2025年注冊電氣工程師（高電壓）考試試卷高電壓技術(shù)專項沖刺考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（共20題，每題1分，每題的備選項中，只有1個最符合題意）1.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，空氣的飽和蒸汽壓約為（）mmHg。A.3B.9.2C.760D.10132.下列關(guān)于湯生電離過程的描述，正確的是（）。A.需要足夠的電子溫度才能發(fā)生B.產(chǎn)生的正離子會立即與電子復(fù)合C.是氣體中形成等離子體的主要機制D.只發(fā)生在強電場區(qū)域3.空氣間隙的擊穿電壓受多種因素影響，其中使擊穿電壓顯著下降的因素是（）。A.預(yù)加電壓的直流分量B.環(huán)境相對濕度降低C.間隙距離增大D.隨著海拔高度增加4.工頻電壓作用下，絕緣介質(zhì)損耗的主要物理機制是（）。A.電荷泄漏B.介質(zhì)極化C.介質(zhì)擊穿D.電磁感應(yīng)5.下列過電壓類型中，屬于大氣過電壓的是（）。A.操作過電壓B.工頻過電壓C.雷電過電壓D.諧振過電壓6.雷電過電壓波沿避雷線傳播時，其傳播速度接近于（）。A.光速B.聲速C.水平聲速D.地表聲速7.避雷器閥片的主要作用是（）。A.儲能B.限制工頻續(xù)流C.吸收過電壓能量，實現(xiàn)伏安特性D.防止雷電直擊8.防雷接地裝置的接地電阻主要影響（）。A.避雷器的伏安特性B.雷電流泄放的速度C.避雷器殘壓的大小D.避雷器壽命9.在電力系統(tǒng)中，限制操作過電壓的主要措施是（）。A.使用避雷器B.增加系統(tǒng)中性點接地C.采用并聯(lián)電抗器D.提高系統(tǒng)運行電壓10.電力變壓器中性點直接接地的系統(tǒng)，其絕緣水平設(shè)計主要考慮（）。A.雷電過電壓B.工頻過電壓C.操作過電壓D.內(nèi)部過電壓11.油浸式互感器的絕緣紙筒在浸漬過程中，其主要目的是（）。A.增強機械強度B.提高介電強度C.防止導(dǎo)線氧化D.改善散熱性能12.進行變壓器預(yù)防性試驗時，測量繞組直流電阻的主要目的是（）。A.判斷繞組匝間短路B.判斷繞組接地故障C.評估導(dǎo)線連接的緊固程度D.評估鐵芯的磁飽和情況13.絕緣子串的爬電距離主要取決于（）。A.絕緣子串的機械強度B.系統(tǒng)最高電壓C.絕緣子串的個數(shù)D.環(huán)境濕度14.在進行絕緣配合時，確定系統(tǒng)最低絕緣水平的主要依據(jù)是（）。A.最高系統(tǒng)電壓B.雷電活動強度C.操作過電壓幅值D.允許的絕緣故障率15.以下關(guān)于電暈放電的描述，錯誤的是（）。A.是高壓設(shè)備附近空氣的局部放電現(xiàn)象B.會導(dǎo)致電能損耗C.不會對設(shè)備絕緣造成危害D.會使周圍空氣電離16.提高輸電線路絕緣子串的爬電距離，主要目的是為了（）。A.增強機械強度B.增大泄漏電流C.增加電氣強度，防止閃絡(luò)D.減少無線電干擾17.工頻耐壓試驗通常采用工頻交流電壓，其主要目的是（）。A.檢測設(shè)備內(nèi)部的微小缺陷B.測試設(shè)備承受雷電沖擊的能力C.測試設(shè)備承受操作沖擊的能力D.測試設(shè)備的介質(zhì)損耗18.以下電氣設(shè)備中，通常需要進行直流耐壓試驗的是（）。A.電力電纜B.互感器C.避雷器D.高壓開關(guān)柜19.雷電擊中接地良好的物體時，其附近地面產(chǎn)生的跨步電壓主要是由（）引起的。A.雷電流的磁場B.雷電流的靜電場C.地面感應(yīng)電荷D.雷電波的衰減20.以下接地方式中，接地電阻最小的是（）。A.放射式接地B.環(huán)形接地C.復(fù)合接地D.深井接地二、多項選擇題（共10題，每題2分，每題的備選項中，有2個或2個以上符合題意，錯選、少選、未選均不得分）21.下列因素中，會降低空氣間隙擊穿電壓的有（）。A.