高电压技术课程教案
院系：电力工程系
教研室：高电压与绝缘技术教研室教师：
高电压技术课程教案
2005——2006学年第二学期授课计划
授课内容及学时分配
授课内容要点
授课内容要点（以2学时为单元）
(完整版)高电压技术考试试题答案
高电压技术考试试题答案 一、选择题（每小题1分共１５分） 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。 2、气体去游离的基本形式有漂移、扩散、复合、吸附效应。 3、气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表现为跳跃性的为火花放电。 4、根据巴申定律，在某一Pd的值时，击穿电压存在极小值。 5、自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间隙放电。 6、在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。 7、即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。 8、交流高电压试验设备主要是指高电压试验变压器。 9、电磁波沿架空线路的传播速度为C或真空中的光速。 10、一般当雷电流过接地装置时，由于火花效应其冲击接地电阻小于工频接地电阻。 11、线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率和绕击跳闸率。 12、为了防止反击，要求改善避雷线的接地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。 13、考虑电网的发展，消弧线圈通常处于过补偿运行方式。 14、导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特性。 15、在发电厂、变电所进线上，设置进线段保护以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波的陡度。 二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、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。（√） 3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护感应雷过电压。（√） 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×） 三、选择题（在每个小题的四个备选答案中，按要求选取一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后括号内。每小题1分共15分） 1、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 2、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 3、在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压（ A ）。 A.．小B．大C．相等D．不确定 4、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 5、避雷器到变压器的最大允许距离（ A ）。
《高电压技术》课程标准v
《高电压技术》课程标准 一、课程简介 （一）课程性质 高电压技术是电气工程及其自动化专业本科生的的一门专业限选课，是一门理论和实践紧密联系，培养学生从事电力系统设计、运行、电气设备安装、绝缘试验、检修、电力系统过电压保护等所需的高电压技术知识的专业课。通过本课程的学习，既可以学到高压电方面的相关理论知识，又可以满足企业提出的把岗位技能融入课程体系的人才培养要求，使学生达到企业所需求的实用型高技能人才，拓宽学生视野及知识面，满足用人单位需求，从而全面促进学生的就业工作。本课程在第六学期开设，其前导课程是《电力电子技术》、《电气控制与PLC》、《电力系统分析》等。 （二）课程任务 本课程的任务是通过本课程的学习，使学生初步了解并掌握电力设备绝缘性能、试验方法和电力系统过电压及其防护等方面的基本知识，学会正确处理电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾，能够利用所学知识参与工程实践，解决实际问题。 二、课程目标和能力培养
（一）总体目标 通过高压电技术的学习，使学生掌握高压电技术的基本知识和基本技能，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力；培养学生的思维能力和科学精神，培养学生学习与新技术的能力；提高学生的综合素质，培养创新意识。拓宽学生视野及知识面，使学生具备成为实用型高技能人才的能力，从而满足用人单位需求，全面促进学生的就业工作。 （二）具体目标 1.知识目标 ●掌握高电压下气体、液体以及固体绝缘电介质的击穿特性； ●掌握绝缘电阻、吸收比的测量原理，接线、测量方法以及测量 结果的分析判断； ●掌握泄露电流试验的原理，接线、微安表的保护、实验结果的 分析判断； ●掌握高压西林电桥测量介质损失角正切的原理，消除干扰因素 影响的措施，注意事项及分析判断的方法； ●了解局部放电测试原理； ●掌握交流耐压试验所用的仪器和设备，接线及试验方法； ●掌握直流耐压试验所用的仪器和设备，接线及试验方法； ●了解冲击耐压试验； ●掌握电力系统的过电压产生原因；
高电压技术教案
课题：第一章高电压绝缘 教学目的：使学生对气体放电有一个基本的认识、培养专业兴趣。重点：介质的绝缘性能。 难点：对介质绝缘性能的理解。 组织教学：点名。 复习旧课： 引入新课：基本概念 §1—1 概述 一、电介质的极化 极化的基本形式有：电子式极化、离子式极化、偶极子极化 1、电子式极化： 可以存在于液体、固体、气体中。 E=0时（对称的）对外不显电性， E不等于0时（对称的）对外显电性。 特点：（1）极化过程快，10-15s且介电系数与电源无关。 （2）极化过程属于弹性，无损耗。 （3）其介电系数有负的温度系数。 2、离子式极化 （1）极化过程快，10 -13s，且介电系数与频率无关。 （2）极化过程属于弹性，无损耗。 （3）其介电系数有正的温度系数。 3、偶极子极化 极性电介质━由偶极子分子构成 特点：（1）极化过程长，10-10～10-2s，且介电系数与频率有关。 （2）极化过程属于非弹性，有损耗。 （3）其介电系数有关。 综述： 1）、气体的介电系数很小通常实践中介电系数约等于1，
