撞游離倍數(shù)=3，陰極表面游離系數(shù)=0.035。問氣隙能否被擊穿？如何保持S不變，用什么方法可提高該氣隙的擊穿點壓？3、某棒-板氣隙的直流耐受電壓與間隙距離S的關系曲線中（正）棒-板的曲線斜率是否最大?已知在某S值下，（負）棒-板的耐受電壓是1250KV，問它能否耐住1000KV （峰值）的工頻交流電壓？為

5、什么？液體和固體介質的電氣特性1、畫出電介質的等效電路（非簡化的）及其向量圖，說明電路中各元件的含義，指出介質損失角。2、雙層電介質串聯(lián)，合閘于直流電源 定性劃出I隨時間t的變化曲線 指出吸收電流，說明產(chǎn)生它的原因（簡答） 已知，60秒電阻值為2500M，15秒電阻值為1800M（K合時為零時刻），問絕緣電阻和吸收比各是多少？3、簡述提高固體絕緣擊穿電壓的方法和熱老化的象征。4、說明極間隙的主要作用。說明變壓器儲油器中設隔氣膠囊的目的。5、為什么某些電容量較大的設備如電容器，長電纜，大容量電機等，經(jīng)高壓試驗后，其接地放電時間要求長達510min？電氣設備絕緣預防性試驗1、西林電橋試驗題1、測量

6、C.T.(電壓互感器)的高壓繞組與低壓繞組和地之間的絕緣的tg和Cx，使用西林電橋正接線還是反接線?2、已知Cn=50PF，R4=3184，調節(jié)西林電橋平衡時R3=318.4,C4=0.02uF，求Cx和tg。3、利用倒相法測tg,倒相前測得tg1=1%，倒相后測得tg2=3%，測量時有無干擾?真值tg=?2、變壓器整體受潮后下列數(shù)據(jù)與受潮前相比發(fā)生什么變化：，絕緣電阻，泄露電流，油的五次擊穿電壓平均值，何謂總烴？達到注意值時應當怎樣做？3、試畫出用兆歐表測量絕緣套管體積電阻的接線圖，并說明端子G 的作用是什么；如果在15s與60s時測得該套管的絕緣電阻為R15=1000M，R60 =3000

7、M ，那么該套管的絕緣電阻是多大？它的吸收比為多少？4、何謂容升效應，怎樣預防。絕緣的高電壓試驗1、畫出高效率多級沖擊電壓發(fā)生器（3級）接線圖，并畫出等效電路圖，解釋其高效性工作原理。2、畫出3種倍壓整流電路圖，比較優(yōu)缺點。3、對設備進行工頻耐壓試驗時，耐壓時間規(guī)定為多少？4、在進行雷電沖擊試驗電壓測量時，能否用電阻型分壓器，為什么？輸電線和繞組中的波過程1、波阻為Z1和Z2的兩導線相串聯(lián)，直角波V0由波阻為Z1的導線傳向波阻為Z2的導線，寫出沿導線2傳播的電磁能的計算公式，問Z2為何值時沿導線2傳播的電磁能最大。2、試給出下列輸電線路的常用參數(shù)的表達式（a）波阻抗、（b）波的速度、（c）單位

8、長度的電感、（d）單位長度的電容、（e）兩導線間的耦合系數(shù) 。3、試述改善在沖擊電壓作用下變壓器繞組起始電壓分布的方法及其理由。4、已知一線路的波阻抗 Z=300 ，其波速為V=300m/s ，計算線路每單位長度的電感L0（單位是H/m）和電容C0（單位是F/m）各是多少？5、分析說明三相變壓器繞組的星形接線中點不接地時，當一相進波時的波過程。6、如圖所示，無窮長直角波入侵單相變壓器繞組，定性畫出繞組上的初始電位分布，穩(wěn)態(tài)電位分布和最大電位包絡線，并舉出一種改善繞組初始電位分布的方法。7、分析直流電壓作用在單相變壓器繞組末端接地和不接地起始電壓分布情況。最大電壓梯度發(fā)生在何處，其值為多少。8、

