高電壓關(guān)鍵技術(shù)到章課后習(xí)題答案

1氣體絕緣特性與介質(zhì)電氣強(qiáng)度大氣條件下，問(wèn)其正極性50%操作沖擊擊穿電壓為多少kV?(空氣相對(duì)密度=0.95)V原則參照大氣條件下進(jìn)行1min工頻耐受電壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，其實(shí)驗(yàn)電壓應(yīng)為多少kV？答：碰撞電離是氣體放電過(guò)程中產(chǎn)生帶電質(zhì)點(diǎn)最重要方式。碰撞中性質(zhì)點(diǎn)相近，每次碰撞都會(huì)使其速度減小，影響其動(dòng)能積累。過(guò)程，電子總數(shù)增至ed個(gè)。假設(shè)每次電離撞出一種正離子，故電極空間共有(ed－1)個(gè)1)個(gè)正離子在到達(dá)陰極表面時(shí)可撞出y(ed－1)個(gè)新電子，則(ed-1)個(gè)正離子撞擊陰1-3為什么棒－板間隙中棒為正極性時(shí)電暈起始電壓比負(fù)極性時(shí)略高？答:(1)當(dāng)棒具備正極性時(shí)，間隙中浮現(xiàn)電子向棒運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，開(kāi)始引起電離現(xiàn)象而形成電子崩。隨著電壓逐漸上升，到放電達(dá)到自持、爆發(fā)電暈之前，在間隙中形成相緩慢地向板極移動(dòng)。于是在棒極附近，積聚起正空間電荷，從而減少了緊貼棒極附近電場(chǎng)，而略為加強(qiáng)了外部空間電場(chǎng)。這樣，棒極附近電場(chǎng)被削弱，難以導(dǎo)致流柱，這就使得自持放電也即電暈放電難以形成。(2)當(dāng)棒具備負(fù)極性時(shí)，陰極表面形成電子及時(shí)進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，導(dǎo)致電子崩。當(dāng)電子放電條件易于得到滿(mǎn)足、易于轉(zhuǎn)入流柱而形成電暈放電。112都從O算起。1當(dāng)前國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家對(duì)于原則雷電波波形規(guī)定是：T－波前時(shí)間1T－半峰值時(shí)間2Umax沖擊電壓峰值1-5操作沖擊放電電壓特點(diǎn)是什么？分散性大；(5)鄰近效應(yīng)，接地物體接近放電間隙會(huì)明顯減少正極性擊穿電壓。電壓重要因素有哪些？答：影響套管沿面閃絡(luò)電壓重要因素有(1)電場(chǎng)分布狀況和作用電壓波形影響(2)電介質(zhì)材料影響(3)氣體條件影響(4)雨水影響1-7具備強(qiáng)垂直分量時(shí)沿面放電和具備弱垂直分量時(shí)沿面放電，哪個(gè)對(duì)絕緣危害比較質(zhì)厚度對(duì)放電電壓事實(shí)上沒(méi)有影響。其沿面閃絡(luò)電壓與空氣擊穿電壓差別相比強(qiáng)垂直分量時(shí)要小得多。大氣條件下，問(wèn)其正極性50%操作沖擊擊穿電壓為多少kV?(空氣相對(duì)密度=0.95)答：距離為4m棒-極間隙，其原則參照大氣條件下正極性50%操作沖擊擊穿電壓U=1300kV。50標(biāo)準(zhǔn)U1U1dd濕度校正因數(shù)K=Kw=1.10.34=1.033h因此在這種大氣條件下，距離為4m棒-極間隙正極性50%操作沖擊擊穿電壓為V原則參照大氣條件下進(jìn)行1min工頻耐受電壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，其實(shí)驗(yàn)電壓應(yīng)為多少kV？U100U=KU=0==154kV第二章液體絕緣特性與介質(zhì)電氣強(qiáng)度答：電介質(zhì)極化基本形式有(1)電子位移極化圖(1)電子式極化(2)偶極子極化圖(2)偶極子極化(a)無(wú)外電場(chǎng)時(shí)(b)有外電場(chǎng)時(shí)答：克勞休斯方程表白，要由電介質(zhì)微觀(guān)參數(shù)(N、a)求得宏觀(guān)參數(shù)—介電常數(shù)e，ri(1)對(duì)于非極性和弱極性液體介質(zhì)，有效電場(chǎng)強(qiáng)度0r上式稱(chēng)為莫索締(Mosotti)有效電場(chǎng)強(qiáng)度，將其代入克勞休斯方程[式(2-11)]，得到非極性與弱極性液體介質(zhì)極化方程為 r=e3er0(2)對(duì)于極性液體介質(zhì)，由于極性液體分子具備固有偶極矩，它們之間距離近，互相作用強(qiáng)，導(dǎo)致強(qiáng)附加電場(chǎng)，洛倫茲球內(nèi)分子作用電場(chǎng)E≠0，莫索締有效電場(chǎng)不合用。