高電壓絕緣技術(shù)課后題答案-資料下載頁
2024-11-07 13:29本頁面
【導(dǎo)讀】 肀肄蕆薇羆膄蕿螃袂膃羋薆螈膂蒁螁螄膁薃蚄肅膀芃衿罿腿蒞螞裊膈蕆袈螁膈薀蟻聿芇艿蒃羅芆莂蠆袁芅薄蒂袇芄芄螇螃芃莆薀肂節(jié)蒈螅羈節(jié)薁薈襖芁芀螄螀莀莂薇肈荿蒅螂羄莈蚇薅羀莇莇袀袆羄葿蚃螂羃薁衿肁芁蟻羇羈莃袇袃肀蒆蝕蝿肀薈蒃肈聿羋蚈肄肈蒀薁羀肇薂螆裊肆節(jié)蕿螁肅莄螅肀肄蕆薇羆膄蕿螃袂膃羋薆螈膂蒁螁螄膁薃蚄肅膀芃衿罿腿蒞螞裊膈蕆袈螁膈薀蟻聿芇艿蒃羅芆莂蠆袁芅薄蒂袇芄芄螇螃芃莆薀肂節(jié)蒈螅羈節(jié)薁薈襖芁芀螄螀莀莂薇肈荿蒅螂羄莈蚇薅羀莇莇袀袆羄葿蚃螂羃薁衿肁芁蟻羇羈莃袇袃肀蒆蝕蝿肀薈蒃肈聿羋蚈肄肈蒀薁羀肇薂螆裊肆節(jié)蕿螁肅莄螅肀肄蕆薇羆膄蕿螃袂膃羋薆螈膂蒁螁螄膁薃蚄肅膀芃衿罿腿蒞螞裊膈蕆袈螁膈薀蟻聿芇艿蒃羅芆莂蠆袁芅薄蒂袇芄芄螇螃芃莆薀肂節(jié)蒈螅羈節(jié)薁薈襖芁芀螄螀莀莂薇肈荿蒅螂羄莈蚇薅羀莇莇袀袆羄葿蚃螂羃薁衿肁芁蟻羇羈莃袇袃肀蒆蝕蝿肀薈蒃肈聿羋蚈肄肈蒀薁羀肇薂螆裊肆節(jié)蕿螁肅莄螅肀肄蕆薇羆膄蕿螃袂膃羋薆螈膂蒁螁螄
【正文】 因潮濕使得表面電阻率降低，則加護(hù)環(huán)測得的絕緣電阻不變 1 3 2 1321 1 0 1 0 1 1 . 2 7 1 00 . 0 5VV lR s? ??? ? ?? ? ? ? 而不加護(hù)環(huán)時(shí)： 9 91 1 0 1 3 . 1 8 1 02 2 0 . 0 5ss lR r?????? ? ? ? 10Vsaa V sVsRRUUR UUI R RRR?? ? ? ? ?? 6設(shè)平行平板電極間為真空時(shí)，電容為 。現(xiàn)放入當(dāng)前介電常 數(shù)為 的固體電介質(zhì)。加上 50Hz、 5kV 交流電壓后，介質(zhì)損耗為25W。試計(jì)算放入的固體電介質(zhì)的 tan? 。 答：由電容容值計(jì)算公式，放入介質(zhì)后： 0 3 . 1 8 0 . 1 0 . 3 1 8 μ FAC d??? ? ? ? 介質(zhì)損耗： 2 6 225ta n 0 . 12 5 0 0 . 3 1 8 1 0 5 0 0 0PCU? ?? ?? ? ?? ? ? ? ? 6一臺電容器電容 C=2020pF， tan? =，而直流下的絕緣電阻為 2020MΩ，求： （ 1）工頻（有效值） 100kV 下的功率損失； （ 2）直流 100kV 下的損失，它與交流下?lián)p失的比值； （ 3）交流下介質(zhì)損失的并聯(lián)等值回路中的等值電阻，它與直流絕緣電阻的比值。 解：（ 1）由介損計(jì)算公式，在工頻電壓作用下： 2 1 2 21 ta n 2 5 0 2 0 0 0 1 0 ( 1 0 0 0 0 0 ) 0 .0 1 6 2 .8 3 WP CU? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 2）在直流電壓作用下： 222 6100000 5W2 0 0 0 1 0UP R? ? ?? 與交流下?lián)p失的比值為： Ratio=5/= （ 3） 21121ta n1 / ( )UP RUQ CRC? ??? ? ? 則有 81 1211 1 . 5 9 1 0ta n 2 5 0 2 0 0 0 1 0 0 . 0 1R C? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 它與直流絕緣電阻的比值： Ratio2= 861 .5 9 1 0 0 .0 7 9 52 0 0 0 1 0? ?? 6圖 656 為局部放電試驗(yàn)原理接線 圖，其中 Cx 代表是試品為1000pF， Ck 代表耦合電容為 100pF， RmCm 代表檢測阻抗。若加到某一高電壓時(shí)， Ck 中發(fā)生視在放電量為 5pC 的局部放電，請問此時(shí)會誤解為 Cx中發(fā)生了多大的局部放電量？ 解：設(shè)放電之后 Ck 兩端的殘余電壓為 U’ ，則有： 39。39。139。