9、如圖所示，有一過電壓波以光速在一無損導線上傳播。若線路X1 點相應電壓波上M點的電位UM=100KV（相應時刻為t1）問經(jīng)過1微秒后，線路X2點相應電壓波上N點的對地電位UN為多少？9、如圖所示，有一幅值為100KV的直角波電壓沿波阻抗Z=50的電纜線路侵入發(fā)電機繞組，繞組每匝長3米，匝間絕緣承受電壓為600伏，平均速度為6米/秒。求用以保護電機匝間絕緣時所并聯(lián)的電容值。10、當波阻抗Z1和Z2間并聯(lián)一電阻R（如圖所示）。當無限長直角波自Z1向Z2入侵時，如果折射到Z2上的電壓U2= U0 時，求：R與Z1和Z2間的關系。11、分析說明三相變壓器繞組為角形接線時，當兩相同時進波時各繞組的波過程

10、。12、有一幅值為U0的電壓波，從無架空地線的線路傳播到有架空地線的線路。設線路和架空地線的自波阻抗為Z11和Z22，其互波阻抗為Z12，求波到達A點之后導線1上的電壓波幅值U1=？（線路為導線1，架空地線為導線2）13、線路1和線路2在A點相聯(lián)，它們的波阻抗分別為Z1和Z2，已知Z1 =2Z2 ，有一幅值為1的無窮長直角波U0從線路1傳來，試用折、反射定理求出波到達A點時的折射電壓U1和反射電壓U2各是多大？14、請寫出反應無損耗單導線波過程基本規(guī)律的四個方程式，并簡述其物理意義。15、無窮長直角波通過并聯(lián)電容 劃出集中參數(shù)等值電路 折、反射波頭各為什么形狀 求出折射電壓最大值。雷電放電及防

11、雷保護裝置1、 說明普閥式避雷器中間隙，閥片，并聯(lián)電阻的作用。當避雷器與被保護物距離為零時它們的伏秒特性應如何配合？2、說明避雷線的作用。為什么降低接地電阻、架設耦合地線可以降低線路的雷擊掉閘率，后者用于什么情況？3、雷擊于無避雷線路10KV的線路，已知其U50% =70KV，Rch =15 ，Hd2 =7.8m，Z=400 ，導線的耦合系數(shù) K=0.15，不計桿塔電感，求雷擊時（1）、線路發(fā)生單相接地時的雷電流值；（2）、線路發(fā)生兩相接地時的雷電流值。4、分析用閥型避雷器保護變壓器時的動作原理。（以它們之間距離為l時為例，求出變壓器上的電壓及電壓波形）。5、一路進線的110KV變電所，變壓器

12、截波耐壓為470KV， 避雷器的Ub5 =332KV，導線平均高度hd=10米，采用2KM的進線段保護，波速為光速，試計算入侵波的陡度a=？(a=?),以及避雷器與變壓器的最大允許距離為多少？6、寫出雷直擊桿塔和雷繞擊線路時的耐雷水平的數(shù)學表達式，并至少寫出三條輸電線路的防雷措施。電力系統(tǒng)防雷保護1、請畫出一個典型的有電纜段的直配電機的保護接線圖，并簡述各元件的作用。 2、說明用避雷線保護線路直擊雷過電壓的作用是什么。3、三繞組變壓器為何在低壓側裝一支避雷器？4、在變壓器中性點保護中，什么是全絕緣及分級絕緣？各用于什么情況下。5、某一275KV系統(tǒng)，已知避雷器的殘壓為890KV，變壓器絕緣強度為1050KV，今從導線以a=250KV/s 的斜角波入侵，其波速V=150米/s ，問要使變壓器絕緣不受損傷，避雷器應安裝在距離變壓器多少米處？避雷器在雷電波到達幾微秒后動作？6、試列舉輸電線路的各種防雷措施。7、（1）進線段的作用是什么? （2）請畫出一個典型的未沿全線架設避雷線的35kv變電所進線段保護接線圖。 （3）簡要說明管型避雷器GB1、GB2的作用。 （4）GB2為什么應在FZ的保護范圍內。 內部過電壓1、已知電源電壓為E，問