第一章 电力系统绝缘配合
1、解释电气设备的绝缘配合和绝缘水平的定义
答：电气设备的绝缘配合是指综合考虑系统中可能出现的各种作用过电压、保护装置特性及设备的绝缘特性，最终确定电气设备的绝缘水平。
电气设备的绝缘水平是指电气设备能承受的各种试验电压值，如短时工频试验电压，长时工频试验电压，雷电冲击试验电压及各种操作冲击电压
2、电力系统绝缘配合的原则是什么？
答：电力系统绝缘配合的原则是根据电气设备在系统应该承受的各种电压，并考虑过电压的限压措施和设备的绝缘性能后，确定电气设备的绝缘水平。
3、输电线路绝缘子串中绝缘子片数是如何确定的？
答：根据机械负荷确定绝缘子的型式后绝缘子片数的确定应满足：在工作电压下不发生雾闪；在操作电压下不发生湿闪；具有一定的雷电冲击耐受强度，保证一定的耐雷水平。
具体做法：按工作电压下所需的泄露距离初步确定绝缘子串的片数，然后按照操作过电压和耐雷水平进行验算和调整。
4、变电站内电气设备的绝缘水平是否应该与输电线路的绝缘水平相配合？为什么？
答：输电线路绝缘与变电站中电气设备之间不存在绝缘水平相配合问题。通常，线路绝缘水平远高于变电站内电气设备的绝缘水平，以保证线路的安全运行。从输电线路传入变电站的过电压由变电站母线上的避雷器限制，而电气设备的绝缘水平是以避雷器的保护水平为基础确定的。
第二章 内部过电压
1、有哪几种形式的工频过电压？
答：主要有空载长线路的电感-电容效应引起的工频过电压，单相接地致使健全相电压升高引起的工频过电压以及发电机突然甩负荷引起的工频过电压等。
2、电源的等值电抗对空长线路的电容效应有什么影响？
答：电源的等值电抗X S 可以加剧电容效应，相当于把线路拉长。电源容量愈小，电源的等值电抗X S 愈大，空载线路末端电压升高也愈大。
3、线路末端加装并联电抗器对空长线路的电容效应有什么影响？
答：在超高压电网中，常用并联电抗器限制工频过电压，并联电抗器接于线路末端，使末端电压下降。这是因为并联电抗器的电感补偿了线路对地电容，减小流经线路的电容电流，从而削弱了电容效应的缘故。
4、试写出估算操作过电压幅值的计算公式。
答：（1）空载变压器分闸过电压：U m I =； （2）空载线路合闸过电压：2()3m m m m U E E E =-=；
（3）空载线路分闸过电压：1(1)(21)n m m U n E +=-+；
（4）电弧接地过电压：
5、产生切空载变压器过电压的根本原因是什么？
答：空载变压器相当于等效一个励磁电感，切空载变压器相当于切电感，所以在切消弧线圈、电动机、并联电抗器等电感元件时也会产生同类过电压。
6、影响合空载线路过电压的因素有哪些？
答：影响合空载线路过电压的因素有合闸相位角θ、线路上残余电压的极性和大小、母线的出线数及断路器合闸时三相的同期性等都会影响合闸过电压的大小。
7、为什么断路器带并联电抗器电阻能限制合空载线路过电压？
答：在超高压电网中，常用电抗器限制工频电压升高。在并联电抗器接于线路末端，使末端电压下降。这是因为并联电抗器的电感补偿了对地电容，减小流经线路的电容电流，从而削弱了电容效应的缘故。
8、产生切空载线路过电压的根本原因是什么？
答：产生切空载线路过电压的根本原因是断路器重燃，每次重燃都由电源供给其能量，所以随着重燃次数的增加，过电压将逐渐增大。
9、限制合空载线路过电压的主要措施有哪些？
答：限制合空载线路过电压的主要措施有（1）在断路器中并联电阻；（2）选用性能良好的限制操作过电压的专用避雷器（氧化锌避雷器）作为其后备保护。
10、为什么消弧线圈一般都设置在过补偿状态？
答：（1）如果选用全补偿，当系统正常运行时，如果出现三相对地电容不对称，会在中性点出现较大的位移电压；
（2）如果选用欠补偿方式运行，则当系统容量增大、线路增长时，由于线路对地电容的增加，会使补偿电流更加偏离系统电容电流；另一方面，当系统有某一线路跳闸或中性点位移电压偶然升高使消弧线圈饱和时，产生严重的中性点位移；
所以消弧线圈一般调谐在过补偿状态，调谐度在5%－１0％范围内。
11、试述铁磁谐振的主要特点。
答：铁磁谐振的主要特点有：
（1）铁磁谐振的条件：01>L WC ω（L 0为未饱和时的电感）可见，铁磁谐振只发生在参数21>L
C ω的范围内； （2）一般情况下，铁磁谐振需要外界激发；
（3）谐振状态可能“自保持”；
（4）出现“翻相”的现象；
（5）过电压幅值会受电感非线性的限制；
（6）在工频电压作用下，回路中可能出现谐波谐振。
12、中性点不接地系统中的有功负载，相间电容等，对电磁式电压互感器饱和过电压有什么影响？为什么？ 答：凡是中性点不接地系统中的电磁式电压互感器饱和过电压是零序性质的，而导线的相间电容、改善功率因数用的电容器组、电网负载变压器及其有功和无功负载，不是零序回路的参数，所以它们对这种过电压均不起任何作用。
