2016年10月高等教育自学考试《高电压技术》试题
课程代码：02653
一、单项选择题
1．以下与tg?无关的因素是（C） A．温度 B．外加电压 C．湿度 D．电压的频率 2．先导通道形成的特征是出现（C） A．碰撞游离 B．表现游离 C．热游离 D．光游离 3．极化时间最短的是（A）
A．电子式极化 B．离子式极化 C．偶极子极化 D．空间电荷极化
4．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
5．下列存在杂质“小桥”现象的电介质是（B） A．气体 B．液体 C．固体 D．无法确定 6．以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件。（C） A．大雾 B．毛毛雨 C．凝露 D．大雨
7．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．2.5倍
8．雷电流具有冲击波形的特点是（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
9．根据设备的绝缘水平和造价，以下几种电压等级中，允许内过电压倍数最高的是（B） A．110kV B．35kV及以下 C．220kV D．500kV
10．以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（D） A．球—球间隙(球径50cm) B．棒—板间隙，棒为负极 C．针—针间隙 D．棒—板间隙，棒为正极 二、填空题
11．按照气体分子得到能量形式的不同，气体分子可分为 碰撞游离、 光游离 和热游离三种游离形式。 12．在接地装置中，接地方式可分为 防雷接地 、 工作接地 、静电接地和保护接地。 13．传输线路的波阻抗与线路单位长度的和 电感 和 电容 有关，与线路长度无关。 14．变压器内部固体绝缘的老化有 电老化 和 热老化 两种形式。
15．电气设备绝缘的预防性试验可分为 非破坏性试验（或绝缘特性试验） 和 耐压试验 两大类。 16．纯净液体介质的击穿理论分为 电子碰撞电离理论 和 气泡击穿理论 。
17．变电所防止直击雷的措施是装设 避雷针 或 避雷线 ，并配合以良好的接地。 18．引起工频电压升高的原因有： 空载线路的电容效应 、 不对称短路 和突然甩负荷。 19．含有铁性电感的电路发生铁磁谐振须满足两个条件：?L0?1（L0为正常非饱和时的电?C感）以及 外界一定程度的激发 ，二个条件缺一不可。
20．提高固体电介质击穿电压措施主要有： 改进绝缘设计 、 改进制造工艺 和改善运行条件。 三、名词解释题
21．雷暴日：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。 22．伏秒特性：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。
23．电气设备的绝缘水平：电气设备的绝缘水平是设备绝缘应能耐受(不发生闪络、击穿或其它损坏)的电压，也即耐压试验时的试验电压。
24．谐振过电压：当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频率相等时，将发生谐振现象，导致系统中某些部分(或设备)上出现的过电压。
25．电气距离避雷器与被保护设备之间就有一段长度不等的距离，此距离刁；是空间的距离，而是沿连接线的距离，故称为电气距离。
四、简答题
26．简述避雷器的保护原理。
答：避雷器是专门用以限制线路传来的雷电过电压或操作过电压的一种防雷装置。避雷器实质上是一种过电压限制器，与被保护的电气设备并联连接，当过电压出现并超过避雷器的放电电压时，避雷器先放电，从而限制了过电压的发展，使电气设备免遭过电压损坏。
27．简述汤逊放电理论。
答：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eas个(a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(eas-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(eas-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(eas-1)=1。
28．分布参数回路的波阻抗与集中参数回路中的电阻有何不同?
答：(1)波阻抗表示同一方向的电压波和电流波大小的比值，前行波电压与前行波电流之比取正号，反行波电压与反行波电流之比取负号，若导线上既有前行波，又有反行波时，导线上总的电压与总的电流之比不等于波阻抗。
而电阻等于其上总的电压与总的电流之比。
(2)电磁波通过波阻抗为Z的导线时，能量以电磁能的形式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。 (3)波阻抗的数值只和导线单位长度的电感、电容有关，而与线路长度无关。 29．保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合?为什么? 答：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。
30．35KV及以下电压等级输电系统为什么一般不架设避雷线?
答：35kV及以下电压等级输电系统一般都为中性点不接地系统，当发生由雷电引起的冲击闪络后，随后出现的工频闪络电流很小，不能形成稳定的工频电弧，因此不会引起线路跳闸，所以当一相由于雷击而引起闪络后仍能正常工作。)
这样虽不装设避雷线，雷击引起的闪络概率增大，但这种闪络并不会导致线路跳闸而影响正常供电，故35KV及以下输电线路一般不架设避雷线。
五、案例分析题
31．某发电厂原油罐直径为12m，高出地面12 m，现采用单根避雷针保护，避雷针距原油罐壁最少5m，试求该避雷针的高度是多少?
32．有一10kV发电机直接与架空线路连接，有一幅值为100kV的直角波沿线路三相同时进入发电机时，为了保证发电机入口的冲击电压上升速度不超过5kV/?s，接并联电容进行保护。设线路三相总波阻抗为280?，发电机绕组三相总的波阻抗为400n，求电容C值。