南京工业大学《高电压技术》期末复习题全.doc

1、高电压技术 期末冲刺试卷(1)一、单项选择题(本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 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.流注理论未考虑( )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.极化时间最短的是( )。A.电子式极化 B.离子式极化C.偶极子极化 D.空间电荷极化3.先导通道的形成是以( )的出现为特征。A.碰撞游离 B.表现游离C.热游离 D.光游离4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（ ）A.电压的频率 B.温度C.电场的均匀程度 D. 杂质5.电晕放电是一种（ ）。A.滑闪放电

2、B.非自持放电C.沿面放电 D.自持放电6.以下四种气体间隙的距离均为 10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（ ）。A.球球间隙(球径 50cm) B.棒板间隙，棒为负极C.针 针间隙 D.棒 板间隙，棒为正极7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比 K 将( )A.远大于 1 B.远小于 1C.约等于 1 D.不易确定8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（ ）A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比二、填空题(本大题共 9 小题，每空 1 分，共 18 分)1.固体电介质电导包括_电导和_电导。.表面、体积2.极不均匀电场中

3、，屏障的作用是由于其对_的阻挡作用，造成电场分布的改变。.空间电荷3.电介质的极化形式包括_、_、_和夹层极化。电子式极化、离子式极化、偶极子极化4.气体放电现象包括_和_两种现象。击穿、闪络5.带电离子的产生主要有碰撞电离、_、_、表面电离等方式。光电离、热电离6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_秒的耐压时间。60 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_缺陷和_缺陷两大类。7.集中性、分散性8.在接地装置中，接地方式可分为_、_、_。防雷接地、工作接地、保护接地9.输电线路防雷性能的优劣主要用_和_来衡量。耐压水平、雷击跳闸率三、判断题(本大题共 5 小题，每小题

4、 2 分，共 10 分)在每小题的括号内对的打“ ” ，错的打“” 。1 （ ）2 （ ）3 （ ）4 （ ）5 （ ）1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零，因此电介质整体上对外没有极性。 （ ）2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。 （ ）3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。 （ ）4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。 （ ）5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。 （ ）四、名词解释题(本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)1.吸收比

5、： 2.雷击跳闸率： 3.雷暴日： 4.伏秒特性： 5.气体击穿：1.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)1.什么是电介质？它的作用是什么？ .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，内部可自由移动的

6、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。高电压技术 期末冲刺试卷(2)一、单项选择题(本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 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. 衡量电介质损耗的大小用（ ）表示。A.相对电介质 B.电介质电导C.电介质极化 D.介质损失角正切2.以下哪种因素与 tg 无关。 （ ）A.温度 B.外加电压C.湿度 D.电压的频率3.SF6 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( )A.无色无味性 B.不燃性C.无腐蚀性 D.电负性4.下列因素中

7、，不会影响液体电介质击穿电压的是（ ）A.电压的频率 B.温度C.电场的均匀程度 D. 杂质5.下列哪种电介质存在杂质“小桥”现象( )A.气体 B.液体C.固体 D.无法确定6.介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除( )的干扰。A.高于试验电源频率 B.与试验电源同频率C.低于试验电源频率 D.任何频率7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比 K 将( )A.远大于 1 B.远小于 1C.约等于 1 D.不易确定8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（ ）A.悬挂高度成反比 B.电阻率成反比C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比二、填空题(本大题共 9 小题，每空

8、 1 分，共 20 分)1.高电压技术研究的对象主要是_、_和_等。.电气装置的绝缘、绝缘的测试、电力系统的过电压3. _是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。相对介电常数 6. tg 测量过程中可能受到两种干扰，一种是_和_。电场干扰、磁场干扰三、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 （ ）1.伏秒特性主要用于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性。 （ ）2.测量试品的绝缘电阻时，规定以加电压后 1 秒测得的数值为该试品的绝缘电阻值。（ ）3.一般而言，吸收比越大，被试品的绝缘性越好。

9、 （ ）5. 国际国家标准规定高电压测量误差在5以内。 （ ）六、计算题(本大题共 2 小题，第小题 10 分，共 20 分)2.已知某输电导线上方无避雷线，雷击点与导线的距离为 50 m，导线离地的高度是10 m。试求：（1）导线上的感应雷过电压最大值 Ui；（2）如果导线上有避雷线，且避雷线接地，则导线上的感应雷过电压是多少？（已知耦合系数 k0=0.5，雷电流的幅值 I=80KA）高电压技术 期末冲刺试卷(3)一、填空题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）1在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会_提高一倍_。2每一雷暴日、每平方公里地面遭受雷击的次极化数称为_

10、地面落雷密度_。3极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对_空间电荷_的阻挡作用，造成电场分布的改变。4先导放电与其它放电的典型不同点是出现了_梯级先导_。5波阻抗为 Z 的线路末端接负载电阻 R，且 R=Z，当入射波 U0入侵到末端时，折射系数 =_1_。6Z 1、Z 2 两不同波阻抗的长线相连于 A 点，行波在 A 点将发生反射，反射系数 的取值范围为_-1 1_。7. 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_。8衡量输电线路防雷性能的主要指标是雷击跳闸率和_耐雷水平_。9. 电源容量越小，空载长线的电容效应_越大_。10根据巴申定律，在某一 PS 值下，击穿电压存在

11、_极小(最低)_值。二、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）11、流注理论未考虑( )的现象。A.碰撞游离 B.表面游离C.光游离 D.电荷畸变电场12、波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是_。A.电流为 0，电压增大一倍B.电压为 0，电流增大一倍C.电流不变，电压增大一倍D.电压不变，电流增大一倍13、极化时间最短的是( )A.电子式极化 B.离子式极化C.偶极子极化 D.空间电荷极化14、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15、GIS 变电所的特点之一是( )A绝缘的伏秒特性陡峭 B波

