國家電網(wǎng)考試(高電壓)真題及答案一、單項(xiàng)選擇題1.流注理論未考慮（）的現(xiàn)象。A.碰撞游離B.表面游離C.光游離D.電荷畸變電場(chǎng)答案：B解析：流注理論考慮了碰撞游離、光游離以及電荷畸變電場(chǎng)的現(xiàn)象。表面游離主要是指在固體介質(zhì)表面發(fā)生的游離現(xiàn)象，流注理論主要關(guān)注的是氣體間隙中的放電過程，未考慮表面游離。所以答案選B。2.下列因素中，對(duì)液體電介質(zhì)擊穿電壓影響最小的是（）。A.含水量B.含纖維量C.含氣量D.含炭量答案：D解析：液體電介質(zhì)中，含水量、含纖維量和含氣量對(duì)其擊穿電壓影響較大。水分會(huì)降低液體的絕緣性能，纖維會(huì)形成小橋通道促進(jìn)放電，氣體在電場(chǎng)中易發(fā)生電離。而含炭量相對(duì)來說對(duì)液體電介質(zhì)擊穿電壓影響最小。所以答案選D。3.以下哪種材料具有憎水性？（）A.硅橡膠B.玻璃C.陶瓷D.云母答案：A解析：硅橡膠具有憎水性，其表面不易被水浸潤，水分在硅橡膠表面會(huì)形成水珠而不是鋪開。玻璃、陶瓷和云母通常具有親水性，水容易在其表面鋪開。所以答案選A。4.雷電流具有沖擊波形的特點(diǎn)是（）。A.緩慢上升，平緩下降B.緩慢上升，快速下降C.迅速上升，平緩下降D.迅速上升，快速下降答案：C解析：雷電流的特點(diǎn)是迅速上升到峰值，然后平緩下降。這是因?yàn)槔纂姺烹娺^程中，初始階段電荷快速積累和釋放使得電流迅速上升，之后隨著電荷的逐漸釋放，電流下降相對(duì)平緩。所以答案選C。5.當(dāng)線路在沖擊電壓作用下產(chǎn)生沖擊電暈時(shí)，電壓波的波速將（）。A.增大B.減小C.保持不變D.變化不定答案：B解析：當(dāng)線路產(chǎn)生沖擊電暈時(shí)，導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)分布發(fā)生變化，相當(dāng)于導(dǎo)線的等效電容增大，電感減小。根據(jù)波速公式(v=1L6.以下屬于操作過電壓的是（）。A.工頻電壓升高B.諧振過電壓C.大氣過電壓D.切除空載線路過電壓答案：D解析：操作過電壓是由于電力系統(tǒng)中的操作（如合閘、分閘等）引起的過電壓。切除空載線路過電壓是典型的操作過電壓。工頻電壓升高不屬于操作過電壓；諧振過電壓是由系統(tǒng)中電感和電容參數(shù)配合不當(dāng)產(chǎn)生的；大氣過電壓是由雷電引起的。所以答案選D。7.衡量電介質(zhì)損耗的大小用（）表示。A.相對(duì)電介質(zhì)常數(shù)B.電導(dǎo)率C.介質(zhì)損耗角正切D.擊穿場(chǎng)強(qiáng)答案：C解析：介質(zhì)損耗角正切(tanδ)是衡量電介質(zhì)損耗大小的重要指標(biāo)。相對(duì)電介質(zhì)常數(shù)反映的是電介質(zhì)在電場(chǎng)中極化的能力；電導(dǎo)率表示電介質(zhì)傳導(dǎo)電流的能力；擊穿場(chǎng)強(qiáng)是電介質(zhì)能夠承受而不發(fā)生擊穿的最大電場(chǎng)強(qiáng)度。所以答案選C。8.下列哪種電介質(zhì)存在雜質(zhì)“小橋”現(xiàn)象？（）A.氣體電介質(zhì)B.液體電介質(zhì)C.固體電介質(zhì)D.復(fù)合電介質(zhì)答案：B解析：在液體電介質(zhì)中，當(dāng)存在雜質(zhì)（如纖維、水分等）時(shí)，這些雜質(zhì)在電場(chǎng)作用下會(huì)排列成小橋，使得液體電介質(zhì)的擊穿電壓降低，存在雜質(zhì)“小橋”現(xiàn)象。氣體電介質(zhì)主要是通過碰撞游離等方式放電；固體電介質(zhì)的擊穿主要與材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電場(chǎng)分布有關(guān)；復(fù)合電介質(zhì)的擊穿與各組成部分的性能和界面情況有關(guān)。所以答案選B。9.波在線路上傳播，當(dāng)末端短路時(shí)，以下關(guān)于反射描述正確的是（）。A.電壓波發(fā)生正反射，電流波發(fā)生負(fù)反射B.電壓波發(fā)生負(fù)反射，電流波發(fā)生正反射C.電壓波和電流波都發(fā)生正反射D.電壓波和電流波都發(fā)生負(fù)反射答案：B解析：當(dāng)波在線路上傳播，末端短路時(shí)，根據(jù)波的反射原理，電壓波發(fā)生負(fù)反射，即反射波與入射波極性相反；電流波發(fā)生正反射，反射波與入射波極性相同。所以答案選B。10.以下哪種設(shè)備不屬于內(nèi)過電壓保護(hù)裝置？（）A.避雷器B.電抗器C.