1、高电压技术 期末冲刺试卷 (1)参考答案一、单项选择题(本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分)1.B 2.A 3.C 4A 5.D 6.D 7.C 8.B 二、填空题(本大题共 9 小题，每空 1 分，共 18 分)1.表面、体积2.空间电荷3.电子式极化、离子式极化、偶极子极化4.击穿、闪络5.光电离、热电离6.607.集中性、分散性8.防雷接地、工作接地、保护接地9.耐压水平、雷击跳闸率三、判断题(本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分) 在每小题的括号内对的打 “ ” ，错的打“”。1 （ ）2 （ ）3 （ ）4 （ ）5 （ ）四、名词解释题(本大题共 5 小题
2、，每小题 6 分，共 30 分)1.指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。 （或指被试品加压 60 秒时的绝缘电阻与加压 15 秒时的绝缘电阻之比。 ）2.指每 100KM 线路每年由雷击引起的跳闸次数。3.指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。4.对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。5.气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。五、简答题(本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分)1.电介质是指通常条件下导电性能极差的物质，云母、变压器油等都是电介质。电介质中正负电荷束缚得很紧，
3、内部可自由移动的电荷极少，因此导电性能差。作用是将电位不同的导体分隔开来，以保持不同的电位并阻止电流向不需要的地方流动。2. 当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场强度集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流入大地，从而使被保护物体免遭雷击。六、计算题(本大题共 1 小题，共 10 分)解：设针高 hhx(即 h20m), 由 rx=(1.5h-2hx)p 代入数据得：15=(1.5h-210)1 解得 h=23.34m由此得该避雷针的高度应为 23.34m。高电压技术 期末冲刺试卷 (2)参考答案一、单
4、项选择题(本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分)1.D 2.C 3.D 4A 5.B 6.B 7.C 8.A 二、填空题(本大题共 9 小题，每空 1 分，共 20 分)1.电气装置的绝缘、绝缘的测试、电力系统的过电压2.电子式极化、离子式极化、偶极子式极化3.相对介电常数4.碰撞游离、光游离、热游离5.606.电场干扰、磁场干扰7.集中性缺陷、分散性缺陷8.防雷接地、工作接地、保护接地9.耐压水平、雷击跳闸率三、判断题(本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分) 在每小题的括号内对的打 “ ” ，错的打“”。1 （ ）2 （ ）3 （ ）4 （ ）5 （ ）四、名词解释(
5、本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分)1.指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。 （或指被试品加压 60 秒时的绝缘电阻与加压 15 秒时的绝缘电阻之比。 ）2.雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。3.指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。五、简答题(本大题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分)1 当雷电冲击波袭来时，避雷器的两个间隙被击穿，使雷电流入地，冲击电流消失后间隙流过工频续流，在工频续流电弧的高温顺作用下，产气管内分解大量气体形成高气压，高压气体从环形电极中心孔口喷出，对电弧产生强烈
6、的纵吹作用，使工频续流在第一次过零时熄灭。2. 当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场强度集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流入大地，从而使被保护物体免遭雷击。六、计算题(本大题共 2 小题，第小题 10 分，共 20 分)1、解：设针高 hhx(即 h20m), 由 rx=(1.5h-2hx)p 代入数据得：15=(1.5h-210)1 解得 h=23.34m由此得该避雷针的高度应为 23.34m。高电压技术 期末冲刺试卷 (3)参考答案一、填空题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分
7、）1. 提高一倍 2. 地面落雷密度 3. 空间电荷 4. 梯级先导5. 1 6. -11 7. 增大 8. 耐雷水平9. 越大 10. 极小(最低)二、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）11.B 12.A 13. A 14.C 15.B 16.B 17.A 18.C 19.A 20.B 三、选择题(本大题共 8 小题，每小题 1 分，共 8 分)1-4 5-8 三、名词解释题（本大题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分）21.发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝缘。22.雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。23.进线段保护就是在接近变电
8、所 12km 的一段线路上架设避雷线24.当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频率相等时，将发生谐振现象，导致系统中某些部分(或设备)上出现的过电压。四、简答题（本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分）25. 答：（1）利用断路器并联电阻限制分合闸过电压：1、利用并联电阻限制合空线过电压 2、利用并联电阻限制切空线过电压 （2）利用避雷器限制操作过电压26. 答：因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失，而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失。所以在直流电压下，更容易测量出泄漏电流。27.答：因为在绝缘表面受潮时，沿绝缘表面的泄漏电流将增大，若此泄漏电流流入电
9、流线圈中，将使绝缘电阻读数显著降低，引起错误的判断。装上屏蔽环后，表现泄漏电流不再流入电流线圈，而流过电流线圈的只是绝缘体的泄漏电流，因此加上屏蔽环后测得的值能较真实地反映绝缘电阻的大小。28. 答：在计算线路中一点的电压时，可以将分布电路等值为集中参数电路：线路的波阻抗用数值相等的电阻来代替，把入射波的 2 倍作为等值电压源。这就是计算节点电压的等值电路法则，也称彼得逊法则。利用这一法则，可以把分布参数电路中波过程的许多问题简化成一些集中参数电路的暂态计算。但必须注意，如果 Z1,Z2 是有限长度线路的波阻抗，则上述等值电路只适用于在 Z1，Z2 端部的反射波尚未回到节点以前的时间内。29.
