高电压复习题答案.doc

高电压技术复习题
填空
1、电气试验工应具备的条件为：具有熟练的技术 、具有严谨的工作作风
和 严格遵守试验中的安全措施。
2、发电厂、变电站遭受雷害的种类分为 直击雷 和 雷电入侵波 ，输电线路遭受雷害的种类分 直击雷 和 感应雷
3、普通阀形避雷器由 火花间隙 、 均压电阻 和 阀片 组成
4、避雷器的保护作用是 限制侵入波幅值 和 降低陡度 。避雷器能可靠保护电气设备的条件是： 侵入的雷电流幅值不超过 5 kA（35~220KV）、 10 kA（330KV以上）、 来波陡度不超过允许值 。
5、作用在线路绝缘子串上的电压（即塔顶与导线之间的电压）由3个分量组成：
即：杆塔对地电位 、避雷线和导线间的耦合作用在导线上的电位 、感应电位 。
当此3个部分之和大于绝缘子串的冲击闪络电压时，绝缘子串将发生闪络，称为 反击 。
6、减少线路雷电冲击闪络，主要是提高导线与避雷线的耦合系数K，降低杆塔接地电阻Rch 。
7、独立避雷针不应设在经常通行的地方，距道路不应小于 3 米。
8、工程中避雷针与被保护设备的空气距离不小于 5 米，地中距离不小于 3 米，是为了防止　反击　。
9、耐雷水平即雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
10、内部过电压的类型为 操作过电压 、工频过电压 、谐振过电压
11、工频过电压为系统正常运行或故障时产生的过电压共有3种，分别是
空载长线路末端电压的升高、 发生单相接地故障时非故障相电压的升高、
甩负荷引起的工频电压升高。
12、避雷器的灭弧电压系按健全相工频电压与额定线电压的倍数决定的，电力系统各电压等级避雷器的倍数要求为：3～10KV选110%的避雷器、35 ～ 60KV选100%避雷器 、110～220KV选80%避雷器、 330KV以上首端选80%避雷器，末端选90%避雷器
13、常见的操作过电压有4种，它们是空载线路合闸过电压、切除空载线路过电压、切除空载变压器过电压、中性点不接地系统中弧光接地过电压。
14、限制切除空载线路过电压的措施是选用灭弧能力强的快速断路器、和采用带并联电阻的断路器（300Ω） 。限制切除空载变压器过电压的措施为采用带并联电阻的断路器（>10000Ω）、和装设避雷器。
15、谐振过电压的谐振类型分为线性谐振、参数谐振、铁磁谐振。
16、试验电压是模拟各种实际电压的，故有以下三种：工频交流试验电压、雷闪冲击试验电压、操作冲击试验电压。
17、220KV及以下系统，绝缘水平主要由大气过电压决定；330KV及以上超高压系统，在绝缘配合中，操作过电压起主导作用；污秽严重地方的电网，绝缘水平主要由系统最大运行电压决定。

判断：
1、电介质是指通常条件下导电性能极差的物质 （ √ ）
2、将气隙抽真空或加大气压，会降低气隙的绝缘强度。 （ × ）
3、在绝缘子串导线首端安装均压环的目的是提高首端电压 （ × ）
4、在绝缘子表面上涂一层憎水性的防尘材料可以减小泄漏电流 （ √ ）
5、测量绝缘电阻和泄漏电流的方法不同，但表征的物理概念相同 （ √ ）
6、发电机绕组受潮后，其吸收比会增大 （ × ）
7、若绝缘子整体受到潮，其绝缘电阻和tgδ会增大 （ × ）
8、交流耐压试验中试品击穿时，试验电流会增大 （ √
9、tgδ试验不能反映整体性缺陷 （ √ ）
10、球隙的作用是测量和保护 （ √ ）
11、测量设备绝缘可带电进行。 （ × ）
12、测量绝缘电阻时，在测量前后应将被测设备对地放电。（ √ ）
13、测量500V以上的设备，可用1000V或2500V的绝缘电阻表。 （ × ）
14、感应过电压会引起线路相间闪络。 （ × ）
15、为了增加避雷针的高度，发、变电所的主控室和35KV门形构架上可以安装避雷针，但必须接地合格。（ × ）
16、避雷针与被保护设备之间保证空气距离和地中距离不小于一定值，是为了防止反击。（ √ ）
17、为了防止雷电绕击导线，避雷线的保护角越小越好。（ √ ）
18、50%冲击击穿电压U50%是在实验室进行的试验（ √ ）
19、保护电器的伏秒特性越陡，与被保护设备的绝缘越容易配合 （ × ）
20、避雷线对导线的保护角越大越好 （ × ）
21、为了增加避雷针的高度，变压器门型架上允许装避雷针，但必须接地合格。
（ × ）
22、在靠近变电所1~2km的进线段保护只能保证在区外落雷，但不能提高该线路的耐雷水平 （ × ）
23、在中性点装设消弧线圈是为了降低过电压 ，而不是限制过电压（ × ）
24、距离效应的存在会使避雷器上的残压高于被保护设备上的电压 （ × ）
25、耐雷水平是衡量输电线路防雷优劣的的唯一参数 （ × ）
26、避雷线的作用是防止侵入波过电压 （ × ）
27、我国220KV以下的系统，一般以内部过电压决定系统的绝缘水平 （ × ）