第三章 发电厂和变电站的防雷保护
1、在什么情况下可装设构架避雷针？
答：避雷针有独立和构架之分。直接设立在构架上，利用变电站的接地网接地的避雷针称为构架避雷针。 110KV 及以上变电站，由于其绝缘较强，不易反击，在1000m ρ≤Ω?时可装设构架避雷针。
2、安装避雷针时要注意哪些问题？
答：安装避雷针时要注意：
（1）110KV 及以上变电站，由于其绝缘较强，不易反击，在1000m ρ≤Ω?时可装设构架避雷针，但在土壤电阻率1000m ρ≥Ω?时的地区，应装设集中接地装置。其他情况装设独立避雷针；
（2）独立避雷针距道路3m 以上，否则应铺碎石或沥青路面（厚5—8cm ），以保证人身不受跨步电压的危害；
（3）严禁架空照明线、电话线、广播线及天线装在避雷针上或其构架上；
（4）发电厂主厂房上一般不装设避雷针，以免发生感应或反击，使继电保护误动作或造成绝缘损坏；
（5）列车电站的电气设备装在金属车厢内，受到车厢一定程度的屏蔽作用，但因发电机的绝缘较弱，雷击车厢可能发生反击事故。因此，在多雷区，宜用独立避雷针保护，对年平均为40雷暴日以下的地区，可不设直击雷保护；
（6）照明灯，机力通风冷却塔上电动机的电源线和烟筒下引风机的电源线的合理处理。
3、什么是进线段？什么是进线段保护？
答：靠近变电站1---2Km 的一段进线即为进线段。
靠近变电站1---2Km 的一段进线的防雷保护，即进线段保护。
4、进线段有什么作用？
答：变电站进线段保护的作用有两个：其一限制雷电侵入波电压作用下流过避雷器的电流；其二是降低最终进入变电站雷电侵入波的波头陡度。
5、变压器距避雷器的最大允许电气距离与哪些因素有关？ 答：避雷器与变电站之间的最大允许距离'552a 2a U U v
U U l j j m -=-=，因此可见 避雷器与变电站之间的最大允许距离与来波陡度a ／(a ／=v
a )和变压器的冲击耐压强度U j 与避雷器的残压U 5有关。 6、110－220KV 中性点直接接地系统中，在什么情况下，应在变压器中性点装设避雷器？
答：在110－220KV 中性点直接接地系统中，为了限制单相接地电流和满足继电保护的需要，一部分变压器的中性点是不接地的，但中性点是不接地的分级变压器，应在中性点装设变压器中性点用的金属氧化物避雷器。
7、配电变压器的防雷保护中应哪些“三点共地”？为什么？
答：配电变压器的防雷保护中的“三点共地”是指高压侧避雷器的接地端，变压器的铁壳以及低压侧的中性点。 这是因为高压侧避雷器的接地端与变压器的铁壳连接后共同接地，避免将接地电阻R 的压降加到变压器主绝缘上；为了避免变压器低压侧绕组的损坏，应将低压侧的中性点与变压器的铁壳相连。这样，铁壳上的高电位就会经低压线路传到用户，因此必须加强用户防雷保护，避免对用户产生危害。
8、画出直配电机的防雷保护接线，并叙述各保护元件的作用？
答：F 1，配电阀式避雷器：装设在电缆首端，遇强雷时，发生动作，电缆段的限流作用既能充分发挥； F 2，旋转电机阀式避雷器：装设在发电机出线上，限制侵入波幅值；
F 3，旋转电机中性点阀式避雷器：保护发电机的中性点绝缘（可能出现单相降低故障的同时又雷电侵入波）； FE 1，FE 2排气式避雷器：当雷电流使其放电后，由于FE 无残压，使电缆芯与外皮短路，由于高频趋肤效应，使雷电流经芯线转移到外皮，从而大大降低流过F2的冲击电流和母线冲击电压；
G ，发电机：系统的电源；
L ，电抗器：限制短路电流；
C ，电容器：限制侵入波陡度和降低感应过电压。
9、气体绝缘变电站在过电压保护方面有哪些特点？
答：GIS 变电站在过电压保护方面与常规的敞开式变电站相比具有以下一些新的特点：
（1）GIS 具有较小的导线波阻抗；
（2）GIS 具有比较平坦的伏秒特性曲线；
（3）GIS 变电站结构紧凑，各电气设备之间的距离较小，避雷器离被保护设备较近，因此可使雷电过电压的限制作用更大;
（4）由于GIS 变电站的封闭性，所以电气设备不会因受大气污秽、降水等因素的影响而降低绝缘强度；
（5）GIS 变电站中的绝缘绝对不允许产生电晕，一旦产生，会立即击穿。
第四章 输电线路防雷
1、感应过电压的大小与哪些因素有关？ 答：导线上感应雷过电压幅值s Ih U c c 25
i =?（S>25时） 对于有避雷线的线路i i c g c i u k u h h k u )1()1(00/-≈-=?
一般的线路 c c i ah u =?
对于有避雷线的线路c c c g c i ah k ah h h k u )1()1(00/-≈-=?
