高电压技术第8章习题答案

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1、第八章雷电过电压及防护8-1试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。8-2试述雷电流幅值的定义,分别计算下列雷电流幅值出现的概率:30kA、50kA、88kA、100kA、150kA、200kA。8-3雷电过电压是如何形成的?8-4某变电所配电构架高11m,宽10.5m,拟在构架侧旁装设独立避雷针进行保护,避雷针距构架至少5m。试计算避雷针最低高度。8-5设某变电所的四支等高避雷针,高度为25m,布置在边长为42m的正方形的四个顶点上,试绘出高度为11m的被保护设备,试求被保护物高度的最小保护宽度。8

2、-6什么是避雷线的保护角?保护角对线路绕击有何影响?8-7试分析排气式避雷器与保护间隙的相同点与不同点。8-8试比较普通阀式避雷器与金属氧化物避雷器的性能,说说金属氧化物避雷器有哪些优点?8-9试述金属氧化物避雷器的特性和各项参数的意义。8-10限制雷电过电压破坏作用的基本措施是什么?这些防雷设备各起什么保护作用?8-11平原地区110kV单避雷线线路水泥杆塔如图所示,绝缘子串由6×X-7组成,长为1.2m,其正极性U50%为700kV,杆塔冲击接地电阻为7Ω,导线和避雷线的直径分别为21.5mm和

3、7.8mm,15℃时避雷线弧垂2.8m,下导线弧垂5.3m,其它数据标注在图中,单位为m,试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。习题8-11图8-12某平原地区550kV输电线路档距为400m,导线水平布置,导线悬挂高度为28.15m,相间距离为12.5m,15℃时弧垂12.5m。导线四分裂,半径为11.75mm,分裂距离0.45m(等值半径为19.8cm)。两根避雷线半径5.3mm,相距21.4m,其悬挂高度为37m,15℃时弧垂9.5m。杆塔电杆15.6μH,冲击接地电阻为10Ω。线路采用28片XP

4、-16绝缘子,串长4.48m,其正极性U50%为2.35MV,负极性U50%为2.74MV,试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。8-13为什么110kV及以上线路一般采用全线架设避雷线的保护措施,而35kV及以下线路不采用?8-14输电线路防雷有哪些基本措施。8-15变电所进线段保护的作用和要求是什么?8-16试述变电所进线段保护的标准接线中各元件的作用。8-17某110kV变电所内装有FZ-110J型阀式避雷器,其安装点到变压器的电气距离为50m,运行中经常有两路出线,其导线的平均对地高度为10m,

5、试确定应有的进线保护段长度。8-18试述旋转电机绝缘的特点及直配电机的防雷保护措施。8-19说明直配电机防雷保护中电缆段的作用。8-20试述气体绝缘变电所防雷保护的特点和措施。8-21什么是接地?接地有哪些类型?各有何用途?8-22什么是接地电阻,接触电压和跨步电压?8-23试计算如图8-44所示接地装置的冲击接地电阻。已知垂直接地极是由6根直径为1.8cm、长3m的圆管组成,土壤电阻率为200Ω·m,雷电流为40A时冲击系数为0.5,冲击利用系数为0.7。8-24某220kV变电所,采用型布置,变

6、电所面积为194.5m×201.5m,土壤电阻率为300Ω·m,试估算其接地网的工频接地电阻。8-1试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。答:雷电放电的基本过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。(1)先导放电阶段——开始产生的先导放电是跳跃式向前发展。先导放电常常表现为分枝状,这些分枝状的先导放电通常只有一条放电分支达到大地。整个先导放电时间约0.005~0.01s,相应于先导放电阶段的雷电流很小。(2)主放电阶段——主放电过程是逆着负先导的通道由下向上发展的。在主放电中,雷云与大地之间所聚集

7、的大量电荷,通过先导放电所开辟的狭小电离通道发生猛烈的电荷中和,放出巨大的光和热。在主放电阶段,雷击点有巨大的电流流过,主放电的时间极短。(3)余辉放电阶段——当主放电阶段结束后,雷云中的剩余电荷将继续沿主放电通道下移,使通道连续维持着一定余辉。余辉放电电流仅数百安,但持续的时间可达0.03~0.05s。8-2试述雷电流幅值的定义,分别计算下列雷电流幅值出现的概率:30kA、50kA、88kA、100kA、150kA、200kA。答:根据式(8-4),。其中,P为雷电流幅值超过I的概率,I为雷电流幅

8、值。则雷电流幅值为30kA、50kA、88kA、100kA、150kA、200kA时,对应的概率分别为45.61%、27.03%、10.00%、7.31%、1.97%、0.53%。8-3雷电过电压是如何形成的?答:雷电过电压的形成包括以下几种情况。(1)直击雷过电压a.雷直击于地面上接地良好的物体(图8-3)时,流过雷击点A的电流即为雷电流i。采用电流源彼德逊等值电路,则雷电流沿雷道波阻抗下来的雷电入射波的幅值I0=I/2,A点的电压幅值。b.雷直击于输电线路的导线(

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