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复习题

1.对于三相变压器,在什么样的进波条件下和在什么部位会产生最严重的振荡过电压?讨论纠结式绕组的均压作用。

2.高压变压器高压绕组的工频对地电容一般以万pF计,但其入口电容一般却只有几百到几千pF,为什么会有这种差异?

3.变压器绕组起始电压分布与稳态电压分布不同的根本原因是什么?用等效电路定性地解释并提出改善起始电压分布的基本思路和方法。

4.为什么说 l是反映绕组冲击性能好坏的一个物理量?

5.单相变压器绕组(末端接地或不接地)在雷电冲击过电压波作用下,哪些部位的绝缘易损坏?为什么?

6.变压器绕组间波的传递方式有几种?哪种对绝缘更危险?

7.引起工频电压升高的主要原因有哪三种?

8.电机甩负荷后引起的工频电压升高大概有多少?如何保护?

9.三种效应引起的工频电压升高各有其最大值,考虑避雷器的灭弧电压时要不要将这三个最大值的系数连乘?

10.为什么一般用电网中最大的接地系数来决定避雷器的灭弧电压就够了?

11.为什么在超高压电网中特别重视工频过电压?如何限制?

12.为什么避雷器按额定电压有110%、100%和80%之分,各适合于何种电压等级?

13.试述超高压电网中并联电抗器的作用。

14.不在变压器高压侧,而只在低压侧直接装避雷器,切高压侧空变时能否保护变压器?

15.中性点不接地的变压器,如只在变压器中性点上装避雷器,切空变时能否保护变压器?

16.切断有负载的变压器时为什么不会产生过电压?

17.试述切空载线路过电压产生的原因、发展过程、影响因数及限制措施。

18.试述合空载线路过电压产生的物理过程、影响因数及限制措施。

19.试述切空载变压器过电压产生的物理过程及影响因数,断路器重燃对这种过电压有什么影响?为什么可用普通阀型避雷器防止这种过电压?

20.断路器的合闸电阻为什么能降低空线重合闸过电压?

21.试述间歇电弧过电压产生的物理过程、危害及防治措施。

22.如果由于熄弧条件较差,因而使单相(A相)对地电弧不是在高频电流的零点熄灭而是在工频电流的零点熄灭,试分析A相第一次发弧的过电压与第二次发弧(在工频电压达到峰值时发弧)的过电压。

23.运行经验证明,如果电网装有补偿功率因数的电容器(它们结成△的,即时接在线间的),则电弧接地过电压就很小。这是为什么?

24.试系统地列出超高压网络中限制操作过电压的措施。

25.试简述并联电抗器在超高压电网中的作用。

26.合空载线路过电压产生的根本原因是什么?单相重合闸是否会出现高幅值的过电压?为什么?

27.简要分析断路器并联电阻对切、合空载线路过电压的影响,主触头与辅助触头的动作顺序是什么?

28.断路器重燃对哪些过电压有影响?为什么

29.试分析断路器的重燃分别对切空载线路过电压和切空载变压器过电压的影响。

30.中性点经消弧线圈接地时,一般应如何选择消弧线圈的脱谐度?为什么?

31.考虑线间电容后,对间歇电弧过电压大小有何影响?为什么?

32.500kV电压等级计算用过电压为2.0U xy;110~220kV为3.0U xy;35~60kV为4.0U xy,试解释其原因?

33.利用避雷器限制操作过电压时,对避雷器有什么特殊要求?

34.在超高压电网中,怎样限制潜供电流?说明原理。

35.为什么含有非线性电感的LC串联电路会出现多个工作点?试分析电阻损耗对工作点的影响。

36.环网运行的网络,发生单相断线,会不会引起断线谐振过电压?为什么?

37.试述电机同步自激过电压产生的条件、特点及防止的措施。

38.试述电机异步自激过电压产生的条件、特点及防止的措施。

39.分述各级电压电网中常见的内过电压。

40.在进行绝缘配合时,应考虑哪些电压的作用?要考虑哪些因素?为什么?

41.什么是电力系统绝缘配合?举例说明。

42.绝缘配合的方法有几种?通常采用的绝缘配合方法的特点是什么?

