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高电压技术课程练习课程练习测试题窗体顶端一、单选题1.解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（B）。A)汤逊理论B)流注理论C)巴申定律D)小桥理论2电晕放电是一种（ A ）。A)自持放电B)非自持放电C)电弧放电D)均匀场中放电3.下列因素中，对电介质的tan影响不明显的是（D）。A)湿度B)电源频率C)表面污秽D)大气压强4.由于光辐射而产生游离的形式称为(B)。A)碰撞游离B)光游离C)热游离D)表面游离5.设S1、S2分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线，要使设备受到可靠保护必须(B)。A)S1高于S2B)S1低于S2C)S1等于S2D)S1与S2相交6.若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是(C)。A)电化学击穿B)热击穿C)电击穿D)各类击穿都有7.流注理论未考虑(B)的现象。A)碰撞游离B)表面游离C)光游离D)电荷畸变电场8.先导通道的形成是以(C)的出现为特征。A)碰撞游离B)表现游离C)热游离D)光游离9.极化时间最短的是(A)。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10.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是(D)。A)无色无味性B)不燃性C)无腐蚀性D)电负性11.采用真空提高绝缘强度的理论依据是(C)。A)汤逊理论B)流注理论C)巴申定律D)“小桥”理论12.电晕放电是一种(C)。A)非自持放电现象B)沿面放电现象C)局部放电现象D)污闪现象13.伴随有能量损失的极化形式是(C)。A)电子式极化B)离子式极化C)偶极子极化D)无损极化14.极不均匀电场中的极性效应表明（D）。A)负极性的击穿电压和起晕电压都高B)正极性的击穿电压和起晕电压都高C)负极性的击穿电压低和起晕电压高D)正极性的击穿电压低和起晕电压高15.选择电介质时，应注意r的大小。下列陈述正确的是（ A ）。A)用做电容器的绝缘介质时，r应较大，用做电缆的绝缘介质时，r应较小。B)用做电容器的绝缘介质时，r应较小，用做电缆的绝缘介质时，r应较小。C)用做电容器的绝缘介质时，r应较小，用做电缆的绝缘介质时，r应较大。D)用做电容器的绝缘介质时，r应较大，用做电缆的绝缘介质时，r应较大。16.电介质在受潮或受污染后，其相对介电常数将(C)。A)变大B)变小C)不变D)不确定17.伏秒特性曲线实际上是一条带状区域，因为在冲击电压作用下，间隙放电时间具有( C ) 。A)时延性B)准确性C)统计性D)50%概率18.沿面放电电压与同样距离下的纯空气间隙的放电电压相比总是(B)。A)高B)低C)相等D)不确定19.金属表面游离所需能量可以从多种途径获得，选出其中表述不正确的一项为（ D ）。A)正离子撞击阴极B)短波光照射C)强场发射D)电子崩出现20.在设备正常工作电压下就能发生的闪络是（C）。A)干闪B)湿闪C)污闪D)三者都能21.气体中带点质点消失的途径主要有三种，选出其中表述不正确的一项为（C）。A)带电质点受电场力的作用流入电极B)带电质点的扩散C)光电子游离D)带电质点的复合22.下列仪器中，不能用来测量直流高压的是( B)。A)高阻微安表B)电容分压器C)电阻分压器D)静电电压表23.测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是(D)。A)绝缘整体受潮B)存在贯穿性的导电通道C)绝缘局部严重受潮D)绝缘中的局部缺陷24.能用于测量交流、直流和冲击高压峰值的仪器设备是（D）。A)脉冲示波器B)电压互感器C)电容分压器D)球隙25.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将(C)。A)远大于1B)远小于1C)约等于1D)不易确定26.下列绝缘试验方法中，属于破坏性试验的是(D)。A)测绝缘电阻B)测tanC)测泄漏电流D)工频高压试验27.测量绝缘电阻和测量泄漏电流最主要的区别是(C)。A)试验原理不同B)加压时间不同C)电压大小不同D)试验设备不同28.