西南交大网络教育学院《高电压技术》第14次作业.docx

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西南交大网络教育学院《高电压技术》第14次作业

《高电压技术》第1~4次作业

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：

一、单项选择题（只有一个选项正确，共10道小题）

1.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） 1.2/50μs

  （B） 1.2/2～5μs

  （C） 100/2500μs

  （D） 500/2500μs

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

2.流注理论未考虑的现象。

  （A） 碰撞电离

  （B） 表面电离

  （C） 光电离

  （D） 空间电荷对电场的影响

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

3.稍不均匀电场中不可能存在稳定的电晕放电，一旦出现局部放电，即导致整个气隙的击穿，它的冲击系数。

  （A） 远大于1

  （B） 约等于1

  （C） 远小于1

  （D） 不确定

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

4.任何电介质都不同程度地具有一定的导电性能，表征电介质导电性能的主要物理量是。

  （A） 介电常数

  （B） 电导率

  （C） 介质损耗

  （D） 击穿电场强度

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

5.局部放电的监测方法中，不属于非电监测方法的是。

  （A） 噪声检测法

  （B） 介质损耗法

  （C） 光检测法

  （D） 化学分析法

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

6.随着输电线路长度的增加线路的波阻抗将。

  （A） 不变

  （B） 增大

  （C） 减小

  （D） 可能增大也可能减小

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

7.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。

  （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

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

8.220kV输电线路应有的耐雷水平是_________。

  （A） 20～30kA

  （B） 30～60kA

  （C） 40～75kA

  （D） 75～110kA

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

9.以下属于操作过电压的是_________。

  （A） 工频电压升高

  （B） 断续电弧接地过电压

  （C） 变电所侵入波过电压

  （D） 铁磁谐振过电压

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

10.空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为_________。

  （A） 1.5

  （B） 2

  （C） 3

  （D） 4

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

（注意：

若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

）

二、主观题（共17道小题）

11. 高电压实验室中的工频高电压通常采用__________________或其__________________来产生。

但对电缆、电容器等电容量较大的被试品，可采用_____________________来获得试验用的工频高电压。

参考答案：

高压试验变压器，串级装置，串联谐振回路

12. 为什么要进行直流耐压试验？

与交流耐压试验相比，直流耐压试验有那些特点？

参考答案：

在被试品的电容量很大的场合（例如长电缆段、电力电容器等），用工频交流高电压进行绝缘试验时会出现很大的电容电流，要求试验装置具有很大的容量，在实际中这是很难做到的。

这时通常用直流高电压试验来代替工频高电压试验。

随着高压直流输电技术的发展，出现了越来越多的直流输电工程，因而必然需要进行多种内容的直流高压试验。

特点：

Ø∙∙∙∙∙∙试验中只有微安级泄漏电流，试验设备的容量较小，体积较小，便于现场试验。

Ø∙∙∙∙∙∙试验时可同时测量泄漏电流，由所得的“电压－电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮。

Ø∙∙∙∙∙∙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的作用，发现端部绝缘中的缺陷。

Ø∙∙∙∙∙∙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，带有非破坏性试验的性质。

Ø∙∙∙∙∙∙直流电压下，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，所以交流电气设备的绝缘考验不如交流耐压试验那样接近实际。

13. 空载线路合闸过电压的影响因素主要有________________、________________、________________。

参考答案：

合闸相位，线路损耗，线路残余电压的变化

14. 名词解释 谐振过电压

参考答案：

谐振过电压：

电力系统中存在着大量储能元件，即储存静电能量的电容元件和储存磁能的电感元件。

当系统中出现扰动时，这些电感、电容元件就有可能形成各种不同的振荡回路，由此引起的过电压称为谐振过电压。

15. 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________________和________________。

参考答案：

耐雷水平，雷击跳闸率

16. 就其本质而言，输电线路上的波过程实际上是________________沿导线传播的过程，即在导线周围空间逐步建立____________和_____________的过程，也就是在导线周围空间储存__________________的过程。

参考答案：

能量，电场，磁场，电磁能

17. 直击雷防护装置中，________________比较适用于像变电所、发电厂等相对集中的保护对象，而架空线路等伸展很广的保护对象则应采用________________。

