高电压 考试复习

一、填空题（占40分）

1、汤逊理论主要用于解释  短气隙   、  低气压   的气体放电。

2、“棒—板”电极放电时电离总是从   棒    开始的。

3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压  高    ，原因是  崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展        。

4、电力系统中电压类型包括   工频电压  、  直流电压  、  雷电冲击电压 和 操作冲击电压 等4种类型。

5、在r/R等于   0.33  时同轴圆筒的绝缘水平最高。

6、沿面放电包括  沿面滑闪  和 沿面闪络  两种类型。

7、电介质的电导包括 离子电导 和 电子电导 两种类型，当出现 电子电导 时电介质已经被击穿。

8、弱极性液体介质包括 变压器油  和  蓖麻油  等，强极性液体介质包括    水              和   乙醇      （至少写出两种）。

9、影响液体介质击穿电压的因素有_电压形式的影响 、 温度、含水量、含气量的影响 、 杂质的影响    油量的影响  （至少写出四种）。

10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加  三次正极性  和   三次负极性冲击电压            的实验。 

11、变压器油的作用包括  绝缘   和   冷却    。

12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻 、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验  和  冲击高电压试验    等。

13、雷电波冲击电压的三个参数分别是  波前时间   、  半波时间   和  波幅值   。

14、设备维修的三种方式分别为  故障维修   、  预防维修  和  状态维修     。

15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括    基波法    和   过零相位比较法  两种。

16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是  阻性泄露       电流。

17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是 降低入侵波陡度  和   降低入侵波幅值    。

18、小波分析同时具有在  时域范围   和   频率范围    内对信号进行局部分析的优点，因此被广泛用于电力系统    局部放电     的检测中。

19、电力系统的接地按其功用可为  工作接地  、  保护接地  和  防雷接地   三类。

20、线路末端短路时电压反射波为 与入射波电压相同 ，电流反射波为 与入射波电流相反 。

21、反向行波电压和反向行波电流的关系是   u=-Zi    。

22、“云—地”雷电放电过程包括  先导放电  、   主放电  和  余辉放电   三个阶段。

23、气体放电通常可分为   非自持放电       和  自持放电       两种。

24、防雷保护装置包括  避雷针  、  避雷线  、 避雷器  和  防雷接地装置   四种。

25、避雷器动作起始电压为      泄漏电流为1mA   时的电压。

27、自动重合闸的工作原理是  当线路故障跳闸后0.6s重新合闸1次，如果故障仍然存在，则永久跳闸不再进行重合。

28、电力系统合闸时同时满足 电压幅值相等          、  电压相角相等        和 电压频率         三个条件合闸产生的过电压最小。

29、我国规定的雷电流的波前和波长时间分别为1.2us 和  50us  。

30、电力系统中小电感负荷包括  空载变压器  、  并联电抗器  和  消弧线圈  等。

31、电力系统中小电容负荷包括  空载长线  、  电缆  和  电容器组   等。

32、影响空载线路合闸的因素包括  合闸相角 、  残余电荷 和  回路损耗  等。

二、名词解释

1、自持放电：当外施电压达到某一临界值U0后，不依靠外界电离因素，依靠外施电压就能维持气体放电，称为自持放电

2、汤逊理论：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。

3、流注理论：流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要来源于光电离。

4、液体中被掩盖的气体放电：当液体两端加外电压时，液体掩盖的气泡周围就会形成电场，随着电压的升高，气泡周围场强也随之大，当达到某一临界值时，气泡周围的气体、液体发生电离。

5、液体桥接纤维击穿：液体中存在纤维桥等杂质，纤维极易受潮，介电常数增大，在外电场作用下，发生极化并游到电场强度最高的地方，纤维首尾连接，在电极间形成导电桥，纤维桥电导率大，电流密度大，引起的焦耳热大，会使得纤维附近的潮气和个别低沸点的液体蒸发成气泡，并击穿，此种击穿称为纤维桥击穿。

