高电压技术2
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一、是非题(T 表示正确、F 表示错误)( F )1、对于35kv 及以上的变电所,可以将避雷针装设在配电装置的构架上。
( F )2、为了防止反击,一般规程要求避雷针与被保护设备在空气中的距离大于3米。
( F )3、架空线路的避雷线保护角越大,保护范围也就越大。
( F )4、在发电机电压母线上装设电容器的作用是防止直雷击。
( F )5、通常以系统的最高运行线电压为基础来计算内部过电压的倍数。
( T )6、对于110kv 及以上的变电所,可以将避雷针装设在配电装置的构架上。
( T )7、在发电机电压母线上装设电容器的作用是限制侵入波的陡度。
( T )8、通常以系统的最高运行相电压为基础来计算内部过电压的倍数。
二、选择题1、两个不同波阻抗Z 1和Z 2的长线相连于A 点,当直角电流波长从Z 1上入射,传递至A 点时将发生折射与反射.则电流的反射系数βi 为 (B )A. 2112Z Z Z Z +-B. 2121Z Z Z Z +- C. 2112Z Z Z + D. 2122Z Z Z +2、我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为( C )A.s μ2.1 B. s μ5.1 C. s μ6.2 D. s μ103、 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 ,线路上感应雷过电压最大值U G 约为 ( C )A .25Kv B. 50Kv C.100Kv D. 200Kv4、以下属于操作过电压的是 ( B ) P325A. 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5、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 (C )P332A. 采用多油断路器B. 采用叫性点绝缘系统C. 采用六氟化硫断路器D. 中性点经消弧线圈接地6、在发电厂和变电站中,对直雷击的保护通常采取 A 方式A .避雷针 B. 并电容器 C. 接地装置 D.中性点接地7 避雷器到变压器的最大允许距离( A )P286A .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8、三绕组变压器运行时,应在( A )侧装设一只避雷器。
绪论高电压技术是一门重要的专业技术基础课;随着电力行业的发展,高压输电问题越来越得到人们的重视;高电压、高场强下存在着一些特殊的物理现象;高电压试验在高电压工程中起着重要的作用。
气体的绝缘特性与介质的电气强度研究气体放电的目的:了解气体在高电压(强电场)作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程掌握气体介质的电气强度及其提高方法高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。
气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。
由于空气中存在来自空间的辐射,气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点。
正常状态下气体的电导很小,空气还是性能优良的绝缘体;在出现大量带电质点的情况下,气体才会丧失绝缘性能。
自由行程长度单位行程中的碰撞次数Z的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。
()λ-=xexP令x=λ,可见粒子实际自由行程长度大于或等于平均自由行程长度的概率是36.8%。
带电粒子的迁移率k=v/E它表示该带电粒子单位场强(1V/m)下沿电场方向的漂移速度。
电子的质量比离子小得多,电子的平均自由行程长度比离子大得多热运动中,粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域,从而使分布均匀化,这种过程称为扩散。
电子的热运动速度大、自由行程长度大,所以其扩散速度比离子快得多。
产生带电粒子的物理过程称为电离,是气体放电的首要前提。
光电离i W h ≥νc λν=气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m 称为该气体的电离度。
