【正文】 電路（２）略（３）略76波在傳播中的衰減與畸變的主要原因？說明沖擊電暈對雷電波波形影響的原因？答：波的衰減和變形受到以下因素的影響：（1）線路電阻和絕緣電導(dǎo)的影響實(shí)際輸電線路并不滿足無變形條件（式728），因此波在傳播過程中不僅會衰減，同時還會變形。解：當(dāng)無窮長直角波沿線路Z1達(dá)到母線后，在線路Z1上除、外又會產(chǎn)生新的行波、因此線路上總的電壓和電流為設(shè)線路Z2為無限長，或在線路Z2上未產(chǎn)生反射波前，線路Z2上只有前行波沒有反行波，則線路Z2上的電壓和電流為同理，線路Z3上的電壓和電流為然而母線上只能有一個電壓電流，因此其左右兩邊的電壓電流相等，即，因此有將，代入上式得，線路Z3出現(xiàn)的折射波線路Z1出現(xiàn)的反射波75有一直角電壓波E沿波阻抗為Z＝500的線路傳播，線路末端接有對地電容C＝。圖(3－1) 末端接地時末端的電流波形圖(3－2) 末端接地時線路中間的電壓波形74母線上接有波阻抗分別為ZZZ3的三條出線，從Z1線路上傳來幅值為E的無窮長直角電壓波。反射電流i1b=。圖(1) 末端接集中負(fù)載R=Z時的電壓波形（2）當(dāng)時，根據(jù)折射和反射系數(shù)計算公式（717），即末端電壓U2=u2f=2E，反射電壓u1b=E，線路中間的電壓，波形如下。解：（1）當(dāng)R=Z時，沒有反射電壓波和反射電流波，即。假設(shè)直流電源內(nèi)阻為零。（3）如果導(dǎo)線上有前行波，又有反行波，兩波相遇時，總電壓和總電流的比值不再等于波阻抗，即（4）波阻抗的數(shù)值Z只與導(dǎo)線單位長度的電感L0和電容C0有關(guān)，與線路長度無關(guān)。72 試分析波阻抗的物理意義及其與電阻之不同點(diǎn)？答：分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路的電阻雖然有相同的量綱，但物理意義上有著本質(zhì)的不同：（1）波阻抗表示向同一方向傳播的電壓波和電流波之間比值的大?。浑姶疟煌ㄟ^波阻抗為Z的無損線路時，其能量以電磁能的形式儲存于周圍介質(zhì)中．而不像通過電阻那樣被消耗掉。71為什么需要用波動過程研究電力系統(tǒng)中過電壓？答：實(shí)際電力系統(tǒng)采用三相交流或雙極直流輸電，屬于多導(dǎo)線線路，而且沿線路的電場、磁場和損耗情況也不盡相同，因此所謂均勻無損單導(dǎo)線線路實(shí)際上是不存在的。76波在傳播中的衰減與畸變的主要原因？說明沖擊電暈對雷電波波形影響的原因？77當(dāng)沖擊電壓作用于變壓器繞組時，在變壓器繞組內(nèi)將出現(xiàn)振蕩過程，試分析出現(xiàn)振蕩的根本原因，并由此分析沖擊電壓波形對振蕩的影響。75有一直角電壓波E沿被阻抗為Z＝500的線路傳播，線路末端接有對地電容C＝。習(xí)題73圖74母線上接有波阻抗分別為、的三條出線，從Z1線路上傳來幅值為E的無窮長直角電壓波。假設(shè)直流電源內(nèi)阻為零。68對于在線監(jiān)測裝置，測量重復(fù)性和測量精度哪個更重要，為什么？答：測量精度更為重要，對于在線監(jiān)測裝置，由于我們對于故障的診斷是以概率的方式來劃分，而且裝置實(shí)時運(yùn)行時，各個時段的運(yùn)行狀態(tài)并不一樣，有可能因?yàn)槲⑿〉囊粋€變化造成故障現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是過后又迅速消失，所以測量重復(fù)性一是解決有些細(xì)微的變化但還未達(dá)到故障的現(xiàn)象，防止誤動作；二是多次測量以確定達(dá)到故障時的概率值，保證繼電保護(hù)裝置動作。消除的方法：（1）選擇合適的監(jiān)測頻帶；（2）差動平衡系統(tǒng)以及其它方法。（2）窄帶型傳感器：具有較好的抗干擾性能。65按檢測器帶寬分類，局部放電在線監(jiān)測有哪些類型？各有什么特點(diǎn)？答：傳感器的積分方式有兩種，分別適用于寬帶型和窄帶型傳感器。64容性電氣設(shè)備tanδ的監(jiān)測方法有哪些？各適用于哪些場合？