6、进线段保护：在变电所进线长度为1~2km范围内装设避雷线和避雷针后，为了防止入侵波引起的过电压超过变压器设备的绝缘水平而损坏设备，通过在进线段并联电容和串联电抗器等措施，以降低入侵波的陡度和幅值，从而达到降低入侵波引起的过电压水平。这叫做变电所、发电厂的进线段保护。

7、彼德逊法则：沿线路传来的电压波加倍作为等值电压源；

线路波阻抗用数值相等的电阻来代替作为等值电压源内阻；

为负载，负载可以是波阻抗，也可以是电阻、电感、电容等集中参数。

求等值回路中A点的电压，即电压折射波，该等值电路法则称为彼德逊法则

8、耐雷水平：耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值

9、电弧间歇接地：单相接地故障时，由于接地电容电流的增大，故障消失后，电弧难以自动熄灭，但又不会形成稳定的电弧，当电流过零时电弧熄灭，之后又重燃，引起电路的震荡，这种“熄灭——重燃”称为电弧间歇接地

三、问答题

1、请问汤逊理论的实质是什么，汤逊理论与流注理论在解释气体放电方面有什么区别？

1）汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。

流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要来源于光电离。

2）汤逊理论主要解释低气压、短气隙的气体放电现象。

流注理论主要解释高气压、长气隙的气体放电现象

2、提高气体介质电气强度的方法有哪些措施？其原理是什么？

一）改善均匀电场

1)改进电机形状以改善均匀电场

2)利用空间电荷以改善均匀电场

3)极不均匀电场用屏蔽改善均匀电场

原理：均匀电场的平均击穿电压较不均匀场的平均击穿电压高

二）削弱或抑制电离过程

1）高电压

2）采用强电负性气体

3）高真空

原理：1）高气压时电子的自由平均行程短，从而削弱或抑制电离过程

2）采用强电负性气体，利用电子的强附着效应抑制电离过程

3）高真空可以使电子的自由平均行程远大于极间距离，使电离过程几乎成为不可能

3、提高液体介质电气强度的方法有哪些措施？其原理是什么？

提高液体介质电气强度的措施包括加干燥剂去除液体介质中的水分、加祛气剂除去液体介质中的气体和采用“油－屏障”式绝缘以减少液体介质中的杂质含量等措施。其原理是降低液体介质中的杂质（包括水、气体和固体杂质），提高液体介质的品质，从而达到提高液体介质电气强度的目的。

4、请问提高固体绝缘介质局部放电电压的措施有哪些？

6、绝缘子污闪放电是如何形成的？如何预防？

绝缘子污闪放电经历四个阶段:积污、受潮、干区形成 、电弧的出现和发展等阶段

具体形成过程：绝缘子上经长期或短期沉积而形成的污垢，在小雨或下雾时，受潮，当出现了局部干区后，干区两端有电压，在干区处形成强电场，强电场使周围空气中气体电离，且易形成电弧，电弧在电流过零时熄灭，随后又可能复燃，如此熄灭——复燃，扩展——收缩。就形成了爬电，即污闪放电的形成过程

预防：1）清扫表面积污

2）采用防污闪涂料处理表面

3）采用半导体釉绝缘子

8、请说明线路防雷的四道防线，并举例说明这四道防线所采取的具体措施？

避雷针、避雷线、避雷器、防雷接地装置

作用：避雷针（线）主要防止雷电直击被保护设备

避雷器防止输电线路上的侵入波进入变电所

防雷接地装置主要是降低避雷针、避雷线、避雷器与地之间的电阻，从而减小过电压 的值

9、防雷保护装置有哪些？它们的作用是什么？

10、为什么要在发电厂和变电站装设进线段保护？其具体措施有哪些？

防止雷直击发电厂和变电站及防止雷直击输电线路产生的雷电波沿线路侵入发电厂和变电站

措施：在进线段装避雷线或避雷针，在保护前方装阀式避雷器

11、切除小电感负载产生过电压的原因是什么？措施是什么？

切除小电感负载产生过电压的原因是由于断路器的“截流”现象引起的。切除小电感负载过电压的措施包括降低变压器的特性阻抗、在断路器上并联高值分闸电阻和装设避雷器。

12、切除小电容负载时产生过电压的原因是什么？措施是什么？

切除小电容负载时负载产生过电压的原因是由于电弧的多次“重燃”引起的。切除小电容负载过电压的措施包括采用不重燃的断路器、并联分闸电阻R（1000—3000欧）以及在线路首末端装设避雷器