2）、液体 ：a 、极性（3~6)，如：蓖麻油 b 、非极性（1.8~2.5)，如变压器油 c 、强极性（>10) ，如水、酒精 4、夹层式极化 组成：设备的绝缘由几种不同的材料组成 特点：1、进行过程特别长， 2、有明显的损耗。 等效图如右所示，过程分析： 在合闸瞬间：1 2210C C U U t =→ 到达稳态时：1 221 g g U U t =∞→ 若介质是均匀的，则C1/C2=g1/g2,可得 ∞→→=t t U U U U 21210， 即合闸后两层电荷不会发生重新分配。 若介质不均匀，则合闸后C1、C2上的电荷要重新分配。设 C1>C2,g1
高电压技术考试试题答案
高电压技术考试试题答案． 高电压技术考试试题答案分共１５分）一、选择题（每小题1 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。复合、扩散、、气体去游离的基本形式有漂移、2
吸附效应。气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表3、 现为跳跃性的为火花放电。的值时，击穿电4、根据巴申定律，在某一Pd 压存在极小值。自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间5、 隙放电。在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间、6 。隙击穿电压提高即使外界游离因素不存
在，间隙放电仅依靠7、 外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。交流高电压试验设备主要是指高电压试验变、8 。压器 或真空中电磁波沿架空线路的传播速度为、C9 的光速。一般当雷电流过接地装置时，由于火花10、 工频接地电阻。于小效应其冲击接地电阻线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率、11和绕击跳闸率。为了防止反击，要求改善避雷线的接12、 地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。． 消弧线圈通常处于过考虑电网的发展，13、运行方式。补偿 导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特、14 性。
变电所进线上，设置进线段保在发电厂、15、以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波 的护 陡度。二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、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。（√）
3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护）√（感应雷过电压。． 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×）
14秋天大《高电压技术》在线作业
《高电压技术》在线作业一 试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分：100 判断题 包括本科在内的各科复习资料及详细解析，可以联系屏幕右上的“文档贡献者” 一、判断题（共20 道试题，共100 分。）得分：100V 1. 大型设备的吸收时间较长，可用极化指数表征其吸收过程A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 2. 流注理论的特点在于考虑了空间电荷畸变电场和光电离的作用A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 3. 气体介质的介质损耗仅当气隙中出现局部放电时，才发生显著增大A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 4. 穿墙套管沿面闪络的发展过程中，因法向电场作用而产生的电弧热效应起着关键作用A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 5. 极不均匀电场气隙的伏秒特性较平缓，均匀电场气隙的伏秒特性较陡A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 6. 任何气体介质的相对介电常数均近似等于1A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 7. SF6气体具有较高电气强度的原因是其具有电负性。A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 8. 测量绝缘电阻时能发现局部受潮缺陷A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 9. 交联聚乙烯绝缘电缆中的电树枝老化是电、热、机械联合作用的结果，影响电缆的长期运行安全A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 10. 变压器油的相对介电常数约在4-5A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 11. 变压器油中水分若处于悬浮状态，则其对油的击穿场强影响不大A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 12. 冲击电压作用下气隙的放电时间由统计时延和放电时延组成A. 错误 B. 正确
