【正文】 么特征？ 答：固體電介質(zhì)的擊穿中，常見的有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿等形式。 （３）不均勻電介質(zhì)的擊穿 擊穿從耐電強(qiáng)度低的氣體開始，表現(xiàn)為局部放電，然后或快或慢地隨時(shí)間發(fā)展至固體介質(zhì)劣化損傷逐步擴(kuò)大，致使介質(zhì)擊穿。 （２）水樹枝 樹枝因存在水分而緩慢發(fā)生，如在水下運(yùn)行的 200～ 700V低壓電纜中也發(fā)現(xiàn)有樹枝，一般稱為水樹枝，即直流電壓下也能促進(jìn)樹枝化。 由于外電離因素的作用，在陰極附近出現(xiàn)一個(gè)初始電子，這一電子在向陽極運(yùn)動(dòng)時(shí)，如電場強(qiáng)度足夠大，則會(huì)發(fā)生碰撞電離，產(chǎn)生 1個(gè)新電子。 （２） 液體介質(zhì)的擊穿過程 a) 電擊穿理論以碰撞電離開始為擊穿條件。 （３）固體介質(zhì)的擊穿過程 固體電介質(zhì)的擊穿中，常見的有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿等形式。 第 4 章 絕緣的預(yù)防性試驗(yàn) 41測量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些絕緣缺陷 ?試比較它與測量泄漏電流試驗(yàn)項(xiàng)目的異同。 48對(duì)絕緣的檢查性試驗(yàn)方法，除本章所述者外，還有哪些可能的方向值得進(jìn)行探索研究的 ?請(qǐng)開拓性地、探索性地考慮一下，也請(qǐng)大致估計(jì)一下這 些方法各適用于何種電氣設(shè)備，對(duì)探測何種絕緣缺陷可能有效。 測量絕緣電阻和測量泄露電流試驗(yàn)項(xiàng)目的相同點(diǎn)： 兩者的原理和適用范圍是一樣的 ， 不同的是測量泄漏電流可使用較高的電壓 (10kV 及以上 )，因此能比 測 量絕緣電阻 更有效地發(fā)現(xiàn) 一 些尚未完全貫通的集中性缺陷 。為什么橋臂中的一個(gè)要采用標(biāo)準(zhǔn)電容器 ?這 — 試驗(yàn)項(xiàng)目的測量準(zhǔn)確度受到哪些因素的影響 ? 答： 西林電橋是利用電橋平衡的原理，當(dāng)流過電橋的電流相等時(shí)，電流檢流計(jì)指向零點(diǎn)，即沒有電流通過電流檢流計(jì)，此時(shí)電橋相對(duì)橋臂上的阻抗乘積值相等，通過改變 R3和 C4來確定電橋的平衡以最終計(jì)算出 Cx和 tanδ 。 45什么是測量 tanδ的正接線和反接線 ?它們各適用于什么場合 ? 答：正接線是 被試品 CX 的兩端均對(duì)地絕緣 ，連接電源的高壓端，而反接線是被試品接于電源的低壓端 。 測量絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷：絕緣中的局部缺陷：如非貫穿性的局部損傷、含有氣泡、分層脫開等； 絕緣的老化： 因?yàn)橐呀?jīng)老化的絕緣 ， 其絕緣電阻還可能是相當(dāng)高的。試驗(yàn)后也應(yīng)這樣做，以求安全。 (5)絕緣電阻與溫度有十分顯著的關(guān)系。 48對(duì)絕緣的檢查性試驗(yàn)方法，除本章所述者外，還有哪些可能的方向值得進(jìn)行探索研究的 ?請(qǐng)開拓性地、探索性地考慮一下，也請(qǐng)大致估計(jì)一下這些方法各適用于何種電氣設(shè)備，對(duì)探測何種絕緣缺陷可能有效。 52直流耐壓試驗(yàn)電壓值的選擇方法是什么？ 53高壓實(shí)驗(yàn)室中被用來測量交流高電壓的方法常用的有幾種？ 54簡述高壓試驗(yàn)變壓器調(diào)壓時(shí)的基本要求。特別對(duì)容量較大的試品，如果做交流耐壓試驗(yàn)，需要較大容量的試驗(yàn)設(shè)備，在一般情況下不容易辦到。其原因是直流下沒有電容電流流經(jīng)線棒 絕緣，因而沒有電容電流在半導(dǎo)體防暈層上造成的電壓降，故端部絕緣上分到的電壓較高，有利于發(fā)現(xiàn)該處絕緣缺陷。直流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間可以比交流耐壓試驗(yàn)長一些，所以發(fā)電機(jī)試驗(yàn)時(shí)是以每級(jí) 倍額定電壓分階段升高，每階段停留1min，讀取泄漏電流值。 