13、绝缘子污闪放电是如何形成的？如何预防？

绝缘子污闪放电经历四个阶段:积污、受潮、干区形成 、电弧的出现和发展等阶段。具体形成过程如下：

绝缘子上经长期或短期沉积而形成的污垢，在小雨或下雾时，容易受潮。受潮部分电导较大，电流密度大，容易形成干区。当出现了局部干区后，干区两端有高电压，在干区处形成强电场，强电场使周围空气中气体电离，且易形成电弧。电弧在电流过零时熄灭，随后又可能复燃，如此熄灭——复燃，扩展——收缩，形成了爬电，即形成污闪放电。

污闪的预防措施主要包括：清扫表面积污、采用防污闪涂料处理表面、采用半导体釉绝缘子、和增大爬电比距。

14、电介质的极化形式有几种？各种极化形式发生场合和特点是什么？

类型            发生场合              特点

电子式         任何电介质            不耗能

离子式          离子式结构电介质     不耗能

偶极子式        极性电介质           耗能

夹层介质界面    多层介质的交界面      耗能

空间电荷        电极附近

15、空载线路合闸产生过电压原因是什么？最严重情况是什么？此时过电压倍数是多少？

原因：空载线路中存在电感和电容，合闸时电感和电容组成的电磁振荡形成过电压。

一般情况下过电压倍数是1.5~2倍

三项重合闸时过电压最严重

此时过电压倍数是3

16、绝缘配合的根本任务、基本原则和核心问题是什么？

根本任务：正确处理过电压和绝缘这一对矛盾

原则：综合考虑电气设备在各种情况下能受到的作用电压、电气设备的特性、设备绝缘在各种作用电压下的特性，确定电气设备必要的绝缘水平，使设备造价、维护费用和绝缘故障引起的事故损失达到综合效益最高

核心问题：确定各种电气设备的绝缘水平。

四、计算题

1.在330kV变电所中，变电所有3条出线。变压器的冲击耐压水平为1000kV，MOA的冲击放电电压为700Kv。设侵入波陡度为300kV/us，试确定避雷器到变压器的最大允许电气距离。

1．试分析波阻抗的物理意义极其与电阻的不同。

    波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u’/I’。和电阻一样，与电源频率或波形无关，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一个比例常数，完全没有长度的古、概念，线路长度的大小并不影响波阻抗Z的数值；而一条长线的电阻是与线路长度成正比的；（2）波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉；而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散失掉了。

2．在何种情况下应使用串联电感降低入侵波的陡度？在何种情况下应使用并联电容？试举例说明。

    电压入射波不是无限长直角波，而是波长很短的矩形波，应使用串联电感，不但能拉平波前和波尾，而且还能在一定程度上降低其峰值。如冲击截波。在无限长直角波的情况下应使用并联电容，此时电容充满电后相当于开路。如电容式电压互感器。

3．试述冲击电晕对防雷保护的有利和不利方面。

    有利：○1偶合系数增大；○2引起的衰减，导线波阻抗减小；○3波速减小。

4．试分析在冲击电压作用下，发电机绕组内部波过程和变压器绕组内部波过程的不同点。

    发电机绕组内部波过程与输电线行波运动过程相同，由一系列行波变压器绕组内部波过程是一系列振荡驻波。

5．试述雷电流幅值的定义。

    雷电流幅值是表示强度的指标，也是产生雷电过电压的根源，是最重要的雷电参数。

6．试分析管型避雷器与保护间歇的异同点。

    相同点：二者采用的火花间隙亦属极不均匀电场，其伏秒特性很陡，难以与被保护绝缘的伏秒特性取得良好的配合。会产生大幅值截波，对变压器类设备的绝缘很不利。不同点：保护间隙没有专门的灭弧装置，因而其灭弧能力很有限的。而管型避雷器虽然有较强能力的保护间隙，但所能灭弧的续有一定的上下限。

