高电压技术复习题与答案《一》

高电压技术复习题与答案《一》

《高电压工程》（专科）复习题-学生

一、填空题：

1、所谓“过电压”是指电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位差升高。

2、电力系统在发生雷击或进行操作时，输电线路的都可能产生以行波的过电压波，该波过程的本质是能量沿着导线传播的过程，即在导线周围逐步建立起电场和磁场的过程，也就是在导线周围空间储存电磁能的过程。

3、波阻抗Z是电压波与电流波之间的比例常数，它反映了波在传播过程中遵循储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量一定相等的规律，所以Z是一个非常重要的参数。

4、电压波的符号取决于它的极性，而与电荷的运动方向无关。

5、过电压波在线路开路末端处的电压加倍，电流变零，这种电压加倍升高对线路的绝缘是很危险的。

6、过电压波在线路末端短路接地处的电流加倍，电压变零，该现象表明这时的全部能量都转化为磁场能量储存起来。

7、在波过程的分析中，可将入射波和波阻抗为Z的线路，用一个集中参数的等值电

路来代替，其中电源电势等于电压入射波的两倍，该电源内阻等于线路波阻抗Z 。这就是应用广泛的彼得逊法则。

8、彼得逊法则只适用于入射波必须是一条分布参数线路传播过来。其次，只适用于节点A之后的任何一条线路末端产生的反射尚未回到A点之前的情况。

9、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矛盾。以达到任务安全，经济供电的目的。

10、变压器绕组中的波过程是以一系列振荡形式的驻波的方法来探讨的。分析其过电压可能达到的幅值和波形是设计变压器绝缘结构的基础。

11、旋转电机绕组中的波过程与输电线路相似，该过程因大量折、反射而变得极其复杂，在工程分析中，常采用取平均值的方法的宏观处理方法分析之。

12、雷电放电是一种超长气隙的火花放电。“云—地”间的线状雷的放电经过先导电，后放电回击等阶段完成的。

13、雷击于低接地电阻（≤30Ω）的物体时所流过雷击点的电流为雷电流，它的幅值I用来表示（即雷电的强度指标）。

14、在防雷计算中，可按不同的要求，采取双指数法、斜角法、斜角平顶法、半余弦法等不同的计算波形。

15、现代电力系统中实际采用的防雷保护装置有避雷针、避雷线、保护间隙、各种避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器、消弧线圈、自动重合闸等等。

16、避雷器被雷电过电压击穿，在工作电压的作用下将有一工频电流继续流过已经电离化了的击穿通道，这一电流称为工频续流。

17、为进入变电所的雷电过电压波的波前陡度和阀式避雷器动作后的续流，应取接近变电所2km线路段作为进线保护段。进线保护段内避雷线的保护角不宜超过20°，最小应超过15°，杆塔的接地电阻应降低，以提高进线保护段的耐雷水平。

