武汉大学过电压简答题总结

1.波阻抗Z和集中参数电阻R有相同点和不同点:答:相同点:① 都是反映电压与电流之比。② 量纲相同都为Ω。不同点:① R:电压u为R两端的电压,电流i为流过R的电流。Z:电压u为导线对地电压,电流i为同方向导线电流。② R:耗能;Z:不耗能   将电场能量储存在导线周围的介质里。③ R:常常与导线长度l有关。Z:只与L0和C0有关,与导线长度无关。
2.彼得逊法则:当波沿分布参数线路传到节点A时,计算节点A电压u2q可应用等值集中参数电路进行计算。在等值集中参数电路中:电源电动势为入射电压波u1q的两倍;等值集中参数电路的内阻为入射所经过的波阻抗Z1;Z2作为负载电阻。
使用条件:①波沿分布参数的线路入射;②波在节点只有一次折、反射过程。要满足上述条件②,则要求和节点相连的线路必须是无穷长。如果节点A两端的线路为有限长的话,则以上等值电路只适用于在线路端部形成的反射波尚未到达节点A的时间内。
优势:彼德逊法则把分布参数电路问题,变成集中参数等值电路问题,把微分方程问题变成代数方程问题,简化了计算。
4.冲击电晕对波过程的影响
  对导线耦合系数的影响:发生冲击电晕后,在导线周围形成导电性能较好的电晕套,在这个电晕区内充满电荷,相当于扩大了导线的有效半径,因而与其它导线间的耦合系数也增大。
对波阻抗和波速的影响:冲击电晕将使线路波阻抗减小 、波速减小
对波形的影响:冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性,有利于变电所的防雷保护。
5.在冲击电压作用下,变压器绕组的初始电压分布对变压器绝缘的影响:初始电压分布要尽量接近稳态电压分布,可有效降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度,并消弱振荡,减小振荡过电压的幅值。改善绕组初始电压分布:补偿对地电容的影响, 增大纵向电容
6.变压器在冲击电压下产生振荡的原因:绕组电容电感之间的能量转换和电压初始分布于最终分布不一致导致振荡。振荡的对地最大电位与哪些因素有关:Umax与绕组末端接地有关 接地,出现在拒绕组首段附近l/3处,1.4U0;不接地,绕组末端,1.9U0。最大Umax作用于变压器绕组的主绝缘。
7.对三相变压器,什么样的进波条件下和在变压器绕组的什么部位会产生最严重的振荡过电压:三相绕组同时进波;在震荡过程中产生的中性点最大电位将为首端电位的两倍
8.电机绕组为什么容量越大,波速和波阻越小,而当额定电压越高时,波阻越大:电机容量大,导线的半径将增大,每槽的匝数将减小,使电容C0增大而L0减小,使其波阻抗减小;电压等级升高,电机每槽匝数增多,L0变大,因而波阻抗增大。
9.雷电参数:1)雷暴日Td:在指定地区内一年四季所有发生雷电放电的天数,以Td表示。一天内只要听到一次或一次以上的雷声就算是一个雷电日。根据雷电活动的频繁程度,通常把我国年平均雷电日数超过 90的地区叫做强雷区,把超过40的地区叫做多雷区,把不足15的地区叫做少雷区。2)雷暴小时Th:在一个小时内,只要听到一次或一次以上雷声就算是一个雷电小时。3)地面落雷密度:云—地放电频度。单位时间,单位面积的地面平均落雷次数。单位为次/(平方公里.雷暴日)4)雷电流:雷直击于接地良好的物体时泄入大地的电流。(幅值 陡度 波形 极性)
10雷电危害表现形式:1直击店2感应电3侵入电4跨步电压和接触电压5高电位引外
11电力系统中采用的防雷保护装置有哪些?请简述其原理
避雷器:最初避雷器就是一个空气间隙,间隙两端电压超过其放电电压时就将间隙击穿利用自身的电动力和热作用将电弧拉长而使电弧熄灭
放电管:分为气体放电管和固体放电管
TVS:基于硅PN结正向压降和反向雪崩击穿电压特性制成的
压敏电阻:具有优良非线性特性的陶瓷电阻元件
12过电压保护中,对避雷器有哪些要求?从哪些参数上可以比较和判别避雷器的性能优劣?
1过电压限制器的放电电压应略高于系统的最大工作电压2过电压限制应具有良好的伏秒特性,与被保护设备有合理的绝缘配合3过电压限制器应有较强的绝缘强度自恢复能力。
13 接地装置的接地电阻如何定义?冲击系数如何定义?
