<<电气试验工>>高级工理论试题
一、选择题
1.几个电容器并联连接时，其总电容量等于( B )。
A. 各并联电容量的倒数和； B.各并联电容量之和；
C.各并联电容量的和之倒数； D.各并联电容量之倒数和的倒数。
2.R＝3Ω，XL＝5Ω，XC＝1Ω，将它们串联连接时，总阻抗Z等于( C )。
A.9Ω；B.7Ω；C.5Ω；D.1Ω。
3.电容器电容量的大小与施加在电容器上的电压( C )。
A.的平方成正比；B.的一次方成正比；C.无关；D.成反比。
4.在R、L、C串联的交流电路中，假设总电压相位落后于电流相位，那么( D )。
A.R＝XL＝XC；B.XL＝XC≠R；C.XL＞XC；D.XL＜XC。
5.A点对地电位是65V，B点对地电位是35V，那么UBA等于( D )。
A.100V；B.30V；C.－100V；D.－30V。
6.交流电路中，分别用P、Q、S表示有功功率、无功功率和视在功率，而功率因数那么等
于( A )。
A.P／S；B.Q／S；C.P／Q；D.Q／P。
7.对均匀带电的球面来说，球内任何点的场强( A )。
A.等于零； B.小于零； C.大于零； D.与球面场强相等。
8.试验电荷在静电场中挪动时，电场力所做的功与该试验电荷的( C )。
A.大小及间隔 有关；B.大小有关；C.大小及位移有关；D.大小及位移无关。
9.两个大小不等的金属球，球面带有等值同性电荷时，那么两球之电动势( B )。
A.相等；B.不相等；C.可能相等；D.均为零。
10.在电路计算中，电流的参考方向通常是( A )。
A.任意选定的；B.由正极指向负极；C.由负极指向正极；D.与实际的电流方向一致。
11.假设流过电容C＝100μF的正弦电流iC＝15.72sin(100πt－45°)A。那么电容两端电
压的解析式为( C )。
A. uC＝5002sin(100πt＋45°)V；B.uC＝5002sin(100πt－90°)V； C.uC5002sin(100πt－135°)V；D.uC＝5002sin100πtV。
12.在R、L、C并联的交流电路中，假设总电压相位落后于总电流相位时，那么说明( B )。
A.XL＝XC＝R；B.XL＞XC；C.XC＞XL；D.XL＝XC。
13.在不均匀电场中，棒-板间隙的放电电压与棒电压极性的关系是( C )。
A.与棒的极性无关； B.正棒时放电电压高； C.负棒时放电电压高； D.负棒时放电电压低。
14.在不均匀电场中，电晕起始电压( D )击穿电压。
A.远高于；B.略高于；C.等于；D.低于。
15.在电场极不均匀的空气间隙中参加屏障后，在一定条件下， 可以显著进步间隙的击穿
电压，这是因为屏障在间隙中起到了( D )的作用。
A.隔离电场；B.分担电压；C.加强绝缘；D.改善电场分布。
16.电场作用下，电介质发生的极化现象中，极化时间不超过10－11～10－13s；极化几乎是完
全弹性的，外电场消失后，会立即复原；极化发生在离子式构造的固体介质中，能在各种电工频率下发生，几乎不消耗能量，这种极化称为 ( A )式极化。 A.离子；B.偶极子；C.夹层；D.电子。
17.电场作用下，电介质发生的极化现象中，发生于偶极子构造的电介质中，极化时间约
102～10
－
－10
s；而且是非弹性的；需消耗一定能量的极化，称为( B )式极化。
A.离子；B.偶极子；C.夹层；D.电子。
18.R、L、C串联电路中，UR＝100V，UL＝100V，UC＝100V，那么总电压有效值是( A )。
A.100V；B.1002V；C.300V；D.1003V。
19.产生串联谐振的条件是( C )。
A.XL＞XC；B.XL＜XC；C.XL＝XC；D.L＝C。
20.在正弦电路中R、L串联，且R≠0，L≠0时，以电流I为参考相量，其与总电压相位差
·的范围是( A )。
A.0＜＜90°；B.＝90°；C.＝－90°；D.－90°＜＜0°。
21.在正弦电路中R、C串联，且R≠0，C≠0时，以电流I为参考相量，其与总电压相位差
·的范围是 ( D )。
A.0＜＜90°；B.＝90°；C.＝－90°；D.－90°＜＜0°。
22.在R、L、C串联电路中，当电流与总电压同相时，( B )成立。
A.ωL2C＝1；B.ω2LC＝1；C.ωLC＝1；D.ω＝LC。
23.理想电压源是指具有一定的电源电压E，而其内阻为( D ) 的电源。
A.无限大；B.很大；C.很小；D.零。
24.理想电流源是指内阻为( D )，能输出恒定电流I的电源。
A.零；B.很小；C.很大；D.无限大。
25.沿脏污外表的闪络不仅取决于是否能产生局部电弧，还要看流过脏污外表的泄漏电流
是否足以维持一定程度的( B )，以保证局部电弧能继续燃烧和扩展。 A.碰撞游离；B.热游离；C.光游离；D.滑闪放电。
26.：e＝100·sin(ωt－60°)V，t＝0时，e等于( B )V。
A.100；B.－86.6；；D.－50。
27.滤波电路滤掉的是整流输出的( A )。
A.交流成分；B.直流成分；C.交直流成分；D.脉动直流成分。
28.整流器的工作是利用整流元件的( D )。
A.稳压特性；B.稳流特性；C.线性；D.单向导电性。
29.稳压管在稳压范围内，流过管子的电流称为( C )电流。
A.额定；B.整流；C.稳定；D.滤波。
30.以下各种形式的电测仪表中，不能反映被测量真实有效值的是( C )仪表。
A.电磁式；B.电动式；C.磁电式；D.静电式。
31.单相弧光接地过电压主要发生在( D )的电网中。
A.中性点直接接地； B.中性点经消弧线圈接地； C.中性点经小电阻接地； D.中性点不接地。
32.电容器的电容量C＝Q／U(Q--电荷量，U--电压)，由此得出( C )。
A.Q上升，C变大； B.Q下降C变小；C.C是常量，不随Q、U而变；D.U下降C变大。
33.电源频率增加时，电流互感器的( A )。
A. 比值差和相位差均减小； B.比值差和相位差均增大； C.比值差增大、相位差减小； D.比值差减小、相位差增大。
34.变压器空载损耗试验结果主要反映的是变压器的( B )。
A.绕组电阻损耗；B.铁芯损耗；C.附加损耗；D.介质损耗。
35.电容C经电阻R放电时，电路放电电流的变化规律为( C )。
A.按正弦函数变化； B.按指数规律递增； C.按指数规律递减； D.恒定不变。
36.R、L、C并联，接入一个频率可变的电源，开始时IR＝10A，IL＝15A，IC＝15A总电路
呈阻性，当频率上升时，电路( A )。
A.呈容性； B.呈感性； C.呈阻性； D.性质不变。
37.R、L、C串联，接入一个频率可变的电源，开始1／ω0C＝ω0L，当频率变高时，电路
( C )。
A.呈阻性； B.呈容性； C.呈感性； D.性质不变。
38.工频高压试验变压器的特点是额定输出( A )。
A.电压高，电流小；B.电压高，电流大；C.电压低，电流小；D.电压低，电流大。
39.在220kV变电设备现场作业，工作人员与带电设备之间必须保持的平安间隔 是
( C )m
；B.2；C.3；D.4。
40.测量绝缘电阻及直流泄漏电流通常不能发现的设备绝缘缺陷是( D )。
A.贯穿性缺陷；B.整体受潮；C.贯穿性受潮或脏污；D.整体老化及局部缺陷。
41.测量介质损耗因数，通常不能发现的设备绝缘缺陷是( D )。
A.整体受潮；B.整体劣化；C.小体积试品的局部缺陷；D.大体积试品的局部缺陷。
42.额定电压220～330kV的油浸式变压器，电抗器及消弧线圈应在充满合格油，静置一定
时间后，方可进展耐压试验。其静置时间如无制造厂规定，那么应是 ( C )。 A.≥12h；B.≥24h；C.≥48h；D.≥72h。
43.110～220kV电磁式电压互感器，电气试验工程( D )的测试结果与其油中溶解气体色
谱分析总烃和乙炔超标无关。
A.空载损耗和空载电流试验；B.绝缘电阻和介质损耗因数tgδ测量；C.局部放电测量；D.引出线的极性检查试验。
44.电容式电压互感器电气试验工程( D )的测试结果与其运行中发生二次侧电压突变
为零的异常现象无关。
A.测量主电容C1的tgδ和C；B.测量分压电容C2及中间变压器的tgδ、C和MΩ；C.电压比试验；D.检查引出线的极性。
45.测量局部放电时，要求耦合电容( D )。
A.tgδ小；B.绝缘电阻高；C.泄漏电流小；D.在试验电压下无局部放电。
46.用末端屏蔽法测量110kV串级式电压互感器的tgδ时，在试品底座法兰接地、电桥正接
线、Cx引线接试品x、xD端条件下，其测得值主要反映的是( D )的绝缘状况。
A.一次绕组对二次绕组及地；B.处于铁芯下芯柱的1／2一次绕组对二次绕组之间；C.铁芯支架；D.处于铁芯下芯柱的1／2一次绕组端部对二次绕组端部之间。
47.用末端屏蔽法测量220kV串级式电压互感器的tgδ，在试品底座法兰对地绝缘，电桥正
接线、Cx引线接试品x、xD及底座条件下，其测得值主要反映( C )的绝缘状况。 A.一次绕组及下铁芯支架对二次绕组及地；B.处于下铁芯下芯柱的1／4一次绕组及下铁芯支架对二次绕组及地；C.处于下铁芯下芯柱的的1／4一次绕组端部对二次绕组端部之间的及下铁芯支架对壳之间；D.上下铁芯支架。
48.R、L、C串联电路，在电源频率固定不变条件下，为使电路发生谐振，可用( C )的
方法。
A.改变外施电压大小；B.改变电路电阻R参数；C.改变电路电感L或电容C参数；D.改变回路电流大小。
49.L、C串联电路的谐振频率f0等于( A )。
1A. 2LC；B. 2LC；C.
1LC；D. LC。
50.在变压器高、低压绕组绝缘纸筒端部设置角环，是为了防止端部绝缘发生( C )。
A.电晕放电；B.辉光放电；C.沿面放电；D.局部放电。
51.变压器中性点经消弧线圈接地是为了( C )。
A.进步电网的电压程度；B.变压器故障电流；C.补偿电网系统单相接地时的电容电流；D.消除“潜供电流〞。
52.系统发生A相金属性接地短路时，故障点的零序电压( B )
A.与A相电压同相；B.与A相电压相位差180°；C.超前于A相电压90°；D.滞后于A相电压90°。
53.电网中的自耦变压器中性点必须接地是为了防止当高压侧电网发生单相接地故障时，
在变压器( B )出现过电压。
A.高压侧；B.中压侧；C.低压侧；D.高、低压侧。
54.三相变压器的短路阻抗Zk、正序阻抗Z1与负序阻抗Z2三者之间的关系是( A )。
1Z＝Z＝ZkIL＝3Iph＝3×25.33＝43.87(A)12Z＝Z＝3Z21k25 A.Z1＝Z2＝Zk；B. ；C. ；D. 。
55.三相变压器的零序阻抗大小与( D )有关。
A.其正序阻抗大小；B.其负序阻抗大小；C.变压器铁芯截面大小；D.变压器绕组联结
方式及铁芯构造。
56.从变压器( D )试验测得的数据中，可求出变压器阻抗电压百分数。
A.空载损耗和空载电流；B.电压比和联结组标号；C.交流耐压和感应耐压；D.负载损耗和短路电压及阻抗。
57.对一台LCWD2-110电流互感器，根据其主绝缘的绝缘电阻10000Ω、tgδ值为0.33%；
末屏对地绝缘电阻60MΩ、tgδ值为16.3%，给出了各种诊断意见，其中( A )项是错误的。 A.主绝缘良好，可继续运行；B.暂停运行，进一步做油中溶解气体色谱分析及油的水分含量测试；C.末屏绝缘电阻及tgδ值超标；D.不合格。
58.在试验变压器额定输出电压低于试品试验电压，而额定输出电流却等于或大于试品试
验电流的情况下，可用串联补偿方法来解决试验电压的缺乏，此时回路电流的计算式为( B )。
I＝ A.