18、旋转电机的防雷保护要求高难度大，要全面考虑线阻的绝缘，匝间绝缘和中性点绝缘的保护要求。

19、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。

20、电介质按化学结构分：有机绝缘、无机绝缘。

21、电介质按耐热等级分：O、A、E、B、F、H、C七级绝缘。

22、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。

23、电介质基本性能包括介电性能极化、损耗、绝缘、绝缘强度。

24、电介质的损耗性能用损耗介质损失角正切值表征。电介质的绝缘电阻性能用电阻率表征。介质的绝缘强度性能用击穿场强表征。

25、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。

26、气体放电想象包括击穿和闪络两种现象。

27、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。

28、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。

29、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。

30、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。

31、局部放电检测分可分为电气检测和非电检测。

32、与非破坏性试验相比，绝缘的高电压试验具有直观、可信度高、要求严格等特点。

33、高压试验变压器按照高压套管的数量，可将试验变压器分为单套管式、双套管式两类。

34、工频高压试验的常用的调压供电装置有：自耦变压器、感应调压器、移卷调压器、电动-发电机组。

35、高压试验室中通常采用将工频高电压经高压整流器而变换成直流高压，利用倍压整流原理制成的直流高压串级装置来产生更高的直流试验电压。

36、220kv及以下的高压电气设备所用的标准操作冲击电压波及其产生方法可分为非

周期性双指数冲击长波、衰减振荡波两大类。

37、交流峰值电压表按工作原理可分利用整流电容电流来测量交流高压、利用电容器充电电压来测量交流高压两类。

38、确定球隙或其他自恢复绝缘的50％冲击放电电压的方法有多级法、升降法等方法。

39、高压分压器按照用途分可以分为交流高压分压器、直流高压分压器、冲击高压分压器。

40、高压分压器按照分压元件可以分为电阻分压器、电容分压器、阻容分压器。

二、单选题：

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是 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、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。

12、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_____B_。

A．C1＞＞C2、R1＞＞R2 B．C1＞＞C2、R1＜＜R2

C．C1＜＜C2、R1＞＞R2 D．C1＜＜C2、R1＜＜R2

13、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．压不变，电流增大一倍

14、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

15、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。

三、多选题：

1、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

2、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

3、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

4、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

5、光电测量系统有哪几种调制方式： ABCD

A 幅度－光强度调制（AM－IM）

B 调频－光强度调制（FM－IM）

C 数字脉冲调制

D 利用光电效应

四、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。（√）

11、与非破坏性试验相比，绝缘的高电压试验具有直观、可信度高、要求严格等特点，但因它具有破坏性的性质，所以一般都放在非破坏性试验项目合格通过之后进行。（√）

12、球隙测压器是唯一能直接测量高达数兆伏的各类高电压峰值的测量装置。（√）

13、当被测电压很高时，无法直接测量电压，此时要采用高压分压器来分出一小部分电压，然后利用静电电压表、峰值电压表、高压脉冲示波器等测量仪器进行测量。（√）

14、国际国家标准规定高电压测量误差在±5％以内。（×）

15、一般来讲，都将绝缘的高电压试验放在非破坏性试验项目合格通过之后进行。以避免或减少不必要的损失。（√）

16、波速与导线周围的媒质的性质有关,而与导线半径、对地高度、铅包半径等集合尺寸无关。（√）

17、线路末端短路（接地)时，结果是使线路末端开路的电流增大为电流入射波的两倍。（√）

18、线路末端对地跨接一阻值R=Z1的电阻时，行波到达线路末端点时完全不发生反射。（√）

19、雷电放电产生的雷电流会引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应。（√）

20、雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一。（√）

五、名词解释：

1、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。

2、电介质中的电导：

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。

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。

六、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、试述电力系统产生短时过电压的原因极其采用的主要措施。

答：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

9、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。

10、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。

11、什么是电介质？它的作用是什么？

答：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。

12、绝缘介质的导电与金属的导电有何不同？

答：（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。

13、绝缘预防性试验的主要目的是什么？

答：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。

14、电介质的电老化引起的损坏的原因有哪些？

答：（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,使材料发生化学变化。

15、泄露电流测量的特点有哪些？

答：（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的增长动向。

16、tgδ有什么意义？

答：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。

17、tgδ测量的影响因素有哪些？

答：（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、若绝缘存在空隙或气泡时，当所加电压尚不足以使气

泡电离时，其tgδ与良好绝缘时无差别，但若所加电压能引起气泡电离或发生局部放电时，tgδ随U的升高而迅速增大，电压回落时电离要比电压上升时更强一些，

因而会出现闭环曲线。c、如果绝缘受潮，则电压较低时，tgδ就已经相当大，电压升高时，tgδ更将急剧增大；电压回落时，tgδ也要比电压上升时更大一些，因而形成了不闭合的分曲线。（4）试品电容量的影响：对于电容量较小的试品，测量tgδ能有效的发现局部集中性缺陷和整体分布性缺陷。但对电容量较大的试品，测量tgδ只能发现整体分布性缺陷，此时要把它分解成几个彼此绝缘部分的被试品，分别测量各部分的tgδ值，能有效的发现缺陷。（5）试品表面泄漏的影响：由于试品表面泄漏电阻总是与试品等值电阻Rx相并联，所以会影响tgδ值。为了排除或减小这种影响，在测试前应清除绝缘表面的积污和水分，必要时还可以在绝缘表面上装设屏蔽极。

