【正文】 代入數(shù)值解得。解：略86什么是避雷線的保護(hù)角？保護(hù)角對線路繞擊有何影響？答：避雷線的保護(hù)角指避雷線和外側(cè)導(dǎo)線的連線與避雷線的垂線之間的夾角，用來表示避雷線對導(dǎo)線的保護(hù)程度。87試分析排氣式避雷器與保護(hù)間隙的相同點與不同點。不同點結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜熄弧能力低高輔助設(shè)備當(dāng)間隙不能自行熄弧時，將引起斷路器跳閘。排氣式避雷器動作多次后，管壁將變薄，故應(yīng)裝設(shè)簡單可靠的動作指示器。89試述金屬氧化鋅避雷器的特性和各項參數(shù)的意義。（2) 最大持續(xù)運行電壓——允許持續(xù)加在避雷器兩端的最大工頻電壓有效值，決定了避雷器長期工作的老化性能。從該電壓開始，電流將隨電壓的升高而迅速增大，并起限制過電壓作用。包括三種放電電流波形下的殘壓，避雷器的保護(hù)水平是三者殘壓的組合。（6）壓比——MOA通過波形為8／20的標(biāo)稱沖擊放電電流時的殘壓與其參考電壓之比。（7）荷電率——MOA的最大持續(xù)運行電壓峰值與直流參考電壓的比值。（8）保護(hù)比——標(biāo)稱放電電流下的殘壓與最大持續(xù)運行電壓峰值的比值或壓比與荷電率之比。810限制雷電過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？答：限制雷電的破壞性，基本措施就是加裝避雷針、避雷線、避雷器、防雷接地、電抗線圈、電容器組、消弧線圈、自動重合閘等防雷保護(hù)裝置。下面主要介紹避雷針、避雷線和避雷器的保護(hù)原理及其保護(hù)范圍。解：略812某平原地區(qū)550kV輸電線路檔距為400m，導(dǎo)線水平布置，15℃。其懸掛高度為37m，15℃。線路采用28片XP16絕緣子，其正極性U50%，負(fù)極性U50%，試求該線路的耐雷水平和雷擊跳閘率。因此，35kV線路不宜全線架設(shè)避雷線，110kV及以上線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線。答：（1）架設(shè)避雷線；（2）降低桿塔接地電阻；（3）架設(shè)耦合地線；（4）采用不平衡絕緣方式；（5）采用中性點非有效接地方式；（6）裝設(shè)避雷器；（7）加強(qiáng)絕緣；（8）裝設(shè)自動重合閘。針對不同電壓等級的輸電線路，具體要求如下：a) 未沿全線架設(shè)避雷線的35kV～110kV架空送電線路，應(yīng)在變電所1km～2km的進(jìn)線段架設(shè)避雷線作為進(jìn)線段保護(hù)，要求保護(hù)段上的避雷線保護(hù)角宜不超過20176。；b) 110kV及以上有避雷線架空送電線路，把2km范圍內(nèi)進(jìn)線作為進(jìn)線保護(hù)段，要求加強(qiáng)防護(hù)，如減小避雷線的保護(hù)角α及降低桿塔的接地電阻Ri。816試述變電所進(jìn)線段保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)接線中各元件的作用。在雷季，線路斷路器、隔離開關(guān)可能經(jīng)常開斷而線路側(cè)又帶有工頻電壓(熱備用狀態(tài))，沿線襲來的雷電波(其幅值為U50%)在此處碰到了開路的末端，于是電壓可上升到2U50%，這時可能使開路的斷路器和隔離開關(guān)對地放電，引起工頻短路，將斷路器或隔離開關(guān)的絕緣支座燒毀，為此在靠近隔離開關(guān)或斷路器處裝設(shè)一組排氣式避雷器FE。解：略818試述旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣的特點及直配電機(jī)的防雷保護(hù)措施。特別在槽口部分，電場極不均勻，在過電壓作用下容易受傷；（3） 保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的磁吹避雷器(FCD型)的保護(hù)性能與電機(jī)絕緣水平的配合裕度很??；（4） 由于電機(jī)繞組的匝間電容K很小，所以當(dāng)沖擊波作用時，匝間所受電壓為，要使該電壓低于電機(jī)繞組的匝間耐壓，必須把來波陡度a限制得很低，試驗結(jié)果表明，為了保護(hù)匝間絕緣必須將侵入波陡度限制在5kV/μs以下；（5） 電機(jī)繞組中性點一般是不接地的，三相進(jìn)波時在直角波頭情況下，中性點電壓可達(dá)進(jìn)波電壓的兩倍，因此必須對中性點采取保護(hù)措施。直配電機(jī)的防雷保護(hù)措施：（1) 發(fā)電機(jī)出線母線上裝一組MOA或FCD型避雷器，以限制侵入波幅值，取其3kA下的殘壓與電機(jī)的絕緣水平相配合，保護(hù)電機(jī)主絕緣。