高压电技术.pdf

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1、高压电技术一 单选1 电晕放电是一种_A 自持放电 _。(A)自持放电(B)热电离(C)碰撞电离(D)电极表面电离2.以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？D(A)大雾(B)毛毛雨(C)凝露(D)大雨3.在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压_B_。(A)高(B)低(C)相等(D)不确定4.国际电工委员会（IEC）和我国国家标准规定，标准雷电冲击电压波为：_a_。(A)1.2/50s(B)1.2/2 5s(C)100/2500s(D)500/2500s 5.下列各试验项目属于破坏性试验的是D。(A)测量绝缘电阻(B)测量泄漏电流(C)测量局部放电(D)交流耐压试验6.不均匀的绝缘试品

2、，如果绝缘严重受潮，则吸收比K 将。(A)远大于 1(B)远小于 1(C)约等于 1(D)不易确定正确答案：C 5.SF6 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是。(A)无色无味性(B)不燃性(C)无腐蚀性(D)电负性正确答案：D 8.波在线路上传播，当末端短路（接地）时，以下关于反射描述正确的是B。(A)电流为 0，电压增大一倍(B)电压为 0，电流增大一倍(C)电流不变，电压增大一倍(D)电压不变，电流增大一倍7.220kV 输电线路应有的耐雷水平是_D_。(A)20 30kA(B)30 60kA(C)4075kA(D)75 110kA 8.串级数为3 级的试验变压器串级装置的容量利用率为B

3、。(A)1(B)1/2(C)1/3(D)1/4 10.绕击率与避雷线对边相导线的保护角、杆塔高度的关系是_a_。(A)与保护角成正比，与杆塔高度成正比(B)与保护角成正比，与杆塔高度成反比(C)与保护角成反比，与杆塔高度成正比(D)与保护角成反比，与杆塔高度成反比二 填空1 提高气隙的击穿电压的两条途径是：改善气隙中的电场分布，使之尽量均匀；设法消弱或抑制气体介质中的电离过程。11在电场作用下，电介质中出现的电气现象可分为两类：在弱电场下，即电场强度比击穿场强小得多时，主要是：_ 极化、电导、损耗_等；在强电场下，即电场强度等于或大于放电起始场强或击穿场强时，主要是_ 放电、闪络、击穿_等。1

4、2完成气体击穿的三个必备条件为：足够大的电场强度或足够高的电压_、在气隙中存在能引起电子崩并导致流注和主放电的有效电子、需要有一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿。13.提高气体介质电气强度的具体方法有：改进电极形状以改善电场分布；利用空间电荷改善电场分布；采用屏障（密封性，阻挡带电粒子）；采用高气压；采用高电气强度气体（SF6）；采用高真空。14.在现代电力系统中实际采用的防污闪措施主要有：调整爬距；定期或不定期的清扫；涂料（憎水性材料）；半导体釉绝缘子；新型合成绝缘子（硅橡胶）15.高电压实验室中的工频高电压通常采用_高压试验变压器_或其 _串级装置 _来产生。但对电缆、电容器等电容量

5、较大的被试品，可采用 _串联谐振回路_来获得试验用的工频高电压。16多级冲击电压发生装置的基本工作原理可概括为_并联充电，串联放电_。17.当行波投射到节点时，必然会出现电压、电流、能量重新调整分配的过程，即在节点处发生行波的 _和 _现象。折射，反射18.表示一条输电线路的耐雷性能和所采用的防雷措施的效果，通常采用的指标有_耐雷水平 _和_雷击跳闸率 _。19电力系统绝缘配合应全面考虑_投资费用 _、_运行维护费用_和_事故损失_，以求优化总的经济指标。20 电力系统绝缘配合的根本任务是：_正确处理过电压和绝缘这一对矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。21 极不均匀电场中的放电存在明显的

6、_极性效应 _，_正_极性时，放电的发展是顺21 从电力系统绝缘配合的发展过程来看，大致上可分为三个阶段：_多级配合 _、_两级配合 _、_绝缘配合统计法_。三 名词解释1.电子崩：外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动，又会引起新的碰撞电离，产生更多电子。依此，电子将按照几何级数不断增多，类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。吸收比：摇测 60s 的绝缘电阻值与15s 时的绝缘电阻值之比称为吸收比。4.耐雷水平：雷击导线时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值