紫外線照射B.大氣相對濕度增加C.間隙中存在金屬塵埃D.預(yù)加直流電壓E.間隙距離增大22.氣體放電過程中涉及的主要物理現(xiàn)象包括（）。A.電子崩發(fā)展B.電離與復(fù)合C.離子遷移D.電磁波輻射E.介質(zhì)損耗23.避雷器保護電力設(shè)備時，需要考慮的主要參數(shù)有（）。A.避雷器的伏安特性B.避雷器的殘壓C.被保護設(shè)備的絕緣水平D.雷電流的波形E.系統(tǒng)的接地電阻24.影響電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓的主要因素有（）。A.系統(tǒng)故障（如短路）B.切斷感性負載C.線路合閘D.雷電直擊線路E.系統(tǒng)諧振25.電力設(shè)備進行絕緣試驗的目的主要包括（）。A.檢查設(shè)備絕緣是否存在缺陷B.評估設(shè)備絕緣的健康狀況C.確定設(shè)備的絕緣水平D.檢驗設(shè)備接地是否良好E.預(yù)防絕緣故障的發(fā)生26.絕緣配合的基本原則包括（）。A.確保設(shè)備在正常工作電壓下不發(fā)生沿面放電B.確保設(shè)備在過電壓作用下有足夠的絕緣強度C.使設(shè)備絕緣的年故障率控制在允許范圍內(nèi)D.盡可能提高設(shè)備的絕緣水平E.降低絕緣成本27.接地系統(tǒng)的主要功能有（）。A.為雷電流提供泄放通路B.為故障電流提供泄放通路C.降低電氣設(shè)備對地電壓D.提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性E.增強系統(tǒng)抗干擾能力28.下列關(guān)于油浸式互感器試驗的說法，正確的有（）。A.繞組直流電阻測量有助于判斷導(dǎo)線連接情況B.變比測量主要用于檢查互感器是否匝間短路C.線圈組絕緣電阻測量有助于判斷繞組與鐵芯之間、繞組與繞組之間的絕緣狀況D.介質(zhì)損耗角正切（tanδ）測量有助于評估絕緣油質(zhì)和絕緣系統(tǒng)老化程度E.工頻耐壓試驗是驗證互感器整體絕緣強度的主要手段29.高壓輸電線路防雷保護措施通常包括（）。A.安裝避雷線B.架設(shè)接地的避雷針C.采用耦合地線D.加強絕緣子串的爬電距離E.降低桿塔接地電阻30.影響絕緣子表面泄漏電流的因素有（）。A.環(huán)境相對濕度B.表面臟污程度C.絕緣子材料D.系統(tǒng)電壓E.絕緣子爬電距離三、簡答題（共5題，每題4分，共20分）31.簡述湯生電離過程的基本步驟。32.簡述避雷器在電力系統(tǒng)中的作用及其工作原理。33.簡述影響空氣間隙擊穿電壓的主要因素。34.簡述工頻耐壓試驗與直流耐壓試驗的主要區(qū)別。35.簡述接地系統(tǒng)接地電阻的大小對雷電流泄放的影響。四、計算題（共3題，每題10分，共30分）36.某輸電線路采用避雷線，線路距離雷電區(qū)較近，年雷擊跳閘率要求控制在0.1次/（km·年）以下。已知該地區(qū)雷電活動強度系數(shù)為0.3，無避雷線時線路雷擊跳閘率為3次/（km·年），求采用避雷線后，保護距離約為多少？(提示：可按簡化公式估算)37.某變壓器中性點經(jīng)4Ω的接地電阻接地，系統(tǒng)最高電壓為220kV（有效值），要求在發(fā)生單相接地故障時，中性點電壓不超過2倍系統(tǒng)最高電壓。求此時流過接地電阻的故障電流是多少？(忽略系統(tǒng)阻抗)38.一空氣間隙距離為1m，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，如果間隙電壓上升速度為1kV/μs，問當(dāng)電壓達到多少時，間隙可能發(fā)生擊穿？（假設(shè)臨界放電電壓為1.2MV/m，放電時間常數(shù)τ=10ns）---試卷答案一、單項選擇題1.B2.C3.D4.A5.C6.A7.C8.B9.C10.B11.B12.C13.B14.D15.C16.C17.A18.B19.B20.B二、多項選擇題21.ABCD22.ABC23.ABCDE24.ABCD25.ABCE26.ABC27.ABC28.ACD29.ABCDE30.ABCDE三、簡答題31.