高电压技术课程教学大纲
高电压技术课程教学大纲 （适用电气工程及其自动化专业电气工程方向） （共 48 学时） 一、课程的性质、地位、任务和教学目标 （一）课程的性质和地位 本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业选修课程。它是研究电气设备的绝缘及其问题的学科。作为从事电力系统的设计、安装、调试及其运行的工程技术人员，都会遇到属于高电压的问题，因此需专修本门课程，也是从事电力系统的专业人员需要掌握的专业知识。本课程具有完整的理论体系，又是一门实践性很强的学科，对学生的基础理论、基本知识和实践经验、技能都有较好的培养和锻炼。 （二）课程的主要任务 本课程的主要任务是：使学生掌握气体、液体及固体绝缘主要电气特性（特别是击穿过程）的基本概念，了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法,掌握电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产生机理、影响因素及防护措施等基本知识，正确理解电力系统绝缘配合的基本概念、理论依据和处理原则，以及使学生了解高电压试验及绝缘预防性试验中常用的高压试验装置及测试仪器的原理与用法，以及高电压试验的特点、基本程序和安全措施等。 （三）课程的教学目标 通过本课程的学习，使学生了解和掌握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本知识和高电压试验的基本技术；了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法；能针对各种不同的过电压采取不同的防护措施，并能根据系统电路及元器件的性质，设计保护的类型，为今后从事高电压工程领域的研究和技术工作打下必要的专业基础。 二、课程教学环节组成 本课程的教学环节包括课堂讲授，师生讨论学生自学，习题讨论课，实验，习题，答疑，质疑，期中测验和期末考试。 三、课程教学内容纲要
高电压技术习题答案
第一章1‐1 极化种类电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化产生场合任何电介质离子式结构电介质极性电介质多层介质的交界面所需时间10-15 s 10-13 s 10-10～10-2 s 10-1 s～数小时能量损耗无几乎没有有有产生原因束缚电子运行轨道偏移离子的相对偏移偶极子的定向排列自由电荷的移动 1‐4 金属导体气体，液体，固体电导形式（自由电子）电子电导电导率γ很大 （自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）γ很小离子电导ρ很大 金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。 1‐6 由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达5～10min。补充： 图中C1 代表介质的无损极化（电子式和离子式极化），C2 —R2 代表各种有损极化，而R3则代表电导损耗。 图1－4－2 中，Rlk 为泄漏电阻；I lk 为泄漏电流；C g 为介质真空和无损极化所形成的电容；I g 为流过 C g 的电流；C p 为无损极化所引起的电容；Rp 为无损极化所形成的等效电阻；I p 为流过Rp－C p 支路的电流，可以分为有功分量I pr 和无功分量I pc 。 J g 为真空和无损极化所引起的电流密度，为纯容性的；J lk 为漏导引起的电 流密度，为纯阻性的；J p 为有损极化所引起的电流密度，它由无功部分J pc 和有功部分J pr 组成。容性电流J c 与总电容电流密度向量J 之间的夹角为δ ，称为介质损耗角。
高电压技术第7章习题答案教学文稿
高电压技术第7章习 题答案
第七章 输电线路和绕组中的波过程 7-1为什么需要用波动过程研究电力系统中过电压？ 7-2试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点？ 7-3试分析直流电势E 合闸于有限长导线(长度为l ，波阻为Z)的情况，末端对地接有电阻R(习题7-3图)。假设直流电源内阻为零。 (1)当R=Z 时，分析末端与线路中间2l 的电压波形； (2)∞=R 时，分析末端与线路中间2 l 的电压波形； (3)当R=0时，分析末端的电流波形和线路中间2 l 的电压波形。 习题7-3图 7-4母线上接有波阻抗分别为1Z 、2Z 、3Z 的三条出线，从Z1线路上传来幅值为E 的无穷长直角电压波。求出在线路Z3出现的折射波和在线路Z1上的反射波。 7-5有一直角电压波E 沿被阻抗为Z ＝500Ω的线路传播，线路末端接有对地电容C ＝O.0l F μ。 (1)画出计算末端电压的彼德逊等值电路，并计算线路末端电压波形； (2)选择适当的参数，把电容C 等值为线段，用网格独计算线路末端的电压波形； (3)画出以上求得的电压波形，并进行比较。
7-6波在传播中的衰减与畸变的主要原因？说明冲击电晕对雷电波波形影响的原因？ 7-7当冲击电压作用于变压器绕组时，在变压器绕组内将出现振荡过程，试分析出现振荡的根本原因，并由此分析冲击电压波形对振荡的影响。 7-8说明为什么需要限制旋转电机的侵入波陡度。