UR2＋(XL＋XC)2；B. UI＝I＝UR2＋(XL＋XC)2； UI＝C.
R2－(XL＋XC)2；D. R2－(XL＋XC)2。
式中 I--试验回路电流，A；
U--试验变压器试验时实际输出电压，V；
R、XL、XC--分别为试验回路的电阻、感抗和容抗，Ω。
59.变压器、电磁式电压互感器感应耐压试验，按规定当试验频率超过100Hz后，试验持续
t＝60×时间应减小至按公式到( D )。
100(s)f计算所得的时间(但不少于20s)执行，这主要是考虑
A.防止铁芯磁饱和；B.绕组绝缘薄弱；C.铁芯硅钢片间绝缘太弱；D.绕组绝缘介质损
耗增大，热击穿可能性增加。
60.对额定频率50Hz的变压器，施加相当于2倍试品额定电压的试验电压来进展感应耐压试
验时，试验电源的频率不得低于( B )。 A.75Hz；B.100Hz；C.150Hz；D.200Hz。
61.绝缘油击穿电压的上下与油自身( A )有关。
A.含有杂质、水分；B.水溶性酸pH值的上下；C.酸值(mgKOH／g)的大小；D.界面张
力(mN／m)的大小。
62.电力电缆发生高阻不稳定性接地或闪络性故障，宜采用( D )测寻故障点。
A.直流电桥；B.交流电桥；C.低压脉冲法；D.高压闪络测量法。
63.有效接地系统的电力设备接地引下线与接地网的连接情况检查周期是不超过( B )
年。
A.2；B.3；C.5；D.6。
.可以操作过电压的避雷器是( D )避雷器。
A.普通阀型；B.保护间隙；C.排气式(管型)；D.无间隙金属氧化物。
65.变压器负载损耗测量，应施加相应的额定电流，受设备时，可以施加不小于相应
额定电流的( C )。
A.25%；B.10%；C.50%；D.75%。
66.用直流电桥测量直流电阻，其测得值的精度和准确度与电桥比例臂的位置选择
( A )。
A.有关；B.无关；C.成正比；D.成反比。
67.中性点直接接地系统中，零序电流的分布与( D )有关。
A.线路零序阻抗；B.线路正序阻抗与零序阻抗之比值； C.线路零序阻抗和变压器零序阻抗；D.系统中变压器中性点接地的数目。
68.假设把电解电容器的极性接反，那么会使( D )。
A.电容量增大；B.电容量减小；C.容抗增大；D.电容器击穿损坏。
69.多级放大电路的总放大倍数是各级放大倍数的( C )。
A.和；B.差；C.积；D.商。
70.阻容耦合或变压器耦合的放大电路可放大( B )。
A.直流信号；B.交流信号；C.交、直流信号；D.反响信号。
71.放大电路的静态工作点，是指输入信号为( A )时管子的工作点。
A.零；B.正；C.负；D.额定值。
72.钻头的规格标号一般标在钻头的( B )。
A.柄部；B.颈部；C.导向局部；D.切削局部。
73.调相机作为系统的无功电源，在电网运行中它通常处于( D )的状态。
A.向系统送出有功功率；B.从系统吸收视在功率； C.从系统吸收有功功率；D.向系统输送无功功率，同时从系统吸收少量有功功率以维持转速。
74.系统短路电流所形成的动稳定和热稳定效应，对系统中的( C )可不予考虑。
A.变压器；B.电流互感器；C.电压互感器；D.断路器。
75.以下各项中，( B )不属于改善电场分布的措施。
A.变压器绕组上端加静电屏；B.瓷套和瓷棒外装增爬裙； C.纯瓷套管的导电杆加刷胶的覆盖纸；D.设备高压端装均压环。
76.兆欧表输出的电压是( C )电压。
A.直流；B.正弦交流；C.脉动的直流；D.非正弦交流。
二、判断题
1.对三相四线制系统，不能用两只功率表测量三相功率。( √ )
1z＝R＋jL－C2.R、L、C串联电路，其复导纳(复阻抗)表示公式：。( X )
3.用支路电流法列方程时，所列方程的个数与支路数目相等。( √ )
4.理想电压源与理想电流源的外特性曲线是垂直于坐标轴的直线，两者是不能进展等效互
换的。( √ )
5.复数形式的基尔霍夫两定律为：ΣI＝0，ΣU＝0。( √ )
6.恒流源的电流不随负载而变，电流对时间的函数是固定的，而电压随与之连接的外电路
不同而不同。( √ )
··7.物体失去电子后，便带有负〔正〕电荷，获得多余电子时，便带有正〔负〕电荷。( X ) 8.电场力在单位时间里所做的功，称为电功率，其表达式是P＝A／t，它的根本单位是
W(瓦)。( √ )
9.热力学温标的温度用K表示。热力学温度以绝对零度为零度。绝对零度是表示物体的最
低极限温度。绝对零度时，物体的分子和原子停顿了运动。( √ )
10.直导体在磁场中运动一定会产生感应电动势。( √ )
11.表示绝对零度时：0K＝－273℃；表示温差和温度间隔时：1K＝1℃。( √ ) 12.在中性点直接接地的电网中，发生单相接地时，健全相对地电压绝不会〔一定会〕超
过相电压。( X )
13.在真空介质中，两点电荷之间的作用力与两点电荷电量的乘积成正比，与它们之间的
√间隔 平方成反比。(√ )
14.在气体中，任何电极的负极性击穿电压都比正极性击穿电压低〔高〕。( X )
15.金属氧化物避雷器总泄漏电流主要由流过阀片的电容电流、电阻电流和流过绝缘体的
电导电流三局部组成。( √ )
16.对于线性的三相电路，可以利用叠加原理， 将不对称的三相电压(或电流)分解成正序、
负序和零序三相对称分量来计算，这种方法称为对称分量法。( √ )
17.电压、电流的波形发生畸变时，通常用其基波有效值F1与整个波形的有效值F的比值来
描绘其畸变程度，称为该波形的畸变率kd，即kd＝F1／F。( √ )
R18.线圈与电容器并联的电路中，假设电阻R可以忽略不计，即
LC时，那么其发生
C＝并联谐振的条件和串联谐振的条件一样，即
12L；谐振频率
f0＝12LC。(√ )
19.非正弦交流电动势作用于RC电路时，假设各次谐波电压大小一样，那么各次谐波电流
也〔不〕相等。( X )
20.对变压器绕组纵绝缘而言，冲击截波电压比冲击全波电压的作用危险性大。( √ ) 21.在电力系统中，当切断电感电流时，假设断路器的去游离很强，以致强迫电流提早过
零，即所谓截流时，那么不可能〔可能〕产生过电压。( X )
22.局部放电熄灭电压，是指试验电压从超过局部放电起始电压的较高值，逐渐下降至观
测的局部放电量小于某一规定值时的最低〔高〕电压。 ( X )
23.汽轮发电机转子绕组发生一点不稳定接地时，即使投入了两〔一〕点接地保护，也不
允许继续运行。( X )
24.水轮发电机转子绕组发生不稳定接地时，不能继续运行。( √ )
25.SF6气体绝缘的一个重要特点是电场的均匀性〔不均匀性〕对击穿电压的影响远比空气
的小。( X )
26.局部放电测量中，视在放电量q是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化
量和试品局部放电时引起的端电压变化量一样。此时注入的电荷量即称为局部放电的视在放电量，以皮库(pC)表示。( √ )
27.污闪过程包括积污、潮湿、枯燥和局部电弧开展四个阶段。( √ )
28.调相机带负载运行时，其直流励磁转子产生的主磁场，与负载电流流过电枢绕组产生
的电枢旋转磁场，两者是等速、反向〔同向〕旋转的。( X )
29.用串级整流方式产生的直流高电压，其脉动因数与直流发生器的串接级数及负载(试品)
泄漏电流成正比，与滤波电容、整流电源频率及直流电压的大小成反比。( √ )
30.为了可以使放大器可靠工作，必须使它工作在适宜的静态工作点。( √ ) 31.Y，zn11或YN，zn11接线的配电变压器中性线电流的允许值为额定电流的40%。
( √ )
32.固体介质的击穿场强最高，液体介质次之， 气体介质的最低。( √ )
33.交流耐压试验电压波形应是正弦或接近正弦，两个半波应完全一样，且波顶因数即峰
值与有效值之比应等于2±0.07。( √ )
34.接地装置流过工频电流时的电阻值称为工频接地电阻。( √ )
35.在不影响设备运行的条件下，对设备状况连续或定时自动地进展监测，称为在线监测。
(√ )
36.发电机定子绕组交流耐压试验时，试验电压的测量可以〔不能〕在试验变压器低压侧
进展。( X )
37.一般情况下，变压器油越老化，其tgδ值随温度变化越显著。( √ ) 38.交流高压试验电压测量装置(系统)的测量误差不应大于1%〔1.5%〕。( X ) 39.变压器的负序阻抗等于短路阻抗。( √ )
40.交流无间隙金属氧化物避雷器的额定电压， 就是允许持久地施加在其端子间的工频电
压有效值。( X )
41.电压互感器、〔删除前面内容〕避雷器、耦合电容器等应〔不应〕考虑系统短路电流产
生的动稳定和热稳定效应。( X )
42.变压器在额定电压、额定频率、带额定负〔空〕载运行时，所消耗的有功功率就是该
变压器的负载损耗。( X )
43.普通阀型避雷器工频续流的大小与其阀片的性能和间隙的弧道电阻有关。( √ ) 44.普通阀型避雷器对任何〔冲击〕过电压都能起到作用。( X )
45.进展工频耐压试验采用移卷调压器调压时， 由于其空载电流及漏抗较大，往往会造成
试验变压器输出电压波形畸变。( √ )
46.进展工频耐压试验，从设备效率和试验电压波形两因素考虑，选用移卷调压器比选用
接触调压器好〔差〕。( X )
47.SF6断路器和GIS的SF6气体年漏气率允许值为不大于3%〔小于1%〕。( X ) 48.SF6断路器和GIS交接和大修后，交流耐压或操作冲击耐压的试验电压为出厂试验电压
的80%。( √ )
49.变压器进水受潮后，其绝缘的等值相对电容率εr变小〔大〕，使测得的电容量Cx变小
〔大〕。( X )
50.少油电容型设备如耦合电容器、互感器、套管等，严重缺油后，测量的电容量Cx变大。
( X )
51.电容型设备如耦合电容器、套管、电流互感器等，其电容屏间绝缘局部层次击穿短路
后，测得的电容量Cx变大。( √ )
52.在QS1型西林电桥测量操作中，假设分流器档位设置电流值小于试品实际电流值，那么
电桥R3的调节值需趋向较小限值，电桥才可能趋向平衡。( √ )
53.电介至的老化与电、热、化学等作用有关。(√ )
54.LCLWD3-220电流互感器的Cx约为800pF，那么正常运行中其电流约为30～40mA。
(√ )
55.工频高电压经高压硅堆半波整流产生的直流高电压，其脉动因数与试品直流泄漏电流
的大小成反比〔正比〕，与滤波电容(含试品电容)及直流电压的大小成正比〔反比〕。( X )
56.由于串级式高压电磁式电压互感器的绕组具有电感的性质，所以对其进展倍频感应耐
压试验时，无需〔必须〕考虑容升的影响。( X )
57.用三极法测量土壤电阻率只反映了接地体附近的土壤电阻率。( √ ) 58.四极法测得的土壤电阻率与电极间的间隔 无〔有〕关。( X )
59.直流试验电压的脉动因数等于电压的最大值与最小值之差〔和〕除以算术平均值。( X ) 60.当变压器有受潮、局部放电或过热故障时， 一般油中溶解气体分析都会出现氢含量增
加。(√ )
61.对运行中变压器进展油中溶解气体色谱分析，有任一组分含量〔总径〕超过注意值那
么可断定为变压器存在过热性故障。( X )
62.局部放电试验测得的是“视在放电量〞，不是发生局部放电处的“真实放电量〞。
( √ )
63.在外施交流耐压试验中，存在着发生串联谐振过电压的可能，它是由试验变压器漏抗
与试品电容串联构成的。(√ )
.做发电机铁损试验是为了检查定子铁芯片间绝缘是否良好，是否存在短路。在交接或
运行中对铁芯质量有疑心时或铁芯经局部或全部修理后，均需进展此项试验。( √ )
65.由于〔虽然〕红外辐射不可能穿透设备外壳，因此红外诊断方法，不〔仍〕适用于电
力设备内部由于电流效应或电压效应引起的热缺陷诊断。( X )
66.当采用QS1型西林电桥，以低压电源、CN＝0.01μF进展测量时，其Cx的可测范围是
300pF～1000μF〔3000 pF以下〕。( X )
67.在没有示波器的情况下可用一块电磁式(或电动式)电压表和一块整流式电压表检验交
流电压的波形是否为正弦波形。( √ )
L＝2L2＋R268.线圈与电容器并联的电路，发生并联谐振的条件是：C；谐振频率
1f0＝2π1R2－2LCL。( √ )
69.为降低系统电压，解决夜间负荷低谷时段无功过剩导致系统电压偏高的问题，在满足
相应因素条件下，可以让发电机进相运行。 (√ )
70.发电机突然甩负荷、空载长线的电容效应及中性点不接地系统单相接地，是系统工频
电压升高的主要原因。( √ )
三、简答
1.电压谐振发生的条件是什么?电流谐振发生的条件是什么?