18、表征局部放电的参数有哪些？

答：（1）放电重复率（N）：也称脉冲重复率，是在选定的时间间隔内测得的每秒发生放电脉冲的平均次数，表示局部放电的出现频率。与外加电压的大小有关，外加电压增大时，放电次数也随之增多。（2）放电能量（W）：通常指一次局部放电所消耗的能量。（3）其它参数：平均放电电流、放电的均方率、放电功率、局部放电起始电压（即Ui）和局部放电熄灭电压。

19、简述化学分析法？

答：化学分析法用气相色谱仪对绝缘油中溶解的气体进行色谱分析。通过分析绝缘油中溶解气体的成分和含量，能够判断设备内部隐藏的缺陷类型。优点：能发现充油电气设备中一些用其他试验方法不易发现的局部性缺陷（包括局部放电）。

20、介质损耗法有何优缺点？

答：特点：无须添加专用的测量仪器，操作方便。缺点是灵敏度比上法低，tgδ-U关系曲线受影响因素多。

21、简述“三比较”的方法主要内容。

答：（1）与同类型设备比较，若试验结果差别悬殊在可能存在问题。（2）在同一设备的三相试验结果之间进行比较，若有一相结果相差达50%以上时，该相可能存在问题。（3）与该设备技术档案中的历年试验所得数据做比较，若性能指标有明显下降，则可能出现新缺陷。

22、高压试验变压器有何特点？

答：⑴试验变压器的绝缘裕度不需要取很大，但要严格防止和过电压的出现。⑵试验变压器的容量一般不大。⑶由于试验变压器的额定电压很高而容量不大，因而的油箱本体不大，而其高压套管又长又大，这是它外观的一大特点。⑷试验变压器连续运行时间不长,发热较轻,因而不需要复杂的冷却系统,但由于试验变压器的绝缘裕度小、散热条件差，所以一般在额定电压或额定功率下只能做短时运行。⑸与电力变压器相比，试验变压器的漏抗较大，短路电流较小，因而可降低绕组机械强度方面的要求，节省费用。⑹试验变压器所输出的电压应尽可能是正、负半波对称的正弦波形，实际上很难作到，一般采取以下措施：①采用优质铁心材料。②采用较小的设计磁通密度。③选用适宜的调压供电装置。④在试验变压器的低压侧跨接若干滤波器。

23、工频耐压试验的实施方法是什么？

答：按规定的升压速度提升作用在被试品TO上的电压，直到等于所需的试验电压Ut为止，开始记时一分钟，若在这期间没有发现绝缘的击穿或局部损伤，即可认为该试品工频耐压试验合格通过。

24、高压整流器最主要的技术参数有哪些？

答:⑴额定整流电流：指通过整流器的正向电流在一个周期内的平均值。⑵额定反峰电压：当整流器阻断时，其两端容许出现的最高反向电压峰值。

25、直流耐压试验有哪些特点？

答：⑴试验设备的容量较小。⑵试验同时可测量泄漏电流，由“电压-电流”曲线能显示、绝缘内部的集中性缺陷或受潮。⑶用于旋转电机时，能使电机定子绕组的端部绝缘也受到较高电压作用，有利于发现端部绝缘中的缺陷。⑷在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验的性质。⑸在直流试验电压下，绝缘内的电压分布由电导决定，因而与交流运行电压下的电压分布不同，所以它对交流电气设备绝缘的考验不如交流耐压试验那样接近实际。

26、选择发生非周期性双指数冲击长波发生器时应考虑哪些问题？

答：国家标准规定的标准波形为250/2500μs，它适合于进行各种气隙的操作冲击击穿试验，这种操作冲击波通常利用现成的冲击电压发生器来产生。选择发生器的电路形式和元件参数时，要考虑：⑴为了拉长波前，或在回路中串接外加电感L，或将电路中的R1的阻值显著增大，但都会使发生器的效率降低，所以更要用高效回路。⑵在进行操作波回路参数计算时，要注意①不能用前面雷电波的近似计算法来计算操作波参数，否则会有很

