高电压工程第八周作业部分答案及批改情况_347102671

合集下载

高电压技术(周泽存)课后作业与解答

类气体，可以大大提高击穿电压。第五章
p145： 5－1 解答：测定绝缘电阻可检查出的缺陷有：（1）总体绝缘质量欠佳；（2）绝缘受潮；（3）两极间有贯穿性的导电通道；（4）绝缘表面情况不良（比较有无屏蔽）。不能发现的缺陷：（1）局部缺陷；（2）老化（绝缘老化以后其电阻可能还很高）。因此加的电压比设备实际运行电压低故当绝缘严重下降时效果较好否则差，适合于绝缘状态的初步诊断。需要注意表面泄漏电流对绝缘电阻测量的影响。测定泄漏电流可检查出的缺陷除绝缘电阻能测定的除外还包括一些兆欧表所不能发现的缺陷。需要注意表面泄漏电流对绝缘电阻测量的影响。测tgδ能有效地发现绝缘的下列缺陷（1）受潮：电导增加，损耗增加，介损增大。（2）穿透性导电通道，电流增加，介损增大。（3）绝缘内含气泡的电离，绝缘分层、脱壳，放电消耗能量，介损增大。（4）绝缘老化劣化，绕组上附积油泥；（5）绝缘油脏污、劣化等。但对下列故障的效果较差（1）非穿透性的局部损坏，损耗增加不大，介损变化不大。（2）很小部分绝缘的老化和劣化，损耗增加不大，介损变化不大。（3）个别的绝缘弱点，损耗增加不大，介损变化不大。测量结果容易受外界条件影响，包括1）外界电磁场的干扰影响； 2）温度的影响；3）试验电压的影响；4）试品电容量的影响；5）试品表面泄漏的影响。
2、什么叫“污闪”?发生污闪的最不利的大气条件是什么?列举提高污闪电压的措施。
解答：绝缘子上有污秽且在毛毛雨、雾、露、雪等不利天气下发生的闪络称为污闪。
现代电力系统防止污闪事故的对策： 1、调整爬距爬电比距：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。将爬距调大可以减少污闪事故的发生。可以通过增加绝缘子的片数和改变绝缘子的类型。 2、定期或不定期的清扫 3、涂料涂憎水性涂料，如硅油或硅脂，近年来常采用室温化硅橡胶（RTV）涂料。 4、半导体釉绝缘子表面有电导电流流过，产生热量使污层不易吸潮。 5、新型合成绝缘子重量轻、抗拉、抗弯、耐冲击负荷、电气绝缘性能好、耐电弧性能好，但也存在价格贵、老化等问题。

高电压工程课后答案

1.1以空气作为绝缘的优缺点如何？答:优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，对轴密时要求不高.缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。

空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成,对绝缘有破坏作用。

1.2为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时,几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小1。

5负离子怎样形成,对气体放电有何作用？答:在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子,碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。

1。

7非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压,自持放电的外施电压要大于击穿电压，且不需要光照条件1。

13电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应,放出电流，也会产生化学反应,造成臭氧。

工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。

1。

14比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。

2。

1雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程. 2。

4气息常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性? 答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。

当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3,连接123如图：应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义，如果一个电压同时作用于两个并联气隙s1和s2上,若某一个气隙先击穿了，则电压被短接截断，另一个气隙就不会击穿。

（完整版）《高电压技术》习题解答

1《高电压技术》习题解答第一章1—1 气体中带电质点是通过游离过程产生的。

游离是中性原子获得足够的能量气体中带电质点是通过游离过程产生的。

游离是中性原子获得足够的能量((称游离能称游离能))后成为正、负带电粒子的过程。

根据游离能形式的不同，气体中带电质点的产生有四种不同方式：1.1.碰撞游离方式碰撞游离方式碰撞游离方式在这种方式下，游离能为与中性原子在这种方式下，游离能为与中性原子在这种方式下，游离能为与中性原子((分子分子))碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。

虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子正、负带电粒子都有可能与中性原子((分子分子))发生碰撞，但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。

2.光游离方式光游离方式在这种方式下，游离能为光能。

由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光在这种方式下，游离能为光能。

由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。

3.热游离方式热游离方式在这种方式下，游离能为气体分子的内能。

由于内能与绝对温度成正比，因此只有温在这种方式下，游离能为气体分子的内能。

由于内能与绝对温度成正比，因此只有温度足够高时才能引起热游离。

4.金属表面游离方式金属表面游离方式严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。

使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。

气体中带电质点消失的方式有三种：1.扩散带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失，扩散是一种自然规律。

2.复合复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子((分子分子))的过程。

复合是游离的逆过程，因此在复合过程中要释放能量，一般为光能。

高电压技术课后答案(吴广宁)

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载高电压技术课后答案(吴广宁)地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容1 气体的绝缘特性与介质的电气强度1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？1-2简要论述汤逊放电理论。

1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？1-5操作冲击放电电压的特点是什么？1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？1-8某距离4m的棒-极间隙。

在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95）1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。

其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。

1-2简要论述汤逊放电理论。

答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至个。

高电压技术(大作业答案

每题50分，共100分1．（1）阐述高气压下均匀电场自持放电的理论，（2）说明这种情况下的自持放电条件，（3）简述高气压和低气压两种情况下均匀电场放电理论的异同点。

