发布时间 : 星期二 文章高电压技术复习题与答案《一》更新完毕开始阅读89f9256d5627a5e9856a561252d380eb63942356
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，
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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。
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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/m3。试计算该气隙在标准大气条件下的交流击穿电压值。
解：
Kd???2.9PP?2.9?0.967 T273?27查表可得：Kh?0.93
?Uo?Kh0.93U??100k?96.17kV Kd0.9672、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：
Ka?11??1.43 ?4?41.1?H?101.1?4000?10∴U?KaUP?1.43?240k?342.9kV
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，
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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?r1?2，屏障的?r2?4）
解： （1）E1?Ud2??????r2??1?r1U300k（2）E1???120kV/cm
30m?10m10m?d1d2???2?????r1?????24???r2??r1?1???d1?d2???2???U?r1???d1??300k?105.2kV/cm
30m?3m3m??2???24??4、一根110kV单芯铅包电力电缆的芯线外半径r1=8.5mm，油纸绝缘层厚度d=11.5mm，分阶成两层，分阶半径r2=13.5mm，内层的介电常数?1?4.5，外层的?2?3.8。试求在额定电压作用下，内、外层的最大工作场强。
解： （1）E1max?U?1r1R?r1max?1?ln2?ln???1r0?2r2?110k??87.5kV/cm
113.5m18.5m?11.5m??13.5m?4.5?ln?ln?13.5m?4.58.5m3.8?U?1r1R?r2max?2?ln2?ln???1r0?2r2?
（2）E2max??110k?69.9kV/cm
113.5m18.5m?11.5m??8.5m?11.5m??3.8?ln?ln??13.5m?4.58.5m3.8?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）I??CU?2??50?5000?0.94A （2）P??CU?IU?0.94?600k?565.5kVA
6、设计一个标称电压为1MV能产生1.2/50?s标准波的多级冲击电压发生器。已知：C1由若干个200kV、
2?组成，负荷电容为C2=500pF。0.05?F的电容器C1（1）求级数n及主电容CL；（2）用近似估算法求每级
的波前、波长电阻。
解： （1）n?
C?005?1M?5级，∴C1?1??0.01?F 200k5512