碰撞电离附着:当电子与气体分子碰撞时,不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子,而且也可能会发生电子与中性分子相结合形成负离子的情况。
电子亲合能:使基态的气体原子获得一个电子形成负离子时所放出的能量,其值越大则越易形成负离子。
电负性:一个无量纲的数,其值越大表明原子在分子中吸引电子的能力越大带电粒子的消失1到达电极时,消失于电极上而形成外电路中的电流2带电粒子因扩散而逸出气体放电空间3带电粒子的复合复合可能发生在电子和正离子之间,称为电子复合,其结果是产生一个中性分子;复合也可能发生在正离子和负离子之间,称为离子复合,其结果是产生两个中性分子。
第2次作业一、多项选择题(本大题共80分,共 20 小题,每小题 4 分)1. 电力系统中出现的稳态过电压基本可以分为哪两大类()?A. 工频电压升高B. 谐振过电压C. 线性谐振过电压D. 参数谐振过电压有一下哪些等级:()。
2. 我国单台试验变压器UeA. 10kVB. 35kVC. 250kVD. 750kV3. 电力系统中出现的谐振过电压基本可以分为哪几类()?A. 工频电压升高B. 铁磁谐振过电压C. 线性谐振过电压D. 参数谐振过电压4. 避雷器类型主要为:()。
A. 保护间隙B. 并联电容器C. 管型避雷器D. 阀型避雷器E. 金属氧化物避雷器(MOA)5. 电力系统谐振可以分为哪几类()?A. 线性谐振B. 参数谐振C. 铁磁谐振D. 电磁谐振6. 电力系统中雷电过电压可以分为哪两大类()? A. 直击雷过电压 B. 感应雷过电压 C. 工频电压升高 D. 谐振过电压7. 减小电桥测量时的影响因素的措施:()。
A. 加设屏蔽B. 采用移相电源C. 采用倒相法D. 消除磁场干扰方法8. ZnO避雷器的主要优点有() A. 无间隙 B. 无续流 C. 电气设备所收过电压可以降低 D. 通流容量大 E. ZnO避雷器特别适用干直流保护和SF6电器保护9. 空载线路合闸过电压的影响因素有______。
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10. 要进行泄露电流的测量试验的设备有()。
A. 变压器B. 消弧线圈C. 断路器D. 电力电缆11. 电力系统中出现的过电压基本可以分为哪两大类()?A. 内部过电压B. 外部过电压C. 暂态过电压D. 操作过电压12. 常用的冲击高压测量系统有:()。
A. 球隙测量冲击电压峰值 B. 分压器配用峰值电压表测量峰值 C. 分压器配用高压示波器记录电压波形 D. 分压器13. 冲击电压分压器按结构分为:()。
A. 电阻型 B. 电容型 C. 阻容并联型 D. 阻容串联型14. 电力系统中出现的操作过电压基本可以分为哪几类()?A. 切除空载线路过电压B. 空载线路合闸过电压C. 切除空载变压器过电压D. 弧光接地过电压15. 对于雷电活动强烈,接地电阻又难以降低的地区中的10-35kV电网,可以考虑采用()的方式,作为线路的防雷手段。
高电压技术实验实验报告(二)---高电压技术实验报告高电压技术实验报告学院电气信息学院专业电气工程及其自动化实验一.介质损耗角正切值得测量一.实验目得学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值得方法.二.实验项目1.正接线测试2.反接线测试三.实验说明绝缘介质中得介质损耗(P=Cu2tg)以介质损耗角得正切值(tg)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流与电容电流之比。
用测量tg值来评价绝缘得好坏得方法就是很有效得,因而被广泛采用,它能发现下述得一些绝缘缺陷:绝缘介质得整体受潮;绝缘介质中含有气体等杂质;浸渍物及油等得不均匀或脏污。
测量介质损耗正切值得方法较多,主要有平衡电桥法(QS1),不平衡电桥法及瓦特表法。
目前,我国多采用平衡电桥法,特别就是工业现场广泛采用QS1型西林电桥。
这种电桥工作电压为10Kv,电桥面板如图21所示,其工作原理及操作方法简介如下:⑴.检流计调谐钮⑵。
检流计调零钮⑶。
C4电容箱(tg)⑷。
R3电阻箱⑸。
微调电阻(R3桥臂)⑹.灵敏度调节钮⑺.检流计电源开关⑻。
检流计标尺框⑼。
+tg/-tg及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮1QS1西林电桥面板图⑽.检流计电源插座⑾.接地⑿.低压电容测量⒀.分流器选择钮⒁。