大误差②要考虑充电电阻R对波形和发生器效率的影响。

27、高压静电电压表的原理是什么？

答：在两个特定的电极间加电压u，电极间就会受到静电力f的作用，而且f的大小和u的数值有固定关系，因而测量f的大小或他引起的可动极板的位移或偏转就能确定所加电压u的大小。

28、球隙测压器的优点有哪些？

答：球隙中的电场在极间距离不大(d/D≤0.75)时为稍不均匀电场，与其他不均匀电场相比有下列优点：⑴击穿时延小伏秒特性在1μs左右即已变平，放电电压的分散性小，具有稳定的放电电压值和较高的测量精度。⑵稍不均匀电场的冲击系数β≈1，它的50％冲击放电电压与静态放电电压的幅值几乎相等，可以合用同一张放电电压表格或同样的放电电压特性曲线。⑶由于湿度对稍不均匀电场的放电电压影响较小，因而采用球隙来测量电压可以不必对湿度进行校正。

29、确定球隙或其他自恢复绝缘的50％冲击放电电压的多极法？

答：根据试验需要，或固定电压值，逐级调节球隙距离；或固定球隙距离，逐级改变所加冲击电压的幅值。通常取级差等于预估值的2％左右，每级施加电压的次数不少于6次，求得此时的近似放电概率P，

做4～5级，可得放电概率与所加电压U(或球隙距离d)的关系曲线，从而得到P＝50％时的U50%(或d50%)。

30、对高压分压器的技术要求有哪些？

答：①分压比的准确度和稳定性(幅值误差要小)②分出的电压与被测高电压波形的相似性(波形畸变要小)

31、高压脉冲示波器具有哪些特点？

答：①加速电压高②射线开放时间短③各部分协同工作的要求高④扫描电压多样化

32、简单介绍电气设备内绝缘的高压试验方法？

答：电气设备内绝缘的雷电冲击耐压试验采用三次冲击法：即对被试品施加三次正极性和三次负极性雷电冲击试验电压(1.2/50μs全波)。对变压器电抗器类设备的内绝缘，还要进行雷电冲击截波(1.2/2~5μs)耐压试验。进行内绝缘冲击全波耐压试验时，应在被试品上并联一球隙，并将它的放电电压整定得比试验电压高15％～20％(变压器电抗器类)或5％～10％(其他类试品)。目的是为了防止意外出现过高冲击电压而损坏试品。

33、简单介绍电气设备外绝缘的高压试验方法？

答：电力系统外绝缘的冲击高压试验通常采用15次冲击法，即对试品施加正、负极性冲击全波试验电压各15次,相邻两次冲击的时间间隔应不小于1min,在每组15次冲击的试验中,如果击穿或闪落不超过2次,则认为外绝缘合格。

34、行波穿过电感或旁过电容时有哪些情况？

答：（1）行波穿过电感或旁过电容时，波前均被拉平，波前陡度减小，L或C越大，

陡度越小。（2）在无限长直角波的情况下，串联电感和并联电容对电压的最终稳态值都没有影响。（3）从折射波的角度来看，串联电感和并联电容的作用是一样的，但从反射波的角度来看二者的作用相反。（4）串联电感和并联电容都可以用作过电压保护措施，它们能减小过电压波的波前陡度和降低极短过电压波的幅值。

35、引起行波在线路上传播的损耗的因素有哪些？

答：（1）导线电阻（包括集肤效应和邻近效应的影响）；（2）大地电阻（包括波形对地中电流分布的影响）；（3）极高频或陡波下的辐射损耗；（4）冲击电晕。

36、行波在线路上传播时的损耗因素会使行波发生哪些变化？

答：（1）波幅降低——波的衰减；（2）波前陡度减小（3）波长增大（4)波形凹凸不平处变得比较圆滑；（5)电压波与电流波的波形不再相同。以上现象对于电力系统过电压防护有重要的意义，并在变电所与发电厂的防雷措施中获得实际应用。

