高電壓技術專業(yè)理論知識考試題庫附答案(含各題型)一、選擇題（每題2分，共40分）1.氣體內(nèi)的各種粒子因高溫而動能增加，發(fā)生相互碰撞而產(chǎn)生游離的形式稱為（）A.碰撞游離B.光游離C.熱游離D.表面游離答案：C解析：熱游離是指氣體內(nèi)的各種粒子因高溫而動能增加，發(fā)生相互碰撞而產(chǎn)生游離的形式。碰撞游離是粒子在電場中獲得足夠能量與其他粒子碰撞使其游離；光游離是由光輻射引起的游離；表面游離是在電極表面發(fā)生的游離現(xiàn)象。2.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.電荷畸變電場答案：B解析：流注理論考慮了碰撞游離、光游離以及電荷畸變電場的現(xiàn)象，而表面游離不在流注理論考慮范圍內(nèi)。3.電暈放電是一種（）A.自持放電B.非自持放電C.電弧放電D.均勻場中放電答案：A解析：電暈放電是一種自持放電，它是在極不均勻電場中，曲率半徑小的電極附近發(fā)生的局部放電現(xiàn)象，能夠自己維持放電過程。非自持放電需要外界電離因素維持；電弧放電是一種強烈的自持放電，與電暈放電不同；電暈放電發(fā)生在極不均勻場中。4.以下哪種材料具有憎水性（）A.硅橡膠B.電瓷C.玻璃D.金屬答案：A解析：硅橡膠具有憎水性，其表面不易被水浸潤，水分在其表面會形成水珠。電瓷、玻璃表面一般是親水性的，金屬材料通常不涉及憎水或親水的概念，更多關注其導電性等性能。5.隨著溫度的升高，純絕緣液體的擊穿電壓（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高答案：C解析：在溫度較低時，隨著溫度升高，液體中離子的遷移率增加，有助于改善電場分布，擊穿電壓升高；當溫度繼續(xù)升高，液體分子熱運動加劇，分子間的碰撞頻繁，導致液體的絕緣性能下降，擊穿電壓降低。6.固體介質(zhì)因受潮發(fā)熱而產(chǎn)生的擊穿過程屬于（）A.電擊穿B.熱擊穿C.電化學擊穿D.閃絡答案：B解析：熱擊穿是指固體介質(zhì)在電場作用下，由于介質(zhì)損耗產(chǎn)生的熱量不能及時散發(fā)出去，使介質(zhì)溫度不斷升高，最終導致介質(zhì)的絕緣性能下降而擊穿。固體介質(zhì)受潮發(fā)熱產(chǎn)生的擊穿符合熱擊穿的特征。電擊穿是在強電場作用下，電子的碰撞電離導致的擊穿；電化學擊穿是由于長期的化學作用使介質(zhì)性能劣化而引起的擊穿；閃絡是沿固體介質(zhì)表面的放電現(xiàn)象。7.以下哪個不是氣體間隙擊穿電壓的影響因素（）A.氣體的壓力B.電壓的頻率C.電極的形狀D.氣體的濕度答案：B解析：氣體間隙擊穿電壓的影響因素包括氣體的壓力、電極的形狀、氣體的濕度等。氣體壓力影響氣體分子的密度，進而影響碰撞游離的概率；電極形狀影響電場分布；氣體濕度會改變氣體的絕緣性能。而電壓頻率對氣體間隙擊穿電壓一般沒有直接影響。8.雷電流具有沖擊波形的特點：（）A.緩慢上升，平緩下降B.緩慢上升，快速下降C.迅速上升，平緩下降D.迅速上升，快速下降答案：C解析：雷電流的波形特點是迅速上升，在很短時間內(nèi)達到峰值，然后平緩下降。這是因為雷電放電過程中，先導通道形成后，主放電迅速發(fā)展使電流快速上升，之后放電能量逐漸釋放，電流緩慢下降。9.以下哪種措施不能提高線路的耐雷水平（）A.增加絕緣子片數(shù)B.降低桿塔的接地電阻C.架設耦合地線D.