10、 答：（1）由于含有卤族元素，这些气体具有很强的电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。（2）这些气体的分子量都比较大，分子直径较大，使得电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，从而减少了碰撞电离的能力。（3）电子在和这些气体的分子相遇时，还易引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱碰撞电离的能力。30. 如图所示，切除空载长线时，主触头 S1 首先断开，而电阻 R 和辅助触头 S2 并未开断，因此线路上的残余电荷通过电阻 R 释放，电阻 R 能抑制振荡，这时主触头两端的电压仅为 R 上的压降。然后辅助触头 S2 开断，线路上的残压已
11、较低，辅助触头 S2 上的恢复电压也较低，所以断路器两端不容易发生电弧重燃，也就不至于形成很高的过电压。五、计算题(本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分)31.解：解： 1225018(ZuV2112()fu32、解： =22m =22+5=27mxh /2=5m()xxrp其中 =110mx塔上的避雷针不能保护这一变电所。高电压技术 期末冲刺试卷 (4)参考答案一、填空题(每小题 1 分，共 15 分)1.闪络 2.保护间隙 3.防雷接地 4.电容 0C 5.热老化6.操作 7. 0.1% 8.反击 9.越大 10.反二、单项选择题( 每小题 1 分，共 10 分)11.B 1
12、2.B 13.B 14.D 15.B16.B 17.B 18.C 19.A 20.C三、选择题(本大题共 8 小题，每小题 1 分，共 8 分)1-4 5-8 四、名词解释(每小题 3 分，共 12 分)21.避雷器与各个电气设备之间不可避免地要沿连接线分开一定的距离。22.绝缘配合就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压，合理地确定设备必要的绝缘水平，达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。23.不需要靠外界电力因数的作用，由放电过程本身就可以不断地供给引起后继电子崩的二次电子。24. 雷电日是该地区 1 年中有雷电的天数。雷电小时是该地区 1 年中有雷电的小时数。五、简答题(
13、本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分)25. 1：在外电场的作用下，电介质的正、负电荷将沿电场方向作有限的位移或转向，形成电矩。这就是电介质的极化。2：电子式极化、离子式极化、偶极子极化。26.(1)减小杂质，包括过滤、防潮、脱气。(2)改进绝缘设计，包括采用覆盖层、改进电极形状、使用绝缘层、加屏障。27.因为在绝缘表面受潮时，沿绝缘表面的泄漏电流将增大，若此泄漏电流流入电流线圈中，将使绝缘电阻读数显著降低，引起错误的判断。装上屏蔽环后，表现泄漏电流不再流入电流线圈，而流过电流线圈的只是绝缘体的泄漏电流，因此加上屏蔽环后测得的值能较真实地反映绝缘电阻的大小。28.(1)波阻抗表示同
14、一方向的电压波和电流波大小的比值，前行波电压与前行波电流之比取正号，反行波电压与反行波电流之比取负号，若导线上既有前行波，又有反行波时，导线上总的电压与总的电流之比不等于波阻抗。而电阻等于其上总的电压与总的电流之比。(2)电磁波通过波阻抗为 Z 的导线时，能量以电磁能的形式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。(3)波阻抗的数值只和导线单位长度的电感、电容有关，而与线路长度无关。29.基本措施是设置避雷针、避雷线、避雷器和接地装置。避雷针(线)可以防止雷电直接击中被保护物体，称为直击雷保护；避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电冲击波，称为侵入波保护；接地装置的作用是减少避雷针(线)或避雷器与大地
