《高电压技术基础知识测试题》


1、为什么电介质的电导率随温度升高而升高,而导体的电导率随温度升高而下降?

答:电介质的电导是离子性电导,温度升高后,液体和固体电介质中的自由离子数量显著增多,所以其电导率升高;而导体是靠自由电子导电,温度升高后,自由电子的热运动趋势加强,在电场作用下的定向移动趋势减弱,体现出来的电导率就减小。

2、气体间隙中带电质点产生的形式有哪几种?

答:气体分子本身的游离:碰撞游离(以电子与分子的碰撞为主)、光游离、热游离。

气体中金属表面的游离:正离子撞击阴极表面、短波光照射、强场发射、热电子发射。

3、气体间隙中带电质点消失的方式有哪几种?

答:进入电极与其电量中和;扩散;复合。

4、气体介质的放电和击穿是否是一回事?

答:在均匀电场中,(自持)放电就意味着击穿;而对于大多数电气设备,其电场都属于不均匀场,击穿前一般会先出现电晕放电,这是一种自持放电,但此时电场往往并不会击穿,所以,不均匀场中放电并不等于击穿。

5、常见的放电形式有哪些?

答:真空下低电流密度的辉光放电(比如霓虹灯管中的放电);大气条件下电流密度较大、温度极高的电弧放电;放电电流较小、出现断续明亮火花的火花放电;电极不对称的极不均匀场中大曲率一极在电压较高时,所出现的电晕放电;强垂直分量极不均匀场中电场较高一极附近出现的刷状放电以及滑闪放电等等。此外,在液体、固体介质内部存在小气泡、小气隙时,还经常出现局部放电。

6、电晕放电的危害及在电力工程中的应用有哪些?

答:(1)危害:电晕电流具有高频脉冲性质,含有高次谐波,会干扰无线电通信;会引起有功损耗;使空气发生化学反应,产生对金属和有机绝缘物有氧化和腐蚀作用的物质。

2)应用:降低输电线路上雷电或操作冲击波的幅值和陡度;在不均匀电场中可改善电压分布;可用于电除尘、静电喷涂等。

7、提高气体间隙击穿场强的方法有哪些途径?具体措施有哪些?

答:两个途径:一是改善电场分布,使其尽可能均匀;二是削弱气体中的游离过程。

具体措施:改进电极形状以改善电场分布;利用空间电荷改善电场分布;采用高气压;采用高电强度气体;采用高真空。

8、电力系统实际工作中为何对防污闪特别重视?

答:运行在户外的绝缘子,会受到含电解质的各种灰尘和工业排放物等污染,在瓷表面形成污秽层。若遇到雾、露、雪、毛毛雨等气候条件,绝缘子表面的污秽层潮湿,其闪络电压将会大大降低,导致在工作电压下就会发生污闪,可能引起开关跳闸,而且一般不能用重合闸消除。某个绝缘子发生污闪,往往意味着附近其他绝缘子发生污闪的条件也已经具备,所以容易发生大面积的污闪,导致大面积的跳闸。

9、某些超高压等级隔离开关的动触头上装有各种形状的笼形金具(屏蔽),起什么作用?

答:主要是增大电极的曲率半径,抑制预火花放电,降低电晕强度及由电晕造成的无线电干扰等。

10、超高压线路中绝缘子串上的保护金具(均压环或屏蔽)有哪些作用?

答:主要是为了消除导线侧第一片绝缘子容易出现电晕的现象,并能显著改善沿串电压分布,提高绝缘子串的闪络电压。

11、电力系统中广泛采用了充填SF6气体的设备,该气体有何优点?

答:电气强度高,因为它们具有很强的电负性,即容易吸附电子成为负离子,由于分子量和体积都较大而不容易移动,从而削弱了游离过程,也加强了复合过程。具有优良的灭弧性能,其灭弧能力是空气的100倍。此外还有无味、无毒(纯净气体)、不可燃、不易分解等特点。

12、影响液体介质击穿电压的主要因素是什么?

答:杂质(最主要的因素,主要有水分、气体和纤维)、油的温度、电场的均匀度、电压作用时间和液体压力等。

13、提高液体介质击穿电压的方法有哪些?

答:减少液体介质中的杂质:过滤、祛气、防潮;

采用固体介质降低杂质的影响:覆盖、绝缘层、屏障。

14、对于组合绝缘,其各层承担的电压(场强)分布与什么因素有关?

答:若施加的是工频交流和冲击电压,各层绝缘所承担的电压与其电容或介电常数成反比;若工作在直流电压下,各层绝缘分担的电压与其绝缘电阻成正比。

15、局部放电有什么危害?

