【正文】 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？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：（1） 保護(hù)性能好；（2）無續(xù)流；（3）通流容量大；（4）運行安全可靠。89試述金屬氧化鋅避雷器的特性和各項參數(shù)的意義。答：金屬氧化物避雷器電氣特性的基本技術(shù)指標(biāo)：（1) 額定電壓——避雷器兩端允許施加的最大工頻電壓有效值，與熱負(fù)載有關(guān)，是決定避雷器各種特性的基準(zhǔn)參數(shù)。（2) 最大持續(xù)運行電壓——允許持續(xù)加在避雷器兩端的最大工頻電壓有效值，決定了避雷器長期工作的老化性能。（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，其兩端之間的工頻電壓峰值或直流電壓，通常用U1mA表示。從該電壓開始，電流將隨電壓的升高而迅速增大，并起限制過電壓作用。因此又稱起始動作電壓，也稱轉(zhuǎn)折電壓或拐點電壓（4) 殘壓——放電電流通過避雷器時兩端出現(xiàn)的電壓峰值。包括三種放電電流波形下的殘壓，避雷器的保護(hù)水平是三者殘壓的組合。（5）通流容量——表示閥片耐受通過電流的能力。（6）壓比——MOA通過波形為8／20的標(biāo)稱沖擊放電電流時的殘壓與其參考電壓之比。壓比越小，表示非線性越好，通過沖擊放電電流時的殘壓越低，避雷器的保護(hù)性能越好。（7）荷電率——MOA的最大持續(xù)運行電壓峰值與直流參考電壓的比值。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”長期工作。（8）保護(hù)比——標(biāo)稱放電電流下的殘壓與最大持續(xù)運行電壓峰值的比值或壓比與荷電率之比。保護(hù)比越小，MOA的保護(hù)性能越好。810限制雷電過電壓破壞作用的基本措施是什么？這些防雷設(shè)備各起什么保護(hù)作用？答：限制雷電的破壞性，基本措施就是加裝避雷針、避雷線、避雷器、防雷接地、電抗線圈、電容器組、消弧線圈、自動重合閘等防雷保護(hù)裝置。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。下面主要介紹避雷針、避雷線和避雷器的保護(hù)原理及其保護(hù)范圍。 811平原地區(qū)110kV單避雷線線路水泥桿塔如圖所示，絕緣子串由6X－7組成，其正極性U50%為700kV，桿塔沖擊接地電阻Ri為7Ω，15℃，其它數(shù)據(jù)標(biāo)注在圖中，單位為m，試求該線路的耐雷水平和雷擊跳閘率。解：略812某平原地區(qū)550kV輸電線路檔距為400m，導(dǎo)線水平布置，，15℃。導(dǎo)線四分裂，()。，其懸掛高度為37m，15℃。，沖擊接地電阻為10Ω。線路采用28片XP16絕緣子，其正極性U50%，負(fù)極性U50%，試求該線路的耐雷水平和雷擊跳閘率。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、負(fù)荷性質(zhì)和系統(tǒng)運行方式，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)雷電活動的強弱、地形地貌特點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。因此，35kV線路不宜全線架設(shè)避雷線，110kV及以上線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線。814輸電線路防雷有哪些基本措施。答：（1）架設(shè)避雷線；（2）降低桿塔接地電阻；（3）架設(shè)耦合地線；（4）采用不平衡絕緣方式；（5）采用中性點非有效接地方式；（6）裝設(shè)避雷器；（7）加強絕緣；（8）裝設(shè)自動重合閘。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。針對不同電壓等級的輸電線路，具體要求如下：a) 未沿全線架設(shè)避雷線的35kV～110kV架空送電線路，應(yīng)在變電所1km～2km的進(jìn)線段架設(shè)避雷線作為進(jìn)線段保護(hù)，要求保護(hù)段上的避雷線保護(hù)角宜不超過20176。，最大不應(yīng)超過30176。