高電壓技術課后答案高電壓技術課后答案高電壓技術課后答案xxx公司高電壓技術課后答案文件編號：文件日期：修訂次數：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度第一章電力系統(tǒng)絕緣配合1、解釋電氣設備的絕緣配合和絕緣水平的定義答：電氣設備的絕緣配合是指綜合考慮系統(tǒng)中可能出現的各種作用過電壓、保護裝置特性及設備的絕緣特性，最終確定電氣設備的絕緣水平。電氣設備的絕緣水平是指電氣設備能承受的各種試驗電壓值，如短時工頻試驗電壓，長時工頻試驗電壓，雷電沖擊試驗電壓及各種操作沖擊電壓2、電力系統(tǒng)絕緣配合的原則是什么？

答：電力系統(tǒng)絕緣配合的原則是根據電氣設備在系統(tǒng)應該承受的各種電壓，并考慮過電壓的限壓措施和設備的絕緣性能后，確定電氣設備的絕緣水平。3、輸電線路絕緣子串中絕緣子片數是如何確定的？

答：根據機械負荷確定絕緣子的型式后絕緣子片數的確定應滿足：在工作電壓下不發(fā)生霧閃；在操作電壓下不發(fā)生濕閃；具有一定的雷電沖擊耐受強度，保證一定的耐雷水平。具體做法：按工作電壓下所需的泄露距離初步確定絕緣子串的片數，然后按照操作過電壓和耐雷水平進行驗算和調整。4、變電站內電氣設備的絕緣水平是否應該與輸電線路的絕緣水平相配合為什么答：輸電線路絕緣與變電站中電氣設備之間不存在絕緣水平相配合問題。通常，線路絕緣水平遠高于變電站內電氣設備的絕緣水平，以保證線路的安全運行。從輸電線路傳入變電站的過電壓由變電站母線上的避雷器限制，而電氣設備的絕緣水平是以避雷器的保護水平為基礎確定的。第二章內部過電壓1、有哪幾種形式的工頻過電壓？答：主要有空載長線路的電感-電容效應引起的工頻過電壓，單相接地致使健全相電壓升高引起的工頻過電壓以及發(fā)電機突然甩負荷引起的工頻過電壓等。2、電源的等值電抗對空長線路的電容效應有什么影響？答：電源的等值電抗XS可以加劇電容效應，相當于把線路拉長。電源容量愈小，電源的等值電抗XS愈大，空載線路末端電壓升高也愈大。3、線路末端加裝并聯(lián)電抗器對空長線路的電容效應有什么影響？答：在超高壓電網中，常用并聯(lián)電抗器限制工頻過電壓，并聯(lián)電抗器接于線路末端，使末端電壓下降。這是因為并聯(lián)電抗器的電感補償了線路對地電容，減小流經線路的電容電流，從而削弱了電容效應的緣故。4、試寫出估算操作過電壓幅值的計算公式。答：（1）空載變壓器分閘過電壓：；（2）空載線路合閘過電壓：；（3）空載線路分閘過電壓：；（4）電弧接地過電壓：5、產生切空載變壓器過電壓的根本原因是什么？答：空載變壓器相當于等效一個勵磁電感，切空載變壓器相當于切電感，所以在切消弧線圈、電動機、并聯(lián)電抗器等電感元件時也會產生同類過電壓。6、影響合空載線路過電壓的因素有哪些？答：影響合空載線路過電壓的因素有合閘相位角、線路上殘余電壓的極性和大小、母線的出線數及斷路器合閘時三相的同期性等都會影響合閘過電壓的大小。7、為什么斷路器帶并聯(lián)電抗器電阻能限制合空載線路過電壓？