参考答案：

避雷针、避雷线

18. 名词解释 雷暴日

参考答案：

雷暴日：

是一年中发生雷电的天数。

19. 电老化系指在外加_____________或_____________作用下发生的老化。

介质电老化的主要原因是介质中出现了_____________。

参考答案：

高电压、强电场，局部放电

20. 测量绝缘电阻能发现哪些绝缘缺陷？

试比较它与测量泄漏电流试验项目的异同。

参考答案：

测量绝缘电阻能相当有效地揭示绝缘整体受潮、局部严重受潮、存在贯穿性缺陷等情况。

因为在这些情况下，绝缘电阻显著降低，电导电流将显著增大，而吸收电流迅速衰减。

测量泄漏电流和绝缘电阻的相同点：

测量原理一致。

测量泄漏电流和绝缘电阻的不同点：

1）加在试品上的直流电压要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。

2）施加在试品上的直流电压是逐级增大的，可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。

21. 对高压电气设备绝缘的要求是多方面的，出了必须具有优异的_____________外，还要求有良好的_____________、_______________及_____________________________。

参考答案：

电气性能，热性能、机械性能及其他物理-化学性能。

22. 不对称的极不均匀电场在直流电压下的击穿具有明显的_____________________________。

参考答案：

极性效应

23. 名词解释GIS

参考答案：

GIS：

封闭式气体绝缘组合电器，由断路器、隔离开关、接地刀闸、互感器、避雷器、母线、连接和出线终端等部件组合而成。

24. 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？

参考答案：

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。

25. 产生带电离子的物理过程称为_____________，它是气体放电的首要前提。

按照外界能量来源的不同，电离可分为_____________、_____________、_____________和_____________等不同形式。

参考答案：

电离，光电离、热电离、碰撞电离、电极表面电离。

26. 在现代电力系统中实际采用的防污闪措施主要有：

______________、_______________________、____________、_________________、_________________________。

参考答案：

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）

27. 名词解释电子崩

参考答案：

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。

本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：

一、单项选择题（只有一个选项正确，共10道小题）

1.气体中产生带电粒子的最重要方式是________。

  （A） 光电离

  （B） 热电离

  （C） 碰撞电离

  （D） 电极表面电离

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

2.以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？

  （A） 大雾

  （B） 毛毛雨

  （C） 凝露

  （D） 大雨

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

3.在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压________。

  （A） 高

  （B） 低

  （C） 相等

  （D） 不确定

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

4.下列形式的气隙中，属于稍不均匀电场的是。

  （A） “棒－棒”气隙

  （B） “棒－板”气隙

  （C） “导线－导线”气隙

  （D） 球间隙

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

5.下列各种极化形式中，极化所需时间最短的是。

  （A） 电子式极化

  （B） 离子式极化

  （C） 偶极子极化

  （D） 夹层极化

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

6.不均匀的绝缘试品，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

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

7.能有效判别设备绝缘中的一些集中性缺陷的试验方法是。

  （A） 测量tanδ

  （B） 测量吸收比

  （C） 测量泄漏电流

  （D） 测量绝缘电阻

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

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。

  （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

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

9.避雷器到变压器的最大允许距离_________。

  （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

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

10.下列材料中，耐局部放电性能最好的是（）。

  （A） 纸板

  （B） 环氧树脂

  （C） 聚酰亚胺

  （D） 云母

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

（注意：

若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

）

二、主观题（共17道小题）

11. 自恢复绝缘

参考答案：

绝缘子闪络或空气间隙击穿后，只要切除电源，它们的绝缘性能都能很快地自动彻底恢复。

电力系统的外绝缘一般均为自恢复绝缘。

12. 汤逊理论和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，这两种观点各适用于何种场合？

参考答案：

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。

13. 试验变压器的输出电压必须能在很大范围内均匀地加以调节，所以它的低压绕组应由调压供电装置来调节电压，常用的调压供电装置有：

_____________________、_____________________、_____________________、_____________________。

参考答案：

自耦变压器；感应调压器；移卷调压器；电动－发电机组

14. 实验室条件下用来测量高电压的仪器主要有那些？

它们各有什么特点？

参考答案：

实验室条件下用来测量高电压的仪器主要有：

高压静电电压表；峰值电压表；球隙测压器；高压分压器；高压脉冲示波器和新型冲击电压数字测量系统。

高压静电电压表：

能直接测量相当高的交流和直流电压，但不能测量冲击电压。

静电电压表的内阻特别大，因此在接入电路后几乎不会改变被试品上的电压，几乎不消耗能量。

峰值电压表：

可分为交流峰值电压表和冲击峰值电压表，通常与分压器配合使用，用于测量高电压的峰值，可直接读出冲击电压的峰值。

球隙测压器:

可直接测量高达数兆伏的各类高电压峰值。

高压分压器:

对很高的测量电压进行分压。

采用高压分压器分出一小部分电压，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。

高压脉冲示波器：

用来测量、记录冲击波。

新型冲击电压数字测量系统：

能对雷电冲击全波、截波及操作冲击电压波的波形和有关参数进行全面的测量。

可以实现自动化测量，大大缩短试验周期、提高试验质量。

15. ________________可同时满足限制雷电过电压和操作过电压的要求，是目前最理想的保护装置。

参考答案：

氧化锌避雷器

16. 进线段能起到两个方面的作用：

_________________________________________________________________________________________________；______________________________________________________。

参考答案：

雷电过电压波在流过进线段时因冲击电晕而发生衰减和变形，降低了波前陡度和幅值；限制流过避雷器的冲击电流幅值

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。

参考答案：

折射，反射

18. 雷电放电产生的雷电流高达数十、甚至数百千安，从而会引起巨大的________________、________________、和________________。

从电力工程的角度来看，最值得注意的两个方面是：

______________________________；________________________________。

参考答案：

电磁效应、机械效应、热效应；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；产生巨大电流，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。

19.  tanδ能反映绝缘的_____________和小电容试品中的严重_____________。

由随_____________的变化曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。

参考答案：

整体性缺陷，局部性缺陷，电压

20. 名词解释 零值绝缘子

参考答案：

零值绝缘子：

如果某片绝缘子的实测电压低于标准值的一半时，此片绝缘子即为劣化绝缘子，称为低值或零值绝缘子。

21. 在工频交流电压和冲击电压下，串连的多层介质中的电场强度分布与各层电介质的相对介电常数成。

参考答案：

反比

22. 极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对________________________的阻挡作用，造成电场分布的改变。

参考答案：

带电粒子的阻挡作用

23. 为什么SF6气体具有特别高的电气强度并成为除空气外应用最广泛的气体介质？

试述GIS有那些重要优点？

参考答案：

SF6的电气强度约为空气的2.5倍，灭弧能力更高达空气的100倍以上。

SF6具有较高的电气强度，主要是因为其具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子（电子附着过程），电子变成负离子后,其引起碰撞电离的能力就变得很弱，因而削弱了放电发展过程。

除此之外，SF6气体还有良好的理化特性。

由于SF6具有上述优点，所以被广泛用于电气设备的灭弧介质。

GIS的优点：

（1）大大节省占地面积和空间体积：

额定电压越高，节省得越多。

（2）运行安全可靠：

GIS的金属外壳是接地的，即可防止运行人员触及带电导体，又可使设备运行不受污秽、雨雪、雾露等不利的环境条件的影响。

（3）有利于环境保护，使运行人员不受电场和磁场的影响。

（4）安装工作量小、检修周期长。

24. 研究气体放电的主要目的是：

______________________________________________________________；______________________________________________________________________________。

参考答案：

了解气体在高电压（强电场）的作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程；

掌握气体介质的电气强度及其提高的方法；

25. 要防止或减少电晕放电的危害，最根本的途径是设法限制和降低导线的_________________________。

参考答案：

表面电场强度

26. 名词解释50％冲击击穿电压

参考答案：

50％冲击击穿电压：

击穿百分比为50％时的电压。

27. 名词解释沿面放电

参考答案：

沿面放电：

沿着固体介质表面发展的气体放电现象。

本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：

一、单项选择题（只有一个选项正确，共10道小题）

1.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

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

2.以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？

  （A） 大雾

  （B） 毛毛雨

  （C） 凝露

  （D） 大雨

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

3.海拔高度增加，空气间隙的击穿电压________。

  （A） 上升

  （B） 下降

  （C） 不变

  （D） 不确定

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

4.均匀电场中，直流电压和冲击电压作用下的击穿电压相比。

  （A） 高

  （B） 低

  （C） 相同

  （D） 不确定

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

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

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

6.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

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

7.下列各试验项目属于破坏性试验的是。

  （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

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

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。

  （A） 电流为0，