37、变压器的内部保护主要从哪几方面考虑？

答：变压器的内部保护包括两个思想：减弱振荡和使绕组的绝缘结构与过电压的分布状况相适应。（1）补偿对地电容电流（横向补偿）：为了消除电压初始分布的不均匀，只能设法采用静电屏、静电环、静电匝来加以补偿，以补偿对地电容的分流。（2）增大纵向电容(纵向补偿)：纵向补偿的原理是设法加大纵向电的容K0之值，使对地电容C0的影响相对减小，即减小值，从而使电压初始值变得比较均匀一些。通常从绕组的型式来解决问题。如将绕组的型式改为纠结式。

38、从电力工程的角度来看，我们对雷电放电得注意有哪几方面？

答：（1）雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一。（2）雷电放电所产生的巨大电流，有可能使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或通过电动力引起机械损坏。

39、保护间隙的工作原理是什么？

答：它可以说是最简单和最原始的限压器。它的工作原理就是将其与被保护绝缘并联，且前者的击穿电压要比后者低，当过电压波来袭时，保护间隙先击穿，从而保护了设备的绝缘。

40、阀式避雷器的保护作用基于的三个前提是什么？

答：（1）它的伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配合，在一切电压波形下，前者均处于后者之下；（2）它的伏安特性应保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度。（3）被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内。

七、计算题：

1、试验测得一气隙的交流击穿电压峰值为100kV ，试验时气压为100kPa ，环境温度为27°C ，湿度为20g/m 3。试计算该气隙在标准大气条件下的交流击穿电压值。

解：

967.027

2739.29

.2=+==≈P T P K d δ 查表可得：93.0=h K kV k U K K U d h o 17.96100967

.093.0=?==∴ 2、某100kV 电气设备如用于平原地区，其外绝缘应通过的工频试验电压有效值为240 kV ，如用于海拔4000m 地区，而试验单位位于平原地带，问该电气设备的外绝缘应通过多大的工频试验电压值？

解：

43.110

40001.11101.1144=?-=?-=--H K a ∴kV k U K U P a 9.34224043.1=?==

3、一充油的均匀场间隙距离为30mm ，极间施加工频电压300kV ，若在极间放置厚度为3mm 的屏障，

求此时油中的电场强度；若将屏障厚度增加为10mm ，油中电场强度以为多少？（已知油的21=r ε，屏障的42=r ε）

解：

（1）cm kV m m m k d d U d d U

E r r r /2.10323302300221

11221111=??? ?

+-= ??+= ??+=εεεεεε （2）cm kV m m m k d d U E r r r /120410210302300221111= ??+-= ??+=εεε 4、一根110kV 单芯铅包电力电缆的芯线外半径r 1=8.5mm ，油纸绝缘层厚度d=11.5mm ，分阶成两层，分阶半径r 2=13.5mm ，内层的介电常数5.41=ε，外层的8.32=ε。试求在额定电压作用下，内、外层的最大工作场强。

解：

（1）??

+=220211max 1max 1ln 1ln 1r R r r r U

E εεε cm kV m m m m m m k /5.875.135.115.8ln 8.315.85.13ln 5.415.45.13110=??

++?= （2）+=

220212max 2max 2ln 1ln 1r R r r r U

E εεε ()cm kV m m m m m m m k /9.695.135.115.8ln 8.315.85.13ln 5.418.35.115.8110=??

++?+= 5、若有一被试品的电容量为5000pF ，试验电压有效值为600kV ，求进行工频耐压试验时流过试品的电流和试验变压器的输出功率。

解：

（1）A CU I 94.05000502=??==πω

（2）kVA k IU CU P 5.56560094.02

=?===ω

6、设计一个标称电压为1MV 能产生1.2/50s μ标准波的多级冲击电压发生器。已知：C 1由若干个200kV 、0.05F μ的电容器1C '组成，负荷电容为C 2=500pF 。（1）求级数n 及主电容C L ；（2）用近似估算法求每级

的波前、波长电阻。

解：

（1）52001==k

M n 级，∴F C C μμ01.05005511=='=

（2）2113C R T ≈ ，∴Ω=?=≈k p C T R 8.050032.13211μ 又1227.0C R T ≈ ，∴Ω=?=≈k C T R 1.701.07.0507.01221μμ