选择

1、雷电按危害方式分为直击雷、感应雷和（ C ）。
A 电磁感应 B 静电感应 C 雷电入侵波
2、高压隔离开关可通断电容电流不超过（ B ）的空载线路。
A 2A B 5A C 10A
3、高压断路器能切断工作电流，又能切断（ C ）。
A 短路电流 B 过载电流 C A和B
4、线路的耐雷水平用（　B　）表示。
　　 A　　雷电冲击电压幅值 　B　雷电冲击电流幅值　　C 　A和B
5、避雷针能安装在（ A ）上。
A 110KV门形架上 B 变压器门形架上 C 控制室屋顶上
6、工作人员工作时其正常活动范围与10KV带电设备的距离，在中间无遮栏的 情况下要大于 米，否则该设备要停电。
A 0.6 B 0.7 C 1.0

多选：
1局部放电发生在（ A、B、D ）
A、直流电压 B、交流电压 C、均匀电场 D、不均匀电场
2、输电线路避雷线的作用是防止（ A、B、C ）
A 直击雷 B 感应雷 C雷电入侵波 D、绕击雷
3、属于大电容量试品的有（ A、B、D ）
A 电机绕组 B变压器绕组 C绝缘子 D电容器
名词解释：
1、感应过电压——雷击于设备或导线附近地面时，电磁场剧烈改变，在设备或导线上感应而产生的过电压。
2、进线段保护——在靠近变电所1~2km的一段进线上装设避雷线及避雷器，保证雷电波只能在进线段以外出现。
3、侵入波过电压——当远方导线遇直击雷或感应雷时，电磁波沿导线以光速传递到发电厂变电站。
4、雷击跳闸率——每100km线路每年由雷击引起的线路跳闸次数。
5、内部过电压 ——在电力系统内部，由于断路器的操作或系统发生故障，使系统参数了发生变化，引起电磁能量的转化或传递,在系统中出现的过电压。
6、电容效应——线路末端电压高于首端电压，线路越长，末端电压越高，这种现象是由于电容性充电电流造成的，称为电容效应。
7、绝缘水平——指电气设备的绝缘可以承受的试验电压值，在此值下设备不发生火花放电闪络或击穿。
8、污闪事故——
问答：
1、说明工频耐压试验与直流耐压试验的异同。
答：（1）不同点：
交流耐压试验比直流耐压试验更接近于实际而且试验简单，但对于电压过高而且容量过大的设备，由于条件限制而不能进行。直流耐压试验：由于直流下无电容电流，要求电源容量很小，加上可以用串级的方法产生高压直流，故对于大电容量的试品试验设备可以较小。 直流高压对绝缘的损伤较小。 可以在进行直流耐压试验的同时，通过测量泄漏电流，更有效地反映绝缘内部的集中性缺陷。
（2）相同点：
能确定设备的绝缘强度。
2、简要说明绝缘电阻、泄漏电流和直流耐压试验之间的联系与区别。
3、试说明工频电压升高的发生机制和相应的防护措施。
答：
4、什么是50%冲击击穿电压U50P12在中）
5、对避雷器的两个基本要求是什么？
答：当过电压超过一定值时，避雷器先于被保护的设备动作，经导线将其接地以限制过电压。
在过电压过去之后，能迅速地截断工频续流，使系统正常运行，避免供电的中断。
6、阀型避雷器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
答：火花间隙: 用于切断工频续流。
阀片：是一种非线性电阻。雷电流作用下，阀片呈低阻值，限制残压；对工频续流，阀片工作在高阻值区，限制工频续流，有利于灭电弧。
并联电阻: 用多个串联的短间隙比一个长间隙的放电分散性小，但因分布电容导致每个间隙分压不均，并联电阻可起到均压作用
7、当发电机突然甩负荷时，造成线路工频电压升高的原因是什么？
答：1）、电磁暂态过程：励磁绕组的磁通来不及变化，发电机负荷电感电流对发电机主磁通的去磁作用消失，而空载线路的电容电流起助磁作用，导致电压升高。
2）、机械暂态过程：突然甩有功负荷，发电机的调速器有一定惯性，短时间内输入原动机的功率不会减少，主轴有多余功率，转速增加，电压增加，并且伴随着频率的增加加剧了线路的电容效应
8、为什么开关断开电感中小空载电流会造成“截流”现象，而切除较大的交流电流时，反而不会造成“截流”现象？
答；“截流”是指电流在非自然过零时被强行切断，此时变压器线圈中的磁场能量，将转化为变压器对地电容中的电场能量，从而在变压器绕组上产生过电压。其过电压倍数为3-4倍Umph（相电压幅值）。而切除大于100A的交流电流时，开关触头间的电弧在工频电流自然过零时熄灭，设备电感中的磁场能量为零，就不会产生过电压。
