高电压关键技术试卷习题及答案.doc

高电压技术试卷一、简答题：（每题10分，共60分）1、 定性画出巴申曲线。设有处在同一容器中两个均匀电场气隙，其极间距离分别为S1，S2，已知S1S2，问那个间隙先击穿。2、 列举提高气隙放电电压办法。 3、 电晕放电危害及消除办法。4、 请画图阐明“伏秒特性”曲线制作过程，并举图例简述伏秒特性在考虑保护设备与被保护设备绝缘配合上作用。5、 何为沿面闪络？为什么沿面闪络电压比相等距离纯气隙击穿电压低多？列举易发生污闪大气条件？6、 解释如下名词：极性效应、雷击跳闸率、爬电比距、直击雷过电压。2、三、分析计算题：（每题10分，共40分） 1、如图1所示，双层电介质串联，合闸于直流电源U。定性画出电流I随时间变化曲线。指出吸取电流，阐明产生它因素。绝缘介质在加压15秒时和60秒时电阻值分别为R15=1000M，R60=1500M,那么该介质绝缘电阻和吸取比各为多少？ 2、 现场实测试品绝缘tg和Cx,何时使用正接线，何时使用反接线？已知Cn=50pF,R4=3184,调节西林电桥平衡时R3=318.4,C4=0.02uF,求此时Cx和tg。（西林电桥分流器位置是0.01）3、 下图为三导线串联系统，有幅值为1无穷长直角波沿无限长导线Z1入侵，各线波阻如图所示，波阻为Z2线路末端开路（c点），波在Zo线上波速为Vo=150m/ms,在Z2线上为V2=300m/ms.试用网格法求波达A点后4ms时， B点上电压为多少。4、 左图，线路末端开路，一斜角无穷长波入侵 ，已知，FZ冲击放电电压为U=664KV ， a=450KV/s ，波速为v=300m/s(1)、画出FZ上电压随时间变化波 形（波达FZ时为零时刻）。 (2)、求出阀型避雷器FZ动作时间tp 。 高电压技术习题气体放电基本物理过程1、什么叫间隙伏秒特性曲线?它有什么作用?2、什么叫“污闪”?发生污闪最不利大气条件是什么?3、一空气间隙均匀电场，已知当极间距离S1mm、0.1时，击穿电压Ub800V。1、定性画出巴森曲线。2、如S=1cm，=0.01时，击穿电压Ub=?4、电晕产生物理机理是什么？它有哪些有害影响？试列举工程上各种防晕办法实例。5、阐明巴申定律实验曲线物理意义是什么？（规定作出曲线加以阐明）气体介质电气强度1、试举例提高气隙（气体间隙）击穿电压各种办法。2、一均匀电场、置于密度为空气中，若已知极间距离S=1cm ，电子碰撞游离倍数=3，阴极表面游离系数=0.035。问气隙能否被击穿？如何保持S不变，用什么办法可提高该气隙击穿点压？3、某棒-板气隙直流耐受电压与间隙距离S关系曲线中（正）棒-板曲线斜率与否最大?已知在某S值下，（负）棒-板耐受电压是1250KV，问它能否耐住1000KV （峰值）工频交流电压？为什么？液体和固体介质电气特性1、画出电介质等效电路（非简化）及其向量图，阐明电路中各元件含义，指出介质损失角。2、双层电介质串联，合闸于直流电源 定性划出I随时间t变化曲线 指出吸取电流，阐明产生它因素（简答） 已知，60秒电阻值为2500M，15秒电阻值为1800M（K合时为零时刻），问绝缘电阻和吸取比各是多少？3、简述提高固体绝缘击穿电压办法和热老化象征。4、阐明极间隙重要作用。阐明变压器储油器中设隔气胶囊目。5、为什么某些电容量较大设备如电容器，长电缆，大容量电机等，经高压实验后，其接地放电时间规定长达510min？电气设备绝缘防止性实验1、西林电桥实验题1、测量C.T.(电压互感器)高压绕组与低压绕组和地之间绝缘tg和Cx，使用西林电桥正接线还是反接线?2、已知Cn=50PF，R4=3184，调节西林电桥平衡时R3=318.4,C4=0.02uF，求Cx和tg。3、运用倒相法测tg,倒相前测得tg1=1%，倒相后测得tg2=3%，测量时有无干扰?真值tg=?2、变压器整体受潮后下列数据与受潮前相比发生什么变化：，绝缘电阻，泄露电流，油五次击穿电压平均值，何谓总烃？达到注意值时应当如何做？3、试画出用兆欧表测量绝缘套管体积电阻接线图，并阐明端子G 作用是什么；如果在15s与60s时测得该套管绝缘电阻为R15=1000M，R60 =3000M ，那么该套管绝缘电阻是多大？它吸取比为多少？4、何谓容升效应，如何防止。绝缘高电压实验1、画出高效率多级冲击电压发生器（3级）接线图，并画出等效电路图，解释其高效性工作原理。2、画出3种倍压整流电路图，比较优缺陷。3、对设备进行工频耐压实验时，耐压时间规定为多少？4、在进行雷电冲击实验电压测量时，能否用电阻型分压器，为什么？