7．某电厂的原油罐，直径10m，高出地面10m，用避雷针保护，针距罐壁至少5m，试设计避雷针的高度。

    解：hx≥h/2,即有P=1。由rx=(h- hx)P 解得h=15,若hx≤h/2,解的h与假设不一致。即h=15m

8.试从物理概念上解释避雷针对降低导线上感应过电压的作用。

    避雷针理解为“导闪针”或“引雷针”。它是通过使雷击向自身来发挥其保护作用。由于避雷针一般高于被保护对象，它们的切面先导往往开始得最早，发展得最快，从而最先影响下行先导的发展方向使之击向避雷针，并顺利进入地下，从而使处于它们周围的较低物体受到屏蔽保护，免遭雷击。

9.试分析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？

    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。

10.雷电放电可分为哪几个主要阶段？

    （1）先导放电阶段；（2）主放电阶段；（3）箭状连续多次放电。

11.为什么绕击时的耐雷水平远低于雷击杆塔的耐雷水平？

     因为绕击时雷闪过避雷线而直接击中了导线产生的影响较大，而在雷击杆塔时，由于杆塔一般不高，其接地电阻较小。

12.雷电的破坏性是由哪几种效应造成的？各种效应与雷电的哪些参数相关？

    雷电的破坏性是由电磁效应，机械效应，热效应等多种效应造成。电磁效应与雷电流幅值，雷电流的计算波形。机械效应与雷电流的计算波形，雷电流的波前时间，陡度及波长。

13.试述电力系统产生短时过电压的原因极其采用的主要措施。

    原因：电力系统内部储存的磁能量发生交换和振荡。措施：（1）装置联合闸电阻（2）同电位合闸（3）利用避雷器来保护

14.为什么在超高压电网中很重视工频电压升高？引起工频电压升高的主要原因有哪些？

    （1）工频电压升高大都在空载或超载条件下发生，它们有可以同时出现相互叠加。（2）工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的重要依据。（3）由于工频电压升高是不衰减或衰减现象持续的时间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大的影响。措施：（1）采用并联电抗器来补偿线路的电容电流以削弱电容效应。（2）在330-500kv超高压电压中，应采用并联电抗器或静止补偿装置。

15.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？

    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响。（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。

三、简答题

3、气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。

4、沿面闪络：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。

5、辉光放电：当气体电压较低，放电回路电源功率较小，外施电压增到一定值时，气体间隙突然放电并使整个间隙发亮，这种放电形式称为辉光放电。

6、火花放电：放电间隙反复击穿时，在气体间隙中形成贯通两极的断断续续的不稳定的明亮细线状火花，这种放电形式称为火花放电。

7、电弧放电：若放电回路阻抗较小，电源容量又大，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、电晕放电：若构成气体间隙的电极曲率半径很小，或电极间距离很大，当电压升到一定数值时，将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层，这时用仪表可观测到放电电流。随着电压的增高，晕光层逐渐扩大，放电电流也增大，这种放电形式称为电晕放电。

9、刷状放电：在电晕放电的条件，电压升的更高，则在电晕电极上伸出许多类似刷状的放电火花，放电电流虽比电晕电流大的多，但电流仍局限在电极附近的区域内，没有贯穿两极，间隙也能承受电压的作用，这种放电形式称为刷状放电。

10、游离过程吸收能量产生电子等带电质点，不利于绝缘；复合过程放出能量，使带电质点减少消失，有利于绝缘。两种过程在气体中同时存在，条件不同，强弱程度不同。游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。

