高压试卷2

长沙理工大学拟题纸课程编号001903拟题教研室（或老师）签名李景禄教研室主任签名课程名称（含档次）高电压技术专业层次（本、专）本科专业电力工程及其自动化考试方式（开、闭卷）闭卷一、选择（共10分，每小题2分）1．冲击系数是______放电电压与静态放电电压之比。A．25%B．50%C．75%D．100%2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（）。A．电化学击穿B．热击穿C．电击穿D．各类击穿都有3．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4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）。A．成正比B．成反比C．无关D．不确定5．下列不同类型的过电压中，不属于内过电压的是（）。A．工频过电压B．操作过电压C．谐振过电压D．大气过电压二、填空（共20分，每空1分）1、流注理论认为：二次电子崩的主要来源是。2、下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：、、。3、极化的基本形式有电子式极化、离子式极化、、、和空间电荷极化。4、液体电介质的击穿机理主要可用、加以解释。5、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将。6、气体放电的主要形式：、、、、。7、绝缘耐压试验的项目主要有：交流耐压试验、、和操作冲击耐压试验。8、是指一年中有雷暴的小时数。9、电压直角波经过并联电容后，波形将发生变化，变成波。10、影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______。三、简答：（共50分，每小题10分）1、均匀电场和不均匀电场中气体间隙的放电特性有什么不同。2、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线；正接线和反接线各有什么特点？3、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？4、以变压器为例，说明破坏性试验和非破坏性试验各有哪些？5、什么是变压器的主绝缘、匝间绝缘和分级绝缘。四、计算（共20分，每小题10分）1、某油罐直径为10m，高10米，现采用单根避雷针进行保护，避雷针距离油罐壁为5m，请问避雷针的高度应是多少？2、直流电源E在t=0时，合闸于长度为L的空载线路。如图1所示，求线路末端B点的电压波形。CBZ,τEA图1长沙理工大学标准答案纸课程名称：高电压技术专业、班级：电气工程及其自动化（本科）一、选择（共10分，每小题2分）1．冲击系数是__B____放电电压与静态放电电压之比。A．25%B．50%C．75%D．100%2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（C）。A．电化学击穿B．热击穿C．电击穿D．各类击穿都有3．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．均匀场中放电4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（C）。A．成正比B．成反比C．无关D．不确定5．下列不同类型的过电压中，不属于内过电压的是（D）。A．工频过电压B．操作过电压C．谐振过电压D．大气过电压二、填空（共20分，每空1分）1、流注理论认为：二次电子崩的主要来源是空间光电离。2、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。3、极化的基本形式有电子式极化、离子式极化、偶极子式极化、夹层式极化、和空间电荷极化。4、液体电介质的击穿机理主要可用电击穿理论、小桥理论加以解释。5、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将下降。6、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。7、绝缘耐压试验的项目主要有：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试验和操作冲击耐压试验。8、雷暴小时是指一年中有雷暴的小时数。9、电压直角波经过并联电容后，波形将发生变化，变成指数波。10、影响球隙测量电压的可靠性的因素有球面的尘污和球隙间空气游离不充分。三、简答：（共50分，每小题10分）1、均匀电场和不均匀电场中气体间隙的放电特性有什么不同。答：（1）极不均匀电场的击穿电压比均匀电场低；（2）极不均匀电场如果是不对称电极，则放电有极性效应；（3）极不均匀电场具有特殊的放电形式——电晕放电。2、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线；正接线和反接线各有什么特点？答：使用西林电桥的正接线时，高压西林电桥的高压桥臂的阻抗比对应的低压臂阻抗大得多，所以电桥上施加的电压绝大部分都降落在高压桥臂上，只要把试品和标准电容器放在高压保护区，用屏蔽线从其低压端连接到低压桥臂上，则在低压桥臂上调节R3和C4就很安全，而且测量准确度较高。但这种方法要求被试品高低压端均对地绝缘。使用反接线时，即将R3和C4接在高压端，由于R3和C4处于高电位。桥体位于高压侧，抗干扰能力和准确度都不如正接线。现场试验通常采用反接线试验方法。3、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？答：杂质存在导致电场分布不均匀，电压U达到一定值时，会首先在气泡或杂质中产生放电，既局部放电。局部放电的检测方法：①直接用局部放电检测仪进行测量，用专用的无晕电源设备。②油色谱分析：主要是检测绝缘油中乙炔气体的含量。4、以变压器为例，说明破坏性试验和非破坏性试验各有哪些？答：非破坏性试验：（1）绝缘电阻及吸收比；（2）绕组连同套管的绝缘电阻；（3）变压比；（4）介损；（5）直流耐压及泄露破坏性试验：（1）交流耐压试验；（2）冲击耐压试验。5、什么是变压器的主绝缘、匝间绝缘和分级绝缘。答：主绝缘：发电机、变压器各点对地绝缘。匝间绝缘：变压器多匝绕组间的绝缘。分级绝缘：各个不同的电压等级采取不同的绝缘等级。四、计算（共20分，每小题10分）1、某油罐直径为10m，高10米，现采用单根避雷针进行保护，避雷针距离油罐壁为5m，请问避雷针的高度应是多少？解：根据题意可知：hx=10m,rx=10+5=15m,求h=?当hx≥12h时，有rx=（h-hx）p15=(h-10)×1解得：h=25m因为h=25m时不满足hx≥12h，所以应按hx＜12h算rx=(1.5h-2hx)p15=(1.5h-2hx)×1解得：h=23.3m所以避雷针的高度至少应是23.3m.。2、直流电源E在t=0时，合闸于长度为L的空载线路。如图1所示，求线路末端B点的电压波形。CBZ,τEA图1解合闸后，从t＝0开始，电源电压U0自线路首端A点向线路末端B点传播，传播速度为001CLv，自A点传播到B点的时间设为，vl，设线路波阻抗为Z。（1）当0t时，线路上只有前行的电压波01Uuq和前行的电流波ZUiq01。（2）当t＝时，波到达开路的末端B点，电压波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成反行的电压波01Uuf和电流波ZUif01。此反射波将于t＝2时到达A点。（3）当≤t2时，线路上各点电压由u1q和u1f叠加而成，电流由i1q和i1f叠加而成。（4）当t＝2时，反行波u1f到达线路的首端A点，迫使A点的电压上升为2U0。但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为U0。因此反行波u1f到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为一U0的前行波电压来保持A点的电压为U0，即在t＝2之后，有一新的前行电压波02Uuq自A点向B点行进，同时产生新的前行电流波ZUiq02。（5）在2≤t3时，线路上各点的电压由u1q、u1f和u2q叠加而成，线路上各点的电流由i1q、i1f和i2q叠加而成。（6）当t＝3时，新的前行波到达B点，电压波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成新的反行电压波02Uuf和电流波ZUif02。此反射波将于t＝4时到达A点。当3≤t4时，线路上各点电压由u1q、u1f、u2q和u2f叠加而成，电流由i1q、i1f、i2q和i2f叠加而成。（7）当t＝4时，反行波u2f到达线路的首端A点，迫使A点的电压下降为0。但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为U0。因此反行波u2f到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为U0的前行波电压来保持A点的电压为U0，从而开始重复图1所示的新的波过程。如此反复往返传播，根据所有前行反行波叠加的结果，可以得到如下图所示线路末端B点电压的电压随时间变化的曲线。0234567tCu0234567tBu空载线路末端波形