43.输电线路绝缘串中的绝缘子个数是怎样确定的?试以220kV线路为例作简要计算和说明。

44.避雷器与电力设备绝缘水平的关系如何?如何理解它在电力系统中的重要性。

45.如何确定变压器的试验电压?其冲击试验电压与避雷器残压的关系如何?

问答题

1. 对于三相变压器,在什么样的进波条件下和在什么部位会产生最严重的振荡过电压?讨论纠结式绕组

的均压作用。

对于Y0接线,最高电压出现在首端附近,绕组上的最大对地电压可能超过入射电压的两倍 ;对

于Y 接线,在单相进波时,

最高电压出现在首端, 两相进波时绕组的稳态电压分布为 三相进波时绕组的稳态电压分布为 从以上分析可知,三相进波时稳态值和始态值的差值最大,因此最严重的振荡发生在三相进波时,参照前面分析,最大电位发生在中性点处,振荡过程中中性点的电压可以超过入射电压的4倍(4U0)或直接并联于变压器上避雷器放电电压Uf 的2倍。变压器△接线,一相进波,则沿一相导线进入变压器的波可分别经由两个绕组向另两相送电线路传出,在变压器内不会有严重的过电压;两相或三相进波,从绕组两端进入绕组的波在绕组中部相遇,情况就和波到达开路的末端是一样的,将在中部产生很高的过电压,值可以超过入射电压的4倍(它相当于避雷器放电电压的两倍)。

沿三相导线同时进波 在Y 和△接线的变压器中产生对主绝缘危险的过电压,过电压的幅值可能超过入射波电压的4倍(或避雷器放电电压的2倍)

变压器是Y0接线方式,波沿线路袭来时,不论是几相来波,绕组上的过电压一般不会超过入射电压的2.5倍(或避雷器放电电压的1.25倍) 不管变压器采用哪种接线方式和几相来波,只要入射波的陡度很大,则绕组首端均将出现很高的电位梯度,危及匝间绝缘。

采用纠结式绕组,可以显著增大各线饼直接的纵向电容,绕组对地电容不变,故αl 值下降到1.5以下,线饼电压分布显著改善。

2. 高压变压器高压绕组的工频对地电容一般以万pF 计,但其入口电容一般却只有几百到几千pF ,为什么会有这种差异?

书53页!由于纵向电容为K0/dx 远比横向(对地)电容C0dx 大,故认为全部电荷积聚在纵向电容两端。得出入口电容=根号下CK ,即横向与纵向电容的几何平均值,由于K 远小于C ,故。

3. 变压器绕组起始电压分布与稳态电压分布不同的根本原因是什么?用等效电路定性地解释并提出改善起始电压分布的基本思路和方法。P58-59

电感磁链不能突变,电容电压不能突变得到的等值电路不一样。对于起始电压分布,由于刚合闸时,所有电感都呈开路状态,等值电路只由C0dx 和K0/dx 的电容链构成,由于横向电容的存在,离电源越近的纵向电容,其流过的电流越大,要改善电压分布,应该使各纵向电容中流过电流相等。

思路:改善起始电压分布

方法,可以通过附加支路抵偿对地电容电流,或者通过附加支路增大纵向电容,使对地电容的影响相对减小。

4. 为什么说αl 是反映绕组冲击性能好坏的一个物理量?

绕组的起始电压分布和绕组的 αl 值有关,其值越小,则初始电位分布越接近稳态电位分布

电压分布的不均匀程度将随的增大而增大,其最大电位梯度出现在绕组的首端,最大电

位梯度为平均电位梯度的αl 倍。实际在做变压器冲击试验时所加电压约为其额定相电压(最大值)的3.5~7倍,如 αl =10,则起始电位梯度将达正常运行时的35-70倍。对首端匝间绝缘是很大的考验。如果αl 小,f U U ≤02000000332322323121212Z R l x R Z R U Z R l x R Z R U u +-+=+??? ??-++=单0

00000332322323122Z R l x R Z R U Z R l x R Z R U u +-+=+??? ??-++=两02U u =三l K l C l /00=α

那么首端电位梯度小,耐冲击电压能力好。

5.单相变压器绕组(末端接地或不接地)在雷电冲击过电压波作用下,哪些部位的绝缘易损坏?为什么?由于起始电压分布的不均匀和波沿绕组的传播,可能使绕组的纵向绝缘(匝间绝缘、饼间绝缘)上出现很大的过电压;电压起始分布与稳态分布的差值决定了自由振荡分量,在振荡过程可能使主绝缘(对地绝缘、绕组间的绝缘)上出现很大的过电压

6.变压器绕组间波的传递方式有几种?哪种对绝缘更危险?