電容式電壓互感器D.消弧線圈答案：C解析：避雷器用于限制過電壓，保護(hù)電氣設(shè)備；電抗器可以限制短路電流和操作過電壓；消弧線圈用于補(bǔ)償接地電容電流，減少電弧接地過電壓的危害。電容式電壓互感器主要用于測(cè)量電壓，不屬于內(nèi)過電壓保護(hù)裝置。所以答案選C。11.電暈放電是一種（）。A.自持放電B.非自持放電C.電弧放電D.均勻電場(chǎng)中的放電答案：A解析：電暈放電是一種自持放電，它是在不均勻電場(chǎng)中，當(dāng)電壓達(dá)到一定值時(shí)，在電極表面附近發(fā)生的局部放電現(xiàn)象，不需要外界電離因素的持續(xù)作用就能維持放電。非自持放電需要外界電離因素的持續(xù)作用；電弧放電是一種強(qiáng)烈的、持續(xù)的放電形式；電暈放電發(fā)生在不均勻電場(chǎng)中。所以答案選A。12.以下哪種絕緣材料的耐熱等級(jí)最高？（）A.A級(jí)B.B級(jí)C.F級(jí)D.H級(jí)答案：D解析：絕緣材料的耐熱等級(jí)從低到高依次為Y、A、E、B、F、H、C等。H級(jí)絕緣材料的允許工作溫度較高，耐熱等級(jí)最高。所以答案選D。13.當(dāng)變壓器帶有一段電纜時(shí)，使用截流水平相同的斷路器切除空載變壓器產(chǎn)生的過電壓會(huì)（）。A.變大B.變小C.不變D.不確定答案：B解析：當(dāng)變壓器帶有一段電纜時(shí)，電纜的電容會(huì)對(duì)過電壓起到一定的緩沖和抑制作用。電纜的電容與變壓器的電感形成振蕩回路，會(huì)使切除空載變壓器產(chǎn)生的過電壓變小。所以答案選B。14.以下哪種試驗(yàn)不屬于絕緣的非破壞性試驗(yàn)？（）A.絕緣電阻試驗(yàn)B.介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)C.直流耐壓試驗(yàn)D.局部放電試驗(yàn)答案：C解析：絕緣的非破壞性試驗(yàn)是指在較低電壓下進(jìn)行的、不會(huì)對(duì)絕緣造成損傷的試驗(yàn)，如絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)等。直流耐壓試驗(yàn)是在較高電壓下進(jìn)行的，可能會(huì)對(duì)絕緣造成一定的損傷，屬于破壞性試驗(yàn)。所以答案選C。15.對(duì)于500kV線路，一般懸掛的瓷絕緣子片數(shù)為（）。A.24片左右B.28片左右C.32片左右D.36片左右答案：B解析：對(duì)于500kV線路，一般懸掛的瓷絕緣子片數(shù)為28片左右，這是根據(jù)線路的電壓等級(jí)、絕緣要求和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等因素確定的。不同的工程可能會(huì)根據(jù)具體情況略有差異。所以答案選B。16.以下哪種現(xiàn)象不屬于沿面放電？（）A.套管表面的放電B.絕緣子表面的放電C.電纜終端頭的放電D.氣體間隙中的放電答案：D解析：沿面放電是指沿著固體介質(zhì)表面發(fā)生的放電現(xiàn)象，套管表面、絕緣子表面和電纜終端頭的放電都屬于沿面放電。氣體間隙中的放電是在氣體介質(zhì)中發(fā)生的，不屬于沿面放電。所以答案選D。17.波阻抗的大小與（）有關(guān)。A.線路長度B.線路的幾何尺寸和媒質(zhì)參數(shù)C.電壓的大小D.電流的大小答案：B解析：波阻抗(Z=L018.以下哪種接地屬于工作接地？（）A.變壓器中性點(diǎn)接地B.電氣設(shè)備的金屬外殼接地C.避雷針接地D.電纜外皮接地答案：A解析：工作接地是為了保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行而進(jìn)行的接地，變壓器中性點(diǎn)接地屬于工作接地。電氣設(shè)備的金屬外殼接地是保護(hù)接地，防止設(shè)備漏電時(shí)對(duì)人員造成傷害；避雷針接地是防雷接地，將雷電引入大地；電纜外皮接地也是為了安全和防止電磁干擾等，屬于保護(hù)接地。所以答案選A。19.當(dāng)發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，以下說法正確的是（）。A.電路中的電流最大B.電路中的電壓最大C.電路中的阻抗最大D.電路中的無功功率最大答案：A解析：在串聯(lián)諧振電路中，阻抗(Z=R)（(R)為電阻）達(dá)到最小值。根據(jù)歐姆定律(I=UZ20.以下哪種測(cè)量設(shè)備可用于測(cè)量沖擊電壓？（）A.靜電電壓表B.高阻微安表C.分壓器-示波器D.萬用表答案：C解析：沖擊電壓是一種快速變化的電壓，需要能夠快速響應(yīng)的測(cè)量設(shè)備。