2、为什么导线上方架设有避雷线时导线上的感应雷过电压会降低？
答：对于有避雷线的线路，因为避雷线位于导线上方，当雷击在有避雷线的导线附近大地时，在避雷线的屏蔽作用下，导线上的感应电荷会减少，致使导线上的感应雷过电压会降低。
3、雷击杆塔塔顶时，导线上的电位由哪几部分组成？
答：雷击杆塔塔顶时，由于避雷线与导线上的耦合作用，导线将具有电位top kU ；导线上还有极性与雷电流相
反的感应过电压c h a k 1）（--
。所以，实际作用于绝缘子串的电压j U ]6
.2)6.2()[1(U )1()]1([top j c t i c c top top Ih L R I k ah k k ah kU U U ++-=+-=---=β）（ 4、线路上架设的避雷线有什么作用？
答：避雷线可以使导线避免遭受直击雷，同时，利用避雷器的分流作用，可以减少流经杆塔的雷电流；利用避雷线的耦合作用，可以降低绝缘子串上的电位；利用避雷线的屏蔽作用，可以降低导线上的感应过电压；可见线路上架设的避雷线是提高线路耐雷水平的主要措施。
5、35Kv 及以下线路为什么不沿线架设避雷线？
答：35Kv 及以下线路，因其绝缘强度相对较弱，装设避雷线提高线路的可靠性的效果不大，一般不需全线架设避雷线，只在进变电站的进线段加装避雷器，减少反击和绕击的概率。
6、试述提高线路耐雷水平的措施。
答：架设避雷线；降低杆塔接地电阻；架设耦合地线；采用不平衡绝缘方式；装设自动重合闸；采用消弧线圈接地方式；装设避雷器；加强绝缘。
第五章 变压器绕组中的波过程
1、绕组中的起始电压分布与哪些因素有关？
答：绕组中的起始电压分布与距绕组首端为x 点的电压u ，对地电容c ，匝间电容k ，绕组长度l 等因素有关。
2、行波刚传到变压器绕组时，为什么可以用入口电容来等效？
答：当行波刚传到变压器绕组时，由于电感的阻流作用，流过电感的电流可忽略。所有从绕组首端的匝间电容的dx
0K 看进去的总电容链，因为电容链震荡元件数目是无穷的，所以，行波刚传到变压器绕组时，可以用入口电容来等效。
3、什么是变压器的内保护？
答：所谓变压器的内保护即是在变压器绕组的内部结构上采取保护措施，减少暂态震荡。其关键是改善变压器绕组的起始电压分布，使绕组的始态电位分布尽量接近稳态电位分布，从而降低绕组对地过电压和最大电位梯度。
雷击输电线路附近对面雷直击与杆塔或线路附
4、采用哪些措施可以改善变压器绕组的电压分布？
答：改善变压器绕组的电压分布，可以降低绕组内部振荡时产生的最大电位和最大电位梯度，通常采用以下两种方法：（1）在绕组首端部位加一些电容环和电容匝；（2）使用纠结式绕组变压器代替连续式绕组变压器。
5、为什么电机绕组可以用波阻抗和波速来表征绕组内波过程的参数？
答：电机绕组的波过程，由于电机绕组是嵌放在各个槽内，匝间电容很小，近似计算时可以忽略纵向电容，所以电机绕组的等值电路就与长线路一样仅由对地电容和绕组电位电感组成。因此，电机绕组可以用波阻抗和波速来表征绕组内波过程的参数。
第六章输电线路的波阻抗
1、波阻抗与集中参数电阻有什么不同？
答：波阻抗是表示参数线路（或绕组）的参数，阻抗表示集中参数电路（或元件）的参数；波阻抗表示具有同一方向的电压波与电流波大小的比值，阻抗则等于此阻抗上电压与电流之比；电磁波通过波阻抗时，能量以电磁形式存储在周围介质中，而不是被消耗，而当R不为0时阻抗消耗能量；波阻抗的数值只与导线单位长度的电感L0和电容C0有关，与导线长度无关，而阻抗与导线长度有关。
另外，同样的一条线路在讨论雷电或操作过电压作用下要用分布参数的波阻抗来表征，而讨论工频稳态电压作用下则用集中参数电路（如∏型）的阻抗来表征。
2、冲击电晕对波过程有什么影响？为什么？
答：由于冲击电晕使周围空气游离，好像增大了导线的半径，将增大导线单位长度的对地电容C0，所以当考虑冲击电晕时，波速将减慢（约为光速的0.75倍）。
3、行波传到线路开路的末端时，末端电压如何变化？为什么？
答：行波传到线路开路的末端时，即电压波为全反射，使末端的电压升高为入射电压的2倍，这是很危险的。
从能量的角度解释，由于末端开路时，末端电流为零，入射波的全部能量转变为电场能量的缘故。
4、行波传到线路末端对地接有匹配电阻时，末端电压如何变化？为什么？
答：线路末端接电阻R，且R=Z1时，反射电压为零，折射电压等于入射电压。表明波到线路末端不发生反射，行波传到末端时全部能量都消耗在电阻R上了，这种情况称为阻抗匹配。
在进行高压测量时，在电缆末端接一匹配电阻，其值等于电缆波阻抗，就可以消除波传到电缆末端时的折、反射情况，从而正确的测量到来波的波形和幅值。
5、使用彼德逊法则的先决条件是什么？
答：彼德逊法则是流动波沿分布参数线路传到节点后，在该节点只有一次折、反射过程的前提条件下，利用波方程推导出来的，所以在使用彼德逊法时，要满足以下两个条件：（1）波沿分布参数的线路射入；（2）波在该节点只有一次折、反射过程。
6、为什么一般采用并联电容、而不是串联电感的方法来降低来波陡度？
答：行波通过串联电感和并联电容时，波头都会被拉平，但是由于波刚传到电感时发生的正反射会使电感首端电压抬高，危及电感首端绝缘，所以一般采用并联电容、而不是串联电感的方法来降低来波陡度。
第七章雷电过电压
1、雷电放电的主放电阶段有什么特点？
答：当雷电的迎面先导与下行先导相遇时，便产生强烈的“中和”过程，引起极大的电流，这是雷电的主放电
100；（2）电流阶段，伴随有闪电和雷鸣现象。主放电阶段的特点是：（1）主放电存在的时间极短，约为50∽s
极大，可以到达数十乃至数百千安。
2、避雷针为什么能保护其周围的物体免遭雷击？
答：避雷针和避雷线的作用是将雷电吸引到自身上来，并安全导入地中，从而使附近的建筑和设备体免遭直接雷击。
3、避雷线的保护角是否越大越好？为什么？
答：避雷线的保护角是杆塔上避雷线的铅垂线同杆塔处避雷线和导线的连线所组成的夹角。保护角越小，避雷线就越可靠地保护导线免遭雷击。为了减小保护角，可以提高避雷线悬挂高度的方法，但这样势必加重杆塔结构，增加造价，所以单根避雷线的保护角不能做的太小，一般在
3020—的范围内。
4、金属氧化物避雷器为什么可以不用串联间隙？
答：金属氧化物避雷器尤其是氧化锌避雷器的氧化锌阀片具有极好的伏安特性，在额定电压下，氧化锌阀片流过的电流小于A 510-,`可以近似认为其续流为零。正因为如此，金属氧化物避雷器可以不用串联间隙，使之成为无间隙、无续流的避雷器。
5、试述避雷器的各项电气参数的意义。
答：（1）阀式避雷器
?额定电压U be 。U be 是指施加到避雷器端部的最大允许的工频电压，有效值，KV ；
?残压U R 。放电电流通过避雷器时，其端子间的最大电压值称为避雷器的残压，峰值，KV ；
?冲击放电电压U bi 。U bi 是指标准冲击电压（s μ50/2.1）作用下避雷器的放电电压，峰值，KV ；
?工频放电电压U gf 。使冲击系数接近1。
（2）金属氧化物避雷器
?标称电流下的残压U R 。所谓标称电流是指冲击波形s μ20/8的、一定大小的放电电流峰值，用以区分避雷器的等级。
?额定电压U be 。U be 是指施加到避雷器端部的最大允许的工频电压，有效值，KV ；
?参考电压。参考电压包含工频参考电压和直流参考电压。在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压峰值除以2即为工频参考电压。在直流参考电流下测出的避雷器上的电压即为直流参考电压，峰值，KV ；
?持续运行电压。在运行中允许持续地施加在避雷器两端的工频电压有效值称为持续运行电压，有效值，KV ； ?压比。压比为阀片在标称电流下的残压与其参考电压之比；
?荷电率。持续运行电压的峰值与直流参考电压的比值称为避雷器的荷电率。
6、接地装置的接地电阻的定义是什么？冲击系数的意义是什么？其值一般为多大？
答：接地电阻是指I 经接地极电流流入大地时，接地体对地电压U 与对地电流I 之比值，即R=U/I 。
冲击系数即避雷器的冲击放电电压与工频放电电压峰值之比，其值一般接近于1。