2答：(1)溫度對(duì)極性液體電介質(zhì)e值影響r動(dòng)困難，因此e很小；隨著溫度升高，液體電介質(zhì)黏度減小，偶極子轉(zhuǎn)動(dòng)幅度變大，e隨rr之變大；溫度繼續(xù)升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，阻礙極性分子沿電場(chǎng)取向，使極化削弱，e又r開(kāi)始減小。(2)頻率對(duì)極性液體電介質(zhì)e值影響rrr0場(chǎng)下介電常數(shù)，f>f后來(lái)偶極子越來(lái)越跟不上電場(chǎng)交變，e值不斷下降；當(dāng)頻率f=f2時(shí)，1rrr液體電介質(zhì)e≈3~6。r答：液體電介質(zhì)電導(dǎo)形成：(1)離子電導(dǎo)——分為本征離子電導(dǎo)和雜質(zhì)離子電導(dǎo)。設(shè)離子為正離子，它們處在圖2－5中A、B、C等勢(shì)能最低位置上作振動(dòng)，其振動(dòng)頻率為υ，當(dāng)離子熱振動(dòng)能超過(guò)鄰近分子對(duì)它束縛勢(shì)壘u時(shí)，離子即能離開(kāi)其穩(wěn)定位置而遷移。0(2)電泳電導(dǎo)——在工程中，為了改進(jìn)液體介質(zhì)某些理化性能，往往在液體介質(zhì)中加電。膠粒相對(duì)于液體電位U普通是恒定，在電場(chǎng)作用下定向遷移構(gòu)成“電泳電導(dǎo)”。0(1)弱電場(chǎng)區(qū)：在普通條件下，當(dāng)外加電場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)不大于擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，液體介質(zhì)離子電導(dǎo)率y是與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)常數(shù)，其導(dǎo)電規(guī)律遵從歐姆定律。(2)強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)：在E≥107V/m強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，電流隨電場(chǎng)強(qiáng)度呈指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，除極純凈2-6當(dāng)前液體電介質(zhì)擊穿理論重要有哪些？答：液體介質(zhì)擊穿理論重要有三類(lèi)：(1)高度純凈去氣液體電介質(zhì)電擊穿理論(2)含氣純凈液體電介質(zhì)氣泡擊穿理論(3)工程純液體電介質(zhì)雜質(zhì)擊穿理論2-7液體電介質(zhì)中氣體對(duì)其電擊穿有何影響？聯(lián)介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度與介質(zhì)介電常數(shù)成反比，氣泡中電場(chǎng)強(qiáng)度比液體介質(zhì)高，而氣體擊穿場(chǎng)強(qiáng)大氣體通道，當(dāng)氣泡在兩極間形成“氣橋”時(shí)，液體介質(zhì)就能在此通道中發(fā)生擊穿。m就也許達(dá)到108V/m以上。由于場(chǎng)致發(fā)射，大量電子由陰極表面微尖端注入到液體中，預(yù)計(jì)電流密度可達(dá)105A/m2以上。按這樣電流密度來(lái)估算發(fā)熱，單位體積、單位時(shí)間中發(fā)熱量約電極附近液體氣化所需熱量時(shí)，便產(chǎn)氣憤泡，液體擊穿。電離化氣擊穿觀(guān)點(diǎn)以為，當(dāng)液體介質(zhì)中電場(chǎng)很強(qiáng)時(shí)，高能電子浮現(xiàn)，使液體分子C—H鍵(C—C鍵)斷裂，液體放氣。答：(1)水分影響當(dāng)水分在液體中呈懸浮狀態(tài)存在時(shí)，由于表面張力作用，水分呈圓球狀(即膠粒)，均勻懸浮在液體中，普通水球直徑約為10-2~10-4cm。在外電場(chǎng)作用下，由于水介電常數(shù)很大，水球容易極化而沿電場(chǎng)方向伸長(zhǎng)成為橢圓球，如果定向排列橢圓水球貫穿于電極間形成持續(xù)水橋，則液體介質(zhì)在較低電壓下發(fā)生擊穿。(2)固體雜質(zhì)影響運(yùn)動(dòng)，在電極表面電場(chǎng)集中處逐漸積聚起來(lái)，使液體介質(zhì)擊穿場(chǎng)強(qiáng)減少。擊穿電壓？體介質(zhì)擊穿電壓。第三章固體絕緣特性與介質(zhì)電氣強(qiáng)度？？于，還受到溫度、外加電場(chǎng)頻率等因素影響。