高电压技术期末考试题
i 、是非题(T 表示正确、F 表示错误)
(F ) 1、对于35kv 及以上的变电所，可以将避雷针装设在配电装置的构架上。 (F )2、为了防止反击，一般规程要求避雷针与被保护设备在空气中的距离大于 (F )3、架空线路的避雷线保护角越大，保护范围也就越大。 (F )4、在发电机电压母线上装设电容器的作用是防止直雷击。
F )5、通常以系统的最高运行线电压为基础来计算内部过电压的倍数。 (T )6、对于110kv 及以上的变电所，可以将避雷针装设在配电装置的构架上。 (T )7、在发电机电压母线上装设电容器的作用是限制侵入波的陡度。 (T )8、通常以系统的最高运行相电压为基础来计算内部过电压的倍数。
:■、选择题
射?则电流的反射系数B 匚为(B ) Z 2乙
A.
B.
乙乙
2、我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为 ( C )
5、以下几种方法中在抑制空载线路分闸过电压时相对最为有效的是 (C )P332
A. 采用多油断路器
B. 采用叫性点绝缘系统
C.
采用六氟化硫断路器
D.
中性点经消弧线圈接地
6、在发电厂和变电站中，对直雷击的保护通常采取 _A_方式
7避雷器到变压器的最大允许距离( A ) P286
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
1、两个不同波阻抗 乙和Z 2的长线相连于
A 点，当直角电流波长从
乙上入射，传递至A 点时将发生折射与反
C.
2Z ! D.
Z !
Z 2
2Z 2 Z ! Z 2
3米。
Z 2
A.
1.2 s
B.
1.5 s
C .
2.6 s D .
10 s
雷击线路附近大地时 ,当线路高10m,雷击点距线路100m 雷电流幅值40KA ,线路上感应雷过电压
最大值U G 约为 (C )
A . 25Kv
C.100Kv
B. 50Kv D. 200Kv
4、以下属于操作过电压的是
(
B ) P325 A. 工频电压升高 B.
电弧接地过电压 C.
变电所侵入波过电压
D.
铁磁谐振过电压
A ?避雷针
B. 并电容器
C.接地装置
D. 中性点接地
C. 随来波陡度增大而增大
D. 随来波幅值增大而增大
8、三绕组变压器运行时，应在（ A ）侧装设一只避雷器。 A.低压绕组 B.高压绕组 C.中压绕组D.中、低压绕组
9、为了保护旋转电机的匝间绝缘，必须将入侵波的陡度限制在（ A.2kv/us B.3kv/us C.5kv/us D.6kv/us 10、 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% 11、 雷电流具有冲击波形的特点是（ C ）。
A .缓慢上升，平缓下降
B .缓慢上升，快速下降 C.迅速上升，平缓下降
D
?迅速上升，快速下降
12、在现场对油浸纸绝缘的电力电缆进行耐压实验，所选择的方法最适宜的是 A.交流耐压
B.冲击耐压
C.工频耐压
D.直流耐压
13、空载线路分闸的时候，可能产生的最大过电压为
（D ） 。 P331
A . 2E m
B . 3E m
C . 4E m D.5
14、下列不属于空载线路合闸过电压的影响因素是（ C ）。
A.合闸相位 B ?回路损耗 C ?电弧重燃 D ?电容效应 15、
变电所装设避雷针的作用是（ B ）。
A.防止反击
B.防止直击雷
C.防止感应雷
D.防止侵入波
16、 接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地。保护接地的电阻值对高压设备约为 （B ）
A. 0.5 ?5 B . 1 ?10 C . 10?100
D 小于 1
17、 空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为
（ C ） 。P333
A . 1.5 E m
B . 2E m
C . 3 E m D.4 E m
18、 波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是
A o
A. 电流为0,电压增大一倍
B. 电压为0,电流增大一倍
C. 电流不变，电压增大一倍
D. 电压不变，电流增大一倍
19、 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是
C o
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，波阻抗越大
d ） 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 20、 减少绝缘介质的介电常数可以
B 电缆中电磁波的传播速度。
A .降低
B .提高
C .不改变
D .不一定
三、填空题
5发电厂和变电所雷害的种类有
_直击雷_过电压、—感应雷_过电压和 侵入波过电压形式
6、 输电线路防雷性能的优劣，主要用
耐雷水平和雷击跳闸率来衡量。
7、 目前切空载变压器过电压的主要限制措施是采用 阀式避雷器°
8、 线性谐振过电压、 参数谐振过电压和 铁磁谐振过电压构成谐振过电压的三种不同类型
°
9、 在中性点非直接接地系统中，主要的操作过电压是 弧光接地过电压°
10、 避雷针加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
15m o
C )。
E m
7. 已知单位长度导线的电容和电感分别为G）和L o,
则波在导线上的传播速度u
丄°C
8
8、电磁波沿架空线路的传播速度为 3 x 10 m/s 。
9、传输线路的波阻抗与单位长度电感L o和电容C0，与线路长度无关。
10、在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会提高一倍。
11、波传输时，发生衰减的主要原因是导线电阻和线路对地电导、大地电阻和地中电流等值深度的影响、冲击电晕的影响。
12、Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点，行波在A点将发生折射与反射，反射系数的3取值范围为—1 1 o
13、落雷密度是指每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数。
14、埋入地中的金属接地体称为接地装置，其作用是降低接地电阻。
15、中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数Td范围为15?40。