静电感应,电磁感应。

7.引起工频电压升高的主要原因有哪三种?

空载长线路的电容效应、不对称短路引起的工频电压升高、甩负荷引起的工频电压升高

8.电机甩负荷后引起的工频电压升高大概有多少?如何保护?

当输电线路重负荷运行时,由于某种原因(例如发生短路故障)线路末端断路器突然跳闸甩掉负荷,造成电源电动势高于母线电压------甩负荷效应,引起的工频电压升高不超过2倍。

在220kV及以下电网中不需采取特殊措施限制工频电压升高;330、500kV电网中要采取措施将工频电压升高限制在1.3pu(变电所)及1.4p.u.(线路侧)以下;

甩负荷后引起的工频电压升高保护措施:装并联电抗器

影响因数:①断路器跳闸前输送负荷的大小②空载长线路的电容效应③发电机励磁系统及电压调整器的特性④原动机调速器及制动设备的惰性

9.三种效应引起的工频电压升高各有其最大值,考虑避雷器的灭弧电压时要不要将这三个最大值的系数连乘?

不用,因为三种情况同时发生时,工频电压升高最高可接近2倍最高运行相电压,但由于同时发生的概率甚小,通常不予考虑。

10.为什么一般用电网中最大的接地系数来决定避雷器的灭弧电压就够了?

避雷器的灭弧电压:保证避雷器能够在工频续流第一次经过0时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最高工频电压。

最大接地系数对应着最大接地电阻,流过一定值得雷电流时,压降最大,对应加在避雷器上的电压最高。

11.为什么在超高压电网中特别重视工频过电压?如何限制?高书297

电力系统中在正常或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高,统称工频电压升高,或称工频过电压。

措施有装并联电抗器(超高压系统中为限制电容效应引起的工频电压升高,广泛采用并联电抗补偿)、采用带有并联电阻的断路器及磁吹阀式避雷器或金属氧化物避雷器。(工频电压升高的限制措施:装静止补偿装置。加强电网联系,改变电网结构(如装开关将长线分段)、限制某些运行方式、采用良导体地线,降低X0/X1比值、快速磁通灭磁保护、电压速断保护)

12.为什么避雷器按额定电压有110%、100%和80%之分,各适合于何种电压等级?

3、6、l0kV系统,工频电压升高可达系统最高电压的1.1倍,避雷器的额定电压(灭弧电压)规定为系统最高电压的1.1倍,称为110%避雷器,例如10kV系统的最高电压按1.15U n考虑,避雷器的灭弧电压为12.7kV;(35~60)kV系统,工频电压升高可达系统的最高工作电压,避雷器的额定电压(灭弧电压)规定为系统最高电压的100%,称为100%避雷器,例如35kV阀型避雷器的灭弧电压为41kV;110、220kV 系统,工频电压升高可达系统最高电压的0.8倍,避雷器的额定电压(灭弧电压)则按系统最高电压的80%

确定,称为80%避雷器。例如:FZ-110J的灭弧电压为100kV;330kV及以上系统,输送距离较长,计及长线路的电容效应时,线路末端工频电压升高可能超过系统最高电压的80%,则根据安装位置的不同分为:电站型避雷器(即80%避雷器)及线路型避雷器(即90%避雷器)两种

13.试述超高压电网中并联电抗器的作用。

在超高压系统中,为降低电气设备绝缘水平,不但要对工频电压升高的数值予以限制,对持续时间也给予规定。并联电抗器作用主要有:限制电容效应引起的工频电压升高。

线路末端接入并联电抗器,由于电抗器的感性无功功率部分地补偿了线路的容性无功功率,相当于减小了线路长度,降低了末端电压升高;并联电抗器的接入可同时降低线路首端及末端的工频电压升高

14.不在变压器高压侧,而只在低压侧直接装避雷器,切高压侧空变时能否保护变压器?