解析：湯生電離過程是指自由電子在強電場作用下加速運動，與中性氣體分子碰撞時，若電子能量足夠大，則使中性分子電離，產(chǎn)生新的自由電子。這些新產(chǎn)生的自由電子繼續(xù)在電場中加速并碰撞電離其他中性分子，如此反復(fù)，形成電子崩?；静襟E：①強電場使電子加速；②高速電子與中性分子碰撞；③發(fā)生電離產(chǎn)生新電子；④新電子繼續(xù)加速碰撞電離；⑤形成電子崩。32.解析：避雷器的作用是保護電力設(shè)備免受過電壓損壞。其工作原理是利用閥片的非線性特性：在正常工作電壓下，閥片電阻很大，通過泄漏電流很小；當(dāng)出現(xiàn)過電壓時，閥片電阻急劇減小，允許大電流通過，將過電壓能量吸收并泄放到大地，從而使被保護設(shè)備的電壓限制在安全范圍內(nèi)；過電壓消失后，閥片恢復(fù)高阻態(tài)。核心部件是閥片和滅弧室（用于避雷器）。33.解析：影響空氣間隙擊穿電壓的主要因素包括：①電場均勻程度：電場越均勻，擊穿電壓越高；②間隙距離：間隙距離越大，擊穿電壓越高；③氣體狀態(tài)：氣壓增大，擊穿電壓升高；環(huán)境相對濕度增加，擊穿電壓降低；混入不均勻氣體（如塵埃、水汽）會降低擊穿電壓；④電壓類型與波形：直流電壓下?lián)舸╇妷焊哂谕逯到涣麟妷?，沖擊電壓下?lián)舸╇妷号c電壓波形、上升時間有關(guān)；⑤極間介質(zhì)：間隙中若有固體絕緣物或金屬小點，會降低擊穿電壓。34.解析：工頻耐壓試驗使用的是實際運行頻率（50Hz或60Hz）的交流電壓，試驗時間較長（1min或5min），旨在模擬設(shè)備在長期運行電壓下的絕緣表現(xiàn)，主要用于檢測設(shè)備絕緣是否存在整體性缺陷（如貫穿性裂紋、嚴重受潮等）或老化現(xiàn)象。直流耐壓試驗使用的是直流電壓，試驗時間較短（15s或60s），電壓通常較高，其優(yōu)點是直流電壓作用下介質(zhì)極化影響小，易于發(fā)現(xiàn)絕緣中的局部缺陷或輕微缺陷；缺點是不能完全模擬交流電壓下的絕緣狀況。35.解析：接地系統(tǒng)接地電阻的大小直接影響雷電流泄放的速度和程度。接地電阻越小，雷電流泄放到大地越快，流入被保護設(shè)備或線路的電流就越小，設(shè)備或線路承受的過電壓峰值也就越低，保護效果越好。反之，接地電阻越大，泄放速度越慢，流入的雷電流越大，過電壓峰值越高，保護效果越差。四、計算題36.解析：根據(jù)避雷線保護距離的簡化公式R≈(1/i)*sqrt(H/d)，其中i為雷電活動強度系數(shù)，H為避雷線平均高度（通常取15-20m，此處假設(shè)為15m），d為保護寬度系數(shù)（與tan(α/2)有關(guān)，α為避雷線與地面夾角，近似為30°時d≈0.78）。代入數(shù)據(jù)R≈(1/0.3)*sqrt(15/d)。無避雷線時跳閘率P0=3次/(km·年)，有避雷線后跳閘率P=P0*exp(-2R)=0.1，代入P0和公式解得R≈3.4km。保護距離約為R*d≈3.4*0.78≈2.65km。注意此為簡化估算，實際計算更復(fù)雜。37.解析：故障時中性點電壓UN=2*Umax=2*220kV=440kV。流過接地電阻的故障電流IN=UN/Re=440000V/4Ω=110000A=110kA。38.解析：臨界放電電壓UC=1.2MV/m*1m=1.2MV=1200kV。電壓上升速度dv/dt=1kV/μs=1*10^3kV/μs=1*10^6V/s。放電時間常數(shù)τ=10ns=10*10^-9s。當(dāng)電壓達到臨界放電電壓時，間隙開始放電。利用τ=(di/dt)^(-1)可估算臨界電流上升率di/dt=1/τ=1/(10*10^-9)=10^8A/s。此時施加的電壓V(t)=UC*(1-exp(-t/τ))。要使間隙擊穿，電壓需要從