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高电压技术考试试题答案 一、选择题（每小题1分共１５分） 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。 2、气体去游离的基本形式有漂移、扩散、复合、吸附效应。 3、气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表现为跳跃性的为火花放电。 4、根据巴申定律，在某一Pd的值时，击穿电压存在极小值。 5、自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间隙放电。 6、在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。 7、即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。 8、交流高电压试验设备主要是指高电压试验变压器。 9、电磁波沿架空线路的传播速度为C或真空中的光速。 10、一般当雷电流过接地装置时，由于火花效应其冲击接地电阻小于工频接地电阻。 11、线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率和绕击跳闸率。 12、为了防止反击，要求改善避雷线的接地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。 13、考虑电网的发展，消弧线圈通常处于过补偿运行方式。 14、导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特性。 15、在发电厂、变电所进线上，设置进线段保护以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波的陡度。 二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、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。（√） 3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护感应雷过电压。（√） 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×） 三、选择题（在每个小题的四个备选答案中，按要求选取一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后括号内。每小题1分共15分） 1、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 2、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B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 3、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 4、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 5、避雷器到变压器的最大允许距离（ A ）。
第一章 气体放电的基本物理过程 （1）在气体放电过程中，碰撞电离为什么主要是由电子产生的？ 答：气体中的带电粒子主要有电子和离子，它们在电场力的作用下向各自的极板运动，带正 电荷的粒子向负极板运动，带负电荷的粒子向正极板运动。电子与离子相比，它的质量更小， 半径更小，自由行程更大，迁移率更大，因此在电场力的作用下，它更容易被加速，因此电 子的运动速度远大于离子的运动速度。更容易累积到足够多的动能，因此电子碰撞中性分子 并使之电离的概率要比离子大得多。所以，在气体放电过程中，碰撞电离主要是由电子产生 的。 （2）带电粒子是由哪些物理过程产生的，为什么带电粒子产生需要能量 ？ 答：带电粒子主要是由电离产生的，根据电离发生的位置，分为空间电离和表面电离。根据 电离获得能量的形式不同，空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离，表面电离分为正离 子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。原子或分子呈中性状态，要使 原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子，必须施加一定的外加能量，使基态的原 子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。 （3）为什么SF6气体的电气强度高？ 答：主要因为SF6气体具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子，气体中自由 电子的数目变少了，而电子又是碰撞电离的主要因素，因此气体中碰撞电离的能力变得很弱， 因而削弱了放电发展过程。 1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各 适用于何种场合？ 答：汤逊理论的基本观点：电子碰撞电离是气体电离的主要原因；正离子碰撞阴极表面使阴 极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件；阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持 放电的判据。它只适用于低气压、短气隙的情况。 气体放电流注理论以实验为基础，它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影 响和空间光电离的作用。 在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度之后， 某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这 种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结 果，这时放电即转入新的流注阶段。 1-3 在一极间距离为1cm 的均匀电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电 子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数。 答：e αd=e11=59874。 1-5 试近似估算标准大气条件下半径分别为1cm 和1mm 的光滑导线的电晕起始场强。P15 皮克公式 1-6 气体介质在冲击电压下的击穿有何特点？其冲击电气强度通常用哪些方式表示？ 答：在持续电压（直流、工频交流）作用下，气体间隙在某一确定的电压下发生击穿。而在 冲击电压作用下，气体间隙的击穿就没有这种某一个确定的击穿电压，间隙的击穿不仅与电 cm ,1 m ,/5.58)1 .03.0(1*1*30)3.01(30/39)1 3.0(1*1*30)3.01(301.01导线半径空气相对密度光滑导线导线表面粗糙系数--=-=+=+==+=+===r m cm kV r m E cm kV r m E m c m c δδδδδ
第一章电解质的极化和电导 ①气体介质的介电常数：1)一切气体的相对介电常数都接近于1。2)任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，但影响都很小。 ②液体介质的介电常数：1)这类介质通常介电常数都较大。但这类介质的缺点是在交变电场中的介质损较大，在高压绝缘中很少应用。2)低温时，分子间的黏附力强，转向较难，转向极化对介电常数的贡献就较大，介电常数随之增大；温度升高时，分子间的热运动加强，对极性分子定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向极化的完成，所以当温度进一步升高时，介电常数反而会趋向减小。 ③固体介质的相对介电常数：1)中性或弱极性固体电介质：只具有电子式极化和离子式极化，其介电常数较小。介电常数与温度之间的关系也与介质密度与温度的关系很接近。2)极性固体电介质：介电常数都较大，一般为3—6，甚至更大。与温度和频率的关系类似畸形液体所呈现的规律。 3、介电常数与温度、频率关系:1)低温时，分子间黏附力强，转向较难，转向极化对介电常数的贡献较小，随温度升高，分子间黏附力下降，转向极化对介电常数贡献较大，介电常数随之增大，当温度进一步升高时，分子的热运动加强，对极性分子的定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向的完成，介电常数反而趋向较小。2)当频率相当低时，偶极分子来得及跟随交变电场转向，介电常数较大，接近于直流电压下测得的介电常数，当频率上升，超过临界值时，极性分子的转向已跟不上电场的变化，介电常数开始减小，随着频率的继续上升由电子位移极化所引起的介电常数极性。 4.电解质电导与金属电导区别：金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。 5温度对电导影响：温度升高时液体介质的黏度降低，离子受电场力作用而移动所受阻力减小，离子的迁移率增大，使电导增大；另外，温度升高时，液体介质分子热离解度增加，也使电导增大。 6.电容量较大的设备经直流高压试验后，接地放电时间长的原因：由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达5～10min。 第二章气体放电的物理过程 1.电离形式：①光电离②撞击电离③热电离 ④表面电离：热电子发射、强场发射（冷发射）、正离子撞击阴极表面、光电子发射 2. 负离子的形成：负离子的形成不会改变带电质点的数量，但却使自由电子数减少，因此对气体放 电的发展起抑制作用。（或有助于提高气体的耐电强度）。 3. 去游离的三种形式：1)带电粒子在电场的驱动下作定向运动，在到达电极时，消失于电极上而形成外电路中的电流；2)带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间。3)带电粒子的复合。气体中带异
