中级-电气试验工理论-复习题

14. 在串联电路中，流过各串联元件的电流相等，各元件上的电压则与各自的阻抗成正比。（ ） 答案:√

15. 通过一个线圈的电流越大，产生的磁场越强，穿过线圈的磁力线也越多。（ ） 答案:√

16. 大气过电压可分为直接雷击、雷电反击和感应雷电过电压。（ ） 答案:√

17. 气体间隙的击穿电压与多种因素有关，但当间隙距离一定时，击穿电压与电场分布、电压种类及棒电极极性无关。（ ） 答案:×

18. 良好的设备绝缘其泄漏电流与外施直流电压的关系是近似的线性关系。（ ） 答案:√

19. 正弦电压u=141.4sin（ωt?30°）的相量为141.4 /?30°。（ ） 答案:×

20. 在交流或冲击电压作用下，各层绝缘所承受的电压大小与各层绝缘的电容成反比，即各绝缘层中的电场强度是和各层绝缘材料的介电常数ε成反比的。（ ） 答案:√

21. 橡塑绝缘类电力电缆，不包含交联聚乙烯绝缘电力电缆。（ ） 答案:×

22. 有电感L或电容C构成的电路中，从一个稳定状态换到另一个稳定状态，总是要产生过渡过程的。（ ） 答案:√

23. 串联谐振的特点是：电路总电流达到最小值，电路总阻抗达到最大值，在理想情况下（R=0），总电流可达到零。（ ） 答案:×

24. 并联谐振的特点是：电路的总阻抗最小，即Z=R，电路中电流最大，在电感和电容上可能出现比电源电压高得多的电压。（ ） 答案:×

25. 局部放电起始电压是指试验电压从不产生局部放电的较低电压逐渐增加至观测的局部

第 5 页 放电量大于某一规定值时的最低电压。（ ） 答案:√

26. 根据直流泄漏电流测量值及其施加的直流试验电压值，可以换算出试品的绝缘电阻值。（ ） 答案:√

27. 电容C通过电阻R放电的时间常数τ=RC。（ ） 答案:√

28. 当有机绝缘材料由中性分子构成时，不存在偶极子极化，这类材料主要是电导损耗，其tanδ小。（ ） 答案:√

29. 由于静电感应使导体出现感应电荷。感应电荷分布在导体的表面，其分布情况取决于导体表面的形状，导体表面弯曲度愈大的地方，聚集的电荷愈多；较平坦的地方聚集的电荷就少。导体尖端由于电荷密集，电场强度很强，故容易形成\尖端放电\现象。（ ） 答案:√

30. 若某交流电波形的波形因数不等于1.11、波顶因数不等于1.414时，则该交流电为非正弦交流电。（ ） 答案:√

31. R、L、C并联电路在谐振频率附近呈现高的阻抗值，因此当电流一定时，电路两端将呈现高电压。（ ） 答案:×

32. 在R、L、C串联电路中，当发生串联谐振时，电路呈现出纯电阻性质，也就是说电路中的感抗和容抗都等于零。（ ） 答案:×

33. 交流电桥平衡的条件是两组对边桥臂阻抗绝对值的乘积相等。（ ） 答案:×

34. 某部分电路的端电压瞬时值为u，电流的瞬时值为i，并且两者有一致的正方向时，其瞬时功率p=ui，则当p＞0时，表示该电路向外部电路送出能量；p＜0时，表示该电路从外部电路吸取能量。（ ） 答案:×