答：（1）空间电荷对电场的畸变：电子奔向阴极，电子崩不断发展，迁移速度大于离子两个量级，正离子留在原位，相对电子静止，电子扩散横向半径增大，崩头集中电子，崩尾正离子，半球头锥体。

电子崩发展，电子数n=e2x指数增加表1-6，大气条件，E=30KV/cm，≈11cm-1电子崩中电子数60%电子在最后1mm内形成电离过程集中于头部，分布不均匀，电子崩发展到一定程度，空间电荷电场大增，合成电场明显畸变。

加强了崩头崩尾电场，削弱了区间电场。

※崩头放射大量光子——①崩头前后，电场强到于分子离子激励，从激励状态恢复到常态，放射出光子。

②崩内正负电荷区电场削弱一复合放射光子。

当外电场甚强，达到击穿场强时质变，崩头形成流注。

外施电压等击穿电压，电子崩转入流注，实现击穿（a）外电离，阴极释放电子向阴极运动——电子崩（b）电子崩走完整个间隙，头部空间电荷密度已很大，大大加强了尾部电场，向周围放射大量光子。

（c）光子引起空间光电离，新的光电子被主电子崩头部的正电荷吸引，又造成新的电子崩——二次电子崩。

（d）二次电子崩向主电子崩汇合，头部电子进入主电子崩头部正空间电荷区，电子形成负离子，正、负带电质点构成等离子被分子缘流导电率高体——正流注——向阴极发展（e）流注通道导电性好，头部前方强电场2.负流注的形成①以上是电压较低的情况，电子崩需经过整个间隙方能形成流注，电压就是击穿电压。

②外施电压高于击穿电太坏——外电子崩不需经过整个间隙，头部电离程度是以形成流注。

负流注：形成后的流注，由阴极间阳极发展，改为负流注发展速度：负流注的发展过程中，电子运动受电子崩留下的正电荷的牵制，所以速度比正流注小，比电子崩快。

（2）均匀电场中流注的形成条件即自持放电条件（间隙击穿条件）形成注注，放电可由自身空间光电离自行维持——自持放电流注形成——电子崩头部电荷达一定能量，电场畸变达到一定程度，造成足够的空间光电离——取决于起始电子崩头部电荷数量——头部数量又取决于全部电荷数量e2d自持放电条件e2d=某常数，记作即※此处不是汤逊理论中的，意义完全不同，求此值难由表1-7自持放电条件写成无论有多大，电子碰撞电离起关键作用，击穿电压公式形成不变在广阔的范围内，放电过程有了变化，放电电压仍符合正申定律间隙距离/cm 击穿电压计算值/KV 击穿电压测量值/KV击穿场强KV/cm lnγ-1=10lnγ-1=15lnγ-1=20lnγ-1=251 2 3 29.5537531.35679.532.858.58334.2618631.3558.785.531.3529.3528.6（3)前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。

高电压技术习题与答案【精选文档】

第一章气体放电的基本物理过程一、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) ___B___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。

A.电工陶瓷B.钢化玻璃 C 。

硅橡胶 D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ DA 。

大雾B 。

毛毛雨C 。

凝露 D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征:大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区,在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 C 2/cm mg 。

A 。

≤0.03B 。

>0。

03~0。

06 C.>0。

06～0.10 D.>0.10~0。

25 8) 以下哪种材料具有憎水性? AA . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9) 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10) 根据巴申定律,在某一PS 值下,击穿电压存在极小值。

11) 在极不均匀电场中,空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高.12) 流注理论认为，碰撞游离和光电离是形成自持放电的主要因素。

13) 工程实际中，常用棒－板或棒—棒电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。

14) 气体中带电质子的消失有扩散、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是改善电场分布。

16) 沿面放电就是沿着固体介质表面气体中发生的放电。

17)标准参考大气条件为：温度C t 200=，压力=0b 101。

3kPa ，绝对湿度30/11m g h = 18) 越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越低19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上等值盐含量的一种方法20) 常规的防污闪措施有：增加爬距,加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。

高电压技术课后答案

第一章电力系统绝缘配合1、解释电气设备的绝缘配合和绝缘水平的泄义答：电气设备的绝缘配合是指综合考虑系统中可能出现的各种作用过电压、保护装苣特性及设备的绝缘特性，最终确建电气设备的绝缘水平。

电气设备的绝缘水平是指电气设备能承受的各种试验电压值，如短时工频试验电压，长时工频试验电压，雷电冲击试验电压及各种操作冲击电压2、电力系统绝缘配合的原则是什么答：电力系统绝缘配合的原则是根据电气设备在系统应该承受的各种电压，并考虑过电压的限压措施和设备的绝缘性能后，确能电气设备的绝缘水平。

3、输电线路绝缘子串中绝缘子片数是如何确定的答：根据机械负荷确定绝缘子的型式后绝缘子片数的确定应满足：任工作电压下不发生雾闪：在操作电压下不发生湿闪；具有一定的雷电冲击耐受强度，保证一定的耐雷水平。