桥体引出线11)工作原理:原理接线图如图2-2所示,桥臂BC接入标准电容CN(一般CN=50pf),桥臂BD由固定得无感电阻R4与可调电容C4并联组成,桥臂AD接入可调电阻R3,对角线AB上接入检流计G,剩下一个桥臂AC就接被试品CX.高压试验电压加在CD之间,测量时只要调节R3与C4就可使G中得电流为零,此时电桥达到平衡。
由电桥平衡原理有:即:(式2-1)各桥臂阻抗分别为:将各桥臂阻抗代入式2-1,并使等式两边得实部与虚部分别相等,可得:(式22)在电桥中,R4得数值取为=10000/=3184(),电源频率=100,因此:tg=C4(f)(式23)即在C4电容箱得刻度盘上完全可以将C4得电容值直接刻度成tg值(实际上就是刻度成tg(%)值),便于直读。
1. 气体中带点质点的产生,激发与游离2. 游。
离的方式有:碰撞游离、光游离、热游离和表面游离。
3. 由碰撞银翼的游离称为碰撞游离。
气体在热状态下引起的游离过程称为热游离。
电子从金属电极表面逸出来的过程称为表面游离4。
. 导致带点质点从游离区域消失或者削弱的过程称为去游离。
去游离的方式:带点质点的扩散,带点质点的复合以及电子的附着效应5。
. 汤逊放电理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩,通过正离子撞击阴极,不断从阴极金属表面溢出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子。
适用于低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象6。
. 气体间隙的击穿电压 UF 是气体压力 P 和间隙距离S 乘积的函数 ,这一规律称为巴申定律7. 流注理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩,形成电子崩后,由于正负空间电荷对电场的畸变作用导致正负空间电荷的复合,复合过程中所释放的光能又引起光游离,光游离结果所得到的自由电子又引起新的碰撞游离,形成新的电子崩且汇合到最初电子崩中构成流注通道。
适用于大气压下,非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现. 电子崩一个电子在电场作用下由阴极向阳极运动时,将与气体原子(或分子)碰撞,如果电场很强、电子的能量足够大时 ,会发生碰撞电离,使原子分解为正离子和电子 ,此时空间出现两个电子。
这两个电子又分别与两个原子发生碰撞电离,出 4 个自由子。
如此进行下去 ,空间中的自由电子将迅速增加类似于电子雪崩,故名,电子崩9。
. 非自持放电:当外加电压较低时,只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放电电流,一旦外界电离作用停止,气体放电现象即随之中断,这种放电称为非自持放1电0. U50%就是在该冲击电压作用下,放电的概率为50%。
其可用来反应绝缘耐受冲击电压的能力11. 。
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间隙的伏秒特性曲线。
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. 由于产生电晕,导线之间耦合系数() (A) 减小 (B) 有时增大,有时减小 (C) 不变 (D 增大 )[参考答案:D] 分值:5得分: 分作业提交 2系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分2. 下列避雷器中,()熄弧能力最差 (A) 普通阀形避雷器 (B) 磁吹阀形避雷器 (C) 排气式避雷器 (D 保护间隙 )[参考答案:C] 分值:5得分: 分系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分3. 关于发电厂、变电所直击雷过电压的防护,()是错误的 (A) 35kV 及以下的变电所,需架设独立避雷针 (B) 独立避雷针距离被保护设备越近越好 (C) 土壤电阻率特别大的地区,宜装设独立避雷针 (D 110 kV 及以上的变电所,可使用构架避雷针 )[参考答案:C] 分值:5得分: 分系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分4. 