減少線路的檔距答案：D解析：增加絕緣子片數(shù)可以提高線路的絕緣水平，從而提高耐雷水平；降低桿塔的接地電阻能使雷電流更快地泄入大地，減少桿塔上的電位升高；架設耦合地線可以增加導線上的感應電荷，提高導線上的電位，降低絕緣子串上的電壓，提高耐雷水平。而減少線路的檔距對線路耐雷水平的提高沒有直接作用。10.變壓器繞組的沖擊電壓分布與（）有關。A.繞組電阻B.繞組電感C.繞組電容D.以上都是答案：D解析：變壓器繞組的沖擊電壓分布與繞組電阻、電感和電容都有關系。在沖擊電壓作用下，繞組的電阻、電感和電容會共同影響電壓的分布和傳播過程。電阻會消耗能量，電感會產(chǎn)生自感電動勢，電容會儲存和釋放電荷。11.衡量輸電線路的防雷性能的主要指標是（）A.耐雷水平和雷擊跳閘率B.雷電流強度和雷暴日C.線路的電壓等級和絕緣水平D.桿塔的接地電阻和線路的檔距答案：A解析：耐雷水平是指線路能夠承受的不發(fā)生閃絡的最大雷電流幅值，雷擊跳閘率是指線路因雷擊而發(fā)生跳閘的概率，它們是衡量輸電線路防雷性能的主要指標。雷電流強度和雷暴日是描述雷電活動的參數(shù)；線路的電壓等級和絕緣水平與線路的防雷有一定關系，但不是直接衡量防雷性能的指標；桿塔的接地電阻和線路的檔距會影響線路的防雷，但不是主要的衡量指標。12.在高電壓試驗中，（）是測量試驗電壓的常用方法。A.靜電電壓表B.電容分壓器C.電阻分壓器D.以上都是答案：D解析：靜電電壓表、電容分壓器和電阻分壓器都是高電壓試驗中測量試驗電壓的常用方法。靜電電壓表通過測量電場力來測量電壓；電容分壓器和電阻分壓器則是通過分壓原理，將高電壓按一定比例降低后進行測量。13.以下哪種試驗不屬于絕緣的非破壞性試驗（）A.絕緣電阻測試B.介質(zhì)損耗因數(shù)測量C.直流耐壓試驗D.局部放電測量答案：C解析：非破壞性試驗是指在不破壞絕緣的前提下，測量絕緣的一些電氣參數(shù)，以判斷絕緣的狀態(tài)。絕緣電阻測試、介質(zhì)損耗因數(shù)測量和局部放電測量都屬于非破壞性試驗。直流耐壓試驗會對絕緣施加較高的直流電壓，可能會對絕緣造成一定的損傷，屬于破壞性試驗。14.下列關于波在無損均勻?qū)Ь€中傳播的說法，錯誤的是（）A.波的傳播速度與導線周圍的介質(zhì)有關B.波的傳播過程中能量會逐漸衰減C.波的傳播過程中波形保持不變D.波的傳播速度與導線的幾何尺寸無關答案：B解析：在無損均勻?qū)Ь€中，波的傳播速度與導線周圍的介質(zhì)有關，與導線的幾何尺寸無關，且波在傳播過程中波形保持不變，能量不會衰減。因為“無損”意味著沒有能量的損耗。15.波阻抗與電阻的本質(zhì)區(qū)別是（）A.波阻抗不消耗能量B.波阻抗與導線長度有關C.波阻抗的大小與電壓有關D.波阻抗與電流有關答案：A解析：波阻抗是電磁波在傳輸線中傳播時的一個特性參數(shù)，它不消耗能量，只是描述了電磁波在傳輸線中的傳播特性。而電阻是消耗電能的元件。波阻抗與導線長度無關，其大小只與導線的結構和周圍介質(zhì)有關，與電壓和電流無關。16.當行波到達開路的末端時，會發(fā)生（）A.折射B.反射，反射波與入射波同號C.反射，反射波與入射波異號D.以上都不對答案：B解析：當行波到達開路的末端時，會發(fā)生反射，反射波與入射波同號，使末端電壓變?yōu)槿肷洳妷旱膬杀丁＿@是因為開路末端電流為零，根據(jù)邊界條件可以得出反射波的特征。17.保護旋轉電機用的避雷器型號是（）A.FZ型B.FS型C.FCD型D.Y型答案：C解析：FCD型避雷器是專門用于保護旋轉電機的避雷器。