35. 对称三相电压、电流的瞬时值或相量之和不为零。（ ）

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答案:×

36. R、L、C串联谐振电路的谐振频率为1/。（ ）

答案:×

37. 经半球形接地体流入大地的电流I，在距球为x处的球面上的电流密度J=I/2πx2。（ ） 答案:√

38. 单相变压器接通正弦交流电源时，如果合闸时电压初相角ψ=0°，则其空载励磁涌流将会很小。（ ） 答案:×

39. Yyn0或YNyn0接线的配电变压器中性线电流的允许值为额定电流的40%。（ ） 答案:×

40. 电路稳定状态的改变，是由于电路中电源或无源元件的接入或断开、信号的突然注入和电路中参数的变化等引起的。（ ） 答案:√

41. 电阻50Ω=5×107μΩ=5×10?5MΩ。（ ） 答案:√

42. 100μF=1×108pF=1×10?4F=1×105nF。（ ） 答案:√

43. 二极管导电的主要特点是双向导电。（ ） 答案:×

44. 绝缘电阻表和万用表都能测量绝缘电阻，基本原理是一样的，只是适用范围不同。（ ） 答案:×

45. 电力电缆的直流耐压试验采用正极性输出，可以提高试验的有效性。（ ） 答案:×

46. 一个由两部分并联组成的绝缘，其整体的介质损失功率值等于该两部分介质损失功率值之和。（ ） 答案:√

47. 一个由两部分并联组成的绝缘，其整体的tanδ等于该两部分的tanδ1与tanδ2之和。（ ） 答案:×

48. 在交流耐压试验时，真空断路器断口内发生电晕蓝光放电，则表明断口绝缘不良，不

第 6 页 能使用。（ ） 答案:√

三、简答题（请填写答案，每题5分）

1. 焦耳—楞次定律的内容是什么？

答案:答：电流通过导体所产生的热量跟电流强度I的平方、导体的电阻R和电流通过导体的

时间t成正比，其计算公式为Q=I2Rt。式中电阻R的单位为欧姆（Ω），电流I的单位为安培（A），时间t的单位为秒（s），热量Q的单位为焦耳（J）。如果热量Q以卡（cal）为单位，则计算公式为Q=0.24I2Rt。

2. 为什么介质的绝缘电阻随温度升高而减小，金属材料的电阻却随温度升高而增大？ 答案:答：绝缘材料电阻系数很大，其导电性质是离子性的，而金属导体的导电性质是自由

电子性的，在离子性导电中，作为电流流动的电荷是附在分子上的，它不能脱离分子而移动。当绝缘材料中存在一部分从结晶晶体中分离出来的离子后，则材料具有一定的导电能力，当温度升高时，材料中原子、分子的活动增加，产生离子的数目也增加，因而导电能力增加，绝缘电阻减小。

而在自由电子性导电的金属中，其所具有的自由电子数目是固定不变的，而且不受温度影响，当温度升高时，材料中原子、分子的运动增加，自由电子移动时与分子碰撞的可能性增加，因此，所受的阻力增大，即金属导体随温度升高电阻也增大了。

3. 简述QS1型西林电桥的工作原理。

图C-1

答案:答：图C-1中CX、RX为被测试品的电容和电阻；R3为无感可调电阻；CN为高压标准电

容器；C4为可调电容器；R4为无感固定电阻；P为交流检流计。

当电桥平衡时，检流计P内无电流通过，说明A、B两点间无电位差。因此，电压

与

，以

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及与必然大小相等相位相同，即

（1）

所以在桥臂CA和AD中流过相同的电流，在桥臂CB和BD中流过相同的电流

。各桥臂电压

之比应等于相应桥臂阻抗之比，即

（2）

又由图C-1可见；；

；。

将上列各式代入式（2）中，并使等式两边实部、虚部分别相等，得到

在工频50Hz时，ω=2πf=100π，如取

，则tanδ=C4（C4以μF计），此时电桥中C4的微法

数经刻度转换就是被试品的tanδ值，可直接从电桥面板上的C4数值上读得。

4. 什么叫变压器的接线组别？测量变压器的接线组别有何要求？

答案:答：变压器的接线组别是变压器的一次和二次电压（或电流）的相位差，它按照一、

二次绕组的绕向，首尾端标号，连接的方式而定，并以时钟针型式排列为0～11共12个组别。

通常采用直流法测量变压器的接线组别，主要是核对铭牌所标示的接线组别与实测结果是否相符，以便在两台变压器并列运行时符合并列运行的条件。

5. 保护间隙的工作原理是什么？

答案:答：保护间隙是由一个带电极和一个接地极构成，两极之间相隔一定距离构成间隙。

它平时并联在被保护设备旁，在过电压侵入时，间隙先行击穿，把雷电流引入大地，从而保护了设备。

6. 简述测量球隙的工作原理。

答案:答：空气在一定电场强度的作用下才能发生碰撞游离，均匀或稍不均匀电场下空气间

隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系，测量球隙就是利用间隙放电来进行电压测量的。测量球隙是由一对相同直径的金属球构成的，当球隙直径D大于球隙距离L时，球隙电场基本上属