答:是引起绝缘电老化的主要原因。局部放电产生的带电质点撞击气隙壁使介质分子结构易受破坏;使介质温度升高、造成热裂解或氧化裂解,使绝缘开裂、分层;放电产生强氧化性的气体和物质,氧化和腐蚀绝缘;放电产生高能射线,引起某些固体介质分子间产生交联,导致介质发脆。

16、电气设备绝缘受潮后有何危害?

答:绝缘受潮后,电导和介质损耗增大,促使绝缘发热,热老化加快,严重时会导致热击穿;水分的存在易使绝缘中发生化学反映,产生气泡,引起局部放电;局放发生后又易产生腐蚀性的物质;固体介质受潮后还会因受潮部分介电常数增大使电场发生畸变,造成绝缘性能下降。总之,受潮后会加速绝缘电老化和热老化的进程,缩短绝缘使用寿命。

17、为何要对各种绝缘材料规定其最高允许工作温度?

答:温度对液体或固体介质的热老化的影响很大。温度升高时,热老化进度会大大加快,当温度过高时,固体介质还会发生烧焦、熔化、开裂等热破坏现象,液体介质还会发生分子热裂解现象。因此对各种绝缘材料要规定其最高允许工作温度,以保证绝缘的正常寿命。

18、电介质的耐热等级有几个?其最高工作温度是多少℃? 

答:七个,YAEBFHC;分别对应90105120130155180>180

19、使用绝缘电阻表屏蔽端子G的作用是什么?为何绝缘良好时吸收比较高,而绝缘严重受潮或存在贯穿性导电通道时吸收比较低?

答:G使绝缘表面的泄漏电流不流过绝缘电阻表内的电流线圈,而直击流入表内电源的负极,消除了表面电阻对测量的影响。

电容量较大的电气设备,其绝缘良好时存在明显的吸收现象,绝缘电阻达到稳态值所需时间较长,稳态电阻值也高,此时吸收比较高,一般不低于1.31.5)。当绝缘中存在贯穿性的导电通道或严重受潮后,绝缘电阻吸收现象不明显,电阻达到稳态值所需时间大大缩短,稳态值也低,此时吸收比较低,一般接近于1

20、对电容器、长电缆等大容量设备做直流试验后,为何需要对其充分放电(达数分钟)?

答:大容量设备的等效电容很大,对该类设备做直流试验,对其是个充电的过程,其内部将储存很多电荷。试验后必须对其充分放电才可能把残余电荷放净,以保证人身和设备的安全。

21、工频耐压试验时,如何选择试验变压器?

答:首先按被试品的试验电压,选择能够输出足够电压的试验变压器;然后估算被试品的电容量,根据试验电压算出需对被试品提供的电源容量,按此结果选择有足够容量的试验变压器。

22、工频耐压试验和感应耐压试验的作用?

答:前者主要对绕组的主绝缘(绕组之间、绕组对地间绝缘)进行试验,考核上述绝缘的电气强度和电气裕度。后者主要对绕组的纵绝缘(层间、匝间及饼间绝缘)和相间绝缘进行试验,考核它们之间的绝缘强度。

23、冲击电压在线路上产生的电晕对电力系统的运行有什么影响?

答:使导线间的耦合系数增大,利于提高输电线路的耐雷水平;使导线的波阻抗和波速减小;使冲击波发生衰减,其幅值降低、波头拉长、陡度减小,使变电站避雷器的保护作用更可靠和更有效。

24、常用的过电压防护设备有哪些?各适用于什么场合?

答:主要有避雷针、避雷线、避雷器和接地装置等。前两种主要用于直击雷的防护,避雷针一般用于保护发电厂和变电站,避雷线主要用于保护线路,也可用于保护发、变电站。避雷器是一种入侵波过电压限制器,主要用于发、变电站电气设备的过电压防护,也能用于输电线路的过电压防护。

25、避雷线的保护角怎么定义的?一般输电线路的保护角是怎样的?

答:是指避雷线和外侧导线的连线与避雷线和地面的垂线之间的夹角。

一般110330kV双避雷线线路采用20°左右,500kV一般不大于15°等。电压等级越高,保护角取得越小,山区地带宜采用较小的保护角。35kV及以下的线路一般不沿全线架设避雷线(因为本身绝缘水平较低,即使装设避雷线,截住直击雷,也难以避免发生反击,且降低感应过电压的效果不明显)。

26、氧化锌避雷器阀片有何优点?

