《电气试验_论述题》.doc

《《电气试验电气试验_论述题论述题》》第第 1 页页 共共 18 页页Lb3F3001 高电压技术研究的内容有哪几个方面？ 答：高电压技术研究的内容相当广泛，主要有下列四个方面： ( l ）绝缘问题的研究绝缘的作用就是只让电荷沿导线方向移动，而不让它 往其他任何方向移动，这是高电压技术中最关键的问题，涉及绝缘的问题有：各 种绝缘的特性；各种绝缘在高电压下的放电原理和耐电强度；各种绝缘的结构、 生产和老化规律，以及各种绝缘和大自然的关系，如气候环境；怎样才能延长各 种绝缘的寿命等 ( 2）过电压问题的研究电力设备除了承受交流或直流工作电压的作用外， 还会遇到雷电过电压和内部过电压的作用，过电压对电力设备的绝缘会带来严重 的危害因此就需要研究过电压的发生和变化规律，以及防止过电压引起事故的 技术措施 ( 3)高电压试验与测量技术的研究为了研究绝缘和过电压问题，就必须进 行各种高电压试验，因而就必须研究试验的方法、测量技术以及研制各种高电压 测试设备 （4）电瓷防污闪问题的研究 Lb4F3002 为什么测量大电容量、多元件组合的电力设备绝缘的，对反映局部缺陷并不tg 灵敏？ 答：对小电容量电力设备的整体缺陷，确有较高的检测力，比如纯净的变压器油耐压强tg 度为 250kV /cm；坏的变压器油是 25kV/ cm；相差 10 倍。

但测量介质损耗因数时， （好油）= 0. 01 %，tg δ（坏油）=10 % ，要相差 1000 倍可见介质损耗试验灵敏得tg 多但是，对于大容量、多元件组合的设备，如发电机、变压器、电缆、多油断路器等，实 际测量的总体设备介质损耗因数 tgδ、则是介于各个元件的介质损耗因数 φ 的最大值与最 小值之间这样，对于局部的严重缺陷，测量反映并不灵敏从而有可能使隐患发展为Xtg 运行故障 鉴于上述情况，对大容量、多元件组合体的电力设备，测量 tgδ 必须解体试验，才能从 各元件的介质损耗因数值的大小上检验其局部缺陷 Lb4F4003 为什么变压器空载试验能发现铁芯的缺陷？ 答：空载损耗基本上是铁芯的磁滞损耗和涡流损失之和，仅有很小一部分是空载电流流过线 圈形成的电阻损耗因此空载损耗的增加主要反映铁芯部分的缺陷如硅钢片间的绝缘漆质 量不良，漆膜劣化造成硅钢片间短路，可能使空载损耗增大 10%～15%；穿芯螺栓、扼铁梁 等部分的绝缘损坏，都会使铁芯涡流增大，引起局部发热，也使总的空载损耗增加另外制 造过程中选用了比设计值厚的或质量差的硅钢片以及铁芯磁路对接部位缝隙过大，也会使空 载损耗增大。

因此测得的损失情况可反映铁芯的缺陷 Lb4F4004 为什么绝缘油内稍有一点杂质，它的击穿电压会下降很多？ 答：以变压器油为例来说明这种现象在变压器油中，通常含有气泡（一种常见杂质） ，而 变压器油的介电系数比空气高 2 倍多，由于电场强度与介电常数是成反比的，再加上气泡 使其周围电场畸变，所以气泡中内部电场强度也比变压器油高 2 倍多，气泡周边的电场强 度更高了而气体的耐电强度比变压器油本来就低得多所以在变压器油中的气泡就很容易 游离气泡游离之后，产生的带电粒子再撞击油的分子，油的分子又分解出气体，由于这种 连锁反应或称恶性循环，气体增长将越来越快，最后气泡就会在变压器油中沿电场方向排列 成行，最终导致击穿如果变压器油中含有水滴，特别是含有带水分的纤维（棉纱或纸类） ， 对绝缘油的绝缘强度，影响最为严重杂质虽少，但由于会发生连锁反应并可以构成贯通性 缺陷，所以会使绝缘油的放电电压下降很多 Lb3F3005 为什么对含有少量水分的变压器油进行击穿电压试验时，在不同的温度时分别有 不同的耐压数值？答：造成这种现象的原因是变压器油中的水分在不同温度下的状态不同，《《电气试验电气试验_论述题论述题》》第第 2 页页 共共 18 页页因而形成“小桥”的难易程度不同。