空载变压器从一侧被切除引起的过电压,其他绕组将通过电磁耦合按变比关系产生同样倍数的过电压,因此,只要绕组联结方式相同,避雷器安装在任何一侧均起到同样的保护效果,显然装在低压侧更经济而且维修方便

如果两侧绕组联结方式不同,则需根据具体情况选择合适的避雷器。考虑到变压器高压绕组的绝缘裕度较中压及低压绕组低,以及限制大气过电压和其他类型操作过电压的需要,高压侧总是装有避雷器。

15.中性点不接地的变压器,如只在变压器中性点上装避雷器,切空变时能否保护变压器?

不能

16.切断有负载的变压器时为什么不会产生过电压?

空载变压器为感性负荷。负载主要是电阻,为变压器电感中储存的磁能提供了释放回路。

17.试述切空载线路过电压产生的原因、发展过程、影响因数及限制措施。

根本原因是断路器重燃

发展过程:断路器的工频电流(容性电流)过零时,电弧熄灭,此时电容C上的电压为负的最大值;经过半个周期:恢复电压最大达到(2Em)。如果断路器断口处介质强度恢复很快,电弧从此熄灭,分闸过程结束,不会产生过电压,否则可能重燃;按最严重情况考虑:当恢复电压达2Em时重燃,是一个初始值为

复习题

Uc(0)=-Em的重合闸过程,过电压达到

3Em;重燃后,伴随高频振荡电压的出

现,回路中流过容性的高频电流,当Uc

达到-3Em时,高频容性电流恰好过零。

电弧可能再次熄灭,电容C上将留有数

值为3Em的残压;再过半个周波,此时

Ur(t)达4Em。重燃后,过电压可达-5Em

(-2Em-3Em);依次类推,每隔半个工

频周期就重燃一次和熄弧一次,过电压

将按7Em,-9 Em…逐次增加,直到触头

间已有足够的绝缘强度,电弧不再重燃

为止。

影响因数:断路器触头重燃、熄弧具有明显的随机性;断路器的性能;电网中性点接地方式;电网接线方式(线路侧装电磁式PT时,断路器灭弧后,线路残余电荷经PT阻尼振荡释放。线路的电晕损失,同样是

降低过电压的有利因素。母线上有其他出线或大电容时使过电压降低,相当于图中C1值增大,重燃时电荷分配,降低空载线路的初始电压,另外,出线的有功负荷,增强了阻尼效应,降低重燃过电压);

限制措施:①改进断路器结构,提高触头间介质强度的恢复速度,避免重燃,可从根本上消除这种过电压;

②采用并联电抗器(降低重燃后的工频稳态分量,并使断弧后线路上残压不再是直流电压,而是交流衰减正弦电压;分闸后触头间的恢复电压为拍频振荡,上升速度大为降低,可避免电弧重燃)③装分闸并联电阻(分闸电阻为中值并联电阻)④氧化锌避雷器作为后备保护(要求在断路器并联电阻失灵或其他意外情况出现较高幅值的过电压时应能可靠动作,将过电压限制在允许范围内)

18.试述合空载线路过电压产生的物理过程、影响因数及限制措施。

物理过程:正常合闸;自动重合闸

复习题

影响因数:①合闸相位(±90°时最严重);②线路残余电荷的变化(在自动重合闸的过程中(0.5秒),残余电荷的释放可降低重合闸过电压,残余电荷可经绝缘子泄漏电阻、电磁式PT的阻尼振荡回路、电抗器的阻尼振荡放电);③线路损耗(能量损耗引起自由分量的衰减,使过电压降低。来自两个方面:一是线路存在电阻,包括电源内阻及线路电阻;二是电晕损耗,过电压越高,冲击电晕现象越强烈,反过来限制过电压的作用也越显著)④电源容量(电源容量小(xs大)、线路长,线路电容效应显著,稳态电压和过电压幅值上升)⑤三相断路器不同期合闸(断路器的不同期合闸会使过电压幅值增高10%~30%)

限制措施:①合理装设并联电抗器,降低因线路电容效应等引起的工频电压的升高②采用单相自动重合闸,避免线路残压的影响③断路器带并联合闸电阻④利用避雷器限制合闸(磁吹避雷器以及氧化锌避雷器,利用避雷器限制操作过电压是有一定保护范围的)

19.试述切空载变压器过电压产生的物理过程及影响因数,断路器重燃对这种过电压有什么影响?为什么可用普通阀型避雷器防止这种过电压?