输电线和绕组中波过程1、波阻为Z1和Z2两导线相串联，直角波V0由波阻为Z1导线传向波阻为Z2导线，写出沿导线2传播电磁能计算公式，问Z2为什么值时沿导线2传播电磁能最大。2、试给出下列输电线路惯用参数表达式（a）波阻抗、（b）波速度、（c）单位长度电感、（d）单位长度电容、（e）两导线间耦合系数 。3、试述改进在冲击电压作用下变压器绕组起始电压分布办法及其理由。4、已知一线路波阻抗 Z=300 ，其波速为V=300m/s ，计算线路每单位长度电感L0（单位是H/m）和电容C0（单位是F/m）各是多少？5、分析阐明三相变压器绕组星形接线中点不接地时，当一相进波时波过程。6、如图所示，无穷长直角波入侵单相变压器绕组，定性画出绕组上初始电位分布，稳态电位分布和最大电位包络线，并举出一种改进绕组初始电位分布办法。7、分析直流电压作用在单相变压器绕组末端接地和不接地起始电压分布状况。最大电压梯度发生在何处，其值为多少。8、如图所示，有一过电压波以光速在一无损导线上传播。若线路X1 点相应电压波上M点电位UM=100KV（相应时刻为t1）问通过1微秒后，线路X2点相应电压波上N点对地电位UN为多少？9、如图所示，有一幅值为100KV直角波电压沿波阻抗Z=50电缆线路侵入发电机绕组，绕组每匝长3米，匝间绝缘承受电压为600伏，平均速度为6米/秒。求用以保护电机匝间绝缘时所并联电容值。10、当波阻抗Z1和Z2间并联一电阻R（如图所示）。当无限长直角波自Z1向Z2入侵时，如果折射到Z2上电压U2= U0 时，求：R与Z1和Z2间关系。11、分析阐明三相变压器绕组为角形接线时，当两相似时进波时各绕组波过程。12、有一幅值为U0电压波，从无架空地线线路传播到有架空地线线路。设线路和架空地线自波阻抗为Z11和Z22，其互波阻抗为Z12，求波到达A点之后导线1上电压波幅值U1=？（线路为导线1，架空地线为导线2）13、线路1和线路2在A点相联，它们波阻抗分别为Z1和Z2，已知Z1 =2Z2 ，有一幅值为1无穷长直角波U0从线路1传来，试用折、反射定理求出波到达A点时折射电压U1和反射电压U2各是多大？14、请写出反映无损耗单导线波过程基本规律四个方程式，并简述其物理意义。15、无穷长直角波通过并联电容 划出集中参数等值电路 折、反射波头各为什么形状 求出折射电压最大值。雷电放电及防雷保护装置1、阐明普阀式避雷器中间隙，阀片，并联电阻作用。当避雷器与被保护物距离为零时它们伏秒特性应如何配合？2、阐明避雷线作用。为什么减少接地电阻、架设耦合地线可以减少线路雷击掉闸率，后者用于什么状况？3、雷击于无避雷线路10KV线路，已知其U50% =70KV，Rch =15 ，Hd2 =7.8m，Z=400 ，导线耦合系数 K=0.15，不计杆塔电感，求雷击时（1）、线路发生单相接地时雷电流值；（2）、线路发生两相接地时雷电流值。4、分析用阀型避雷器保护变压器时动作原理。（以它们之间距离为l时为例，求出变压器上电压及电压波形）。5、一路进线110KV变电所，变压器截波耐压为470KV， 避雷器Ub5 =332KV，导线平均高度hd=10米，采用2KM进线段保护，波速为光速，试计算入侵波陡度a=？(a=?),以及避雷器与变压器最大容许距离为多少？6、写出雷直击杆塔和雷绕击线路时耐雷水平数学表达式，并至少写出三条输电线路防雷办法。电力系统防雷保护1、请画出一种典型有电缆段直配电机保护接线图，并简述各元件作用。 2、阐明用避雷线保护线路直击雷过电压作用是什么。3、三绕组变压器为什么在低压侧装一支避雷器？4、在变压器中性点保护中，什么是全绝缘及分级绝缘？各用于什么状况下。5、某一275KV系统，已知避雷器残压为890KV，变压器绝缘强度为1050KV，今从导线以a=250KV/s 斜角波入侵，其波速V=150米/s ，问要使变压器绝缘不受损伤，避雷器应安装在距离变压器多少米处？避雷器在雷电波到达几微秒后动作？6、试列举输电线路各种防雷办法。7、（1）进线段作用是什么? （2）请画出一种典型未沿全线架设避雷线35kv变电所进线段保护接线图。 （3）简要阐明管型避雷器GB1、GB2作用。 （4）GB2为什么应在FZ保护范畴内。 内部过电压1、已知电源电压为E，问：切空线电流初次过零灭弧时线路上电压是多少？如过半个周波后，电弧重燃，过电压又是多少？（不计电容效应）阐明切空变过电压产生因素（简答）。2、论述切空线过电压简要物理过程。如线路上有电磁式电压互感器或电容式电压互感器，分别对过电压发展有何影响。3、论述限制合闸过电压几种重要办法。4、有一空载线路，其等值电路如图所示，在t=0时刻合闸，试定性地作出末端电压波形，合闸最大过电压可达多少？