关于导线的自波阻抗和互波阻抗,()是错误的(A) 自波阻抗与导线离地高度有关 (B) 自波阻抗与导线的半径无关 (C) 互波阻抗与某导线与另一导线在地面中镜像之间的距离有关 (D 互波阻抗与两导线之间的距离有关 ) [参考答案:D] 分值:5得分: 分系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分5. 关于导线之间的耦合系数,()是错误的 (A) 耦合系数没有任何实际意义(B) 导线距离越近,耦合系数越大 (C) 耦合系数越大,对防雷越有利 (D 导线之间耦合系数越大,其电位差越小 ) [参考答案:B] 分值:5得分: 分系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分6. 测量绝缘电阻不能发现的缺陷为() (A) 总体绝缘质量欠佳 (B) 两极间有贯穿性的通道 (C) 绝缘介质受潮 (D 绝缘介质的局部缺陷 )[参考答案:B] 分值:5得分: 分系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分7. 关于试验变压器的调压器,()是不正确的 (A) 有滑动触头的调压器,不应该发生火花 (B) 电压应该平滑地调节 (C) 其容量小于试验变压器的容量 (D 电压具有正弦波形且没有畸变 )[参考答案:D] 分值:5得分: 分系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分8. 采用带并联电阻的断路器不是()的限制措施 (A) 切除空载变压器过电压 (B) 合闸空载线路过电压 (C) 切除空载线路过电压 (D 电弧接地过电压 )[参考答案:B] 分值:5得分: 分系统自动批改于 2019 年 3 月 26 日 12 点 59 分9. 由于内过电压的能量来自于电网本身,一般将内过电压的幅值表示成( )的倍数。
第一章1—1 气体中带电质点是通过游离过程产生的。
游离是中性原子获得足够的能量(称游离能)后成为正、负带电粒子的过程。
根据游离能形式的不同,气体中带电质点的产生有四种不同方式:1.碰撞游离方式在这种方式下,游离能为与中性原子(分子)碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。
虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子(分子)发生碰撞,但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。
2.光游离方式在这种方式下,游离能为光能。
由于游离能需达到一定的数值,因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。
3.热游离方式在这种方式下,游离能为气体分子的内能。
由于内能与绝对温度成正比,因此只有温度足够高时才能引起热游离。
4.金属表面游离方式严格地讲,应称为金属电极表面逸出电子,因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。
使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。
气体中带电质点消失的方式有三种:1.扩散带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失,扩散是一种自然规律。
2.复合复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子(分子)的过程。
复合是游离的逆过程,因此在复合过程中要释放能量,一般为光能。
3.电子被吸附这主要是某些气体(如SF6、水蒸汽)分子易吸附气体中的自由电子成为负离子,从而使气体中自由电子(负的带电质点)消失。
1—2 自持放电是指仅依靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。
外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生少量带电质点的各种游离因素,如宇宙射线。
讨论气体放电电压、击穿电压时,都指放电已达到自持放电阶段。
汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为γ(eαs-1)=1此公式表明:由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动,撞击阴极,此时已起码撞出一个自由电子(即从金属电极表面逸出)。