11、非自持放电：需要依靠外界游离因素支持的放电称为非自持放电。

12、自持放电：即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠电场作用即       可继续进行的放电，称为自持放电。

11.为什么绕击时的耐雷水平远低于雷击杆塔的耐雷水平？

因为绕击时雷闪过避雷线而直接击中了导线产生的影响较大，而在雷击杆塔时，由于杆塔一般不高，其接地电阻较小。

12.雷电的破坏性是由哪几种效应造成的？各种效应与雷电的哪些参数相关？

雷电的破坏性是由电磁效应，机械效应，热效应等多种效应造成。电磁效应与雷电流幅值，雷电流的计算波形。机械效应与雷电流的计算波形，雷电流的波前时间，陡度及波长。

13.试述电力系统产生短时过电压的原因极其采用的主要措施。

原因：电力系统内部储存的磁能量发生交换和振荡。措施：（1）装置联合闸电阻（2）同电位合闸（3）利用避雷器来保护

15.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？

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响。（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。

一、单项选择题

1.极性效应出现在（ ） 

A.均匀电场中  B.稍不均匀电场中 

C.对称的极不均匀电场中 D.不对称的极不均匀电场中 

2.我国规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（ ） 

A.1.2μs   B.1.5μs 

C.2.6μs   D.10μs

3.在直配电机的防雷结线中，母线上装设电容器可（ ） 

A.降低冲击电压幅值   B.提高冲击电压幅值 

C.降低来波陡度       D.提高来波陡度 

6.随着电压频率的增加，极性介质的介电常数（ ） 

A.增加            B.减小 

C.先增后减        D.先减后增 

7.吸收特性可以反映固体电介质的（ ） 

A.局部损伤        B.气泡 

C.整体受潮        D.裂痕 

8.空载线路合闸过电压的主要措施是（ ） 

A.装设阀型避雷器  B.装设消弧线圈 

C.采用真空断路器  D.带并联电阻的断路器 

二、填空题

12.空载线路自动重合闸时，可能产生的最大过电压倍数约为_____。 

13.避雷器非线性电阻阀片的主要作用是_____。 

14.GIS绝缘的伏秒特性比较_____。 

15.套管介质的等值电容越大，沿面闪络电压_____。 

16.排气式避雷器的伏秒特性较_____。 

17.进线段保护是指在临近变电所_____km的一段线路上加强防雷保护措施。 

18.输电线路长度越长，空载线路末端工频电压比首端电压越_____。 

19.已知无损耗导线的波阻抗Z和波速v，试写出导线单位长度电感的表达式：L0=______。 

三、名词解释题

21.残压 

22.耦合地线 

23.间歇电弧接地过电压 

24.滑闪放电 

四、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)

28.为了提高不均匀电场气隙的工频击穿电压，在气隙中插入的屏障主要起着什么作用？

29.发变电所对侵入波防护的主要措施是什么？

30.超高压输电线路末端加装并联电抗器的作用是什么？

1.流注理论未考虑(   B   )的现象。

A.碰撞游离                     B.表面游离

C.光游离                       D.电荷畸变电场

2.先导通道的形成是以(   C   )的出现为特征。

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.介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除(   B )的干扰。

A.高于试验电源频率             B.与试验电源同频率

C.低于试验电源频率             D.任何频率

6.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将(   C  )

A.远大于1                      B.远小于1

C.约等于1                      D.不易确定

7.构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击性主电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2。为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使(  B  )

A.C1>>C2,R1>>R2                  B.C1>>C2,R1<C.C1<>R2                  D.C1<8.下列表述中，对波阻抗描述不正确的是(    C )

A.波阻抗是前行波电压与前行波电流之比

B.对于电源来说波阻抗与电阻是等效的

C.线路越长，则波阻抗越大

D.波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关

9.根据我国有关标准，220KV线路的绕击耐雷水平是(    A )

A.12KA          B.16kA          C.80kA          D.120kA

10.避雷器到变压器的最大允许距离(   A   )

A.随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大

B.随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大

C.随来波陡度增大而增大

D.随来波幅值增大而增大

二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)

