2025年大学本科三年级（高电压与绝缘技术）高电压试验技术测试题及答案.doc

2025年大学本科三年级（高电压与绝缘技术）高电压试验技术测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内。(总共10题，每题3分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 以下哪种试验属于高电压试验技术中的基本试验？（ ）
A. 冲击电压试验
B. 局部放电试验
C. 介质损耗因数测量
D. 绝缘电阻测量
2. 测量高电压下的电阻时，常采用（ ）方法。
A. 伏安法
B. 电桥法
C. 电位差计法
D. 兆欧表法
3. 冲击电压发生器的基本原理是通过（ ）来产生冲击电压。
A. 电容充电和放电
B. 电感储能和释放
C. 变压器升压
D. 电子开关控制
4. 对于长线路的电容效应，以下说法正确的是（ ）。
A. 线路越长，电容效应越弱
B. 线路电压等级越高，电容效应越弱
C. 电容效应会使线路末端电压升高
D. 电容效应会使线路首端电压升高
5. 测量介质损耗因数时，采用（ ）可以消除电场干扰。
A. 屏蔽法
B. 倒相法
C. 移相法
D. 以上都是
6. 高电压试验中，测量电压的传感器通常采用（ ）。
A. 电磁式电压互感器
B. 电容式电压互感器
C. 电阻分压器
D. 以上都可以
7. 雷电冲击电压波的波头时间一般在（ ）范围内。
A. 0.5～1μs
B. 1～5μs
C. 5～10μs
D. 10～20μs
8. 对于交流耐压试验，以下说法错误的是（ ）。
A. 能有效地发现局部缺陷
B. 试验电压较高，可能会对设备造成损伤
C. 试验时间较短，不会影响设备寿命
D. 是检验设备绝缘性能的重要手段
9. 测量局部放电时，常用的检测方法是（ ）。
A. 超声波检测法
B. 脉冲电流法
C. 光检测法
D. 以上都是
10. 高电压试验中，试验设备的接地电阻应不大于（ ）。
A. 0.1Ω
B. 0.5Ω
C. 1Ω
D. 5Ω

第II卷（非选择题 共70分）
11. 简答题：简述高电压试验技术的主要研究内容。(10分)
12. 计算题：已知一长直线路，长度为L = 100km，线路电容C0 = 0.01μF/km，电源电压U = 110kV，求线路末端的电压升高值。(15分)
13. 论述题：论述冲击电压试验的目的和意义。(15分)
14. 材料分析题：
材料：在进行某高压电气设备的介质损耗因数测量时，发现测量结果异常偏高。经过检查，发现试验环境存在强电场干扰，且设备的绝缘表面有轻微受潮现象。
问题：请分析介质损耗因数测量结果异常偏高的原因，并提出相应的解决措施。(15分)
15. 设计题：设计一个简单的冲击电压发生器电路，要求能够产生幅值为1000kV的冲击电压，波头时间为1μs，波尾时间为50μs。(15分)

答案：
1. D
2. C
3. A
4. C
5. D
6. D
7. B
8. C
9. D
10. C
11. 高电压试验技术主要研究内容包括：高电压的产生与测量技术，如冲击电压发生器、电压互感器等；绝缘特性的试验方法，如绝缘电阻测量、介质损耗因数测量、局部放电测量等；电力设备的各种高电压试验项目，如交流耐压试验、直流耐压试验等；试验过程中的电场分布、电磁环境等问题以及试验数据的处理与分析等。
12. 线路末端电压升高值ΔU = ωLUC0，ω = 2πf（f为电源频率，取50Hz），L = 100km，C0 = 0.01μF/km，U = 110kV，代入可得：ω = 2×3.14×50 = 314rad/s，ΔU = 314×100×1000×0.01×10^(-6)×110 = 345.4kV。
13. 冲击电压试验的目的主要是检验电气设备承受雷电冲击电压和操作冲击电压的能力，考核其绝缘性能。意义在于：能发现设备绝缘在冲击电压作用下的弱点，如绝缘内部的潜在缺陷、绝缘结构的不合理性等；为设备的绝缘设计、制造和运行维护提供重要依据，确保设备在高电压环境下的安全可靠运行。
14. 原因：试验环境强电场干扰会使测量结果出现偏差；设备绝缘表面轻微受潮会增加介质损耗。解决措施：采用屏蔽法、倒相等方法消除电场干扰；对设备绝缘表面进行干燥处理，如加热烘干等，降低受潮程度，然后重新进行介质损耗因数测量。
15. 可采用多级电容并联充电、串联放电的电路结构。首先通过多个电容并联充电至一定电压，然后通过球隙等开关使电容串联放电，利用电感等元件调整波头和波尾时间。例如，用多个大容量电容并联充电，再通过合适的电感来控制放电过程中的电流变化，从而满足产生1000kV冲击电压，波头时间1μs，波尾时间50μs的要求。具体电路参数需根据实际情况进行精确计算和调试。