具体做法：按工作电压下所需的泄露距离初步确左绝缘子串的片数，然后按照操作过电压和耐雷水平进行验算和调整。

4、变电站内电气设备的绝缘水平是否应该与输电线路的绝缘水平相配合为什么答：输电线路绝缘与变电站中电气设备之间不存在绝缘水平相配合问题。

通常，线路绝缘水平远高于变电站内电气设备的绝缘水平，以保证线路的安全运行。

从输电线路传入变电站的过电压由变电站母线上的避雷器限制，而电气设备的绝缘水平是以避需器的保护水平为基础确左的。

第二章内部过电压1、有哪几种形式的工频过电压答：主要有空载长线路的电感-电容效应引起的工频过电压，单相接地致使健全相电压升髙引起的工频过电压以及发电机突然甩负荷引起的工频过电压等。

2、电源的等值电抗对空长线路的电容效应有什么影响答：电源的等值电抗凡可以加剧电容效应，相当于把线路拉长。

电源容疑愈小，电源的等值电抗凡愈大，空载线路末端电压升髙也愈大。

3、线路末端加装并联电抗器对空长线路的电容效应有什么影响答：在超髙压电网中，常用并联电抗器限制工频过电压，并联电抗器接于线路末端，使末端电压下降。

(完整word版)高电压技术课后答案(吴广宁)

1 气体的绝缘特性与介质的电气强度1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？1-2简要论述汤逊放电理论。

在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa 的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95）1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。

1-2简要论述汤逊放电理论。

答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于α过程，电子总数增至d e α个。

假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（d e α－1）个正离子。

这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（d e α－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d e α－1）个新电子，则(d e α-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。

(完整版)高电压工程基础-第08章习题答案

第8章习题8.1 直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高吗？为什么？如果电源是交流，电容C 上电压会发生什么变化，它与哪些因素有关？解： 1）直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高。

因为，如图所示C假定一个无穷大直流电源对集中参数的电感、电容充电，且t=0-，i=0, u c =0。

在t=0时合闸：()()()()dt t i Cdt t di L t u t u E c L ⎰+=+=1，即()()E t u dt t u d LC c c =+22，解为()()01cos c u t E t ω=-，0ω=，可见电容C 上的电压可达到2E 。

也可以这样理解，当电容上电压为E 时，回路中电流达最大值，电感中电流不能突变，继续给电容充电，使得电容上电压达到2E 。

2）如果电源是交流，在15-16个周波后，暂态分量可认为已衰减至零，电容电压的幅值为20220C U E ωωω=-，0ω为回路的自振角频率。

此时电容电压与回路自振角频率和电源频率有关，可见电容上电压在非常大的范围内变化。

8.2 什么是导线的波速、波阻抗？分布参数的波阻抗的物理意义与集中参数电路中的电阻有何不同？解：波阻抗：在无损均匀导线中，某点的正、反方向电压波与电流波的比值是一个常数Z ，该常数具有电阻的量纲Ω，称为导线的波阻抗。

波速：平面电磁波在导线中的传播速度，001C L ±=ν，波速与导线周围介质有关，与导线的几何尺寸及悬挂高度无关。

波阻抗虽然与电阻具有相同的量纲，而且从公式上也表示导线上电压波与电流波的比值，但两者的物理含义是不同的：1) 波阻抗表示只有一个方向的电压波和电流波的比值，其大小只决定于导线单位长度的电感和电容，与线路的长度无关，而导线的电阻与长度成正比；2) 波阻抗说明导线周围电介质所获得的电磁能的大小，以电磁能的形式储存在周围电介质中，并不被消耗，而电阻则吸收电源能量并转变为热能消耗掉； 3) 波阻抗有正、负号，表示不同方向的流动波，而电阻则没有。

[高电压技术习题与答案]

[高电压技术习题与答案]第一章气体放电的基本物理过程一、选择题 1) 流注理论未考虑的现象。

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．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。

A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离 5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。

A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶 6) 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 7) 污秽等级II的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为。

A.≤0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.25 8) 以下哪种材料具有憎水性？ A. 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D金属二、填空题9) 气体放电的主要形式：、、、、 10) 根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在值。

11) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压。

12) 流注理论认为，碰撞游离和是形成自持放电的主要因素。

13) 工程实际中，常用棒－板或电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。

14) 气体中带电质子的消失有、复合、附着效应等几种形式 15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是。

16) 沿面放电就是沿着表面气体中发生的放电。

17) 标准参考大气条件为：温度，压力 kPa，绝对湿度 18) 越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______ 19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法 20) 常规的防污闪措施有：爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题 21) 简要论述汤逊放电理论。

高电压技术1到8章课后习题答案0.doc

1 气体的绝缘特性与介质的电气强度1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。

其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的。

1-5操作冲击放电电压的特点是什么？答：操作冲击放电电压的特点：（1）U 形曲线（2）极性效应（3）饱和现象；（4）分散性大；（5）邻近效应。

1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m 的高原地区的35kV 变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min 工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV ？解：查GB311.1-1997的规定可知，35kV 母线支柱绝缘子的1min 干工频耐受电压应为100kV ，则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时，其耐受电压U 应为0044100154k V 1.110 1.1450010a U U K U H --====-⨯-⨯第二章液体的绝缘特性与介质的电气强度2-3非极性和极性液体电介质中主要极化形式有什么区别？2-9如何提高液体电介质的击穿2-3非极性和极性液体电介质中主要极化形式有什么区别？答：非极性液体和弱极性液体电介质极化中起主要作用的是电子位移极化，偶极子极化对极化的贡献甚微；极性液体介质包括中极性和强极性液体介质，这类介质在电场作用下，除了电子位移极化外，还有偶极子极化，对于强极性液体介质，偶极子的转向极化往往起主要作用。