分壓器-示波器可以將沖擊電壓分壓后通過示波器進(jìn)行觀測(cè)和記錄，適合測(cè)量沖擊電壓。靜電電壓表主要用于測(cè)量直流或工頻電壓；高阻微安表用于測(cè)量微小電流；萬用表一般用于測(cè)量直流和交流的電壓、電流和電阻等，不能測(cè)量沖擊電壓。所以答案選C。二、多項(xiàng)選擇題1.以下屬于氣體放電形式的有（）。A.電暈放電B.火花放電C.電弧放電D.輝光放電答案：ABCD解析：氣體放電形式有多種，電暈放電是在不均勻電場(chǎng)中電極表面附近的局部放電；火花放電是間隙擊穿時(shí)產(chǎn)生的短暫、明亮的放電；電弧放電是一種強(qiáng)烈的、持續(xù)的放電形式；輝光放電通常發(fā)生在低氣壓下，具有均勻的發(fā)光現(xiàn)象。所以ABCD都屬于氣體放電形式。2.影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素有（）。A.溫度B.壓力C.電壓作用時(shí)間D.電場(chǎng)均勻程度答案：ABCD解析：溫度會(huì)影響液體的黏度和分子的熱運(yùn)動(dòng)，從而影響擊穿電壓；壓力改變液體的密度和分子間的距離，對(duì)擊穿電壓有影響；電壓作用時(shí)間不同，液體電介質(zhì)的擊穿過程和機(jī)制會(huì)有所不同；電場(chǎng)均勻程度直接影響液體中電場(chǎng)分布和放電的起始與發(fā)展，對(duì)擊穿電壓影響顯著。所以ABCD都是影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素。3.以下屬于防雷保護(hù)裝置的有（）。A.避雷針B.避雷線C.避雷器D.接地裝置答案：ABCD解析：避雷針和避雷線主要用于防止直擊雷，將雷電引向自身并通過接地裝置引入大地；避雷器用于限制雷電過電壓和操作過電壓，保護(hù)電氣設(shè)備；接地裝置是防雷系統(tǒng)的重要組成部分，將雷電流可靠地引入大地。所以ABCD都屬于防雷保護(hù)裝置。4.以下關(guān)于波的折射和反射的說法正確的有（）。A.波在不同波阻抗的線路連接處會(huì)發(fā)生折射和反射B.折射系數(shù)和反射系數(shù)與波阻抗有關(guān)C.當(dāng)波從波阻抗小的線路進(jìn)入波阻抗大的線路時(shí)，反射系數(shù)為正D.當(dāng)波從波阻抗大的線路進(jìn)入波阻抗小的線路時(shí)，折射系數(shù)小于1答案：ABCD解析：波在不同波阻抗的線路連接處，由于邊界條件的改變，會(huì)發(fā)生折射和反射現(xiàn)象。折射系數(shù)和反射系數(shù)的計(jì)算公式與波阻抗密切相關(guān)。當(dāng)波從波阻抗小的線路進(jìn)入波阻抗大的線路時(shí)，反射系數(shù)為正；當(dāng)波從波阻抗大的線路進(jìn)入波阻抗小的線路時(shí)，折射系數(shù)小于1。所以ABCD說法都正確。5.以下屬于內(nèi)過電壓的有（）。A.工頻過電壓B.操作過電壓C.諧振過電壓D.感應(yīng)雷過電壓答案：ABC解析：內(nèi)過電壓是由于電力系統(tǒng)內(nèi)部的原因引起的過電壓，包括工頻過電壓、操作過電壓和諧振過電壓。感應(yīng)雷過電壓是由雷電感應(yīng)產(chǎn)生的，屬于大氣過電壓，不屬于內(nèi)過電壓。所以答案選ABC。6.絕緣老化的主要原因有（）。A.電老化B.熱老化C.機(jī)械老化D.環(huán)境老化答案：ABCD解析：絕緣老化是一個(gè)復(fù)雜的過程，電老化是由于長期的電場(chǎng)作用導(dǎo)致絕緣性能下降；熱老化是因?yàn)闇囟壬呒铀俳^緣材料的化學(xué)反應(yīng)和物理變化；機(jī)械老化是由于機(jī)械應(yīng)力的作用使絕緣材料產(chǎn)生裂紋等損傷；環(huán)境老化是指環(huán)境中的濕度、污染、紫外線等因素對(duì)絕緣材料的影響。所以ABCD都是絕緣老化的主要原因。7.以下關(guān)于接地的說法正確的有（）。A.工作接地可以降低電氣設(shè)備的絕緣水平B.保護(hù)接地可以防止設(shè)備漏電時(shí)對(duì)人員造成傷害C.防雷接地可以將雷電引入大地D.重復(fù)接地可以提高保護(hù)接地的可靠性答案：ABCD解析：工作接地可以使系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)保持穩(wěn)定的電位，降低電氣設(shè)備的絕緣水平；保護(hù)接地是將電氣設(shè)備的金屬外殼接地，當(dāng)設(shè)備漏電時(shí)，電流通過接地裝置流入大地，防止人員觸電；防雷接地是將雷電的能量引入大地，保護(hù)設(shè)備和建筑物免受雷擊；重復(fù)接地是在保護(hù)接地的基礎(chǔ)上增加接地裝置，提高保護(hù)接地的可靠性。