对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（C）。A)直流电压B)工频交流电压C)高频交流电压D)雷电冲击电压29.以下属于操作过电压的是（D）。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30.输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（C）。A)成正比B)成反比C)无关D)不确定31.我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（ A ）。A)1.2sB)1.5sC)2.6sD)10s32.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）。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33.保护间隙动作后会形成截波，对变压器类设备构成威胁的是(C)。A)对地绝缘B)主绝缘C)匝间绝缘D)相间绝缘34.发电机突然甩负荷引起的过电压属于(D)。A)操作过电压B)谐振过电压C)暂时过电压D)工频过电压35.表示某地区雷电活动强度的主要指标是指雷暴小时与(B)。A)耐雷水平B)雷暴日C)跳闸率D)大气压强36.12.避雷器到变压器的最大允许距离(A)。A)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37.工频接地电阻为Rg的接地装置受到冲击电流作用时，接地电阻将(B)。A)增大B)减小C)不变D)可能增大也可能减小38.雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为 (B)。A)地面落雷密度B)耐雷水平C)雷击跳闸率D)击杆率39.220kV线路在空载时，线路各点电压(C)。A)均相等B)首端最高C)末端最高D)中间最高40.中性点经消弧线圈接地通常采用的运行方式是(B)。A)全补偿B)过补偿C)欠补偿D)不确定的41.当波阻抗为Z的输电线路上既有前行波，又有反行波时，线路上任意点的电压、电流之比(A)。A)不等于ZB)大于ZC)小于ZD)等于Z42.避雷针保护范围通常是指雷击概率为（B）。A)0%的空间范围B)0.1的空间范围C)1的空间范围D)10的空间范围43.雷击线路附近大地时，线路上感应电压与雷电流幅值（A）。A)成正比B)成反比C)无关系D)成非线性关系44.决定雷电流波形的主要参数是(A)。A)幅值和陡度B)幅值和波头时间C)波头时间和波尾时间D)陡度和波尾时间45.无避雷线的线路遭受雷击时，线路上的感应过电压与线路高度(A)。A)成正比B)成反比C)无关D)关系不确定46.切除空载变压器出现过电压的主要原因是(A)。A)电弧重燃B)截流现象C)电容效应D)中性点不接地47.氧化锌避雷器具有的明显特点是（C）。A)能大量吸收工频续流能量B)能在较高的冲击电压下泄放电流C)陡波响应能得到大大改善D)在相同电压作用下可减少阀片数48.纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（C）。A)减小套管体电容B)减小套管表面电阻C)增加沿面距离D)增加套管壁厚二、填空题1.带电质点可由（碰撞）、光、热和表面形式的游离形成。2.电击穿理论是以考虑固体介质发生（碰撞电离）为基础的。3.与均匀电场的放电过程相比，极不均匀电场的放电具有电晕放电和（极性效应）的特点。4.我国现行标准雷电压冲击波头时间为（1.2s）5.我国现行标准操作冲击波头时间为（50s）6.气体中带电粒子消失的方式有复合、（扩散）及受电场的作用流入电极。7.在极不均匀电场中，正极性的电晕起始电压（高于）于负极性的电晕起始电压，此现象称为极性效应。8.测量试品的绝缘电阻时，规定以加电压后（60秒）测得的数值为该试品的绝缘电阻值。9.根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在（最小）值。10.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对（带电粒子）的阻挡作用，造成电场分布的改变。11.变压器内部固体绝缘的老化形式有：电老化和（热老化）。12.50%冲击放电电压是指在该电压作用下，间隙的放电概率为（50%）。13.