吉林大学20年9月课程考试《高电压技术》离线作业

吉林大学网络教育学院2019-2020学年第二学期期末考试高电压技术大作业学生姓名 专业 层次年级 学号 学习中心 成绩 年 月 日作业要求：大作业要求学生手写完成，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。一 名词解释题(共10题，总分值20分)1.谐振过电压(2分）谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。2耐雷水平（2分）雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。3.雷击跳闸率(2分）即年每100km线路雷击引起的跳闸次数，是衡量线路防雷性能的综合指标。4击杆率（2分）雷击杆塔次数与雷击线路总次数之比。5.绝缘配合（2分）综合考虑系统中可能出现的各种过电压、保护装置:特性及设备的绝条特性，确定设备的绝缘水平及其使用，从而使设备绝缘故障率或停电事故率降低到经济上和运行上可以接受的水平。6.沿面闪络(2分）若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。7.电弧放电(2分）若放电回路阻抗较小，电源容量大，气体间隙一旦放电电流极大，放电间隙温度极高，放电通道发出耀眼的光亮，这种放电形式称为电弧放电。8.50%放电电压2分)50%放电电压的含义是，选定某一固定幅值的标准冲击电压，施加到一个空气间隙上，如果施加电压的次数足够多，且该间隙被击穿的概率为50%时，则所选定的电压即为该间隙的50%放电电压，并以U50表示。9.工频过电压(2分）指系统中由线路空载、不对称接地故障和甩负荷引起的的频率等于工频（50Hz）或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。10等值盐密法(2分）对发电厂，变电所的支柱绝缘子和悬式绝缘子以及1kV以上的架空线路绝缘子新增加了绝缘子表面污秽物等值盐密的测试。二 计算题(共2题，总分值20分)11.某台电力变压器需进行72KV的工频耐压试验，tgW试验时测得其等值电容Cg-=4200pF。现有数台容量不同的10o/0.4(kV)的工频试验变压器，应选择一台额定容量为多少的试验变压器才能满足试验的要求?(10分)12.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400OpF，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。(10 分)三 简答题(共10题，总分值60分)13.高压直流分压器的选择原则是什么?(6分）14.试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。(6 分）答，雷电放电的基本过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。(1）先导放电阶段一开始产生的先导放电是跳跃式向前发展。先导放电常常表现为分枝状，这些分枝状的先导放电通常只有一条放电分支达到大地。整个先导放电时间约o.0051.01s，相应于先导放电阶段的雷电流很小。(2）主放电阶段主放电过程是逆着负先导的通道由下向上发展的。在主放电中，雷云与大地之间所聚集的大量电荷，通过先导放电所开辟的狭小电离通道发生猛烈的电荷中和，放出巨大的光和热。在主放电阶段，雷击点有巨大的电流流过，主放电的时间极短。(3）余辉放电阶段当主放电阶段结束后，雷云中的剩余电荷将继续沿主放电通道下移，使通道连续维持着一定余辉。余辉放电电流仅数百安，但持续的时间可达0.o3o.05s。15局部放电引起电介质劣化、损伤的主要原因有哪些?(6分)答:局部放电引起电介质劣化损伤的机理是多方面的，但主要有如下三个方面:（1）电的作用:带电粒子对电介质表面的直接轰击作用，使有机电介质的分子主链断裂;（2）热的作用:带电粒子的轰击作用引起电介质局部的温度上升，发生热熔解或热降解;（3）化学作用局部放电产生的受激分子或二次生成物的作用，使电介质受到的侵蚀可能比电、热作用的危害更大。16.简述高压试验变压器调压时的基本要求。(6分）答，试验变压器的电压必须从零调节到指定值，同时还应注意:(1)电压应该平滑地调节，在有滑动触头的调压器中，不应该发生火花;(2）调压器应在试验变压器的输入端提供从零到额定值的电压，电压具有正弦波形且没有畸变，3）调压器的容量应不小于试验变压器的容量。17.简述雷击杆塔的影响耐雷水平的各种因素的作用，工厂中常采用哪些措施来提高耐雷水平?(6分)作用:(1线路绝缘，提高线路绝缘即提高绝缘子串的50%冲击闪络电压。(2)杆塔接地电阻Ri，降低杆塔接地电阻Ri，提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。(3)偶合地线，具有一定的分流作用和增大导地线之间的偶合系数，因而提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。措施:(1)提高线路绝缘，2降低杆塔接地电阻;(3)增大偶合系数。18.为何阀式避雷器只能限制切空载变压器过电压而不能用来限制其它操作过电压?(6分)答:阀式避雷器的通流能力和热容量有限，切空载变压器时产生的过电压幅值和电流较小，而其它操作过电压幅值较大，如在操作过电压下动作，往往发生爆炸或损坏。19.为什么测量吸收比能较好的判断绝缘是否受潮?(6分）20.说明为什么需要限制旋转电机的侵入波陡度。(6分）答:在直接与电网架空线连接方式下，雷电产生的冲击电压直接从线路传到电机，对电机的危害性很大，需采取限制侵入波陡度的保护措施，使得侵入电机的冲击电压的波头较平缓，匝间电容的作用也就相应诚弱。21.简述高电压试验时的抗干扰措施。(6分）答:改善接地回线实验室采用全屏蔽;专为应用于高压测试中的通用数字示波器及其附属设备建一小屏蔽室或屏蔽盒分压器应置于紧靠集中接地极的地点，并以最短的连线相接;由分压器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线;测量电缆采取两端匹配的接线方式;测量电缆长度应尽可能短;采用双屏蔽同轴电缆，或在单屏蔽同轴电缆外再套一金属管，甚至在双屏蔽同轴电缆外再套金属管;在测量电缆上加设共模抑制器提高传递信号环节的信噪比。22切除空载线路和切除空载变压器为什么会产生过电压?断路器中电弧的重燃对两种过电压有什么影响?(6分)答:切除空载线路和切除空载变压器是由于电力系统内部储存的电磁能量发生互换和振荡产生过电压，影响:(1)中性点非有效接地电网的中性点电位有可能发生位移。(2）重放次数对这种过电压的最大值有次侧生的影向。(3）当母线同时接有几条出线，只切除其中的一条，这种过电压较小。(4）断路器外侧有电磁式电压电感器将使线路上的剩余电荷有了附加的泄放路径。