这样,即便去掉外界游离因素,仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子,从而能使放电达到自持阶段。
第二章参考1、 气隙的伏秒特性是怎样绘制的?研究气隙的伏秒特性有何实用意义? 答:气隙伏秒特性用实验方法来求取:保持一定的波形而逐级升高电压,从示波图求取。
电压较低时,击穿发生在波尾。
电压甚高时,放电时间减至很小,击穿可发生在被头。
在波尾击穿时,以冲击电压幅值作为纵坐标,放电时间作为横坐标。
在波头击穿时,还以放电时间作为横坐标,但以击穿时电压作为纵坐标。
把相应的点连成一条曲线,就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性曲线。
伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性具有重要意义,例如,在考虑不同绝缘强度的配合时,为了更全面地反映绝缘的冲击击穿特性,就必须采用伏秒特性。
2、 试说明在雷电冲击电压作用下,导线对平行平板气隙(S/D>10)和球-球气隙(S/D<0.5)的伏秒特性形状有何不同,并解释其原因。
答:两种情况反映在伏秒特性的形状上,导线对平行平板气隙(S/D>10)的伏秒特性在相当大的范围内向左上角上翘,而球-球气隙(S/D<0.5)的伏秒特性在很小的时间范围内向上翘。
原因可以解释为:导线对平行平板气隙(S/D>10),电场分布极不均匀,在最低击穿电压作用下,放电发展到完全击穿需要较长的时间,如不同程度地提高电压峰值,击穿前时间将会相应减小。
球-球气隙(S/D<0.5),电场分布较为均匀,当某处场强达到自持放电值时,沿途各处放电发展均很快,故击穿前时间较短(不超过2~3μs )。
3、 试解释50%击穿电压。
答:50%击穿电压是指气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值。
该值已很接近伏秒特性带的最下边缘,能反映该气隙的基本耐电强度,但由于气隙的击穿电压与电压波形相关,因此50%击穿电压并不能全面地代表该气隙的耐电强度。
4、 标准大气条件下,下列气隙的击穿场强约为多少(气隙距离不超过2m ,电压均为峰值计)?答:a 、 均匀电场,各种电压。
S S U b δδ53.64.24+=式中δ——空气的相对密度;S ——气隙的距离,cm 。
高电压技术2全国2022年4月自考高电压技术试卷课程代码:02653一、单项选择题1.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.1minB.3minC.5minD.10min2.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.35kV及以下B.110kVC.220kVD.500kV3.液体绝缘结构中,电极表面加覆盖层的主要作用是()A.分担电压B.改善电场C.防潮D.阻止小桥形成4.雷电流通过避雷器阀片电阻时,产生的压降称为()A.额定电压B.冲击放电电压C.残压D.灭弧电压5.GIS变电所的特点之一是()A.绝缘的伏秒特性陡峭B.波阻抗较高C.与避雷器的电气距离较大D.绝缘没有自恢复能力6.保护设备S1的伏秒特性V1—t与被保护设备S2的伏秒特性V2—t合理的配合是()A.V1—t始终高于V2—t B.V1—t始终低于V2—tC.V1—t先高于V2—t,后低于V2—tD.V1—t先低于V2—t,后高于V2—t7.波阻抗为Z的线路末端开路,入射电压U0入侵到末端时,将发生波的折射与反射,则(A.折射系数α=2,反射系数β=lB.折射系数α=2,反射系数β=-lC.折射系数α=0,反射系数β=1D.折射系数α=0,反射系数β=-l8.雷电绕过避雷线直击于线路的概率()A.平原地区比山区高B.与系统接地方式有关C.平原地区比山区低D.与系统接地方式无关9.采用带并联电阻的断路器合空载线路时,触头动作顺序是()A.主触头先合B.辅助触头先合C.主触头和辅助触头同时合上D.辅助触头不合10.当变压器带有一段电缆时,使用截流水平相同的断路器切除空载变压器产生的过电压会(A.变大B.变小C.持续时间长D.持续时间短二、填空题11.无损极化包括电子式极化和___________极化。
12.每一雷暴日、每平方公里地面遭受雷击的次极化数称为___________。
13.根据持续时间的长短,电力系统内过电压可分成暂时过电压和___________过电压。
