长沙理工大学拟题纸
课程编号 001903 拟题教研室（或老师）签名 李景禄 教研室主任签名 课程名称（含档次） 高电压技术 专业层次（本、专） 本科
专 业 电力工程及其自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷
一、选择 （共10分，每小题2分）
1．冲击系数是______放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100%
2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（ ）。 A．电化学击穿
B．热击穿
C．电击穿 D．各类击穿都有 3．电晕放电是一种 。
A．自持放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．均匀场中放电 4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（ ）。 A．成正比 C．无关 A．工频过电压
B．成反比 D．不确定 B．操作过电压
5．下列不同类型的过电压中，不属于内过电压的是（ ）。
C．谐振过电压 D．大气过电压 二、填空 （共20分，每空1分）
1、流注理论认为：二次电子崩的主要来源是 。
2、下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段： 、 、 。
3、极化的基本形式有电子式极化、离子式极化、 、 、和空间电荷极化。
4、液体电介质的击穿机理主要可用 、 加以解释。
5、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将 。 6、气体放电的主要形式： 、 、 、 、 。
7、绝缘耐压试验的项目主要有：交流耐压试验、 、 和操作冲击耐压试验。
8、 是指一年中有雷暴的小时数。
9、电压直角波经过并联电容后，波形将发生变化，变成 波。 10、影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______。 三、简答：（共50分，每小题10分）
1、均匀电场和不均匀电场中气体间隙的放电特性有什么不同。
2、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线；正接线和反接线各有什么特点？
3、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？ 4、以变压器为例，说明破坏性试验和非破坏性试验各有哪些？ 5、什么是变压器的主绝缘、匝间绝缘和分级绝缘。
四、计算（共20分，每小题10分）
1、某油罐直径为10m ，高10米，现采用单根避雷针进行保护，避雷针距离油罐壁为5m，请问避雷针的高度应是多少？
2、直流电源E在t=0时，合闸于长度为L的空载线路。如图1所示，求线路末端B点的电压波形。
A EZ,τBC
图1
长沙理工大学标准答案纸
课程名称： 高电压技术 专业、班级：电气工程及其自动化（本科）
一、选择 （共10分，每小题2分）
1．冲击系数是_ _B____放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100%
2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（ C ）。 A．电化学击穿
B．热击穿
C．电击穿 D．各类击穿都有 3．电晕放电是一种 A 。
A．自持放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．均匀场中放电 4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（ C ）。 A．成正比 C．无关 A．工频过电压 C．谐振过电压
B．成反比 D．不确定 B．操作过电压 D．大气过电压
5．下列不同类型的过电压中，不属于内过电压的是（ D ）。
二、填空 （共20分，每空1分）
1、流注理论认为：二次电子崩的主要来源是 空间光电离 。
2、下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段： 先导 、 主放电 、 余光 。
3、极化的基本形式有电子式极化、离子式极化、 偶极子式极化 、 夹层式极化 、和空间电荷极化。
4、液体电介质的击穿机理主要可用 电击穿理论 、 小桥理论 加以解释。 5、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将 下降 。 6、气体放电的主要形式：辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电 。
7、绝缘耐压试验的项目主要有：交流耐压试验、直流耐压试验、 雷电冲击耐压试验 和操作冲击耐压试验。
8、 雷暴小时 是指一年中有雷暴的小时数。
9、电压直角波经过并联电容后，波形将发生变化，变成 指数 波。