答：(1)無(wú)機(jī)晶體介質(zhì)只有位移極化，其介質(zhì)損耗重要來(lái)源于電導(dǎo)；(3)陶瓷介質(zhì)可分為具有玻璃相和幾乎不含玻璃相兩類(lèi)，第一類(lèi)陶瓷是具有大量玻璃點(diǎn)陣構(gòu)造引起松弛損耗以及氣隙中含水引起界面附加損耗，tan6相稱(chēng)大。第二類(lèi)是由大量答：介質(zhì)表面電導(dǎo)率y不但與介質(zhì)性質(zhì)關(guān)于，并且強(qiáng)烈地受到周邊環(huán)境濕度、溫度、s表面構(gòu)造和形狀以及表面粘污狀況影響。(1)電介質(zhì)表面吸附水膜對(duì)表面電導(dǎo)率影響由于濕空氣中水分子被吸附于介質(zhì)表面，形成一層很薄水膜。由于水自身為半導(dǎo)體pm)，因此介質(zhì)表面水膜將引起較大表面電流，使y增長(zhǎng)。Ds(2)電介質(zhì)分子構(gòu)造對(duì)表面電導(dǎo)率影響電介質(zhì)按水在介質(zhì)表面分布狀態(tài)不同，可分為親水電介質(zhì)和疏水電介質(zhì)兩大類(lèi)。進(jìn)一步上升，甚至喪失其絕緣性能。y濕度影響較小。s(3)電介質(zhì)表面清潔度對(duì)表面電導(dǎo)率影響s(1)熱擊穿(2)電擊穿能力最大限度，它僅與材料化學(xué)構(gòu)成及性質(zhì)關(guān)于，是材料特性參數(shù)之一。(3)不均勻電介質(zhì)擊穿3-5局部放電引起電介質(zhì)劣化、損傷重要因素有哪些？答：局部放電引起電介質(zhì)劣化損傷機(jī)理是多方面，但重要有如下三個(gè)方面：(1)電作用：帶電粒子對(duì)電介質(zhì)表面直接轟擊作用，使有機(jī)電介質(zhì)分子主鏈斷裂；(2)熱作用：帶電粒子轟擊作用引起電介質(zhì)局部溫度上升，發(fā)生熱熔解或熱降解；(3)化學(xué)作用：局部放電產(chǎn)生受激分子或二次生成物作用，使電介質(zhì)受到侵蝕也許比答：引起聚合物電介質(zhì)樹(shù)枝化因素是多方面，所產(chǎn)生樹(shù)枝亦不同。(1)電樹(shù)枝何局部放電狀況下，由于介質(zhì)中局部電場(chǎng)集中而發(fā)生。(2)水樹(shù)枝稱(chēng)為水樹(shù)枝，即直流電壓下也能增進(jìn)樹(shù)枝化。(3)電化學(xué)樹(shù)枝生反映就形成電化學(xué)樹(shù)枝。7均勻固體介質(zhì)熱擊穿電壓是如何擬定？(1)脈沖熱擊穿以為電場(chǎng)作用時(shí)間很短，以致導(dǎo)熱過(guò)程可以忽視不計(jì)，則熱平衡方程為vdt(2)穩(wěn)態(tài)熱擊穿電壓長(zhǎng)時(shí)間作用，介質(zhì)內(nèi)溫度變化極慢，熱擊穿臨界電壓為0、液體和固體介質(zhì)擊穿過(guò)程異同。答：(1)氣體介質(zhì)擊穿過(guò)程氣體放電均有從電子碰撞電離開(kāi)始發(fā)展到電子崩階段。8個(gè)，即按幾何級(jí)數(shù)不斷增長(zhǎng)。電子數(shù)如雪崩式增長(zhǎng)，即浮現(xiàn)電子崩。(2)液體介質(zhì)擊穿過(guò)程a)電擊穿理論以碰撞電離開(kāi)始為擊穿條件。h動(dòng)過(guò)程中逐漸積累能量，至電子能量大到一定值時(shí)，電子與液體互相作用時(shí)便導(dǎo)致碰撞電離。b)氣泡擊穿理論泡中電場(chǎng)強(qiáng)度比液體介質(zhì)高，而氣體擊穿場(chǎng)強(qiáng)又比液體介質(zhì)低得多，因此氣泡先發(fā)生電離，電子又碰撞液體分子，就能在此通道中發(fā)生擊穿。(3)固體介質(zhì)擊穿過(guò)程固體電介質(zhì)擊穿中，常用有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿等形式。a)熱擊穿b)電擊穿一種擊穿現(xiàn)象。c)不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿化損傷逐漸擴(kuò)大，致使介質(zhì)擊穿。第四章絕緣防止性實(shí)驗(yàn)4-1測(cè)量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些絕緣缺陷?試比較它與測(cè)量泄漏電流實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目異同。4-2絕緣干燥時(shí)和受潮后吸取特性有什么不同？為什么測(cè)量吸取比能較好判斷絕緣與4-3簡(jiǎn)述西林電橋工作原理。為什么橋臂中一種要采用原則電容器?這—實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)量精確度受到哪些因素影響?橋調(diào)到平衡?tan什么場(chǎng)合?4-6綜合比較本章中簡(jiǎn)介各種防止性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目效能和優(yōu)缺陷(可以發(fā)現(xiàn)和不易發(fā)現(xiàn)絕緣性實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)。