发布时间 : 星期日 文章自学考试《高电压技术》习题答案更新完毕开始阅读e1e85ddea517866fb84ae45c3b3567ec112ddc21
间的距离，而是沿连接线的距离，故称为电气距离。在这种情况下，当阀式避雷器动作时，由于波在避雷器至被保护电气设备之间电气距离内的折射与反射，会似的作用于被保护电气设备上的电压高于避雷器的端点上的电压，也就是说，是电气设备绝缘上的最大电压高于阀式避雷器的最大残压（220KV及以下电压等级为流过5KA冲击电流时的残压，500KV电压等级为流过10KA冲击电压时的残压）。电器距离越长、侵入波波头陡度越抖，电压高出越多。
7—3 避雷器与被保护电气设备的绝缘配合中，都以阀式避雷器（或氧化锌避雷器）的最大残压来配合，避雷器的最大残压为允许流过避雷器最大冲击波电流下的残压。在220KV及以下系统中，流过避雷器的最大冲击电流为5KV（保护旋转电机的阀式避雷器为3KA）。若在实际运行过程中出现流过避雷器的冲击电流超过此规定值，则由于避雷器最大残压的升高迩危及被保护电气设备的绝缘。要使路过避雷器的冲击电流不超过规定的5KA（500KV为10KA），具体措施就是采用进线段保护。由于进线段（靠近变电站的12Km的一段线路）的耐雷水平要较其余部分线路的耐雷水平高，所以可以认为雷电侵入波主要来自于12Km进线段之外的线路落差雷造成。这样，雷电侵入波沿进线段再作用到避雷器上，在此过程中由于进线段波阻抗的串入，减小了流过避雷器的冲击电流并将其限制到不超过5KA（10KA）。此外，雷电侵入波在进线段传播时由于出现冲击电晕，从而同时又降低了进入变电站雷电侵入波的波头陡度，有利于对电气设备的保护。
7—4 变电站进线保护段的作用有二个，其一是限制雷电侵入波电压作用下流过避雷器的电流，其二是降低最终进入变电站雷电侵入波的波头陡度。对进线保护段的要求是其应具有比线路更高的耐雷水平，为此这段线路的避雷器应具有更小的对导线的保护角，而全线无避雷线路则当然应在这段线路上架设避雷线。
7—5 变电站进线段保护标准接线中，对1~2公里这段线路采取加强防雷措施（如减小保护角），使其具有较高的耐雷水平。保护进线段的作用是限制避雷器动作时流过的冲击电流不超过允许值以及降低进入变电站的雷电侵入波电压的波头陡度。对于线路在雷雨季节可能处于开路状态而线路另一侧又带电（如双端电源线路）时，应在进线段末端对地装设排气式避雷器（或阀式避雷器），目的在于防止线路上有雷电波侵入时，由于断路器打开而在线路末端发生全反射引起冲击闪络，再导致工频对地短路，造成断路器或隔离开关绝缘部件烧毁。要注意的是，断路器或隔离开关合闸时，该排气式避雷器不应在雷电侵入波作用下动作，以免产生截波危及有绕组电气设备的纵绝缘。
7—6 直配电机是指不经变压器直接与架空线相联接的旋转电机（发电机或高压电动机）。直配电机防护雷保护的主要措施（参见书P164图7—18）为：
1.在电机母线上装设FCD型阀式避雷器或氧化锌避雷器以限制雷电侵入波的幅值。
3.在直配电机进线处加装电缆段排气式避雷器（或阀式避雷器）、电抗器，联合保护作用以限制避雷器动作电流小于规定值（3KA）。
4.发电机中性点有引出线且未直接接地（发电机常这样）时，应在中性点上加装避雷器保护中性点的绝缘，或者加大母线并联电容以进一步限制雷电侵入波陡度。
电缆段的作用不在于电缆具有较小波阻抗和较大的对地电容，而在于在等值频率很高的雷电流作用下电缆外皮的分流（由于FE1动作）及耦合作用。当雷电侵入波使电缆首段排气式避雷器（为使此避雷器由于发生副反射不能可靠动作而前移70m，即FE1）动作时，电缆芯线与外皮短接，相当于把电缆芯和外皮连在一起并具有同样的对地电压iR1。在此电压作用下电流沿电缆芯和电缆外皮分两路流向电机。由于流过电缆外皮绝缘所产生的磁通全部与电缆芯交链（由于电缆芯被电缆外皮所包围），在芯线上感应出接近等量的反电势阻止芯线中电流流向电机使绝大部分电流如同高频集肤效应那样从电缆外皮流，从而减小了流过避雷器（与芯线相连）的电流，也即限制了避雷器的动作电流。电缆芯中的反电势是建立在电缆外皮与电缆芯导线的耦合作用基础智商，为了加强这种耦合作用（以加强反电势），常采取降70m段的接地引线平行架设在导线下方，并与电缆首端的金属外皮在装设FE2杆塔处连接在一起后接地，工频接地电阻不应大于5?。在电缆首端保留FE2以便在强雷时动作（即一般情况下不动作）以进一步限制避雷器动作电流（在强雷时也不超过3KA）。