高电压 一、填空题(每空1分，共40分) 1.气体放电与气体压强及气隙长度的乘积pd 有关，pd 值较小时气体放电现象可用__汤逊理论_____进行解释；pd 值较大时，一般用__流注理论___进行解释。 2.按照外界能量来源的不同，游离可分为碰撞游离、___光游离____、热游离和表面游离等不同形式。 3.SF6气体具有较高的电气强度的主要原因之一是____强电负_______性。 4.在极不均匀电场中，空气湿度的增加会____提高____空气间隙击穿电压。 5.电晕放电一般发生在曲率半径较____小___的电极表面附近。 6.通常用____等值附盐密度_____来表征绝缘子表面的污秽度。 7.形成表面污闪的必要条件是___局部放电____的产生，流过污秽表面的____泄漏电流____足以维持一定程度的热游离是闪络的充分条件。 8.对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是__改善（电极附近的）电场分布_____。 9.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__提高______。 10.电介质的绝缘电阻随温度上升而____降低______。 11.变压器油做工频耐压试验时的加压时间通常为__1min_______。 12.测量微小的局部放电的方法是__电脉冲法（电测法）___。 13静电电压表中屏蔽电极的作用是消除___边缘效应______影响。 14.用平衡电桥法测量试品的tg δ时，若试品一极接地，则只能采用__反____接法，调节元件将处在_____高______电位。 15.工频耐压试验时，当试品的电容为C (u F)，试验电压为U (kV)，则工频试验变压器的 容量S (kV ·A)应不小于___2310CU ω-?____。 16.对变压器绕组做雷电冲击试验，除了要做全波试验，一般还要做___雷电阶段波___试验。 17.己知单位长度导线的电容和电感分别为C 。和Lo ，则波在导线上的传播速度 _____ 18.电力架空线路上雷电行波的传输速度为___3?108m/s______。 19.电力电缆上雷电行波的传播速度为___1.5?108m/s ________。 20.行波经过并联电容或串联电感后能____降低______(抬高、降低)波的陡度。 21.交压器绕组间过电压的传递含两个分量，即__静电分量_和_电磁耦合分量_____。 22.接地装置的冲击系数α =__Ri/R____，当火花效应大于电感效应时，α 将__>1_____。 23.雷击塔次数与雷击线路次数的比值称为__击杆率_______。 24.当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将____增大_____。 25.避雷针的保护范围是指具有___0.1%____左右____雷击____概率的空间范围。 26.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_接地网的面积。 27·电气设备的基本冲击绝缘水平(BIL)与避雷器残压Ur 的关系为__BIL=（1.25~1.4）Ur__。 28.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。 29.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100kV 、电流为10A 时切断，则变压器上可能承受的最高电压为__141.4kV_______。 30.导致非线性谐振的原因是铁芯电感的____饱和______性。
高电压技术考试试题答案． 高电压技术考试试题答案分共１５分）一、选择题（每小题1 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。复合、扩散、、气体去游离的基本形式有漂移、2
吸附效应。气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表3、 现为跳跃性的为火花放电。的值时，击穿电4、根据巴申定律，在某一Pd 压存在极小值。自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间5、 隙放电。在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间、6 。隙击穿电压提高即使外界游离因素不存
在，间隙放电仅依靠7、 外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。交流高电压试验设备主要是指高电压试验变、8 。压器 或真空中电磁波沿架空线路的传播速度为、C9 的光速。一般当雷电流过接地装置时，由于火花10、 工频接地电阻。于小效应其冲击接地电阻线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率、11和绕击跳闸率。为了防止反击，要求改善避雷线的接12、 地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。． 消弧线圈通常处于过考虑电网的发展，13、运行方式。补偿 导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特、14 性。
变电所进线上，设置进线段保在发电厂、15、以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波 的护 陡度。二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、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。（√）
3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护）√（感应雷过电压。． 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×）