4-8對(duì)絕緣檢查性實(shí)驗(yàn)辦法，除本章所述者外，尚有哪些也許方向值得進(jìn)行摸索研究?請(qǐng)開(kāi)拓性地、摸索性地考慮一下，也請(qǐng)大體預(yù)計(jì)一下這些辦法各合用于何種電氣設(shè)備，對(duì)探測(cè)何種絕緣缺陷也許有效。4-9綜共計(jì)論：現(xiàn)行對(duì)絕緣離線(xiàn)檢查性實(shí)驗(yàn)存在哪些局限性之處?摸索一下：對(duì)某些電氣設(shè)備絕緣進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)也許性和原理性辦法。4-1測(cè)量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些絕緣缺陷?試比較它與測(cè)量泄漏電流實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目異同。理和合用范疇是同樣，不同是測(cè)量泄漏電流可使用較高電壓(10kV及以上)，因而能比測(cè)量絕緣電阻更有效地發(fā)現(xiàn)某些尚未完全貫通集中性缺陷。4-2絕緣干燥時(shí)和受潮后吸取特性有什么不同？為什么測(cè)量吸取比能較好判斷絕緣與RRRR00在測(cè)試時(shí)，吸取電流不但在起始時(shí)就減少，同步衰減也非?？欤”缺戎禃?huì)有明顯不同，因此通過(guò)測(cè)量吸取比可以判斷絕緣與否受潮。4-3簡(jiǎn)述西林電橋工作原理。為什么橋臂中一種要采用原則電容器?這—實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)量精確度受到哪些因素影響?電流通過(guò)電流檢流計(jì)，此時(shí)電橋相對(duì)橋臂上阻抗乘積值相等，通過(guò)變化R和C來(lái)擬定電橋34平衡以最后計(jì)算出C和tanδ。采用原則電容器是由于計(jì)算被試品電容需要各種值來(lái)擬定，xn驗(yàn)電壓、試品電容量和試品表面泄露影響。橋調(diào)到平衡?也許是處在外加電場(chǎng)干擾下，應(yīng)采用下列辦法使電橋調(diào)到平衡：(1)加設(shè)屏蔽，用金屬屏蔽罩或網(wǎng)把試品與干擾源隔開(kāi)；(2)采用移相電源；(3)倒相法。tan什么場(chǎng)合?答：正接線(xiàn)是被試品C兩端均對(duì)地絕緣，連接電源高壓端，而反接線(xiàn)是被試品接于電X源低壓端。反接線(xiàn)合用于被試品一極固定接地時(shí)，而正接線(xiàn)合用于其他狀況。4-6綜合比較本章中簡(jiǎn)介各種防止性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目效能和優(yōu)缺陷(可以發(fā)現(xiàn)和不易發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷種類(lèi)、檢測(cè)敏捷度、抗干擾能力、局限性等)。非貫穿性局部損傷、具有氣泡、分層脫開(kāi)等；絕緣老化：由于已經(jīng)老化絕緣，其絕緣電阻還性實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)。答：測(cè)量絕緣電阻時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：電一定期間。對(duì)容量較大試品，普通規(guī)定5-10min．這是為了避免被試品上也許存留殘存電荷而導(dǎo)致測(cè)量誤差。實(shí)驗(yàn)后也應(yīng)這樣做，以求安全。保持架空，確需使用支撐時(shí)，要確認(rèn)支撐物絕緣對(duì)被試品絕緣測(cè)量成果影響極小。應(yīng)先首尾短接后再接到應(yīng)接端子。應(yīng)按相應(yīng)溫度時(shí)值來(lái)比較。以免試品對(duì)兆歐表反向放電，損壞儀表。4-8對(duì)絕緣檢查性實(shí)驗(yàn)辦法，除本章所述者外，尚有哪些也許方向值得進(jìn)行摸索研究?測(cè)何種絕緣缺陷也許有效。答：略4-9綜共計(jì)論：現(xiàn)行對(duì)絕緣離線(xiàn)檢查性實(shí)驗(yàn)存在哪些局限性之處?摸索一下：對(duì)某些電氣設(shè)備絕緣進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)也許性和原理性辦法。答：局限性之處：需要停電進(jìn)行，而不少重要電力設(shè)備不能容易地停止運(yùn)營(yíng)；監(jiān)測(cè)間隔第五章電氣絕緣高電壓實(shí)驗(yàn)5-1簡(jiǎn)述直流耐壓實(shí)驗(yàn)與交流相比有哪些重要特點(diǎn)。