；b) 110kV及以上有避雷線架空送電線路，把2km范圍內(nèi)進(jìn)線作為進(jìn)線保護(hù)段，要求加強防護(hù)，如減小避雷線的保護(hù)角α及降低桿塔的接地電阻Ri。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級為10kA)，而且必須保證來波陡度a不超過一定的允許值。816試述變電所進(jìn)線段保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)接線中各元件的作用。答：在圖832所示的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)線段保護(hù)方式中，安裝了排氣式避雷器FE。在雷季，線路斷路器、隔離開關(guān)可能經(jīng)常開斷而線路側(cè)又帶有工頻電壓(熱備用狀態(tài))，沿線襲來的雷電波(其幅值為U50%)在此處碰到了開路的末端，于是電壓可上升到2U50%，這時可能使開路的斷路器和隔離開關(guān)對地放電，引起工頻短路，將斷路器或隔離開關(guān)的絕緣支座燒毀，為此在靠近隔離開關(guān)或斷路器處裝設(shè)一組排氣式避雷器FE。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，其安裝點到變壓器的電氣距離為50m，運行中經(jīng)常有兩路出線，其導(dǎo)線的平均對地高度為10m，試確定應(yīng)有的進(jìn)線保護(hù)段長度。解：略818試述旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣的特點及直配電機(jī)的防雷保護(hù)措施。答：旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣的特點：（1） 在相同電壓等級的電氣設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣水平最低；（2） 電機(jī)在運行中受到發(fā)熱、機(jī)械振動、臭氧、潮濕等因素的作用使絕緣容易老化。特別在槽口部分，電場極不均勻，在過電壓作用下容易受傷；（3） 保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的磁吹避雷器(FCD型)的保護(hù)性能與電機(jī)絕緣水平的配合裕度很??；（4） 由于電機(jī)繞組的匝間電容K很小，所以當(dāng)沖擊波作用時，匝間所受電壓為，要使該電壓低于電機(jī)繞組的匝間耐壓，必須把來波陡度a限制得很低，試驗結(jié)果表明，為了保護(hù)匝間絕緣必須將侵入波陡度限制在5kV/μs以下；（5） 電機(jī)繞組中性點一般是不接地的，三相進(jìn)波時在直角波頭情況下，中性點電壓可達(dá)進(jìn)波電壓的兩倍，因此必須對中性點采取保護(hù)措施。試驗證明，侵入波陡度降低時，中性點過電壓也隨之減小，當(dāng)侵入波陡度降至2kV/μs以下時，中性點過電壓不超過進(jìn)波的過電壓。直配電機(jī)的防雷保護(hù)措施：（1) 發(fā)電機(jī)出線母線上裝一組MOA或FCD型避雷器，以限制侵入波幅值，取其3kA下的殘壓與電機(jī)的絕緣水平相配合，保護(hù)電機(jī)主絕緣。（2) 采用進(jìn)線段保護(hù)，一般采用電纜段與排氣式避雷器配合的典型進(jìn)線段保護(hù)，它們聯(lián)合作用以限制流經(jīng)避雷器中的雷電流幅值使之小于3kA。（3) 在發(fā)電機(jī)母線上裝設(shè)一組并聯(lián)電容器，~，可以限制雷電侵入波的陡度a使之小于2kV/μs，同時可以降低感應(yīng)雷過電壓使之低于電機(jī)沖擊耐壓強度，保護(hù)電機(jī)匝間絕緣和中性點絕緣。（4) 發(fā)電機(jī)中性點有引出線時，中性點應(yīng)加裝避雷器保護(hù)，如電機(jī)繞組中性點并未引出，~。819說明直配電機(jī)防雷保護(hù)中電纜段的作用。答：有電纜段的直配電機(jī)保護(hù)接線如圖837(a)所示，雷直擊于電纜首端的架空線路，排氣式避雷器FE2動作，電纜芯線與外皮經(jīng)FE2短接在一起，雷電流流過FE2和接地電阻R1 所形成的電壓iR1 同時作用在芯線和外皮上，沿著外皮將有電流i2 流向電機(jī)側(cè)，于是在電纜外皮本身的電感L2上出現(xiàn)壓降，此壓降是由環(huán)繞外皮的磁力線變化所造成的，這些磁力線也必然全部環(huán)繞芯線，在芯線上同時感應(yīng)出一個大小等于的反電動勢來，它將阻止雷電流從電纜首端A點沿芯線向電機(jī)流動，也即限制了流經(jīng)避雷器F的雷電流。