2-9如何提高液体电介质的击穿电压？答：工程应用上经常对液体介质进行过滤、吸附等处理，除去粗大的杂质粒子，以提高液体介质的击穿电压第三章第三章，固体的绝缘特性与介质的电气强度3-1什么叫电介质的极化？极化强度是怎么定义的？3-4固体介质的击穿主要有那几种形式？它们各有什么特征？3-5局部放电引起电介质劣化、损伤的主要原因有那些？3-1什么叫电介质的极化？极化强度是怎么定义的？答：电介质的极化是电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。

高电压技术课后习题答案详解

1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。

1-2简要论述汤逊放电理论。

答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于α过程，电子总数增至d eα个。

假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（deα－1）个正离子。

这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（deαeα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d －1）个新电子，则(deα-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。

即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(deα＝1。

eα-1)=1或γd1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？答:（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。

随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。

当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。

于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。

这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。

（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。

当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。

一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。

《高电压工程》习题答案完整版

《高电压工程》习题答案第一章1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。

为什么可以用这些参数表征绝缘介质的特性?绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。

绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。

绝缘电阻值的大小常能灵敏的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。

吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。

即ss R R K 1560=。

若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的大小来判断绝缘性能的好坏。

泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化，称为泄漏电流。

泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一。

tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有功分量与无功分量的比值。

即CR I I =δtan 。

tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。

2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min?因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。

为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。

3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。

固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。

4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。

为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比?（1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。

高压电工作业(第8套)100题

高压电工作业(第8套)第1 题（单选题）()的特点是线路故障或检修,不影响变压器运行,而变压器故障或检修要影响相应线路,线路要短时停电。

A 、外桥接线B 、内桥接线C 、单母线接线标准答案：B知识点：电力系统基础知识第2 题（单选题）为了提高供电可靠性、经济性,合理利用动力资源,充分发挥水力发电厂作用,以及减少总装机容量和备用容量,现在都是将各种类型的发电厂、变电所通过()连接成一个系统。

A 、用电线路B 、输配电线路C 、发电线路标准答案：B知识点：电力系统基础知识第3 题（单选题）我国10kV电网,为提高供电的可靠性,一般采用()的运行方式。

A 、中性点不接地B 、中性点直接接地C 、中性点经消弧线圈接地标准答案：A知识点：电力系统基础知识第4 题（单选题）在低压配电系统中广泛采用的TN系统和TT系统,均为()运行方式,其目的是保障人身设备安全。

A 、中性点不接地B 、中性点直接接地C 、中性点经消弧线圈接地标准答案：B知识点：电力系统基础知识第5 题（单选题）大型的()和大型电弧炉,产生的谐波电流最为突出,是造成电网谐波的主要因素。

A 、荧光灯B 、晶闸管变流设备C 、高压汞灯标准答案：B知识点：电力系统基础知识第6 题（单选题）为提高功率因数;运行中可在工厂变配电所的母线上或用电设备附近装设(),用其来补偿电感性负载过大的感性电流,减小无功损耗,提高末端用电电压。

A 、并联电容器B 、并联电感器C 、串联电容器标准答案：A知识点：电力系统基础知识第7 题（单选题）按变电所在电力系统中的位置、作用及其特点划分,变电所的主要类型有枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、()、用户变电所、地下变电所和无人值班变电所等。

A 、配电变电所B 、110kV变电所C 、10kV变电所电所标准答案：A知识点：电力系统基础知识第8 题（单选题）断路器的额定电流是指在规定环境温度下,断路器长期允许通过的()。