5-3高壓實(shí)驗(yàn)室中被用來(lái)測(cè)量交流高電壓辦法慣用有幾種？4簡(jiǎn)述高壓實(shí)驗(yàn)變壓器調(diào)壓時(shí)基本規(guī)定。球隙距離為多少？擊電壓發(fā)生器起動(dòng)方式有哪幾種？慣用測(cè)量沖擊電壓辦法有哪幾種？只需供應(yīng)絕緣泄漏電流(最高只達(dá)毫安級(jí))，實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以做得體積小并且比較輕便，適合驗(yàn)規(guī)定。(2)在實(shí)驗(yàn)時(shí)可以同步測(cè)量泄漏電流，由所得“電壓一電流”曲線(xiàn)能有效地顯示絕緣內(nèi)部集中性缺陷或受潮，提供關(guān)于絕緣狀態(tài)補(bǔ)充信息。(3)直流耐壓實(shí)驗(yàn)比之交流耐壓實(shí)驗(yàn)更能發(fā)現(xiàn)電機(jī)端部絕緣缺陷。其因素是直流下沒(méi)分到電壓較高，有助于發(fā)現(xiàn)該處絕緣缺陷。(4)在直流高壓下，局部放電較弱，不會(huì)加快有機(jī)絕緣材料分解或老化變質(zhì)，在某種限度上帶有非破壞性實(shí)驗(yàn)性質(zhì)。2直流耐壓實(shí)驗(yàn)電壓值選取辦法是什么？in電流值。電纜實(shí)驗(yàn)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)電壓下持續(xù)5min，以觀(guān)測(cè)并讀取泄漏電流值。(峰值電壓表和靜電電壓表還常與分壓器配合使用以擴(kuò)大儀表量程)，為了觀(guān)測(cè)被測(cè)電壓波形，也可從分壓器低壓側(cè)將輸出被測(cè)信號(hào)送至示波器顯示波形。答：實(shí)驗(yàn)變壓器電壓必要從零調(diào)節(jié)到指定值，同步還應(yīng)注意：(1)電壓應(yīng)當(dāng)平滑地調(diào)節(jié)，在有滑動(dòng)觸頭調(diào)壓器中，不應(yīng)當(dāng)發(fā)生火花；(3)調(diào)壓器容量應(yīng)不不大于實(shí)驗(yàn)變壓器容量。s為ss電壓等于106.9kV(最大值)。由于球隙放電電壓與球極直徑和球隙距離之間關(guān)系是在原則大氣狀態(tài)下得到，因此應(yīng)當(dāng)把實(shí)際放電電壓換算到原則大氣狀態(tài)下放電電壓U0，即查球隙工頻放電電壓表，若選用球極直徑為10cm，則球隙距離為4cm時(shí)，在原則大氣V意下列問(wèn)題：止工頻高壓實(shí)驗(yàn)中也許浮現(xiàn)過(guò)電壓；進(jìn)辦法。然后通過(guò)觸發(fā)球隙擊穿，并聯(lián)地對(duì)試品放電，從而在試品上流過(guò)沖擊大電流。答：沖擊電壓發(fā)生器起動(dòng)方式有如下兩種：①是自起動(dòng)方式。這時(shí)只要將點(diǎn)火球隙F1極間距離調(diào)節(jié)到使其擊穿電壓等于所需充電電壓高低重要取決于F1極間距離，提高充電電源電壓，只能加快充電速度和增大沖擊波輸出電壓。低于F1擊穿電壓電壓水平上，處在準(zhǔn)備動(dòng)作狀態(tài)，然；③分壓器-峰值電壓電壓隨時(shí)間變化過(guò)程。第七章輸電線(xiàn)路和繞組中波過(guò)程7-3試分析直流電勢(shì)E合閘于有限長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)(長(zhǎng)度為l，波阻為Z)狀況，末端對(duì)地接有電l(1)當(dāng)R=Z時(shí)，分析末端與線(xiàn)路中間電壓波形；2(2)R(2)R=時(shí)，分析末端與線(xiàn)路中間2l(3)當(dāng)R=0時(shí)，分析末端電流波形和線(xiàn)路中間電壓波形。21237-5有始終角電壓波E沿被阻抗為Z＝500線(xiàn)路傳播，線(xiàn)路末端接有對(duì)地電容C＝(1)畫(huà)出計(jì)算末端電壓彼德遜等值電路，并計(jì)算線(xiàn)路末端電壓波形；(3)畫(huà)出以上求得電壓波形，并進(jìn)行比較。7-6波在傳播中衰減與畸變重要因素？闡明沖擊電暈對(duì)雷電波波形影響因素？7-7當(dāng)沖擊電壓作用于變壓器繞組時(shí)，在變壓器繞組內(nèi)將浮現(xiàn)振蕩過(guò)程，試分析浮現(xiàn)振蕩主線(xiàn)因素，并由此分析沖擊電壓波形對(duì)振蕩影響。答：實(shí)際電力系統(tǒng)采用三相交流或雙極直流輸電，屬于多導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路，并且沿線(xiàn)路電場(chǎng)、似，故一方面研究均勻無(wú)損單導(dǎo)線(xiàn)中波過(guò)程。