11.测量试品的绝缘电阻时，规定以加电压后___60s____测得的数值为该试品的绝缘电阻值。

12.根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在__最低__值。

13.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对_空间电荷_的阻挡作用，造成电场分布的改变。

14.变压器内部固体绝缘的老化形式有：电老化和__热老化______。

15.运行经验表明，凡能承受持续时间__1分钟___工频耐压试验的电气设备，一般都能保证安全运行。

16.Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点，行波在A点将发生折射的反射，反射系数β的取值范围为__-1≤β≤1__。

17.当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将___增大_____。

18.避雷针(线)的保护范围是指具有__0.1%___左右雷击概率的空间范围。

19.我国35～220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器__5__kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。

20.降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止__反击___的有效措施。

21.避雷针架设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于___15___m。

22.电源容量越小，空载长线的电容效应__越大____。

23.消弧线圈的脱谐度υ愈大，则中性点位移电压___愈小____。

24.线路侧装有电磁式电压互感器时，由于其___降低线路残余电压的作用_____，故有助于降低空载线路合闸过电压。

25.发生铁磁谐振的瞬间，电路的相位将发生__反倾____。

三、名词解释题(本大题共4小题，每小题3分，共12分)

26.自恢复绝缘：发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝缘。

27.输电线路耐雷水平：.雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。

28.击杆率：雷击杆塔次数与雷击线路总次数之比。

29.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。

四、简答题(本大题共7小题，每小题5分，共35分)

30.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合?为什么?

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，进而了过电压幅值，保护了被保护设备。

31.提高液体介质击穿电压的措施有哪些?

(1)减小杂质，包括过滤、防潮、脱气。

   (2)改进绝缘设计，包括采用覆盖层、改进电极形状、使用绝缘层、加屏障。

32.测量绝缘电阻试验中，为什么在绝缘表面受潮时要求装上屏蔽环?

因为在绝缘表面受潮时，沿绝缘表面的泄漏电流将增大，若此泄漏电流流入电流线圈中，将使绝缘电阻读数显著降低，引起错误的判断。

   装上屏蔽环后，表现泄漏电流不再流入电流线圈，而流过电流线圈的只是绝缘体的泄漏电流，因此加上屏蔽环后测得的值能较真实地反映绝缘电阻的大小。

33.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?

(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。

34.雷电破坏作用的基本措施是什么?它们各起什么保护作用?

基本措施是设置避雷针、避雷线、避雷器和接地装置。避雷针(线)可以防止雷电直接击中被保护物体，称为直击雷保护；避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电冲击波，称为侵入波保护；接地装置的作用是减少避雷针(线)或避雷器与大地之间的电阻值，达到降低雷电冲击电压幅值的目的。

35.旋转电机的防雷保护具有什么特点?

(1)由于结构和工艺上的特点，在相同电压等级的电气设备中旋转电机的绝缘水平最低；

   (2)电机在运行中受到发热、机械振动、臭氧、潮湿等因素的作用使绝缘容易老化；

   (3)保护旋转电机用的磁吹避雷器的保护性能与电机绝缘水平的配合裕度很小；

   (4)电机匝间所受电压正比于侵入波陡度，故必须把来波陡度得很低；

   (5)电机绕组中性点一般是不接地的；三相进波时在直角波头情况下，中性点电压可达来波电压的两倍，故必须对中性点采取保护措施。

36.为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于切除空载长线时的过电压?

如图所示，切除空载长线时，主触头S1首先断开，而电阻R和辅助触头S2并未开断，因此线路上的残余电荷通过电阻R释放，电阻R能抑制振荡，这时主触头两端的电压仅为R上的压降。然后辅助触头S2开断，线路上的残压已较低，辅助触头S2上的恢复电压也较低，所以断路器两端不容易发生电弧重燃，也就不至于形成很高的过电压。

五、计算题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)

37.某台电力变压器需进行72KV的工频耐压试验，tgδ试验时测得其等值电容Cx=4200pF。现有数台容量不同的100/0.4(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?

