2022年高电压技术习题与答案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 气体放电的基本物理过程一、挑选题1 2 3 4 5 6 78流注理论未考虑B的现象;A碰撞游离B外表游离C光游离D电荷畸变电场先导通道的形成是以C的显现为特点;A碰撞游离B外表游离C热游离D光游离电晕放电是一种A;A自持放电B非自持放电C电弧放电D匀称场中放电气体内的各种粒子因高温而动能增加,发生相互碰撞而产生游离的形式称为C;A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.外表游离_ B _型绝缘子具有损坏后“ 自爆” 的特性;A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶以下哪个不是发生污闪最危急的气象条件?DA.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨
2、污秽等级 II 的污湿特点:大气中等污染地区, 轻盐碱和炉烟污秽地区, 离海岸盐场 3km10km地区,在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少,其线路盐密为Cmg/cm2;A. 以下哪种材料具有憎水性?AA.硅橡胶B.电瓷C. 玻璃D 金属二、填空题9气体放电的主要形式: 辉光放电 、 电晕放电 、 刷状放电 、 火花放电 、 电弧放电;10依据巴申定律,在某一 PS 值下,击穿电压存在 微小最低值;11在极不匀称电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压 提高;12 流注理论认为,碰撞游离和 光电离 是形成自持放电的主要因素;13 工程实际中,常用棒板或 棒棒 电极结构讨论极不匀称电场下的击穿特性;14
3、 气体中带电质子的消逝有 扩散、复合、附着效应等几种形式15对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的缘由是 改善电极邻近 电场分布;16沿面放电就是沿着 固体介质 外表气体中发生的放电;317标准参考大气条件为:温度 t 0 20 C,压力 0b kPa,肯定湿度 h 0 11 g / m18越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越 _低_ 19等值盐密法是把绝缘子外表的污秽密度依据其导电性转化为单位面积上 _ NaCl _含量的一种方法20常规的防污闪措施有:增加 爬距,加强清扫,采纳硅油、地蜡等涂料三、运算问答题21 简要论述汤逊放电理论;答当外施电压足够高时,一个电子从阴极动身向阳极运动,由于碰撞
4、游离形成电子崩,就到达阳极并进入阳极的电子数为 eas个 为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数;s 为间隙距离 ;因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为 eas-1个;这些正离子在电场作用下向阴极运动,并撞击阴极假设 1 个正离子撞击阴极能从阴极外表释放 r 个r 为正离子的外表游离系数 有效电子,就 eas-1个正离子撞击阴极外表时,至少能从阴极外表释放出一个有效电名师归纳总结 第 1 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 子,以补偿原先那个产生电子崩并进入阳极的电子,就放电到达自持放电;即汤逊理论的自持放 电条件可表达
5、为 reas-1=1;22为什么棒板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?答1当棒具有正极性时,间隙中显现的电子向棒运动,进入强电场区,开头引起电离现象而 形成电子崩;随着电压的逐步上升,到放电到达自持、爆发电晕之前,在间隙中形成相当多的电 子崩;当电子崩到达棒极后,其中的电子就进入棒极,而正离子仍留在空间,相对来说缓慢地向 板极移动;于是在棒极邻近,积聚起正空间电荷,从而削减了紧贴棒极邻近的电场,而略为加强 了外部空间的电场;这样,棒极邻近的电场被减弱,难以造成流柱,这就使得自持放电也即电晕 放电难以形成;造成电子崩; 当电子崩中的2当棒具有负极性时, 阴极外表形成的电子立刻进入强电
6、场区,电子离开强电场区后,电子就不再能引起电离,而以越来越慢的速度向阳极运动;一部份电子直 接消逝于阳极,其余的可为氧原子所吸附形成负离子;电子崩中的正离子逐步向棒极运动而消逝 于棒极,但由于其运动速度较慢,所以在棒极邻近总是存在着正空间电荷;结果在棒极邻近显现 了比较集中的正空间电荷,而在其后就是特别分散的负空间电荷;负空间电荷由于浓度小,对外 电场的影响不大,而正空间电荷将使电场畸变;棒极邻近的电场得到增强,因而自持放电条件易 于得到满意、易于转入流柱而形成电晕放电;23 影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些?答 1电场分布情形和作用电压波形的影响2电介质材料的影响3气体条件的影响4雨水的
7、影响24 某距离 4m 的棒-极间隙;在夏季某日干球温度t干U30C,湿球温度t湿25C,气压b99 . 8 kPa的大气条件下,问其正极性50%操作冲击击穿电压50 夏为多少 kV.空气相对密度0 . 95答查高电压工程 52 页图 2-24 曲线 4 可知,距离为 4m的棒 - 极间隙,其标准参考大气条件下的正极性 50%操作冲击击穿电压U50标准=1300kVh/21 ,再由图 3-1 求得查高电压工程 65 页图 3-2 可得空气肯定湿度h20g/m3;从而参数K1 . 1;求得参数gUbL.1=1300/,于是由图 3-3 得指数500mW0 . 34;K空气密度校正因数K1m0.
