2010电力系统过电压参考答案

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1、2010-2011学年度第一学期《电力系统过电压》参考答案A卷一、填空题（3X10=30分）1.Z/v2.分流、耦合3.利用进线段的波阻抗限制流入避雷器的雷电流、利用冲击电晕减小来波的陡度和幅值4.增大5.电容器C、避雷器、电缆段+管式避雷器6.空长线的电容效应引起的末端电压升高、不对称短路引起的工频电压升高、突然甩负荷引起的工频电压升高7.中性点接地方式&两相电压升高、一相电压降低9.截流10.雷电过电压（避雷器的保护水平）二、问答与计算题（7X10=70分）1.解：彼得逊等值电路为带入：U0=80kV,Z1=266Q,得CM0.3吓2.解：ER_

2、ZImR（1）求A点电压波，等值电路如下:,则UA=E(R//Z)/(R+R//Z),乂因为R=2Z,则UA=E/4⑵求Uc,等值电路如下:Z叫严▼则Uc=2UA(1-e(-t/ZC))=E/2(l-e(-t/ZC))⑶稳态电压UR此时电容C充电完成，分布参数线路Z相当于不存在，则Ur（t-oo）=E/23•答：避雷器的保护范围二Uj-U,，因此，避雷器的保护范碉由被保护设备的冲击耐压Zmax_“2-kv水平Uj、避雷器的残压U5、来波的陡度a、来波速度v等因素确定。增大避雷器与变压器之间的距离的措施包括：（1）提高被保护设备的绝缘水平；（2）利用进

3、线段保护，利用进线段波阻抗减小流过避雷器的雷电流，以减小避雷器的残压；利用雷电波经过进线段产牛的冲击电晕，减小来波陡度，削弱来波幅值。4•答：空载长线工频电压升高的原因是电乔效应（容升效应），即空载长线路可等效为一个电容，电容电流流过回路电感，所产生的压降使得首端电压低于末端电压。系统电源漏抗使回路电抗增大，使空长线工频电压升高更加严重，并联电抗器能够补偿电容电流，抑制空长线工频电压升高。5.答：10kV配电系统屮性点不接地，当系统发牛比较人的扰动（如合闸、发牛接地故障、接地故障消失等）时，可能会引起电磁式电压互感器三相饱和程度不同，如两相饱和，一相

4、不饱和，弓］起中性点电位位移，激发谐振。PT谐振属于零序性质，电网负荷和相间电容都属于正序回路元件，因此对PT谐振没有影响。6.答：切空线过电压产生的根源是电弧重燃，如果电弧不重燃，则不会产生过电压。因此断路器的灭弧性能越好，越不容易产生且空线过电压。切空变过电压产生的根源是截流，即断路器灭弧性能太强，因此断路器的灭弧性能越好，越容易产生fl.空变过电压，过电压幅值也会越高。7.答：和空线过电压产牛的原因是合闸两端的电压不相等，限制合空线过电压的措施包括:（1）并联电抗器（2）合闸电阻（3）氧化锌避雷器（4）线路侧电磁式电压互感器（5）同步合闸控制技

5、术B卷一、填空题（3X10=30分）1.1/Zv2.防止雷直击导线、屏蔽、分流、耦合3.利用进线段的波阻抗限制流入避雷器的雷电流、利用冲击电晕减小来波的陡度和幅值4.减小5.电容器C、避雷器、电缆段+管式避雷器6.空长线的电容效应引起的末端电压升高、不对称短路引起的工频电压升高、突然甩负荷引起的工频电压升高7.屮性点接地方式8.三相电压同时升高9.电弧重燃10.内部过电压（操作过电压）二、问答与计算题（7X10=70分）1.解：彼得逊等值电路为带入：U0=80kV,Zl=380Q,得C20.21pF2.解：R（2）求Uc,等值电路如下:（1）求人点电

6、压波，等值电路如下:Z,则Ua=E(R//Z)/(R+R//Z),又因为R=2乙贝iJUa=E/4则UL=2UA(l・e(・tL/Z))=E/2e(・tLVZ)⑶稳态电压Ur此时电感L上电压为0,分布参数线路Z相当于直接接地，则Ur（t-8）=o3•答：肖雷电波自线路侵入变电站时，变压器上会出现振荡波，原因是变压器与避雷器之间有一段距离1,当雷电波超过避雷器的动作电压时，避雷器会动作，避雷器上的电压就会维持在残压水平：（1）相当于产生了一个与原來雷电波陡度和等、极性相反的波，这个波要经过距离1才能传到变压器，使变压器上的电压降低；（2）如果不考虑变压

7、器的入口电容，变压器相当于一个开路的末端，产生负的全反射，反射波乂会经过距离1才能传到避雷器，乂被避雷器限压；（3）重复以上过程，就会在变压器上产生一个震荡波。振荡波以残压为中心，振幅为U=2a-k.v这种振荡波等效频率很高，会威胁到变压器绕纽的匝间绝缘的安全。4•答：交流系统空载氏线工频电压升高的原因是电容效应（容升效应），即空载长线路可等效为一个电容，电容电流流过冋路电感，所产生的压降使得首端电压低于末端电压。此时空长线沿线的电压分布是按余弦规律分布，末端电压最高，首端电压最低。在线路末端并联电抗器能够补偿电容电流，抑制空长线工频电压升高。将出

8、现最高电压的位置网线路中部移动。5.答:10kV配电系统中性点不接地，当系统发生比较大的扰动（如合闸、发生接