所以ABCD說法都正確。8.以下屬于高壓試驗(yàn)設(shè)備的有（）。A.高壓試驗(yàn)變壓器B.沖擊電壓發(fā)生器C.高壓直流發(fā)生器D.絕緣電阻測(cè)試儀答案：ABC解析：高壓試驗(yàn)變壓器用于產(chǎn)生高壓，進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)等；沖擊電壓發(fā)生器用于產(chǎn)生沖擊電壓，模擬雷電等沖擊過電壓；高壓直流發(fā)生器用于產(chǎn)生高壓直流，進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)等。絕緣電阻測(cè)試儀主要用于測(cè)量絕緣電阻，不屬于高壓試驗(yàn)設(shè)備。所以答案選ABC。9.以下關(guān)于氣體間隙擊穿的說法正確的有（）。A.均勻電場(chǎng)中氣體間隙的擊穿電壓與間隙距離成正比B.不均勻電場(chǎng)中氣體間隙的擊穿電壓與間隙距離的關(guān)系比較復(fù)雜C.提高氣體壓力可以提高氣體間隙的擊穿電壓D.降低氣體溫度可以提高氣體間隙的擊穿電壓答案：ABCD解析：在均勻電場(chǎng)中，氣體間隙的擊穿電壓與間隙距離近似成正比；在不均勻電場(chǎng)中，由于電場(chǎng)分布不均勻，擊穿電壓與間隙距離的關(guān)系比較復(fù)雜。提高氣體壓力可以使氣體分子密度增大，減少電子的自由行程，從而提高擊穿電壓；降低氣體溫度可以使氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)減弱，也有利于提高擊穿電壓。所以ABCD說法都正確。10.以下關(guān)于波的傳播特性的說法正確的有（）。A.波在無損線路上傳播時(shí)，波速不變B.波在傳播過程中會(huì)發(fā)生衰減C.波的折射和反射會(huì)改變波的波形D.波的疊加會(huì)使波的幅值發(fā)生變化答案：ABCD解析：在無損線路上，波速只與線路的參數(shù)有關(guān)，保持不變；實(shí)際線路存在電阻等損耗，波在傳播過程中會(huì)發(fā)生衰減；波的折射和反射會(huì)使波的能量和相位發(fā)生變化，從而改變波的波形；波的疊加遵循疊加原理，會(huì)使波的幅值發(fā)生變化。所以ABCD說法都正確。三、判斷題1.氣體放電過程中，碰撞游離是主要的游離方式。（）答案：√解析：在氣體放電過程中，碰撞游離是使氣體分子電離的主要方式。當(dāng)電子等帶電粒子在電場(chǎng)中獲得足夠的能量后，與氣體分子發(fā)生碰撞，使氣體分子電離產(chǎn)生新的帶電粒子，從而促進(jìn)放電的發(fā)展。所以該說法正確。2.液體電介質(zhì)的擊穿電壓只與電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。（）答案：×解析：液體電介質(zhì)的擊穿電壓不僅與電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，還與溫度、壓力、含水量、含纖維量等因素有關(guān)。例如，含水量增加會(huì)降低液體電介質(zhì)的擊穿電壓。所以該說法錯(cuò)誤。3.避雷針的保護(hù)范圍是指被保護(hù)物在此范圍內(nèi)不會(huì)受到雷擊。（）答案：×解析：避雷針的保護(hù)范圍是指在此范圍內(nèi)被保護(hù)物遭受雷擊的概率較小，但并不是絕對(duì)不會(huì)受到雷擊。在某些特殊情況下，如雷電的繞擊等，被保護(hù)物仍可能受到雷擊。所以該說法錯(cuò)誤。4.操作過電壓的持續(xù)時(shí)間比大氣過電壓長。（）答案：√解析：大氣過電壓是由雷電引起的，持續(xù)時(shí)間非常短暫，一般為微秒級(jí)。操作過電壓是由于電力系統(tǒng)中的操作引起的，持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長，可達(dá)毫秒級(jí)甚至更長。所以該說法正確。5.絕緣電阻測(cè)試可以檢測(cè)出絕緣的局部缺陷。（）答案：×解析：絕緣電阻測(cè)試主要反映的是絕緣的整體絕緣性能，對(duì)于絕緣的局部缺陷不太敏感。例如，當(dāng)絕緣中存在局部受潮或破損時(shí)，絕緣電阻可能不會(huì)有明顯的變化。檢測(cè)絕緣的局部缺陷需要采用局部放電試驗(yàn)等方法。所以該說法錯(cuò)誤。6.波在無損線路上傳播時(shí)，波的幅值不會(huì)發(fā)生變化。（）答案：√解析：在無損線路上，不存在電阻等損耗，波在傳播過程中不會(huì)有能量的損失，因此波的幅值不會(huì)發(fā)生變化。所以該說法正確。7.電暈放電會(huì)產(chǎn)生無線電干擾。