2025年大學(xué)第三學(xué)年（電氣工程及其自動化）高電壓技術(shù)試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.下列哪種因素不會影響氣體間隙的擊穿電壓？（）A.氣體的種類B.電極的形狀C.電源的頻率D.氣體的壓力2.以下哪種電介質(zhì)的相對介電常數(shù)最大？（）A.空氣B.變壓器油C.云母D.陶瓷3.雷電沖擊電壓作用下，長線路的波阻抗與（）有關(guān)。A.線路長度B.線路電壓等級C.導(dǎo)線半徑D.以上都是4.下列哪種避雷器屬于保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的避雷器？（）A.普通閥式避雷器B.磁吹閥式避雷器C.氧化鋅避雷器D.保護(hù)間隙5.電暈放電屬于（）。A.自持放電B.非自持放電C.電弧放電D.火花放電6.高壓試驗(yàn)中，測量絕緣電阻通常采用（）。A.電壓表B.電流表C.萬用表D.兆歐表7.下列哪種絕緣配合方法考慮了設(shè)備在運(yùn)行中可能承受的各種過電壓？（）A.慣用法B.統(tǒng)計(jì)法C.簡化統(tǒng)計(jì)法D.以上都不是8.電力系統(tǒng)中，限制短路電流的方法不包括（）。A.采用分裂導(dǎo)線B.加裝電抗器C.提高系統(tǒng)電壓D.增加發(fā)電機(jī)容量9.以下哪種試驗(yàn)可以檢測絕緣介質(zhì)中的局部缺陷？（）A.絕緣電阻試驗(yàn)B.介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)C.局部放電試驗(yàn)D.耐壓試驗(yàn)10.高壓架空輸電線路的導(dǎo)線排列方式對線路的（）有影響。A.電容B.電感C.波阻抗D.以上都是第II卷（非選擇題，共70分）11.填空題（每題2分，共10分）（1）氣體間隙的擊穿電壓與氣體的壓力成______關(guān)系。（2）電介質(zhì)的極化形式主要有電子式極化、離子式極化、偶極子極化和______極化。（3）雷電沖擊電壓波形的參數(shù)主要有波頭時間、______和半峰值時間。（4）氧化鋅避雷器的主要優(yōu)點(diǎn)是無間隙、______和通流能力強(qiáng)。（5）電力系統(tǒng)中的過電壓可分為內(nèi)部過電壓和______過電壓。12.簡答題（每題10分，共30分）（1）簡述提高氣體間隙擊穿電壓的方法。（2）說明電介質(zhì)損耗的主要形式及其影響因素。（3）解釋輸電線路防雷的基本措施。13.計(jì)算題（每題10分，共20分）（1）已知某氣體間隙的距離為5cm，氣體壓力為0.1MPa，溫度為20℃，試計(jì)算該間隙在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的擊穿電壓。（已知標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下空氣的擊穿場強(qiáng)為3kV/cm）（2）某輸電線路的波阻抗為400Ω，當(dāng)線路末端開路時，求線路首端電壓與電流的比值。14.分析題（10分）材料：在一次高壓試驗(yàn)中，對某臺變壓器進(jìn)行絕緣電阻測試，測試結(jié)果顯示絕緣電阻值較低。問題：請分析可能導(dǎo)致絕緣電阻值較低的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。15.論述題（10分）材料：隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對高電壓技術(shù)的要求也越來越高。問題：論述高電壓技術(shù)在電力系統(tǒng)中的重要性以及未來的發(fā)展趨勢。答案：1.C2.D3.C4.B5.A6.D7.B8.D9.C10.D11.（1）正比；（2）空間電荷；（3）波長；（4）殘壓低；（5）外部12.（1）提高氣體壓力、采用高氣壓、采用強(qiáng)電負(fù)性氣體、改善電極形狀、利用空間電荷對電場的畸變作用等。（2）主要形式有電導(dǎo)損耗、極化損耗、介質(zhì)損耗因數(shù)。影響因素有溫度、頻率、電場強(qiáng)度、電介質(zhì)性質(zhì)等。（3）架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、增加耦合系數(shù)、采用不平衡絕緣方式、裝設(shè)自動重合閘等。13.（1）標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下空氣擊穿場強(qiáng)E0=3kV/cm，間隙距離d=5cm，則擊穿電壓U=E0d=3×5=15kV。（2）線路末端開路時，線路首端電壓與電流的比值為波阻抗Z=400Ω。14.原因可能有：受潮，絕緣表面附著水分；絕緣老化，長期運(yùn)行導(dǎo)致性能下降；存在局部缺陷，如裂紋等。解決措施：干燥處理受潮絕緣；更換老化絕緣部件；對存在局部缺陷的絕緣進(jìn)行修復(fù)或更換。15.重要性：高電壓技術(shù)是電力系統(tǒng)安全、可靠、高效運(yùn)行的關(guān)鍵支撐，它關(guān)系到電能的傳輸、分配和利用。發(fā)展趨勢：更