7、或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值。四 简答4.直流电压、工频交流电压、雷电冲击电压、操作冲击电压下极不均匀电场气隙的击穿各有什么特点？在不同类型的电压波作用下，极不均匀电场气隙的击穿各具特点：直流电压：不对称的极不均匀电场在直流电压下的击穿具有明显的极性效应，“棒板”负极性击穿电压大大高于正极性击穿电压。工频交流电压：“棒板”气隙的击穿总是发生在棒为正极性的那半周的峰值附近，随着气隙长度的增大，“棒-板”气隙的平均击穿场强明显降低，即存在“饱和”现象。雷电冲击电压：击穿通常发生在冲击电压的波尾部分，“棒板”气隙的冲击击穿电压具有明显的极性效应，棒极为正极性的击穿电压比负极性时数值低得多。操作冲

8、击电压：操作冲击电压波形对气隙的电气强度有很大的影响；气隙的操作冲击电压不但远低于雷电冲击电压，在某些波前时间范围内，甚至比工频击穿电压还要低。极不均匀电场长气隙的操作冲击击穿特性具有显著的“饱和特征”。操作冲击电压下的气隙击穿电压和放电时间的分散性都要比雷电冲击电压下大得多。26、答：限制雷电破坏的主要保护装置有：接闪器、避雷器、引下线、防雷接地装置。1.接闪器：接闪器所用材料应能满足机械强度和耐腐蚀的要求，还应有足够的热稳定性，以能承受雷电流的热破坏作用。2.避雷器：避雷器主要用来保护电力设备和电力线路，也用作防止高电压侵入室内的安全措施。避雷器有保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器和氧化锌避

9、雷器。3.引下线：防雷装置的引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求。4.防雷接地装置：接地装置是防雷装置的重要组成部分。接地装置向大地泄放雷电流，限制防雷装置对地电压不致过高。除独立避雷针外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他接地装置共用。五 综合试用所学的气体放电理论，解释下列现象：（1）大气的湿度增加时，空气间隙的击穿电压增高，而绝缘子表面的闪络电压下降；（2）压缩气体的电气强度远较常压下的气体高；（3）沿面闪络电压显著地低于纯气隙的击穿电压；汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适合于何种场合？可否相互替代？参考答案：压缩气体中，电

10、子的平均自由形成长度较小，虽然单位长度上的碰撞次数很多，但由于电子积累的动能较小，能引起电离的概率较小。可见在高气压下，气隙不容易发生放电现象，具有较高的电气强度。当电子与气体分子碰撞时，不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新的电子，而且也有可能发生电子与中性分子相结合而形成负离子的情况。空气中的水汽分子对电子有一定的亲合性，能俘获自由电子而形成负离子，这对气体中的放电过程起到一定的抑制作用，气体的湿度越大，气隙的击穿电压会增高；绝缘子在运行过程中，会受到工业粉尘、废气、自然盐碱、灰尘等污秽物的污染，形成污秽层。在雾、露天气大气的湿度增加时，污层湿润度不断增大，泄漏电流也随之逐渐变大，在一定

11、的电压下能维持的局部电弧长度亦不断增加，一旦局部电弧达到某一临界长度时，弧道湿度已很高，弧道的延长就不再需要更高的电压，而是自动延伸直至贯通两极，完成沿面闪络。沿面闪络与纯气息的击穿属于两种不同的物理过程，沿面闪络是沿着固体介质表面发展的气体放电现象，受到沿面受潮、受污染情况的影响，在运行过程中表面会受到工业粉尘、废气、自然盐碱、灰尘等污秽物的污染，在遇到毛毛雨、雾、露等不利天气时，污层被水分湿润，电导大增，泄漏电流增大，形成不断延伸发展的局部电弧，一旦局部电弧达到某一临界长度，形成贯通两极的电弧，造成绝缘子闪络。汤逊理论：电子崩形成的同时，会产生与电子数量相同的正离子，在电场的作用下，正离子

12、向阴极运动，当正离子撞击阴极表面时有可能引起表面电离而拉出电子，部分电子和正离子复合，其余部分则向着阳极运动和形成新的电子崩。如果电压足够大，初始电子崩中的正离子在阴极上产生出来的新电子数达到一定数值，即使除去外界电离因子的作用，放电也不会停止，这就变成了自持放电。把电子崩和阴极上的过程作为气体放电的决定性因素是汤逊理论的基础，它只适用于低气压、短气隙的情况。气体放电流注理论以实验为基础，它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。在 初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度之后，某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果，这时放电即转入新的流注阶段。汤逊理论和流注理论的区别：流注理论适用于高气压、长气隙的情况；汤逊理论适用于低气压、短气隙的情况；两种理论各适用于一定条件下的放电过程，不能用一种理论来取代另一种理论。在pd 值较小的情况下，初始电子不可能在穿越极间距离时完成足够多的碰撞电离次数，因而难以集聚到足够多的电子数，就不可能出现流注，放电的自持就只能依靠阴极上的 过程