8、950.340. 9827湿度校正因数K2KW1 .0 1.341.033所以在这种大气条件下,距离为4m 的棒-极间隙的正极性 50%操作冲击击穿电压为U 50 夏 U 50 标准 . K 1 . K 2 1300 0 . 9827 1 . 033 1320 kV25某母线支柱绝缘子拟用于海拔 4500m的高原地区的 35kV 变电站,问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行 1min 工频耐受电压试验时,其试验电压应为多少 kV?答查高电压工程附录 A中的表 A-2,亦即 GB311.1-1997 的规定可知, 35kV 母线支柱绝缘子的 1min 干工频耐受电压应为 100kV,就可算
9、出制造厂在平原地区进行出厂 1min 干工频耐受名师归纳总结 第 2 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电压试验时,其耐受电压 U 应为UKa U01.1U01041 .100104154kVH14500其次章气体介质的电气强度一、挑选题1SF6 气体具有较高绝缘强度的主要缘由之一是 _ D_;A无色无味性 B不燃性 C无腐蚀性 D电负性2冲击系数是 _ B _放电电压与静态放电电压之比;A25% B50% C75% D100% 3在高气压下,气隙的击穿电压和电极外表 _A_有很大关系A粗糙度 B面积 C电场分布 D外形4雷电流具有冲击
10、波形的特点:_ C _;A缓慢上升,平缓下降 B缓慢上升,快速下降C快速上升,平缓下降 D快速上升,快速下降5在极不匀称电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压 _ A _;A.小 B大 C相等 D不确定二、填空题6 我国国家标准规定的标准操作冲击波形成 _250/2500_ s;7 极不匀称电场中, 屏障的作用是由于其对 _空间电荷 _的阻挡作用, 造成电场分布的转变;8 下行的负极性雷通常可分为 3 个主要阶段:先导、主放电、余光;9 调整电场的方法: _增大 _电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最正确外形三、运算问答题10爱护设备与被爱护设备的伏秒特性应如何协作?为什么?答爱护设备的伏
11、秒特性应始终低于被爱护设备的伏秒特性;这样,当有一过电压作用于两设备时,总是爱护设备先击穿,进而限制了过电压幅值,爱护了被爱护设备11某 1000kV 工频试验变压器,套管顶部为球形电极,球心距离四周墙壁均约 5m,问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下,当变压器升压到 电晕放电?1000kV 额定电压时,球电极不发生答此球形电极与四周墙壁大致等距离,可依据上述的同心球电极结构来考虑;变压器的球 电极为同心球的内电极,四周墙壁为同心球的外电极;名师归纳总结 按题意须保证点要求升压到1000kV有效值 时,球电极外表最大场强Em ax小于球电极的电晕起始场强E ,即保证rRUr241
12、1/r将 U=1414V 峰值,R=500cm,R1代入此不等式,算得r=60cm 时球电极外表最大场强Em ax,小于同心球内电极的电晕起始场强E =27.1 kV/cm;球电极的起始电晕电压U =1012kV1000kV;第 3 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 因此,在这种距离四周墙壁仅5m 的空间尺寸下,球电极的直径应达120cm 才能保证当变压器升压到 1000kV 额定电压时球电极不发生电晕放电;12一些卤族元素化合物如SF6具有高电气强度的缘由是什么?答1由于含有卤族元素, 这些气体具有很强的电负性, 气体分子简洁和电子结
13、合成为负离子,从而减弱了电子的碰撞电离才能,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,从而削减了碰撞电离的才能;3电子在和这些气体的分子相遇时,仍易引起分子发生极化等过程,增加能量缺失,从而减弱碰撞电离的才能;第三章 液体和固体介质的电气特性一、挑选题12电介质按极性强弱分类,在下面的介质中,弱极性电介质有_ A,B,C,D,E,F _,中性电介质有_ I _,强极性电介质有 _ H,G _;2 2 C.O2 24 F.空气G.水H.酒精I.变压器油J.蓖麻油依据国家标准 GB11021-1989“ 电气绝缘的耐热性评定和分级”