由电感线圈(可用电感L串电阻R模拟)和电容元件(电容量为C)串联组成的电路中，当感抗等于容抗时会产生电压谐振，深化分析如下：
1/(2 (1)当L、C一定时，电源的频率f恰好等于电路的固有振荡频率，即f＝ (2)当电源频率一定时，调整电感量L，使L＝1／［(2πf)2C］。 (3)当电源频率一定时，调整电容量C，使C＝1／［(2πf)2L］。
LC)。
在电感线圈(可用电感L串电阻R模拟)和电容元件(电容量为C)并联组成的电路中，满足以下条件之一，就会发生电流谐振。
1f＝2 (1)电源频率1R－LCL。 LR2＋(2πfL)2。
2C＝ (2)调整电容量，使
(3)当2πfCR≤1时，调节电感L也可能产生电流谐振。
2.戴维南定理的内容是什么?
任何一个线性含源二端网络，对外电路来说，可以用一条有源支路来等效替代，该有源支路的电动势等于含源二端网络的开路电压，其阻抗等于含源二端网络化成无源网络后的入端阻抗。
3.写出用QS1型西林电桥测量－tgδ的换算公式(分流器在0.01档时)。
电桥转换开关在“－tgδ〞位置测量时，tgδx的值按下式计算：
－tgδx＝ω·(R3+ρ)·tgδ·106
或 tgδx＝－ω·(R3＋ρ)·tgδ·106 式中 ω--等于2πf＝314；
tgδ、R3及ρ--电桥转换开关在“－tgδ〞位置测量时，各对应桥臂旋钮的测量读数。
－－
4.变压器空载试验为什么最好在额定电压下进展?
变压器的空载试验是用来测量空载损耗的。空载损耗主要是铁耗。铁耗的大小可以认为与负载的大小无关，即空载时的损耗等于负载时的铁损耗，但这是指额定电压时的情况。假设电压偏离额定值，由于变压器铁芯中的磁感应强度处在磁化曲线的饱和段，空载损耗和空载电流都会急剧变化，所以空载试验应在额定电压下进展。
5.对变压器进展联结组别试验有何意义?
变压器联结组别必须一样是变压器并列运行的重要条件之一。假设参加并列运行的变压器联结组别不一致，将出现不能允许的环流；同时由于运行，继电保护接线也必须知晓变压器的联结组别；联结组别是变压器的重要特性指标。因此在出厂、交接和绕组大修后都应测量绕组的联结组别。
6.测量变压器局部放电有何意义?
许多变压器的损坏，不仅是由于大气过电压和操作过电压作用的结果， 也是由于屡次短路冲击的积累效应和长期工频电压下局部放电造成的。绝缘介质的局部放电虽然放电能量小，但由于它长时间存在，对绝缘材料产生破坏作用，最终会导致绝缘击穿。为了能使110kV及以上电压等级的变压器平安运行，进展局部放电试验是必要的。
7.简述应用串并联谐振原理进展交流耐压试验方法?
对于长电缆线路、电容器、大型发电机和变压器等电容量较大的被试品的交流耐压试验，需要较大容量的试验设备和电源，现场往往难以办到。在此情况下， 可根据详细情况，分别采用串联、并联谐振或串并联谐振(也称串并联补偿)的方法解决试验设备容量缺乏的问题。
(1)串联谐振(电压谐振)法，当试验变压器的额定电压不能满足所需试验电压，但电流能满足被试品试验电流的情况下，可用串联谐振的方法来解决试验电压的缺乏。其原理接线如图C-2所示。
图 C-2
(2)并联谐振(电流谐振)法，当试验变压器的额定电压能满足试验电压的要求，但电流达不到被试品所需的试验电流时，可采用并联谐振对电流加以补偿，以解决试验电源容量缺乏的问题。其原理接线如图C-3所示。
图 C-3
(3)串并联谐振法，除了以上的串联、并联谐振外，当试验变压器的额定电压和额定电流都不能满足试验要求时，可同时运用串、并联谐振线路，亦称为串并联补偿法。
8.发电机在运行和检修中，一般要进展哪些电气试验?
一般发电机电气试验工程有：检修时绝缘的预防性试验(其中包括测量绝缘电阻、吸收比或极化指数，直流耐压及泄漏试验，工频交流耐压试验)；定、转子绕组直流电阻的测量；转子交流阻抗和功率损耗试验；发电机运行中的试验(空载试验，负载试验，温升试验)。 励磁机的试验工程一般包括：绝缘试验，直流电阻测定，空载特性和负载特性试验，无火花换向区域确实定等。
9.示波器是由哪几局部组成的?
示波器主要由以下几局部组成：
(1)Y轴系统，这是对被测信号进展处理，供给示波管Y偏转电压，以形成垂直扫描的系统。它包括输入探头、衰减器、放大器等局部。
(2)X轴系统，这是产生锯齿波电压，供给示波管X偏转电压，以形成程度线性扫描的系统。它包括振荡，锯齿波形成、放大、触发等局部。它的扫描频率可以在相当宽的范围内调整，以配合Y轴的需要。
(3)显示局部，一般用示波管作为显示器，也有少量用显像管作显示器的，其用途是把被测信号的波形由屏幕上显示出来。
(4)电源局部，是供给各局部电路需要的多种电压的电路，其中包括显像管需要的直流高压电源。
10.试根据直流泄漏试验的结果，对电气设备的绝缘状况进展分析。
现行标准中，对泄漏电流有规定的设备，应按是否符合规定值来判断。对标准中无明确规定的设备，将同一设备各互相相进展比较，与历年试验结果进展比较，同型号的设备互相进展比较，视其变化情况来分析判断，无明显差异，视为合格。
对于重要设备(如主变压器、发电机等)，可作出电流随时间变化的曲线I＝f(t)和电流随电压变化的关系曲线I＝f(U)进展分析，无明显差异或不成比例的明显变化时，视为合格。
11.变压器空载试验，试验施加电压不等于变压器额定电压时，怎样对空载损耗进展计算?
设试验施加电压U下测得的空载损耗为P′0，那么换算至额定电压UN下的空载损耗：
UP0＝P′0NU。其中指数n决定于铁芯硅钢片的种类，热轧硅钢片n≈1.8； 冷轧硅钢
片n≈1.9～2.0。
n12.充油设备进展交流耐压试验，如何分析判断其试验结果?
按规定的操作方法，当试验电压到达规定值时，假设试验电流与电压不发生突然变化，产品内部没有放电声，试验无异常，即可认为试验合格。对放电部位确实定， 可通过放电声音和仪表的指示分析，作出如下分析判断：
(1)悬浮电位放电，仪表指示无变化，假设属试品内部金属部件或铁芯没接地，出现的声音是“啪〞声，这种声音的音量不大，且电压升高时，声音不增大。
(2)气泡放电，这种放电可分为贯穿性放电和局部放电两种。这种放电的声音很清脆， “NFDC1”、“NFDC1”像铁锤击打油箱的声音伴随放电声，仪表有略微摆动的现象。产生这类放电的原因，多是引线包扎不紧或注油后抽真空或静放时间不够。这类放电是最常见的。 (3)内部固体绝缘的击穿或沿面放电，这种情况下，产生的放电声音多数是“嘭〞、“嘭〞的消沉声或者是“咝咝〞的声音，伴随有电流表指示突然增大。
另外，有些情况下，虽然试品击穿了，但电流表的指示也可能不变，造成这种情况的原因是回路的总电抗为X＝｜XC－XL｜，而试品短路时XC＝0，假设原来试品的容抗XC与试验变压器漏抗之比等于2，那么XC虽然为零，但回路的X仍为XL，即电抗没变，所以电流表指示不变。
13.变压器在运行中产生气泡的原因有哪些?
变压器在运行中产生气泡的原因有：
(1)固体绝缘浸渍过程不完善，残留气泡。 (2)油在高电压作用下析出气体。 (3)局部过热引起绝缘材料分解产生气体。
(4)油中杂质水分在高电场作用下电解。
(5)密封不严、潮气反透、温度骤变、油中气体析出。 (6)局部放电会使油和纸绝缘分解出气体，产生新的气泡。
(7)变压器抽真空时，真空度达不到要求，保持时间不够；或者是抽真空时散热器阀门未翻开，散热器中空气未抽尽。真空注油后，油中残留气体仍会形成气泡。
14.通过空载特性试验，可发现变压器的哪些缺陷?
通过空载试验可以发现变压器的以下缺陷： (1)硅钢片间绝缘不良。
(2)铁芯极间、片间局部短路烧损。
(3)穿心螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘局部损坏，形成短路。 (4)磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大。 (5)铁芯多点接地。
(6)线圈有匝、层间短路或并联支路匝数不等，安匝不平衡等。 (7)误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。
15.测量接地电阻时应注意什么?
应注意以下几点：
(1)测量时，被测的接地装置应与避雷线断开；
(2)电流极、电压极应布置在与线路或地下金属管道垂直的方向上； (3)应防止在雨后立即测量接地电阻；
(4)采用交流电流表、电压表法时，电极的布置宜用三角形布置法，电压表应使用高内阻电压表。
(5)被测接地体E、电压极P及电流极C之间的间隔 应符合测量方法的要求； (6)所用连接线截面电压回路不小于1.5mm2，电流回路应适宜所测电流数值；与被测接地体E相连的导线电阻不应大于Rx的2%～3%。试验引线应与接地体绝缘；
(7)仪器的电压极引线与电流极引线间应保持1m以上间隔 ，以免使自身发生干扰； (8)应反复测量3～4次，取其平均值；
(9)使用地阻表时发现干扰，可改变地阻表转动速度；
(10)测量中当仪表的灵敏度过高时，可将电极的位置进步，使其插入土中浅些。当仪表灵敏度不够时，可给电压极和电流极插入点注入水而使其潮湿，以降低辅助接地棒的电阻。
16.变压器正式投入运行前做冲击合闸试验的目的是什么?