7—7 变电站的防雷保护可分为直击雷的保护和雷电侵入波的保护两个方面。本题涉及对雷电侵入波的保护，具体措施就是装设避雷器，要确定避雷器装设在什么位置以及选择何种参数的避雷器。防雷保护方案如下：
1.母线上装设避雷器。220KV、100KV双母线的每条母线以及10KV母线对地分别装设一组（三组）避雷器。如选用阀式避雷器则为FZ—220,FZ—110,FZ—10。根据避雷器至变压器及其他电气
设备最大允许电气距离校验避雷器安装位置是否妥当。由于避雷器电气参数不同时最大允许电气距离也不同，以下以选用阀式避雷器爲例计算最大允许电气距离。
220KV
保护进线段长度为2Km，根据表7—5得α′=1.2KV/m。查表7—3得Uc.5=664KV,Uj=949KV。根据Uc.5+2α′l≤Uj可算出避雷器至变压器最大允许电气距离l=118m。
110KV
保护进线段长度为1Km或2Km，根据表7—5得α′=1.5KV/m或α′=0.75KV/m。查表7—3得Uc.5=332KV,Uj=478KV。根据Uc.5+2α′l≤Uj，可算出避雷器至变压器最大允许电气距离分别为48m和97m。但此距离为一路出现的情况，对于此题为至少二路出现，故最大允许电气距离还要增大，查图7—11可得对大允许电气距离为70m和135m。
2.主变T1中性点装设避雷器。T2为Y0/△联接，而T1为Y/△联接，故T1中性点对地应装设一只避雷器。如选用阀式避雷器则选FZ—35。
3.自耦式主变T2装设避雷器。由于运行方式可能出现中压侧开路和高压侧开路的运行方式，因此相应母线上的避雷器由于绕组出口处断路器的分闸而对开路的中压、高压绕组起不到保护作用，为此应在中压绕组（100KV）和高压绕组（220KV）出口处（绕组出口断路器的绕组侧）分别装设一组避雷器。若选用阀式避雷器则分别为FZ—110和FZ—220。
4.110、220线路的进线段保护
进线段的长度：220KV为2Km，110KV根据最大允许电器距离校核结果而定。
进线段耐雷水平：110KV为75KA,220KV为120KA
进线段避雷线的保护角：＜20°
进线段末端是否装排气式（或阀式代替）避雷器，要视线路另一端是否有电源而定，而运行方式（四路/两路，三路/一路）已表明雷季可能出现线路末端可能处于开路状态。
8—1
暂时过电压与操作过电压产生的根本性原因是完全不同的，前者由于参数特定的配合引起，因此只要这种参数配合不发生改变，过电压可能持续。后者为电网中发生振荡型的暂态过程引起，一旦暂态过程结束，过电压也就消失。
8—2 工频过电压也称工频电压升高，因为此类过电压表现为工频电压下的幅值升高。引起工频电压升高的原因有：空载线路的电容效应、不对称短路和突然甩负荷。
空载线路可看作有分布的L、C回路构成，在工频电压作用下，线路的总容抗一般远大于导线的感抗，因此由于电容效应使线路各点电压均高于线路首端电压，而且愈往线路末端，电压愈高。系统发生不对称短路时，短路电流的零序分量会使健全相电压升高，而在不对称短路中以单相接地最为常见且引起健全相上电压升高也最为严重。由于某种原因线路突然甩负荷，作为电源的发电机，根据磁链守恒原理，通过激磁绕组的磁通来不及变化，于其相应的电源电势Ed′维持原来数值从而使线路上工频电压升高。
8—3 影响空载线路电容效应引起工频电压升高的因素主要有3个。其一是线路的长度。线路越长，空载线路末端比首端电压升高越大，可采用u2=进行计算。其二是电源容量。电电源容量越大，电源电抗X5越小，电压升高越小。另外，也与线路是否有并联电抗器有关。线路接入并联电抗器后，通过补偿空载线路的电容性电流从而削弱电容效应来达到降低工频电压升高的目的。
9—2 消弧线圈是一有铁芯的电感线圈，接在系统中性点与地之间，消弧线圈的基本作用是补偿流过故障点的容性接地电流，使接地电弧容易熄灭，同时消弧线圈能降低故障相上恢复过电压的上升速度，减小电弧重燃的可能性，这样接地电弧出现后会很快熄灭且不重燃，从而限制了间歇电弧接地过电压。消弧线圈电感电流能补偿系统对地电容电流的百分数称为消弧线圈的补偿度。根据补偿度的不同，可选择消弧线圈的消弧作用（若欠补偿，则随电网发展使补偿度更低）以及避免出现或接近全补偿（若欠补偿，运行时由于部分线路退出而成为全补偿）后因三相对地电容不对称导致中性点上出现较大的位移电压危及绝缘，所以常采用过补偿运行方式来选择消弧线圈参数。
9—3 空载线路分闸过电压是由于断路器分闸后触头间发生电弧重燃而引起的，所以断路器灭弧性能好，重燃次数少或基本不重燃，分闸过电压就较低。而切除空载变压器过电压是由于断路器分闸时发生空载电流的突然“截断”（冲某一数值突然降至零），所以断路器灭弧性能好，空载电