16、对于500kV的高压输电线路，避雷线的保护角一般不大于15°。
17、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。
18、避雷针加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3m
19、我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器5kA下的残压作为绝缘配合的设计依据。
20、对于220kV及以下系统，通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的3?4倍的操作过电压。
21、三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期，而这将加大过电压幅值，因而在超高压系统中多采用单相重合闸。
22要想避免切空线过电压，最根本的措施就是要改进断路器的灭弧性能。
23、目前切空变过电压的主要限制措施是采用采用阀型避雷器。
24、工频耐受电压的确定，通常是通过比较雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受电压的等值工频耐受电压来完成的。
25、在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平主要由最大工作电压来决定。
四、问答题
1、简述波传播过程的反射和折射。
当波沿传输线路传播，遇到线路参数发生突变，即有波阻抗发生突变的节点时，会在波阻抗发生突变的节点上产生折射与反射。
2、波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同？
答：波阻抗表示同一方向的电压波与电流波的比值，电磁波通过波阻抗为Z的导线时，能量以电能、磁
能的方式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。（2 ）若导线上前行波与反行波同时存在时，则导线上总电
压与总电流的比值不再等于波阻抗（3）波阻抗Z的数值只取决于导线单位长度的电感和电容，与线路长
度无关。（4）为了区别不同方向的流动波，波阻抗有正、负号。
3、彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。
答：在计算线路中一点的电压时，可以将分布电路等值为集中参数电路：线路的波阻抗用数值相等的电阻来代替，把入射波的2倍作为等值电压源。这就是计算节点电压的等值电路法则，也称彼得逊法则。利用这一法则，可以把分布参数电路中波过程的许多问题简化成一些集中参数电路的暂态计算。但必须注意，如果Z1,Z2是有限长度线路的波阻抗，则上述等值电路只适用于在Z1, Z2端部的反射波尚未回到节
点以前的时间内。
4、防雷的基本措施有哪些？请简要说明。
答：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。
8、简述电力系统中操作过电压的种类及其产生过程。
答：（1）空载线路合闸过电压：包括正常空载线路合闸过电压和重合闸过电压
（2）切除空载线路过电压
（3）切除空载变压器过电压
4）操作过电压的限制措施
9、试说明电力系统中限制操作过电压的措施。
答：（1）禾U用断路器并联电阻限制分合闸过电压：1、禾U用并联电阻限制合空线过电压2、利用并联电阻限制切空线过电压
（2）利用避雷器限制操作过电压
（1）惯用法：按作用于绝缘上的最大过电压和最小绝缘强度的概念来配合的，即首先确定设备上可能出
现的最危险的过电压；然后根据经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的系数，从而决定绝缘应耐受的电压水平。
（2）统计法：统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐电强度都是随机变量的实际情况，在已知过电压幅值
和绝缘闪络电压的概率分布后，用计算的方法求出绝缘闪络的概率和线路的跳闸率，在进行了技术经济比
较的基础上，正确地确定绝缘水平。
12、简述避雷针的保护原理和避雷器的基本要求？。
答：（1）避雷针的保护原理：当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，使雷电对避雷针放电，再经过接地装置将雷电流引入大地从而使被保护物体免遭雷击。
（2）避雷器的基本要求：
A、当过电压超过一定值时，避雷器发生放电（动作），将导线直接或经电阻接地，以限制过电压（可
靠动作限制过电压）。
B、在过电压作用过后，能迅速截断在工频电压作用下的电弧，使系统恢复正常运行，避免供电中断（可靠
灭弧一一截制工频续流）。
13、试述110kv线路防雷的具体措施有哪些？
答：110kv线路防雷的具体措施有：（1）110kv线路，一般全线架设避雷线，在雷电活动特别强的地区，宜架设双避雷线；
（2）避雷线的保护角一般取20。?30°;
（3 ）采用线路自动重合闸。
15、简述影响切除空载线路过电压的主要因素及其限制措施。
答：影响因素：断路器的性能、电网中性点的运行方式、接线方式的影响、电晕的影响、线路侧的电磁式电压互感器
限制措施：1）选用灭弧能力强的快速断路器
2 ）采用带并联电阻的断路器
16、保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？
答：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，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备
五、名词解释
1 ?输电线路耐雷水平
答?雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
2 ?击杆率
答?雷击杆塔次数与雷击线路总次数之比。
3 ?谐振过电压
答?当系统操作或发生故障时，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。
4.工频过电压
答.在正常或故障时，电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压，频率为工频（50H z）的过电压。
六、作图
1、试画出未沿全线架设避雷线的35kv变电所进线段保护接线图。
答案：未沿全线架设避雷线的35kv变电所进线段保护接线图如下所示：