含有空气层的固体电介质在交流电压作用下，承受电场强度较大的是（空气层）。14.在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压（降低）。15.解释均匀电场中低气压、短间隙的放电现象用（汤逊）理论。16.在极不均匀电场中，放电是从曲率半径较（大）的电极开始的。17.流注理论认为，碰撞游离和（空间光游离）是形成自持放电的主要因素。18.电介质的电阻率随温度的升高而（降低）。19.介质损失的大小与电源频率的关系是随频率升高而（减小）。20.电力变压器的绝缘分为内绝缘和（外绝缘）两种21.绝缘内部的局部放电产生的活性气体对有机材料具有促使材料（老化）的作用。22.电介质损耗包括：电导损耗、（极化损耗）和游离损耗。23.用测量绝缘电阻判断电介质绝缘的好坏时，绝缘电阻值越大说明绝缘（好）。24.用西林电桥测量tan时，常用的接线方式中（正接法）接线适用于被试品接地的情况。25.运行经验表明，凡能承受持续时间（1分钟）工频耐压试验的电气设备，一般都能保证安全运行。26.在绝缘试验中，（交流耐压试验）不属于绝缘特性试验。27.电气设备的预防性试验分为两大类，对被试品进行绝缘试验时，首先应进行（绝缘特性）试验。28.测量介质损耗角正切值最常用的仪器设备是（西林电桥）。29.阀型避雷器残压为（避雷器动作后雷电流）通过避雷器在避雷器产生的压降。30.输电线路保护角越小，绕击率（越小）。31.变电站进线段的作用时限制流过避雷器的雷电流幅值和降低（侵入波陡度）。32.变压器绕组中电压起始分布的最大电位梯度出现在绕组的（首端）。33.雷击杆塔顶时在导线上产生的感应过电压的极性与雷电的极性相（反）。34.电力系统的谐振过电压分为线性谐振、（铁磁）谐振及参数谐振。35.空载线路的工频过电压与线路的长度有关，线路越（长），过电压越高。36.普通阀式避雷器有火花间隙和（阀片）两部分组成。37.避雷针(线)的保护范围是指具有（99.9%）左右雷击概率的空间范围。38.我国35220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器（）kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。39.降低杆塔接地电阻是提高线路（耐雷水平）的有效措施。40.避雷针架设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于（）m。41.三相线路的塔顶遭受雷击时，导线与避雷线之间的耦合系数越（小）越易发生闪络。42.超高压输电线路削弱（充电）效应采用的措施是并联电抗器。43.产生空载线路分闸过电压的主要原因是（电弧重燃）。44.采用带并联电阻的断路器时，并联电阻起（增加阻尼）的作用，可有效降低空载线路合闸过电压。45.雷击线路时，线路绝缘尚不发生闪络的最大（雷电流幅值）称为线路的耐雷水平。46.在超高压线路中，采用并联电抗器的目的是限制工频（电压）升高。47.实测表明对地放电的雷云绝大部分带有（负）电荷。48.防止雷直击于发变电站，可以装设（避雷针或壁雷线）来保护。49.我国220kV及以下系统，一般以（雷电过电压）来决定系统的绝缘水平。50.220kV线路要求沿全线架设（双避雷线）。51.避雷器的安装位置距离与被保护物的距离，一般不应大于（15m）。52.避雷器的引线，若采用铜导线，其截面积不应小于（16 mm2）。53.独立避雷针的接地电阻一般不大于（10）。54.变电站的母线上装设避雷器是为了防止（雷电进行波陡度）。55.变电所的进线保护主要目的是降低雷电波的幅值与（陡度），以保证避雷器可靠动作。56.雷云对地放电有（先导放电）、主放电、余辉三个阶段。57.电力系统的过电压有内部过电压和（大气过电压）两大类。58.由于三绕组自耦变压绕组采用（分级）绝缘，所以其中性点必须直接接地。三、简答题1.为什么介质的绝缘电阻随温度升高而减小，金属材料的电阻却随温度升高而增大? 绝缘材料电阻系数很大，其导电性质是离子性的，而金属导体的导电性质是自由电子性的，在离子性导电中，作为电流流动的电荷是附在分子上的，它不能脱离分子而移动。当绝缘材料中存在一部分从结晶晶体中分离出来的离子后，则材料具有一定的导电能力，当温度升高时，材料中原子、分子的活动增加，产生离子的数目也增加，因而导电能力增加，绝缘电阻减小。