高压模拟题及其答案.doc
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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流高压模拟题及其答案【精品文档】第 19 页A 卷一、单项选择题(本大题共 10 小题, 每小题 1 分, 共 10 分。在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的, 请将正确选项前的字母填在题后的括号内。)1. 电晕放电是一种( )。 A. 自持放电 B. 非自持放电 C. 电弧放电 D. 均匀场中放电 2. 某气体间隙的击穿电压与 PS 的关系曲线如图 1 所示。 当 时, 达最小值。 当时, 击穿电压为, 若其他条件不变, 仅将间隙距离增大到倍, 则其击穿电压与 相比, 将( )。 图1A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 不确定 3.
2、 下列因素中, 明显影响离子式极化的是( )。 A. 频率 B. 气压 C. 湿度 D. 温度 4. 下列仪器中,不能用来测量直流高压的是( )。 A. 高阻微安表 B. 电容分压器 C. 电阻分压器 D. 静电电压表 5. 两个不同波阻抗 Z1 和Z2 的长线相连于 A 点, 当直角电流波从 Z2 上入射, 传递至 A 点时发生折射与反射, 则电流的反射系数 为( )。 A. B. C. D. 6. 我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为( )。 A.1.2 s B.1.5 s C.2.6 s D.10 s7. 雷击线路附近大地时, 当线路高 10m , 雷击点距线路 100m ,
3、雷电流幅值 40kA 时, 线路上感应雷过电压最大值 Ug 约为( )。 A.25kV B.50 kV C.100kV D.200kV8. 以下属于操作过电压的是( )。 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 9. 根据设备的绝缘水平和造价, 以下几个电压等级中,允许操作过电压倍数最高的是( )。A.500kV B.220kV C.110kV D.35kV 及以下 10. 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( )。 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
4、二、填空题(本大题共 14 小题, 每空 1 分, 共 15 分) 11. 按照外界能量来源的不同, 游离可分为碰撞流离、_ 、 热游离和表面游离等不同形式。 12. 在极不均匀电场中, 空气湿度增加, 空气间隙击穿电压_ 。 13. 对支持绝缘子, 加均压环能提高闪络电压的原因是_ 。 14. 当绝缘油干净时, 改善电场均匀程度能使持续电压作用下的击穿电压_ 。 15. 在用平衡电桥法测量试品的 tan 时, 若试品一极接地, 则只能采用_ 接法,调节元件将处在_ 电位。 16. 在工频耐压试验时, 若试品的电容为 C ( F ), 试验电压为 U ( kV ), 则工频试验变压的容量 S
5、( kVA ) 应不小于_ 。 17. 已知单位长度导线的电容和电感分别为 C0 与 L0, 则波在导线上的传播速度 v =_。18. 接地装置的冲击系数 ch =_ 。19. 排气式避雷器的伏秒特性较_ 。20. 发电厂大型电网的接地电阻值除了与当地土质情况有关外, 主要取决于_。21. 电源容量越大, 空载长线的电容效应越_ 。22. 中性点不接地系统中产生电弧接地过电压的原因是_ 导致电感-电容回路的电磁振荡过程。23. 设变压器的激磁电感和对地杂散电容分别为 100mH 和 1000pF, 又设在电压为100kV、电流为 10A 时切断, 则当切除该空载变压器时, 变压器上可能承受的最
