高压电气试验试题

1习题一一、填空题：1、电介质按物理状态分气体绝缘、固体绝缘、液体绝缘、组合绝缘。2、电介质按化学结构分：有机绝缘、无机绝缘。3、电介质按耐热等级分：O、A、E、B、F、H、C七级绝缘。4、电介质按所属设备分：电容器、电缆、互感器、短路器、变压器、电机绝缘。5、电介质基本性能包括介电性能极化、损耗、绝缘、绝缘强度。2、电介质的力学性能包括应变、模量、强度。3、电介质的热学性能包括热容量、比热容、热导率、热膨胀。7、电介质的极化形式包括电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化。9、电介质的极化性能用介电系数表征。10、电介质的损耗性能用损耗介质损失角正切值表征。11、电介质的绝缘电阻性能用电阻率表征。12、电介质的绝缘强度性能用击穿场强表征。12、固体电介质电导包括表面电导和体积电导。13、电介质的老化包括热老化、大气老化、电老化、特殊老化。14、大气老化包括光氧化老化、臭氧老化、化学老化、受潮老化。15、电老化包括电晕放电或局部放电老化、电弧老化、树枝化老化、电化学老化。16、特殊老化包括微生物老化、疲劳劣化。17、大气老化包括光氧化老化、臭氧老化、化学老化、受潮老化。18、按电介质分子电结构不同，可分为无极分子和有极分子。二、1、（×）2、（×）3、（×）4、（√）5、（√）6、（√）7、（×）8（×）9、（√）10（√）三、问答题：1、什么是电介质？它的作用是什么？电介质是指通常条件下导电性能极差的物质，云母、变压器油等都是电介质。电介质中正负电荷束缚得很紧，内部可自由移动的电荷极少，因此导电性能差。作用是将电位不同的导体分隔开来，以保持不同的电位并阻止电流向不需要的地方流动。2、电介质的介电性能表现在哪些方面，反映什么物理特性？有什么实际意义？介电性能：极化（介电系数）、损耗（介质损失角正切值）、绝缘电阻（电阻率）、绝缘强度（击穿场强）。3、电介质的极化现象表明什么？4、研究电介质的极化有什么工程实际意义？5、电介质中的电导定义？在电场的作用下，由带电质点（电子、正负离子）沿电场方向移动造成的导电现象。6、绝缘介质的导电与金属的导电有何不同？2（１）带电质点不同：电介质为带电离子（固有离子，杂质离子）；金属为自由电子。（２）数量级不同：电介质的电导率小，泄漏电流小；金属电导的电流很大。（３）电导电流受影响因素不同：电介质中由离子数目决定，对所含杂质、温度很敏感；金属中主要由外加电压决定，杂质、温度不是主要因素。7、绝缘介质的导电受哪些因素影响？8、电介质的介损因素tgδ反映了什么物理现象？受哪些主要因素影响？9、在交流电压作用下，电介质中会产生电导电流和位移电流，电介质的部分电能将转变为热能，这部分能量损耗称为电介质的损耗。10、（1）因电子质量极小，故极化过程极快，约为10-15S。所以，此种极化方式在各种频率下均能产生。（2）具有弹性，外电场除去后，依靠正负电荷的引力可恢复原状，故无能量损耗。电子式极化存在于一切气体、固体、液体介质中。温度对其影响不大。11、（1）存在于离子结构介质中，属于弹性变化，几乎没有损耗。（2）极化过程也很快，（不超过10－１３S，）故在使用范围内可认为与频率无关。（3）相对介电常数具有正温度系数。12、（１）存在于极性电介质中，如：液体（水、乙醇），固体（纤维、涤纶）。（２）极化过程需要较长的时间（约10-6～10-2ｓ）。（３）伴有能量损耗（电场能→热能）。（４）εr与温度有关系。13、（１）存在于复合介质、不均匀介质中。（２）极化过程很缓慢（需几十秒～几分钟～几小时）。（３）此种极化伴随着能量损耗。14、参看教学光盘第一讲。习题二一、填空题1、带电离子的产生主要有碰撞电离、光电离、热电离、表面电离等方式。2、气体中带电粒子的消失主要有中和、扩散、复合等方式。3、气体放电想象包括击穿和闪络两种现象。4、固体绝缘丧失绝缘功能有两种可能，分别是固体介质本身的击穿和沿着固体介质表面发生闪络。5、绝缘子的污闪是一个复杂的过程，通常可分为积污、受潮、干区形成、局部电弧的出现和发展等四个阶段。6、爬电比距λ指外绝缘“相—地”之间的爬电距离(cm)与系统最高工作（线）电压（kv,有效值）之比。37、气体放电一般包括击穿和闪络两种现象。8、常见的气体放电主要包括辉光放电、火花放电、电弧放电、电晕放电、刷状放电。