【正文】 。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)。99試說(shuō)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。若中性點(diǎn)接地，一旦發(fā)生單相接地，接地點(diǎn)將流過(guò)很大的短路電流，斷路器將跳閘，從而徹底消除電弧接地過(guò)電壓。98試述消除斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓的途徑。t2正好是uA＝－UΦ的瞬間。96斷路器中電弧的重燃對(duì)這種過(guò)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(guò)電壓。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(chǎng)能量向電源釋放，從而降低了這種過(guò)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(guò)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(guò)電壓。93某220kV線路全長(zhǎng)500km，電源阻抗XS=115Ω，線路參數(shù)為L(zhǎng)0=，C0=，設(shè)電源的電勢(shì)為E=.，求線路空載時(shí)首末端的電壓。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(guò)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(guò)程中電流無(wú)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(guò)電壓。依此類(lèi)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。此時(shí)，如果觸頭間的介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度沒(méi)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(guò)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(guò)零時(shí)熄弧，則uc(t)將保持3Em，又經(jīng)過(guò)T／2后，e(t)又達(dá)最大值，觸頭間電壓ur(t)為4Em。91試用集中參數(shù)等值電路來(lái)分析切空載線路過(guò)電壓。94切除空載線路過(guò)電壓與切除空載變壓器時(shí)產(chǎn)生過(guò)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？95為何閥式避雷器只能限制切空載變壓器過(guò)電壓而不能用來(lái)限制其它操作過(guò)電壓？96斷路器中電弧的重燃對(duì)這種過(guò)電壓有什么影響？97試分析在電弧接地引起的過(guò)電壓中，若電弧不是在工頻電流過(guò)零時(shí)熄滅，而是在高頻振蕩電流過(guò)零時(shí)熄滅，過(guò)電壓發(fā)展情況如何？98試述消除斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓的途徑。解：查表８－１９，對(duì)于復(fù)合接地網(wǎng)，其工頻接地電阻的簡(jiǎn)易計(jì)算式如下：第9章 操作過(guò)電壓與絕緣配合91試用集中參數(shù)等值電路來(lái)分析切空載線路過(guò)電壓。、長(zhǎng)3m的圓管組成，土壤電阻率為。當(dāng)人在分布電位區(qū)域內(nèi)跨開(kāi)一步，兩腳間（）的電位差，稱(chēng)為跨步電位差，即跨步電壓Us。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(guò)接地極流入地中電流i的比值稱(chēng)為接地電阻。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體稱(chēng)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(chēng)為接地線。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。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(wú)電纜段的GIS變電所 66kV及以上進(jìn)線無(wú)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(wú)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。（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。（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。（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。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。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(dòng)作，電纜芯線與外皮經(jīng)FE2短接在一起，雷電流流過(guò)FE2和接地電阻R1 所形成的電壓iR1 同時(shí)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(shí)感應(yīng)出一個(gè)大小等于的反電動(dòng)勢(shì)來(lái)，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。（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，~。（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。試驗(yàn)證明，侵入波陡度降低時(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以下時(shí)，中性點(diǎn)過(guò)電壓不超過(guò)進(jìn)波的過(guò)電壓。答：旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣的特點(diǎn)：（1） 在相同電壓等級(jí)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(yùn)行中受到發(fā)熱、機(jī)械振動(dòng)、臭氧、潮濕等因素的作用使絕緣容易老化。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(zhǎng)度。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。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(guò)5kA(在330～500kV級(jí)為10kA)，而且必須保證來(lái)波陡度a不超過(guò)一定的允許值。