14.先导放电与其它放电的典型不同点是出现了___________。
15.波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R,且R=Z,入射波U0入侵到末端时,折射系数α=___________。
16.变电所中限制雷电侵入波过电压的主要措施是安装___________。
17.测量工频高压用的电容分压器高压臂电容为Cl,低压臂电容为C2,若略去杂散电容,则分压比UK=1=___________。
U218.衡量输电线路防雷性能的主要指标是雷击跳闸率和___________。
19.切除感性小电流时,出现过电压的大小主要与开关的___________有关。
20.发生铁磁谐振的参数条件是___________。
三、名词解释题21.自由行程22.介电常数23.接地装置的冲击系数24.空载线路分闸过电压四、简答题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)25.提高雷击杆塔时输电线路耐雷水平的主要手段是什么?26.简述电气设备绝缘预防性试验的分类。
27.简述汤逊理论的自持放电条件。
28.简要说明线路末端装有并联电抗器对长线路电容效应的影响。
29.为什么行波在输电线路上传播过程中,会发生衰减和变形?30.介质极化的基本形式有哪几种?有损极化有哪几种?五、计算题31.某发电厂地网形式为正方形,边长l=450m,当土壤电阻率ρ=300Ω·m,试估算该地网接地电阻值。
U32.工频试验变压器的变比为K=2(U2为高压方电压,U1为低压方电压),高压方漏感为L,试品的电容量为C。
U1当工频试验变压器的低压方施加电压为U1时,试计算试品上的电压应为多少六、综合应用题(本大题共2小题,第33小题8分,第34小题10分,共18分)33.某容量为31.5MVA的110kV三相变压器,激磁电流为5%Ie(Ie为变压器额定电流)。
如采用残压为300kV,允许通过等值矩形波电流为3kA(2μS)的阀式避雷器保护,问变压器被空载切除时能否得到有效保护为什么34.某变电所独立避雷针高36m,避雷针接地电阻Rch=5Ω。
当雷电流IL=104kA直击于避雷针时,计算针体l=24m处的电位。
(取避雷针单位长度的电感为L0=1.7μH/m)第2页全国2022年7月自考高电压技术试题课程代码:02653一、单项选择题1.下列选项中不影响固体电介质击穿电压的因素是()A.小桥效应B.电压作用时间C.受潮D.电压种类2.用QSl电桥测量介质损耗角正切,可以灵敏地发现()A.绝缘普遍性受潮B.绝缘局部磨损C.绝缘的局部受潮D.绝缘中有小气泡3.空载长线电容效应引起的谐振属于()A.线性谐振B.非线性谐振C.铁磁谐振D.参数谐振4.采用电容器作旋转电机保护时,为了保护匝间绝缘,必须将侵入波陡度限制在()A.1kV/以下C.5kV/以下B.3kV/以下D.10kV/以下5.空载长线路的电容效应使得线路终端的()A.损耗增加B.损耗减小C.电压降低D.电压升高6.波阻抗为Z的线路末端短路,入射电压U0到达末端时,将发生波的折射与反射,则()A.折射系数=1,反射系数=0B.折射系数=l,反射系数=-1C.折射系数=0,反射系数=0D.折射系数=0,反射系数=-17.接地网的冲击系数小于1的主要原因是()A.伸长电感效应B.火花放电效应C.高频电流特性D.高速衰减特性8.当变电站地网面积S=100某100m2,=100·m时,其接地电阻阻值为()A.0.1C.0.5B.0.2D.19.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,线路上感应电压最大值Ug约为()第3页A.25kVC.100kVB.50kVD.200kV10.与标准大气条件相比,当实际温度下降气压升高时,均匀电场气隙的击穿电压()A.不变B.降低C.升高D.取决于湿度的变化二、填空题11.波阻抗Z的数值与线路长度___________。
12.避雷线对导线的屏蔽作用使导线上的感应电压___________。
13.发生串联铁磁谐振时,电容上的电压比电感上的电压___________。
14.用球隙测量工频电压时,高压球极串联的保护电阻R的作用是限制电流和___________。
15.滑闪放电的特征是介质表面的放电通道中出现了___________。
16.由于绝缘长期劣化造成的绝缘击穿称为___________击穿。
17.当导线受到雷击出现冲击电晕后,导线的波阻抗比发生冲击电晕前___________。