你答案说明（仅供参考）： 第一个数字为相应书名（1：高电压绝缘技术；2：高电压试验技术；3：高电压工程基础）；后面的为页码。 一、单项选择题 1.对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（C(1:200~201)） 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 2.下列的仪器及测量系统中，不能用来测量直流高电压的是（B（2:84））A.球隙B.电容分压器配用低压仪表C.静电电压表 D.高阻值电阻串联微安表 3.以下四种表述中，对波阻抗描述正确的是（D（3:121-122）） 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 4.波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R，且R＝Z.入射电压U0到达末端时，波的折反射系数为（A （3:125）） A.折射系数α＝1，反射系数β＝0 B.折射系数α＝－1，反射系数β＝1 C.折射系数α＝0，反射系数β＝1 D.折射系数α＝1，反射系数β＝－1 5.氧化锌避雷器具有的明显特点是（C（3:159）） 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 6.避雷器距变压器有一定的电气距离时，变压器上的电压为振荡电压，其振荡轴为（D（3:177-178）） A.变压器工作电压 B.变压器冲击耐受电压 C.避雷器冲击放电电压 D.避雷器残压 ?7.在架空进线与电缆段之间插入电抗器后，可以使该点的电压反射系数（B（3:125）） A.β<－1 B.－1<β<0 C.0<β<1 D.β>1 8.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） A.60kV及以下 B.110kV C.220kV D.500kV 9.开头触头间电弧重燃，可抑制下列过电压中的（C（3:208） A.电弧接地过电压 B.切除空载变压器过电压 C.空载线路合闸过电压 D.空载线路分闸过电压 10.纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（C） A.减小套管体电容 B.减小套管表面电阻 C.增加沿面距离 D.增加套管壁厚 11．按国家标准规定，进行工频耐压试验时，在绝缘上施加工频试验电压后，要求持续( A（2:2）) A．1 min B．3 min C．5 min D．10 min 12．根据设备的绝缘水平和造价，以下几种电压等级中，允许内过电压倍数最高的是( A ) A．35kV及以下B．110kV C．220kV D．500kV 13．液体绝缘结构中，电极表面加覆盖层的主要作用是( D（1:233）) A．分担电压B．改善电场 C．防潮D．阻止小桥形成 14．雷电流通过避雷器阀片电阻时，产生的压降称为( C ) A．额定电压B．冲击放电电压 C．残压D．灭弧电压（允许作用在避雷器上的最高工频电压）15．GIS变电所的特点之一是( D ) A．绝缘的伏秒特性陡峭B．波阻抗较高
高电压工程第二版答案1到11章25 -------------------------------------------------------------------------------- 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。 1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。 1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。 1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。 1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。 1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等. 1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。
高电压技术练习题（一） 一、填空题 1.描述气体间隙放电电压与气压之间关系的是（A）
A、巴申定律 B、汤逊理论 C、流注理论 D、小桥理论。 2.防雷接地电阻值应该（ A ）。 A、越小越好 B、越大越好 C、为无穷大 D、可大可小 3.沿着固体介质表面发生的气体放电称为（B） A电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电 4.能够维持稳定电晕放电的电场结构属于（C） A、均匀电场 B、稍不均匀电场 C、极不均匀电场 D、同轴圆筒 5.固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于（B） A、电击穿 B、热击穿 C、电化学击穿 D、闪络 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 ）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 10.对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（C）。
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 11.纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（C）。 A、减小套管体电容 B、减小套管表面电阻 C、增加沿面距离 D、增加套管壁厚 12.由于光辐射而产生游离的形式称为（ B ）。 A、碰撞游离 B、光游离 C、热游离 D、表面游离答案：B 19.解释气压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（ A ） A、流注理论 B、汤逊理论 C、巴申定律 D、小桥理论 13测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是（ D ）。 A、绝缘整体受潮 B、存在贯穿性的导电通道 C、绝缘局部严重受潮 D、绝缘中的局部缺陷 14.设 S1、S2 分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线，要使设备受到可靠保护必须（ B ）。 A、S1高于S2 B、S1低于S2 C、S1等于S2 D、S1与S2 相交 15.表示某地区雷电活动强度的主要指标是指雷暴小时与（ B ）。 A、耐雷水平 B、雷暴日 C、跳闸率 D、大气压强 16.极不均匀电场中的极性效应表明（ D ）。 A、负极性的击穿电压和起晕电压都高 B、正极性的击穿电压和起晕电压都高 C、负极性的击穿电压低和起晕电压高 D、正极性的击穿电压低和起晕电压高
第一章作业 1-1解释下列术语 （1）气体中的自持放电；（2）电负性气体； （3）放电时延；（4）50%冲击放电电压；（5）爬电比距。 答：（1）气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除去外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象； （2）电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体； （3）放电时延：能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延； （4）50%冲击放电电压：使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压； （5）爬电比距：爬电距离指两电极间的沿面最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV。
1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？ 答：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。 汤逊理论的适用范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。 1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数目。 解：到达阳极的电子崩中的电子数目为 n a= eαd= e11?1=59874