最大不應(yīng)超過(guò)30176。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。814輸電線路防雷有哪些基本措施。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(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用合理的防雷方式。沖擊接地電阻為10Ω。導(dǎo)線四分裂，()。 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。避雷針、避雷線用于防止直擊雷過(guò)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(guò)電壓。保護(hù)比越小，MOA的保護(hù)性能越好。荷電率愈高，說(shuō)明避雷器穩(wěn)定性能愈好，耐老化，能在靠近“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”長(zhǎng)期工作。壓比越小，表示非線性越好，通過(guò)沖擊放電電流時(shí)的殘壓越低，避雷器的保護(hù)性能越好。（5）通流容量——表示閥片耐受通過(guò)電流的能力。因此又稱(chēng)起始動(dòng)作電壓，也稱(chēng)轉(zhuǎn)折電壓或拐點(diǎn)電壓（4) 殘壓——放電電流通過(guò)避雷器時(shí)兩端出現(xiàn)的電壓峰值。（3) 參考電壓——避雷器通過(guò)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。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)。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(chǎng)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(shuō)說(shuō)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(wú)續(xù)流；（3）通流容量大；（4）運(yùn)行安全可靠。為減少線路停電事故，應(yīng)加裝自動(dòng)重合閘裝置。答： 避雷器類(lèi)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(guò)電壓消失后，保護(hù)間隙中仍有工頻續(xù)流流過(guò)，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。保護(hù)角愈小，避雷線就愈可靠地保護(hù)導(dǎo)線免遭雷擊。85設(shè)某變電所的四支等高避雷針，高度為25m，布置在邊長(zhǎng)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。試計(jì)算避雷針最低高度。電荷流動(dòng)形成的電流乘以導(dǎo)線的波阻抗即為兩側(cè)流動(dòng)的靜電感應(yīng)過(guò)電壓波。因?yàn)橄葘?dǎo)放電的速度很慢，所以導(dǎo)線上電荷的運(yùn)動(dòng)也很慢，由此引起的導(dǎo)線中的電流很小，同時(shí)由于導(dǎo)線對(duì)地泄漏電導(dǎo)的存在，導(dǎo)線電位將與遠(yuǎn)離雷云處的導(dǎo)線電位相同。（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，則導(dǎo)線被擊點(diǎn)A的過(guò)電壓幅值為（2）感應(yīng)雷過(guò)電壓雷云對(duì)地放電過(guò)程中，放電通道周?chē)臻g電磁場(chǎng)急劇變化，會(huì)在附近線路的導(dǎo)線上產(chǎn)生過(guò)電壓（圖85）。（1）直擊雷過(guò)電壓（圖83）時(shí)，流過(guò)雷擊點(diǎn)A的電流即為雷電流i。則雷電流幅值為30kA、50kA、88kA、100kA、150kA、200kA時(shí)，%、%、%、%、%、%。答：根據(jù)式（84）。余輝放電電流僅數(shù)百安，~。在主放電階段，雷擊點(diǎn)有巨大的電流流過(guò)，主放電的時(shí)間極短。（2）主放電階段——主放電過(guò)程是逆著負(fù)先導(dǎo)的通道由下向上發(fā)展的。先導(dǎo)放電常常表現(xiàn)為分枝狀，這些分枝狀的先導(dǎo)放電通常只有一條放電分支達(dá)到大地。答：雷電放電的基本過(guò)程包括先導(dǎo)放電、主放電和余輝放電三個(gè)階段。m，試估算其接地網(wǎng)的工頻接地電阻。m。821什么是接地？接地有哪些類(lèi)型？各有何用途？822什么是接地電阻，接觸電壓和跨步電壓？823試計(jì)算如圖844所示接地裝置的沖擊接地電阻。819說(shuō)明直配電機(jī)防雷保護(hù)中電纜段的作用。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(zhǎng)度。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。沖擊接地電阻為10Ω。導(dǎo)線四分裂，()。810限制雷電過(guò)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？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。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)。試計(jì)算避雷針最低高度。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。答：在直接與電網(wǎng)架空線連接方式下，雷電產(chǎn)生的沖擊電壓直接從線路傳到電機(jī)，對(duì)電機(jī)的危害性很大，需采取限制侵入波陡度的保護(hù)措施，使得侵入電機(jī)的沖擊電壓的波頭較平緩，匝間電容的作用也就相應(yīng)減弱。此外波尾也有影響，在短波作用下，振蕩過(guò)程尚未充分激發(fā)起來(lái)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。沖擊電壓波形對(duì)振蕩的影響:變壓器繞組的振蕩過(guò)程，與作用在繞組上的沖擊電壓波形有關(guān)。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(guò)渡過(guò)程。由于負(fù)極性電暈發(fā)展較弱，而雷電大部分是負(fù)極性的，所以在過(guò)電壓計(jì)算中常以負(fù)極性電暈作為計(jì)算的依據(jù)。當(dāng)產(chǎn)生正極性沖擊電暈時(shí)，電子在電場(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)的細(xì)絲。由此可以認(rèn)為，在不是非常陡峭的波頭范圍內(nèi)，沖擊電暈的發(fā)展主要只與電壓的瞬時(shí)值有關(guān)。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。任意波形的電磁波可以分解成為不同頻率的分量，因?yàn)楦鞣N頻率下的電阻不同，波的衰減程度不同，所以也會(huì)引起波傳播過(guò)程中的變形。解：（１）計(jì)算末端電壓的彼德遜等值電路如圖（4），線路末端電壓為圖（4）　彼德遜等值