物理过程:断路器分断较小的励磁电流时,可能在电流过零前发生强制熄弧,在激磁电流很小时,甚至可在电流接近最大值时突然截断,称为截流。电流截流时,设激磁电流为I0,对地电容C上的电压为U0,因电感中的电流不能突变,向C充电,当全部磁场能量都转到电容的电场中时,由于C值小,电容电压很高。影响因数:断路器性能(断路器触头间发生重燃、断路器的截流值I0)和变压器参数(变压器中性点接地方式)

多次重燃使电感中的储能愈来愈少,直到恢复强度高于恢复电压最大值时,触头间不再重燃

由于切空变时激磁电感中能量不大(过电压幅值高,但持续时间短),与阀型避雷器在雷电过电压动作时所吸收的能量相比,小一个数量级,所以用普通的阀形避雷器就能保护。

20.断路器的合闸电阻为什么能降低空线重合闸过电压?

断路器带并联合闸电阻:第一阶段,R接入阻尼回路的振荡,使电容电压的强制分量降低,R愈大过电压愈低。在重合闸时,残余电荷有泄放通路;第二阶段,由于电容上强制分量下降,回路振荡受阻尼而消弱,使DL1两端电压差比无并联电阻时小,这样DL1短接引起的振荡过程也就较弱,R愈小,DL1两端电位差愈小,过电压愈低。兼顾两阶段的最佳电阻值约在(0.5~2.0)ZC的范围内,通常为400~600Ω,称低值并联

电阻,接入时间通常为8~15ms,可以达到降低空线重合闸过电压的目的。

21.试述间歇电弧过电压产生的物理过程、危害及防治措施。

物理过程在t = 0,对地闪络,燃弧,过电压=2稳态值-起始值,t = t1(过半个工频周期),熄弧,在t = t2,(再过半个工频周期)重燃。由工频电流熄弧理论,每隔半个工频周期依次发生熄弧和重燃,非故障相的最大过电压UBm=UCm=3.5,故障相的最大过电压UAm=2

危害:过书P193下

防治措施:防止产生间歇电弧接地过电压的根本途径是消除间歇电弧。措施:将系统中性点直接接地或经小电阻接地;系统中性点经消弧线圈接地;在中性点不接地系统中,若线路过长,当运行许可时可采用分网运行方式,减小接地电流,有利于接地电弧的自熄;认为增大相间电容(高书P327)

22.如果由于熄弧条件较差,因而使单相(A相)对地电弧不是在高频电流的零点熄灭而是在工频电流的零点熄灭,试分析A相第一次发弧的过电压与第二次发弧(在工频电压达到峰值时发弧)的过电压。

23.运行经验证明,如果电网装有补偿功率因数的电容器(它们结成△的,即时接在线间的),则电弧接地过电压就很小。这是为什么?

电网中接成三角形(或星形)的电容器组,相当于增大了相间电容,一般不会产生严重的间歇电弧接地过电压。因为发弧后,在电路上Cm与C0并联,在振荡过程之前,存在电荷重新分配过程,健全相电压起始值增高,增高与比值Cm/(Cm+C0) 有关,减少了与稳态值的差,从而使过电压降低。

24.试系统地列出超高压网络中限制操作过电压的措施。

超高压网络限制操作过电压的首要措施(第一道防线)是采用断路器并联电阻,后备保护(第二道防线)是采用氧化锌避雷器(或磁吹避雷器)。避雷器在断路器并联电阻失灵或其他意外情况出现较高幅值的过电压时应能可靠动作,将过电压限制在容许范围内。

(注:装设并联电抗器是限制工频过电压,但也会影响操作过电压的倍数吧???)

