高电压技术复习题及答案

一、选择题

(1)流注理论未考虑 B 的现象。

A．碰撞游离 B．表面游离 C．光游离 D．电荷畸变电场

(2)先导通道的形成是以 C 的出现为特征。

A．碰撞游离 B．表面游离 C．热游离 D．光游离。

(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) 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. 表面游离

(5) 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

(6) SF6

气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是 D 。

A．无色无味性 B．不燃性 C．无腐蚀性 D．电负性

(7) 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%

(8) 在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面 A 有很大关系

A．粗糙度 B．面积 C．电场分布 D．形状

(9)雷电流具有冲击波形的特点：___C__。

A．缓慢上升，平缓下降 B．缓慢上升，快速下降 C．迅速上升，平缓下降 D．迅速上升，快速下降

(10)

在极不均匀电场中，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

(11) 下面的选项中，非破坏性试验包括_ADEG__，破坏性实验包括__BCFH__。

A.绝缘电阻试验 B.交流耐压试验 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

(12)用铜球间隙测量高电压，需满足那些条件才能保证国家标准规定

的测量不确定度？ABCD

A 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5 B结构和使用条件必须符合IEC的规定 C需进行气压和温度的校正 D 应去除灰尘和纤维的影响

(13) 交流峰值电压表的类型有： ABC 。

A 电容电流整流测量电压峰值 B整流的充电电压测量电压峰值 C有源数字式峰值电压表 D无源数字式峰值电压表

(14) 关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是：

A。

A 对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±3％范围内 B对直流电压的测量，一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±4％ C测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±8％的纹波幅值 D测量直流电压的纹波幅值时要求其总不确定度不超过±2％的直流电压平均值。

(15) 构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2，为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使。

A．C1＞＞C2、R1＞＞R2 B．C1＞＞C2、R1＜＜R2 C．C1＜＜C2、

R1＞＞R2 D．C1＜＜C2＜＜R2

(18) 电容分压器的低压臂的合理结构是__ACD__。

A.低压臂电容的内电感必须很小 B.应该用同轴插头，插入低压臂的屏蔽箱 C.电缆输入端应尽可能靠近电容C2的两极。D.abc环路线应该比较长

(20) 波在线路上传播，当末端短路时，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

(21)下列表述中，对波阻抗描述不正确的是__C__。

A．波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 B．对于电源来说波阻抗与电阻是等效的 C．线路越长，波阻抗越大 D．波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关

(22) 减少绝缘介质的介电常数可以__B___电缆中电磁波的传播速度。

A．降低 B．提高 C．不改变 D．不一定

(24) 避雷器到变压器的最大允许距离___A__。

A. 随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大 B．随

变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大

C．随来波陡度增大而增大 D．随来波幅值增大而增大

(26) 接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地。保护接地的 电阻值对高压设备约为____B__。

A．0.5～5 B．1～10 C．10～100 D小于1

(27) 在放电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用哪几种方式？AB

A．避雷线 B．并联电容器 C. 接地装置

(28)空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为___C___。

A．1.5 B．2 C．3 D.4

(29)在110kV～220kV系统中，为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为___C__。

A．4.0 倍 B．3.5倍 C．3.0倍 D 2.75倍

(30)空载线路合闸过电压的影响因素有____ABCD__。

A．合闸相位 B．线路损耗 C．线路上残压的变化 D．单相自动重合闸

(31)以下属于操作过电压的是___B___。

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

二、填空题

(1)气体放电的主要形式： 辉光放电、火花放电、电弧放电、电晕放电、刷状放电

(2)根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在极小值。

(3) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。

(4)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是改善(电极附近)电场分布。

(5) 沿面放电就是沿着固体介质表面气体中发生的放电。

(6) 越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越_提高_。

(7) 常规的防污闪措施有：增加爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等

涂料

(8). 交流高电压试验设备主要是指

___高电压试验变压器__。

(9) 传输线路的波阻抗与单位长度电感和电容有关，与线路长度无关。

(10) 在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会提高一倍

3)波传输时，发生衰减的主要原因是导线电阻和线路对地电导、大地电阻和地中电流等值深度的影响、冲击电晕的影响。

(11)Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点，行波在A点将发生折射与反射，反射系数的β 取值范围为－1≤β≤1。

