1、 第 3 次作业 一、名词解释题（本大题共 15 分，共 5 小题，每小题 3 分） 1. ZnO 避雷器的最大长期工作电压。 2. 地面落雷密度 3. 输电线路耐雷水平 4. 内部过电压倍数 5. 工程纯液体 二、计算题（本大题共 21 分，共 3 小题，每小题 7 分） 1. 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 610 7m/s，求用电感来保护匝间绝缘时所需的电感值。 2. 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
2、 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 610 7m/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。 3. 试计算一已充电的长线合闸于一未充电长线的情况，如图所示： 三、简答题（本大题共 30 分，共 6 小题，每小题 5 分） 1. 什么叫做截流？ 2. 什么是气体放电？ 3. 测量绝缘电阻及吸收比可反映的绝缘缺陷是什么？ 4. 不均匀电场一般分为哪两种？ 5. 对 介质损失角正切值的测量采用的交流高压电桥一般有哪几种？ 6. 影响沿面放电电压的因素有哪些？ 四、问答题（本大题共 20
3、 分，共 4 小题，每小题 5 分） 1. 何为谐振过电压？ 2. 确定电气设备的绝缘水平有哪些类型的试验？ 3. 高压实验室中用来测量交流高电压的方法常用的有几种？ 4. 均匀电场中沿面闪络电压比纯空气间隙的击穿电压要低，原因是什么？ 五、论述题（本大题共 14 分，共 2 小题，每小题 7 分） 1. 绝缘配合的根本任务是什么？ 2. 输电线路耐雷水平是如何定义的？工程上采用什么措施来提高 其耐雷水平？ 答案： 一、名词解释题（ 15 分，共 5 题，每小题 3 分） 1. 参考答案： ZnO 避雷器的最大长期工作电压指的是允许长期加在避雷器上的系统最大工作相电压。 解题方案： 考察常用概
4、念。 评分标准： 2. 参考答案： 地面落雷密度：一个雷电日每 km2的地面上落雷的次数 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流幅值称为 “ 输电线路耐雷水平 ” ，单位为。 解题方案： 考察基本概念 评分标准： 4. 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： 评分标准： 5. 参考答案： 净液体电介质的击穿场强虽然很高，但其精制、提纯极其复杂，而且设备在制造及运输中又难免产生杂质，所以工程上使用的液体中总含有一些杂质，称为工程纯液体。 解题方案： 评分标准： 二、计算题（ 21 分，共 3 题，每小题
5、7 分） 1. 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： 无穷长直角波通过电感的计算。 评分标准： 2. 参考答案： 发电机所允许侵入波的最大陡度： 解题方案： 考察行波的多次折反射等相关知识点。 评分标准： 3. 参考答案： 合上后，即从点向前（ ）发出折射波 ，同时向后（ ）发出反射波 。根据点的边界条件可写出 可见，当 0为线路 1上已充电的稳态电压而非入射波电压时，所得折射电压及反射电压都与前面所讲的情况有所不同。
6、在这里如要应用等值计算电路，其等值电动势应为 0（开路时 点的电压）而不是 0。 解题方案： 考察无损耗单导线中的波过程等相关知识点。 评分标准： 三、简答题（ 30 分，共 6 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 流过电感的电流在到达自然零点前被断路器强行切断，称为强制熄弧，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压的升高。 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 气体中流过电流的各种形式统称为气体放电。 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 1、总体绝缘质量欠佳； 2、绝缘受潮； 3、两极间有贯串性的导电通道； 4、绝缘表面情况不良（比较有或无屏蔽极时所测值）。 解题
7、方案： 评分标准： 4. 参考答案： 1、稍不均匀场； 2、极不均匀场。 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： （西林电桥）平衡电桥和不平衡电桥两种。对大容量的试品如：电容器，长电缆也可用低功率因素瓦特表进行测量。 解题方案： 评分标准： 6. 参考答案： 1、电场分布和电压波形； 2、介质材料； 3、气体状态； 4、电介质表面情况影响。 解题方案： 评分标准： 四、问答题（ 20 分，共 4 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 电力系统包含有许多电感和电容元件。 例如：（ 1）电感元件 L：发电机、变压器、互感器、电抗器、消弧线圈等。（ 2）电容元件 C：线路对地电容、导线间电容、补
8、偿用的并、串联电容、高压设备的杂散电容、均压电容等。它们的组合可以构成一系列的复杂的振荡电路，正常运行时由于负载的阻尼或大功率电源的存在，不会发生严重的振荡。但操作或事故时，某些振荡回路就有可能与外加电源发生谐振现象，导致系统中某些部分上出现过电压，这就是谐振过电压。 解 题方案： 谐振过电压产生的原因。 评分标准： 2. 参考答案： 确定电气设备绝缘水平的试验类型 1、短时（ 1 分钟）工频耐压试验 2、长时间工频耐压试验 3、操作冲击耐压试验 4、雷电冲击耐压试验 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 利用静电电压表进行测量；利用球隙放电电压与球隙距离具有一一对应关系，一般利用稍不均匀
9、场的球隙进行高电压测量；利用串联电路中各元件上的电压与各元件阻抗成正比的关系，将高阻抗元件（高压臂）和低阻抗元件（低压臂）串联，被测高压加在高压臂，在低压臂上接上指示仪表测量其电 压，从而测量所加高压。 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 如下图所示，均匀电场中插入固体介质后仍能保持界面与电力线平行，看起来似乎固体介质的插入完全不影响原来的电场分布。其实不然，此时沿面闪络电压已比纯空气间隙的击穿电压低得多，这说明原先的均匀电场发生了畸变，原因为： 固体介质与电极吻合不紧密，存在气隙。由于空气的 气比固体介质的 固低，气隙中场强比平均场强大得多，气体中首先发生局部放电。放电发生的带电质点，
10、到达固体介质表面使原均匀电场畸变，变成不均匀电场，降低了沿面闪络电压。 固体介质表 面吸潮而形成水膜。水具有离子电导，离子在电场中受电场力作用而沿介质表面移动，在电极附近积聚起电荷，使介质表面电压不均匀，电极附近场强增强。 介质表面电阻分布不均匀，表面粗造，有毛剌或损伤，都会引起介质表面分布不均匀，使闪络电压降低。 解题方案： 考察影响沿面放电电压的因素等相关知识点。 评分标准： 五、论述题（ 14 分，共 2 题，每小题 7 分） 1. 参考答案： 绝缘配合就是根据电气设备在系统中可能承受的各种电压，并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘性能后来确定电气设备的绝缘水平，正确处理 过电压与绝缘这一矛盾，以达到优质、安全、经济供电的目的。 解题方案： 考察电力系统绝缘配合的原则等相关知识点。 评分标准： 2. 参考答案： 输电线路耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘子不发生闪络的最大雷电流幅值。工程上采用以下措施提高耐雷水平：架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、采用不平衡绝缘的方式、自动重合闸、采用消弧线圈接地方式、架设线路避雷器、加强绝缘等。 解题方案： 考察输电线路的防雷措施等相关知识点。 评分标准：
