高電壓技術(shù)課后習(xí)題及答案一、選擇題1.流注理論未考慮（）的現(xiàn)象。A.碰撞游離B.表面游離C.光游離D.電荷畸變電場(chǎng)答案：B分析：流注理論考慮了碰撞游離、光游離以及電荷畸變電場(chǎng)等現(xiàn)象，未考慮表面游離，所以選B。2.極化時(shí)間最短的是（）。A.電子式極化B.離子式極化C.偶極子極化D.空間電荷極化答案：A分析：電子式極化時(shí)間極短，約為10?1?-10?1?s，在各類(lèi)極化中時(shí)間最短，所以選A。3.下列因素中，不會(huì)影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的是（）。A.電壓作用時(shí)間B.電場(chǎng)均勻程度C.溫度D.海拔高度答案：D分析：液體電介質(zhì)擊穿電壓受電壓作用時(shí)間、電場(chǎng)均勻程度、溫度等因素影響，海拔高度主要影響氣體絕緣，對(duì)液體電介質(zhì)擊穿電壓影響不大，所以選D。4.下列過(guò)電壓中屬于內(nèi)部過(guò)電壓的是（）。A.大氣過(guò)電壓B.操作過(guò)電壓C.雷電過(guò)電壓D.感應(yīng)雷過(guò)電壓答案：B分析：內(nèi)部過(guò)電壓包括操作過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓等，大氣過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓、感應(yīng)雷過(guò)電壓都屬于外部過(guò)電壓，所以選B。5.接地裝置的沖擊接地電阻與工頻接地電阻的關(guān)系是（）。A.前者大于后者B.前者小于后者C.兩者相等D.不確定答案：B分析：由于沖擊電流的集膚效應(yīng)等原因，接地裝置的沖擊接地電阻通常小于工頻接地電阻，所以選B。二、填空題1.氣體放電的主要形式有______、______、______等。答案：電暈放電、火花放電、電弧放電分析：氣體放電在不同條件下會(huì)呈現(xiàn)出電暈放電、火花放電、電弧放電等主要形式。2.介質(zhì)的損耗因數(shù)tanδ反映了介質(zhì)的______性能，其值越大，說(shuō)明介質(zhì)的______越嚴(yán)重。答案：絕緣；損耗分析：損耗因數(shù)tanδ是衡量介質(zhì)絕緣性能的重要指標(biāo)，tanδ越大，表明介質(zhì)在交流電壓作用下的能量損耗越嚴(yán)重。3.輸電線路防雷的基本措施有______、______、______、______等。答案：架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、裝設(shè)自動(dòng)重合閘、采用消弧線圈接地分析：這些都是輸電線路常用的防雷措施，能有效提高線路的防雷能力。4.測(cè)量絕緣電阻時(shí)，所加的直流電壓一般為_(kāi)_____V或______V。答案：1000；2500分析：測(cè)量絕緣電阻時(shí)，常用1000V或2500V的直流電壓，以獲取準(zhǔn)確的絕緣電阻值。5.電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的諧振過(guò)電壓有______諧振過(guò)電壓、______諧振過(guò)電壓和______諧振過(guò)電壓。答案：線性；鐵磁；參數(shù)分析：這三種是電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的諧振過(guò)電壓類(lèi)型。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述氣體放電的流注理論要點(diǎn)。答案：流注理論要點(diǎn)如下：（1）強(qiáng)調(diào)了空間電荷畸變電場(chǎng)的作用，它會(huì)使電場(chǎng)分布發(fā)生變化，促進(jìn)放電發(fā)展。（2）認(rèn)為光游離是維持和發(fā)展自持放電的主要因素，光游離產(chǎn)生的新電子會(huì)引發(fā)新的碰撞游離。（3）流注一旦形成，放電就可以由自身產(chǎn)生的空間電荷維持，放電發(fā)展速度加快，形成流注放電通道。分析：流注理論對(duì)氣體放電的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了更深入的解釋?zhuān)プ】臻g電荷和光游離等關(guān)鍵因素來(lái)闡述放電機(jī)制。2.影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素有哪些？答案：影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素有：（1）電壓作用時(shí)間，作用時(shí)間越長(zhǎng)，擊穿電壓越低。（2）電場(chǎng)均勻程度，電場(chǎng)越均勻，擊穿電壓越高。（3）溫度，溫度升高，擊穿電壓可能降低。（4）濕度，濕度增加可能使擊穿電壓下降。（5）機(jī)械力，機(jī)械損傷可能降低擊穿電壓。（6）電壓種類(lèi)，不同電壓波形下?lián)舸╇妷翰煌?。分析：這些因素從不同方面影響固體電介質(zhì)的絕緣性能，進(jìn)而影響其擊穿電壓。3.簡(jiǎn)述避雷針的工作原理。