答：在超高壓電網中，常用電抗器限制工頻電壓升高。在并聯(lián)電抗器接于線路末端，使末端電壓下降。這是因為并聯(lián)電抗器的電感補償了對地電容，減小流經線路的電容電流，從而削弱了電容效應的緣故。8、產生切空載線路過電壓的根本原因是什么？答：產生切空載線路過電壓的根本原因是斷路器重燃，每次重燃都由電源供給其能量，所以隨著重燃次數的增加，過電壓將逐漸增大。9、限制合空載線路過電壓的主要措施有哪些？答：限制合空載線路過電壓的主要措施有（1）在斷路器中并聯(lián)電阻；（2）選用性能良好的限制操作過電壓的專用避雷器（氧化鋅避雷器）作為其后備保護。10、為什么消弧線圈一般都設置在過補償狀態(tài)？答：（1）如果選用全補償，當系統(tǒng)正常運行時，如果出現三相對地電容不對稱，會在中性點出現較大的位移電壓；（2）如果選用欠補償方式運行，則當系統(tǒng)容量增大、線路增長時，由于線路對地電容的增加，會使補償電流更加偏離系統(tǒng)電容電流；另一方面，當系統(tǒng)有某一線路跳閘或中性點位移電壓偶然升高使消弧線圈飽和時，產生嚴重的中性點位移；所以消弧線圈一般調諧在過補償狀態(tài)，調諧度在5%－１0％范圍內。11、試述鐵磁諧振的主要特點。答：鐵磁諧振的主要特點有：（1）鐵磁諧振的條件：（L0為未飽和時的電感）可見，鐵磁諧振只發(fā)生在參數的范圍內；（2）一般情況下，鐵磁諧振需要外界激發(fā)；（3）諧振狀態(tài)可能“自保持”；（4）出現“翻相”的現象；（5）過電壓幅值會受電感非線性的限制；（6）在工頻電壓作用下，回路中可能出現諧波諧振。12、中性點不接地系統(tǒng)中的有功負載，相間電容等，對電磁式電壓互感器飽和過電壓有什么影響為什么答：凡是中性點不接地系統(tǒng)中的電磁式電壓互感器飽和過電壓是零序性質的，而導線的相間電容、改善功率因數用的電容器組、電網負載變壓器及其有功和無功負載，不是零序回路的參數，所以它們對這種過電壓均不起任何作用。第三章發(fā)電廠和變電站的防雷保護1、在什么情況下可裝設構架避雷針？

答：避雷針有獨立和構架之分。直接設立在構架上，利用變電站的接地網接地的避雷針稱為構架避雷針。110KV及以上變電站，由于其絕緣較強，不易反擊，在時可裝設構架避雷針。2、安裝避雷針時要注意哪些問題？答：安裝避雷針時要注意：（1）110KV及以上變電站，由于其絕緣較強，不易反擊，在時可裝設構架避雷針，但在土壤電阻率時的地區(qū)，應裝設集中接地裝置。其他情況裝設獨立避雷針；（2）獨立避雷針距道路3m以上，否則應鋪碎石或瀝青路面（厚5—8cm），以保證人身不受跨步電壓的危害；（3）嚴禁架空照明線、電話線、廣播線及天線裝在避雷針上或其構架上；（4）發(fā)電廠主廠房上一般不裝設避雷針，以免發(fā)生感應或反擊，使繼電保護誤動作或造成絕緣損壞；（5）列車電站的電氣設備裝在金屬車廂內，受到車廂一定程度的屏蔽作用，但因發(fā)電機的絕緣較弱，雷擊車廂可能發(fā)生反擊事故。因此，在多雷區(qū)，宜用獨立避雷針保護，對年平均為40雷暴日以下的地區(qū)，可不設直擊雷保護；（6）照明燈，機力通風冷卻塔上電動機的電源線和煙筒下引風機的電源線的合理處理。3、什么是進線段什么是進線段保護答：靠近變電站1---2Km的一段進線即為進線段。靠近變電站1---2Km的一段進線的防雷保護，即進線段保護。4、進線段有什么作用？答：變電站進線段保護的作用有兩個：其一限制雷電侵入波電壓作用下流過避雷器的電流；其二是降低最終進入變電站雷電侵入波的波頭陡度。5、變壓器距避雷器的最大允許電氣距離與哪些因素有關？答：避雷器與變電站之間的最大允許距離，因此可見避雷器與變電站之間的最大允許距離與來波陡度a／(a／=)和變壓器的沖擊耐壓強度Uj與避雷器的殘壓U5有關。6、110－220KV中性點直接接地系統(tǒng)中，在什么情況下，應在變壓器中性點裝設避雷器？答：在110－220KV中性點直接接地系統(tǒng)中，為了限制單相接地電流和滿足繼電保護的需要，一部分變壓器的中性點是不接地的，但中性點是不接地的分級變壓器，應在中性點裝設變壓器中性點用的金屬氧化物避雷器。7、配電變壓器的防雷保護中應哪些“三點共地”為什么答：配電變壓器的防雷保護中的“三點共地”是指高壓側避雷器的接地端，變壓器的鐵殼以及低壓側的中性點。這是因為高壓側避雷器的接地端與變壓器的鐵殼連接后共同接地，避免將接地電阻R的壓降加到變壓器主絕緣上；為了避免變壓器低壓側繞組的損壞，應將低壓側的中性點與變壓器的鐵殼相連。這樣，鐵殼上的高電位就會經低壓線路傳到用戶，因此必須加強用戶防雷保護，避免對用戶產生危害。8、畫出直配電機的防雷保護接線，并敘述各保護元件的作用？

