高電壓絕緣技術課后題答案(參考版)
2024-11-11 13:29本頁面
【正文】 證明：由式 627 可知單位體積的損耗功率為： 2apE?? 設電介質的內外半徑分別為 r1 和 r2，電纜長度為 l，則有單位時間內總的功率損耗為 ： 212 2 2 221( ) 2 raa rP E r r l E l r d r? ? ? ?? ? ? ? 而單位時間內散發(fā)熱量的功率應為： 2 dtQ K rl dr??? 當介質中的能量損耗全部轉化為熱量時，由 P=Q： 21222ra r dtE l rd r K rl dr? ? ???? 兩邊同時對 r 微分則有： 2 ()a d dtE r K rdr dr? ?? 則： 2( ) 0aK d dtrEr dr dr ????，F(xiàn)其中有 1m 因發(fā)生局部損壞， tan? 增至 ， r? 基本不變。聚乙烯的電氣特性為： r? =， 4tan 2 10? ??? 。 6測量聚乙烯的 r? 及 tan? 時，試樣和測量 V? 時相同（見圖 655）。139。若加到某一高電壓時， Ck 中發(fā)生視在放電量為 5pC 的局部放電，請問此時會誤解為 Cx中發(fā)生了多大的局部放電量？ 解：設放電之后 Ck 兩端的殘余電壓為 U’ ，則有： 39。 答：由電容容值計算公式，放入介質后： 0 3 . 1 8 0 . 1 0 . 3 1 8 μ FAC d??? ? ? ? 介質損耗： 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。加上 50Hz、 5kV 交流電壓后，介質損耗為25W。C 時體積絕緣電阻為多少？ 答：（ 1）如果從電纜兩端測量絕緣電阻則有： 1 2 2 132 2 2 221 3 1 0 1 0 1 0 0 4 . 7 7 1 0( ) ( 0 . 1 5 0 . 0 5 )VVV llR s r r?? ???? ? ?? ? ? ? ? ??? （ 2）由電導率隨溫度變化的關系有 2020 0 0101010 0 20 2020303030 0 20 2020 7 4teeeeeeee????????? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ?? ? ? 由上面關系： 10 2030 20???? 從而： 131 0 2 0133 0 2 01 . 2 2 1 4 5 . 8 2 1 00 . 8 1 8 7 3 . 9 1 1 0VVRR? ? ? ?? ? ? ? （ 3）如果電纜長度為 200m，則體積電阻計算式有 1 2 2 132 2 2 221 3 1 0 1 0 2 0 0 9 . 5 4 1 0( ) ( 0 . 1 5 0 . 0 5 )VVV llR s r r?? ???? ? ?? ? ? ? ? ??? 6一根光滑瓷棒，半徑為 5cm，上、下為金屬法蘭，絕緣距離為1m，體積電阻率 131 10 cmV? ? ? ??，而表面電阻率 121 10s? ? ? ? ，問： （ 1）不加護環(huán)及加護環(huán)時，測得的絕緣電阻各為多少？ （ 2）如因潮濕使 s? 降為 91 10??，則上兩者又各為多少？ 答：（ 1）加護環(huán)時，測得的電阻僅為體積絕緣電阻： 不加護環(huán)時，應從電流角度進行分析： aaa V sURII I I??? 又有： VVssUIRUIR?? 其中： 1 3 213212121 1 0 1 0 1 1 .2 7 1 00 .0 51 1 0 1 3 .1 8 1 02 2 0 .0 5VVsslRslRr??????? ? ?? ? ? ???? ? ? ? 故有： 10Vsaa V sVsRRUUR UUI R RRR?? ? ? ? ?? （ 2）如果因潮濕使得表面電阻率降低，則加護環(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? ??? ? ?? ? ? ? 而不加護環(huán)時： 9 91 1 0 1 3 . 1 8 1 02 2 0 . 0 5ss lR r?????? ? ? ? 10Vsaa V sVsRRUUR UUI R RRR?? ? ? ? ?? 6設平行平板電極間為真空時，電容為 。C 及 30176。C 時電纜的體積絕緣電阻。C 時絕緣的體積電阻率 V? = 123 10 cm? ?? ，而電阻溫度系數(shù)α=176。設測得的體積電阻為 VR ，表面電阻為 sR ，問 V? 及 s? 如何確定？ 答：如果測量體積電阻時電壓施加在上表面圓盤電極和下表面方形電極上，則： 21VV Rrd?? ? 不清楚測量表面電阻率時的接法，如果連接在上表面外環(huán)電極和下表面電極上，則還需要知道下表面方形電極邊長 a。C 時充氣氣壓為，求該稍不均勻場氣體間隙的擊穿電壓？它與 500kV 系統(tǒng)要求的沖擊絕緣水平（ BIL） 1550kV 相比有多大裕度？ 解：由圖 519，設內外半 徑分別為 r、 R： =? 極間場強 / ( l n( / ) ) 8 /xE U x R r U x??； 沿 x 軸方向電子有效電離系數(shù)為： 2 7 . 7 0 . 4 ( 8 8 5 ) 2 7 . 7 9 8 0 5 . 8 2 7 . 0 3 / 9 8 0 5 . 80 . 4x xE E U x? ? ? ? ? ? ? ? ? 擊穿時，電子崩長度為臨界電子崩長度 xc，則有： c critUxrE??（ 1） 其中： 885 354 kV/c mcri tE ? ? ? 由（ 1）式大于 0，故 35 4 31 50 .6 kVU ? ? ? 由式（ 56）有： 2 7 . 0 3 l n 9 8 0 5 . 8 1 3crx c cr rxd x U xr?? ?? ? ?? （ 2） 根據(jù)（ 1）、（ 2）可得擊穿電壓： ? 故裕度為： 3 3 2 7 . 5 1 5 5 0 1 0 0 % 1 1 4 . 7 %1550 ? ?? 第六章 6測量固體電介質體積電阻率
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鄂ICP備17016276號-1