变压器正式投入运行前做冲击合闸试验的目的有：
(1)带电投入空载变压器时，会产生励磁涌流，其值可超过额定电流，且衰减时间较长，甚至可达几十秒。由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考核变压器各部的机械强度，需做冲击合闸试验，即在额定电压下合闸假设干次。
(2)切空载变压器时，有可能产生操作过电压。对不接地绕组此电压可达4倍相电压；对中性点直接接地绕组，此电压仍可达2倍相电压。为了考核变压器绝缘强度能否承受须做开断试验，有切就要合，亦即需屡次切合。
(3)由于合闸时可能出现相当大的励磁涌流，为了校核励磁涌流是否会引起继电保护误动作，需做冲击合闸试验假设干次。
每次冲击合闸试验后，要检查变压器有无异音异状。一般规定，新变压器投入，冲击合闸5次；大修后投入，冲击合闸3次。
17.金属氧化物避雷器运行中劣化的征兆有哪几种?
金属氧化物在运行中劣化主要是指电气特性和物理状态发生变化，这些变化使其伏安特性漂移，热稳定性破坏，非线性系数改变，电阻局部劣化等。一般情况下这些变化都可以从避雷器的如下几种电气参数的变化上反映出来：
(1)在运行电压下，泄漏电流阻性分量峰值的绝对值增大； (2)在运行电压下，泄漏电流谐波分量明显增大； (3)运行电压下的有功损耗绝对值增大；
(4)运行电压下的总泄漏电流的绝对值增大，但不一定明显。
18.为什么新的国标GB 11032-19中将耦合电容器电容量的允许负偏向由原来－10%修
改为－5%?
因为耦合电容器由多个元件串联组成，测量时，电容量的负偏向主要原因是渗漏油而使上部缺油，当油量减少时，上部高压端易于放电而造成爆炸事故，同时电容量减少5%时，其油量下降并非总油量的5%，而还要大得多，因此为进步监测有效性将电容量的负偏向由原来的一机部标准－10%改到新国标GB 11032-19中规定的－5%。
19.发电机为什么要做直流耐压试验并测泄漏电流?
在直流耐压的试验过程中，可以从电压和电流的对应关系中观察绝缘状态，大多数情况下，可以在绝缘尚未击穿之前就能发现缺陷，因直流电压是按照电阻分布的，因此对发电机定子绕组做高压直流试验能比交流更有效地发现端部缺陷和间隙性缺陷。
20.发电机的空载特性试验有什么意义?做发电机空载特性试验应注意哪些事项?
发电机的空载特性试验，也是发电机的根本试验工程。发电机空载特性是指发电机在额定转速下，定子绕组中电流为零时，绕组端电压U0和转子激磁电流IL之间的关系曲线。发电机的空载特性试验就是实测这条特性曲线。从0到1.3倍额定电压，一般取10～12点。 在做发电机空载特性试验时应注意，发电机已处在运行状态，所以它的继电保护装置除强行激磁及自动电压调整装置外应全部投入运行。试验中三相线电压值应接近相等，互相之间的不对称应不大于3%，发电机的端电压超过额定值时，铁芯温度上升很快，所以此时应尽量缩短试验时间，在1.3倍额定电压下不得超过5min。
试验中还应注意，当将激磁电流由大到小逐级递减或由小到大递升时，只能一个方向调节， 中途不得有反方向来上升降。否那么，由于铁芯的磁滞现象，会影响测量的准确性。
21.变压器铁芯多点接地的主要原因及表现特征是什么?
统计资料说明，变压器铁芯多点接地故障在变压器总事故中占第三位， 主要原因是变压器在现场装配及安装中不慎遗落金属异物，造成多点接地或铁轭与夹件短路、芯柱与夹件相碰等。
变压器铁芯多点接地故障的表现特征有： (1)铁芯局部过热，使铁芯损耗增加，甚至烧坏；
(2)过热造成的温升，使变压器油分解，产生的气体溶解于油中，引起变压器油性能下降，油中总烃大大超标；
(3)油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时，气体析出量较之更高、更快)，可能导致气体继电器动作发信号甚至使变压器跳闸。
在理论中，可以根据上述表现特征进展判断，其中检测油中溶解气体色谱和空载损耗是判断变压器铁芯多点接地的重要根据。
22.进展大容量被试品工频耐压时，当被试品击穿时电流表指示一般是上升，但为什么有
时也会下降或不变?
根据试验接线的等值电路，并由等值电路求得：
I＝UR2＋(XC－XL)2
当被试品击穿时，相当于XC短路，此时电流为：
I＝ 比较一下可看出：
U2R2＋XL
当XC－XL＝XL，即XC＝2XL时，击穿前后电流不变； 当XC－XL＞XL，即XC＞2XL时，击穿后电流增大； 当XC－XL＜XL，即XC＜2XL时，击穿后电流减小； 式中 XC--试品容抗，Ω； XL--试验变压器漏抗，Ω； I--试验回路电流，A； U--试验电压，V。
一般情况下XC>>XL，因此击穿后电流增大，电流表指示上升，但有时因试品电容量很大或试变漏抗很大时，也可能出现XC≤2XL的情况，这时电流表指示就会不变或下降，这种情况属非正常的，除非有特殊必要(例如用串联谐振法进展耐压试验)一般应防止。
23.大修时对有载调压开关应做哪些试验?大修后、带电前应做哪些检查调试?
有载调压开关大修时，应进展以下电气试验：
(1)拍摄开关切换过程的录波图，检查切换是否完好，符合规定程序。 (2)检查过渡电阻的阻值，偏向一般不应超出设计值的±10%。
(3)检查每一档位上，从进到出回路的完好性，其回路接触电阻应不大于出厂标准，一般小于500μΩ。
有载调压开关大修后、带电前，应进展如下检查调试：
(1)档位要一致。远方指示，开关本体(顶盖上)指示，操动机构箱上的指示，必须指示同一档位。
(2)手摇调整二个完好的调压循环，从听到切换声，到看到档位显示数对中，对摇动的圈数而言，升档和降档都是对称的，例如从6到7档，从听见切换声到档位数7档中的手摇圈数，应当与从7到6档时的相应圈数完全对称，最多不要超过半圈。
(3)电动调整二个完好的调压循环，不应有卡涩、滑档的现象，调到始端或终端时，闭锁装置能有效制动。
(4)进展油压试验，外观无渗漏，有载调压开关储油柜的油位不得有与变压器储油柜趋平的现象。
上述检查调试完好后，再与变压器一起进展有关的试验，如直流电阻、绝缘试验、变
比、接线组别等，然前方可投入系统准备带电调试。
24.做GIS交流耐压试验时应特别注意什么?
做GIS交流耐压试验时应特别注意以下几方面：
(1)规定的试验电压应施加在每一相导体和金属外壳之间，每次只能一相加压，其他相导体和接地金属外壳相连接。
(2)当试验电源容量有限时，可将GIS用其内部的断路器或隔分开关分断成几个局部分别进展试验，同时不试验的局部应接地，并保证断路器断口，断口电容器或隔分开关断口上承受的电压不超过允许值。
(3)GIS内部的避雷器在进展耐压试验时应与被试回路断开，GIS内部的电压互感器、电流互感器的耐压试验应参照相应的试验标准执行。
25.怎样测量CVT主电容C1和分压电容C2的介损?
测量主电容C1和tgδ1的接线如图C-9所示。试验时由CVT的中间变压器二次绕组励磁加压。E点接地，分压电容C2的“δ〞点接高压电桥标准电容器的高压端，主电容C1高压端接高压电桥的Cx端，按正接线法测量。由于“δ〞绝缘程度所限，试验时电压不应超过3kV，为此可在“δ〞点与地间接入一静电电压表进展电压监视。此时由C2与Cn串联构成标准支路，由于Cn的tgδ近似于零，而电容量C2远大于Cn，故不影响电压监视及测量结果。
图C-9
测量分压电容C2和tgδ2接线如图C-10所示。由CVT中间变压器二次绕组励磁加压。E
点接地，分压电容C2的“δ〞点接高压电桥的Cx端，主电容C2高压端与标准电容Cn高压端相接，按正接线法测量。试验电压4～6.5kV应在高压侧测量，此时C1与Cn串联组成标准支路。为防止加压过程中，绕组过载，最好在回路中串入一个电流表进展电流监视。
图C-10
CVT在测量完毕后，应注意其δ端一定要接地，即把刀闸S合上，以防止CVT带电后二次输出端有异常电压指示。
四、计算
1.某一220kV线路，全长L＝57.45km，进展零序阻抗试验时，测得零序电压U0＝516V，零
序电流I025A，零序功率P0＝3220W，试计算每相每公里零序阻抗Z0零序电阻R0，零序电抗X0和零序电感L0。
.解：每相零序阻抗：
Z0＝ 每相零序电阻：
3U013×5161·＝×＝1.078(／km)I0L2557.45
R0＝ 每相零序电抗：
3P013×32201·＝×＝0.269(／km)2I0L25257.45
22X0＝Z0－R0＝1078.2－0.2692＝1044.(／km)
每相零序电感：
L0＝X01.044＝＝0.00332(H／km)2πf2×3.14×50
答：每相零序阻抗为1.078Ω／km，零序电阻为0.269Ω／km，零序电抗1.044Ω／km，零序电感是0.00332H／km。
2.一台SF1-20000／100变压器，连接组标号YN，d11，额定电压UN1／UN2＝110／10.5kV，
额定电流I1N／I2N＝105／1100A，零序阻抗试验构造如图D-19所示，测得电压U＝240V,电流I＝13.2A，试计算零序阻抗的标么值Z0。
图D-19
解：变压器的基准阻抗Zb1:
SN
3×(110×103／3)2＝＝605(Ω)320000×10
变压器零序阻抗：
Zb1＝UphSN／3UN1＝23UphZ0＝ 零序阻抗标么值：
3U3×240＝＝54.55(Ω)I13.2
Z054.55＝＝0.09Zb1605
*Z0＝
答：变压器零序阻抗的标么值是0.09。
3.单相变压器二次侧额定电压U2N＝220V端子上接有R＝0.316Ω的电阻，假设在一次侧端
子施加电压，当一次电流I1＝3A时，所加电压U1＝2160V，如图D-20所示，问一次额定电压U1N是多少?假设变压器的电抗及损耗忽略不计。
图D-20
4.一台KSGJY-100／6的变压器做温升试验，当温度tm＝13℃时，测得一次绕组的直流电阻
R1＝2.96Ω，当试验完毕时，测得一次绕组的直流电阻R2＝3.88Ω，试计算该绕组的平均温升Δtp。
.解：设一次额定电压为U1N，变压器的变压比：
ny＝ 将二次侧电阻R归算到一次侧：
U1NU＝1NU2N2202
U2R′＝nyR＝1N·R220
那么一次侧的电压U1为：
U1NU1＝IR′＝I·R220
所以：
2U1N＝220U12160＝220＝10501(V)IR3×0.316
答：一次额定电压为10501V。
5.在某35kV中性点不接地系统中，单相金属性接地电流Ig＝8A，假设线路及电源侧的阻抗
忽略不计，三相线路对称，线路对地电阻无限大，试求该系统每相对地阻抗及对地电容(fN为额定功率，50Hz)。
解：设每相的对地阻抗为Z0，对地电容为C0，那么单相金属性接地电流Ig为：
Ig＝3ωC0Uph
C0＝ ∴
Ig3Uph＝Ig3×2fNUph
＝
8323.145035103／3
－
＝0.42×106(F)＝0.42(μF) 因线路对地电阻无限大，Z0相当于一相对地的容抗，即：
Z0＝11＝＝7583(Ω)－6C02×3.14×50×0.42×10
答：该系统每相对地阻抗为7583Ω，对地电容为0.42μF。
6.采用串联法测量一台25000kVA，6.3kV发电机的零序电抗，测量结果如下：零序电压U0
＝81V，零序电流I0＝315A，零序功率P0＝6300W，试计算发电机的零序电抗X0。
解：
Z0＝U03I0＝R0＝81＝0.0857(Ω)3×315
P06300＝＝0.0212(Ω)223I03×315
2222X＝Z－R＝0.0857－0.0212＝0.083(Ω) 00 0 答：发电机的零序电抗为0.083Ω。
7.110kV电容式套管介损tgδ在20℃时的标准不大于1.5%，在电场干扰下，用倒相法进展
两次测量，第一次R31＝796Ω，tgδ1＝4.3%，第二次R32＝1061Ω，－tgδ＝－2%，分流器为0.01档，试验时温度为30℃，试问这只套管是否合格?(30℃时tgδ换算至20℃时的换算系数为0.88)
解：首先计算出－tgδ＝2%时的实际值：
tg2＝ 那么30℃时tgδx的值为
R321061×(－tg)＝×(－2.0%)＝－0.67%31843184
tgx＝
R32tg1＋R31tg2R31＋R32
＝
1061×4.3%＋796×(－0.67%)＝2.74%1061＋796
换算至20℃时：tgδx＝0.88×2.74%＝2.41% 答：这只套管tgδx＞1.5%，不合格。
8.一台SFS-40000／110变压器，YN，d11，U1N：110／10.5kV，IN：310／3247.5A，铭牌
阻抗电压Uk%＝7%，在现场进展负载试验，在110kV侧加电压，负载试验电流Is在10A，
计算试验时的电压Us是多大?