（3) 在發(fā)電機(jī)母線上裝設(shè)一組并聯(lián)電容器，~，可以限制雷電侵入波的陡度a使之小于2kV/μs，同時可以降低感應(yīng)雷過電壓使之低于電機(jī)沖擊耐壓強(qiáng)度，保護(hù)電機(jī)匝間絕緣和中性點絕緣。819說明直配電機(jī)防雷保護(hù)中電纜段的作用。820試述氣體絕緣變電所防雷保護(hù)的特點和措施。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)。（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。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。但需指出，對SF6氣體的潔凈程度和所含水分卻要求極嚴(yán)，同時對導(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。對三芯電纜，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。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。接地按用途可分為：（1）工作接地——為運行需要所設(shè)的接地，如中性點直接接地、中性點經(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——為防止靜電對易燃油、天然氣貯罐、氫氣貯罐和管道等的危險作用而設(shè)的接地。、稱為接觸電位差，即接觸電壓Ut。823試計算如圖844所示接地裝置的沖擊接地電阻。解：查表８－１９可得，對于長度為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。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)第一次熄弧（設(shè)時間為t1）發(fā)生斷路器的工頻電容電流ic(t)過零時，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)過半個周期以后，e(t)變?yōu)镋m，這時兩觸頭間的電壓，即恢復(fù)電壓2Em。若此時觸頭再度重燃，則會導(dǎo)致更高幅值的振蕩，UCmax將達(dá)+5 Em。線路上的過電壓將不斷增大，一直達(dá)到很高的數(shù)值。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。解：略94切除空載線路過電壓與切除空載變壓器時產(chǎn)生過電壓的原因有何不同？斷路器滅弧性能對這兩種斷路器有何影響？答：切除空載線路過電壓時切斷的是電容電流，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。 在第一種情況下，斷路器如果絕緣強(qiáng)度不高的話，接觸點會產(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。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作，往往發(fā)生爆炸或損壞。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熄滅，而是在高頻振蕩電流過零時熄滅，過電壓發(fā)展情況如何？答：如果在高頻電流分量過零時電弧不熄滅，則故障點的電弧將持續(xù)燃燒半個工頻周期()，直到工頻電流分量過零時才熄滅(t2瞬間)，由于工頻電流分量與的相位差為90。以后發(fā)生的隔半個工頻周期的熄弧與再隔半個周期的電弧重燃，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。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。目前110kV及以上電網(wǎng)大多采用中性點直接接地的運行方式，而35kV及以下電壓等級的配電網(wǎng)采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。實際應(yīng)用中絕緣配合的考慮：（1）考慮到設(shè)備在運行時要承受運行電壓、工頻過電壓及操作過電壓，對電氣設(shè)備絕緣規(guī)定了短時工頻試驗電壓，對外絕緣還規(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)備的長時間工頻試驗電壓；（3）考慮到雷電過電壓對絕緣的作用，規(guī)定了雷電沖擊試驗電壓等。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