18.消弧线圈脱谐度愈小,电弧熄弧愈___________。
19.氧化锌避雷器在超高压系统中还用来作___________的后备保护。
20.工频电压升高幅度越大,要求普通阀式避雷器的灭弧电压___________。
三、名词解释题21.沿面放电22.电气距离23.电弧接地过电压24.灭弧电压四、简答题25.简要说明现场测量tg时,消除外电场干扰的方法及原理。
26.通过改善电场以提高气隙击穿电压的措施有哪些27.输电线路落雷时,引起线路跳闸的两个条件是什么28.为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制空载长线合闸时的过电压29.简述油绝缘中采用覆盖层和绝缘层的作用。
30.用避雷器保护变压器时,为什么说变压器上的电压是振荡电压五、计算题31.一方波入侵进线段,已知线路波阻抗Z=400,如与线路相连的避雷器中通过的电流为5kA时,避雷器第4页的残压ub=664kV,计算入侵的前行波电压值。
32.设一台变压器的对地等值电容为5000pF,激磁电感为10H。
开断该空载变压器时,在电流为10A、电压为100kV时断弧,试计算变压器两端的最大过电压。
六、综合应用题(本大题共2小题。
第33小题8分,第34小题10分,共18分)33.用六氟化硫断路器切断空载线路或切断空载变压器时,对限制切空线过电压和切空变过电压各有什么特点34.设球隙距离为S,球径为D。
当S≤D/2时,球隙的正负极性冲击放电电压呈现弱的极性效应。
试说明在什么极性下的冲击放电电压较高及其原因全国2022年4月自学考试高电压技术试题课程代码:02653一、单项选择题1.产生极性效应的间隙形式为()A.棒—棒C.棒—板B.板—板D.球—板2.下列仪器或测量系统中,不能用来测量冲击电压的是()..A.测量球隙C.分压器—峰值电压表B.静电电压表D.分压器—示波器3.一般情况下避雷针和配电构架间的地中距离不应小于()..A.3mC.5mB.4mD.6m4.对于中性点不接地的星形接线三相变压器,当冲击电压波沿三相同时入侵时,中性点最大对地电位可达入侵波幅值的()A.1倍C.2倍B.1.5倍D.2.5倍5.以下几种方式中,属于提高线路耐雷水平的措施是()A.降低接地电阻C.降低线路绝缘B.降低耦合系数D.降低分流系数6.避雷器在工频续流第一次过零时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最高工频电压称为避雷器的()A.额定电压C.保护电压B.工频放电电压D.灭弧电压7.随着温度升高,离子式介质的介电常数()A.减小C.没有变化B.增大D.先升后降第5页全国2022年7月自学考试高电压技术试题课程代码:02653一、单项选择题1.电工纸板在较短作用时间的冲击电压下,击穿电压约为1分钟工频击穿电压的()A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍2.中性点不接地系统发生间歇性电弧接地时,非故障相上的最大过电压为相电压的()A.1.5倍B.2.5倍C.3.5倍D.4.5倍3.棒—板间隙在工频电压作用下()A.击穿电压远大于直流电压下正棒—负棒的击穿电压B.击穿电压远大于直流电压下正板—负棒的击穿电压C.击穿时刻是极性为正,电压达幅值时D.击穿时刻是极性为负,电压达幅值时4.某段架空线长600m,末端开路。
一幅值为100kV的直流电源(内阻为零)经开关合闸于线路首端。
以合闸时刻为t=0,则7μ时末端的对地电位为()A.0B.100kVC.200kVD.400kV5.35~60kV变压器中性点一般不需保护的一个原因是()A.变电所只有一条出线C.避雷器残压较高B.变压器远离避雷器D.三相同时来波概率低6.避雷针保护范围是指空间遭受雷击的概率为()A.0.01%B.0.1%C.0.9%D.0.99%7.在空载线路中,与线路末端较线路首端电压的升高倍数无关的参数是()A.线路损耗B.电源频率C.线路长度D.线路波阻抗8.当冲击电压发生器的高效率回路参数满足R2C1R1C2时,回路利用系数可表示为η≈()A.C1C1C2B.C2C1C2C.C1C2C1D.C1C2C29.雷电绕过避雷线直击于线路的概率()A.平原地区比山区高 C.平原地区比山区低B.与保护角α成正比D.与保护角α成反比10.断路器不同期的切合也会引起过电压,这类过电压称为()A.切空变过电压二、填空题11.金属中形成电导电流的是电子,在电介质中则主要是__________。