(12) 落雷密度是指每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数。

(13) 雷电波的波头范围一般为1us到5us范围内，在我国防雷设计 中，通常建议采用2.6us长度的雷电流波头长度。

(14)埋入地中的金属接地体称为接地装置，其作用是降低接地电阻。

(15) 中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数它的范围为15～40。

(17) 输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用耐雷水平和雷击跳闸率两个指标来衡量。

(18) GIS的绝缘水平主要取决于雷电冲击水平。

(19) 降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的有效措施。

(20) 避雷针加设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于_15___m

(21)我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器__5___kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。

(22) 在中性点非直接接地系统中，主要的操作过电压是弧光接地过电压。

(23) 对于220kV及以下系统，通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的3～4倍的操作过电压。

(25) 要想避免切除空载线路过电压，最根本的措施就是要改进断路器的灭弧性能。

(26) 目前切空变过电压的主要限制措施是采用采用阀型避雷器。

(27)工频耐受电压的确定，通常是通过比较雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受电压的等值工频耐受电压来完成的。

(28) 在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平主要由最大工作电压来决定

三：名词解析：

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。

四、简答题：

1.试分析波阻抗的物理意义极其与电阻的不同。

答：波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u’/I’。和电阻一样，与电源频率或波形无关，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一个比例常数，完全没有长度的古、概念，线路长度的大小并不影响波阻抗Z的数值；而一条长线的电阻是与线路长度成正比的；（

2）波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉；而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散失掉了。

2.在何种情况下应使用串联电感降低入侵波的陡度？在何种情况下应使用并联电容？试举例说明。

答：电压入射波不是无限长直角波，而是波长很短的矩形波，应使用串联电感，不但能拉平波前和波尾，而且还能在一定程度上降低其峰值。如冲击截波。在无限长直角波的情况下应使用并联电容，此时电容充满电后相当于开路。如电容式电压互感器。

3. 试述冲击电晕对防雷保护的有利和不利方面。

答：有利：

(1)偶合系数增大；

(2)引起的衰减，导线波阻抗减小；

(3)波速减小。

5. 试述雷电流幅值的定义。

答：雷电流幅值是表示强度的指标，也是产生雷电过电压的根源，是最重要的雷电参数。

6.

试分析管型避雷器与保护间歇的异同点。

答：相同点：二者采用的火花间隙亦属极不均匀电场，其伏秒特性很陡，难以与被保护绝缘的伏秒特性取得良好的配合。会产生大幅值截波，对变压器类设备的绝缘很不利。

不同点：保护间隙没有专门的灭弧装置，因而其灭弧能力很有限的。 而管型避雷器虽然有较强能力的保护间隙，但所能灭弧的续有一定的上下限。

7.某电厂的原油罐，直径10m，高出地面10m，用独立避雷针保护，针距罐壁至少5m，试设计避雷针的高度。

解：hx≥h/2,即有P=1。由rx=(h- hx)P

解得h=15,若hx≤h/2,解的h与假设不一致。即h=15m

8.试从物理概念上解释避雷针对降低导线上感应过电压的作用。 答：

避雷针理解为“导闪针”或“引雷针”。它是通过使雷击向自身来发挥其保护作用。由于避雷针一般高于被保护对象，它们的切面先导往往开始得最早，发展得最快，从而最先影响下行先导的发展方向使之击向避雷针，并顺利进入地下，从而使处于它们周围的较低物体受到屏蔽保护，免遭雷击。

9.试分析雷击杆塔的影响耐雷水平的各种因素的作用，工厂中常采用哪些措施来提高耐雷水平？

答：作用：

(1)线路绝缘，提高线路绝缘即提高绝缘子串的50%冲击闪络电压。

(2)杆塔接地电阻Ri,降低杆塔接地电阻Ri，提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。

(3)偶合地线，具有一定的分流作用和增大导地线之间的偶合系数， 因而提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。

措施：

(1)提高线路绝缘；

(2)降低杆塔接地电阻；

(3)增大偶合系数。

10.雷电放电可分为哪几个主要阶段？

答：

(1)先导放电阶段；

(2)主放电阶段；

(3)箭状连续多次放电。

11.