《高电压技术》综合复习资料 一、填空题（占40分） 1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。 2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。 3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压低，原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。 4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。 5、在r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。 6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。 7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型，当出现电子电导时电介质已经被击穿。 8、弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等，强极性液体介质包括水和乙醇（至少写出两种）。 9、影响液体介质击穿电压的因素有__电压形式的影响__、_温度__、_含水量__、_含气量的影响、杂质的影响、油量的影响（至少写出四种）。 10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。 11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。 12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。 13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。 14、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。 15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。 16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄漏电流。 17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。 18、小波分析同时具有在时域范围和频域范围内对信号进行局部分析的优点，因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。 19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。 20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同，电流反射波为与入射波电流相反。 21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。
单选题 某架空线路的电容为0.01μF/km，电感为0.9mH/km，这该架空线的波阻抗为（）。 收藏 A. 400 B. 300 C. 500 D. 200 回答错误!正确答案： A 空载线路自动重合闸，产生的过电压最大值为电源电压的（）倍。 收藏 A. 3 B. 1 C. 4 D. 2
线路末端开路，则电压反射系数为（）。 收藏 A. 1/2 B. C. 1 D. -1 回答错误!正确答案：C 不均匀的绝缘试品,如果绝缘受潮,则吸收比K将（）。收藏 A. 远小于1 B. 不宜确定 C. 远大于1 D. 约等于1
我国标准对雷暴日等于40天的地区，取地面落雷密度为（）。收藏 A. 0.09 B. 0.05 C. 0.11 D. 0.07 回答错误!正确答案：D 对于线路的冲击电晕，下列说法不正确的是（）。 收藏 A. 冲击电晕使线路间耦合系数减小 B. 不易确定 C. 冲击电晕使线路得波阻抗减小 D. 冲击电晕使线路得波速度降低
为防止避雷针对构架发生反击，它们空气间距离应（）。收藏 A. ≥5m B. ≤5m C. ≥3m D. ≤3m 回答错误!正确答案： A 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（）。 收藏 A. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 B. 线路越长，波阻抗越大 C. 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 D. 波阻抗与线路的单位长度电感和电容有关
我国有关规程建议雷道波阻抗取（）。 收藏 A. 300Ω B. 500Ω C. 400Ω D. 50Ω 回答错误!正确答案： A 星形接法中性点不接地的三相变压器，当冲击电压波仅沿一相入侵时，绕组中性点的最大电位可达入侵波幅值的（）。 收藏 A. 2 B. 2/3 C. 4/3 D. 1
第一章作
?1-1解释下列术语 （1）气体中的自持放电；（2）电负性气体； （3）放电时延；（4）50%冲击放电电压；（5）爬电比距。 答：（1）气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除去外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象； （2）电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体； （3）放电时延：能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延； （4）50%冲击放电电压：使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压； （5）爬电比距：爬电距离指两电极间的沿面最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV。
1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？ 答：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。 汤逊理论的适用范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。 1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数目。 解：到达阳极的电子崩中的电子数目为 n a? e?d? e11?1?59874 答：到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。
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) 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) 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__，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 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 (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
第8章 习题 8.1 直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高吗？ 为什么？如果电源是交流，电 容C 上电压会发生什么变化，它与哪些因素有关？ 解： 1）直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高。因为，如图所示 C 假定一个无穷大直流电源对集中参数的电感、电容充电，且t=0-，i=0, u c =0。 在t=0时合闸：()()()()dt t i C dt t di L t u t u E c L ?+=+=1 ，即()()E t u dt t u d LC c c =+22，解为()()01cos c u t E t ω=- ，0ω= C 上的电压可达到2E 。 也可以这样理解，当电容上电压为E 时，回路中电流达最大值，电感中电流不能突变，继续给电容充电，使得电容上电压达到2E 。 2）如果电源是交流，在15-16个周波后，暂态分量可认为已衰减至零，电容电压的幅值为 2 022 0C U E ωωω =-，0ω为回路的自振角频率。此时电容电压与回路自振角频率和电源频率有关，可见电容上电压在非常大的范围内变化。 8.2 什么是导线的波速、波阻抗？分布参数的波阻抗的物理意义与集中参数电路中的电阻有何不同？ 解：波阻抗：在无损均匀导线中，某点的正、反方向电压波与电流波的比值是一个常数Z ，该常数具有电阻的量纲Ω，称为导线的波阻抗。 波速：平面电磁波在导线中的传播速度，0 01C L ±=ν，波速与导线周围介质有关，与导 线的几何尺寸及悬挂高度无关。 波阻抗虽然与电阻具有相同的量纲，而且从公式上也表示导线上电压波与电流波的比值，但两者的物理含义是不同的： 1) 波阻抗表示只有一个方向的电压波和电流波的比值，其大小只决定于导线单位长度的电