在 0 ℃ 以下水分结成冰，油粘稠， “搭桥”效应减弱， 耐压值较高略高于 0 ℃时，油中水呈悬浮胶状，导电“小桥”最易形成，耐压值最低 温度升高，水分从悬浮胶状变为溶解状，较分散，不易形成导电“小桥” ，耐压值增高在 60～80℃时，达到最大值当温度高于 80℃，水分形成气泡，气泡的电气强度较油低，易 放电并形成更多气泡搭成气泡桥，耐压值又下降了 Lb3F3006 为什么变压器绝缘受潮后电容值随温度升高而增大？ 答：水分子是一种极强的偶极子，它能改变变压器中吸收电容电流的大小在一定频率下， 温度较低时，水分子呈现出悬浮状或乳脂状，存在于油中或纸中，此时水分子偶极子不易充 分极化，变压器吸收电容电流较小，则变压器电容值较小温度升高时，分子热运动使豁度 降低，水分扩散并显溶解状态分布在油中，油中的水分子被充分极化，使电容电流增大，故 变压器电容值增大 Lb4F4007 何谓悬浮电位？试举例说明高压电力设备中的悬浮放电现象及其危害？ 答：高压电力设备中某一金属部件，由于结构上的原因或运输过程和运行中造成断裂，失去 接地，处于高压与低压电极间，按其阻抗形成分压而在这一金属上产生一对地电位，称之 为悬浮电位。

悬浮电位由于电压高，场强较集中，一般会使周围固体介质烧坏或炭化也会 使绝缘油在悬浮电位作用下分解出大量特征气体，从而使绝缘油色谱分析结果超标变压器 高压套管末屏失去接地会形成悬浮电位放电 Lb4F4008 35kV 变压器的充油套管为什么不允许在无油状态下做耐压试验？但又允许做 及泄漏电流试验？tg答：由于空气的介电常数，电气强度 E1 = 30kV／cm , 而油的介电常数：，电112 . 22气强度 E2可达 80～120kV/cm ，若套管不充油做耐压试验，导杆表面出现的场强会大于正 常空气的耐受场强，造成瓷套空腔放电，电压加在全部瓷套上，导致瓷套击穿损坏若套管 在充油状态下做耐压试验，因油的电气耐受强度比空气的高得多，能够承受导杆表面处的场 强，不会引起瓷套损坏，因此不允许在无油状态下做耐压试验套管不充油可做和泄漏tg试验，是因为测时，其试验电压 Uexp = 10kV ，测泄漏电流时，施加的电压规定为充油tg 状态下的 Uexp 的 50％电压都比较低，不会出现导杆表面的场强大于空气的耐受电气强度的 现象，也就不会造成瓷套损坏，故允许在无油状态下测量和泄漏电流。

tg Lb3F3009 为什么绝缘油击穿试验的电极采用平板型电极，而不采用球型电极？ 答：绝缘油击穿试验用平板形成电极，是因极间电场分布均匀，易使油中杂质连成“小桥” ， 故击穿电压较大程度上决定于杂质的多少如用球型电极，由于球间电场强度比较集中，杂 质有较多的机会碰到球面，接受电荷后又被强电场斥去，故不容易构成“小桥” 绝缘油击 穿试验的目的是检查油中水分、纤维等杂质，因此采用平板形电极较好我国规定使用直径 为 25mm 的平板形标准电极进行绝缘油击穿试验，板间距离规定为 2 .5mm Lb3F3010 SF6 气体中混有水分有何危害？ 答：SF6 气体中混有水分，造成的危害有两个方面： ( 1）水分引起化学腐蚀，干燥的 SF6 气体是非常稳定的，在温度低于 500 ℃ 时一般不 会自行分解，但是在水分较多时，200 ℃以上就可能产生水解： ，生成物中的 HF 具有很强的腐蚀性，且是对生物肌体242612262OHFSOOHSF有强烈腐蚀的剧毒物，遇水生成硫酸，也有腐蚀性2SO水分的危险，更重要的是在电弧作用下，SF6 分解过程中的反应在反应中的最后生成物中有、、SOF4 、SF4 和 HF 都是有毒气体。