A 、最小工作电流B 、短路电流C 、最大工作电流标准答案：C知识点：高压电气及成套配电装置第9 题（单选题）高压熔断器可用于()等设备的保护。

高电压技术习题与答案-复试必备

第一章气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑的现象.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 ．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.A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ______型绝缘子具有损坏后"自爆〞的特性.A.电工陶瓷 B.钢化玻璃 C.硅橡胶 D.乙丙橡胶6) 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7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区,轻盐碱和炉烟污秽地区,离海岸盐场3km~10km 地区,在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少,其线路盐密为2/cm mg .A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.258) 以下哪种材料具有憎水性？A .硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9) 气体放电的主要形式：、、、、10) 根据巴申定律,在某一PS 值下,击穿电压存在值.11) 在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压.12) 流注理论认为,碰撞游离和是形成自持放电的主要因素.13) 工程实际中,常用棒－板或电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性.14) 气体中带电质子的消失有、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的原因是.16) 沿面放电就是沿着表面气体中发生的放电.17) 标准参考大气条件为：温度C t 200=,压力=0b kPa,绝对湿度30/11m g h =18) 越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越______19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法20) 常规的防污闪措施有：爬距,加强清扫,采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论.22) 为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？23) 影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？24) 某距离4m 的棒-极间隙.在夏季某日干球温度C t 03=干,湿球温度C t 25=湿,气压kPa 8.99b =的大气条件下,问其正极性50%操作冲击击穿电压夏50U 为多少kV ?〔空气相对密度95.0=δ〕25)某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m 的高原地区的35kV 变电站,问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时,其试验电压应为多少kV？第二章气体介质的电气强度一、选择题1)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2)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%3)在高气压下,气隙的击穿电压和电极表面______有很大关系A．粗糙度B．面积C．电场分布D．形状4)雷电流具有冲击波形的特点：______.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5)在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压______.A.．小B．大C．相等D．不确定二、填空题6)我国国家标准规定的标准操作冲击波形成______s .7)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.8)下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：、、.9)调整电场的方法：______电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形三、计算问答题10)保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？11)某1000kV工频试验变压器,套管顶部为球形电极,球心距离四周墙壁均约5m,问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下,当变压器升压到1000kV额定电压时,球电极不发生电晕放电？12)一些卤族元素化合物〔如SF6〕具有高电气强度的原因是什么？第三章液体和固体介质的电气特性一、选择题1)电介质按极性强弱分类,在下面的介质中,弱极性电介质有______,中性电介质有______,强极性电介质有______.A.H2B.N2C.O2D.CO2E.CH4F.空气G.水H.酒精I.变压器油J.蓖麻油2)按照国家标准GB11021-1989"电气绝缘的耐热性评定和分级〞将各种电工绝缘材料耐热程度划分等级,以确定各级绝缘材料的最高持续工作温度.其中A 级绝缘材料的最高持续温度是______,F级绝缘材料的最高持续温度是______.A.90B.105 C .120 D.130 E. 155 F.180二、填空题3)影响液体电介质击穿电压的因素有______、______、______、______、______.4)固体介质的击穿形势有______、______、______.5)电介质是指______,根据化学结构可以将其分成______、______、______.6)电介质极化的基本形式有______、______、______、______、______.tan表示______.7)介质损失角正切的计算公式是_______,δ8)一般来说,标准电容器采用______绝缘,电力电容器采用______绝缘,为什么？9)两个标准油杯,一个是含杂质较多的油；另一个是含杂质较少的油,试问：〔1〕当施加工频电压时,两杯油击穿电压______.〔2〕当施加雷电冲击电压时,两杯油击穿电压______,是因为______.10)纤维等杂质对极不均匀电场下变压器的击穿电压影响较小,这是因为______.11)介质热老化的程度主要是由______和_______来决定的.12)转向极化程度与电源频率和温度有关,随着频率的增加,极化率______,随着温度的增加,极化程度______.13)纯净液体介质的击穿理论分为______和_______.14)影响固体介质击穿电压的主要因素有______、______、______、______、______.三、计算问答题15)测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压？第四章电气设备绝缘预防性试验一、选择题1)下面的选项中,非破坏性试验包括______,破坏性实验包括______.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.雷电冲击耐压试验二、填空题2)根据绝缘特征的诊断规则的不同,可将诊断方法可以分为______、______、______.3)当绝缘良好时,稳定的绝缘值______,吸收过程相对_______；绝缘不良或受潮时,稳定的绝缘电阻值______,吸收过程相对______.4)测量泄漏电流的方法有______和_______.其中______测量泄漏电流更好,因为______.5)目前实用的局部放电测量的方法,使用得最多的测量方法是______、______、______.∆称为______,是指______.6)在局部放电测量中,q7)用阻抗法进行局部放电测量,阻抗Z的位置很重要,根据Z位置不同,可以分为______和______.如果试样电容很大的话,这里应该使用______,因为______. 8)在对电力设备绝缘进行高电压耐压试验时,所采用的电压波形有______、______、______、______.三、计算问答题9)正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下？10)如图所示,介质的三电容模型,试推导说明视在放电电荷量q与介质中真实放电电荷q r之间的关系,要求写出推导过程.第五章绝缘的高压试验一、选择题1)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？A 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5B 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2)交流峰值电压表的类型有：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3)关于以下对测量不确定度的要求,说法正确的是：A 对交流电压的测量,有效值的总不确定度应在±3％X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.4)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＞＞R2B．