答： 試驗(yàn)變壓器的電壓必須從零調(diào)節(jié)到指定值 ，同時(shí)還應(yīng)注意： (1) 電壓應(yīng)該平滑地調(diào)節(jié)，在有滑動(dòng)觸頭的調(diào)壓器中，不應(yīng)該發(fā)生火花； (2) 調(diào)壓器應(yīng)在試驗(yàn)變 壓器的輸入端提供從零到額 定值的電壓，電壓具有正弦波形且沒有畸變； (3) 調(diào)壓器的容量應(yīng)不小于試驗(yàn)變壓器的容量。0 0 . 2 8 9 1 0 5 0 1 0 5 1 0 6 . 2 ( k V300U ?? ? ? ， 最 大 值 ） 56工頻高壓試驗(yàn)需要注意的問題？ 答： 在電氣設(shè)備的工頻高壓試 驗(yàn)中，除了按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定認(rèn)真制定試驗(yàn)方案外，還須注意下列問題： (1) 防止工頻高壓試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的過電壓 ； (2) 試驗(yàn)電壓的波形畸變與改善措施 。這時(shí)只要將點(diǎn)火球隙 F1 的極間距離調(diào)節(jié)到使其擊穿電壓等于所需的充電電壓 Uc，當(dāng) F1上的電壓上升到等于 Uc時(shí)， Fl即自行擊穿，起動(dòng)整套裝置。 球隙和峰值電壓表只能測量電壓峰值，示波器則能記錄波序，即不僅指示峰值而且能顯示電壓隨時(shí)間的變化過程。 62變壓器絕緣故障有哪些類型，對(duì)應(yīng)的故障氣體特點(diǎn)是什么？ 答： 變壓器絕緣故障主要分為三類：熱故障、電故障及其絕緣受潮，故障不同時(shí)，油中溶解的故障氣體成分不同，因此可以通過分析油中溶解氣體的成分來判斷變壓器存在的絕緣故障。 （ 1）電弧放電 ： 油中溶解的故障特征氣體主要是 C2H H2，其次是大量的 C2H CH4。 63 按監(jiān)測對(duì)象分類，絕緣油中溶解故障氣體監(jiān)測裝置可分為哪幾類，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 答： 變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測根據(jù)不同的原則可以分為不同的種類。 64 容性電氣設(shè)備 tanδ的監(jiān) 測方法有哪些？各適用于哪些場合？ 答：監(jiān)測方法有： 高壓電橋法 、 相位差法 和 全數(shù)字測量法 。 （ 2） 窄帶型傳感器 ： 具有較好的抗干擾性能 。 68對(duì)于在線監(jiān)測裝置，測量重復(fù)性和測量精度哪個(gè)更重要，為什么？ 答：測量精度更為重要，對(duì)于在線監(jiān)測裝置，由于我們對(duì)于故障的診斷是以概率的方式來劃分，而且裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)，各個(gè)時(shí)段的運(yùn)行狀態(tài)并不一樣，有可能因?yàn)槲⑿〉囊粋€(gè)變化造成故障現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是過后又迅速消失，所以測量重復(fù)性一是解決有些細(xì)微的變化但還未達(dá)到故障的現(xiàn)象，防止誤動(dòng)作；二是多次測量以確定達(dá)到故障時(shí)的概率值，保證繼電保護(hù)裝置動(dòng)作。 習(xí)題 73 圖 74 母線上接有波阻抗分 別為 1Z 、 2Z 、 3Z 的三條出線，從 Z1 線路上傳來幅值為 E的無窮長直角電壓波。 76波在傳播中的衰減與畸變的主要原因？說明沖擊電暈對(duì)雷電波波形影響的原因？ 77當(dāng)沖擊電壓作用于變壓器繞組時(shí)，在變壓器繞組內(nèi)將出現(xiàn)振蕩過程，試分析出現(xiàn)振蕩的根本原因，并由此分析沖擊電壓波形對(duì)振蕩的影響。 72 試分析波阻抗的物理意義及其與電阻之不同點(diǎn)？ 答： 分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路的電阻雖然有相同的量綱，但物理意義上有著本質(zhì)的不同： （ 1）波阻抗表示向同一方向傳播的電壓波和電流波之間比值的大??；電磁被通過波阻抗為 Z 的無損線路時(shí)， 其能量以電磁能的形式儲(chǔ)存于周圍介質(zhì)中．而不像通過電阻那樣被消耗掉。假設(shè)直流電源內(nèi)阻為零。 圖 (1) 末端接集中負(fù)載 R=Z 時(shí)的 電壓波形 （ 2） 當(dāng) R?? 