(1 )xmkkxmxmmxmmkxCCC U C U UCCCU U qCCC CCC? ? ????? ?? 如果是 Cx放電量為 qx，則有： 1(1 )m x x mmxkUq CCCC? ?? 又有 10xkCC? ，代入前面兩式有 11 1 0 1 0 5 p C = 5 0 p C1 .1xmxkmCCq q q?? ? ? ?? 故會誤認(rèn)為會產(chǎn)生 50pC。 6測量聚乙烯的 r? 及 tan? 時(shí)，試樣和測量 V? 時(shí)相同（見圖 655）。平板狀試樣后 2mm，鋁箔電極可用凡士林粘貼，凡士林層總厚度約 為 。聚乙烯的電氣特性為： r? =， 4tan 2 10? ??? 。若采用的凡士林較臟，損耗較大（ r? =， 3tan 2 10? ??? ），問由此引起多大的測量誤差？ 解：在分界面上有（ 1 為凡士林、 2 為聚乙烯），兩個(gè)電容為串聯(lián)關(guān)系： 1112221212111aACdACdACddCC????????? 則有： 121212dddd??????= 介損的測量誤差： 2 2 .2 9 7 5 2 .3 0 .0 0 2 5? ? ?? ? ? ? ? ? ? 測量 tan? 時(shí)： 12221 2 1 1 1 2 2 2221 2 1 1 2 2ta nta n ta nP P P QP P P C U C UQ Q Q C U C U?? ? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 其中： 2112121212 2 CUUCCCUUCCCC???????? 則有： 4ta n 2 .4 6 1 0PQ? ?? ? ? 則產(chǎn)生的誤差為： 4 4 4t a n 10 2 10 10? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 6高壓單芯電纜（見圖 657）長 20m，其 tan ? ? ， r? =?，F(xiàn)其中有 1m 因發(fā)生局部損壞， tan? 增至 ， r? 基本不變。問這時(shí)電纜的 tan? 增至何值？ 解：同軸圓柱電容計(jì)算公式如下： 0212lnrlC rr?? ?? 當(dāng)發(fā)生局部損壞時(shí)（ 1 表示未損壞部分， 2 表示損壞部分），則有： 112219ClCl?? 111222tantanPQPQ???? 其中 211222Q CUQ CU???? 則有： 1 2 1 1 2 21 2 1 2ta n ta n 1 9 0 . 0 0 5 1 0 . 0 5ta n 0 . 0 0 7 320P P C CQ Q C C??? ?? ? ? ?? ? ? ? 6試證明單面冷卻同心圓筒形電介質(zhì)（如單芯電纜）的熱平衡方程為 2( ) 0aK d dtrEr dr dr ??? 式中： K—— 電介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)； t—— 溫度； a? —— 電介質(zhì)有效電導(dǎo)率； r —— 半徑； E—— 電場強(qiáng)度。 證明：由式 627 可知單位體積的損耗功率為： 2apE?? 設(shè)電介質(zhì)的內(nèi)外半徑分別為 r1 和 r2，電纜長度為 l，則有單位時(shí)間內(nèi)總的功率損耗為 ： 212 2 2 221( ) 2 raa rP E r r l E l r d r? ? ? ?? ? ? ? 而單位時(shí)間內(nèi)散發(fā)熱量的功率應(yīng)為： 2 dtQ K rl dr??? 當(dāng)介質(zhì)中的能量損耗全部轉(zhuǎn)化為熱量時(shí)，由 P=Q： 21222ra r dtE l rd r K rl dr? ? ???? 兩邊同時(shí)對 r 微分則有： 2 ()a d dtE r K rdr dr? ?? 則： 2( ) 0aK d dtrEr dr dr ??
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