而在自由电子性导电的金属中，其所具有的自由电子数目是固定不变的，而且不受温度影响，当温度升高时，材料中原子、分子的运动增加，自由电子移动时与分子碰撞的可能性增加，因此，所受的阻力增大，即金属导体随温度升高电阻也增大了。2.什么叫变压器的接线组别，测量变压器的接线组别有何要求? 变压器的接线组别是变压器的一次和二次电压(或电流)的相位差，它按照一、二次线圈的绕向，首尾端标号，连接的方式而定，并以时钟针型式排列为011共12个组别。通常采用直流法测量变压器的接线组别，主要是核对铭牌所标示的接线组别与实测结果是否相符，以便在两台变压器并列运行时符合并列运行的条件。3.电气设备放电有哪几种形式?4.介电系数在绝缘结构中的意义是什么? 放电的形式按是否贯通两极间的全部绝缘，可以分为：(1)局部放电。即绝缘介质中局部范围的电气放电，包括发生在固体绝缘空穴中、液体绝缘气泡中、不同介质特性的绝缘层间以及金属表面的棱边、尖端上的放电等。(2)击穿。击穿包括火花放电和电弧放电。根据击穿放电的成因还有电击穿、热击穿、化学击穿之划分。根据放电的其他特征有辉光放电、沿面放电、爬电、闪络等。4.介电系数在绝缘结构中的意义是什么? 高压电气设备的绝缘结构大都由几种绝缘介质组成，不同的绝缘介质其介电系数也不同。介电系数小的介质所承受的电场强度高，如高压设备的绝缘材料中有气隙，气隙中空气的介电系数较小，则电场强度多集中在气隙上，常使气隙中空气先行游离而产生局部放电，促使绝缘老化，甚至绝缘层被击穿，引起绝缘体电容量的变化。因此，在绝缘结构中介电系数是影响电气设备绝缘状况的重要因素。5.保护间隙的工作原理是什么? 保护间隙是由一个带电极和一个接地极构成，两极之间相隔一定距离构成间隙。它平时并联在被保护设备旁，在过电压侵入时，间隙先行击穿，把雷电流引入大地，从而保护了设备。6.简述测量球隙的工作原理。空气在一定电场强度的作用下才能发生碰撞游离，均匀或稍不均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系，测量球隙就是利用间隙放电来进行电压测量的。测量球隙是由一对相同直径的金属球构成的，当球隙直径D大于球隙距离L时，球隙电场基本上属稍不均匀电场，用已知球隙在标准条件下的放电电压，乘以试验条件下的空气相对密度，便可求出已知试验条件下相同球隙的放电电压。放电电压仅决定于球隙的距离。7.为了对试验结果作出正确的分析，必须考虑哪几个方面的情况? 为了对试验结果作出正确的判断，必须考虑下列几个方面的情况：(1)把试验结果和有关标准的规定值相比较，符合标准要求的为合格，否则应查明原因，消除缺陷。但对那些标准中仅有参考值或未作规定的项目，不应作轻率的判断，而应参考其他项目制造厂规定和历史状况进行状态分析；(2)和过去的试验记录进行比较，这是一个比较有效的判断方法。如试验结果与历年记录相比无显著变化，或者历史记录本身有逐渐的微小变化，说明情况正常；如果和历史记录相比有突变，则应查明，找出故障加以排除；(3)对三相设备进行三相之间试验数据的对比，不应有显著的差异；(4)和同类设备的试验结果相对比，不应有显著差异；(5)试验条件的可比性，气象条件和试验条件等对试验的影响。最后必须指出，各种试验项目对不同设备和不同故障的有效性和灵敏度是不同的，这一点对分析试验结果、排除故障等具有重大意义。8.写出5件QS1型西林电桥内部的主要元件检流计G，可调电阻R3，可调电容C4，固定电阻R4，分流器N。9.为什么说在低于5时，介质损耗试验结果准确性差? 温度低于5时，受潮设备的介质损耗试验测得的tg值误差较大，这是由于水在油中的溶解度随温度降低而降低，在低温下水析出并沉积在底部，甚至成冰。此时测出的tg值显然不易检出缺陷，而且仪器在低温下准确度也较差，故应尽可能避免在低于5时进行设备的介质损耗试验。10.使用单相PT进行高压核相试验，应该注意些什么? 使用电压互感器进行高压核相，先应将低压侧所有接线接好，然后用绝缘工具将电压互感器接到高压线路或母线；工作时应带绝缘手套和护目眼镜，站在绝缘垫上；应有专人监护，保证作业安全距离；对没有直接电联系的系统核相，应注意避免发生串联谐振，造成事故。11.为什么套管注油后要静置一段时间才能测量其tg? 刚检修注油后的套管，无论是采取真空注油还是非真空注油，总会或多或少地残留少量气泡在油中。这些气泡在试验电压下往往发生局部放电，因而使实测的tg增大。为保证测量的准确度，对于非真空注油及真空注油的套管，一般都采取注油后静置一段时间且多次排气后再进行测量的方法，从而纠正偏大的误差。12.