時(shí)， 根據(jù)折射和反射系數(shù)計(jì)算公式（ 717）， 1,2 ?? ?? ，即末端電壓U2=u2f=2E，反射電壓 u1b=E， 線路中間2l的電壓 1 1 1 2bfu u u E? ? ?，波形如下。 圖 (3－ 1) 末端接地時(shí) 末端的電流波形 圖 (3－ 2) 末端接地時(shí) 線路中間 2l 的電壓波形 74母線上接有波阻抗分別為 Z Z Z3的三條出線，從 Z1線路上傳來幅值為 E的無 窮長直角電壓波。 解：（１ ） 計(jì)算末端電壓的彼德遜等值電路 如圖（ 4）， 線路末端電壓 為 2222f ZuEZZ? ? 圖（ 4） 彼德遜等值電路 （２）略 （３）略 76波在傳播中的衰減與畸變的主要原因？說明沖擊電暈對(duì)雷電波波形影響的原因？ 答： 波的衰減和變形受到以下因素的影響： （ 1）線路電阻和絕緣電導(dǎo)的影響 實(shí)際輸電線路并不滿足無變形條件（式 728），因此波在傳播過程中不僅會(huì)衰減，同時(shí)還會(huì)變形。 沖擊電暈 對(duì) 雷電波 波形影響的原因： 雷電沖擊波的幅值很高，在導(dǎo)線上將產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊電暈。當(dāng)產(chǎn)生正極性沖擊電暈時(shí)，電子在電場作用下迅速移向?qū)Ь€，正空間電荷加強(qiáng)距離導(dǎo)線較遠(yuǎn)處的電場強(qiáng)度，有利于電暈的進(jìn)一步發(fā)展；電暈外觀是從導(dǎo)線向外引出數(shù)量較多較長的細(xì)絲。 答： 出現(xiàn)振 蕩的根本原因 ： 由 于變壓器的穩(wěn)態(tài)電位分布與起始電位分布不同，因此從起始分布到穩(wěn)態(tài)分布 ， 其 間必有一個(gè)過渡過程。 此外波尾也有影響，在短波作用下，振蕩過程尚未充分激發(fā)起來時(shí)，外加電壓已經(jīng)大大衰減，故使繞組各點(diǎn)的對(duì)地電位和電位梯度也較低。 82試述雷電流幅值的定義，分別計(jì)算下列雷電流幅值出現(xiàn)的概率： 30kA、 50kA、 88kA、100kA、 150kA、 200kA。 86什么是避雷線的保護(hù)角？保護(hù)角對(duì)線路繞擊有何影響？ 87試分析排氣式避雷器與保護(hù)間隙的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。導(dǎo)線四分裂，半徑為 ，分裂距離 (等值半徑為 )。 813為什么 110kV及以上線路一般采用全線架設(shè)避雷線的保護(hù)措施，而 35kV及以下線路不采用？ 814輸電線路防雷有哪些基本措施。 819說明直配電機(jī)防雷保護(hù)中電纜段的作用。m ，雷電流為 40A 時(shí)沖擊系數(shù) ? 為 ，沖擊利用系數(shù) i ? 為 。 答： 雷電放電的基本過程 包括 先導(dǎo)放電、主放電和余輝放電三個(gè)階段。 （ 2） 主放電 階段 —— 主放電過程是 逆著負(fù)先導(dǎo)的通道由下向上發(fā)展的。 余輝放電電流僅數(shù)百 安 ，但持續(xù)的時(shí)間可達(dá) ~。則雷電流幅值為 30kA、 50kA、 88kA、 100kA、 150kA、 200kA時(shí)，對(duì)應(yīng)的概率 分別為 %、%、 %、 %、 %、 %。 （ 圖 84）時(shí)， 電流波向線路的兩側(cè)流動(dòng)，如果電流電壓均以幅值表示，則 2220000Z ZZIZZZUi???? 導(dǎo)線被擊點(diǎn) A的過電壓幅值為 ZZ ZZIZiU ???? 00ZA 22 （ 2）感應(yīng)雷過電壓 雷云對(duì)地放電過程中，放電通道周圍空間電磁場 急劇變化，會(huì)在附近線路的導(dǎo) 線上產(chǎn)生過電壓 （ 圖 85） 。電荷流動(dòng)形成的電 流 i 乘以導(dǎo)線的波阻抗 Z 即為兩側(cè)流動(dòng)的靜電感應(yīng)過電壓波 iZU? 。 85設(shè)某變電所的四支等高避雷針，高度為 25m，布置在邊長為 42m的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，試?yán)L出高度為 11m的被保護(hù)設(shè)備，試求被保護(hù)物高度的最小保護(hù)寬度。 