ANNA UNIVERSITY ELECTRICAL ENGINEERING VI SEMESTER HIGH VOLTAGE ENGINEERING 16M QUESTION BANK FREE DOWNLOADS

ANNA UNIVERSITY ELECTRICAL ENGINEERING VI SEMESTER HIGH VOLTAGE ENGINEERING PART-B QUESTION BANK FREE DOWNLOADS

Click Here To Download

UNIT-I

1. Explain the different theories of charge formation in clouds.

2. What are the mechanisms by which lightning strokes develop and induce over

voltages on over head power lines?

3. Give the mathematical models for lightning discharges and explain them.

4. What are the causes for switching and power frequency over voltages? How are

they controlled in power system?

5. Explain the different methods employed for lightning protection of over head lines.

6. Explain with suitable figures the principles and functioning of (a) Expulsion gaps (b)

Protector tubes.

7. What is a surge arrester? Explain its function as a shunt protective device?

8. What is meant by insulation co-ordination? How are the protective devices chosen

for optimal insulation level in a power system?

9. Write short notes on: (a) Rod gaps used as protective devices (b) Ground wires for

protection of over head lines.

10. Derive the expression for the voltage  and current waves on the long transmission

lines and obtain the surge impedance of the line.

11. Explain the different aspects of insulation design and insulation co-ordination

adopted for EHV systems.

12. A three phase single circuit transmission line is 400 km long .  If the line is rated for

220 kV and has the  parameter, R=0.1 ohms/km, L= 1.26 mH/km, C=0.009µF/km

and G=0 . Find (a) Surge impedance and  (b) the velocity of propagation neglecting

the resistance of the line.  If the surge of 150 kV and infinitely long tail strikes at one

end of the line, what is the time taken for the surge to travel to the other end of the

line?

13. An infinite rectangular wave on a line having a surge impedance of 500Ω strikes a

transmission line terminated with a capacitance of 0.004µF, Calculate the extent to

which the wave front is retarded?

14. An under ground cable of inductance 0.189 mH/km and of capacitance 0.3µF/km is

connected to an over head line having an inductance of 1.26mH/km and capacitance

of 0.009µF/km.  Calculate the transmitted and reflected voltage and current waves at

the junction, if the surge of 200kV travels to the junction (i)  along the cable (ii) along

the over head line.

15. A transmission line has the following line constants R=0.1 Ω/km, L= 1.26 mH/km and

C= .009µF/km and G=0.  If the line is a 3 phase line and is charged from one end at

a line voltage of 230kV, find the rise in voltage at the other end , if the line length is

400km.

UNIT-II

1. Describe the current growth phenomenon in a gas subjected to uniform electric

fields.

2. Define Townsend’s first and second ionization coefficients.  How is the condition for

breakdown obtained in a Townsend discharge?

3. Derive the criterion for breakdown in electronegative gases.

4. What are the anode and the cathode streamers? Explain the mechanism of their

formation and development leading to breakdown.

5. What is Paschen’s law? How do you account for the minimum voltage for breakdown

under a given ’p x d’ condition?

6. Explain the various theories that explain breakdown in commercial liquid dielectrics.

7. What is stressed oil volume theory, how does it explain breakdown in large volumes

of commercial liquid dielectrics?

8. What do you understand by “intrinsic strength” of a solid dielectric? How does

breakdown occur due to electrons in a solid dielectric?

9. Explain the different mechanisms by which breakdown occurs in solid dielectrics in

practice.

10. Describe the mechanism of short term breakdown of composite insulation.

UNIT-III

1. Explain with diagram, different types of rectifier circuits for producing high d.c

voltages.

2. Why is Cockcroft Walton circuit preferred for voltage multiplier circuits? Explain its

working with a schematic diagram.

3. Give the expression for ripple and regulation in voltage multiplier circuits.  How are

the ripple and regulation minimized?

4. Describe with a neat sketch the working of a Van de Graaff generator.  What are the

factors that limit the maximum voltage obtained?

5. Explain the different schemes for cascade connection of transformers for producing

very high a.c. voltages.

6. What is the principle of operation of a resonant transformer? How is it advantageous

over the cascade connected transformer?

7. What is Tesla coil? How is damped high frequency oscillations obtained from a

Tesla coil?

8. Give the Marx circuit arrangement for multistage impulse generators.  How is the

basin arrangement modified to accommodate the wave time control resistance?

9. Describe the circuit arrangement for producing lightning current waveforms in lab.

10. What is trigatron gap? Explain its functions and operations

UNIT-IV

1. Discuss the different methods of measuring high dc voltages.  What are the

limitations in each method?

2. Describe the generating voltmeter used for measuring high dc voltages.

3. What is capacitance voltage transformer? Explain with phasor diagram how a tuned

capacitance voltage transformer can be used for voltage measurements in power

systems.

4. Explain the principle and construction of an electrostatic voltmeter for high voltages.

What are its merits and demerits for high voltage a.c measurement?

5. Give the basic circuit for measuring the  peak voltage of (i)  a.c voltage and (ii)

impulse voltage.  What is the difference in measurement technique in the above two

cases?

6. Explain how a sphere gap can be used  to measure the peak value of voltages.

What are the parameters and factors that influence such voltage measurement?

7. Give the schematic arrangement of an impulse potential divider with an oscilloscope

connected for measuring impulse voltages.  Explain the arrangement used to

minimize errors.

8. Explain the different method of high current measurement with their relative merits

and demerits.

9. What are the different types of resistive shunts used for impulse current

measurement? Discuss their characteristics and limitations.

10. What are the requirements of an oscillograph for impulse and high frequency

measurement in high voltage test circuits?

11.  Explain the necessity  of earthing and shielding  arrangements in impulse

measurements and in high voltage laboratories.  Give a sketch of the multiple shielding

arrangements used for impulse voltage and current measurement.

12.  What is mixed potential divider? How is it used for impulse voltage measurements?

13.  The H.V arm of an RC divider has 15 numbers of 120 ohms resistors with a 20pF

capacitor to ground from each of the junction points.  The L.V arm resistance is 5

ohms.  Determine the capacitance needed in the L.V arm for correct compensation.

14.  A coaxial shunt is to be designed to measure an impulse current of 50 kA.  If the

bandwidth of the shunt is to be at least 10MHz and if the voltage drop across the shunt

should not exceed 50 V, find the ohmic value of the shunt and its dimensions.

15.  A Rogowski coil is to be designed to measure impulse current of 10kA having a rate

of change of current of 1011A/s.  the current is read by a TVM as potential drop across

the integrating circuit connected to the secondary.  Estimate the values of mutual

inductance, resistance and capacitance to be connected, if the meter reading is to be

10V for full scale deflection.

UNIT-V

1. What are the different power frequency tests done on insulators? Mention the

procedure for testing.

2. What is the significance of impulse tests? Briefly explain the impulse testing of

insulators.

3. What are the significance of power factor tests and partial discharge tests on

bushing? How are they conducted in the laboratory?

4. Mention the different electrical tests done on isolators and circuit breakers.

5. Why is synthetic testing advantageous over the other testing methods for short

circuit tests? Give the layout for synthetic testing.

6. Explain the partial discharge tests on high voltage cables.  How is a fault in the

insulation located in this test?

7. Explain the method of impulse testing of high voltage transformers.  What is the

procedure adopted for locating the failure?

8. What is an operating duty cycle test on a surge arrester?  Why is it more significant

than other tests?

9. Explain the importance of RIV measurement for EHV power apparatus.

10.  Explain with a schematic diagram one method of measuring RIV of transmission

line hardware.