（）答案：√解析：電暈放電過程中會(huì)產(chǎn)生高頻脈沖電流，這些高頻脈沖會(huì)向外輻射電磁波，從而對(duì)無線電通信等產(chǎn)生干擾。所以該說法正確。8.介質(zhì)損耗角正切值越大，說明電介質(zhì)的絕緣性能越好。（）答案：×解析：介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)反映了電介質(zhì)在交變電場(chǎng)中的損耗情況，(tanδ)越大，說明電介質(zhì)的損耗越大，絕緣性能越差。所以該說法錯(cuò)誤。9.直流耐壓試驗(yàn)比交流耐壓試驗(yàn)更能發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷。（）答案：×解析：交流耐壓試驗(yàn)更接近電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，能夠更有效地發(fā)現(xiàn)絕緣中的局部缺陷和整體絕緣性能的下降。直流耐壓試驗(yàn)雖然也能檢測(cè)絕緣的一些問題，但由于直流電壓下絕緣中的電場(chǎng)分布與交流電壓下不同，對(duì)于一些在交流電壓下才能暴露的缺陷，直流耐壓試驗(yàn)可能無法檢測(cè)出來。所以該說法錯(cuò)誤。10.接地電阻越小，接地裝置的性能越好。（）答案：√解析：接地電阻越小，當(dāng)發(fā)生接地故障或雷擊時(shí)，雷電流或故障電流能夠更順利地流入大地，使電氣設(shè)備和人員更安全。所以接地電阻越小，接地裝置的性能越好。所以該說法正確。四、簡答題1.簡述氣體放電的主要形式及其特點(diǎn)。(1).電暈放電：發(fā)生在不均勻電場(chǎng)中電極表面附近的局部放電，放電時(shí)伴有微弱的發(fā)光和咝咝聲，會(huì)產(chǎn)生高頻脈沖和無線電干擾，消耗能量，對(duì)設(shè)備有一定的腐蝕作用。(2).火花放電：間隙擊穿時(shí)產(chǎn)生的短暫、明亮的放電，放電通道不穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間短，能量集中。(3).電弧放電：一種強(qiáng)烈的、持續(xù)的放電形式，放電通道溫度高，電流大，會(huì)產(chǎn)生大量的熱和光，對(duì)設(shè)備和人員有較大的危害。(4).輝光放電：通常發(fā)生在低氣壓下，具有均勻的發(fā)光現(xiàn)象，放電電流較小，電壓相對(duì)穩(wěn)定。2.分析影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素。(1).溫度：溫度升高，液體的黏度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，離子遷移率增大，可能導(dǎo)致?lián)舸╇妷航档?。但在一定溫度范圍?nèi)，溫度升高也可能使液體中的雜質(zhì)溶解度增加，減少雜質(zhì)小橋的形成，從而提高擊穿電壓。(2).壓力：壓力增大，液體的密度增大，分子間距離減小，電子的自由行程縮短，碰撞電離的概率降低，擊穿電壓提高。(3).含水量：水分會(huì)降低液體電介質(zhì)的絕緣性能，水分在電場(chǎng)中會(huì)發(fā)生極化和電離，形成導(dǎo)電通道，降低擊穿電壓。(4).含纖維量：纖維等雜質(zhì)在電場(chǎng)作用下會(huì)排列成小橋，促進(jìn)放電的發(fā)展，降低擊穿電壓。(5).電場(chǎng)均勻程度：均勻電場(chǎng)中液體電介質(zhì)的擊穿電壓較高，不均勻電場(chǎng)會(huì)使電場(chǎng)分布不均勻，容易在電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方首先發(fā)生放電，降低擊穿電壓。(6).電壓作用時(shí)間：電壓作用時(shí)間不同，液體電介質(zhì)的擊穿過程和機(jī)制會(huì)有所不同。短時(shí)間作用的電壓下，擊穿主要由電子碰撞電離引起；長時(shí)間作用的電壓下，還會(huì)受到熱擊穿等因素的影響。3.說明避雷針的工作原理和保護(hù)范圍的確定方法。工作原理：避雷針利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過接地裝置將雷電流安全地引入大地，從而保護(hù)被保護(hù)物免受雷擊。保護(hù)范圍的確定方法：(1).單支避雷針的保護(hù)范圍：通常采用折線法或滾球法確定。折線法是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和幾何圖形來確定保護(hù)范圍，對(duì)于高度不超過30m的避雷針，在地面上的保護(hù)半徑(r=1.5h)（(h)為避雷針的高度）；在被保護(hù)物高度(h_x)水平面上的保護(hù)半徑(r_x)根據(jù)不同情況有相應(yīng)的計(jì)算公式。