为什么绕击时的耐雷水平远低于雷击杆塔的耐雷水平？

答：

因为绕击时雷闪过避雷线而直接击中了导线产生的影响较大，而在雷击杆塔时，由于杆塔一般不高，其接地电阻较小。

12.

雷电的破坏性是由哪几种效应造成的？各种效应与雷电的哪些参数相关？

答：

雷电的破坏性是由电磁效应，机械效应，热效应等多种效应造成。电磁效应与雷电流幅值，雷电流的计算波形。机械效应与雷电流的计算波形，雷电流的波前时间，陡度及波长。

13.

试述电力系统产生短时过电压的原因极其采用的主要限制措施。 原因：电力系统内部储存的磁能量发生交换和振荡。措施：

(1)装置联合闸电阻

(2)同电位合闸

(3)利用避雷器来保护

14.

为什么在超高压电网中很重视工频电压升高？引起工频电压升高的主要原因

有哪些？

答：(1)工频电压升高大都在空载或超载条件下发生，它们有可以同时出现相互

叠加。(2)工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的重要依据。

(3)由于工频电压升高是不衰减或衰减现象持续的时间很长， 对设备绝缘及其运行条件也有很大的影响。

措施：

(1)采用并联电抗器来补偿线路的电容电流以削弱电容效应。

(2)在330-500kv超高压电压中，应采用并联电抗器或静止补偿装置。

15.

切除空载线路和切除空载变压器为什么会产生过电压？断路器中电弧的重燃对两种过电压有什么影响？

答：

切除空载线路和切除空载变压器是由于电力系统内部储存的电磁能

量发生互换和振荡产生过电压，影响：(1)中性点非有效接地电网的中性点电位有可能发生位移。

(2)重放次数对这种过电压的最大值有次侧生的影响。

(3)当母线同时接

有几条出线，只切除其中的一条，这种过电压较小。

(4)断路器外侧有电磁式电

压电感器将使线路上的剩余电荷有了附加的泄放路径。

 

第二篇：高电压技术复习题2

考试时间 年 月 日(120分钟) 课程 电力系统保护 教师签名_____

一、名词解释(每题2分，共10分) 1. 主保护

2. 过电压继电器

3. 最大运行方式

4. 零序电流互感器 5. VQC

二、判断正误(每题1分，共10分) 1、三段式电流保护对双侧有电源的线路或环网线路，通过动作电流、动作时限整定任何时候都不能保证保护的选择性。（ ）

2、零序电压的大小可根据表达式3U0?U?A?U?B?U?C

求得。（ ） 3、变压器低电压起动的过电流保护的灵敏度比定时限过电流保护的灵敏度高。（ ）

4、对大容量的变压器，可以装设单独的电流速断保护，与气体保护配合构成变压器的主保护。（ ） 5、变压器差动保护动作电流应按躲过最大不平衡电流整定。（ ） 6、变压器纵差动保护或电流速断保护动作后跳开变压器各侧断路器。（ ） 7、采用二次谐波制动原理构成的变压器差动保护由差动元件、二次谐波制动、差动速断元件及TA断线检测等部分构成。（ ）

8、造成变压器差动保护不平衡电流的因素有电流互感器变比标准化、两侧电流互感器二次阻抗不完全匹配、变压器分接头调整等。（ ）

9、变压器过电流保护用于反应外部故障引起的过电流。（ ）

10、在使用跌落式熔断器时，应按照额定电压、额定电流和额定负荷电流选择。（ ）

三、填空(每题2分，共10分)

1、自动重合闸装置按照重合闸的动作次数可分为一次重合闸和（ ）。 2、断路器事故跳闸时，发出蜂鸣器音响信号，称为（ ）。

3、电流互感器二次回路不能装设熔断器，不设置切换回路，防止电流互感器（ ）。

4、自动重合闸采用操作系统气压过低闭锁时，如断路器动作后气压过低，自动重合闸将（ ）。 5、运行经验表明，架空线路故障的性质大多为（ ）。

四、选择题(单选或多选) (每题2分，共30分) 1、变压器在外部短路时差动保护将（ ）。

A．正确动作 B．误动作 C．不动作

2、变压器出现励磁涌流时，如不采取措施，差动保护将（ ）。 A．正确动作 B．误动作 C．不动作

3、变压器电流速断保护动作电流按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电流，并躲过（ ）整定。 A．变压器电源侧母线短路时流过保护的最大短路电流 B．变压器空载投入时的励磁涌流 C．最大负荷电流 D．最小负荷电流