38.为了检测数公里长线路中故障点的位置，在其一端经集中参数电阻R(R等于线路的波阻抗z)投入一方波(见图1a),在此处测到的波形如图1b。请分析此故障是何种故障?故障点距观测点的距离是多少?

40.对某大型电力变压器进行分解试验时，测量其高压侧A相套管的电容和介质损耗分别为C1=1000pF,tgδ1=5%;测得高压绕组对中、低压和地间的电容量及介质损耗分别为C2=20000pF,tgδ2=0.2%,试问若测量此变压器的整体tgδ，测量值应为多少?根据该值能否发现A相套管的绝缘缺陷呢?(若tgδ≯±1%，则可认为绝缘正常)。

2．我国规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（ ）

A．1.2μs B．1.5μs

C．2.6μs D．10μs

3．避雷针直接装设在配电构架上，其辅助集中接地装置与主地网的地下连接点到变压器接地线与主地网的地下连接点之间的距离不．得．小于（ ）

A．10m B．15m

C．20m D．25m

4．以下属于操作过电压的是（ ）

A．工频电压升高 B．铁磁谐振过电压

C．变电所侵入波过电压 D．电弧接地过电压

5．线路感应过电压与雷电流的（ ）

A．极性相同 B．极性相反

C．陡度成反比 D．幅值成反比

6．下列不．属．于．偶极子极化特点的是（ ）

A．极化时间长 B．有损耗

C．温度影响大 D．弹性极化

7．在超高压线路中，并联电抗器的主要作用是（ ）

A．提高电源漏抗 B．改善频率

C．升高工频电压 D．补偿线路对地电容

8．环境湿度增加，能明显提高击穿电压的间隙有（ ）

A．极不均匀电场间隙 B．稍不均匀电场间隙

C．均匀电场间隙 D．球间隙

9．三角形接线的三相变压器，当冲击电压波沿三相同时入侵时，绕组中部对地最大电位可达入侵波幅值的（ ）

A．1 倍 B．2 倍

C．3 倍 D．4 倍

10．下列措施中，不．能．有效空载线路合闸过电压的是（ ）

A．同步合闸 B．采用带合闸电阻的断路器

C．提高断路器的灭弧性能 D．消除和削弱线路残余电压

四、简答题

25．电介质电导与金属电导的不同点是什么？

26．直流耐压试验与泄漏电流试验有何异同？

27．无穷长直角波通过并联电容后，折射波的陡度大为降低。请简述其物理过程。

28．金属氧化物避雷器的特点是什么？

29．为什么屏障对极不均匀电场间隙的击穿电压有影响？

30．说明影响切除空载变压器过电压的主要因素。

六、综合应用题（本大题共2 小题，第33 小题8 分，第34 小题10 分，共18 分）

33．某过江塔高h=50m，塔身电感L0＝0.5μH/m。为保证塔顶电位Umax≤1800kV，当铁塔遭受雷电流IL＞/ 100kA 时，计算铁塔的最大允许接地电阻Rch 值。

34．从球间隙击穿电压表中可以看出，当一球接地，球径一定，而球隙距离增大到一定值时，呈现弱的极性效应。请用所学知识对此作出合理的解释。

1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（ ）。

A．汤逊理论 B．流注理论

C．巴申定律 D．小桥理论

7．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（ ）。

A．成正比 B．成反比

C．无关 D．不确定

10．下列不同类型的过电压中，不属于内过电压的是（ ）。

A．工频过电压 B．操作过电压

C．谐振过电压 D．大气过电压 

三、名词解释（每小题3 分，共12 分）

25．吸收比

26．雷击跳闸率

27．谐振过电压

28．电气设备的绝缘水平

29.  统计时延

 11．流注理论认为，碰撞游离和________________是形成自持放电的主要因素。

 14．无损极化中，发生在所有介质中的极化形式是________________极化。

 15．电介质的电阻率随温度的升高而________________。