9、用作内绝缘的固体介质常见的有绝缘纸、纸板、云母、塑料等。二、1、（√）2、（√）3、（×）4、（√）5、（√）6、（×）7、（√）8、（×）9、（√）10、（√）三、简答题1、气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。2、沿面闪络：若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。3、气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。4、沿面闪络：若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。5、辉光放电：当气体电压较低，放电回路电源功率较小，外施电压增到一定值时，气体间隙突然放电并使整个间隙发亮，这种放电形式称为辉光放电。6、火花放电：放电间隙反复击穿时，在气体间隙中形成贯通两极的断断续续的不稳定的明亮细线状火花，这种放电形式称为火花放电。7、电弧放电：若放电回路阻抗较小，电源容量又大，气体间隙一旦放电电流极大，放电间隙温度极高，放电通道发出耀眼的光亮，这种放电形式称为电弧放电。8、电晕放电：若构成气体间隙的电极曲率半径很小，或电极间距离很大，当电压升到一定数值时，将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层，这时用仪表可观测到放电电流。随着电压的增高，晕光层逐渐扩大，放电电流也增大，这种放电形式称为电晕放电。9、刷状放电：在电晕放电的条件，电压升的更高，则在电晕电极上伸出许多类似刷状的放电火花，放电电流虽比电晕电流大的多，但电流仍局限在电极附近的区域内，没有贯穿两极，间隙也能承受电压的作用，这种放电形式称为刷状放电。10、游离过程吸收能量产生电子等带电质点，不利于绝缘；复合过程放出能量，使带电质点减少消失，有利于绝缘。两种过程在气体中同时存在，条件不同，强弱程度不同。游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。11、非自持放电：需要依靠外界游离因素支持的放电称为非自持放电。12、自持放电：即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。15、⑴撞击粒子的动能＞被撞粒子的电离能｜⑵一定的相互作用的时间和条件通过复杂的电磁力的相互作用达到两粒子间能量转换16、（1）足够大的电场强度或足够高的电压。（2）在气隙中存在能引起电子崩并导致流柱和主放电的有效电子。4（3）需要有一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿。20、（1）固体介质材料主要取决于该材料的亲水性或憎水性。（2）电场型式同样的表面闪络距离下均匀与稍不均匀电场闪络电压最高。界面电场主要为强切线分量的极不均匀电场中，闪络电压比同样距离的纯空气间隙的击穿电压低的较少强垂直分量极不均匀电场则低得很多。21、主要是增大极间距离，防止或推迟滑闪放电。22、（1）固体介质与电极表面接触不良,存在小气隙。小气隙中的电场强度很大，首先发生放电，所产生的带电粒子眼固体介质表面移动，畸变了原有电场。可采用在固体介质表面喷吐导电粉末的办法消除。（2）大气的湿度影响。大气中的潮气吸附在固体介质表面形成水膜，其中的离子受电场的驱动而沿着介质表面移动，降低了闪落电压。与固体介质吸附水分的性能也有关。（3）固体介质表面电阻的不均匀和表面的粗糙不平也会造成沿面电场畸变。23、（1）调整爬距（增大泄露距离）（2）定期或不定期的清扫。（3）涂料（4）半导体釉绝缘子（5）新型合成绝缘子24、（1）重量轻（仅相当于瓷绝缘子的1/10左右）。（2）抗弯、抗拉、耐冲击附和等机械性能都很好。（3）电气绝缘性能好，特别是在严重污染和大气潮湿的情况下性能十分优异；（4）耐电弧性能也很好。价格昂贵、老化等问题是影响它获得更大推广的问题。随着材料工艺的进步这种绝缘子必将获得越来越多的采用。25、等值的方法：把表面沉积的污秽刮下，溶于300ml蒸馏水，测出其在20℃水温时的电导率；然后在另一杯20℃、300ml的蒸馏水中加入NaCl，直到其电导率等于混合盐溶液的电导率时，所加入的NaCl毫克数，即为等值盐量，再除以绝缘子的表面积，即可得出“等值盐密”(mg/cm2)。