6、高电压为_。24. 导致非线性谐振的原因是铁芯电感的=_ 性。三、名词解释题(本大题共 4 小题, 每小题 3 分, 共 12 分)25. 沿面放电26. 吸收比27. 耦合地线28. 工频过电压四、简答题(本大题共 7 小题, 每小题 5 分, 共 35 分)29. 简要论述汤逊放电理论。30. 简要说明电子式极化和偶极子极化的特点, 并说明各存在于何种介质之中。31. 介质损耗的基本类型有哪些?分别在什么条件下产生?32. 行波在长线上的行进速度 v 及长线波阻抗 Z 是否与线路的几何尺寸有关, 为什么?33. 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?34. 说明断路器并联电阻在限制空
7、载线路分闸过电压中的作用。35. 空载线路合闸有几种情况?什么情况下可能引起的合闸过电压最高?五、计算题(本大题共 2 小题, 每小题 5 分, 共 10 分)36. 如图 2 所示, 一直流电源(电压为 U0, 内阻为零)经一集中参数电阻R合闸于 AB 长线上。 AB为,波阻抗为 Z ,波在其上传播速度为 v 。 B 点开路, C 为 AB 上一点, 且。以 K 合闸时刻为 t =0 , 试绘出 R = Z 时,的波形。 37. 用避雷器保护变压器时(避雷器与变压器之间的距离可以忽略不计), 已知线路侵入波 U0 =1200kV , 线路波阻抗 Z =400 。 当避雷器动作后流经避雷器的电
8、流 Im =5kA 时,计算变压器上的最高电压。 六、综合应用题(本大题共 2 小题, 共 18 分) 38. 一台工频试验变压器的额定电压、 额定电流及短路分压分别为、和 UK =0.25 。 某试品当两端施加电压为时, 流过试品的电流为 。试问能否用这台变压器对该试品进行工频耐压试验?为什么? ( 10 分) 39. 如 图 3 所示, 配电构 架 高 21m , 宽 10m 。 要在构架旁装设独立避雷针一座, 避雷针距构架的距离至少为 5m , 其接地电阻 R =5 。试计算避雷针最低高度(取整数)。 已知避雷针保护半径的高度影响系数 P 为: 当 h 30m 时, P =1 ; 当 3
9、0m h 120m 时, , 其中 h 为避雷针高度( m )。( 8 分) 答案:A 卷一、1.A 2.B 3.D 4.B 5.B 6.C 7.C 8.D 9.D 10.C二、11. 光游离 12. 升高 13. 降低了电场的切线分量 14. 增大 15. 反 高 16. 17. 18.R 19. 陡20. 接地网的面积 21. 显著 22. 断续电弧23. 141.4kV 24. 饱和三、25. 沿面放电: 沿着固体介质表面发展的气体放电现象。26. 吸收比: 测量绝缘电阻时,t=15s 和 t=60s 两个瞬间所对应的绝缘电阻之比值, 即 27. 耦合地线: 在线路导线下方装设的架空地线
10、, 它可增加避雷线和导线之间的耦合作用, 降低线路雷击跳闸率。28. 工频过电压: 在正常或故障时, 电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压、 频率为工频(50Hz) 的过电压。四、29. 汤逊放电理论: 在外界游离因素作用下, 阴极产生光电子发射, 使间隙中产生自由电子, 这些起始自由电子在电场作用下, 从阴极运动到阳极的过程中不断地加速, 和气体分子发生碰撞游离, 形成电子崩, 间隙电流急剧增加, 当满足 条件时, 放电达到了自持状态。30. 电子式极化的特点是: 完成极化所需的时间极短, 其 值不受外电场频率的影响; 它是一种弹性位移, 一旦外电场消失即恢复中性, 不产生能量损耗。 它