7-1为什么需要用波动过程研究电力系统中过电压？ 答：实际电力系统采用三相交流或双极直流输电，属于多导线线路，而且沿线路的电场、磁场和损耗情况也不尽相同，因此所谓均匀无损单导线线路实际上是不存在的。但为了揭示线路波过程的物理本质和基本规律，可暂时忽略线路的电阻和电导损耗，假定沿线线路参数处处相同，故首先研究均匀无损单导线中的波过程。 7-2 试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点？ 答：分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻虽然有相同的量纲，但物理意义上有着本质的不同： （1）波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小；电磁被通过波阻抗为Z 的无损线路时，其能量以电磁能的形式储存于周围介质中．而不像通过电阻那样被消耗掉。 （2）为了区别不同方向的行波，Z 的前面应有正负号。 （3）如果导线上有前行波，又有反行波，两波相遇时，总电压和总电流的比值不再等于波阻抗，即 Z u u u u Z i i u u i u b f b f b f b f ≠-+=++= （4）波阻抗的数值Z 只与导线单位长度的电感L 0和电容C 0有关，与线路长度无关。 7-3试分析直流电势E 合闸于有限长导线(长度为l ，波阻为Z)的情况，末端对地接有电阻R(如图7-24所示)。假设直流电源内阻为零。 (1)当R=Z 时，分析末端与线路中间 2 l 的电压波形； (2)R =∞时，分析末端与线路中间2 l 的电压波形； (3)当R=0时，分析末端的电流波形和线路中间2l 的电压波形。
高电压技术练习试题及答案解析
高电压技术练习题（一） 一、填空题 1.描述气体间隙放电电压与气压之间关系的是（A）
A、巴申定律 B、汤逊理论 C、流注理论 D、小桥理论。 2.防雷接地电阻值应该（ A ）。 A、越小越好 B、越大越好 C、为无穷大 D、可大可小 3.沿着固体介质表面发生的气体放电称为（B） A电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电 4.能够维持稳定电晕放电的电场结构属于（C） A、均匀电场 B、稍不均匀电场 C、极不均匀电场 D、同轴圆筒 5.固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于（B） A、电击穿 B、热击穿 C、电化学击穿 D、闪络 6.以下试验项目属于破坏性试验的是（A ）。 A、耐压试验 B、绝缘电阻测量 C、介质损耗测量 D、泄漏测量 7.海拔高度越大，设备的耐压能力（B）。 A、越高 B、越低 C、不变 D、不确定 8.超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（B ） A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 9.变电站直击雷防护的主要装置是（A ）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 10.对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（C）。
A、直流电压 B、工频交流电压 C、高频交流电压 D、雷电冲击电压 11.纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（C）。 A、减小套管体电容 B、减小套管表面电阻 C、增加沿面距离 D、增加套管壁厚 12.由于光辐射而产生游离的形式称为（ B ）。 A、碰撞游离 B、光游离 C、热游离 D、表面游离答案：B 19.解释气压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（ A ） A、流注理论 B、汤逊理论 C、巴申定律 D、小桥理论 13测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是（ D ）。 A、绝缘整体受潮 B、存在贯穿性的导电通道 C、绝缘局部严重受潮 D、绝缘中的局部缺陷 14.设 S1、S2 分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线，要使设备受到可靠保护必须（ B ）。 A、S1高于S2 B、S1低于S2 C、S1等于S2 D、S1与S2 相交 15.表示某地区雷电活动强度的主要指标是指雷暴小时与（ B ）。 A、耐雷水平 B、雷暴日 C、跳闸率 D、大气压强 16.极不均匀电场中的极性效应表明（ D ）。 A、负极性的击穿电压和起晕电压都高 B、正极性的击穿电压和起晕电压都高 C、负极性的击穿电压低和起晕电压高 D、正极性的击穿电压低和起晕电压高
高电压技术在线作业1
若电源漏抗增大,将使空载长线路的末端工频电压（ A ）下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（ D ）极化时间最短的是（ C ）下列不属于偶极子极化特点的是（ C ）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（ D ） 根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是（ A ）1. (5.0分) a 升高 b 不变 c 减弱 d 畸变 2. (5.0 分) 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 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 d 线路越长，波阻抗越大 3. (5.0 分) a 偶极子极化 b 离子式极化 c 电子式极化 d 空间电荷极化 4. (5.0 分) a 极化时间长 b 有损耗 c 弹性极化 d 温度影响大 5. (5.0 分) a 热击穿 b 电化学击穿 c 各类击穿都有 d 电击穿 6. (5.0分) a 12kA
某气体间隙的击穿电压UF与PS的关系曲线如图1所示。当 时，U F 达最小值。当 时，击穿电压为U 0，若其它条件不变，仅将间隙距离增大到4/3倍，则其击穿电压与U 0 相比，将（ C ）。 以下属于操作过电压的是（ A ）对于500kV线路，一般悬挂的瓷绝缘子片数为（ A ）b 120kA c 80kA d 16kA 7. (5.0 分) a 增高 b 不确定 c 降低 d 不变 8. (5.0 分) a 电弧接地过电压 b 变电所侵入波过电压 c 工频电压升高 d 铁磁谐振过电压 9. (5.0 分) a 28 b 24 c 26 d 30 10.