FZ型避雷器一般用于保護變電站的電氣設備；FS型避雷器常用于保護10kV及以下的配電設備；Y型是金屬氧化物避雷器的一種通用型號，應用范圍較廣，但不是專門針對旋轉電機的。18.變電站的直擊雷防護通常采用（）A.避雷針B.避雷線C.避雷器D.以上都是答案：A解析：變電站的直擊雷防護通常采用避雷針。避雷針能夠?qū)⒗纂娢阶陨恚ㄟ^接地裝置將雷電流引入大地，從而保護變電站內(nèi)的設備免受直擊雷的侵害。避雷線主要用于輸電線路的直擊雷防護；避雷器主要用于保護電氣設備免受雷電過電壓和操作過電壓的侵害，而不是直擊雷防護。19.下列過電壓中，屬于操作過電壓的是（）A.大氣過電壓B.工頻過電壓C.諧振過電壓D.切除空載線路過電壓答案：D解析：操作過電壓是由于電力系統(tǒng)中的操作（如合閘、分閘等）引起的過電壓。切除空載線路過電壓是典型的操作過電壓。大氣過電壓是由雷電引起的；工頻過電壓是由于系統(tǒng)的運行方式改變等原因引起的工頻電壓升高；諧振過電壓是由于系統(tǒng)中的電感和電容參數(shù)匹配不當，發(fā)生諧振而產(chǎn)生的過電壓。20.提高氣體間隙擊穿電壓的方法不包括（）A.改進電極形狀B.采用高氣壓C.采用強電負性氣體D.降低氣體溫度答案：D解析：提高氣體間隙擊穿電壓的方法有改進電極形狀，使電場分布更均勻；采用高氣壓，增加氣體分子密度，減少碰撞游離的概率；采用強電負性氣體，其分子容易吸附電子形成負離子，抑制游離過程。而降低氣體溫度對提高氣體間隙擊穿電壓沒有直接的有效作用。二、判斷題（每題1分，共10分）1.氣體的擊穿電壓與氣體壓力和極間距離的乘積成正比。（×）解析：氣體的擊穿電壓與氣體壓力和極間距離的乘積不是簡單的成正比關系，在均勻電場中，擊穿電壓與氣體壓力和極間距離的乘積存在一定的函數(shù)關系，但不是線性的正比關系。2.電介質(zhì)的吸收比越大，說明其絕緣性能越好。（√）解析：吸收比是指加壓60s時的絕緣電阻與加壓15s時的絕緣電阻之比。吸收比越大，說明絕緣材料的極化過程越緩慢，絕緣內(nèi)部的缺陷和受潮等情況越少，絕緣性能越好。3.雷電放電過程中，先導放電是一個連續(xù)的過程。（×）解析：雷電放電過程中，先導放電是分級發(fā)展的，不是連續(xù)的過程。先導放電逐級向前推進，每一級的發(fā)展都有一定的時間間隔。4.輸電線路的波阻抗與線路長度無關。（√）解析：波阻抗是輸電線路的固有參數(shù)，只與線路的結構和周圍介質(zhì)有關，與線路長度無關。它描述了電磁波在輸電線路中傳播時的特性。5.避雷器的殘壓越低，其保護性能越好。（√）解析：避雷器的殘壓是指避雷器在通過雷電流時，其兩端的電壓。殘壓越低，說明避雷器能夠?qū)⑦^電壓限制在更低的水平，對被保護設備的保護作用就越好。6.局部放電會加速絕緣材料的老化。（√）解析：局部放電會產(chǎn)生帶電粒子、紫外線、熱能等，這些會對絕緣材料產(chǎn)生化學和物理作用，破壞絕緣材料的分子結構，從而加速絕緣材料的老化。7.絕緣電阻測量可以發(fā)現(xiàn)絕緣的整體受潮和貫穿性缺陷。（√）解析：當絕緣整體受潮或存在貫穿性缺陷時，絕緣電阻會明顯降低，通過測量絕緣電阻可以檢測到這些問題。8.諧振過電壓不會對電力系統(tǒng)造成危害。（×）解析：諧振過電壓可能會使系統(tǒng)中的電壓升高到很高的數(shù)值，持續(xù)時間較長，會對電力系統(tǒng)中的電氣設備造成絕緣損壞、燒毀等危害，嚴重影響電力系統(tǒng)的安全運行。