第 7 页 稍不均匀电场，用已知球隙在标准条件下的放电电压，乘以试验条件下的空气相对密度，便可求出已知试验条件下相同球隙的放电电压。放电电压仅决定于球隙的距离。

7. 为了对试验结果作出正确的分析，必须考虑哪几个方面的情况？ 答案:答：为了对试验结果作出正确的判断，必须考虑下列几个方面的情况：

（1）把试验结果和有关标准的规定值相比较，符合标准要求的为合格，否则应查明原因，消除缺陷。但对那些标准中仅有参考值或未作规定的项目，不应做轻率的判断，而应参考其他项目制造厂规定和历史状况进行状态分析。

（2）和过去的试验记录进行比较，这是一个比较有效的判断方法。如试验结果与历年记录相比无显著变化，或者历史记录本身有逐渐的微小变化，说明情况正常；如果和历史记录相比

有突变，则应查明，找出故障加以排除。

（3）对三相设备进行三相之间试验数据的对比，不应有显著的差异。

（4）和同类设备的试验结果相对比，不应有显著差异。 （5）试验条件的可比性，气象条件和试验条件等对试验的影响。

最后必须指出，各种试验项目对不同设备和不同故障的有效性与灵敏度是不同的，这一点对分析试验结果、排除故障等具有重大意义。

8. 电力变压器的基本结构由哪几部分组成？说明各部分的主要作用。 答案:答：电力变压器的基本结构及主要作用如下：

9. 电气设备放电有哪几种形式？

答案:答：放电的形式按是否贯通两极间的全部绝缘，可以分为：

（1）局部放电。即绝缘介质中局部范围的电气放电，包括发生在固体绝缘空穴中、液体绝缘气泡中、不同介质特性的绝缘层间以及金属表面的棱边、尖端上的放电等。

（2）击穿。击穿包括火花放电和电弧放电。

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根据击穿放电的成因还有电击穿、热击穿、化学击穿之划分。 根据放电的其他特征有辉光放电、沿面放电、爬电、闪络等。

四、计算题（请填写答案，每题5分）

1. 在50Hz、220V电路中，接有感性负载，当它取用功率P=10kW时，功率因数cos??=0.6，今欲

将功率因数提高至0.9，求并联电容器的电容值C。

答案:解：当功率因数cos??=0.6时，负载消耗的无功功率Q为

当功率因数cos??=0.9时，负载消耗的无功功率Q′为

电容器补偿的无功功率Qco为

Qco=13.33?4.84=8.49（kvar）

又因

所以

558（?F）

答：并联电容器的电容值为558?F。

2. 将一个感性负载接于110V、50Hz的交流电源时，电路中的电流I为10A，消耗功率

P=600W。试求：

（1）负载中的cos?。 （2）R、XL。

答案:解：（1）因为P=UIcos?

所以

（2）因P=I2R 所以

（?）

第 8 页 又因无功功率

所以（?）

答：负载中的cos?为0.55。R和XL分别为6?，9.11?。

3. 如图D-14所示R、L、C并联电路，已知R=50?，L=16mH，C=40?F，U=220V，求谐振

频率f0，谐振时的电流I0。谐振时电流I0是否为最小值？

图D-14

答案:解：

（Hz）

（A）

谐振时的电流I0是最小值。

答：谐振频率f0为199.04Hz，谐振时的电流I0为4.4A，谐振时电流I0是最小值。

4. 假定三相对称线电压UL=380V，三角形对称负载z=(12+j9)?，试求各相电流Iph与线电流IL。

答案:解：（A）

（A）

答：各相电流与线电流分别为25.33A，43.87A。

5. 已知三相对称电源的相电压Uph为220V，A相接入一只U=220V、P=40W的灯泡，B相和C相

各接入一只U=220V、P=100W的灯泡，中线的阻抗不计，电路连接图如图D-15所示，求各灯泡中的电流IA、IB、IC和中线电流。

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