2025年大学第三学年（电气工程及其自动化）高电压技术试题及答案.doc

2025年大学第三学年（电气工程及其自动化）高电压技术试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分） 班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：本卷共10小题，每题3分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 下列哪种气体不属于电介质（ ）
A. 空气 B. 变压器油 C. 氮气 D. 二氧化碳
2. 电介质的极化中，极化时间最短的是（ ）
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. 下列关于电场分布的说法，正确的是（ ）
A. 均匀电场中电场强度处处相等 B. 不均匀电场中电场强度处处不相等
C. 稍不均匀电场中场强分布均匀 D. 极不均匀电场中场强分布均匀
4. 雷电冲击电压作用下，介质损耗主要由（ ）引起。
A. 电导损耗 B. 极化损耗 C. 游离损耗 D. 以上都不是
5. 下列哪种试验属于破坏性试验（ ）
A. 绝缘电阻试验 B. 介质损耗因数试验 C. 耐压试验 D. 局部放电试验
6. 高压断路器的灭弧能力主要取决于（ ）
A. 触头材料 B. 灭弧介质 C. 分闸速度 D. 以上都是
7. 输电线路的波阻抗与（ ）有关。
A. 线路长度 B. 导线半径 C. 线路电压 D. 线路电流
8. 下列哪种措施不能提高电力系统的暂态稳定性（ ）
A. 快速切除故障 B. 使用自动重合闸 C. 增加线路电阻 D. 采用强行励磁装置
9. 测量绝缘电阻时，通常采用（ ）
A. 电压表 B. 电流表 C. 兆欧表 D. 万用表
10. 下列关于接地装置的说法，错误的是（ ）
A. 接地电阻越小越好 B. 接地极应深埋在地下
C. 接地引下线应采用绝缘导线 D. 接地装置应定期检查

第II卷（非选择题，共70分）
11. （10分）简述电介质极化的几种形式及其特点。
12. （15分）说明冲击电压发生器的工作原理及输出电压波形的特点。
13. （15分）分析高压输电线路发生短路故障时，继电保护装置的动作过程。
14. （15分）材料：某电力系统在运行过程中，出现了电压波动较大的情况。已知该系统的负荷变化较为频繁，且部分线路存在老化现象。
问题：请分析电压波动较大的可能原因，并提出相应的解决措施。
15. （15分）材料：某变电站在进行设备检修后，对一台高压断路器进行了试验。试验结果显示，断路器的分闸时间和合闸时间均超出了规定范围。
问题：请分析分闸时间和合闸时间超标的可能原因，并说明如何进行调整。

答案
1. C
2. A
3. A
4. C
5. C
6. D
7. B
8. C
9. C
10. C

11. 电介质极化的形式主要有电子式极化、离子式极化、偶极子极化和空间电荷极化。电子式极化时间极短，约10^-15 - 10^-13s，极化过程可逆，与频率无关；离子式极化时间稍长，约10^-13 - 10^-12s，极化过程可逆，与频率有关；偶极子极化时间较长，约10^-10 - 10^-2s，极化过程可逆，与频率有关；空间电荷极化时间最长，约10^-2 - 10s，极化过程不可逆，与频率有关。
12. 冲击电压发生器的工作原理是通过多级电容并联充电，然后串联放电来产生高电压。输出电压波形具有前沿陡、幅值高、脉宽窄的特点。前沿陡度取决于充电回路电阻和电容大小，幅值与充电电压和级数有关，脉宽由放电回路参数决定。
13. 当高压输电线路发生短路故障时，短路电流增大。继电保护装置中的电流互感器检测到短路电流，将其变换为二次电流信号。保护装置根据设定的动作电流值进行判断，若短路电流大于动作电流，则启动保护动作。首先动作于断路器跳闸，切断故障线路，同时发出信号通知运行人员。
14. 电压波动较大的可能原因：一是负荷变化频繁，导致无功功率波动大，影响电压稳定；二是部分线路老化，线路阻抗增大，引起电压降变化。解决措施：对于负荷变化，可采用无功补偿装置，如电容器、电抗器等，及时调整无功功率；对于老化线路，应进行更换或改造，降低线路阻抗，提高输电能力和电压稳定性。
15. 分闸时间和合闸时间超标的可能原因：分闸时间超标可能是分闸线圈故障、分闸铁芯卡滞、传动机构松动等；合闸时间超标可能是合闸线圈故障、合闸铁芯卡滞、触头接触不良等。调整方法：对于分闸时间，检查分闸线圈是否有损坏，清理分闸铁芯并确保其动作灵活，紧固传动机构；对于合闸时间，检查合闸线圈，处理合闸铁芯卡滞问题，调整触头使其接触良好，并进行多次分合闸试验，直至时间符合规定范围。