习题三一、填空题：1、按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为集中性缺陷、分散性缺陷两大类。2、绝缘老化的因素主要有电介质的热老化、电介质的电老化、其他影响因素等因素。3、测量tgδ常用高压交流平衡电桥(西林电桥)、不平衡电桥(介质试验器)或低功率因数瓦特表来测量。4、测量局部放电试验的内容包括测量视在放电量、放电重复律、局部放电起始电压和熄灭电压，甚至大致确定放电的具体位置。55、局部放电检测分可分为电气检测和非电检测。6、非电气检测主要有噪声检测法、光检测法、化学分析法。7、电气检测法主要有脉冲电流法、介质损耗法。8、用脉冲电流法测量局部放电的视在放电量，有并联、串联、桥式测量回路三种基本试验回路。二、判断题：1、电气设备绝缘预防性试验主要是对各种电气设备的绝缘定期进行检查和监督,以便及早发现绝缘缺陷,及时更换或修复,防患于未然。（√）2、集中性缺陷指的是如绝缘子瓷体内的裂缝,发电机定子绝缘因挤压磨损而出现的局部破损,电缆绝缘层内存在的气泡等。（√）3、绝缘的老化指电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化致使其电气、机械及其他性能逐渐劣化。（√）4、吸收比用来检测绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。（√）5、吸收比指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（√）6、绝缘电阻:在绝缘上施加一直流电压U时,此电压与出现的电流I之比，通常绝缘电阻都是指稳态电阻。（√）7、测量tgδ值是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。（√）8、西林电桥只允许反接线的情况。（×）9、测定电气设备在不同电压下的局部放电强度和发展趋势，就能判断绝缘内是否存在局部缺陷以及介质老化的速度和目前的状态。（√）10、局部放电的测量是确定产品质量和进行绝缘预防性试验的重要项目之一。（√）三、简答题：1、绝缘预防性试验的主要目的是什么？当绝缘内部出现缺陷后,就会在设备的电气特性上反映出来,通过测量这些特性的变化发现隐藏的缺陷,然后采取措施消除隐患。2、电介质的电老化引起的损坏的原因有哪些？（1）放电产生的电电粒子不断撞击绝缘引起破坏。（2）放电能量有一部分转变为热能,热量无法散出使绝缘温度升高产生裂解。（3）局部放电区,强烈的离子复合产生高能辐射线,引起材料分解。（4）气隙中含有的氧和氮在放电条件下可产生强氧化剂和腐蚀剂臭氧和硝酸,使材料发生化学变化。3、泄露电流测量的特点有哪些？（1）加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电压高得多,能发现兆欧表所不能发现的某些缺陷。如:分别在20kv和40kv电压下测量额定电压为35kv及以上变压器的泄露电流值,能相当灵敏的发现瓷套开裂、绝缘纸桶沿面炭化、变压器油劣化及内部受潮等缺陷.（2）由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的,所以可以在升压过程中监视泄露电流6的增长动向。4、tgδ有什么意义？能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部性缺陷。由tgδ随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。但不能灵敏的反映大容量发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷，这时应尽可能将这些设备分解，分别测量它们的tgδ。5、tgδ测量的影响因素有哪些？（1）界电磁场的干扰影响：一种是由于存在杂散电容，另一种是由于交变磁场感应出干扰磁场。消除方法：将电桥的低压臂和检流计用金属网和屏蔽电缆线加以屏蔽。（2）温度的影响：一般tgδ随温度的增高而增大（3）试验电压的影响：a、良好绝缘在额定电压下，tgδ值几乎不变。b、