滾球法是假設(shè)以一定半徑的球體沿需要保護(hù)的物體滾動(dòng)，球體所能觸及的范圍以外即為保護(hù)范圍，滾球半徑根據(jù)建筑物的防雷類別確定。(2).多支避雷針的保護(hù)范圍：需要考慮各支避雷針之間的相互影響，通常采用聯(lián)合保護(hù)范圍的計(jì)算方法，通過幾何圖形和相關(guān)公式來確定。4.簡述操作過電壓的產(chǎn)生原因和特點(diǎn)。產(chǎn)生原因：(1).切除空載線路：在切除空載線路時(shí)，斷路器觸頭間會(huì)產(chǎn)生電弧，電弧熄滅后，線路上的殘余電荷會(huì)與電源的電感和電容形成振蕩回路，產(chǎn)生操作過電壓。(2).空載線路合閘：合閘瞬間，線路上的電容會(huì)充電，由于線路的電感和電容的存在，會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)過程，可能導(dǎo)致操作過電壓。(3).切除空載變壓器：變壓器的電感和線路的電容會(huì)在切除瞬間形成振蕩回路，產(chǎn)生操作過電壓，同時(shí)還可能發(fā)生截流現(xiàn)象，使過電壓進(jìn)一步升高。(4).系統(tǒng)解列：系統(tǒng)解列時(shí)，由于電源和負(fù)荷的突然變化，會(huì)引起系統(tǒng)中電壓和電流的波動(dòng)，產(chǎn)生操作過電壓。特點(diǎn)：(1).持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長：一般可達(dá)毫秒級(jí)甚至更長，比大氣過電壓的持續(xù)時(shí)間長。(2).過電壓倍數(shù)與系統(tǒng)的參數(shù)和操作方式有關(guān)：不同的系統(tǒng)參數(shù)和操作方式會(huì)導(dǎo)致不同的過電壓倍數(shù)。(3).具有隨機(jī)性：操作過電壓的大小和出現(xiàn)的時(shí)間具有一定的隨機(jī)性，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。5.分析絕緣老化的原因和防止措施。原因：(1).電老化：長期的電場(chǎng)作用會(huì)使絕緣材料中的分子發(fā)生極化、電離等現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣性能下降。例如，局部放電會(huì)產(chǎn)生高能粒子和活性物質(zhì)，對(duì)絕緣材料造成損傷。(2).熱老化：溫度升高會(huì)加速絕緣材料的化學(xué)反應(yīng)和物理變化，使絕緣材料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，降低絕緣性能。例如，絕緣材料的熱膨脹和收縮會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。(3).機(jī)械老化：機(jī)械應(yīng)力的作用會(huì)使絕緣材料產(chǎn)生裂紋、磨損等損傷，降低絕緣性能。例如，振動(dòng)、拉伸、壓縮等機(jī)械力會(huì)對(duì)絕緣材料造成破壞。(4).環(huán)境老化：環(huán)境中的濕度、污染、紫外線等因素會(huì)對(duì)絕緣材料產(chǎn)生侵蝕和破壞。例如，濕度會(huì)使絕緣材料受潮，降低絕緣性能；污染會(huì)在絕緣表面形成導(dǎo)電通道，導(dǎo)致閃絡(luò)等故障。防止措施：(1).合理選擇絕緣材料：根據(jù)使用環(huán)境和電氣設(shè)備的要求，選擇具有良好絕緣性能、耐熱性能、機(jī)械性能和耐環(huán)境性能的絕緣材料。(2).降低運(yùn)行溫度：采用良好的散熱措施，如安裝散熱器、通風(fēng)設(shè)備等，降低電氣設(shè)備的運(yùn)行溫度，減緩熱老化的速度。(3).減少機(jī)械應(yīng)力：在設(shè)計(jì)和安裝電氣設(shè)備時(shí)，采取措施減少機(jī)械振動(dòng)和應(yīng)力，如采用減震裝置、合理布置線路等。(4).改善運(yùn)行環(huán)境：采取防護(hù)措施，如安裝防護(hù)外殼、進(jìn)行防潮處理、定期清掃等，減少環(huán)境因素對(duì)絕緣材料的影響。(5).加強(qiáng)絕緣監(jiān)測(cè)：定期對(duì)絕緣材料進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣老化的跡象，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。