Uk%＝解：由
IN·Zk×100%UN得：
Uk%UN7%×110×103Zk＝＝＝24.84(Ω)100%IN100%×310
试验电压
Us＝Is·Zk＝10×24.84＝248.4(V)
答：负载试验电压为248.4V。
9.一台LCWD-220电流互感器，用QS1型电桥测量一次对二次及地的介损tgδ，分流器Ti
置在0.01档，试验前查得Cx＝900μF，估算R3之值。(电桥的标准电容CN＝50pF，R4＝3184Ω)
Cx＝解：由
CNR4R3得：
R3＝ 答：R3约为177Ω。
CNR450×3184＝≈177(Ω)Cx900
10.假设进展感应耐压试验的频率f为400Hz，那么试验时间t应是多少s?
解：试验持续时间由下式计算：
t＝60×100100＝60×＝15(s)f400
答：试验时间应为15s，但按国标规定试验时间最低不得小于20s，所以时间定为20s。
11.一台QFS-50-2型水内冷发电机，定子电压UN＝10500V,容量S＝50000kW，假设定子绕
组交流耐压为16.5kV，估计耐压时的电流Iexp约为500mA,试计算采用100kV／380V试验变压器的最小容量。
.解：试验变压器高压侧电压Uexp1为100kV，试验电流Iexp为500mA，那么试验变压器的容
量Sexp为
Sexp≥Uexp1Iexp＝100×103×500×103＝50000(VA)＝50(kVA)
答：试验变压器的最小容量为50kVA。
－
12.一台电容分压器高压臂C1由四节 (n＝4)100kV，C＝0.0066μF的电容器串联组成，低
压臂C2由二节2.0kV，2.0μF的电容器并联组成，测量电压U1为交流400kV，求上下压臂
C1、C2的值C1、C2、分压比解：高压臂：
K和低压臂上的电压值U2。
C1＝C0.0066＝×106＝1650(pF)n4 C2＝2×2.0＝4(μF)
低压臂由2台2.0μF的电容器并联组成，那么
分压比：
C1＋C21650×10－6＋4K＝＝＝2425－6C11650×10
低压臂上的电压值U2为：
U2＝U1／K＝400×103×1＝165(V)2425
答：高压臂C1为1650pF，低压臂C2为4μF，分压比为2425，低压臂上的电压值是165V。
13.某一220kV线路，全长L＝143km，测量其正序电容，假设忽略电导的影响，测得线电
压的平均值ULP＝500V，三相平均电流Iphp＝0.174A，试计算每公里的正序电容C1(额定频率fN＝50Hz)。 解：正序导纳Y1为：
Y1＝3IphpULP·13×0.1741＝×＝4.22×10－6(S／km)L500143
忽略电导影响，正序导纳＝正序电纳，即：Y1＝B1 正序电容：
答：线路的正序电容为0.0134μF／km。
B14.22×10－66C1＝×10＝×106＝0.0134(F／km)2πf2×3.14×50
14.一台QF-25-2型25000kW同步调相机，转子额定电压UN＝182V，转子额定电流IN＝
375A，测量转子在膛内时的交流阻抗试验电压U＝120V，回路电流I＝4.52A，试计算其在试验电压下的交流阻抗值Z。 解：试验电压下的交流阻抗值：
Z＝U120＝＝26.55(Ω)I4.52
答：在试验电压下的交流阻抗为26.55Ω。
15.在进展变压器投实在验时，为了录取过电压值，常利用变压器上电容套管进展测量，
线电压UL＝220kV，套管高压与测量端间电容C1＝420pF，假设输入录波器的电压U2不高于300V，试问如何选择分压电容C2的参数，并绘制出测量线路图。 解：相电压最大值
220Umax＝1.15UL／3＝1.153＝146(kV)
设过电压值不超过3Umax。 ：C1＝420pF；U2≤300V
C2＝ 所以
(3Umax－U2)C1U2
(3×146×103－300)×420×10－12＝300
＝6.13×107(F) ＝0.613(μF)
答：分压电容C2值不小于0.613μF，测量线路如图D-22所示。
－
图D-22
16.为了测量变压器在温升试验中的铁芯温度，将一铜线圈埋入铁芯外表温度t1＝16℃时，
该线圈电阻R1＝20.1Ω，当温升试验完毕时，测得该线圈电阻R2＝25.14Ω，试计算铁芯的温升Δt是多少(T为常数，对于铜绕组为235)?
解：根据铜线圈温度计算公式得试验完毕时线圈的平均温度t2为：
t2＝
R2(T＋t1)－TR1
＝
25.14(235＋16)－23520.1
＝78.9(℃)
铁芯的温升Δt＝t2－t1＝78.9－16＝62.9(℃) 答：铁芯的温升为62.9℃。
17.有一长度L＝2km的配电线路，如图D-23所示，变压器的额定容量4000kVA，额定电压
U1N／U2N为35／10.5kV，由Ud%计算每公里每相的电抗Xph为0.5Ω，配电线每相电阻R及电抗XL均为0.4Ω／km，试计算在该配电线路出口A处及末端B处三相短路时的稳态短路电流IdA、IdB。
图D-23
解：一相的等效电路如图D-24所示。
图D-24
根据条件：Xph＝0.5
R＝0.4×2＝0.8(Ω) XL＝0.4×2＝0.8(Ω)
根据戴维南定理，A点的短路电流为：
IdA＝ B点的短路电流为：
UphXph10.5×103／3＝＝12124(A)0.5
IdB＝UphR2＋(Xph＋XL)2
＝
10.5103／30.8＋(0.5＋0.8)22＝3971(A)
答：该配电线路出口A处的稳态短路电流为12124A，B处的稳态短路电流为3971A。
18.在UL＝10.5kV、fV＝50Hz中性点不接地的配电系统中，假设各相对地电容为2.5μF，
试求单相金属性接地时的接地电流Ig。
解：根据条件，线路及电源侧的阻抗可忽略不计。相对地电容C0＝2.5μF，相电压为：
Uph＝UL＝10.5／3＝6.06(kV)3
当A相接地时，B、C两相电压上升至线电压，其对地电容电流IB(或IC)增大3倍，即：
IB＝IC＝3C0Uph 而接地电流为IB和IC的相量和，即： Ig＝IBcos30°＋ICcos30° ＝3ωC0Uph ＝3×2πfNC0Uph
＝3×2×3.14×50×2.5×106×6.06×103 ＝14.27(A)
答：单相金属性接地时的接地电流为14.27A。
－
19.测量一台发电机定子绕组漏电抗，：发电机额定容量SN＝25000kVA，额定电压UN＝
6.3kV，定子绕组每相的串联匝数N1＝10匝，探测线圈匝数Nm＝5匝，定子绕组系数KN1＝0.98，测量结果如表D-1，试计算发电机定子绕组漏电抗X1d。
表D-1
Us(V)91.5Is(A)176.7P(W)16125Um(V)13.4解：
Z＝Us91.5＝＝0.299(Ω)3Is3×176.7
Rs＝P16125＝＝0.172(Ω)3Is23×176.72
2X＝Z2－RS＝0.2992－0.1722＝0.245 (Ω)
Xa＝UmNK13.4×10×0.98·1N1＝＝0.149(Ω)IsNm176.7×5
X1d＝X－Xa＝0.245－0.149＝0.096(Ω)
答：发电机定子绕组的漏电抗为0.096Ω。
20.某站UN为35kV软母线， 各相分别用4片，沿面爬距为290mm的悬式绝缘子挂装，试求
其沿面爬电比距λ为多少? 解：L＝4×290＝1160(mm)＝116cm 最高运行线电压：
UL·max＝Ue×1.15＝35×1.15＝40.25(kV) λ＝L／UL·max＝116／40.25＝2.88(cm／kV)
答：沿面爬电比距为2.88cm／kV。
21.如图D-25，
L＝12H，电感线圈的电阻
R＝1Ω，C＝100μF，当电流表指示为“0〞
时，将K合向“2〞，试计算其固有频率f0及品质因数Q。
图D-25
解：
f0＝1
2LC
1＝＝50(Hz)122×100×10－6
2f0LQ＝＝＝RR0L2×50×112＝100
答：固有频率是50Hz，品质因数为100。
22.一台SFL1-10000／110的变压器，铭牌标有：P0＝14kW，Pk＝72kW，YN,d11，试求当
该变压器供给β＝90%额定负载且其功率因数cos为0.9(滞后)时的效率η。 解：β＝90%＝0.9 cos＝0.9
P0＝14kW，Pk＝72kW
变压器输出有功功率P2为：
P2＝βSNcos＝0.9×10000×0.9＝8100(kW)
变压器线圈损耗P′k为：
P′k＝β2Pk＝0.92×72＝58.32(kW)
变压器输入有功功率P1为：
P1＝P2＋P0＋P′k＝8100＋14＋58.32＝8172.32(kW)
＝2×100%＝ 答：当该变压器供给90%额定负载且其功率因数cos＝0.9(滞后)时的效率为99%。
PP18100×100%≈99%8172.32
23.设有三台三相变压器并列运行，其额定电压均为35／10.5kV，其他标准如下：
(1)容量SN1：1000kVA；阻抗电压Uk1%：6.25 (2)容量SN2：1800kVA；阻抗电压Uk2%：6.6 (3)容量SN3：2400kVA；阻抗电压Uk3%：7.0
当总负载为4500kVA时，各变压器所供给的负载P1、P2、P3各是多少? 解：因各变压器阻抗电压不同，每台变压器的负载分配可按下式计算：
PP×iPPPUki%1＋2＋3Uk1%Uk2%Uk3%
45001000P＝×＝928.3≈930(kVA)11000180024006.25＋＋6.256.67.0
45001800P2＝×＝1582.3≈1582(kVA)1000180024006.6＋＋6.256.67.0
Pi＝P3＝45002400×＝19.3≈1990(kVA)1000180024007.0＋＋6.256.67.0
答：各变压器所供给的负载为：930kVA、1582kVA、1990kVA。
24.有一台SW3-110G型110kV的少油断路器，当负荷侧有一相线路上发生单相接地故障
时，断路器在保护作用下跳闸，计算：
(1)该相断路器两个断口上的电压各为相电压百分数的多少?
(2)当两断口都并联连接均匀电容器时，两个断口上的电压分布为相电压百分数的多少(设断口间电容和三角箱对地电容都相等)?