10、影响球隙测量电压的可靠性的因素有 球面的尘污 和 球隙间空气游离不充分。
三、简答：（共50分，每小题10分）
1、均匀电场和不均匀电场中气体间隙的放电特性有什么不同。 答：
（1） 极不均匀电场的击穿电压比均匀电场低； （2） 极不均匀电场如果是不对称电极，则放电有极性效应； （3） 极不均匀电场具有特殊的放电形式——电晕放电。
2、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线；正接线
和反接线各有什么特点？ 答：使用西林电桥的正接线时，高压西林电桥的高压桥臂的阻抗比对应的低压臂阻抗大得多，
所以电桥上施加的电压绝大部分都降落在高压桥臂上，只要把试品和标准电容器放在高压保护区，用屏蔽线从其低压端连接到低压桥臂上，则在低压桥臂上调节R3和C4就很安全，而且测量准确度较高。但这种方法要求被试品高低压端均对地 绝缘。
使用反接线时，即将R3和C4接在高压端，由于R3和C4处于高电位。桥体位于高压侧，抗干扰能力和准确度都不如正接线。现场试验通常采用反接线试验方法。
3、局部放电是怎样产生的？在电力系统中常用什么方法进行测量,为什么？
答：杂质存在导致电场分布不均匀，电压U达到一定值时，会首先在气泡或杂质中产生放
电，既局部放电。 局部放电的检测方法：
①直接用局部放电检测仪进行测量，用专用的无晕电源设备。 ②油色谱分析：主要是检测绝缘油中乙炔气体的含量。
4、以变压器为例，说明破坏性试验和非破坏性试验各有哪些？ 答：非破坏性试验：
（1）绝缘电阻及吸收比；（2）绕组连同套管的绝缘电阻；（3）变压比；（4）介损；（5）直流耐压及泄露 破坏性试验：
（1）交流耐压试验；（2）冲击耐压试验。
5、什么是变压器的主绝缘、匝间绝缘和分级绝缘。 答：主绝缘：发电机、变压器各点对地绝缘。 匝间绝缘：变压器多匝绕组间的绝缘。
分级绝缘：各个不同的电压等级采取不同的绝缘等级。
四、计算（共20分，每小题10分）
1、某油罐直径为10m ，高10米，现采用单根避雷针进行保护，避雷针距离油罐壁为5m，请问避雷针的高度应是多少？
解：根据题意可知：hx=10m, rx=10+5=15 m , 求h=? 当hx≥
1h 时，有 2rx=（h- hx）p 15=(h-10)×1 解得： h=25m
因为h=25m时不满足hx≥rx=(1.5h-2hx)p 15=(1.5h-2hx) ×1
解得：h=23.3m
11h，所以应按hx＜h算 22所以避雷针的高度至少应是23.3m.。
2、直流电源E在t=0时，合闸于长度为L的空载线路。如图1所示，求线路末端B点的电压波形。
A Z,τCBE
图1
解 合闸后，从t＝0开始，电源电压U0自线路首端A点向线路末端B点传播，传播速度为
v1L0C0，自A点传播到B点的时间设为 ，lv，设线路波阻抗为Z。
（1）当0< t < 时，线路上只有前行的电压波u1qU0和前行的电流波i1qU0Z。 （2）当t ＝ 时，波到达开路的末端B点，电压波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成反行的电压波u1fU0和电流波i1fU0Z。此反射波将于t ＝2 时到达A点。 （3）当 ≤ t <2 时，线路上各点电压由u1q 和u1 f 叠加而成，电流由i1q 和i1f 叠加而成。 （4）当t ＝2 时，反行波u1 f 到达线路的首端A点，迫使A点的电压上升为2U0 。但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为U0 。因此反行波u1 f 到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为一U0的前行波电压来保持A点的电压为U0，即在t ＝2 之后， 有一新的前行电压波u2qU0自A点向B点行进，同时产生新的前行电流波i2qU0Z。 （5）在2≤ t <3 时，线路上各点的电压由u1q、u1 f 和u2q 叠加而成，线路上各点的电流由i1q、i1f 和i2q 叠加而成。
（6）当t ＝3 时，新的前行波到达B点，电压波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成新的反行电压波u2fU0和电流波i2fU0Z。此反射波将于t ＝4 时到达A点。当3 ≤ t <4 时，线路上各点电压由u1q 、u1f 、u2q 和u2f 叠加而成，电流由i1q 、i1f 、i2q和i2f 叠加而成。
（7）当t ＝4 时，反行波u2f 到达线路的首端A点，迫使A点的电压下降为0。但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为U0 。因此反行波u2f 到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为U0的前行波电压来保持A点的电压为U0 ，从而开始重复图1所示的新的波过程。
如此反复往返传播，根据所有前行反行波叠加的结果，可以得到如下图所示线路末端B点电压的电压随时间变化的曲线。
uBu0234567t
空载线路末端波形
234567