C1＞＞C2、R1＜＜R2C．C1＜＜C2、R1＞＞R2D．C1＜＜C2、R1＜＜R25)用球隙测量交直流电压时,关于串接保护电阻的说法,下面哪些是对的？A 球隙必须串有很大阻值的保护电阻B 串接电阻越大越好C 一般规定串联的电阻不超过500ΩD 冲击放电时间很短,不需要保护球面.6)电容分压器的低压臂的合理结构是______.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7) 标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是：A 测量冲击全波峰值的总不确定度为±5％X 围内B 当截断时间s T s c μμ25.0<≤时,测量冲击截波的总不确定度在±5％X 围内C 当截断时间s T c μ2≥时,测量冲击电压截波的总不确定度在±4％X 围内D 测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15％X 围内8) 光电测量系统有哪几种调制方式：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 利用光电效应二、填空题9) 交流高电压试验设备主要是指______.10) 试验变压器的体积和重量都随其额定电压值的增加而急剧增加,试验变压器的额定容量P n 应按______来选择.11) 在电压很高时,常采用几个变压器串联的方法,几台试验变压器串联的意思是______.12) 如果串级数为n,串级变压器整套设备的装置总容量W 装为______,随着串级数的增加,装置的利用率明显下降,一般串级数n ≤______.13) 串级数为4级试的串级试验变压器的利用率η为______.14) 试验变压器容性试品上的电压的电压升高,分为______和______.15) 利用高压实验变压器产生操作冲击波,而不用冲击电压发生器来产生冲击波,是因为______.16) 电力系统外绝缘的冲击高压试验通常可以采样15次冲击法,即是______.17) 用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是______；缺点是______.18) 冲击电压发生器的原理是______.19) 在冲击电压发生器的等效电路中,若考虑回路电感效应,为获得非振荡冲击波的条件是_________20) 冲击电流的试验设备的功用是______.21) 测量冲击大电流的仪器有______和______.22) 实验室测量冲击高电压的方法有______.23) 影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______.24) 常用的冲击电压分压器有______.25) 为了补偿分压器的对地电容,在分压器的高压端安装一个圆伞形______.三、计算问答题26) 一台测工频高电压的电阻分压器,额定电压为100kV 〔有效值〕,阻值为4M Ω,对地杂散电容为1000pF,求由杂散电容引起的峰值和相位测量误差,以与在额定测量电压下热耗的功率值.27) 压充电标准电容器有什么功用？28) 高压直流分压器的选择原则是什么？29) 35kV 电力变压器,在大气条件为,℃时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大？球隙距离为多少？30) 怎样选择试验变压器的额定电压和额定容量？设一被试品的电容量为4000pF,所加的试验电压有效值为400kV ,试求进行这一工频耐压试验时流过试品的电流和该试验变压器的输出功率.Pa 1005.15⨯=P 27t =31)高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种？32)在说明多极冲击电压发生器动作原理时,为什么必须强调装置对地杂散电容所起的作用？33)某冲击电压发生器的等效电路如图8-13所示.已知C1为20nF,C2为2nF,阻尼电阻R d为100Ω,若要获得标准雷电冲击波形,设暂不计L的影响,请用近似公式计算R f,R t.34)冲击电流波形有哪两类？35)对两类冲击波,中国和IEC标准怎么规定的？36)简述冲击电流发生器的基本原理.37)名词解释：50％放电电压38)简述对冲击电压测量系统响应特性的要求.39)测量高电压的弱电仪器常受一些电磁干扰,干扰来源主要有哪些？40)简述高电压试验时的抗干扰措施.41)利用试验变压器产生操作冲击电压波以与电力变压器进行感应操作冲击电压波试验时,为什么波长时间T Z与铁心中的起始磁通量0φ和铁心的饱和磁通量φ相关？s42)串级倍压直流高压装置的串级数受到什么因素的制约？第六章输电线路和绕组中的波过程一、选择题1)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______.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2)下列表述中,对波阻抗描述不正确的是______.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3)减少绝缘介质的介电常数可以______电缆中电磁波的传播速度.A．降低B．提高C．不改变D．不一定二、填空题4)电磁波沿架空线路的传播速度为______.5)传输线路的波阻抗与______和______有关,与线路长度无关.6)在末端开路的情况下,波发生反射后,导线上的电压会______.7)波传输时,发生衰减的主要原因是______、______、______.8)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X围为______.三、计算问答题9)简述波传播过程的反射和折射.10)波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同？11)彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方.第七章雷电放电与防雷保护装置第八章电力系统防雷保护一、选择题1)根据我国有关标准,220kV线路的绕击耐雷水平是______.A．12kA B．16kA C．80kA D.120kA 2)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3)对于500kV线路,一半悬挂的瓷绝缘子片数为______.A．24 B．26 C．28 D.304)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______A．0.5～5ΩB．1～10ΩC．10～100ΩD小于1Ω5)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？A．避雷针B．避雷线C．并联电容器D．接地装置二、填空题6)落雷密度是指______.7)雷电波的波头X围一般在______到______X围内,在我国防雷设计中,通常建议采用______长度的雷电流波头长度.8)埋入地中的金属接地体称为接地装置,其作用是______.9)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TdX围为______.10)对于500kV的高压输电线路,避雷线的保护角α一般不大于______.11)输电线路防雷性能的优劣,工程上主要用______和______两个指标来衡量.12)GIS的绝缘水平主要取决于______.13)降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止______的有效措施.14)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______m.15)我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器______kA下的残压作为绝缘配合的设计依据.三、计算问答题16)防雷的基本措施有哪些？请简要说明.17)电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?18)感应过电压是怎么产生的？请介绍简单的计算公式.19)简述避雷针的保护原理和单根保护X围的计算.第九章内部过电压第十章电力系统绝缘配合一、选择题1)空载线路合闸的时候,可能产生的最大过电压为______.A ．1.5m EB ．2m EC ．3m E D.4m E2) 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______.A ．4.0倍B ．3.5倍C ．3.0倍 D2.75倍3) 空载线路合闸过电压的影响因素有______.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4) 以下属于操作过电压的是______.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5) 在中性点非直接接地系统中,主要的操作过电压是______.6) 对于220kV 与以下系统,通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的______倍的操作过电压.7) 三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期,而这将加大过电压幅值,因而在超高压系统中多采用______.8) 要想避免切空线过电压,最根本的措施就是要______.9) 目前切空变过电压的主要限制措施是采用______.10) 工频耐受电压的确定,通常是通过比较______和______的等值工频耐受电压来完成的.11) 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______来决定.12) 设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH 和1000pF,则当切除该空载变压器时,设在电压为l00kV 、电流为10A 时切断,则变压器上可能承受的最高电压为______.