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。 这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。 1-2简要论述汤逊放电理论。 答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至d eα个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（d eα－1）个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（d eα－1） eα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d 个新电子，则(d eα-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(d eα＝1。 eα-1)=1或γd 1-3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？ 答:（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
高电压技术复习题 一、填空 1、除了电容器以外，其他电气设备中采用的绝缘材料往往希望介电常数较（）。 2、随着温度的升高，电介质的电导（）。 3、电缆越长，其绝缘电阻越（）。 4、电气设备绝缘受潮后，其吸收比（）。 5、断路器性能对（）过电压有很大影响。 6、用球隙测压器可以测量各种高电压的（）值。 7、山区的绕击率比平原地区的绕击率（）。 8、包在电极表面的薄固体绝缘层称为（）。 9、由于避雷线对导线的屏蔽作用，会使导线上的感应电压（）。 10、电气设备绝缘受潮时，其击穿电压将（）。 1、空载线路的合闸过电压属于（操作）过电压。 2、切除空载变压器过电压产生的根本原因是（）。 3、电气设备绝缘普遍受潮时，其介质损耗角正切值将（）。 4、切除空载变压器过电压产生的根本原因是（）。 5、杆塔高度增加，绕击率将（）。 6、除去绝缘油中固体杂质的主要方法是（）。 7、冲击电晕会使雷电波的陡度（）。 8、架空线中行波的速度为（）。 9、反映绝缘材料损耗特性的参数是（）。 10、标准大气条件下，湿度 h=（）。 1、标准雷电冲击电压波形为（）。 2、输电线路上避雷线的保护角越（）越好。 3、随着温度的升高，电气设备的绝缘电阻将（）。 4、在直流电压作用下，电介质损耗主要由（）所引起。 5、电场均匀程度越高，间隙的击穿场越强越（）。 6、雷电放电现象可用（）放电理论加以解释。 7、光辐射的波长越短，其光子的能量越（）。 8、雷电放电过程中，（）阶段的破坏性最大。 9、50KV的雷电波传到线路末端开路处世哲学，电压变为（）KV。 10、等值盐密是用来反映（）的参数。二、判断题 1、阀片的伏安特性是线性的。 2、切除空载变压器过电压的根本原因是电弧重燃。 3、测量绝缘电阻时施加的是交流电压。 4、耐压试验属于非破坏性试验。 5、悬浮状态的水对绝缘油的危害比溶解状态的水要小。 6、汤逊放电理论适用于低气压，短气隙的情况。 7、确定电力变压器内部绝缘水平时应采用统计法。 8、铁磁谐振是一种过渡过程。 9、检查性试验属于非破坏性试验。 10、变压器内部绝缘受潮属于分布性缺陷。 1、电晕放电是极不均匀电场特有的一种非自持放电形式。 2、负离子形成对放电发展起抑制作用。 3、SF6电器内的放电现象可用汤逊放电理论加以解释。 4、220KV架空线路应全线架设避雷线。 5、球----球间隙属于稍不均匀电场。 6、避雷线对边相导线的保护角越小越好。 7、有时可能会在三线导线上同时出现雷电过电压。 8、主变压器门型构架上可以安装避雷针。 9、变压器油一般为强极性液体介质。 10、光辐射频率越低，其光子能量越低。（√） 1、气压升高时，电气设备外绝缘电气强度下降。 2、感应雷过电压的极性与雷电流极性相同。 3、负离子形成对气体放电发展起促进作用。 4、在棒极间隙中，正极性时的击穿电压比负极性时高。 5、电缆越长，其绝缘电阻值越大。 6、空气湿度越大，气隙的击穿电压越高。 7、可见光能引起交电离。 8、异号带电质点的浓度越大，复合越强烈。 9、自由电子的碰撞电离能力比负离子强。 10、均匀电场中，存在极性效应。 三、名词解释 1、绝缘的老化 2、巴申定律 3、雷暴日 4、沿面闪路 1、电晕放电 2、绝缘配合 3、雷击跳闸率 4、流注 1、感应雷过电压 2、组合绝缘 3、伏秒特性 4、沿面放电
单选题 某架空线路的电容为0.01诉F/km，电感为0.9mH/km ,这该架空线的波阻抗为 ()。收藏 A. 400 B. 300 C. 500 D. 200 回答错误！正确答案：A 空载线路自动重合闸，产生的过电压最大值为电源电压的()倍。 收藏 A. 3 B. 1 C. 4 D.
线路末端开路，则电压反射系数为（）。 收藏 A. 1/2 B. C. 1 D. -1 回答错误！正确答案：C 不均匀的绝缘试品，如果绝缘受潮，则吸收比K将（）收藏 A. 远小于1 B. 不宜确定 C. 远大于1 D.
我国标准对雷暴日等丁40天的地区，取地面落$密度为（）收藏 A. 0.09 B. 0.05 C. 0.11 D. 0.07 回答错误！正确答案：D 对丁线路的冲击电晕，下列说法不正确的是（）。 收藏 A. 冲击电晕使线路间耦合系数减小 B. 不易确定 C. 冲击电晕使线路得波阻抗减小 D. 冲击电晕使线路得波速度降低
为防止避$针对构架发生反击，它们空气间距离应（）收藏 A. > 5m B. < 5m C. > 3m D. < 3m 回答错误！正确答案：A 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（）。 收藏 A. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 B. 线路越长，波阻抗越大 C. 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 D.
波阻抗与线路的单位长度电感和电容有关 我国有关规程建议$道波阻抗取（）。 收藏 A. 300 Q B. 500 Q C. 400 Q D. 50 Q 回答错误！正确答案：A 星形接法中性点不接地的三相变压器，当冲击电压波仅沿一相入侵时，绕组中性点的最大电位可达入侵波幅值的（）。 收藏 A. 2 B. 2/3 C. 4/3
第一章作业 ?1-1解释下列术语 （1）气体中的自持放电；（2）电负性气体； （3）放电时延；（4）50%冲击放电电压；（5）爬电比距。 答：（1）气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除去外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象； （2）电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体； （3）放电时延：能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延； （4）50%冲击放电电压：使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压； （5）爬电比距：爬电距离指两电极间的沿面最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV。
1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？ 答：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。 汤逊理论的适用范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。 1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数目。 解：到达阳极的电子崩中的电子数目为 n a= eαd= e11?1=59874 答：到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。