(1)波阻抗表達(dá)向同一方向傳播電壓波和電流波之間比值大??；電磁被通過(guò)波阻抗為Z無(wú)損線(xiàn)路時(shí)，其能量以電磁能形式儲(chǔ)存于周邊介質(zhì)中．而不像通過(guò)電阻那樣被消耗掉。(2)為了區(qū)別不同方向行波，Z前面應(yīng)有正負(fù)號(hào)。=fb=Zf=fb=Zfb士Zii+iu一ufbfb(4)波阻抗數(shù)值Z只與導(dǎo)線(xiàn)單位長(zhǎng)度電感L0和電容C0關(guān)于，與線(xiàn)路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。l(1)當(dāng)R=Z時(shí)，分析末端與線(xiàn)路中間電壓波形；2l(2)R=時(shí)，分析末端與線(xiàn)路中間電壓波形；2l(3)當(dāng)R=0時(shí)，分析末端電流波形和線(xiàn)路中間電壓波形。2l解：(1)當(dāng)R=Z時(shí)，沒(méi)有反射電壓波和反射電流波，即u=0。則末端與線(xiàn)路中間電b21b1fR即末端電壓lEl圖(2)末端開(kāi)路時(shí)電壓波形R反射系數(shù)計(jì)算公式(7-17)，=0,=1，即線(xiàn)路末端電li1b=i1b==Z=i1f。在反射波到達(dá)范疇內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)電流為i1=i1f+i1b=2iif，末端2E電流i=i=。2E21Z端電流波形l1312232f2f3f1f1bZZ+ZZ-ZZi+i=i+iJ|解：當(dāng)無(wú)窮長(zhǎng)直角波u=E沿線(xiàn)路Z1達(dá)到母線(xiàn)后，在線(xiàn)路Z1上除u、i外又會(huì)產(chǎn)if1f1f生新行波u、i，因而線(xiàn)路上總電壓和電流為u=u+u|iffibbJ22fu=22fi2=i2fJ|u=u|33f33fi=i33f然而母線(xiàn)上只能有一種電壓電流，因而其左右兩邊電壓電流相等，即u=u=u，3i=i+i，因而有32f3f1f1bu=2f3f1f1buuuu將if=Z，2f=Z，3f=Z，ib=-Z，u=E代入上式得，i1i2i3i1if1f2f3f1bZ12Z3Z2Z11bZZ+ZZ12Z3Z2Z11bZZ+ZZ+ZZ31312232ZZu=iZ=23333ZZu=iZ=2331223ZZ+ZZ-ZZi=E1312231bZ(i=E1312231131223bbZZ+ZZ+ZZu=-ZbbZZ+ZZ+ZZ+Z+ZZ+ZZ23EEi=+E=Z(ZZ+ZZ+ZZ)Z(ZZ+ZZ+ZZ)1113122311312232ZZ2ZZ231ZZ+ZZ+ZZZZ23137-5有始終角電壓波E沿波阻抗為Z＝500線(xiàn)路傳播，線(xiàn)路末端接有對(duì)地電容C＝(1)畫(huà)出計(jì)算末端電壓彼德遜等值電路，并計(jì)算線(xiàn)路末端電壓波形；。解：(1)計(jì)算末端電壓彼德遜等值電路如圖(4)，線(xiàn)路末端電壓為2Zu=2E2fZ+Z圖(4)彼德遜等值電路(2)略(3)略答：波衰減和變形受到如下因素影響：(1)線(xiàn)路電阻和絕緣電導(dǎo)影響實(shí)際輸電線(xiàn)路并不滿(mǎn)足無(wú)變形條件(式7-28)，因而波在傳播過(guò)程中不但會(huì)衰減，同步(2)沖擊電暈影響波形影響因素：現(xiàn)振蕩主線(xiàn)因素，并由此分析沖擊電壓波形對(duì)振蕩影響。程具備振蕩性質(zhì)。沖擊電壓波形對(duì)振蕩影響:變壓器繞組振蕩過(guò)程，與作用在繞組上沖擊電壓波形關(guān)于。起始分布與穩(wěn)態(tài)分布愈接近，振蕩就會(huì)愈緩和，因而繞組各點(diǎn)對(duì)地電位和電位梯度最大值也將減少。此外波尾也有影響，電位和電位梯度也較低。第八章雷電過(guò)電壓及防護(hù)。kA、200kA。8-4某變電所配電構(gòu)架高11m，寬10.5m，擬在構(gòu)架側(cè)旁裝設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行保護(hù)，避8-6什么是避雷線(xiàn)保護(hù)角？保護(hù)角對(duì)線(xiàn)路繞擊有何影響？8-7試分析排氣式避雷器與保護(hù)間隙相似點(diǎn)與不同點(diǎn)。8-8試比較普通閥式避雷器與金屬氧化物避雷器性能，說(shuō)說(shuō)金屬氧化物避雷器有哪些長(zhǎng)試述金屬氧化物避雷器特性和各項(xiàng)參數(shù)意義。im值半徑為19.8cm)。兩根避雷線(xiàn)半徑5.3mm，相距21.4m，其懸掛高度為37m，15℃時(shí)弧垂各元件作用。