高电压真题

A 卷一、单项选择题（本大题共 10 小题， 每小题 1 分， 共 10 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. 电晕放电是一种（ ）。

A. 自持放电B. 非自持放电C. 电弧放电D. 均匀场中放电2. 某气体间隙的击穿电压F U 与 PS 的关系曲线如图 1 所示。

当cmkPa PS ∙⨯⨯=76010131053时， F U 达最小值。

当cmkPa PS ∙⨯⨯=76010131033时， 击穿电压为0U ， 若其他条件不变， 仅将间隙距离增大到34倍， 则其击穿电压与0U 相比， 将（ ）。

图1A. 增高B. 降低C. 不变D. 不确定 3. 下列因素中， 明显影响离子式极化的是（ ）。

A. 频率B. 气压C. 湿度D. 温度 4. 下列仪器中， 不能用来测量直流高压的是（ ）。

A. 高阻微安表B. 电容分压器C. 电阻分压器D. 静电电压表5. 两个不同波阻抗 Z1 和Z2 的长线相连于 A 点， 当直角电流波从 Z2 上入射， 传递至 A 点时发生折射与反射， 则电流的反射系数 β 为（ ）。

A.2112Z Z Z Z +- B.2121Z Z Z Z +- C.2112Z Z Z + D.2122Z Z Z +6. 我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（ ）。

A.1.2 μs B.1.5 μs C.2.6 μs D.10 μs7. 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 时， 线路上感应雷过电压最大值 Ug 约为（ ）。

A.25kV B.50 kV C.100kV D.200kV 8. 以下属于操作过电压的是（ ）。

A. 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9. 根据设备的绝缘水平和造价， 以下几个电压等级中，允许操作过电压倍数最高的是（ ）。

A.500kV B.220kV C.110kV D.35kV 及以下10. 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（ ）。

A. 采用多油断路器 B. 采用中性点绝缘系统 C. 采用六氟化硫断路器 D. 中性点经消弧线圈接地 二、填空题（本大题共 14 小题， 每空 1 分， 共 15 分）11. 按照外界能量来源的不同， 游离可分为碰撞流离、____________ 、 热游离和表面游离等不同形式。

12. 在极不均匀电场中， 空气湿度增加， 空气间隙击穿电压____________ 。

13. 对支持绝缘子， 加均压环能提高闪络电压的原因是____________ 。

14. 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____________ 。

15. 在用平衡电桥法测量试品的 tan δ 时， 若试品一极接地， 则只能采用____________ 接法，调节元件将处在____________ 电位。

16. 在工频耐压试验时， 若试品的电容为 C （ μ F ）， 试验电压为 U （ kV ）， 则工频试验变压的容量 S （ kVA ）应不小于____________ 。

17. 已知单位长度导线的电容和电感分别为 C0 与 L0，则波在导线上的传播速度 v =_____________。

18. 接地装置的冲击系数αch =_____________ 。

19. 排气式避雷器的伏秒特性较_____________ 。

20. 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_______。

21. 电源容量越大，空载长线的电容效应越_____________ 。

22. 中性点不接地系统中产生电弧接地过电压的原因是_____________ 导致电感-电容回路的电磁振荡过程。

23. 设变压器的激磁电感和对地杂散电容分别为 100mH 和 1000pF，又设在电压为100kV、电流为 10A 时切断，则当切除该空载变压器时，变压器上可能承受的最高电压为_____________。

24. 导致非线性谐振的原因是铁芯电感的=_____________ 性。

三、名词解释题（本大题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分）25. 沿面放电26. 吸收比27. 耦合地线28. 工频过电压四、简答题（本大题共 7 小题，每小题 5 分，共 35 分）29. 简要论述汤逊放电理论。

30. 简要说明电子式极化和偶极子极化的特点，并说明各存在于何种介质之中。

31. 介质损耗的基本类型有哪些？分别在什么条件下产生？32. 行波在长线上的行进速度 v 及长线波阻抗 Z 是否与线路的几何尺寸有关，为什么？33. 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么？34. 说明断路器并联电阻在限制空载线路分闸过电压中的作用。

35. 空载线路合闸有几种情况？什么情况下可能引起的合闸过电压最高？五、计算题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分）36. 如图 2 所示，一直流电源（电压为 U0，内阻为零）经一集中参数电阻R合闸于 AB 长线上。

AB为l，波阻抗为 Z ，波在其上传播速度为 v 。

B 点开路， C 为 AB 上一点，且l BC 41=。

以 K 合闸时刻为 t =0 ， 试绘出 R = Z 时，)(t u c 的波形。

37. 用避雷器保护变压器时（避雷器与变压器之间的距离可以忽略不计）， 已知线路侵入波 U 0 =1200kV ， 线路波阻抗 Z =400 Ω 。

当避雷器动作后流经避雷器的电流 Im =5kA 时，计算变压器上的最高电压。

六、综合应用题（本大题共 2 小题， 共 18 分）38. 一台工频试验变压器的额定电压、 额定电流及短路分压分别为N U 、N I 和25.0=*K UUK =0.25 。