答： 避雷器類型 比較異同 保護(hù)間隙 排氣式避雷器 相同點(diǎn) a) 當(dāng)雷電波侵入時(shí)，間隙先擊穿，雷電流經(jīng)間隙泄入大地，從而保護(hù)了電氣設(shè)備 ； b) 過電壓消失后，保護(hù)間隙中仍有工頻續(xù)流流過 ，且切斷電流有限； c) 伏秒特性曲線較陡，放電分散性大，與被保護(hù)設(shè)備的絕緣配合不理想，并且動(dòng)作后會(huì)形成截波，對(duì)變壓器縱絕緣不利 。 應(yīng)用范圍 除有效接地系統(tǒng)和低電阻接地系統(tǒng)外的低壓配電系統(tǒng) ； 排氣式避雷器的滅弧能力不能符合要求 的場合 線路保護(hù)和發(fā)、變電所的進(jìn)線段保護(hù) 88試比較普通閥式避雷器與金屬氧化鋅避雷器的性能，說說金屬氧化鋅避雷器有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答： 由于氧化鋅閥片優(yōu)異的非線性伏安特性，使 金屬氧化鋅避雷器 （ MOA） 與 普通閥式 避雷器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 保護(hù)性能好；（ 2）無續(xù)流；（ 3）通流容量大；（ 4） 運(yùn)行 安全可靠。 （ 3) 參考電壓 —— 避雷器通過 lmA工頻電流阻性分量峰值或者 lmA直流電流時(shí)，其兩端之間的工頻電壓峰值或直流電壓，通常用 U1mA 表示。 （ 5）通流容量 —— 表示閥片耐受通過電流的能力 。荷電率 愈高 ，說明避雷器穩(wěn)定性能愈好，耐老化，能在靠近“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”長期工作。 避雷針 、避雷線用于防止直擊雷過電壓，避雷器用于防止沿輸電線路侵入變電所的感應(yīng)雷過電壓。導(dǎo)線四分 裂，半徑為 ，分裂距離 (等值半徑為 )。 解：略 813為什么 110kV及以上線路一般采用全線架設(shè)避雷線的保護(hù)措施，而 35kV及以下線路不采用？ 答： 輸電線路的防雷，應(yīng)根據(jù)線路的電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)和系統(tǒng)運(yùn)行 方式，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱、地形地貌特點(diǎn)及土壤電阻率高低等情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用合理的 防雷 方式。 815變電所進(jìn)線段保護(hù)的作用和要求是什么？ 答： 變電所 進(jìn)線段保護(hù)的作用在于限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值和侵入波的陡度。要求進(jìn)線保護(hù)段范圍內(nèi)的桿塔耐雷水平，達(dá)到表 87 的最大值，以使避雷器電流幅值不超過 5kA(在 330～ 500kV級(jí)為10kA)，而且必須保證來波陡度 a 不超過一定的允 許 值。 圖 832 35kV～ 110kV 變電所的進(jìn)線保護(hù)接線 817 某 110kV 變電所內(nèi)裝有 FZ110J 型閥式避雷器，其安裝點(diǎn)到變壓器的電氣距離為50m，運(yùn)行中經(jīng)常有兩路出線，其導(dǎo)線的平均對(duì)地高度為 10m，試確定應(yīng)有的進(jìn)線保護(hù)段長度。試驗(yàn)證明，侵入波陡 度降低時(shí)，中性點(diǎn)過電壓也隨之減小，當(dāng)侵入波陡度 降 至 2kV/μs以下時(shí)，中性點(diǎn)過電壓不超過進(jìn)波的過 電壓。 （ 4) 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)有引出線時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)加裝避雷器保護(hù)，如電機(jī)繞組中性點(diǎn)并未引出，則每相母線并聯(lián)電容應(yīng)增至 ~。 答： 氣體絕緣變電所 (GIS)防雷保護(hù)有以下特點(diǎn)： （ 1） GIS 絕緣具有比較平坦的伏秒特性。 （ 4） GIS 絕緣中完全不允許產(chǎn)生電暈，因?yàn)橐坏┊a(chǎn)生電暈，絕緣會(huì)立即發(fā)生擊穿，這 樣將會(huì)導(dǎo)致整個(gè) GIS 變電所絕緣的破壞。 氣體絕緣變電所 (GIS)的 防雷 措施 有以下 幾 點(diǎn)： 1) 66kV及以