2SOF42FSO( 2）水分对绝缘的危害水分的凝结对沿面绝缘也是有害的，通常气体中混杂的水分是 以水蒸气形式存在，在温度降低时可能凝结成露水附着在零件表面，在绝缘件表面可能产生 沿面放电（闪络）而引起事故 Lb3F3011 祸合电容器在电网中起什么作用？藕合电容器的工作原理是什么？《《电气试验电气试验_论述题论述题》》第第 3 页页 共共 18 页页答：藕合电容器是载波通道的主要结合设备，它与结合滤波器共同构成高频信号的通路，并 将电力线上的工频高电压和大电流与通信设备隔开，以保证人身设备的安全我们知道，电容器的容抗与电流的频率 f 成反比高频载波信号通常使用的频率为 30～500kHz ，对于 50Hz 工频来说，耦合电容器呈现的阻抗要比对前者呈现的阻抗值大 600 ～10000 倍，基本上相当于开路对高频载波信号来说，则接近于短路，所以耦合电容 器可作为载波高频信号的通路，并可隔开工频高压Lb4F3012 为什么变压器的二次电流变化时，一次电流也随着变化？答：变压器负载（变压器二次侧接上负载）时，二次侧有了电流；该电流建立的二次磁2 I动势：；也作用于主磁路上，它会使主磁通 Φ 发生改变，电动势 El 也随之发生222NIF 改变，从而打破了原来的平衡状态，而在外施电压 U1 不变的前提下，主磁通 Φ 应不变（因） ，因此，由 I1建立的一次磁动势和二次磁动势的合成磁动势所产生的主磁11EU通将仍保持原来的值，所以二次电流变化，一次电流也随着变化。

Lb3F4013 真空开关灭弧原理是什么？ 答：真空开关的灭弧原理是：同任何一种高压开关一样，熄灭电弧都要靠灭弧室灭弧室是 高压开关的心脏当开关的动触头和静触头分开的时候，在高电场的作用下，触头周围的介 质粒子发生电离、热游离、碰撞游离，从而产生电弧如果动、静触头处于绝对真空之中， 当触头开断时由于没有任何物质存在，也就不会产生电弧，电路就很容易分断了但是绝对 真空是不存在的，人们只能制造出相当高的真空度真空开关的灭弧室的真空度已作到 （）以上，在这种高真空中，电弧所产生的微量Pa℃42103 . 1103 . 1汞柱mm℃641010离子和金属蒸汽会极快地扩散，从而受到强烈的冷却作用，一旦电流过零熄弧后，真空间隙 介电强度恢复速度也极快，从而使电弧不再重燃这就是真空开关利用高真空来熄灭电弧并 维持极间绝缘的基本原理 Lb3F4014 阻抗电压不等的变压器并联运行时会出现什么情况？ 答：变压器的阻抗电压，是短路阻抗与一次额定电流 I1N 的乘积变压器带负载以后，℃RZ75 在一次电压 Ul 和二次负载的功率因数不变情况下，二次电压 U2必然随负载电流 I 2的2cos 增大而下降。

因变压器Ⅰ的阻抗电压大，其外特性向下倾斜较大；变压器Ⅱ阻抗电压较小， 其外特性曲线较平当两台阻抗电压不等的变压器并联运行时，在共同的二次电压 U2之下， 两台变压器的二次负载电流及就不相等阻抗电压小的变压器分担的电流大，阻抗2℃I2℃I电压大的变压器分担的电流小若让阻抗电压大的变压器满载，阻抗电压小的变压器就要过 载；若让阻抗电压小的变压器满载，阻抗电压大的变压器就欠载，便不能获得充分利用 Lb2F3015 为什么要监测金属氧化物避雷器运行中的持续电流的阻性分量？ 答：当工频电压作用于金属氧化物避雷器时，避雷器相当于一台有损耗的电容器，其中容性 电流的大小仅对电压分布有意义，并不影响发热，而阻性电流则是造成金属氧化物电阻片发 热的原因 良好的金属氧化物避雷器虽然在运行中长期承受工频运行电压，但因流过的持续电流通常远 小于工频参考电流，引起的热效应极微小，不致引起避雷器性能的改变而在避雷器内部出 现异常时，主要是阀片严重劣化和内壁受潮等阻性分量将明显增大，并可能导致热稳定破坏， 造成避雷器损坏但这个持续电流阻性分量的增大一般是经过一个过程的，因此运行中定期 监测金属氧化物避雷器的持续电流的阻性分量，是保证安全运行的有效措施。

Lb2F3016 电击穿的机理是什么？它有哪些特点？ 答：在电场的作用下，当电场强度足够大时，介质内部的电子带着从电场获得的能量，急剧 地碰撞它附近的原子和离子，使之游离因游离而产生的自由电子在电场的作用下又继续和。