解：(1)先画出两断口及三角箱对地的等值电路图如图D-26所示
图D-26
其中Cd为断口电容，C0为三角箱对地电容。 设Cd＝C0那么：
U1＝ 所以
U1＝0.667＝66.7%UphU2＝Cd＋C02C2Uph＝dUph＝Uph＝0.667Uph2Cd＋C03Cd3
CdC1Uph＝dUph＝Uph＝0.333Uph2Cd＋C03Cd3
所以
U2＝0.333＝33.3%Uph
(2)两个断口安装均压电容后，等值电路如图D-27所示。
图D-27
其中C为均压电容，设C>>Cd，得：
U′＝1(C＋Cd)＋C0C＋Cd1Uph≈Uph＝Uph2(C＋Cd)＋C02(C＋Cd)2
所以
U′11＝＝50%Uph2U′2＝(C＋Cd)＋C0C＋Cd1Uph≈Uph＝Uph2(C＋Cd)＋C02(C＋Cd)2
所以
U′21＝＝50%Uph2 答：两个断口的电压分别为相电压的66.7%和33.3%，并联均压电容后，两个断口电压均为相电压的50%。
25.今有一条10kV空母线，带有JSJW-10型电压互感器，频率f为50Hz，其10kV侧的励磁感
抗XL为每相500kΩ，母线和变压器低压绕组的对地电容C11＝6500pF，该母线接在变压器的低压侧，变压器上下压绕组之间的电容C12＝2000pF，变压器高压侧电压为110kV，试求当110kV侧中性点暂态电压Ut为110／3kV时，10kV侧的电容传递过电压U1。 解：等效电路如图D-28所示，由题意知：
图D-28
三相并联电抗：
XL500＝＝167(kΩ)33
三相对地局部的并联容抗为：
X3C11＝
13C11
11＝－123×2fC3×2×3.14×50×6500×10N11
1＝＝163(kΩ)－123×314×6500×10 L 所以3和3C11并联后，10kV侧的相等值对地容抗为：
＝XL3＝167×163＝6805kΩXC＝XL－X3C11167－1633
X3C11· 10kV侧的等值三相对地电容为：]
111＝＝XC2fXC2×3.14×50×6805×103
1－12＝＝468×10(F)＝468pF3314×6805×10 C121102000U1＝Ut＝×＝51.5(kV)C12＋3C′112000＋46833C′＝11
答：10kV侧电容传递过电压为51.5kV。
26.下面为“末端屏蔽法〞测量JCC-110型串级式电压互感器tgδ的试验结果，试计算之，
并通过(A)、(B)项结果近似估计支架的电容量CX及tgδ值(忽略瓷套及油的影响)。 (A)X,XD及底座(垫绝缘)接CX线，R4上并联3184Ω，R3＝2943Ω，tgδ＝4.7%。 (B)X，XD接CX线，底座接地，R4上并联3184Ω，R3＝4380Ω，tgδ＝1.5%。
(C)底座接CX线，X，XD接地，R4上并联1592Ω，R3＝94Ω，tgδ＝16.8%。
CXA＝2解：(A)
CNR′450×1592＝2×＝54.1(pF)，R32943
14.7%tgδ′＝tgδ＝＝2.35%22
CXB＝2 (B)
CNR′450×1592＝2×＝36.3(pF)，R34380
11.5%tgδ″＝tgδ＝＝0.75%22 CR″50×1061.3CXC＝2N4＝2×＝11.8(pF)，R394 (C) 11tgδ＝tgδ＝×16.8%＝5.6%33
由(A)、(B)估算支架：
tgX＝CXA－tg′－CXB·tgδ″CXA－CXB
＝
54.12.35%－36.30.75%＝5.61%54.1－36.3
CX＝CXA－CXB＝54.1－36.3＝17.8(pF)
其中
R′4＝3184＝1592(Ω)2
R″4＝3184×1592＝1061.3(Ω)3184＋1592
答：支架电容量约为17.8pF，tgδ约为5.61%。
27.下面为常规法一串级式电压互感器tgδ的试验结果：
(A)正接线测量，AX短接加3kV，aX,aD,XD接CX线，底座接地，R3＝346Ω，tgδ＝1.7%。
(B)反接线测量AX接CX线，aX，aD，XD接地，加3kV，R3＝317Ω，tgδ＝3.0%。试计算AX对底座的电容CX和tgδ(忽略瓷套及油的影响)。
CXA＝解：(A)
CNR450×3184＝＝460(pF),tgA＝1.7%R3346
CXB＝ (B)
CNR450×3184＝＝502(pF),tgB＝3.0%R3317
估算AX对底座的电容和tgδ
CX＝CXB－CXA＝502－460＝42(pF)
CXB·tgB－CXAtgACXB－CXA
502×3%－460×1.7%＝＝17.2%502－460
tg＝ 答：AX对底座的电容为42pF，tgδ为17.2%。
28.一电感线圈，其中电阻R＝15Ω，电感L＝20mH，试问通过线圈的电流I＝20A(频率f
＝50Hz)时，所需要电源电压U是多少伏?电感线圈的有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数cos各是多少? 解：线圈感抗：
XL＝2πfL＝2×3.14×50×20×103＝6.28(Ω)
电感线圈的阻抗：
2Z＝R2＋XL＝152＋6.282＝16.26()
－
电感线圈两端的电压：
U＝IZ＝20×16.26＝325.2(V)
有功功率：
P＝I2R＝202×15＝6000(W)
无功功率：
Q＝I2XL＝202×6.28＝2512(var)
视在功率：
S＝P2＋Q2＝60002＋25122≈6505(VA)
功率因数：
cos＝P6000＝≈0.92S6505
答：所需电源电压是325.2V，电感线圈的有功功率为6000W，无功功率为2512var，视在功率为6505VA，功率因数为0.92。
29.在R、L、C串联电路中，R＝200Ω,L＝500mH,C＝0.5μF，当电源角频率ω分别为500，
1000，2000，8000rad／s时，电路的总阻抗Z1是多少?电路是什么性质? 解：当频率ω1＝500rad／s时，
XC1＝XL1＝ω1L＝500×500×103＝250(Ω)
电路总阻抗：
11＝＝4000(Ω)1C500×0.5×10－6
－
Z1＝R2＋(XL1－XC1)2＝2002＋(250－4000)2≈3755(Ω)
因为XL1＜XC1所以此时电路呈容性。 当频率ω2＝1000rad／s时，
XL2＝ω2L＝1000×500×103＝500(Ω)
－
XC2＝11＝＝2000(Ω)－62C1000×0.5×10
Z2＝R2＋(XL2－XC2)2＝2002＋(500－2000)2＝1513(Ω)
因为XL1＜XC1所以此时电路仍呈容性。 当频率ω3＝2000rad／s时，
XL3＝ω3L＝2000×500×103＝1000(Ω)
－
XC3＝11＝＝1000(Ω)－63C2000×0.5×10
Z3＝R2＋(XL3－XC3)2＝2002＋(1000－1000)2＝200(Ω)
因为XL1＝XC1所以此时电路呈电阻性。 当频率ω4＝8000rad／s时，
XL4＝ω4L＝8000×500×103＝4000(Ω)
－
XC4＝11＝＝250(Ω)－64C8000×0.5×10
Z4＝R2＋(XL4－XC4)2＝2002＋(4000－250)2≈3755(Ω)
因为XL1＞XC1所以此时电路呈感性。
答：电路总阻抗和性质分别为：500rad／s时，电路总阻抗为3755Ω，容性；1000rad／s时电路总阻抗为1513Ω，容性；2000rad／s时，电路总阻抗为200Ω，阻性；8000rad／s时，电路总阻抗为3755，感性。
30.有一交流接触器，其线圈额定电压UN＝380V，额定电流IN＝30mA，频率f＝50Hz，线
圈的电阻R＝1.6kΩ，试求线圈的电感L大小。
Z＝解：线圈的阻抗为：
UN380＝＝12667(Ω)＝12.67(kΩ)－3IN30×10
2222X＝Z－R＝12.67－1.6＝12.57(kΩ) L 线圈的感抗为：
因为XL＝2πfL
XL12.57×103L＝＝＝40.03(H)2πf2×3.14×50 所以
答：线圈电感为40.03H。
31.为了降低小功率单相交流电动机的转速，可采用降低电动机端电压的方法。为此，在
电源和电动机之间串联一个电感L，如图D-30所示。电动机的电阻r＝190Ω，电抗x＝260Ω，电源电压U＝220V，频率f＝50Hz，要使电动机的端电压U′＝180V，试求所需串联的电感L。
图D-30
.解：先求线路中的电流：
I＝U′U′180＝＝＝0.559(A)2222Z′r＋x190＋260
2222U＝IZI×r＋(X＋X)＝0.559×190＋(X＋260)＝220(V) LL 而
U2202XL＋260＝－1902＝－190＝344.66(V)I0.559 所以
即 XL＝344.66－260＝84.66(Ω)
22L＝XL84.66＝≈0.2696(H)2f2×3.14×50
答：所需串联的电感为0.2696H。
32.某三相对称电路，线电压UL＝380V，三相对称负载接成星形，每相负载为R＝6Ω，感
抗XL＝8Ω，求相电流Iph及负载消耗的总功率P。
解：相电压：
Uph＝ 相电流：
UL380＝≈220(V)33
Iph＝ 该负载消耗的功率：
UphZ＝2206＋822＝22(A)
P＝3I2R＝3×222×6＝8712(W)
答：负载消耗的总功率为8712W，相电流为22A。
33.对称三相感性负载连接成星形， 接到电压UL＝380V的三相电源上，测得输入线电流
IL＝12.1A，输入功率P＝5.5kW，求负载的功率因数cos和无功功率Q各是多少? 解：Iph＝IL＝12.1(A)
UL380＝≈220(V)33 Uph220Z＝＝＝18.18(Ω)Iph12.1Uph＝
视在功率：S＝3I2Z＝3×12.12×18.18＝7985(VA)
P5500＝≈0.6S7985 功率因数：cos＝
2222Q＝S－P＝7985－5500≈57(var) 无功功率：
答：负载功率因数为0.6，无功功率为57var。
34.对称三相负载连接成三角形，接到线电压UL＝380V的三相电源上，测得线电流IL＝
17.3A，三相功率P＝4.5kW，试求每相负载的电阻R和感抗XL各是多少?
.解：每相负载中流过的电流：
Iph＝ 相电压：
IL17.3＝≈10(A)33
Uph＝UL＝380(V)
每相负载阻抗：
Z＝UphIph＝380＝38(Ω)10
每相负载消耗的功率：
14.5P′＝P＝＝1.5(kW)33
2P′＝IphR
R＝P′1.5×10＝＝15(Ω)22Iph103
XL＝Z2－R2＝382－152＝34.9(Ω)
答：每相负载的电阻是15Ω；感抗是34.9Ω。
35.SJ-20／10型三相变压器，绕组都为星形连接，高压侧额定电压U1N＝10kV，低压侧额
定电压U2N＝0.4kV，变压器的额定容量SN＝20kVA，试求该台变压器高压侧和低压侧的相电压U1ph、U2ph、相电流I1ph、I2ph及线电流I1L、I2L各是多少? 解：高压侧的相电压：
U1ph＝ 低压侧的相电压：
U1L10＝＝5.77(kV)33
U2ph＝ 高压侧的相电流：
U2L0.4＝＝0.23(kV)33 SN20＝＝1.15(A)3U1L3×10 SN20＝＝28.87(A)3U2L3×0.4
I1ph＝I1L＝ 低压侧的相电流：
I2ph＝I2L＝ 答：高压侧和低压侧的相电压分别为5.77kV和230V；线电流和相电流相等， 分别为1.15A和28.87A。
36.SFL-31500／110变压器一台，空载损耗Pk0＝86kW，短路损耗Pk＝200kW，空载电流I0%
＝2.7，短路电压Uk%＝10.5，试作出变压器的简化电路图(电路各参数折算到110kV侧)。
Pk解：因为是三相变压器，给出的损耗是三相的，故每相铜损耗P′k为：P′k＝3＝200／
3＝66.6kW，因归算到110kV侧，所以该侧额定电流I1N为：
I1N＝I1L＝S31500＝＝165.3(A)3U1N3×110
每相短路电压U′的绝对值为：
U′k＝Uk%×U1N110＝10.5%×＝6.67(kV)33
3P′66.6×10r＝2k＝＝2.44(Ω)I1N165.32
U′k6.67×103z＝＝＝40.4(Ω)I1N165.3
x＝z2－r2＝40.42－2.442≈40.3(Ω)
从计算可见，在大中型号变压器中，因为r很小，故x≈z，简化等效电路图D-31所示。 答：变压器的简化电路图如图D-31所示。
五、绘图
1.图E-11测量什么物理量?并写出主要元件名称。
图E-11
测量单相交流有功功率的接线；TA-电流互感器；TV-电压互感器；PW-功率表。
2.图E-12是做什么试验用的?并写出各元件名称。
图E-12
该电路是做直流泄漏试验用的原理接线图。图E-12中，TR-自耦调压器；TT-试验变压器；
V-二极管；R-保护电阻；C-稳压电容；PA-微安表；CX-被试品。
3.图E-13是什么接线图?