25.(同13题)

26.合空载线路过电压产生的根本原因是什么?单相重合闸是否会出现高幅值的过电压?为什么?

根本原因:线路电压在合闸前后发生突变

采用单相自动重合闸,则原来的故障相上无残余电压,成功的重合闸过电压的大小约与三相计划性合闸过电压的大小相同。故障相被切除后,线路上没有残余电荷,而且系统零序回路的阻尼作用大于正序回路,甚至会使单相重合闸过电压低于正常合闸过电压

27.简要分析断路器并联电阻对切、合空载线路过电压的影响,主触头与辅助触头的动作顺序是什么?

影响:

切:先断主触头DL1,将R串入回路:一是泄放残余电荷,二是降低触头间电压,此过程希望R值小;经1.5~2周波,再断开辅助触头DL2,此过程希望R大,电容上分压小,恢复电压小,不易重燃

复习题

分闸电阻为中值并联电阻

合:辅助触头DL2先接通,并联电阻R串入回路,经过1 2个工频周期后,主触头DL1闭合,并联电阻短

接,完成了合闸过程

合闸电阻为低值并联电阻

28.断路器重燃对哪些过电压有影响?为什么

甩负荷引起的工频过电压?

切空变(截流)——降低,构成C-Lk-Cs回路高频放电,储能迅速消耗。

切空线(重燃)——升高,线路与电源相连,过电压能量可以从电源得到补充。

29.试分析断路器的重燃分别对切空载线路过电压和切空载变压器过电压的影响。

30.中性点经消弧线圈接地时,一般应如何选择消弧线圈的脱谐度?为什么?

补偿电网脱谐度选择原则:ν值选择应考虑到两个方面:一方面ν值不应小到使正常运行时中性点电位超过15%;另一方面ν值又不宜大,致使单相接地电流大于10A (30A);在欠补偿情况下,如果电网有一条线路跳闸(电网对地自部分电容减小)时,或当线路非全相运行(电网一相或两相对地自部分电容减小)时,可能产生严重的中性点位移。因此,消弧线圈一般应采取过补偿。若电网长时间低频率运行,遇上单相接地时,消弧线圈电流将增大,而电网电容电流将减小。若原为过补偿运行,脱谐度将增大;若原为欠补偿运行,脱谐度将减小,甚至会变成全补偿

31.考虑线间电容后,对间歇电弧过电压大小有何影响?为什么?

(同23题)

32.500kV电压等级计算用过电压为2.0U xy;110~220kV为3.0U xy;35~60kV为4.0U xy,试解释其原因?计算用过电压:对应于累积概率为98%的过电压值

33.利用避雷器限制操作过电压时,对避雷器有什么特殊要求?

避雷器的操作波放电电压波形可能与工频放电电压不同,且分散性较大

操作过电压下流过避雷器的电流一般小于雷电流,但持续时间长,对避雷器的通流容量要求严;

操作过电压作用下避雷器可能多次动作,对阀片及间隙的熄弧能力要求苛刻;

34.在超高压电网中,怎样限制潜供电流?说明原理。

潜供电流和恢复电压太大,会使电弧发生重燃而延迟灭弧,或者不能最终灭弧。这是确定单相重合闸的停电间隔时间,甚至是能否采用单相重合闸的关键问题

在导线间加一组三角联接或星形联接(中性点不接地)的电抗器,补偿相间电容C12。限制潜供电流横分量在线路两端各加一组星形联接中性点接地的电抗器,补偿导线对地电容,限制潜供电流纵分量

实际上为了方便,可将上述两组电抗器合并为一组中性点经小电感LN接地的电抗器

35.为什么含有非线性电感的LC串联电路会出现多个工作点?试分析电阻损耗对工作点的影响。

在交流电源作用下铁心元件的电感值作非线性变化,这是产生铁磁谐振的基本原因,在铁芯电感的振荡回路中,如果满足一定条件,可能出现工频谐振,铁磁谐振的参数条件是wLo>1/wC,因此对于一定的L0值,在很大的C 范围内都可能产生谐振

当计及回路电阻R时,L、C 两端的过电压有所下降,但通常损耗电阻R很小,故下降不多,限制谐振过电压幅值的仍是电感的磁饱和效应。

36.环网运行的网络,发生单相断线,会不会引起断线谐振过电压?为什么?