12、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16、保护设备 S1 的伏秒特性 V1t 与被保护设备 S2 的伏秒特性 V2t 合理的配合是( )AV1t 始终高于 V2t BV1 t 始终低于 V2tCV1t 先高于 V2t，后低于 V2t DV1t 先低于 V2t，后高于 V2t17、介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除( )的干扰。A.高于试验电源频率 B.与试验电源同频率C.低于试验电源频率 D.任何频率18、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19、根据我国有关标准，220KV 线路的绕击耐

13、雷水平是( )A.12KA B.16kA C.80kA D.120kA20、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持续时间短三、判断题. (本大题共 8 小题，每小题 1 分，共 8 分) ( ) 1兆欧表有两个端子，即测量端与接地端。( ) 2球-球或球-板间隙都属于极不均匀电场。( ) 3对于输电线间的耦合系数 与 是相等的。12K( ) 4对于同结构的杆塔山区的绕击率大于平原地区的绕击率。( ) 5雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的雷电流叫耐雷水平。( ) 6电介质的电导率随温度的升高而升高。( ) 7绝缘电阻和吸收

14、比测量试验属于破坏性试验。( ) 8接地装置由接地体及接地线组成。四、名词解释题（本大题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分）21.自恢复绝缘22.输电线路耐雷水平23. 进线段保护24.谐振过电压五、简答题（本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分）25、试说明电力系统中限制操作过电压的措施。26、测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压？27、测量绝缘电阻试验中，为什么在绝缘表面受潮时要求装上屏蔽环?28、简述彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。29、一些卤族元素化合物因具有高电气强度常用作灭弧度介质（如SF6） ，试阐述其具有高电气强度的原因。30、为什么在断

15、路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压?六、计算题(本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分)31、入射波 为 100V，由架空线（ =500 ）进入一电缆1u1Z（ =50 ） ，求折射波 及反射波 的数值。2Z2fu32、某单位一座 22m 高的水塔附近，距离 10m 处有一变电所。水塔上装有一支 5m 的避雷针，经计算问塔上的避雷针能否保护这一变电所。高电压技术 期末冲刺试卷(4)一、填空题(本大题共 10 小题，每空 1 分，共 10 分)1.沿面放电发展到整个表面空气层击穿的现象叫 闪络 。2.避雷器其类型分为 保护间隙 、管型避雷器、阀型避雷器。3.接地装

16、置可分为保护接地、工作接地、 .防雷接地 接地。4、传输线路的波阻抗与单位长度电感 0L和_电容 0C 有关，与线路长度无关。5.变压器内部固体绝缘的老化形式有：电老化和_热老化_。6.根据内部过电压产生的原因可分为 操作 过电压和暂时过电压。7.避雷针(线) 的保护范围是指具有_0.1%_左右雷击概率的空间范围。8.降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平和防止_反击_的有效措施。9.电源容量越小，空载长线的电容效应_越大_。10.用 QSI 型电桥测量介质损失角正切时，其接线方式分为正接线和_反_接线。二、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分) 11. 雷击跳闸率是指每

17、 km 线路每年由雷击引起的跳闸次数。A10 B100 C500 D1000 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( )A110kV B35kV 及以下C220kV D500kV13、 流注理论未考虑( )的现象。A碰撞游离 B表面游离 C光游离 D电荷畸变电场14.SF6 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( )A.无色无味性 B.不燃性C.无腐蚀性 D.电负性15.介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除( )的干扰。A.高于试验电源频率 B.与试验电源同频率C.低于试验电源频率 D.任何频率16.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比

18、K 将( )A.远大于 1 B.远小于 1C.约等于 1 D.不易确定17.构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击性主电容 C1，负荷电容C2，波头电阻 R1 和波尾电阻 R2。为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使( )A.C1C2,R1R2 B.C1C2,R1R2 D.C1hx(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）1. 提高一倍 2. 地面落雷密度 3.

19、 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所 12km 的一段线路上架设避雷线24.

20、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流线圈中，将使绝缘电阻读数显著降低，引起错

21、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. 答：（1）由于含有卤族元素，这些气体具有

22、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，线路上的残压已较低，辅助触头 S2 上的恢复电压也较低，

23、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： 125018(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 12.B 13.B 14.D 15.B16.B

24、 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(本大题共 6 小题，每小题 5 分，共 30

25、 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)波阻抗表示同一方向的电压波和电流波大小的比值，前行波电压

26、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)或避雷器与大地之间的电阻值，达到降低雷电冲击电压幅值的目的

27、。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来选择，即S= (kVA)21034027

28、168fcUx.32. 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 FdtuZUC6.012595max210 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/S三、 简答题1. 波阻抗表示向同一方

29、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，通常又称架空地线，简称地线。避雷线的防雷

30、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）降低杆塔接地电阻 （3）架设耦合地线 （4）采

31、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0ZC速为 -（2 分）0CL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v22vL时 。过 的时间 即 时，2 点电压升为 2E。-E3t-（6 分）波形如图所示。-（2 分）1 2 32. 解：即 -AfbfAAbIvzIvffbfbIvIv40190-（5 分）-（2 分）)(2506KVvfb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 -)(802KVU（5 分）答：略- （1 分）4.解： -（2 分）mhrxx0-（4 分）)()25.1(时时hprxxx设 h30则有： -)(3.251)25.1( mh-（ 2 分）取 -（1 分）mh.3答：略。- （1 分）