是用两台全绝缘电压互感器测量三相电压接线图。
图E-14
4.图E-14接线是什么试验接线?
测量介损的反接线法。
5.图E-15是什么试验工程的接线图?并写出各元件的名称。
图E-15
是交流耐压原理接线图。图E-15中：FU-熔断器；TR-调压器；PV-试验电压表；TT-试验变压器；R1-限流电阻；CX-被试品；R2-限流保护电阻；F-放电间隙；TV-测量用电压互
感器。
6.图E-16是什么仪器的原理接线图?图中哪一元件没有注明标号?
图E-16
是双臂电桥原理接线图。图中RX与RN之间的r没有标出。
7.用图E-17中(a)、(b)两种接线测量RX的直流电阻，当RX较大时，采用哪种接线?
图E-17 电压表-电流表法测量直流电阻
(a)电压表前接；(b)电压表后接
采用图E-17(a)接线。
8.图E-18接线测量什么物理量?
图E-18
用两功率表法测量对称三相电路无功功率。
9.图E-19接线测量什么物理量?
图E-19
用两功率表法加互感器测量三相有功功率。
10.图E-20是什么试验接线?E-P长度是否等于P-C长度?
图E-20
接地电阻测量仪测量接地电阻的接线。E-P长度等于P-C长度。
11.图E-21是什么试验接线?X-P长度与X-C长度有何关系?
图E-21
电压表电流表法测量接地电阻的原理接线。 X-P长度等于0.618倍X-C长度。
12.图E-22是什么试验接线?写出主要元件名称。
图E-22
图E-22为发电机定子绕组交流耐压试验接线。
QF1-刀开关；FU-熔断器；TR-调压器；QF3-空气开关；TT-试验变压器；QF2-短路刀 开关；PV1、PV2-低压电压表、高压静电伏特计；F-保护球隙；GX-被试发电机；TV-电压互感器；R0-限流电阻；R2-球隙限流电阻；PA1、PA2-电流表。
13.画出用两只瓦特表、三只电流表测量一台配电变压器三相空载损耗的试验接线图。
如图E-51所示。
图E-51
14.画出用两只瓦特表、三只电压表和三只电流表测量一台配电变压器三相负载损耗和阻
抗电压的试验接线图。
.如图E-52所示。
图E-52
15.画出QS1型西林电桥的原理接线图(正接线)。
如图E-53所示。
图E-53
16.画出QJ44双臂电桥的原理接线图(不标电流方向)。
如图E-54所示。
图E-54
17.画出图E-55变压器绕组线电压相量图并判断其接线组别。
图E-55
如图E-56所示。
图E-56
接线组别为Y,d11。
18.有一台隔离变压器，一只刀闸，一块电流表和一块电压表，画出测量地网接地电阻交
流电流电压表法接线图。 如图E-57所示。
图E-57
19.画出移圈式调压器的简单原理图。
如图E-58所示。
图E-58
20.画出用QS1型西林电桥测量－tgδ的原理接线图(正接线)。
如图E-59所示。
图E-59 测量－tgδ原理接线图
21.画出QS1型西林电桥反接线测量tgδ时原理接线图。
如图E-60所示。
图E-60
22.图E-61(a)为绝缘并联等值电路，画出其相量图。
图E-61
如图E-62所示。
图E-62
23.图E-63为发电机定子绕组的直流耐压试验接线图，请写出虚线内F、C、PA、S1的名称。
图E-63
P-放电管；C-滤波电容；PA-微安表；S1-短接刀闸。
24.用试验变压器T，保护电阻R，静电电压表PV，球隙保护电阻RG，球隙F，画出发电机
定子交流耐压接线图。 如图E-所示。
图E-
六、阐述
1.高电压技术研究的内容有哪几个方面?
高电压技术研究的内容相当广泛，主要有以下四个方面：
(1)绝缘问题的研究。绝缘的作用就是只让电荷沿导线方向挪动，而不让它往其他任何
方向挪动，这是高电压技术中最关键的问题，涉及绝缘的问题有：各种绝缘的特性；各种绝缘在高电压下的放电原理和耐电强度；各种绝缘的构造、消费和老化规律，以及各种绝缘和大自然的关系，如气候环境；怎样才能延长各种绝缘的寿命等。
(2)过电压问题的研究。电力设备除了承受交流或直流工作电压的作用外，还会遇到雷电过电压和内部过电压的作用，过电压对电力设备的绝缘会带来严重的危害。因此就需要研究过电压的发生和变化规律，以及防止过电压引起事故的技术措施。
(3)高电压试验与测量技术的研究。为了研究绝缘和过电压问题，就必须进展各种高电压试验，因此就必须研究试验的方法、测量技术以及研制各种高电压测试设备。 (4)电瓷防污闪问题的研究。
2.为什么对含有少量水分的变压器油进展击穿电压试验时，在不同的温度时分别有不同的
耐压数值?
造成这种现象的原因是变压器油中的水分在不同温度下的状态不同，因此形成“小桥〞的难易程度不同。在0℃以下水分结成冰，油粘稠，“搭桥〞效应减弱，耐压值较高。略高于0℃时，油中水呈悬浮胶状，导电“小桥〞最易形成，耐压值最低。温度升高，水分从悬浮胶状变为溶解状，较分散，不易形成导电“小桥〞，耐压值增高。在60～80℃时，到达最大值。当温度高于80℃，水分形成气泡，气泡的电气强度较油低，易放电并形成更多气泡搭成气泡桥，耐压值又下降了。
3.为什么变压器绝缘受潮后电容值随温度升高而增大?
水分子是一种极强的偶极子，它能改变变压器中吸收电容电流的大小。在一定频率下，温度较低时，水分子呈现出悬浮状或乳脂状，存在于油中或纸中，此时水分子偶极子不易充分极化，变压器吸收电容电流较小，那么变压器电容值较小。
温度升高时，分子热运动使黏度降低，水分扩散并显溶解状态分布在油中，油中的水分子被充分极化，使电容电流增大，故变压器电容值增大。
4.为什么绝缘油击穿试验的电极采用平板型电极，而不采用球型电极?
绝缘油击穿试验用平板形成电极，是因极间电场分布均匀，易使油中杂质连成“小桥〞，故击穿电压较大程度上决定于杂质的多少。如用球型电极，由于球间电场强度比较集中，杂质有较多的时机碰到球面，承受电荷后又被强电场斥去，故不容易构成“小桥〞。绝缘油击穿试验的目的是检查油中水分、纤维等杂质，因此采用平板形电极较好。我国规定使用直径为25mm的平板形标准电极进展绝缘油击穿试验，板间间隔 规定为2.5mm。
5.SF6气体中混有水分有何危害?
SF6气体中混有水分，造成的危害有两个方面：
(1)水分引起化学腐蚀，枯燥的SF6气体是非常稳定的，在温度低于500℃时一般不会自行分解，但是在水分较多时，200℃以上就可能产生水解：2SF6＋6H2O→2SO2＋12HF＋O2，生成物中的HF具有很强的腐蚀性，且是对生物肌体有强烈腐蚀的剧毒物，SO2遇水生成硫酸，也有腐蚀性。
水分的危险，更重要的是在电弧作用下，SF6分解过程中的反响。在反响中的最后生成物中有SOF2、SO2F4、SOF4、SF4和HF，都是有毒气体。
(2)水分对绝缘的危害。水分的凝结对沿面绝缘也是有害的，通常气体中混杂的水分是以水蒸气形式存在，在温度降低时可能凝结成露水附着在零件外表，在绝缘件外表可能产生沿面放电(闪络)而引起事故。
6.耦合电容器在电网中起什么作用?耦合电容器的工作原理是什么?
耦合电容器是载波通道的主要结合设备，它与结合滤波器共同构成高频信号的通路，并将电力线上的工频高电压和大电流与通信设备隔开，以保证人身设备的平安。
我们知道，电容器的容抗与电流的频率f成反比。高频载波信号通常使用的频率为30～500kHz，对于50Hz工频来说，耦合电容器呈现的阻抗要比对前者呈现的阻抗值大600～10000倍，根本上相当于开路。对高频载波信号来说，那么接近于短路，所以耦合电容器可作为载波高频信号的通路，并可隔开工频高压。
7.真空开关灭弧原理是什么?
真空开关的灭弧原理是：同任何一种高压开关一样，熄灭电弧都要靠灭弧室。灭弧室是高压开关的心脏。当开关的动触头和静触头分开的时候，在高电场的作用下，触头周围的介质粒子发生电离、热游离、碰撞游离，从而产生电弧。假设动、静触头处于绝对真空之中，当触头开断时由于没有任何物质存在，也就不会产生电弧，电路就很容易分断了。但是绝对真空是不存在的，人们只能制造出相当高的真空度。真空开关的灭弧室的真空度已作到1.3×102～1.3×104Pa(104～106mm汞柱)以上，在这种高真空中，电弧所产生的微量离子和金属蒸汽会极快地扩散，从而受到强烈的冷却作用，一旦电流过零熄弧后，真空间隙介电强度恢复速度也极快，从而使电弧不再重燃。这就是真空开关利用高真空来熄灭电弧并维持极间绝缘的根本原理。
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8.阻抗电压不等的变压器并联运行时会出现什么情况?
变压器的阻抗电压，是短路阻抗ZR75℃与一次额定电流I1N的乘积。变压器带负载以后，在一次电压U1和二次负载的功率因数cos2不变情况下，二次电压U2必然随负载电流I2的增大
而下降。因变压器Ⅰ的阻抗电压大，其外特性向下倾斜较大；变压器Ⅱ阻抗电压较小，其外特性曲线较平。当两台阻抗电压不等的变压器并联运行时，在共同的二次电压U2之下，两台变压器的二次负载电流IⅠ2及IⅡ2就不相等。阻抗电压小的变压器分担的电流大，阻抗电压大的变压器分担的电流小。假设让阻抗电压大的变压器满载，阻抗电压小的变压器就要过载；假设让阻抗电压小的变压器满载，阻抗电压大的变压器就欠载，便不能获得充分利用。
9.对电力设备进展绝缘强度试验有什么重要意义?
电力设备在正常的运行过程中，不仅要承受额定电压的长期作用，还要耐受各种过电压(如工频过电压、雷电过电压、操作过电压)。为了考核设备承受过电压的才能，人为模拟各种过电压，对设备的绝缘进展试验以检验其承受才能。这就是所谓绝缘强度试验，亦称耐压试验。
为了简化，现场常用等效的交、直流耐压来代替试验设备较为复杂的冲击试验，同时也考核了设备在工作电压下的绝缘裕度。
10.在?规程?中为什么要突出测量发电机泄漏电流的重要性?
规程?规定，在发电机的预防性试验中要测量其定子绕组的泄漏电流并进展直流耐压试验。这是因为通过测量泄漏电流能有效地检出发电机主绝缘受潮和局部缺陷，特别是能检出绕组端部的绝缘缺陷。对直流试验电压作用下的击穿部位进展检查，均可发现诸如裂纹、磁性异物钻孔、磨损、受潮等缺陷或制造工艺不良现象。例如，某发电机前次试验A、B、C三相泄漏电流分别为2、2、6μA，后又开展为2、2、15μA，C相与前次比较有明显变化。经解体检查发现：泄漏电流显著变化的C相线棒上有一铁屑扎进绝缘中。
11.测量小容量试品的介质损耗因数时，为什么要求高压引线与试品的夹角不小于90°?
