2013年9月份考试高电压技术第三次作业

20132013 年年 9 9 月份考试高电压技术第三次作业月份考试高电压技术第三次作业 一 名词解释题 本大题共一 名词解释题 本大题共 1010 分 共分 共 2 2 小题 每小题小题 每小题 5 5 分 分 1 什么叫直击雷保护装置 2 内部过电压倍数 二 作图题 本大题共二 作图题 本大题共 1010 分 共分 共 1 1 小题 每小题小题 每小题 1010 分 分 画出彼得逊法则的电流源集中参数等值电路 三 计算题 本大题共三 计算题 本大题共 2020 分 共分 共 5 5 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 分 1 一幅值为 的直角波沿波阻抗为 的电缆线路侵入发电机绕 组 波阻抗为 绕组每匝长度为 匝间绝缘允许承受的电压为 绕组中波的传播速度为 求用电容器来保护匝间 绝缘时所需的电容值 2 一幅值为 100kV 的直角波沿波阻抗为 50 欧的电缆线路侵入发电机绕组 波 阻抗为 800 欧 绕组每匝长度为 匝间绝缘允许承受的电压为 900V 绕 组中波的传播速度为 6 107m s 求用电感来保护匝间绝缘时所需的电感值 3 有一幅值为 100kV 的直角波沿波阻抗为 50 的电缆线路侵入发电机绕组 如图 13 所示 绕组每匝长度为 3m 匝间绝缘允许承受的电压为 600V 绕组中 波的传播速度为 6 107m s 发电机波阻抗 Z 为 800 求分别采用并联 C 或串 联 L 来保护纵绝缘时所需 C 或 L 4 雷电波 U0沿线路 z 侵入变电站 变电站母线接有 n 回出线 求变电站母线 上的电压 5 如图 容量为无穷大幅值为 E 的直流电源 t 0 时刻合闸于波阻抗为 Z 长度 为 l 传播时间为 末端开路的架空输电线路 应用等值波法求解 1 t 及 t 时刻线路末端 3 点的电压 2 t 2 5 及 t 2 5 时刻线 路中点 2 点的电压 四 简答题 本大题共四 简答题 本大题共 3030 分 共分 共 5 5 小题 每小题小题 每小题 6 6 分 分 1 避雷针的保护原理 2 简述输电线路的防雷措施 3 在极不均匀场中 气隙较小时 间隙放电可分为那些阶段 4 简述多导体系统的等值波法则 5 雷击杆塔塔顶时 导线电位幅值是哪两者之差 五 问答题 本大题共五 问答题 本大题共 3030 分 共分 共 5 5 小题 每小题小题 每小题 6 6 分 分 1 什么叫做内部过电压 2 热击穿的特点是什么 3 保证设备的安全不受入侵波的影响 需采取什么措施 4 确定输电线路的防雷方式时 应全面考虑线路的重要程度 系统运行方式 线路经过地区雷电活动的强弱 结合当地原有线路的运行经验 采取合理的保 护措施有哪些 5 测量吸收比的作用是 答案 答案 一 名词解释题 一 名词解释题 1010 分 共分 共 2 2 题 每小题题 每小题 5 5 分 分 1 参考答案 参考答案 避雷针 避雷线用于防止雷闪直接击中被保护物 称为直击雷保护装置 解题方案 解题方案 考察常用概念 评分标准 评分标准 2 参考答案 参考答案 内部过电压倍数 内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比 解题方案 解题方案 评分标准 评分标准 二 作图题 二 作图题 1010 分 共分 共 1 1 题 每小题题 每小题 1010 分 分 0 参考答案 参考答案 如图 解题方案 解题方案 熟悉彼得逊法则的电流源形式 评分标准 评分标准 三 计算题 三 计算题 2020 分 共分 共 5 5 题 每小题题 每小题 4 4 分 分 1 参考答案 