流注理论未考虑（ B ）的现象。在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压（ D ）（ B ）型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。电晕放电是一种（ C ）空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为（ D ）下列措施中，不能有效限制空载线路合闸过电压的是（ B ）(5.0 分) a 电荷畸变电场 b 表面游离 c 光游离 d 碰撞游离 11. (5.0 分) a 不确定 b 高 c 相等 d 低 12. (5.0 分) a 硅橡胶 b 钢化玻璃 c 乙丙橡胶 d 电工陶瓷 13. (5.0 分) a 电弧放电 b 非自持放电 c 自持放电 d 均匀场中放电 14. (5.0 分) a 4 b 2 c 1.5 d 3 15. (5.0分)
高电压技术教学大纲2017版201711240学时
《高电压技术》教学大纲 课程中文名称：高电压技术 课程英文名称：High V oltage Engineering 课程编号：C1036 学分：2.5 学时：40（其中：讲课学时：40实验学时：0实践学时：0） 先修课程：高等数学、大学物理、电路原理、电子技术基础、工程电磁场、电机学、电力系统分析、发电厂电气部分 适用专业：电气工程及其自动化 课程类别：专业核心课、学位课（如专业基础课程/必修） 使用教材：沈其工. 高电压技术（4版）. 北京：中国电力出版社，2012 开课单位：电气与新能源学院 一、课程性质 《高电压技术》课程是电气工程及其自动化专业必修的专业核心课程和学位课。高电压技术是为解决高压输电的绝缘问题而形成的电气工程学科分支，主要介绍高电压下的绝缘问题、高电压的产生及测试技术、电力系统过电压的成因及其限制措施以及电力系统的绝缘水平与绝缘配合等内容。本课程是一门专业课，又具备专业基础课的性质，本课程的特点是具有较强的实验性、理论性和学科交叉性。 二、教学目标： 1、能运用大学物理、电磁场和绝缘放电的基本原理解释典型的气体绝缘放电现象、液体和固体绝缘的老化劣化现象，支撑指标点1.3、2.1、2.5； 2、能结合电力设备绝缘系统工程问题，运用绝缘放电的基本原理，解释典型的绝缘结构并能改进绝缘结构，支撑指标点1. 3、1. 4、2.2、2.5； 3、掌握电气设备绝缘实验的原理和方法，能选择现代实验设备和工具，设计绝缘实验方案，支撑指标点4.2； 4、能结合工程问题，运用电路原理、波过程的基本理论和过电压计算软件对电力系统过电压进行计算和分析，支撑指标点1.3、2.1 、2.5； 5、能结合电力系统过电压的形成机理，选择、设计过电压防护方法和设备，并能应用于电力系统过电压防护和电力设备绝缘配合设计，支撑指标点1.4、2.2、2.5、3.3；
高电压技术—考试题库及答案
单选题 某架空线路的电容为0.01μF/km，电感为0.9mH/km，这该架空线的波阻抗为（）。 收藏 A. 400 B. 300 C. 500 D. 200 回答错误!正确答案： A 空载线路自动重合闸，产生的过电压最大值为电源电压的（）倍。 收藏 A. 3 B. 1 C. 4 D. 2
线路末端开路，则电压反射系数为（）。 收藏 A. 1/2 B. C. 1 D. -1 回答错误!正确答案：C 不均匀的绝缘试品,如果绝缘受潮,则吸收比K将（）。收藏 A. 远小于1 B. 不宜确定 C. 远大于1 D. 约等于1
我国标准对雷暴日等于40天的地区，取地面落雷密度为（）。收藏 A. 0.09 B. 0.05 C. 0.11 D. 0.07 回答错误!正确答案：D 对于线路的冲击电晕，下列说法不正确的是（）。 收藏 A. 冲击电晕使线路间耦合系数减小 B. 不易确定 C. 冲击电晕使线路得波阻抗减小 D. 冲击电晕使线路得波速度降低
为防止避雷针对构架发生反击，它们空气间距离应（）。收藏 A. ≥5m B. ≤5m C. ≥3m D. ≤3m 回答错误!正确答案： A 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（）。 收藏 A. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 B. 线路越长，波阻抗越大 C. 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 D. 波阻抗与线路的单位长度电感和电容有关
我国有关规程建议雷道波阻抗取（）。 收藏 A. 300Ω B. 500Ω C. 400Ω D. 50Ω 回答错误!正确答案： A 星形接法中性点不接地的三相变压器，当冲击电压波仅沿一相入侵时，绕组中性点的最大电位可达入侵波幅值的（）。 收藏 A. 2 B. 2/3 C. 4/3 D. 1
中国矿业大学高电压技术课程试题
中国矿业大学高电压技术课程试题 （参考答案） 一、填空（35分，每空1分，请选填35空） （1）带电质点可由碰撞、光、热和表面形式的游离形成。 （2）与均匀电场的放电过程相比，极不均匀电场的放电具有电晕放电和极性效应的特点。 （3）影响气体间隙击穿电压的主要因素有电场形式、电压波形和气体的性质和状态。 （4）大型高电压试验设备通常包括工频高电压试验设备，直流高电压发生器，冲击电压发生器。（5）我国现行标准雷电亚冲击波头时间为1.2μs，操作冲击电压波尾时间为2500μs。 （6）测量冲击电压分压器通常有电阻和电容两类。 （7）分布参数导线波过程中，导线上的电压为前行电压波和反行的叠加。 （8）导线1上有电压波u传播时，与导线1平行的导线2上会产生感应电压波，两根导线之间距离越近导线2上的电压波越大。 （9）雷电冲击波作用下，变压器绕组起始电位大部分压降降落在绕组首端附近，雷电冲击波越大陡度越大，变压器绕组纵绝缘上承受的电压越高，变压器绕组稳态电位分布与变压器的中性点接 地方式有关。接地的三相变压器在三相同时进波的暂态过程中绕组中部处的电压幅值最高。（10）阀型避雷器主要由火花间隙和阀片构成，残压为避雷器动作后雷电流通过避雷器在避雷器产生的压降。 （11）输电线路保护角越小，绕击率越小。 （12）在直配电机防雷接线中，为限制保护10kV直配电机的FCD型避雷器流过的雷电冲击电流不超过3kA，所以需在直配进线处加装电缆和管型避雷器进行分流。 （13）雷电侵入波侵入变电站后，站内电气设备上过电压大小与避雷器的残压、侵入波的陡度以及设备与避雷器的距离有关。变电站进线段的作用时限制流过避雷器的雷电流幅值和降低侵入波陡度。 （14）限制内部过电压的措施主要有线路上装设并联电抗器、带并联电阻的断路器和避雷器。 二、简述题（共30分，每题6分） （1）叙述汤逊理论的基本观点和流注理论的基本观点以及它们的适用范围。 答：汤逊理论只适用于pd值较小的范围，流注理论只适用于pd值较大的范围，两者的过渡值为pd ≈26.66kPacm。（1分）汤逊理论的基本观点是：电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件。（2分）流注理论的基本观点：①以汤逊理论的碰撞电离为基础，强调空间电荷对电场的畸变作用，着重于用气体空间的光电离来解释气体放电通道的发展过程。②放电以起始到击穿并非碰撞电离连续量变的过程，当初始电子崩中离子数达到108以上时，要引起空间光电离这样一个质的变化，此时由光子造成的二次崩向主崩汇合而形成流注。③流注一旦形成，放电就转入自持。（3分） （2）气体间隙的伏秒特性是怎样制定的？间隙的伏秒特性和电场分布有何关系？ 答：绘制气隙伏秒特性的方法，其步骤是保持冲击电压波形不变，逐级升高电压使气隙发生击穿，记录击穿电压波形，读取击穿电压值，U与击穿时间t。注意到当电压不很高时击穿一般在波尾时间发生，当电压很高时，击穿百分比将达100%，放电时延大大缩短，击穿可能在波前发生，以图中三个坐标点为例说明绘制方法，击穿发生在波前时，U与t均取击穿时的值（图中2、3坐标点）。击穿发生在波尾时，U取波峰值，t取击穿时对应值，（图中1坐标点）。将1、2、3各点连续起来，即可得到伏秒特性曲线。（3分）
高电压技术课后习题答案详解
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。 这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。 1-2简要论述汤逊放电理论。 答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至d eα个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（d eα－1）个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（d eα－1） eα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d 个新电子，则(d eα-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(d eα＝1。 eα-1)=1或γd 1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 答:（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。 （2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形
西交《高电压技术》在线作业1答案
西交《高电压技术》在线作业 试卷总分:100 得分:0 一、单选题(共30 道试题,共60 分) 1.以下属于操作过电压的是（） 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 正确答案:B 2.下列电介质中属于离子结构的是（） A.纤维 B.变压器油 C.空气 D.云母 正确答案:D 3.解释气压较高、距离较长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 正确答案:B 4.电晕放电是一种（） A.自持放电 B.非自持放电 C.电弧放电 D.沿面放电 正确答案:A 5.冲击系数是（）冲击放电电压与静态放电电压之比 A.25% B.50% C.75% D.100% 正确答案:B 6.工频耐压试验一般要求持续（）的耐压时间
A.3 min B.2 min C.1 min D.5 min 正确答案:C 7.波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R，且R＝Z，入射电压U0到达末端时，波的折反射系数为（） A.折射系数α＝1，反射系数β＝0 B.折射系数α＝－1，反射系数β＝1 C.折射系数α＝0，反射系数β＝1 D.折射系数α＝1，反射系数β＝－1 正确答案:A 8.避雷针的保护范围通常是指雷击概率为（） A.0%的空间范围 B.1%的空间范围 C.0.1%的空间范围 D.10%的空间范围 正确答案:C 9.阀式避雷器的保护比是指残压与（）电压之比 A.灭弧 B.额定 C.冲击电压 D.工频放电 正确答案:A 10.当避雷器与被保护设备之间有一定距离时，若有雷电波侵入,则在被保护设备绝缘上出现的过电压将比避雷器的残压（） A.低一个ΔU B.高一个ΔU C.一样大 D.不一定 正确答案:B 11.切除空载变压器出现过电压的主要原因是( ) A.电弧重燃 B.中性点不接地
《高电压技术》课程教学大纲
《高电压技术》课程教学大纲 大纲执笔人：罗玉雄大纲审核人： 课程编号：0808000415 英文名称：High Voltage Techniques 学分：2.5 总学时：40。其中，讲授34 学时，实验 6 适用专业: 电气工程及其自动化 先修课程：电路理论，电机学，发电厂电气主系统，电磁场，电力系统稳态分析，电力系统暂态分析等。 一、课程性质与教学目的 本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业必修课程，是研究电气设备的 绝缘及其问题的学科。是从事电力系统的设计、安装、调试及其运行的工程技术人 员必须掌握的专业知识。本课程具有完整的理论体系，又是一门实践性很强的学科， 对学生的基础理论、基本知识和实践经验、技能都有较好的培养和锻炼。 二、基本要求 本课程是电气工程及其自动化专业的专业课程，必修。通过本课程的教学，使学生掌握电力设备绝缘性能、试验方法和电力系统过电压及防护等方面的基本知识，并获得解决上述问题的初步能力和试验技能。 三、重点与难点 重点：各类电介质在高电场下的特性、电气设备绝缘试验技术、电力系统过电压与绝缘配合。 难点内容：气体、液体、固体电介质的基本电气特性及电介质理论，波过程理论。 四、教学方法 课堂讲授、结合生产实际与案例教学（本课程配有6学时的试验）。