答案：避雷針的工作原理是：當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)，它使地面電場(chǎng)發(fā)生畸變，在避雷針的頂端，形成局部電場(chǎng)強(qiáng)度集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針?lè)烹?，再通過(guò)接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。分析：避雷針通過(guò)改變電場(chǎng)分布，主動(dòng)吸引雷電，將雷電流安全導(dǎo)入大地，起到保護(hù)作用。4.為什么要測(cè)量電氣設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ？答案：測(cè)量電氣設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ的原因有：（1）能反映介質(zhì)內(nèi)部的絕緣狀況，如是否存在受潮、老化、局部缺陷等問(wèn)題。（2）可以在不停電的情況下進(jìn)行測(cè)量，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣隱患。（3）通過(guò)對(duì)tanδ的測(cè)量和分析，能判斷絕緣的變化趨勢(shì)，為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供依據(jù)。分析：介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ是評(píng)估電氣設(shè)備絕緣性能的重要指標(biāo)，對(duì)保障設(shè)備安全運(yùn)行有重要意義。5.簡(jiǎn)述輸電線路的耐雷水平和雷擊跳閘率的概念。答案：輸電線路的耐雷水平是指線路遭受雷擊時(shí)，不至于發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值。雷擊跳閘率是指每100km線路每年由雷擊引起的跳閘次數(shù)。分析：耐雷水平反映了線路抵抗雷擊的能力，雷擊跳閘率則直觀體現(xiàn)了線路因雷擊導(dǎo)致跳閘的頻繁程度，二者都是衡量輸電線路防雷性能的重要指標(biāo)。四、計(jì)算題1.已知某輸電線路的波阻抗Z=400Ω，當(dāng)幅值為100kV的電壓波沿著線路傳播時(shí)，求波電流的幅值。答案：根據(jù)波阻抗的定義$Z=frac{U}{I}$（其中U為電壓波幅值，I為波電流幅值），可得$I=frac{U}{Z}$。將$U=100kV$，$Z=400Ω$代入，$I=frac{100times10^{3}}{400}=250A$。分析：利用波阻抗的定義式，已知電壓波幅值和波阻抗，可直接計(jì)算出波電流幅值。2.某接地裝置的工頻接地電阻$R_{g}=10Ω$，已知沖擊系數(shù)$α=0.8$，求該接地裝置的沖擊接地電阻$R_{ch}$。答案：根據(jù)沖擊接地電阻與工頻接地電阻的關(guān)系$R_{ch}=αR_{g}$，將$R_{g}=10Ω$，$α=0.8$代入，可得$R_{ch}=0.8×10=8Ω$。分析：利用沖擊接地電阻與工頻接地電阻的關(guān)系公式，結(jié)合已知的沖擊系數(shù)和工頻接地電阻，可求出沖擊接地電阻。3.一臺(tái)電力變壓器，其絕緣電阻$R_{60s}=500MΩ$，$R_{15s}=300MΩ$，求吸收比$K_{abs}$，并判斷絕緣狀況。答案：吸收比$K_{abs}=frac{R_{60s}}{R_{15s}}$，將$R_{60s}=500MΩ$，$R_{15s}=300MΩ$代入，$K_{abs}=frac{500}{300}approx1.67$。一般對(duì)于大容量變壓器，吸收比$K_{abs}≥1.3$時(shí)，絕緣狀況良好，所以該變壓器絕緣狀況良好。分析：吸收比是評(píng)估絕緣受潮等情況的重要指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算吸收比并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，可判斷絕緣狀況。4.已知某氣體間隙的擊穿電壓$U_$與間隙距離$d$的關(guān)系為$U_=500d$（$U_$單位為kV，$d$單位為m），當(dāng)間隙距離$d=0.2m$時(shí)，求擊穿電壓$U_$。答案：將$d=0.2m$代入$U_=500d$，可得$U_=500×0.2=100kV$。分析：直接將間隙距離代入給定的擊穿電壓與間隙距離的關(guān)系式，即可求出擊穿電壓。5.某電容器的電容$C=0.5μF$，在頻率$f=50Hz$的交流電壓$U=20kV$作用下，求該電容器的介質(zhì)損耗功率$P$（設(shè)介質(zhì)損耗因數(shù)$tanδ=0.01$）。答案：首先計(jì)算容抗$X_{C}=frac{1}{2pifC}$，將$C=0.5×10^{-6}F$，$f=50Hz$代入，$X_{C}=frac{1}{2pi×50×0.5×10^{-6}}approx6366.2Ω$。電流$I=frac{U}{X_{C}}$，$U=20×10^{3}V$，則$I=frac{20×10^{3}}{6366.2}approx3.14A$。根據(jù)介質(zhì)損耗功率公式$P=UIsinvarphiapproxUItandelta$（因?yàn)?tandelta=frac{sinvarphi}{cos