参考答案 根据匝间允许承受的电压及匝长可计算得电机允许承受的侵入波最大陡度为 但这是空间波的陡度 如果为了应用前面讲过的计算公式 还必须把它变成时 间波的陡度 保护匝间绝缘所需要的电容值为 解题方案 解题方案 无穷长直角波旁过电容 评分标准 评分标准 2 参考答案 参考答案 根据匝间允许承受的电压及匝长可计算得电机允许承受的侵入波最大陡度为 但这是空间波的陡度 如果为了应用前面讲过的计算公式 还必须把它变成时 间波的陡度 用串联电感来保护 所需的电感值为 解题方案 解题方案 无穷长直角波通过电感的计算 评分标准 评分标准 3 参考答案 参考答案 发电机所允许侵入波的最大陡度 解题方案 解题方案 考察行波的多次折反射等相关知识点 评分标准 评分标准 4 参考答案 参考答案 作出波入侵变电所的等值电路 如图所示 可见 变电站出线越少 站内过电压水平越高 解题方案 解题方案 考察彼得逊法则等相关知识点 评分标准 评分标准 5 参考答案 参考答案 解题方案 解题方案 评分标准 评分标准 四 简答题 四 简答题 3030 分 共分 共 5 5 题 每小题题 每小题 6 6 分 分 1 参考答案 参考答案 畸变电场 形成局部场强集中 影响先导发展路径 实现引雷作用 解题方案 解题方案 分析可以详见习题四 评分标准 评分标准 2 参考答案 参考答案 一 架设避雷线 二 降低杆塔接地电阻 三 架设耦合地线 四 采用不平 衡绝缘方式 五 装设自动重合闸 六 采用消弧线圈接地运行方式 七 线 路薄弱处装设管型避雷器 八 加强绝缘高杆塔增加绝缘子片数 九 加装线 路型避雷器 解题方案 解题方案 在确定输电线路的防雷方式时 应全面考虑线路的重要程度 系统运行方式 线路经过地区雷电活动强弱 地形地貌的特点 土壤点阻力的高低等条件 结 合当地原有线路的运行经验 采取合理的保护措施 评分标准 评分标准 3 参考答案 参考答案 在极不均匀场中 气隙较小时 间隙放电可分为电子崩 流注 主放电阶 段 解题方案 解题方案 评分标准 评分标准 4 参考答案 参考答案 多根没有耦合的导线连在一点时 为计算连接点的电压 可将这个多导体系统 用一根等值的单导线来代替 等值导线的波阻抗为各导线波阻抗的并联值 沿 等值导线传播的电压波为由 决定的等值电压波 如下图 解题方案 解题方案 熟悉等值波法则 评分标准 评分标准 5 参考答案 参考答案 雷击杆塔塔顶时 导线电位幅值是避雷线与导线间的耦合电压与导线上的感应 过电压之差 解题方案 解题方案 考察雷击线路杆塔时导线上的感应过电压等相关知识点 评分标准 评分标准 五 问答题 五 问答题 3030 分 共分 共 5 5 题 每小题题 每小题 6 6 分 分 1 参考答案 参考答案 在电力系统中 由于断路器操作 故障或其他原因 使系统参数发生变化 引 起系统内部电磁能量的振荡转化或传递从而造成的电压升高 称为电力系统的 内部过电压 解题方案 解题方案 内部过电压的概念 评分标准 评分标准 2 参考答案 参考答案 击穿与环境有关 与电压作用时间有关 与电源频率有关 与周围媒质的热导 和散热条件即介质本身导热系数和损耗及厚度有关 击穿需要时间长 击穿电 压低 解题方案 解题方案 评分标准 评分标准 3 参考答案 参考答案 1 限制通过避雷器的雷电流 降低其残压 2 限制雷电流陡度 3 尽量缩短避雷器与被保护设备间的电气距离 解题方案 解题方案 考查入侵波的原理 是怎样通过避雷器得以降低危害 保护了站内设备 通过 其原理来设计保护措施 评分标准 评分标准 4 参考答案 参考答案 架设避雷线 降低杆塔接地电阻 架设耦合地线 采用不平衡绝缘方式 装设 自动重合闸 采用消弧线圈接地方式 装设管型避雷器