三、计算问答题13) 简述电力系统中操作过电压的种类与其产生过程.14) 试说明电力系统中限制操作过电压的措施.15) 为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压？16) 简述绝缘配合的原则和基本方法.第一章气体放电的基本物理过程一、选择题1、B2、C3、A4、C5、B6、D7、C8、A二、填空题9、答案：辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电10、极小〔最低〕11、提高12、光电离13、棒－棒14、扩散15、改善<电极附近>电场分布16、固体介质17、101.318、低19、NaCl 20、增加三、计算问答题21、当外施电压足够高时,一个电子从阴极出发向阳极运动,由于碰撞游离形成电子崩,则到达阳极并进入阳极的电子数为e as 个<α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s 为间隙距离>.因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为<e as -1>个.这些正离子在电场作用下向阴极运动,并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r 个<r 为正离子的表面游离系数>有效电子,则<e as-1>个正离子撞击阴极表面时,至少能从阴极表面释放出一个有效电子,以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子,则放电达到自持放电.即汤逊理论的自持放电条件可表达为r<e as -1>=1.22、〔1〕当棒具有正极性时,间隙中出现的电子向棒运动,进入强电场区,开始引起电离现象而形成电子崩.随着电压的逐渐上升,到放电达到自持、爆发电晕之前,在间隙中形成相当多的电子崩.当电子崩达到棒极后,其中的电子就进入棒极,而正离子仍留在空间,相对来说缓慢地向板极移动.于是在棒极附近,积聚起正空间电荷,从而减少了紧贴棒极附近的电场,而略为加强了外部空间的电场.这样,棒极附近的电场被削弱,难以造成流柱,这就使得自持放电也即电晕放电难以形成. 〔2〕当棒具有负极性时,阴极表面形成的电子立即进入强电场区,造成电子崩.当电子崩中的电子离开强电场区后,电子就不再能引起电离,而以越来越慢的速度向阳极运动.一部份电子直接消失于阳极,其余的可为氧原子所吸附形成负离子.电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极,但由于其运动速度较慢,所以在棒极附近总是存在着正空间电荷.结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷,而在其后则是非常分散的负空间电荷.负空间电荷由于浓度小,对外电场的影响不大,而正空间电荷将使电场畸变.棒极附近的电场得到增强,因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电.23、〔1〕电场分布情况和作用电压波形的影响〔2〕电介质材料的影响〔3〕气体条件的影响〔4〕雨水的影响24、查《高电压工程》52页图2-24曲线4可知,距离为4m 的棒-极间隙,其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压标准50U =1300kV查《高电压工程》65页图3-2可得空气绝对湿度3/20m g h =.从而,21/=δh 再由图3-1求得参数1.1=K .求得参数K L U g b δ1500•==1300/〔500×4×0.95×1.1〕=0.62,于是由图3-3得指数34.0==W m .空气密度校正因数9827.095.034.01===m K δ湿度校正因数033.11.134.02===W K K所以在这种大气条件下,距离为4m 的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为kV K K U 1320033.19827.01300U 215050=⨯⨯=••=标准夏25、查《高电压工程》附录A 中的表A-2,亦即GB311.1-1997的规定可知,35kV 母线支柱绝缘子的1min 干工频耐受电压应为100kV,则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时,其耐受电压U 应为第二章气体介质的电气强度一、选择题1、D2、B3、A4、C5、A二、填空题6、250/25007、空间电荷8、先导、主放电、余光9、增大三、计算问答题10、保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性.这样,当有一过电压作用于两设备时,总是保护设备先击穿,进而限制了过电压幅值,保护了被保护设备11、此球形电极与四周墙壁大致等距离,可按照上述的同心球电极结构来考虑.变压器的球电极为同心球的内电极,四周墙壁为同心球的外电极.按题意须保证点要求升压到1000kV 〔有效值〕时,球电极表面最大场强m ax E 小于球电极的电晕起始场强0E ,即保证将U=1414V 峰值,R=500cm,1=δ代入此不等式,算得r=60cm 时球电极表面最大场强m ax E =26.7kV/cm,小于同心球内电极的电晕起始场强0E =27.1 kV/cm.球电极的起始电晕电压c U =1012kV ＞1000kV .因此,在这种距离四周墙壁仅5m 的空间尺寸下,球电极的直径应达120cm 才能保证当变压器升压到1000kV 额定电压时球电极不发生电晕放电.12、〔1〕由于含有卤族元素,这些气体具有很强的电负性,气体分子容易和电子结合成为负离子,从而削弱了电子的碰撞电离能力,同时又加强了复合过程.〔2〕这些气体的分子量都比较大,分子直径较大,使得电子在其中的自由行程缩短,不易积聚能量,从而减少了碰撞电离的能力.〔3〕电子在和这些气体的分子相遇时,还易引起分子发生极化等过程,增加能量损失,从而减弱碰撞电离的能力.第三章液体和固体介质的电气特性一、选择题1、A,B,C,D,E,F I H,G2、B E二、填空题3、能在其中建立静电场的物质非极性〔弱极性〕电介质偶极性电介质离子性电介质4、电子位移极化离子位移极化转向极化介质界面极化空间电荷极化5、C R I I /tan =δ交流下的介质损耗6、杂质温度电压作用时间电场均匀程度压力7、电击穿热击穿电化学击穿8、气体油纸气体电介质的相对介电常数接近1,极化率极小,气体电介质的损耗就是电导损耗,当电场强度小于使气体分子电离所需要值时,气体介质损耗很小,所以标准电容器采用气体绝缘.而电力电容器采用油纸绝缘是因为油纸绝缘具有优良的电气性能,干纸和纯油组合后,油填充了纸中薄弱点的空气隙,纸在油中又起了屏障作用,使总体的耐电强度提高很多.9、差别很大差别很小冲击击穿电压作用时间太短,杂质来不与形成桥10、不均匀场强处扰动大,杂质不易形成桥11、温度介质经受热作用时间12、减小先增加后减小13、电子碰撞电离理论气泡击穿理论14、电压作用时间电场均匀程度温度累积效应受潮程度三、计算问答题15、答：因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失,而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失.所以在直流电压下,更容易测量出泄漏电流.第四章电气设备绝缘预防性试验一、选择题1、ADEG BCFH二、填空题2、逻辑诊断模糊诊断统计诊断3、较高较慢较低较快4、微安表直读法光电法光电法安全,可靠,准确度高5、绝缘油的气相色谱分析超声波探测法脉冲电流法6、视在放电量三电容模型里总电容上的放电量7、串联法并联法并联法防止试样上很大的放电电流通过阻抗Z8、直流交流雷电过电压操作冲击波三、计算问答题9、答：正接法一般应用于实验室内的测试材料与小设备,实现样品的对地绝缘. 实际上,绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的,换句话说,就是试品的一极是固定接地的,这时就要用反接法.10、〔过程略〕)/(b g b r C C C q q +⋅∆=∆第五章绝缘的高压试验一、选择题1、 ABCD2、 ABC3、A4、B5、B6、ACD7、ABC8、ABCD二、填空题9、高电压试验变压器 10、n s n U I P ≥ 11、使几台变压器高压绕组的电压相叠加 12、2)1(+n n W 3～4 13、%101.0202)1n 2===+=n W W （＝装试η14、稳态性的电压升高瞬态性的电压升高15、冲击电压发生器产生长波前操作波时效率低,而且火花间隙中容易出现熄弧现象16、被试品施加正、负极性冲击全波试验电压各15次,相邻两次冲击时间间隔应不小于1min17、吸收功率极小；外界电场对表的影响严重,不宜用于有风的环境.28、电容器并联充电,串联放电29、]/(/[22121C C C C L R +≥20、研究雷闪电流对绝缘材料和结构以与防雷装置的热能或电动力的破坏作用.21、分流器和罗戈夫斯基线圈22、球隙法,分压器－峰值电压表法,分压器－示波器法,光电测量法.23、球面的尘污和球隙间空气游离不充分.24、电阻分压器、电容分压器、串联阻容分压器、微分积分系统25、屏蔽环三、计算问答题26、解：幅值误差相角误差热耗的功率值27、由于气体介质基本上无损耗,接近于理想介质,所以由它构成的电容器的电容。