6.說明波的折射和反射的概念和計(jì)算方法。概念：當(dāng)波在不同波阻抗的線路連接處傳播時(shí)，由于線路參數(shù)的變化，波的一部分會(huì)繼續(xù)向前傳播進(jìn)入另一段線路，這部分波稱為折射波；另一部分波會(huì)反射回原來的線路，這部分波稱為反射波。計(jì)算方法：設(shè)波從波阻抗為(Z_1)的線路進(jìn)入波阻抗為(Z_2)的線路，入射波電壓為(u_{i})，反射波電壓為(u_{r})，折射波電壓為(u_{t})。反射系數(shù)(α=Z2?Z折射系數(shù)(β=2Z2Z7.簡述接地的分類和作用。分類：(1).工作接地：為了保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行而進(jìn)行的接地，如變壓器中性點(diǎn)接地。(2).保護(hù)接地：為了防止電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時(shí)對(duì)人員造成傷害而進(jìn)行的接地，如電氣設(shè)備的金屬外殼接地。(3).防雷接地：為了將雷電能量引入大地，保護(hù)設(shè)備和建筑物免受雷擊而進(jìn)行的接地，如避雷針、避雷線的接地。(4).重復(fù)接地：在保護(hù)接地的基礎(chǔ)上，在同一低壓供電系統(tǒng)中，除中性點(diǎn)直接接地外，在中性線的一處或多處再通過接地裝置與大地再次連接。作用：(1).工作接地：可以使系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)保持穩(wěn)定的電位，降低電氣設(shè)備的絕緣水平，同時(shí)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，為故障電流提供通路，使保護(hù)裝置能夠動(dòng)作。(2).保護(hù)接地：當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時(shí)，電流通過接地裝置流入大地，使金屬外殼的電位接近大地電位，防止人員觸電。(3).防雷接地：將雷電的能量引入大地，避免雷電對(duì)設(shè)備和建筑物造成損壞。(4).重復(fù)接地：可以提高保護(hù)接地的可靠性，降低故障時(shí)中性線的對(duì)地電壓，減少觸電危險(xiǎn)。8.分析高壓試驗(yàn)的目的和主要試驗(yàn)項(xiàng)目。目的：(1).檢查電氣設(shè)備的絕緣性能：通過高壓試驗(yàn)可以檢測(cè)絕緣材料的絕緣強(qiáng)度、介質(zhì)損耗等參數(shù)，判斷絕緣是否存在缺陷，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。(2).驗(yàn)證電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量：對(duì)新制造的電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。(3).研究電氣設(shè)備在高壓下的性能和特性：為電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、改進(jìn)和運(yùn)行提供依據(jù)。主要試驗(yàn)項(xiàng)目：(1).絕緣電阻試驗(yàn)：測(cè)量電氣設(shè)備絕緣電阻的大小，判斷絕緣是否受潮或存在其他缺陷。(2).介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)：測(cè)量絕緣材料的介質(zhì)損耗角正切值，反映絕緣材料的損耗情況和絕緣性能。(3).直流耐壓試驗(yàn)和泄漏電流測(cè)量：施加直流電壓，檢測(cè)絕緣的耐受電壓能力和泄漏電流的大小，發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。(4).交流耐壓試驗(yàn)：施加交流電壓，模擬電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，檢測(cè)絕緣在交流電壓下的耐受能力。(5).局部放電試驗(yàn)：檢測(cè)絕緣中是否存在局部放電現(xiàn)象，判斷絕緣的內(nèi)部缺陷。(6).沖擊電壓試驗(yàn)：施加沖擊電壓，模擬雷電等沖擊過電壓，檢測(cè)電氣設(shè)備在沖擊電壓下的性能。9.說明氣體間隙擊穿的理論和影響擊穿電壓的因素。理論：(1).湯遜理論：適用于低氣壓、短間隙的氣體放電情況。該理論認(rèn)為，氣體放電是由電子的碰撞游離、正離子的表面游離等過程引起的。