高电压技术第8章习题答案[精选].doc

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雷电过电压形成m，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。 8-6什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-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，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Ω·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——开始产生的先放电是向前发展。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。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的大量电荷，通过先放电所开辟的狭小电离通道发生猛烈的电荷中和，放出在主放阶段，雷击点有巨大的电流流过主放。其中，P为雷电流幅值超过I的概率，I为雷电流幅值。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雷电过电压形成 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（图8-4）时，电流波向线路的两侧流动，如果电流电压均以幅值表示，则 导线被击点A的过电压幅值为 （2）感应雷过电压 雷云对地放电过程中，放电通道周围空间电磁场急剧变化，会在附近线路的导线上产生过电压（图8-5）。在雷云放电的先导阶段，先导通道中充满了电荷，如图8-5（a）所示，这些电荷对导线产生静电感应，在负先导附近的导线上积累了异号的正束缚电荷，而导线上的负电荷则被排斥到导线的远端。因为先导放电的速度很慢，所以导线上电荷的运动也很慢，由此引起的导线中的电流很小，同时由于导线对地泄漏电导的存在，导线电位将与远离雷云处的导线电位相同。当先导到达附近地面时，主放电开始，先导通道中的电荷被中和，与之相应的导线上的束缚电荷得到解放，以波的形式向导线两