答：監(jiān)測方法有：高壓電橋法、相位差法和全數(shù)字測量法。分析與實(shí)踐都證明變壓器發(fā)生過熱或局部放電時，所產(chǎn)生的氣體多含有較多的H2，因此可以通過監(jiān)測H2的變化判斷變壓器是否存在故障。63按監(jiān)測對象分類，絕緣油中溶解故障氣體監(jiān)測裝置可分為哪幾類，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測根據(jù)不同的原則可以分為不同的種類。（3）局部放電：油中的氣體組分含量隨放電能量密度不同而異，一般總烴不高，主要成分是H2，其次CH4。（1）電弧放電：油中溶解的故障特征氣體主要是C2HH2，其次是大量的C2HCH4。當(dāng)故障涉及固體材料時，則還會產(chǎn)生大量的CO和CO2。62變壓器絕緣故障有哪些類型，對應(yīng)的故障氣體特點(diǎn)是什么？答：變壓器絕緣故障主要分為三類：熱故障、電故障及其絕緣受潮，故障不同時，油中溶解的故障氣體成分不同，因此可以通過分析油中溶解氣體的成分來判斷變壓器存在的絕緣故障。一些不能停止運(yùn)行的重要電力設(shè)備需要實(shí)施在線監(jiān)測。球隙和峰值電壓表只能測量電壓峰值，示波器則能記錄波序，即不僅指示峰值而且能顯示電壓隨時間的變化過程。②是使各級電容器充電到一個略低于F1擊穿電壓的電壓水平上，處于準(zhǔn)備動作的狀態(tài)，然后利用點(diǎn)火裝置產(chǎn)生一點(diǎn)火脈沖，達(dá)到點(diǎn)火球隙F1中的一個輔助間隙上使之擊穿并引起F1主間隙的擊穿，以起動整套裝置。這時只要將點(diǎn)火球隙F1的極間距離調(diào)節(jié)到使其擊穿電壓等于所需的充電電壓Uc，當(dāng)F1上的電壓上升到等于Uc時，F(xiàn)l即自行擊穿，起動整套裝置。答：由一組高壓大電容量的電容器，先通過直流高壓并聯(lián)充電，充電時間為幾十秒到幾分；然后通過觸發(fā)球隙的擊穿，并聯(lián)地對試品放電，從而在試品上流過沖擊大電流。而在試驗(yàn)大氣狀態(tài)下的放電電壓 56工頻高壓試驗(yàn)需要注意的問題？答：在電氣設(shè)備的工頻高壓試驗(yàn)中，除了按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定認(rèn)真制定試驗(yàn)方案外，還須注意下列問題：(1) 防止工頻高壓試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的過電壓；(2) 試驗(yàn)電壓的波形畸變與改善措施。55 35kV電力變壓器，在大氣條件為℃時做工頻耐壓試驗(yàn)，應(yīng)選用球隙的球極直徑為多大？球隙距離為多少？解：根據(jù)《規(guī)程》，35kV電力變壓器的試驗(yàn)電壓為因?yàn)殡娏ψ儔浩鞯慕^緣性能基本上不受周圍大氣條件的影響，所以保護(hù)球隙的實(shí)際放電電壓應(yīng)為若取，也就是說，(最大值）。54簡述高壓試驗(yàn)變壓器調(diào)壓時的基本要求。電纜試驗(yàn)時，在試驗(yàn)電壓下持續(xù)5min，以觀察并讀取泄漏電流值。在選擇試驗(yàn)電壓值時必須考慮到這一點(diǎn)，直流耐壓試驗(yàn)所用的電壓往往更高些，并主要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定，一般為額定電壓的2倍以上，且是逐級升壓，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，可及時停止試驗(yàn)，進(jìn)行處理。（4）在直流高壓下，局部放電較弱，不會加快有機(jī)絕緣材料的分解或老化變質(zhì)，在某種程度上帶有非破壞性試驗(yàn)的性質(zhì)。（3）直流耐壓試驗(yàn)比之交流耐壓試驗(yàn)更能發(fā)現(xiàn)電機(jī)端部的絕緣缺陷。而做直流耐壓試驗(yàn)時，只需供給絕緣泄漏電流（最高只達(dá)毫安級），試驗(yàn)設(shè)備可以做得體積小而且比較輕便，適合現(xiàn)場預(yù)防性試驗(yàn)的要求。