11、存在于一切介质之中。偶极子极化的特点是: 极化所需时间长, 其 值与外电场频率有关; 它是一种有损极化;其 与温度有关; 它存在于极性电介质中。31. 介质损耗的基本类型有电导损耗和极化损耗两种。 电导损耗在直流电压(大小不超过引起局部放电的数值) 作用下产生; 极化损耗由极性介质或多层组合绝缘介质在交变电场作用下产生。32. 波速 v 和波阻抗 Z 与线路的几何尺寸无关, 仅与线路周围媒质的性质有关。 这是因为波速是指一种状态的传播速度, 波阻抗只是一个比例常数。33. 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是: 限制进波陡度和降低感应雷击过电压。34. 并联电阻 R 的作用: 打开主触头后,
12、 线路仍通过 R 与电源相连, 主触头上的恢复电压等于 R 上的压降, 只要 R 不大, 主触头上的电压就不大, 不会发生重燃; 经过一段时间后再打开辅助触头, 由于 R 上有压降, 辅助触头上的电压不高, 所以不会电弧重燃; R 能起阻尼振荡的作用。35. 空载线路合闸有计划性的正常合闸和故障跳闸后的自动重合闸两种情况。在三相重合闸, 合闸瞬间电源电压恰好与线路残余电压极性相反且为峰值时, 引起的合闸过电压最高。五、被试品的容抗为,所以,试验时将发生串联谐振。试验时用较低的输入电压可以得到较高的试验电压。解:1)设避雷针高度则: 2)设避雷针高度为则: 所以,避雷针的最低高度为38m。 B
13、卷一、单项选择题(本大题共 10 小题, 每小题 1 分, 共 10 分。在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的, 请将正确选项前的字母填在题后的括号内。)1. 在棒-板间隙上加一电压, 棒为正极时的间隙击穿电压比棒为负极时的间隙击穿电压( )。A. 高 B. 低 C. 不变 D. 不确定2. 在大气条件下, 空气间隙击穿电压随空气相对密度的增大而( )。A. 升高 B. 不变 C. 降低 D. 不确定3. 当多种电介质串联时, 各电介质中的电场强度与它们的介电常数( )。A. 无关 B. 成正比 C. 成反比 D. 不确定4. 用球隙可以测量工频电压的( )。A. 有效值 B.
14、 任意值 C. 幅值 D. 无法测量5. 下列固体介质绝缘材料的耐热等级中, 允许工作温度最高的是( )。A.A 级 B.B 级 C.F 级 D.H 级6. 当波阻抗为 Z1 的线路末端开路, 入射电压波从线路入侵到首端时, 其折射系数 和反射系数 分别为( )。A. =0, = -1 B. =1, =0 C. =1, = -1 D. =2, =17. 中性点不接地的星形接线变压器, 当三相同时进幅值为 U0 的波时, 中性点的最大电位可达( )。A. B. C. D. 8. 限制空载线路合闸过电压的措施有( )。A. 提高断路器的灭弧性能 B. 采用带并联电阻的断路器C. 装消弧线圈 D.
15、保证三相同期动作9.220kV 及以下系统中, 决定电气设备绝缘水平的主要因素是( )。A. 最大长期工作电压 B. 内部过电压C. 大气过电压 D. 不确定10. 在变压器的高压绕组进波的情况下, 可能会危胁到变压器低压绕组绝缘的分量是( )。A. 静电分量 B. 电磁分量 C. 有效分量 D. 直流分量二、填空题(每小题 1 分, 共 15 分)11. 气体中带电质点消失的方式有扩散、_ 及附着效应等。12. 冲击电压波形由_ 及半波峰时间 T2 决定。13. 兆欧表有三个端子, 分别是接地端子 E、试验端子 L 及_ 。14. 电介质的电导随温度的升高而_ 。15. BIL 是指电气设备
16、绝缘耐受_ 的能力。16. 铁磁谐振过电压有可能产生于含有_ 的电路中。17. 在确定 220kV 及以下电网的绝缘水平时, 最重要的操作过电压是_ 过电压。18. 线路的长度越长, 线路末端的工频电压比首端升高得越_ 。19. 在所有避雷器中, 性能最优越的是_ 避雷器。20. 已知变压器绕组的全部对地电容 C 及全部匝间电容 K, 则变压器的入口电容为_21. 冲击电晕使导线的耦合系数_ 。22. 波阻抗为 Z 的线路末端接负载电阻 R, 当_时, 入射波不发生折、反射现象。23. 对于_ 变电所, 可以将避雷针装设在配电装置的构架上。24. 当雷电直击于导线时, 若绝缘子串的 50% 闪