9.采用分裂導線可以提高輸電線路的耐雷水平。（√）解析：采用分裂導線可以增加導線的等效半徑，改善導線周圍的電場分布，降低導線的電感，提高線路的電容，從而提高輸電線路的耐雷水平。10.氣體間隙的擊穿電壓與電壓作用時間無關。（×）解析：氣體間隙的擊穿電壓與電壓作用時間有關。在不同的電壓作用時間下，氣體間隙的擊穿過程和機制可能不同，例如在長時間電壓作用下，可能會發(fā)生熱擊穿等情況，擊穿電壓會有所變化。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述氣體放電的流注理論要點。答：流注理論要點如下：（1）強調(diào)了空間電荷畸變電場的作用。當放電發(fā)展到一定程度時，空間電荷產(chǎn)生的電場會與外電場疊加，使放電通道前端的電場增強，有利于進一步的游離。（2）考慮了光游離的作用。光游離產(chǎn)生的新的電子和離子，為流注的發(fā)展提供了更多的帶電粒子，使放電能夠以流注的形式快速發(fā)展。（3）流注的形成。當電子崩發(fā)展到足夠程度時，正負空間電荷分別聚集在電子崩的頭部和尾部，形成一個等離子體通道，即流注。正流注和負流注分別向不同方向發(fā)展。（4）自持放電條件。流注一旦形成，放電就可以自持進行，不再依賴外界電離因素。此時氣體間隙的擊穿電壓主要取決于流注形成的條件。2.簡述提高固體介質(zhì)絕緣性能的方法。答：提高固體介質(zhì)絕緣性能的方法主要有以下幾種：（1）改進制造工藝。在制造過程中，盡量減少介質(zhì)中的雜質(zhì)、氣泡和水分等缺陷，保證介質(zhì)的均勻性和純度。例如，采用真空浸漬、壓力成型等工藝可以提高絕緣材料的質(zhì)量。（2）改善運行條件。控制運行環(huán)境的溫度、濕度和污穢程度等。避免介質(zhì)在過高溫度下運行，防止因熱老化而降低絕緣性能；保持環(huán)境干燥，減少水分對介質(zhì)的影響；定期清掃設備，防止污穢積累導致沿面放電。（3）采用合理的絕緣結構。根據(jù)電場分布情況，設計合理的絕緣結構，使電場分布均勻。例如，采用屏蔽層、電容極板等措施來改善電場分布，避免局部電場強度過高。（4）加強絕緣監(jiān)測。定期對絕緣進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷并進行處理。常用的監(jiān)測方法有絕緣電阻測量、介質(zhì)損耗因數(shù)測量、局部放電測量等。3.簡述雷電過電壓的種類及其特點。答：雷電過電壓主要分為以下兩種：（1）直擊雷過電壓。特點是幅值高、能量大、作用時間短。當雷電直接擊中電氣設備、輸電線路或建筑物時，雷電流會在被擊物體上產(chǎn)生極高的電壓降，可能導致設備絕緣擊穿、損壞，甚至引發(fā)火災和爆炸等事故。（2）感應雷過電壓。特點是幅值相對較低，但波及范圍廣。它是由于雷電放電時，在附近的導體上產(chǎn)生靜電感應和電磁感應而形成的過電壓。感應雷過電壓可能會對架空線路、電氣設備的二次回路等造成危害。四、計算題（每題10分，共20分）1.已知某輸電線路的波阻抗$Z=400\Omega$，線路首端電壓波$u_1=100kV$，求線路首端的電流波$i_1$。解：根據(jù)行波的基本關系，電壓波$u$和電流波$i$與波阻抗$Z$的關系為$u=Zi$。已知$Z=400\Omega$，$u_1=100kV=100\times10^3V$，則線路首端的電流波$i_1$為：$i_1=\frac{u_1}{Z}