答：（1）直流下沒有電容電流，要求電源容量很小，加上可么用串級的方法產(chǎn)生高壓直流，所以試驗(yàn)設(shè)備可以做得比較輕巧，適合于現(xiàn)場預(yù)防性試驗(yàn)的要求。55 35kV電力變壓器，在大氣條件為時做工頻耐壓試驗(yàn)，應(yīng)選用球隙的球極直徑為多大？球隙距離為多少？56工頻高壓試驗(yàn)需要注意的問題？57簡述沖擊電流發(fā)生器的基本原理。第五章 電氣絕緣高電壓試驗(yàn)51簡述直流耐壓試驗(yàn)與交流相比有哪些主要特點(diǎn)。答：略49綜合計論：現(xiàn)行對絕緣的離線檢查性試驗(yàn)存在哪些不足之處?探索一下：對某些電氣設(shè)備絕緣進(jìn)行在線檢測的可能性和原理性方法。(6)每次測試結(jié)束時，應(yīng)在保持兆歐表電源電壓的條件下，先斷開L端子與被試品的連線，以免試品對兆歐表反向放電，損壞儀表。絕緣溫度升高時，絕緣電阻大致按指數(shù)率降低．吸收比的值也會有所改變。(4)對帶有繞組的被試品，加先將被測繞組首尾短接，再接到L端子：其他非被測繞組也應(yīng)先首尾短接后再接到應(yīng)接端子。(2)高壓測試連接線應(yīng)盡量保持架空，確需使用支撐時，要確認(rèn)支撐物的絕緣對被試品絕緣測量結(jié)果的影響極小。對容量較大的試品，一般要求510min．這是為了避免被試品上可能存留殘余電荷而造成測量誤差。47總結(jié)進(jìn)行各種預(yù)防性試驗(yàn)時應(yīng)注意的事項(xiàng)。答：測量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷：總體絕緣質(zhì)量欠佳；絕緣受潮；兩極間有貫穿性的導(dǎo)電通道；絕緣表面情況不良。反接線適用于被試品的一極固定接地時，而正接線適用于其它情況。44在現(xiàn)場測量tanδ而電橋無法達(dá)到平衡時，應(yīng)考慮到什么情況并采取何種措施使電橋調(diào)到平衡?答：此時可能是處于外加電場的干擾下，應(yīng)采用下列措施使電橋調(diào)到平衡：（1）加設(shè)屏蔽，用金屬屏蔽罩或網(wǎng)把試品與干擾源隔開；（2）采用移相電源；（3）倒相法。采用標(biāo)準(zhǔn)電容器是因?yàn)橛嬎惚辉嚻返碾娙菪枰鄠€值來確定，如果定下橋臂的電容值，在計算出tanδ的情況下僅僅調(diào)節(jié)電阻值就可以最終確定被試品電容值的大小。43簡述西林電橋的工作原理。42絕緣干燥時和受潮后的吸收特性有什么不同？為什么測量吸收比能較好的判斷絕緣是否受潮？答：絕緣干燥時的吸收特性，而受潮后的吸收特性。答：測量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷：總體絕緣質(zhì)量欠佳；絕緣受潮；兩極間有貫穿性的導(dǎo)電通道；絕緣表面情況不良。49綜合計論：現(xiàn)行對絕緣的離線檢查性試驗(yàn)存在哪些不足之處?探索一下：對某些電氣設(shè)備絕緣進(jìn)行在線檢測的可能性和原理性方法。47總結(jié)進(jìn)行各種預(yù)防性試驗(yàn)時應(yīng)注意的事項(xiàng)。42絕緣干燥時和受潮后的吸收特性有什么不同？為什么測量吸收比能較好的判斷絕緣是否受潮？43簡述西林電橋的工作原理。c) 不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿從耐電強(qiáng)度低的氣體開始，表現(xiàn)為局部放電，然后或快或慢地隨時間發(fā)展至固體介質(zhì)劣化損傷逐步擴(kuò)大，致使介質(zhì)擊穿。a) 熱擊穿當(dāng)固體電介質(zhì)加上電場時，電介質(zhì)中發(fā)生的損耗將引起發(fā)熱，使介質(zhì)溫度升高，最終導(dǎo)致熱擊穿。b) 氣泡擊穿理論液體中存在氣泡時，由于交變電壓下兩串聯(lián)介質(zhì)中電場強(qiáng)度與介質(zhì)介電常數(shù)成反比，氣泡中的電場強(qiáng)度比液體介質(zhì)高，而氣體的擊穿場強(qiáng)又比液體介質(zhì)低得多，所以氣泡先發(fā)生電離，使氣泡溫度升高，體積膨脹，電離進(jìn)一步發(fā)展；而氣泡電離產(chǎn)生的高能電子又碰撞液體分子，使液體分子電離生成更多的氣體，擴(kuò)大氣體通道，當(dāng)氣泡在兩極間形成“氣橋”時，液體介質(zhì)就能在此通道中發(fā)生擊穿?！　