【正文】 上同時(shí)感應(yīng)出一個(gè)大小等于的反電動(dòng)勢(shì)來，它將阻止雷電流從電纜首端A點(diǎn)沿芯線向電機(jī)流動(dòng)，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(diǎn)和措施。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。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(duì)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?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。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(huì)因受大氣污穢、降水等的影響而降低絕緣強(qiáng)度。但需指出，對(duì)SF6氣體的潔凈程度和所含水分卻要求極嚴(yán)，同時(shí)對(duì)導(dǎo)體和內(nèi)壁的光潔度也要求極高，否則絕緣強(qiáng)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(diǎn)：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(duì)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(duì)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(yùn)行需要所設(shè)的接地，如中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)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(duì)易燃油、天然氣貯罐、氫氣貯罐和管道等的危險(xiǎn)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(duì)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(jì)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(duì)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(jì)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(duì)于復(fù)合接地網(wǎng)，其工頻接地電阻的簡易計(jì)算式如下：第9章 操作過電壓與絕緣配合91試用集中參數(shù)等值電路來分析切空載線路過電壓。答：我們用單相集中參數(shù)的簡化等效電路來進(jìn)行分析，如圖91所示，在S斷開之前線路電壓UC(t)=e(t),設(shè)第一次熄?。ㄔO(shè)時(shí)間為t1）發(fā)生斷路器的工頻電容電流ic(t)過零時(shí)，如圖所示，線路上電荷無處泄放，uc(t)保留為Em，觸頭間電壓ur（t）為Ur(t)=e(t)Em=Em(coswt1)經(jīng)過半個(gè)周期以后，e(t)變?yōu)镋m，這時(shí)兩觸頭間的電壓，即恢復(fù)電壓2Em。此時(shí)，如果觸頭間的介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度沒有得到很好恢復(fù)，或絕緣恢復(fù)強(qiáng)度的上升速度不夠快，則可能在t2時(shí)刻發(fā)生電弧重燃，相當(dāng)于一次反極性重合閘，UCmax將達(dá)到3Em，設(shè)在t＝t3時(shí)，高頻(重合閘過程，回路振蕩的角頻率為，大于工頻下的M)電容電流第一次過零時(shí)熄弧，則uc(t)將保持3Em，又經(jīng)過T／2后，e(t)又達(dá)最大值，觸頭間電壓ur(t)為4Em。若此時(shí)觸頭再度重燃，則會(huì)導(dǎo)致更高幅值的振蕩，UCmax將達(dá)+5 Em。依此類推，每工頻半周重燃一次，線路電壓將達(dá)很高數(shù)值，直至觸頭間絕緣足夠高，不再重燃為止。線路上的過電壓將不斷增大，一直達(dá)到很高的數(shù)值。圖91 切除空載線路時(shí)的等值計(jì)算電路圖92空載線路合閘過電壓產(chǎn)生的原因和影響因素是什么？答：產(chǎn)生的原因是合閘過程中電流無法突變，電路產(chǎn)生非周期分量，引起衰減性振蕩，當(dāng)時(shí)間達(dá)到某一值時(shí)，電壓達(dá)到最大值，產(chǎn)生合閘過電壓。