當(dāng)電子在電場(chǎng)中獲得足夠的能量后，與氣體分子發(fā)生碰撞，使氣體分子電離產(chǎn)生新的電子和離子，正離子撞擊陰極表面會(huì)產(chǎn)生二次電子發(fā)射，從而使放電不斷發(fā)展。(2).流注理論：適用于高氣壓、長間隙的氣體放電情況。該理論認(rèn)為，在氣體放電過程中，當(dāng)電子崩發(fā)展到一定程度時(shí)，會(huì)形成流注，流注中的空間電荷會(huì)使電場(chǎng)發(fā)生畸變，促進(jìn)放電的快速發(fā)展，導(dǎo)致間隙擊穿。影響擊穿電壓的因素：(1).電場(chǎng)均勻程度：均勻電場(chǎng)中氣體間隙的擊穿電壓較高，不均勻電場(chǎng)會(huì)使電場(chǎng)分布不均勻，容易在電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方首先發(fā)生放電，降低擊穿電壓。(2).氣體壓力：提高氣體壓力可以使氣體分子密度增大，減少電子的自由行程，從而提高擊穿電壓。(3).溫度：溫度升高會(huì)使氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，電子的平均自由行程減小，碰撞電離的概率降低，但同時(shí)也會(huì)使氣體的黏度降低，離子遷移率增大，對(duì)擊穿電壓的影響較為復(fù)雜。(4).電壓作用時(shí)間：短時(shí)間作用的電壓下，擊穿主要由電子碰撞電離引起；長時(shí)間作用的電壓下，還會(huì)受到熱擊穿等因素的影響。(5).氣體的性質(zhì)：不同氣體的電離能、電子親和能等物理性質(zhì)不同，對(duì)擊穿電壓有影響。例如，惰性氣體的擊穿電壓較高。10.簡述絕緣監(jiān)測(cè)的方法和意義。方法：(1).定期試驗(yàn)：定期對(duì)絕緣進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)等，檢測(cè)絕緣的性能和是否存在缺陷。(2).在線監(jiān)測(cè)：利用傳感器等設(shè)備在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)絕緣的參數(shù)，如局部放電、泄漏電流、溫度等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣的異常變化。(3).紅外檢測(cè)：通過檢測(cè)絕緣表面的溫度分布，發(fā)現(xiàn)絕緣中的發(fā)熱點(diǎn)，判斷絕緣是否存在缺陷。(4).超聲波檢測(cè)：檢測(cè)絕緣中是否存在局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)，判斷絕緣的內(nèi)部缺陷。意義：(1).及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷：通過絕緣監(jiān)測(cè)可以在絕緣缺陷早期發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，避免絕緣故障的發(fā)生，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。(2).延長絕緣使用壽命：根據(jù)絕緣監(jiān)測(cè)的結(jié)果，合理安排維護(hù)和檢修計(jì)劃，對(duì)絕緣進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)和保養(yǎng)，延長絕緣的使用壽命。(3).提高電力系統(tǒng)的可靠性：絕緣是電氣設(shè)備的重要組成部分，絕緣性能的好壞直接影響電力系統(tǒng)的可靠性。通過絕緣監(jiān)測(cè)可以提高電力系統(tǒng)的可靠性，減少停電事故的發(fā)生。五、計(jì)算題1.已知某輸電線路的波阻抗(Z=400Ω)，電壓波(u=500e{-t/10{-6}}kV)沿線路傳播，求電流波的表達(dá)式。根據(jù)波阻抗的定義(Z=ui)，可得電流波(i=u已知(u=500e{-t/10{-6}}kV)，(Z=400Ω)，則(i=500×1032.有一支高度為(20m)的避雷針，被保護(hù)物高度為(10m)，試用折線法計(jì)算該避雷針在被保護(hù)物高度水平面上的保護(hù)半徑。對(duì)于單支避雷針，當(dāng)(h≤30m)時(shí)，在地面上的保護(hù)半徑(r=1.5h)。在被保護(hù)物高度(h_x)水平面上的保護(hù)半徑(r_x)的計(jì)算公式為：當(dāng)(h_x≥h2)時(shí)，(r_x=(h-h_x)p)（(p)為高度影響系數(shù)，當(dāng)(h≤30m)時(shí)，(p=已知(h=20m)，(h_x=10m)，(p=1)，則(r_x=(20-1