答：F1，配電閥式避雷器：裝設在電纜首端，遇強雷時，發(fā)生動作，電纜段的限流作用既能充分發(fā)揮；F2，旋轉電機閥式避雷器：裝設在發(fā)電機出線上，限制侵入波幅值；F3，旋轉電機中性點閥式避雷器：保護發(fā)電機的中性點絕緣（可能出現單相降低故障的同時又雷電侵入波）；FE1，FE2排氣式避雷器：當雷電流使其放電后，由于FE無殘壓，使電纜芯與外皮短路，由于高頻趨膚效應，使雷電流經芯線轉移到外皮，從而大大降低流過F2的沖擊電流和母線沖擊電壓；G，發(fā)電機：系統(tǒng)的電源；L，電抗器：限制短路電流；C，電容器：限制侵入波陡度和降低感應過電壓。9、氣體絕緣變電站在過電壓保護方面有哪些特點？答：GIS變電站在過電壓保護方面與常規(guī)的敞開式變電站相比具有以下一些新的特點：（1）GIS具有較小的導線波阻抗；（2）GIS具有比較平坦的伏秒特性曲線；（3）GIS變電站結構緊湊，各電氣設備之間的距離較小，避雷器離被保護設備較近，因此可使雷電過電壓的限制作用更大;（4）由于GIS變電站的封閉性，所以電氣設備不會因受大氣污穢、降水等因素的影響而降低絕緣強度；（5）GIS變電站中的絕緣絕對不允許產生電暈，一旦產生，會立即擊穿。第四章輸電線路防雷1、感應過電壓的大小與哪些因素有關？雷擊輸電線路附近對面是答：導線上感應雷過電壓幅值（S>25時）雷擊輸電線路附近對面是對于有避雷線的線路雷直擊與桿塔或線路附近的避雷線或桿塔時一般的線路雷直擊與桿塔或線路附近的避雷線或桿塔時對于有避雷線的線路2、為什么導線上方架設有避雷線時導線上的感應雷過電壓會降低？答：對于有避雷線的線路，因為避雷線位于導線上方，當雷擊在有避雷線的導線附近大地時，在避雷線的屏蔽作用下，導線上的感應電荷會減少，致使導線上的感應雷過電壓會降低。3、雷擊桿塔塔頂時，導線上的電位由哪幾部分組成？答：雷擊桿塔塔頂時，由于避雷線與導線上的耦合作用，導線將具有電位；導線上還有極性與雷電流相反的感應過電壓。所以，實際作用于絕緣子串的電壓4、線路上架設的避雷線有什么作用？答：避雷線可以使導線避免遭受直擊雷，同時，利用避雷器的分流作用，可以減少流經桿塔的雷電流；利用避雷線的耦合作用，可以降低絕緣子串上的電位；利用避雷線的屏蔽作用，可以降低導線上的感應過電壓；可見線路上架設的避雷線是提高線路耐雷水平的主要措施。5、35Kv及以下線路為什么不沿線架設避雷線？答：35Kv及以下線路，因其絕緣強度相對較弱，裝設避雷線提高線路的可靠性的效果不大，一般不需全線架設避雷線，只在進變電站的進線段加裝避雷器，減少反擊和繞擊的概率。6、試述提高線路耐雷水平的措施。答：架設避雷線；降低桿塔接地電阻；架設耦合地線；采用不平衡絕緣方式；裝設自動重合閘；采用消弧線圈接地方式；裝設避雷器；加強絕緣。第五章變壓器繞組中的波過程1、繞組中的起始電壓分布與哪些因素有關？