9、绝缘配合的基本原则是什么？
答；综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理地确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维护费用和设备绝缘故障引起的事故损失，达到经济上和安全运行上总体效益最高目的。
10、何谓耐雷水平？试述提高输电线路耐雷水平的措施。（P136）
11、试写出测量交流耐压的试验步骤。
答：（1）按照原理接线图，合理布置现场，准确接线。
（2）调压器置零位，调整球隙的放电电压至115%~120%Us。
（3）接上试品，合上电源，加压至试验电压值后，保持1min，迅速均匀地降压至零。
（4）试品接地放电。
12、对某试品进行非破坏性试验，若绝缘电阻及吸收比不合格，泄漏电流试验不合格，而tgδ试验合格，则说明该试品出现了什么缺陷？为什么？
答：说明试品出现了集中性缺陷，tgδ试验发现不了，故试验合格。而绝缘电阻及吸收比和泄漏电流试验可以有效发现集中性缺陷，故试验不合格。
13、铁磁谐振过电压是怎样产生的？若回路中的电感不变，电容减小，试画图说明电压是增大还是减小？
答：由于各种电磁元件（如变压器、电压互感器等铁芯电感的饱和而引起电感值发生变化，而激发起持续性的幅值较大的铁磁谐振过电压。
若回路中的电感不变，电容减小，则电压减小。（作图）
14、说明三种防雷装置的作用，它们构成的共同点是什么？
答：避雷器保护电气设备，主要防止操作过电压；避雷针用于发电厂、变电站等电气设备及建筑物的直击雷保护；避雷线用于线路的直击雷和感应雷保护。
构成的共同点是：一套完整的避雷装置包括接闪器、引下线、接地装置
15、提高输电线路耐雷水平的措施有哪些？
l 答：1、 架设避雷线及其保护角
l 6-35KV不架设；60KV部分架设；110KV全线一根；220KV及以上全线两根。相应保护角符合要求
l 2、耦合地线
l 在导线下方架设，增加耦合系数，减少感应过电压（强雷电区）
l 3、 降低杆塔接地电阻
l 装设避雷线的杆塔10-30欧姆，不装设的杆塔自然接地
l 4、加强线路绝缘
l 增加一片绝缘子或当为6-10KV时改用瓷横担
l 5、采用中性点经消弧线圈接地方式
l 35-60KV
l 6、装设自动重合闸
l 安装于各电压等级
16、什么是变电所的进线段保护，进线段保护的原因是什么？
答：1、进线段保护——在靠近变电所1~2km的一段进线上装设避雷线及避雷器。保证雷电波只能在进线段以外出现，提高进线段线路的耐雷水平。
l
2、变电所进线保护的原因
当线路上出现过电压时，将有电磁波沿导线向变电所运动，其幅值为线路绝缘的U50%放电电压。变电设备比线路设备的冲击耐压水平低得多 ，雷击变电站附近的导线时，雷电流沿线路流经避雷器的雷电流幅值可能超过5KA，陡度也可能超过允许值。因此在靠近变电站的一段线路上装设避雷线
分析：
17、综合分析在输电线路防雷中，避雷线的作用。
答：因导线、避雷线与大地间存在分布电容，避雷线的屏蔽作用、耦合作用和分流作用，能有效防止直击雷、感应雷、雷反击和雷电入侵波：
⑴雷直击输电导线的概率很高，如110KV线路耐雷水平为7KA，而超过7KA的雷电流出现的概率为86.5％，即在100次雷击中有86.5次引起绝缘闪络，而有架空避雷线的输电线路，只要保护角满足要求，除了一定的绕击概率以外，一般可有效地防止直击雷。
雷击变电站附近的导线时，雷电流沿线路流经避雷器的雷电流幅值可能超过5KA，陡度也可能超过允许值。因此在靠近变电站的一段线路上装设避雷线
⑵雷击导线附近的地面时，同时在导线和避雷线上产生感应过电压Ug.d和Ug.b，而避雷线是接地的，其电位为零，相当于有一个-Ug.b在避雷线上叠加，使其电位为零，这个-Ug.b由于与导线的耦合作用，耦合系数为K，在导线上产生耦合电压-KUg.b，使导线电压降低为Ug.d-KUg.b。
⑶雷击塔顶时，雷电冲击电流经杆塔及接地装置泄放大地，使塔顶电位很高。由于导线与架空避雷线的耦合系数K，避雷线的分流系数β，从而降低塔顶的电位，减少塔顶对导线的闪络。