五、课程知识单元、知识点及学时分配 见表1。 表1 课程的知识单元、知识点及学时分配
六、实验、上机与实训教学条件及内容 实验内容 1气体放电实验 学时：2学时。 实验内容：研究不同电极情况下极间距离为0.5 , 1 , 1.5, 2 cm时放电电压的变化规律。 实验要求：熟悉安全规则和高压设备的接线和操作规则；了解极间间隙的变化对放电电压的影响。 主要仪器：单相高压试验变压器及其套件。 2 绝缘预防实验 学时：2学时。 实验内容：用兆欧表测量电容器的绝缘电阻R和吸收比K；利用直流高压测量阀型避雷器的泄漏电流。 实验要求：了解测量吸收比和绝缘电阻、泄漏电流的意义和方法。 主要仪器：单相高压试验变压器及其套件；兆欧表；阀型避雷器；整流二极管。 3 绝缘子链实验
高电压技术—考试题库及答案.doc
单选题 某架空线路的电容为0.01诉F/km，电感为0.9mH/km ,这该架空线的波阻抗为 ()。收藏 A. 400 B. 300 C. 500 D. 200 回答错误！正确答案：A 空载线路自动重合闸，产生的过电压最大值为电源电压的()倍。 收藏 A. 3 B. 1 C. 4 D.
线路末端开路，则电压反射系数为（）。 收藏 A. 1/2 B. C. 1 D. -1 回答错误！正确答案：C 不均匀的绝缘试品，如果绝缘受潮，则吸收比K将（）收藏 A. 远小于1 B. 不宜确定 C. 远大于1 D.
我国标准对雷暴日等丁40天的地区，取地面落$密度为（）收藏 A. 0.09 B. 0.05 C. 0.11 D. 0.07 回答错误！正确答案：D 对丁线路的冲击电晕，下列说法不正确的是（）。 收藏 A. 冲击电晕使线路间耦合系数减小 B. 不易确定 C. 冲击电晕使线路得波阻抗减小 D. 冲击电晕使线路得波速度降低
为防止避$针对构架发生反击，它们空气间距离应（）收藏 A. > 5m B. < 5m C. > 3m D. < 3m 回答错误！正确答案：A 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（）。 收藏 A. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 B. 线路越长，波阻抗越大 C. 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 D.
波阻抗与线路的单位长度电感和电容有关 我国有关规程建议$道波阻抗取（）。 收藏 A. 300 Q B. 500 Q C. 400 Q D. 50 Q 回答错误！正确答案：A 星形接法中性点不接地的三相变压器，当冲击电压波仅沿一相入侵时，绕组中性点的最大电位可达入侵波幅值的（）。 收藏 A. 2 B. 2/3 C. 4/3
高电压技术(第二版)吴广宁电子教案
周次： 时间： 课题：气体放电的基本物理过程（一） 课时：2课时 教学目标：1、了解带电质点的产生与消失 2、掌握电子崩的形成与汤逊理论 重点、难点：电子崩的形成与汤逊理论 教具：教材粉笔 ￥ 教学方法：讲授法 时间分配：回顾10分钟授课65分钟小结10分钟作业布置5分钟 教学过程： 气体放电的基本物理过程 高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。由于气体绝缘介质不存在老化问题，击穿后自愈能力强，且其成本廉价，因此气体成为了在实际应用中最常见的绝缘介质。 气体击穿过程的理论研究虽然还不完善，但是相对于其他几种绝缘材料来说最为完整。因此，高电压绝缘的论述一般都由气体绝缘开始。 1.1.1 带电质点的产生 气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。 } 由于空气中存在来自空间的辐射，气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点 正常状态下气体的电导很小，空气还是性能优良的绝缘体； 在出现大量带电质点的情况下，气体才会丧失绝缘性能 1、气体中电子与正离子的产生 电离是指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程。电离可一次完成，也可以是先激励再电离的分级电离方式。 （1）热电离 常温下，气体分子发生热电离的概率极小。气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m 称为该气体的电离度。
（2）光电离 当满足以下条件时，产生光电离。 — （3）碰撞电离 高速运动的质点与中性的原子或分子碰撞时，如原子或分子获得的能量等于或大于其电离 能，则会发生电离。 （4）分级电离 电子在外界因素的作用下可跃迁到能级较高的外层轨道，称之为激励，其所需能量称为激 励能。原子或分子在激励态再获得能量而发生电离称为分级电离。 2、电极表面的电子逸出 （1）正离子撞击阴极 ！ （2）光电子发射 （3）强场发射 （4）热电子发射 3、气体中负离子的形成 电子亲合能：使基态的气体原子获得一个电子形成负离子时所放出的能量，其值越大则越 易形成负离子。 1.1.2 带电质点的消失 1.带电质点受电场力的作用流入电极 ； 2.带电质点的扩散； 。 3.带电质点的复合。 1.1.3 电子崩与汤逊理论 1、放电的电子崩阶段 （1）非自持放电和自持放电的不同特点 （2）电子崩的形成 外界电离因子在阴极附近产生 了一个初始电子，如果空间电 eEx mv 22 1
高电压技术考试试题及其答案精编5套