37. 试述电机同步自激过电压产生的条件、特点及防止的措施。

38. 试述电机异步自激过电压产生的条件、特点及防止的措施。

39. 分述各级电压电网中常见的内过电压。

40. 在进行绝缘配合时,应考虑哪些电压的作用?要考虑哪些因素?为什么?

41. 什么是电力系统绝缘配合?举例说明。

42. 绝缘配合的方法有几种?通常采用的绝缘配合方法的特点是什么?

43. 输电线路绝缘串中的绝缘子个数是怎样确定的?试以220kV 线路为例作简要计算和说明。

44. 避雷器与电力设备绝缘水平的关系如何?如何理解它在电力系统中的重要性。

45. 如何确定变压器的试验电压?其冲击试验电压与避雷器残压的关系如何?

计算题

1. 某220/10kV 变压器,pF C 450012=,pF C 900022=。如220kV 侧来波幅值为500kV ,问在低压侧的静电感应电压会不会危及低压侧绝缘(10kV 侧全波实验电压为75kV )?如在低压侧并联以0.1μF 的电容器呢?

2. 某500kV 线路,长度为250km ,电源电抗Ω=2.263s X ,线路每单位长度正序电感和电容分别为km mH L /9.00=、km F C /0127.00μ=。若在线路两端均接有电抗器,Ω=1835p X ,求线路末端的工频电压升高。

3. 两台110/220kV 、Y o /Y o 接法三相变压器、容量均是120MV A ,第一台激磁电流为2%,每相绕组对地电

容为5000pF ;第二台激磁电流为0.5%,每相绕组对地电容为20000pF 。试计算在110kV 侧切除这两台空变时,预期过电压倍数,并分析比较之。

4. 在开断某空线(等值电容为C )时,母线上有等值电容C C m 51=

,求切空线两次重燃的最大过电压。

5. 110/220kV 三相变压器(中性点直接接地),容量为120MVA ,激磁电流为0.5%。两侧绕组每相电容为20000微微法。计算切空变过电压理论值。

6. 试校核用避雷器FZ-110J 限制开断空载变压器时产生过电压的可能性。变压器参数为:电压110/220kV ,、Y o /Y o 接法,容量为120MV A ,激磁电流为5%,绕组每相对地电容为5000pF 。避雷器参数为允许通过等值矩形波电流5kA (10μs ),其残压为332kV 。

7. 110kV 三相变压器(中性点直接接地),容量为31.5兆伏安,激磁电流为%5。FZ-110J 避雷器允许通过矩形波电流5千安(10微秒),此时其残压为260千伏,试效验切空变时用它来保护变压器的可能。

8. 330kV 三相变压器(中性点直接接地),容量为260兆伏安,激磁电流为0.%5。FCZ-330J 避雷器允许通过矩形波电流10千安(10微秒),此时其残压为820千伏,试效验切空变时用它来保护变压器的可能。

9. 中性点绝缘系统中发生间歇电弧接地过电压,用工频熄弧理论并考虑相间电容的影响,计算第一次重燃时非故障相振荡电压的最大值。计算时可取8.012

00=+C C C

10. 某35kV 线路长60km ,线路每百公里每相对地电容为0.5μF ,线路接有励磁电抗为3k Ω的变压器,试分析单相断线时是否会产生铁磁谐振。

11. 某35kV 电磁式电压互感器,在线电压下的高压励磁电抗为2M Ω,高压绕组和开口三角形绕组的变比为

3100:335000,计算在开口三角形绕组端口上应加多大的电阻才能抑制铁磁谐振的产生?

12. 某66/35/10千伏变压器,10千伏侧经常空载。已知66千伏与10千伏侧三相绕组pF 200012=C ,10千伏侧对地电容pF 2000311=C ,求当66千伏电网一相接地时,在10千伏侧的电容传递过电压值。