由于试品容量很小，高压引线与试品的杂散电容对测量的影响不可无视。图F-4为测量互感器介质损耗因数的接线图。高压引线与试品(端绝缘和支架)间存在杂散电容C0，当瓷套外表存在脏污并受潮时，该杂散电流存在有功分量，使介质损耗因数的测量结果出现正误差。某单位曾对一台电压互感器在高压引线角度α为10°、45°和90°下进展测量，测得的介质损耗因数tgδ10∶tgδ45∶tgδ90＝4∶2∶1。显然，为了测量准确，应尽量减小高压引线与试品间的杂散电容，在气候条件较差的情况下尤为重要。由上述实测结果说明，当高压引线与试品夹角为90°时，杂散电容最小，测量结果最接近实际介质损耗因数tgδ。
图 F-4
12.在电场干扰下测量电力设备绝缘的tgδ，其干扰电流是怎样形成的?
图 F-5
在现场预防性试验中，往往是局部被试设备停电，而其他高压设备和母线那么带电。因此停电设备与带电母线(设备)之间存在着耦合电容，假设被试设备通过测量线路接地，那么沿着它们之间的耦合电容电流便通过测量回路。假设把被试设备以外的所有测量线路都屏蔽起来，这时从外部通过被试设备在测量线路中流过的所有电流之和称为干扰电流。因此，干扰电流是沿着干扰元件与测量线路相连接的试品间的局部电容电流的总和。
干扰电流的大小及相位取决于干扰源和被试设备之间的耦合电容，以及取决于干扰源上电压的上下和相位。干扰电流的数值可利用QS1型西林电桥进展测量。
干扰电流实际上在大多数情况下是由一个最靠近被试设备的干扰元件(例如一带电母线或邻近带电设备)所产生的，但也必须计及所有干扰元件的影响。因为总干扰电流是由各
个干扰源的各自干扰电流所组成，而次要干扰元件能使通过被试设备的干扰电流有不同的数值和相位。由此可知，干扰电流是一个相量，它有大小和方向，当被试设备确定和运行方式不变的情况下，干扰电流的大小和方向即可视为不变。
13.为什么用QS1型西林电桥测量小电容试品介质损耗因数时，采用正接线好?
小电容(小于500pF)试品主要有电容型套管、电容型电流互感器等。对这些试品采用QS1型西林电桥的正、反接线进展测量时，其介质损耗因数的测量结果是不同的。其原因分析如下。
按正接线测量一次对二次或一次对二次及外壳(垫绝缘)的介质损耗因数，测量结果是实际被试品一次对二次及外壳绝缘的介质损耗因数。而一次与顶部周围接地局部之间的电容和介质损耗因数均被屏蔽掉(电桥正接线测量时，接地点是电桥的屏蔽点)。为了在现场测试方便， 可直接测量一次对二次的绝缘介质损耗因数，便可以灵敏地发现其进水受潮等绝缘缺陷，而按反接线测量的是一次对二次及地的介质损耗因数值。由于试品本身电容小，而一次与顶部对周围接地局部之间的电容所占的比例相对就比较大，也就对测量结果(反接线测量的综合介质损耗因数)有较大的影响。
由于正接线具有良好的抗电场干扰，测量误差较小的特点，一般应以正接线测量结果作为分析判断绝缘状况的根据。
14.为什么?规程?规定油纸电容型电流互感器的介质损耗因数一般不进展温度换算?
油纸绝缘的介质损耗因数tgδ与温度的关系取决于油与纸的综合性能。良好的绝缘油是非极性介质，油的tgδ主要是电导损耗，它随温度升高而增大。而纸是极性介质，其tgδ由偶极子的松弛损耗所决定，一般情况下，纸的tgδ在－40～60℃的温度范围内随温度升高而减小。因此，不含导电杂质和水分的良好油纸绝缘，在此温度范围内其tgδ没有明显变化，所以可不进展温度换算。假设要换算，也不宜采用充油设备的温度换算方式，因为其温度换算系数不符合油纸绝缘的tgδ随温度变化的真实情况。
当绝缘中残存有较多水分与杂质时，tgδ与温度的关系就不同于上述情况，tgδ随温度升高明显增加。如两台220kV电流互感器通入50%额定电流，加温9h，测取通入电流前后tgδ的变化，tgδ初始值为0.53%的一台无变化，tgδ初始值为0.8%的一台那么上升为1.1%。实际上已属非良好绝缘(?规程?要求值为不大于0.8%)，故tgδ随温度上升而增加。因此，当常温下测得的tgδ较大时，为进一步确认绝缘状况，应考察高温下的tgδ变化，假设高温下tgδ明显增加时，那么应认为绝缘存在缺陷。
15.为什么?规程?中将耦合电容器偏小的误差由－10%改为－5%?
耦合电容器偏小的电容量误差除了测量误差外，就是其本身存在缺陷， 而常见的缺陷主要是缺油和电容层断开。然而电容层断开后，一般由于分布电压较高，会导致击穿，因此使断开处再次接通，所以电容量偏小主要是渗漏油形成的缺油。
现场实测和计算都说明，即使耦合电容器中的绝缘油全部漏完，其电容量偏小误差也不致到达－10%，某些省的实测结果仅为－3%～－7%。
为有效地检查出这类绝缘缺陷，同时考虑现场在测量电容量时的测量误差，在?规程?
＋10%中将耦合电容器电容量相对误差的允许范围由±10%改为－5%。
16.为什么预防性试验合格的耦合电容器会在运行中发生爆炸?
从耦合电容器的构造可知，整台耦合电容器是由100个左右的单元件串联后组成的。就电容量而言，其变化＋10%，在100个单元件如有10个以下的元件发生短路损坏，还是在允许范围之内。此时，另外90个左右单元件电容要承担较高的运行电压，这对运行中的耦合电容器的绝缘造成了极大的危害。
造成耦合电容器损坏事故的主要原因，多数是由于在出厂时就带有一定的先天缺陷。有的厂家对电容芯子烘干不好，留有较多的水分，或元件卷制后没有及时转入压装，造成元件在空气中的滞留时间太长，另外，还有在卷制中碰破电容器纸等。个别电容器由于胶圈密封不严，进入水分。此时一局部水分沉积在电容器底部，另一局部水分在交流电场的作用下将悬浮在油层的外表，此时如顶部单元件电容器有气隙，它最容易吸收水分，又由于顶部电容器的场强较高，这局部电容器最易损坏。对损坏的电容器解体后分析得知，电容器外表已形成水膜。由于外表存在杂质，使水膜迅速电离而导电，引起了电容量的漂移，介电强度、电晕电压和绝缘电阻降低，损耗增大，从而使电容器发热，最后造成了电容器的失效。所以每年的预防性试验测量绝缘电阻、介质损耗因数并计算出电容量是非常必要的。既使绝缘电阻、介质损耗因数和电容量都在合格范围内，当单元件电容器有少量损坏时，还不可能及早发现电容器内部存在的严重缺陷。
电容器的击穿往往是与电场的不均匀相联络的，在很大程度上决定于宏观构造和工艺条件，而电容器的击穿就发生在这些弱点处。电容器内部无论是先天缺陷还是运行中受潮，都首先造成局部电容器损坏，运行电压将被完好电容器重新分配，此时每个单元件上的电压较正常时偏高，从而导致完好的电容器继续损坏，最后导致电容器击穿。
为减少耦合电容器的爆炸事故发生，对运行中的耦合电容器应连续监测或带电测量电容电流，并分析电容量的变化情况。
17.为什么要对电力设备做交流耐压试验?交流耐压试验有哪些特点?
交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。
电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化，其中包括整体劣化和局部劣化，形成缺陷。例如由于局部地方电场比较集中或者局部绝缘比较脆弱就存在局部的缺陷。各种预防性试验方法，各有所长，均能分别发现一些缺陷，反映出绝缘的状况，但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压，作为平安运行的保证还不够有力。直流耐压试验虽然试验电压比较高，能发现一些绝缘的弱点，但是由于电力设备的绝缘大多数都是组合电介质，在直流电压的作用下，其电压是按电阻分布的，所以使用直流做试验就不一定可以发现交流电力设备在交流电场下的弱点，例如发电机的槽部缺陷在直流下就不易被发现。交流耐压试验符合电力设备在运行中所承受的电气状况，同时交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的平安裕度，所以这种试验已成为保证平安运行的一个重要手段。
但是由于交流耐压试验所采用的试验电压比运行电压高得多，过高的电压会使绝缘介质损失增大、发热、放电，会加速绝缘缺陷的开展，因此，从某种意义上讲，交流耐压试验是一种破坏性试验。
在进展交流耐压试验前，必须预先进展各项非破坏性试验，如测量绝缘电阻、吸收比、介质损耗因数tgδ、直流泄漏电流等，对各项试验结果进展综合分析，以决定该设备是否受潮或含有缺陷。假设发现已存在问题，需预先进展处理，待缺陷消除后，方可进展交流耐压试验，以免在交流耐压试验过程中，发生绝缘击穿，扩大绝缘缺陷，延长检修时间，增加检修工作量。
18.为什么测量110kV及以上少油断路器的泄漏电流时，有时出现负值?如何消除?
所谓“负值〞在这里是指在测量110kV及以上少油断路器直流泄漏电流时，接好试验线路后，加40kV直流试验电压时，空载泄漏电流比在同样电压下测得的少油断路器的泄漏电流还要大。产生这种现象的主要原因是高压试验引线的影响。
现场测试也证明了这一点：当线端头呈刷状时，测量均为负值；当线端头换为小铜球时，均为正值。
其次，升压速度的快慢及稳压电容充放电时间的长短，也是可能导致出现负值的一个原因。少油断路器对地电容仅为几十皮法，而与之并联的稳压电容器一般高达0.1～0.01μF。假设升压速度快，当升到试验电压后又较快读数，会因电容器充电电流残存的不同，引起负值或各相有差值。
可采用以下措施来消除负值现象：
(1)引线端头采用均压措施。如用小铜球或光滑的无棱角的小金属体来改善线端头的电场强度，可减小电晕损失。
(2)尽量减小空载电流，把基数减小。如在高压侧采用屏蔽、清洁设备、接线头不外露等。增加引线线径，比增加对地间隔 还好。
(3)保持升压速度一定，认真监视电压表的变化，对稳压电容器要充分放电或每次放电时间大致一样。
(4)尽可能使试验设备、引线远离电磁场源。 (5)采用正极性的试验电压。
19.为什么测量110kV及以上高压电容型套管的介质损耗因数时，套管的放置位置不同，
往往测量结果有较大的差异?
.测量高压电容型套管的介质损耗因数时，由于其电容小，当放置不同时，因高压电极和
测量电极对周围未完全接地的构架、物体、墙壁和地面的杂散阻抗的影响，会对套管的实测结果有很大影响。不同的放置位置，这些影响又各不一样，所以往往出现分散性很大的测量结果。因此，测量高压电容型套管的介质损耗因数时，要求垂直放置在妥善接地的套管架上进展，而不应该把套管程度放置或用绝缘索吊起来在任意角度进展测量。
20.SW4-110断路器在雷雨季节检修时常发生下瓷套和三角箱内的绝缘油不合格，经用合
格油冲洗及长时间使用压力滤油机过滤后，油样耐压仍达不到标准，何故?应如何处理? 少油断路器中的油量较少，油中稍有污染(水分、杂质等)对油的品质影响极为敏感，对于SW4-110断路器在雷雨季节注油不易合格的现象，要根据详细情况采取措施。
对于断路器内部轻度受潮，一般可在常温下通过循环滤油处理，循环次数一般按耐压标准确定。有条件时，最好测定油中微量水分。大修后水分含量不大于30×106。假设效果不好，可将油加热，以进步效率，但不管加热与否，所用的滤纸必须采用事先经过良好焙烘的枯燥纸。
对于断路器内部严重受潮，只采用上述方法往往难以奏效。在这种情况下，通常要先将内部绝缘部件，如灭弧室、绝缘提升杆等，进展彻底焙烘枯燥后，再进展循环滤油处理才能奏效。
进展绝缘油处理与现场天气情况大有关系。由于枯燥的油和滤油纸特别容易吸收潮气，潮湿天气使处理后的油和滤纸以及所取的油样又吸收潮气，以致往往耐压不合格。因此，原那么上讲，要避开在雷雨季节或高湿度天气下对油进展处理。
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