運(yùn)營(yíng)中經(jīng)常有兩路出線(xiàn)，其導(dǎo)線(xiàn)平均對(duì)地高度為10m，試擬定應(yīng)有進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段長(zhǎng)度。絕緣特點(diǎn)及直配電機(jī)防雷保護(hù)辦法。8-21什么是接地？接地有哪些類(lèi)型？各有何用途？im。答：雷電放電基本過(guò)程涉及先導(dǎo)放電、主放電和余輝放電三個(gè)階段。(1)先導(dǎo)放電階段——開(kāi)始產(chǎn)生先導(dǎo)放電是跳躍式向前發(fā)展。先導(dǎo)放電經(jīng)常體現(xiàn)為分枝狀，這些分枝狀先導(dǎo)放電普通只有一條放電分支達(dá)到大地。整個(gè)先導(dǎo)放電時(shí)間約(2)主放電階段——主放電過(guò)程是逆著負(fù)先導(dǎo)通道由下向上發(fā)展。在主放電中，雷云大光和熱。在主放電階段，雷擊點(diǎn)有巨大電流流過(guò)，主放電時(shí)間極短。(3)余輝放電階段——當(dāng)主放電階段結(jié)束后，雷云中剩余電荷將繼續(xù)沿主放電通道下kA、200kA。I答：雷電過(guò)電壓形成涉及如下幾種狀況。(1)直擊雷過(guò)電壓a.雷直擊于地面上接地良好物體(圖8-3)時(shí)，流過(guò)雷擊點(diǎn)A電流即為雷電流i。采用電流源彼德遜等值電路，則雷電流i=Z02i2iZ+Z000沿雷道波阻抗Z0下來(lái)雷電入射波幅值I0=I/2，A點(diǎn)電壓幅值UA=IRi。b.雷直擊于輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)(圖8-4)時(shí)，電流波向線(xiàn)路兩側(cè)流動(dòng)，如果電流電壓均以幅2UIZi=0=0iZ+Z+Z+Z+202ZZZUA=iZ2==I(2)感應(yīng)雷過(guò)電壓電壓(圖8-5)。在雷云放電先導(dǎo)階段，先導(dǎo)通道中布滿(mǎn)了電荷，如圖8-5(a)所示，這些放，以波形式向?qū)Ь€(xiàn)兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，如圖8-5(b)所示。電荷流動(dòng)形成電流i乘以導(dǎo)線(xiàn)波阻抗Z即為兩側(cè)流動(dòng)靜電感應(yīng)過(guò)電壓波U=iZ。8-4某變電所配電構(gòu)架高11m，寬10.5m，擬在構(gòu)架側(cè)旁裝設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行保護(hù)，避r=10.5+5=15.5m，h=11mxx分別令p=1，p=5.5/h，列出如下式子(|r=(hh)|r=(1.5h|r=(1.5h2h)5.5/hxxx(h=26.5mh=48.8m2解：略導(dǎo)線(xiàn)保護(hù)限度。保護(hù)角愈小，避雷線(xiàn)就愈可靠地保護(hù)導(dǎo)線(xiàn)免遭雷擊。器與保護(hù)間隙相似點(diǎn)與不同點(diǎn)。避雷器類(lèi)型避雷器類(lèi)型保護(hù)間隙排氣式避雷器a)當(dāng)雷電波侵入時(shí)，間隙先擊穿，雷電流經(jīng)間隙泄入b)過(guò)電壓消失后，保護(hù)間隙中仍有工頻續(xù)流流過(guò)，且c)伏秒特性曲線(xiàn)較陡，放電分散性大，與被保護(hù)設(shè)備絕緣配合不抱負(fù)，并且動(dòng)作后會(huì)形成截波，對(duì)變壓器縱絕緣熄弧能力輔助設(shè)備同點(diǎn)應(yīng)用范疇低除有效接地系統(tǒng)和低電阻接地系統(tǒng)外低壓配電系統(tǒng)；排氣式避雷器滅弧能力不能符合規(guī)定場(chǎng)合高排氣式避雷器動(dòng)作多次簡(jiǎn)樸可靠動(dòng)作批示器。進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)相似點(diǎn)8-8試比較普通閥式避雷器與金屬氧化鋅避雷器性能，說(shuō)說(shuō)金屬氧化鋅避雷器有哪些長(zhǎng)答：由于氧化鋅閥片優(yōu)秀非線(xiàn)性伏安特性，使金屬氧化鋅避雷器(MOA)與普通閥式續(xù)流；(3)通流容量大；(4)運(yùn)營(yíng)安。答：金屬氧化物避雷器電氣特性基本技術(shù)指標(biāo)：(1)額定電壓——避雷器兩端容許施加最大工頻電壓有效值，與熱負(fù)載關(guān)于，是決定避雷器各種特性基準(zhǔn)參數(shù)。(2)最大持續(xù)運(yùn)營(yíng)電壓——容許持續(xù)加在避雷器兩端最大工頻電壓有效值，決定了避老化性能。端之間工頻電壓峰值或直流電壓，通慣用U1mA表達(dá)。從該電壓開(kāi)始，電流將隨電壓升高(4)殘壓——放電電流通過(guò)避雷器時(shí)兩端浮現(xiàn)電壓峰值。