高电压技术(大作业)答案

（1）关于气体电击穿机理的一种理论。

由R.瑞特与J.M.米克于1937年提出。

汤森理论奠定了气体放电的理论基础，但是随着气体放电研究的发展，有些现象只由汤森理论难以解释，例如放电发展的速度比碰撞电离快，放电通道是不均匀的而呈折线形状，因此需要寻求其他理论。

流注理论就是在总结这些实验现象的基础上形成的。

在外施电场作用下，电子崩由阴极向阳极发展，由于气体原子（或分子）的激励、电离、复合等过程产生光电离，在电子崩附近由光电子引起新的子电子崩，电子崩接近阳极时，电离最强,光辐射也强。

光电子产生的子电子崩汇集到由阳极生长的放电通道，并帮助它的发展，形成由阳极向阴极前进的流注（正流注），流注的速度比碰撞电离快。

同时，光辐射是指向各个方向的，光电子产生的地点也是随机的，这说明放电通道可能是曲折进行的。

正流注达到阴极时，正负电极之间形成一导电的通道，可以通过大的电流，使间隙击穿。

如果所加电压超过临界击穿电压（过电压），电子崩电离加强，虽然电子崩还没有发展到阳极附近，但在间隙中部就可能产生许多光电子及子电子崩,它们汇集到主电子崩,加速放电的发展，增加放电通道的电导率，形成由阴极发展的流注（负流注）。

瑞特和米克认为，当电子崩头部的电场比外加电压在间隙中形成的均匀电场更强时，电子崩附近电场严重畸变，电离剧烈，放电可以自行发展成流注，从而导致间隙击穿。

根据这一基本思想，他们进行了理论推演。

虽然他们计算电子崩头部电场的方法不尽相同，推导出不同的计算击穿电压的方程，但是计算得到的击穿电压很相近，与试验比较相符。

（2）均匀电场、高气压、长间隙（3）汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。

前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下;后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。