试验中有时发现绝缘电阻较低，泄漏电流大而被认为不合格的被试品，为何同时测得的tg值还合格呢? 绝缘电阻较低，泄漏电流大而不合格的试品，一般表明在被试的并联等值电路中，某一支路绝缘电阻较低，而若干并联等值电路的tg值总是介于并联电路中各支路最大与最小tg值之间，且比较接近体积较大或电容较大部分的值，只有当绝缘状况较差部分的体积很大时，实测tg值才能反映出不合格值，当此部分体积较小时，测得整体的tg值不一定很大，可能小于规定值，对于大型变压器的试验，经常出现这种现象，应引起注意，避免误判断。13.为什么要特别关注油中乙炔的含量? 乙炔(C2H2)是变压器油高温裂解的产物之一。其他还有一价键的甲烷、乙烷，还有二价键的乙烯、丙烯等。乙炔是三价键的烃，温度需要高达千度以上才能生成。这表示充油设备的内部故障温度很高，多数是有电弧放电了，所以要特别重视。14.叙述汤逊理论的基本观点和流注理论的基本观点以及它们的适用范围。汤逊理论只适用于pd值较小的范围，流注理论只适用于pd值较大的范围，两者的过渡值为pd26.66kPacm。（1分）汤逊理论的基本观点是：而电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件。（2分）流注理论的基本观点：以汤逊理论的碰撞电离为基础，强调空间电荷对电场的畸变作用，着重于用气体空间的光电离来解释气体放电通道的发展过程。放电以起始到击穿并非碰撞电离连续量变的过程，当初始电子崩中离子数达到108以上时，要引起空间光电离这样一个质的变化，此时由光子造成的二次崩向主崩汇合而形成流注。流注一旦形成，放电就转入自持。15.气体间隙的伏秒特性是怎样制定的？间隙的伏秒特性和电场分布有何关系？绘制气隙伏秒特性的方法，其步骤是保持冲击电压波形不变，逐级升高电压使气隙发生击穿，记录击穿电压波形，读取击穿电压值，U与击穿时间t。注意到当电压不很高时击穿一般在波尾时间发生，当电压很高时，击穿百分比将达100%，放电时延大大缩短，击穿可能在波前发生，以图中三个坐标点为例说明绘制方法，击穿发生在波前时，U与t均取击穿时的值（图中2、3坐标点）。击穿发生在波尾时，U取波峰值，t取击穿时对应值，（图中1坐标点）。将1、2、3各点连续起来，即可得到伏秒特性曲线。对于极不均匀电场，其伏秒特性的特点是平均击穿场强低，放电时延长，曲线上翘；对于稍不均匀电场或均匀电场，其伏秒特性的特点是平均击穿场强高，放电时延短，曲线平坦。16.均匀电场中沿面闪络电压比纯空气间隙的击穿电压要低，原因是什么？均匀电场中插入固体介质后仍能保持界面与电力线平行，看起来似乎固体介质的插入完全不影响原来的电场分布。其实不然，此时的沿面闪络电压已比纯空气间隙的击穿电压低得多，这说明原先的均匀电场发生了畸变，原因为：固体介质与电极吻合不紧密，存在气隙。由于空气的气比固体介质的固低，气隙中场强比平均场强大得多，气体中首先发生局部放电。放电发生的带电质点，到达固体介质表面使原均匀电场畸变，变成不均匀电场，降低了沿面闪络电压。固体介质表面吸潮而形成水膜。水具有离子电导，离子在电场中受电场力作用而沿介质表面移动，在电极附近积聚起电荷，使介质表面电压不均匀，电极附近场强增强。介质表面电阻分布不均匀，表面粗造，有毛剌或损伤，都会引起介质表面分布不均匀，使闪络电压降低。17.论述工程纯液体介质的气泡击穿理论以及影响液体介质击穿电压的因素。对液体介质的击穿可分为两种情况：1）对于纯净液体介质，其击穿强度很高。在高电场下发生击穿的机理各种理论，主要分为电击穿理论和气泡击穿理论。前者以液体分子由电子碰撞而发生电离为前提条件，后者则以认为液体分子由电子碰撞而发生气泡，或在电场作用下因其它原因发生气泡，由气泡内气体放电而引起液体介质的热击穿。2）纯净的液体电介质的击穿场强虽然很高，但其精制、提纯极其复杂，而且设备在制造和运输中又难免产生杂质，所以工程上使用的液体中总含有一些杂质，称为工程纯液体，可用小桥理论来说明其过程。以变压器油为例。18.输电线路耐雷水平是如何定义的？工程上采用什么措施来提高其耐雷水平？输电线路耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘子不发生闪络的最大雷电流幅值。工程上采用以下措施提高耐雷水平：架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、采用不平衡绝缘的方式、自动重合闸、采用消弧线圈接地方式、架设线路避雷器、加强绝缘等。 窗体底端