《高电压技术》期末冲刺试卷(1) 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.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 3.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 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（ A ） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（ D ）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（ D ）。 A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极 7.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 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（ B ） A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共18分) 1.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。 2.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对________的阻挡作用，造成电场分布的改变。
3.电介质的极化形式包括________、________、________和夹层极化。 4.气体放电现象包括_______和_______两种现象。 5.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。 6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_______秒的耐压时间。 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和______缺陷两大类。 8.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。 9.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。 《高电压技术》期末冲刺试卷(2) 1.衡量电介质损耗的大小用（）表示。 A.相对电介质 B.电介质电导 C.电介质极化 D.介质损失角正切 2.以下哪种因素与tgδ无关。（） A.温度 B.外加电压 C.湿度 D.电压的频率 3.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( ) A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.下列哪种电介质存在杂质“小桥”现象( ) A.气体 B.液体
高电压技术课程设计
班级：电气化铁路1132班姓名：XXX 学号：XXXXXXXX 指导老师：赵永君
摘要 综合应用高电压技术，电力系统过电压，接地系统等知识，采用理论和实践相结合的方法，研究电力系统各种过电压和防护措施，研究接地装置的测量方法和降阻方式，设计电力系统的接地装置等。 前言 电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。研究各种过电压的起因，预测其幅值，并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。 在供电系统运行中接地装置起着至关重要的作用。它不仅是电力系统的重要组成部分，而且还是人身安全及保护用电器的主要措施。在日益发生的自然雷害面前我们特别论述防雷的危害性、重要性、必要性。
一、电力系统过电压 电力系统过电压在电力系统中，由于雷电、电磁能量的转换会使系统电压产生瞬间升高，其值可能大大超过电气设备的最高工频运行电压，这就是过电压。 过电压主要分为：外部过电压（大气过电压或雷电过电压）和内部过电压两种类型。内部过电压又分为：工频过电压、操作过电压、谐振过电压类型。 1.外部过电压（大气过电压或雷电过电压） 由直击雷或雷电感应突然加到电力系统中，使电气设备所承受的电压远远超过其额定值。大气过电压可以分为直击雷过电压和感应雷过电压。电力系统遭受大气过电压后，可使输配电线路及电气设备的绝缘发生击穿或闪络，造成停电以致危害人的生命安全。特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。防止大气过电压，通常采取装设避雷针、避雷线、避雷器，合理提高线路绝缘水平，采用自动重合闸装置等措施。 2.工频过电压 系统中在操作或接地故障时发生的频率等于工频(50 Hz)或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。产生工频过电压的主要原因是：空载长线路的电容效应，不对称接地引起的正序、负序和零序电压分量作用，系统突然甩负荷使发电机加速旋转等。特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。 限制工频过电压应针对具体情况采取专门的措施常用的方法有：采用并联电抗器补偿空载长线的电容效应，选择合理的系统中性点运行方式，对发电机进行快速电压调整控制等等。 3.操作过电压 由于操作(如断路器的合闸和分闸)、故障或其他原因，使系统参数突然变化，系统由一种状态转换为另一种状态，在此过渡过程中系统本身的电磁能振荡而产生的过电压。操作过电压特点是具有随机性，但最不利情况下过电压倍数较高。 操作过电压原因及避免措施 （1）电网的操作过电压一般由下列原因引起 A.线路合闸和重合闸； B.空载变压器和并联电抗器分闸； C.线路非对称故障分闸和振荡解列； D.空载线路分闸。线路合闸和重合闸过电压对电网设备绝缘配合有重要影响，应采用有合闸电阻的断路器对该过电压加以限制。避雷器可作为变电所电气设备操作过电压的后备保护装置，该避雷器同时是变电所的雷电过电压的保护装置。设计时对A、C 类过电压，应结合电网条件加以预测。 （2）线路合闸和重合闸操作过电压 空载线路合闸时，由于线路电感电容的振荡将产生合闸过电压。线路重合时，由于电源电势较高以及线路上残余电荷的存在，加剧了这一电磁振荡过程，使过电压进一步提高。因此断路器应安装合闸电阻，以有效地降低合闸及重合闸过电