某试品当两端施加电压为4NU时， 流过试品的电流为N I 。

试问能否用这台变压器对该试品进行工频耐压试验？为什么？ （ 10 分）39. 如 图 3 所示， 配电构 架 高 21m ， 宽 10m 。

要在构架旁装设独立避雷针一座， 避雷针距构架的距离至少为 5m ， 其接地电阻 R =5 Ω 。

试计算避雷针最低高度（取整数）。

［已知避雷针保护半径的高度影响系数 P 为： 当 h ≤ 30m 时， P =1 ； 当 30m < h ≤ 120m 时， hP 5.5 ， 其中 h 为避雷针高度（ m ）。

］（ 8 分）答案：A 卷 一、1.A2.B3.D4.B5.B6.C7.C8.D9.D 10.C 二、11. 光游离 12. 升高 13. 降低了电场的切线分量 14. 增大 15. 反 高 16.32102-⨯fCUπ17.01L C 18.gch R R R 19. 陡20. 接地网的面积 21. 显著 22. 断续电弧 23. 141.4kV 24. 饱和 三、25. 沿面放电： 沿着固体介质表面发展的气体放电现象。

26. 吸收比： 测量绝缘电阻时，t=15s 和 t=60s 两个瞬间所对应的绝缘电阻之比值， 即6015R R K =27. 耦合地线： 在线路导线下方装设的架空地线， 它可增加避雷线和导线之间的耦合作用， 降低线路雷击跳闸率。

28. 工频过电压： 在正常或故障时， 电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压、 频率为工频（50Hz ） 的过电压。

四、29. 汤逊放电理论： 在外界游离因素作用下， 阴极产生光电子发射， 使间隙中产生自由电子， 这些起始自由电子在电场作用下， 从阴极运动到阳极的过程中不断地加速， 和气体分子发生碰撞游离， 形成电子崩， 间隙电流急剧增加， 当满足1)1(=-se αγ 条件时，放电达到了自持状态。

30.简要说明电子式极化和偶极子极化的特点， 并说明各存在于何种介质之中。

电子式极化的特点是：①完成极化所需的时间极短， 其r ε 值不受外电场频率的影响；②它是一种弹性位移， 一旦外电场消失即恢复中性， 不产生能量损耗。

它存在于一切介质之中。

偶极子极化的特点是：①极化所需时间长， 其r ε 值与外电场频率有关；②它是一种有损极化；③其r ε 与温度有关； ④它存在于极性电介质中。

31. 介质损耗的基本类型有哪些？分别在什么条件下产生？介质损耗的基本类型有电导损耗和极化损耗两种。

电导损耗在直流电压（大小不超过引起局部放电的数值） 作用下产生； 极化损耗由极性介质或多层组合绝缘介质在交变电场作用下产生。

32.行波在长线上的行进速度 v 及长线波阻抗 Z 是否与线路的几何尺寸有关， 为什么？ 波速 v 和波阻抗 Z 与线路的几何尺寸无关， 仅与线路周围媒质的性质有关。

这是 因为波速是指一种状态的传播速度， 波阻抗只是一个比例常数。

33. 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么？电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是： 限制进波陡度和降低感应雷击过电压。

34. 说明断路器并联电阻在限制空载线路分闸过电压中的作用。

并联电阻 R 的作用： ①打开主触头后， 线路仍通过 R 与电源相连， 主触头上的恢复电压等于 R 上的压降， 只要 R 不大， 主触头上的电压就不大， 不会发生重燃； ②经过一段时间后再打开辅助触头， 由于 R 上有压降， 辅助触头上的电压不高， 所以不会电弧重燃；③R 能起阻尼振荡的作用。

35. 空载线路合闸有几种情况？什么情况下可能引起的合闸过电压最高？空载线路合闸有计划性的正常合闸和故障跳闸后的自动重合闸两种情况。

在三相重合闸，合闸瞬间电源电压恰好与线路残余电压极性相反且为峰值时，引起的合闸过电压最高。

五、被试品的容抗为NNNNc I UI UX 25.04==,所以C T X X =,试验时将发生串联谐振。

试验时用较低的输入电压可以得到较高的试验电压。

解：1）设避雷针高度,1,30=≤P m h 则： （3分）要求与假设矛盾，不能满足解得：时，36,105)(221≥+≥--=-=>=h h h h h P h h r h m h x xx x x2）设避雷针高度为,5.522130hP m h =⨯≤<时，则： （4分）mh hh hh h P h h r h m h x x x x 381055.5)21(5.5)()(,221≥+≥⨯-⨯-=-=≥=所以，避雷针的最低高度为38m 。

（1分）B 卷一、单项选择题（本大题共 10 小题， 每小题 1 分， 共 10 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. 在棒-板间隙上加一电压， 棒为正极时的间隙击穿电压比棒为负极时的间隙击穿电压（ ）。