答:具有及其优良的非线形特性,在工作电压下,其阻值很大(电阻率高达1010~1012Ω•cm),通过的泄漏电流很小(μA级),可以不用火花间隙隔离工作电压,而在过电压作用下,阻值会急剧降低,利于冲击电流顺利泄入地下和降低残压,提高保护水平。

27、接地的种类有哪些?

答:工作接地、保护接地、防雷接地和防静电接地。

28、何为接触电压触电?何为跨步电压触电?

答:为保证人身安全,电气设备外壳均接地,以使外壳经常固定为地电位。正常情况下接地点没有电流流过,金属外壳为零电位,但当设备发生故障而有接地电流流入大地,和接地点相连的金属外壳及附近地面电位都会升高,并形成一定的地表电位分布。当人站立于电极附近的地面上用手接触设备外壳时,人的手和脚将具有不同的电位,地面上离设备水平距离为0.8m处与设备外壳离地面高1.8m处两点间的电位差,称为接触电压差,由此引起的触电称为接触电压触电。

当人在接地极附近走动时,人的两脚将处于大地表面不同电位点上,人两脚跨距产生的电位差(0.8m),称为跨步电压差,由此引起的触电称为跨步电压触电。为降低接触电压和跨步电压,高压设备保护接地电阻要小于10Ω。

29、防雷接地与保护接地和工作接地有何区别?

答:物理过程有所不同,防雷接地流过接地极的雷电流幅值大、雷电流的等值频率很高。幅值大会使地中电流密度增大,可能使土壤击穿局部发生局部火花放电,使土壤电导增大,接地装置的冲击接地电阻小于工频电流下的数值(火花效应)。等值频率高,会使接地极呈现明显的电感作用,阻碍电流向接地体远方流通,使长接地体得不到充分利用,使接地装置的冲击接地电阻大于工频接地电阻(电感效应)

30、输电线路雷过电压的种类?

答:直击雷过电压(包括雷电击中杆塔、避雷线或导线引起的过电压)和感应过电压。

31、感应雷过电压的特点?

答:感应过电压是因电磁感应而产生的,其极性一定与雷云的极性相反,因而绝大部分感应过电压是正极性的;感应过电压一定是在雷云及其先导通道中的电荷被中和后才能出现;感应过电压的波形较平缓,波头由几微秒到几十微秒,波长较长,达数百微秒;感应过电压的幅值一般约为300500kV,只可能引起35kV及以下电压等级的线路闪络。

32、“反击”是什么意思?

答:本来是地(低)电位的物体,由于冲击电流短时流过该处,导致其电位(绝对值)突然升高,当其与周围导体的电压超过了该间隙的击穿电压或表面放电电压时,发生的击穿或闪络现象。

33、避雷线的作用都有哪些?

答:除用于防止雷直击于导线外,还有分流作用以减小流经杆塔入地电流,从而降低塔顶电位;通过对导线耦合作用减小线路绝缘承受的电压;对导线还有屏蔽作用,可降低感应过电压。

34、发电厂、变电站的雷害来源有哪些?采取哪些防护措施?

答:一是雷直击于发电厂、变电站;二是雷击输电线路后产生向发电厂、变电站入侵的雷电波。

对直击雷,一般装设避雷针、避雷线防护,同时还要求雷击避雷针、避雷线时,不对被保护设备发生反击。对入侵波过电压,一般装设避雷器作为主保护,同时需要进线段保护的配合,以降低入侵波的幅值和陡度,使避雷器阀片电阻上的残压低于被保护物的冲击耐压值。

35、避雷针的种类和适用条件?

答:分独立避雷针和架构避雷针两种。前者用于35kV及以下配电装置,后者用于110kV及以上的配电装置。

36、避雷器的电气保护距离是否一直不变?

答:避雷器的保护距离受入侵波的陡度、幅值影响较大,还与被保护设备的冲击耐压值及入侵波的波速等因素有关。一般入侵波的陡度和幅值越大、避雷器的保护距离会越短。

37、进线段保护的作用是什么?

答:降低冲击电流的幅值以与避雷器标称残压所要求的冲击电流相配合,降低冲击波的陡度以保护绕组类设备的纵绝缘以及使避雷器的电气保护距离符合要求。

38、内部过电压的种类有哪些?

答:产生原因、发展过程、影响因素具有多样性。大的方面分两种:操作过电压和暂时过电压。前者又包括空载线路分闸过电压、空载线路合闸过电压、切除空载变压器过电压和电弧接地过电压等。后者包括谐振过电压和工频电压升高,而工频电压升高又分为空载长线的电容效应、不对称短路、发电机突然甩负荷造成的过电压。

 

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发布日期:2013-04-27 18:03:20
 
 
 
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