影響因素一是合閘相位，二是線路損耗，三是線路上殘壓的變化。93某220kV線路全長500km，電源阻抗XS=115Ω，線路參數(shù)為L0=，C0=，設(shè)電源的電勢(shì)為E=.，求線路空載時(shí)首末端的電壓。解：略94切除空載線路過電壓與切除空載變壓器時(shí)產(chǎn)生過電壓的原因有何不同？斷路器滅弧性能對(duì)這兩種斷路器有何影響？答：切除空載線路過電壓時(shí)切斷的是電容電流，在介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度沒有恢復(fù)的情況下，電弧的重燃導(dǎo)致電壓的升高，產(chǎn)生過電壓。而切除空載變壓器時(shí)切斷的是電感電流，變壓器的等效回路LT、CT中產(chǎn)生電磁振蕩，而截流現(xiàn)象使空載電流未過零之前就因強(qiáng)制熄弧而切斷，此時(shí)電流不能突變，造成電容電壓繼續(xù)升高，產(chǎn)生過電壓。 在第一種情況下，斷路器如果絕緣強(qiáng)度不高的話，接觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生重燃，而重燃加劇了電壓的升高，如果要避免這種情況，就要增強(qiáng)斷路器的滅弧性能；在第二種情況下，斷路器截流能力不強(qiáng)則切空變過電壓也比較低，反之則高。另外，如果斷路器去游離作用不強(qiáng)時(shí)（由于滅弧能力差），截流后在斷路器觸頭間可引起電弧重燃，使變壓器側(cè)的電容電場能量向電源釋放，從而降低了這種過電壓。95為何閥式避雷器只能限制切空載變壓器過電壓而不能用來限制其它操作過電壓？答：閥式避雷器的通流能力和熱容量有限，切空載變壓器時(shí)產(chǎn)生的過電壓幅值和電流較小，而其它操作過電壓幅值較大，如在操作過電壓下動(dòng)作，往往發(fā)生爆炸或損壞。96斷路器中電弧的重燃對(duì)這種過電壓有什么影響？答：斷路器中電弧的重燃可能會(huì)導(dǎo)致電磁振蕩，從而引起過電壓。97試分析在電弧接地引起的過電壓中，若電弧不是在工頻電流過零時(shí)熄滅，而是在高頻振蕩電流過零時(shí)熄滅，過電壓發(fā)展情況如何？答：如果在高頻電流分量過零時(shí)電弧不熄滅，則故障點(diǎn)的電弧將持續(xù)燃燒半個(gè)工頻周期()，直到工頻電流分量過零時(shí)才熄滅(t2瞬間)，由于工頻電流分量與的相位差為90。，t2正好是uA＝－UΦ的瞬間。以后發(fā)生的隔半個(gè)工頻周期的熄弧與再隔半個(gè)周期的電弧重燃，其過渡過程與上面完全重復(fù)，且過電壓的幅值也與之相同。98試述消除斷續(xù)電弧接地過電壓的途徑。答：為了消除電弧接地過電壓，最根本的途徑是消除間歇性電弧。若中性點(diǎn)接地，一旦發(fā)生單相接地，接地點(diǎn)將流過很大的短路電流，斷路器將跳閘，從而徹底消除電弧接地過電壓。目前110kV及以上電網(wǎng)大多采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而35kV及以下電壓等級(jí)的配電網(wǎng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。99試說明絕緣配合的重要性，實(shí)際應(yīng)用中是如何考慮絕緣配合的？答：絕緣的擊穿是造成停電的主要原因之一，因此電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，在很大程度上決定于設(shè)備的絕緣水平和工作狀況，因此有必要考慮絕緣配合。實(shí)際應(yīng)用中絕緣配合的考慮：（1）考慮到設(shè)備在運(yùn)行時(shí)要承受運(yùn)行電壓、工頻過電壓及操作過電壓，對(duì)電氣設(shè)備絕緣規(guī)定了短時(shí)工頻試驗(yàn)電壓，對(duì)外絕緣還規(guī)定了干狀態(tài)和濕狀態(tài)下的工頻放電電壓；（2）考慮到在長期工作電壓和工頻過電壓作用下內(nèi)絕緣的老化和外絕緣的抗污穢性能，規(guī)定了設(shè)備的長時(shí)間工頻試驗(yàn)電壓；（3）考慮到雷電過電壓對(duì)絕緣的作用，規(guī)定了雷電沖擊試驗(yàn)電壓等。910試確定220kV線路桿塔的空氣間隙距離和每串絕緣子的片數(shù)，假定該線路在非污穢地區(qū)。答：220kV線路桿塔的空氣間隙距離：按工作電壓要求的S1值為65cm，按操作過電壓要求的S2值為145cm，按雷電過電壓要求的S3值為190cm，而每串絕緣子的片數(shù)至少為13。19