17、络电压为 U50%, 则导线的耐雷水平为 I2=_ 。25. 已知导线架于平原地区, 当遭受雷击时, 雷电流幅值大于 100kA 的 概 率 为_。三、名词解释(每小题 3 分, 共 12 分)26. 累积效应27. 电晕放电28. 雷击跳闸率29. 绝缘配合四、简答题(每小题 5 分, 共 35 分)30. 什么是伏秒特性曲线?如何求取伏秒特性曲线?31. 提高气体间隙绝缘强度的方法有哪些?32. 为什么 tan 的测试很难发现非穿透性的局部绝缘损坏或个别的绝缘弱点?33. 进线段保护的作用是什么?34. 切除空载变压器时为什么能产生过电压?35. 断线过电压属于什么过电压形式?断线泛指哪些
18、情况?36. 什么是电气设备的绝缘水平?如何确定?五、计算题(每小题 5 分, 共 10 分)37. 将某 110kV 的电气设备安装到海拔为 3000m 的地方运行, 若该设备绝缘的工频耐压水平为 260kV(有效值), 那么位于平原地区的工厂在试验时应取多高的电压?38. 某 220kV 变压器的一分钟工频耐受电压为 395kV, 高压绕组对地的最大电容量为6500pF, 问需选择多大参数的工频试验变压器?六、综合应用题(每小题 9 分, 共 18 分)39. 某线路分别由波阻抗为 Z1、Z2、Z3 的导线连接而成,Z1 = Z3 =500,Z2 =50。 现有一无限长直角波 U0 =10
19、00kV 从 Z1 经过节点 A 传入 Z2, 再经节点 B 传向 Z3, 节点 A、B 之间距离(即中间导线长) 为 600m, 波速为 v=300m/s, 若以波到达 A 点开始计时, 求 t=3s时 A、B 点的电压 UA、UB。40. 某变电站中安装的是 FZ-110J 型避雷器,110kV 母线有可能以单条线方式运行,110kV 线路的 U50% =700kV, 导线对地平均高度为 hc =10m, 进线段长度为 1km, 试求避雷器安装点到变压器的最大允许电气距离 lmax。 (已知变压器的冲击耐压水平为 480kV, 避雷器的冲击放电电压为 310kV, 波速为 300m/s。)
20、答案B 卷一、1.B 2.A 3.C 4.C 5.D 6.D 7.A 8.B 9.C 10.A二、11. 复合 12. 波前时间 13. 屏蔽端子 G 14. 增大 15. 大气过气压 16. 铁芯电感 17. 空载线路分闸 18. 厉害 19. 金属氧化物 20. 21. 增大 22. Z = R 23.110kV 及以上 24. 25. 7.3%三、26. 累积效应:固体介质在冲击电压作用下, 有时会形成局部损伤或局部击穿, 在多次冲击电压作用下, 它们会扩大而导致击穿, 所以冲击击穿电压随加压次数的增多而下降, 这称为固体介质的累积效应。27. 电晕放电:在不均匀电场中, 随着间隙上所加
21、电压的升高, 在曲率半径小的电极附近空间的局部场强将先达到足以引起空气游离的数值, 故该电极附近的空间将产生自持放电, 这称为电晕放电。28. 雷击跳闸率:每 100km 线路每年由雷击引起的跳闸次数, 称为雷击跳闸率。29. 绝缘配合: 根据设备在电力系统中有可能承受的各种电压, 并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘性能后来确定设备的绝缘水平, 以便将作用于电气设备上的各种电压所引起的绝缘损坏降低到经济上和运行上能接受的水平。四、30. 在同一波形、不同幅值的冲击电压作用下, 间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线, 称为伏秒特性曲线。伏秒特性曲线的求取方法如下: 对某一间隙加冲击电压,
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