4、变压器油箱外故障包括套管破碎通过外壳发生的单相接地故障、引出线的套管闪络故障及（ ）等。 A．绕组间的相间故障 B．出线上的相间故障 C．绕组与铁芯之间的单相接地故障 D．一相绕组匝间短路

5、电动机过热保护为电动机各种过负荷引起的过热提供保护，也作为电动机短路、起动时间过长、堵转等的（ ）。 A．主保护 B．后备保护 C．主要保护

6、电动机负序电流保护，当（ ）时自动解除闭锁(I2负序电流，I1正序电流)。 A．I2>1.2I1 B．I2<1.2I1 C．I12 D．I1<1.2I2

7、高压电动机运行中可能发生的主要故障有电动机定子绕组的相间短路故障、（ ）以及一相绕组的匝间短路。 A．高压套管短路故障 B．单相接地短路

C．起动时间过长 D．低压套管短路故障 8、电动机运行中由过热保护跳闸时（ ）。

A．电动机禁止再起动回路动作，电动机不能再起动

B．电动机禁止再起动回路不动作，电动机可以再起动 C．电动机禁止再起动回路动作，电动机可以再起动 D．电动机禁止再起动回路不动作，电动机不能再起动 9、电动机单相接地故障电流为10A及以上时，保护将（ ）。

A．带时限动作于跳闸 B．动作于信号 C．减负荷 10、电动机外部发生不对称短路故障，负序电流保护应（ ）。

A．开放保护 B．闭锁保护 C．延时跳闸 11、变电站的主要调压手段是（ ）和控制无功功率补偿电容器。 A．低频减负荷 B．调节有载调压变压器分接头位置 C．采用备用电源自投装置 D．采用自动重合闸装置

1

12、根据现场设备的分散地点分别安装现场单元，现场单元可以是微机保护和监控功能二合一的装置，也可以是微机保护和监控部分各自独立的方式称为（ ）变电站自动化系统。

A．集中式 B．分散分布式 C．微机式 D．主从式

13、我国变电站一次主接线备用电源自动投入的主要一次接线方案有：低压母线分段备自投接线、变压器备自投接线及（ ）等。

A．进线备自投接线 B．暗备用自投 C．明备用自投 D．无功备用自投

14、在电力系统中无功功率必须留有足够的运行备用容量，在可能发生电压崩溃的负荷中心区域，采

… … … ……………………

5. 什么是自动重合闸装置？有什么作用？ 用按（ ）降低自动减负荷装置。

A．电压 B．电流 C．频率

15、当工作电源因故障自动跳闸后，自动迅速地将备用电源投入的一种自动装置称为（ A．备用电源自动投入装置 B．自动重合闸装置 C．低频减载装置 D．低压减载装置

五、简述题 (每题4分，共20分)

1. 电力系统短路有哪些类型？各有什么特征？

2. 什么是继电保护的选择性？举例说明主保护和后备保护的概念？

3. 三段式零序方向电流保护怎样构成？

4.变压器纵差动保护的范围是多少？能反映变压器的哪些故障？

… … 。 … …线… … … …… ………………封…… … … … … …… …………………密… … … … … …… ……………………

六、论述与计算题(每题10分，共20分)

1. 绘制出变压器采用复合电压闭锁时的过电流保护逻辑图？

2. 如图所示，在110KV输电线路中，线路BC的负荷电流为230A,系统阻抗为:Xs=2.5欧姆,单位

线路长度的阻抗为:X=0.4(欧姆/公里), I,II,III段电流保护可靠系数Kk’=1.25; Kk’’=Kk=1.15; 自启动系数Kzq=1.5; 返回系数Kh=0.85。计算：线路BC的电流速断、限时电流速断、过电流保护动作

2

）

值与动作时间。

20KM 25KM 34KM 30KM

1.5s

3