涉及三種放電電流波形下殘壓，避雷器保護(hù)水平是三者殘壓組合。(5)通流容量——表達(dá)閥片耐受通過(guò)電流能力。MOAs之比。壓比越小，表達(dá)非線(xiàn)性越好，通過(guò)沖擊放電電流時(shí)殘壓越低，避雷器保護(hù)性能越好。(7)荷電率——MOA最大持續(xù)運(yùn)營(yíng)電壓峰值與直流參照電壓比值。荷電率愈高，闡。(8)保護(hù)比——標(biāo)稱(chēng)放電電流下殘壓與最大持續(xù)運(yùn)營(yíng)電壓峰值比值或壓比與荷電率之比。保護(hù)比越小，MOA保護(hù)性能越好。？過(guò)電壓。下面重要簡(jiǎn)介避雷針、避雷線(xiàn)和避雷器保護(hù)原理及其保護(hù)范疇。解：略值半徑為19.8cm)。兩根避雷線(xiàn)半徑5.3mm，相距21.4m，其懸掛高度為37m，15℃時(shí)弧垂解：略不采用？雷電活動(dòng)強(qiáng)弱、地形地貌特點(diǎn)及土壤電阻率高低等狀況，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用合理防雷有哪些基本辦法。答：(1)架設(shè)避雷線(xiàn)；(2)減少桿塔接地電阻；(3)架設(shè)耦合地線(xiàn)；(4)采用不平衡絕緣方式；(5)采用中性點(diǎn)非有效接地方式；(6)裝設(shè)避雷器；(7)加強(qiáng)絕緣；(8)裝設(shè)自動(dòng)8-15變電所進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)作用和規(guī)定是什么？答：變電所進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)作用在于限制流經(jīng)避雷器雷電流幅值和侵入波陡度。針對(duì)不同電壓級(jí)別輸電線(xiàn)路，詳細(xì)規(guī)定如下：a)未沿全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)35kV~110kV架空送電線(xiàn)路，應(yīng)在變電所1km~2km進(jìn)線(xiàn)段架設(shè)避雷線(xiàn)作為進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)，規(guī)定保護(hù)段上避雷線(xiàn)保護(hù)角宜不超過(guò)20°，最大不應(yīng)超過(guò)b)110kV及以上有避雷線(xiàn)架空送電線(xiàn)路，把2km范疇內(nèi)進(jìn)線(xiàn)作為進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段，規(guī)定加強(qiáng)防護(hù)，如減小避雷線(xiàn)保護(hù)角α及減少桿塔接地電阻Ri。規(guī)定進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段范疇內(nèi)桿塔耐VkA各元件作用。在雷季，線(xiàn)路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)也許經(jīng)常開(kāi)斷而線(xiàn)路側(cè)又帶有工頻電壓(熱備用狀態(tài))，UU也為此在接近隔離開(kāi)關(guān)或斷路器處裝設(shè)一組排氣式避雷器FE。解：略8-18試述旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣特點(diǎn)及直配電機(jī)防雷保護(hù)辦法。(1)在相似電壓級(jí)別電氣設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣水平最低；(2)電機(jī)在運(yùn)營(yíng)中受到發(fā)熱、機(jī)械振動(dòng)、臭氧、潮濕等因素作用使絕緣容易老化。特別在槽口某些，電場(chǎng)極不均勻，在過(guò)電壓作用下容易受傷；(3)保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹避雷器(FCD型)保護(hù)性能與電機(jī)絕緣水平配合裕度很??；al(4)由于電機(jī)繞組匝間電容K很小，因此當(dāng)沖擊波作用時(shí)，匝間所受電壓為v，kVs；(5)電機(jī)繞組中性點(diǎn)普通是不接地，三相進(jìn)波時(shí)在直角波頭狀況下，中性點(diǎn)電壓可達(dá)進(jìn)波電壓兩倍，因而必要對(duì)中性點(diǎn)采用保護(hù)辦法。實(shí)驗(yàn)證明，侵入波陡度減少時(shí)，中性點(diǎn)過(guò)電壓也隨之減小，當(dāng)侵入波陡度降至2kV/μs如下時(shí)，中性點(diǎn)過(guò)電壓不超過(guò)進(jìn)波過(guò)