15、之间的电阻值，达到降低雷电冲击电压幅值的目的。30. 防雷的基本措施是设置避雷针、避雷线、避雷器和接地装置。避雷针（线）可以防止雷电直接击中被保护物体，称为直击雷保护；避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电冲击波，称为侵入波保护；接地装置的作用是减少避雷针（线）或避雷器与大地之间的电阻值，达到降低雷电冲击电压幅值的目的。六、计算题(每小题 10 分，共 20 分)31.被试品的电容电流Ic=cU=0.095(A)0.1(A)则变压器的额定电流应不小于 0.1（A）变压器高压侧额定电压为 100kV因此变压器的容量应不小于 S=1000.1=10(kVA)(若变压器的容量仅根据试验电压和试品电容
16、来选择，即S= (kVA)21034027168fcUx32. 1、解：电机允许承受的侵入波最大陡度为 mVu/2036dxma2换算成时间波陡度为sVdtxt /102697ma2ax2 保护匝间绝缘所需要的电容值为 FdtuZUC6012595max210 高电压技术 期末冲刺试卷 (5)参考答案一、 选择题1.B/C 2.D 3. C 4.D 5.B 6.C 7.A 8.C二、 填空题1. 热 2.极小 3.热游离（热电离）4.线路单位长度的电感和电容5.低 6.提高 7.固体 8.接地极 （工作接地、保护接地、防雷接地、静电接地）电流迅速注入大地、减小（降低）接地电阻9. 3108 M
17、/S三、 简答题1. 波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小；电磁被通过波阻抗为 Z 的无损线路时，其能量以电磁能的形式储存于周围介质中，而不像通过电阻那样被消耗掉。为了区别不同方向的行波，Z 的前面应有正负号。如果导线上有前行波，又有反行波，两波相遇时，总电压和总电流的比值不再等于波阻抗波阻抗的数值 Z 只与导线单位长度的电感 L0 和电容C0 有关，与线路长度无关2. 避雷针是明显高出被保护物体的金属支柱，其作用是吸引雷电击于自身，并将雷电流迅速泄入大地，从而使被保护物体免遭直接雷击。避雷针需有足够截面的接地引下线和良好的接地装置，以便将雷电流安全可靠地引入大地。 避雷线，
18、通常又称架空地线，简称地线。避雷线的防雷原理与避雷针相同，主要用于输电线路的保护，也可用来保护发电厂和变电所。用于输电线路时，避雷线除了防止雷电直击导线外，同时还有分流作用，以减少流经杆塔入地的雷电流从而降低塔顶电位，避雷线对导线的耦合作用还可以降低导线上的感应雷过电压。 3. 避雷器是专门用以限制线路传来的雷电过电压或操作过电压的一种防雷装置。避雷器实质上是一种过电压限制器，与被保护的电气设备并联连接，当过电压出现并超过避雷器的放电电压时，避雷器先放电，从而限制了过电压的发展，使电气设备免遭过电压损坏。4.耐雷水平：雷击线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。措施：（1）架设避雷线 （2）降低杆
19、塔接地电阻 （3）架设耦合地线 （4）采用不平衡绝缘方式 （5）采用中性点非有效接地方式 （6）装设避雷器 （7）加强绝缘 （8）装设自动重合闸 四、 综合题1、解：设线路中单位长度的电感和对地电容分别为 和 则波在线路上的波速为 -0ZC01CL-（2 分）当 t=0 合闸时，形成无限长直角波，幅值为 E。由于是空载线路，故波传输至末端时会产生电压全反射。于是经过 的时间 ，过 时间到达 3 点。并形成全反射，此时 。过 的vL2vLEv23v时间 即 时，2 点电压升为 2E。-（6 分）t3波形如图所示。-（2 分）1 2 32. 解：即 -（5 分）AfbfAAbIvzIvffbfbIvIv40190-（2 分）)(2506KVvf答：略-（1 分）3. 解：画出等效电路图 如图所示- （4 分）总阻抗 ZnZ1母线电压 -（5 分）)(802KVU答：略-（ 1 分）4.解： -（2 分）mhrxx015-（4 分）)()2.(时时hprxxx设 h30则有： -（2 分）)(3.251)025.1( mh取 -（1 分）mh23答：略。-（1 分）