820試述氣體絕緣變電所防雷保護(hù)的特點和措施。答：氣體絕緣變電所(GIS)防雷保護(hù)有以下特點：（1）GIS絕緣具有比較平坦的伏秒特性。絕緣水平主要決定于雷電沖擊水平，需采用性能優(yōu)異的金屬氧化物避雷器加以保護(hù)。（2）GIS變電所的波阻抗一般在60~100Ω，約為架空線路的1/5，雷電侵入波從架空線路傳入GIS，折射系數(shù)較小，折射電壓也就較小，對GIS的雷電侵入波保護(hù)有利。（3）GIS變電所結(jié)構(gòu)緊湊，各電氣設(shè)備之間的距離較小，避雷器離被保護(hù)設(shè)備較近，因此可使雷電過電壓限制在更低的水平。（4）GIS絕緣中完全不允許產(chǎn)生電暈，因為一旦產(chǎn)生電暈，絕緣會立即發(fā)生擊穿，這樣將會導(dǎo)致整個GIS變電所絕緣的破壞。因此，要求GIS過電壓保護(hù)有較高的可靠性，并且在設(shè)備的絕緣配合上要留有足夠的裕度。（5）由于GIS變電所的封閉性，所以電氣設(shè)備不會因受大氣污穢、降水等的影響而降低絕緣強度。但需指出，對SF6氣體的潔凈程度和所含水分卻要求極嚴(yán)，同時對導(dǎo)體和內(nèi)壁的光潔度也要求極高，否則絕緣強度將大幅度下降。氣體絕緣變電所(GIS)的防雷措施有以下幾點：1) 66kV及以上進(jìn)線無電纜段的GIS變電所 66kV及以上進(jìn)線無電纜段的GIS變電所，在GIS管道與架空線路連接處應(yīng)裝設(shè)無間隙金屬氧化物避雷器(FMO1)，其接地端應(yīng)與管道金屬外殼連接；2).66kV及以上進(jìn)線有電纜段的GIS變電所 66kV及以上進(jìn)線有電纜段的GIS變電所，在電纜與架空線路的連接處應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器(FMO1)，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。對三芯電纜，末端的金屬外皮應(yīng)與GIS管道金屬外殼連接接地，如圖841(a)所示。對單芯電纜，末端的金屬護(hù)層應(yīng)經(jīng)金屬氧化物電纜護(hù)層保護(hù)器(FC)接地，如圖841(b)所示。821什么是接地？接地有哪些類型？各有何用途？答：接地——指將電力系統(tǒng)中電氣裝置和設(shè)施的某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線連接至接地極。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體稱為接地極，電氣裝置、設(shè)施的接地端子與接地極連接用的金屬導(dǎo)電部分稱為接地線。接地按用途可分為：（1）工作接地——為運行需要所設(shè)的接地，如中性點直接接地、中性點經(jīng)消弧線圈、電阻接地；（2）保護(hù)接地——電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等，由于絕緣損壞有可能帶電，為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地；（3）防雷接地——為雷電保護(hù)裝置（避雷針、避雷線和避雷器等）向大地泄放雷電流而設(shè)的接地；（4）靜電接地——為防止靜電對易燃油、天然氣貯罐、氫氣貯罐和管道等的危險作用而設(shè)的接地。822什么是接地電阻，接觸電壓和跨步電壓？答：接地裝置對地電位u與通過接地極流入地中電流i的比值稱為接地電阻。、稱為接觸電位差，即接觸電壓Ut。當(dāng)人在分布電位區(qū)域內(nèi)跨開一步，兩腳間（）的電位差，稱為跨步電位差，即跨步電壓Us。823試計算如圖844所示接地裝置的沖擊接地電阻。、長3m的圓管組成，土壤電阻率為。解：查表８－１９可得，對于長度為3m左右的垂直接地極，其工頻接地電阻為單根垂直接地極的沖擊接地電阻為：由６根等長水平放射形接地極組成的接地裝置，其沖擊接地裝置可按下式計算824某220kV變電所，采用型布置，土壤電阻率為，試估算其接地網(wǎng)的工頻接地電阻。解：查表８－１９，對于復(fù)合接地網(wǎng)，其工頻接地電阻的簡易計算式如下：