14、 将各种电工绝缘材料耐热程度划分等级,以确定各级绝缘材料的最高连续工作温度;其中A 级绝缘材料的最高连续温度是_ B _,F 级绝缘材料的最高连续温度是_ E _;A.90 B.105 C .120 D.130 E. 155 F.180 二、填空题 3、3 影响液体电介质击穿电压的因素有 _杂质 _、_温度_、_电压作用时间 _、_电场匀称程度_、_压力 _;4 固体介质的击穿形势有 _电击穿 _、_热击穿 _、_电化学击穿 _;5电介质是指 _能在其中建立静电场的物质 _,依据化学结构可以将其分成 _非极性弱极性电介质 _、_偶极性电介质 _、_离子性电介质 _;6 电介质极化的基本形式有
15、_电子位移极化 _、_离子位移极化 _、_转向极化 _、_介质界面极化 _、_空间电荷极化 _;7介质缺失角正切的运算公式是 _ tan I R / I C _,tan 表示_沟通下的介质损耗 _;一般来说,标准电容器采纳 _气体 _绝缘,电力电容器采纳 _油纸_绝缘,为什么?气体电介质的相对介电常数接近1,极化率微小,气体电介质的损耗就是电导损耗,当电场强度小于使气体分子电离所需要值时,气体介质损耗很小,所以标准电容器采纳气体绝缘;而电力电容器采纳油纸绝缘是由于油纸绝缘具有优良的电气性能,干纸和纯油组合后,油填充了纸中薄弱点的空气隙,纸在油中又起了屏障作用,使总体的耐电强度提高很多;8两个标
16、准油杯,一个是含杂质较多的油;另一个是含杂质较少的油,试问:1当施加工频电压名师归纳总结 - - - - - - -时,两杯油击穿电压 _差异很大 _;2当施加雷电冲击电压时, 两杯油击穿电压 _差异很小 _,是由于 _冲击击穿电压作用时间太短,杂质来不及形成桥_;第 4 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9纤维等杂质对极不匀称电场下变压器的击穿电压影响较小,这是由于 质不易形成桥 _;_不匀称场强处扰动大,杂10介质热老化的程度主要是由 _温度 _和_介质经受热作用时间 _来打算的;11转向极化程度与电源频率和温度有关,随着频率的增加,极化率 极化程度 _先增
17、加后减小 _;_减小 _,随着温度的增加,12 13纯洁液体介质的击穿理论分为_电子碰撞电离理论 _和_气泡击穿理论 _;影响固体介质击穿电压的主要因素有_电压作用时间 _、_电场匀称程度 _、_温度 _、_累积效应 _、_受潮程度 _;三、运算问答题 14 测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用沟通电压?答:由于直流电压作用下的介质缺失仅有漏导缺失,而沟通作用下的介质缺失不仅有漏导缺失仍有极化缺失;所以在直流电压下,更简洁测量出泄漏电流;第四章 电气设备绝缘预防性试验一、挑选题1下面的选项中,非破坏性试验包括_ ADEG _,破坏性试验包括 _ BCFH _;A. 绝缘电阻试验B.沟通
18、耐压试验C.直流耐压试验D.局部放电试验E.绝缘油的气相色谱分析F.操作冲击耐压试验G.介质损耗角正切试验H.雷电冲击耐压试验二、填空题2 3依据绝缘特点的诊断规章的不同,可将诊断方法可以分为_规律诊断 _、_模糊诊断 _、_统计诊断 _;当绝缘良好时,稳固的绝缘值_较高 _,吸取过程相对 _较慢 _;绝缘不良或受潮时,稳固的绝缘电阻值 _较低 _,吸取过程相对 _较快_;4 56 7测量泄漏电流的方法有 _微安表直读法 _和_光电法 _;其中 _光电法 _测量泄漏电 流更好,由于 _安全,牢靠,精确度高 _;目前有用的局部放电测量的方法,使用得最多的测量方法是_绝缘油的气相色谱分析_、_超声
19、波探测法 _、_脉冲电流法 _;在局部放电测量中,q 称为_视在放电量 _,是指 _三电容模型里总电容上的放电量_;用阻抗法进行局部放电测量, 阻抗 Z 的位置很重要, 依据 Z 位置不同,可以分为 _串联法 _和_并联法 _;假如试样电容很大的话,这里应当使用 大的放电电流通过阻抗 Z_;_并联法 _,由于 _防止试样上很8在对电力设备绝缘进行高电压耐压试验时,所采纳的电压波形有_直流_、_沟通 _、_雷电过电压_、_操作冲击波 _;8、三、运算问答题9正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下?答:正接法一般应用于试验室内的测试材料及小设备,实现样品的对地绝缘;实际上,绝大多数电气设备的金属
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