答：繞組中的起始電壓分布與距繞組首端為x點的電壓u，對地電容c，匝間電容k，繞組長度l等因素有關。2、行波剛傳到變壓器繞組時，為什么可以用入口電容來等效？答：當行波剛傳到變壓器繞組時，由于電感的阻流作用，流過電感的電流可忽略。所有從繞組首端的匝間電容的看進去的總電容鏈，因為電容鏈震蕩元件數目是無窮的，所以，行波剛傳到變壓器繞組時，可以用入口電容來等效。3、什么是變壓器的內保護？答：所謂變壓器的內保護即是在變壓器繞組的內部結構上采取保護措施，減少暫態(tài)震蕩。其關鍵是改善變壓器繞組的起始電壓分布，使繞組的始態(tài)電位分布盡量接近穩(wěn)態(tài)電位分布，從而降低繞組對地過電壓和最大電位梯度。4、采用哪些措施可以改善變壓器繞組的電壓分布？答：改善變壓器繞組的電壓分布，可以降低繞組內部振蕩時產生的最大電位和最大電位梯度，通常采用以下兩種方法：（1）在繞組首端部位加一些電容環(huán)和電容匝；（2）使用糾結式繞組變壓器代替連續(xù)式繞組變壓器。5、為什么電機繞組可以用波阻抗和波速來表征繞組內波過程的參數？答：電機繞組的波過程，由于電機繞組是嵌放在各個槽內，匝間電容很小，近似計算時可以忽略縱向電容，所以電機繞組的等值電路就與長線路一樣僅由對地電容和繞組電位電感組成。因此，電機繞組可以用波阻抗和波速來表征繞組內波過程的參數。第六章輸電線路的波阻抗1、波阻抗與集中參數電阻有什么不同？答：波阻抗是表示參數線路（或繞組）的參數，阻抗表示集中參數電路（或元件）的參數；波阻抗表示具有同一方向的電壓波與電流波大小的比值，阻抗則等于此阻抗上電壓與電流之比；電磁波通過波阻抗時，能量以電磁形式存儲在周圍介質中，而不是被消耗，而當R不為0時阻抗消耗能量；波阻抗的數值只與導線單位長度的電感L0和電容C0有關，與導線長度無關，而阻抗與導線長度有關。另外，同樣的一條線路在討論雷電或操作過電壓作用下要用分布參數的波阻抗來表征，而討論工頻穩(wěn)態(tài)電壓作用下則用集中參數電路（如∏型）的阻抗來表征。2、沖擊電暈對波過程有什么影響為什么答：由于沖擊電暈使周圍空氣游離，好像增大了導線的半徑，將增大導線單位長度的對地電容C0，所以當考慮沖擊電暈時，波速將減慢（約為光速的倍）。3、行波傳到線路開路的末端時，末端電壓如何變化為什么答：行波傳到線路開路的末端時，即電壓波為全反射，使末端的電壓升高為入射電壓的2倍，這是很危險的。從能量的角度解釋，由于末端開路時，末端電流為零，入射波的全部能量轉變?yōu)殡妶瞿芰康木壒省?、行波傳到線路末端對地接有匹配電阻時，末端電壓如何變化為什么答：線路末端接電阻R，且R=Z1時，反射電壓為零，折射電壓等于入射電壓。表明波到線路末端不發(fā)生反射，行波傳到末端時全部能量都消耗在電阻R上了，這種情況稱為阻抗匹配。在進行高壓測量時，在電纜末端接一匹配電阻，其值等于電纜波阻抗，就可以消除波傳到電纜末端時的折、反射情況，從而正確的測量到來波的波形和幅值。5、使用彼德遜法則的先決條件是什么？答：彼德遜法則是流動波沿分布參數線路傳到節(jié)點后，在該節(jié)點只有一次折、反射過程的前提條件下，利用波方程推導出來的，所以在使用彼德遜法時，要滿足以下兩個條件：（1）波沿分布參數的線路射入；（2）波在該節(jié)點只有一次折、反射過程。6、為什么一般采用并聯(lián)電容、而不是串聯(lián)電感的方法來降低來波陡度？

答：行波通過串聯(lián)電感和并聯(lián)電容時，波頭都會被拉平，但是由于波剛傳到電感時發(fā)生的正反射會使電感首端電壓抬高，危及電感首端絕緣，所以一般采用并聯(lián)電容、而不是串聯(lián)電感的方法來降低來波陡度。第七章雷電過電壓1、雷電放電的主放電階段有什么特點？答：當雷電的迎面先導與下行先導相遇時，便產生強烈的“中和”過程，引起極大的電流，這是雷電的主放電階段，伴隨有閃電和雷鳴現象。主放電階段的特點是：（1）主放電存在的時間極短，約為50∽；（2）電流極大，可以到達數十乃至數百千安。2、避雷針為什么能保護其周圍的物體免遭雷擊？答：避雷針和避雷線的作用是將雷電吸引到自身上來，并安全導入地中，從而使附近的建筑和設備體免遭直接雷擊。3、避雷線的保護角是否越大越好為什么答：避雷線的保護角是桿塔上避雷線的鉛垂線同桿塔處避雷線和導線的連線所組成的夾角。保護角越小，避雷線就越可靠地保護導線免遭雷擊。為了減小保護角，可以提高避雷線懸掛高度的方法，但這樣勢必加重桿塔結構，增加造價，所以單根避雷線的保護角不能做的太小，一般在的范圍內。4、金屬氧化物避雷器為什么可以不用串聯(lián)間隙？答：