∫后w介質(zhì)中由于陰極的場致發(fā)射或熱發(fā)射的電子在電場中被加速而獲得動能，在它碰撞液體分子時又把能量傳遞給液體分子，電子損失的能量都用于激發(fā)液體分子的熱振動。電子數(shù)如雪崩式的增長，即出現(xiàn)電子崩。新電子與初始電子在向陽極的行進(jìn)過程中還會發(fā)生碰撞電離，產(chǎn)生兩個新電子，電子總數(shù)增加到4個。答：（１）氣體介質(zhì)的擊穿過程氣體放電都有從電子碰撞電離開始發(fā)展到電子崩的階段。（３）電化學(xué)樹枝因環(huán)境污染或絕緣中存在雜質(zhì)而引起，如電纜中由于腐蝕性氣體在線芯處擴(kuò)散，與銅發(fā)生反應(yīng)就形成電化學(xué)樹枝。（１） 電樹枝樹枝因介質(zhì)中間歇性的局部放電而緩慢地擴(kuò)展，或在脈沖電壓作用下迅速發(fā)展，或在無任何局部放電的情況下，由于介質(zhì)中局部電場集中而發(fā)生。35局部放電引起電介質(zhì)劣化、損傷的主要原因有哪些？答：局部放電引起電介質(zhì)劣化損傷的機(jī)理是多方面的，但主要有如下三個方面：（１）電的作用：帶電粒子對電介質(zhì)表面的直接轟擊作用，使有機(jī)電介質(zhì)的分子主鏈斷裂；（２）熱的作用：帶電粒子的轟擊作用引起電介質(zhì)局部的溫度上升，發(fā)生熱熔解或熱降解；（３）化學(xué)作用：局部放電產(chǎn)生的受激分子或二次生成物的作用，使電介質(zhì)受到的侵蝕可能比電、熱作用的危害更大。均勻電場中電擊穿場強(qiáng)反映了固體介質(zhì)耐受電場作用能力的最大限度，它僅與材料的化學(xué)組成及性質(zhì)有關(guān)，是材料的特性參數(shù)之一。（１）熱擊穿熱擊穿的主要特征是：不僅與材料的性能有關(guān)，還在很大程度上與絕緣結(jié)構(gòu)（電極的配置與散熱條件）及電壓種類、環(huán)境溫度等有關(guān)，因此熱擊穿強(qiáng)度不能看作是電介質(zhì)材料的本征特性參數(shù)。（３）電介質(zhì)表面清潔度對表面電導(dǎo)率的影響表面沾污特別是含有電解質(zhì)的沾污，將會引起介質(zhì)表面導(dǎo)電水膜的電阻率下降，從而使升高。a) 親水電介質(zhì)：這種介質(zhì)表面所吸附的水易于形成連續(xù)水膜，故表面電導(dǎo)率大，特別是一些含有堿金屬離子的介質(zhì)，介質(zhì)中的堿金屬離子還會進(jìn)入水膜，降低水的電阻率，使表面電導(dǎo)率進(jìn)一步上升，甚至喪失其絕緣性能。因?yàn)樗旧頌榘雽?dǎo)體（m），所以介質(zhì)表面的水膜將引起較大的表面電流，使增加。33固體介質(zhì)的表面電導(dǎo)率除了介質(zhì)的性質(zhì)之外，還與哪些因素有關(guān)？它們各有什么影響？答：介質(zhì)的表面電導(dǎo)率不僅與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，而且強(qiáng)烈地受到周圍環(huán)境的濕度、溫度、表面的結(jié)構(gòu)和形狀以及表面粘污情況的影響。32固體無機(jī)電介質(zhì)中，無機(jī)晶體、無機(jī)玻璃和陶瓷介質(zhì)的損耗主要由哪些損耗組成？答：（１）無機(jī)晶體介質(zhì)只有位移極化，其介質(zhì)損耗主要來源于電導(dǎo)；（２）無機(jī)玻璃的介質(zhì)損耗可以認(rèn)為主要由三部分組成：電導(dǎo)損耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗；（３）陶瓷介質(zhì)可分為含有玻璃相和幾乎不含玻璃相兩類，第一類陶瓷是含有大量玻璃相和少量微晶的結(jié)構(gòu)，其介質(zhì)損耗主要由三部分組成：玻璃相中離子電導(dǎo)損耗、結(jié)構(gòu)較松的多晶點(diǎn)陣結(jié)