接地电阻:接地体处的电位与流过接地体电流的比值。
冲击系数;冲击接地电阻与工频接地电阻的比例。
14.避雷线对降低感应过电压的作用:对架设有避雷线的线路,避雷线的电磁屏蔽作用可使导线的感直过电压降低。这是由于避雷线与大地相接,保持地电位,即将大地引入导线近区。对于静电感应,可以增大导线对地电容,从而使导线对地电位降低;对于电磁感应,其相当 
于在导线与大地回路附近增加了一个地线与大地的短路环,抵消了部分导线上的电磁感应电势,因而接地避雷线的辱蔽效果是降低导线的感应雷过电压。
15.为什么额定电压低于35kV的线路一般不全线架设避雷线:35kV及以下线路因为绝缘相对较弱,装避雷线效果不大,一般不全线假设避雷线。只在距变电站1-2km加装避雷线,减少绕击和反击的几率。
为什么绕击的绝缘水平远低于直击杆塔的水平:绕击时绝缘子串上承受的过电压幅值为100I(220kV及以下),往往会引起绝缘子串的闪络。
16.雷击线路附近地面时,架空线路上上的感应过电压:由于雷电通道周围空间电磁场的急剧变化会在输电线路上感应产生过电压。由于先导通道中电荷所产生静电场突然消失而引起的感应电压称为感应过电压的静电分量。由于主放电通道中雷电流所产生磁场变化引起的感应电压称为感应过电压电磁分量。 
17.1)雷击杆塔塔顶时的耐雷水平:雷击杆塔时,塔顶电位由塔身电感和接地电阻上压降两部分构成;导线电位由电感分量和耦合分量组成;雷击杆塔时的耐雷水平与分流系数、杆塔等值电感Lt、杆塔冲击接地电阻Ri、导地线间的耦合系数k和绝缘子串的冲击放电电压U50%有关。要提高输电线路的耐雷水平,应在以上几方面采取措施。其中,降低冲击接地电阻Ri和提高导地线间的耦合系数k效果会比较明显,是提高输电线路的反击耐雷水平的主要手段。2)雷绕击导线时的耐雷水平;3)雷击档距中央避雷线的耐雷水平,不管此时雷电流多少,线路都耐受。

18.输电线路的防雷措施:a.架设避雷线 (防止雷直击导线;对雷击塔顶的雷电流起分流作用,可以减少流入杆塔的雷电流,使杆塔电位下降;对导线有耦合作用,可以降低绝缘子串上的过电压;对导线有屏蔽作用,可以降低导线上的感应过电压)b.降低杆塔接地电阻c.架设耦合地线 (分流;耦合 )d.采用不平衡绝缘方式e.装设自动重合闸f.采用消弧线圈接地方式g.加强线路绝缘h.安装线路避雷器i.加装塔顶拉线j.架设旁路架空地线
19.对有避雷线的输电线路,雷击跳闸共经历雷击线路、线路绝缘发生冲击闪络、在冲击闪络的弧道上建立稳定的工频电弧、继电保护动作跳闸四个动作。
20.发电厂和变电站的雷害来源有:直击雷与沿输电线路传入的侵入波过电压两大类。
措施:a.发电厂和变电站直击雷防护采用避雷针(线)。必须使发电厂和变电站中所有被保护物体处于避雷针和避雷线的保护范围之内,同时还要求雷击避雷针和避雷线时,不应对被保护物体发生反击。装设的避雷针可分为独立避雷针和构架避雷针。b.变电站和发电厂对侵入波采用避雷器进行保护。电气设备应处于避雷器的最大电气保护距离范围内。
21.最大电气距离:当侵入波的陡度一定时,避雷器与被保护设备之间的电气距离越大,设备上的电压高出避雷器的残压也就越多。因此,要使避雷器起到良好的保护作用,它与被保护设备之间的电气距离就不能超过一定的值(最大电气距离lmax)。 Lmax=(Uj-U5)/[2(a/v)k] 
Uj为变压器的多次截波耐压值;U5为避雷器的残压;α为雷电波的陡度;k为考虑电气设备入口电容而引入的修正系数;ν为波速     【避雷器的最大电气保护距离与侵入波的陡度、避雷器的残压和电气设备的冲击耐压值等因素有关。】
22.进线段:指靠近变电站长度为1~2km的一段架有避雷线的线路。进线段保护:在进线段上加强防雷保护措施。要求:对于35~110kV全线无避雷线的线路,进线段必须架设避雷线,避雷线对导线的保护角不大于20º;对于110kV及以上全线架设避雷线的线路,在进线段内应使保护角减小,并使进线段线路有较高的耐雷水平。作用:减少直击雷形成侵入波的概率;削弱侵入波的陡度,降低侵入波的幅值;限制流入避雷器的雷电流。
23.配电变压器的防雷保护:1)三点联合接地:高压侧避雷器接地线与变压器的金属外壳以及低压侧中性点连在一起共同接地;正、反变换过电压;四点联合接地:高压侧避雷器的接地端、低压绕组的中性点、低压侧避雷器的接地端、以及变压器的外壳连在一起共同接地。 
24.正变换过电压:指雷直击于低压线或低压线遭受感应雷,此时通过电磁耦合,将低压侧过电压按变比关系传到高压侧,由于高压侧绝缘的裕度比低压侧小,可能会损坏高压绕组。
25.反变换过电压:指高压侧线路受到直击或感应雷击使避雷器动作,冲击大电流在接地电阻上产生较高的冲击电压。该电压将同时作用在低压侧绕组的中性点上,二低压绕组的出线端可视为经波阻抗接地,因此中性点电压的大部分降落在低压绕组上,这部分电压经过电磁耦合,按变比关系在高压绕组上感应出过电压,由于高压绕组出线端的电压受避雷器限制,故在高压绕组上感应出的过电压将沿高压绕组分布,在中性点处达到最大值,可能危及高压端中性点附近的绝缘,也会危及绕组的相间绝缘。
为了防止正、反变换过电压,应在配电变压器的低压侧加装氧化锌避雷器,它可限制低压绕组上的过电压以及反变换过程在高压侧出现的过电压。
对于自耦变压器,一般在其高、中、低压侧各装设一组避雷器进行防雷保护。
对于半绝缘、中性点不接地的变压器,在其中性点应配置一只避雷器进行防雷保护。
26.GIS变电站的防雷保护 
GIS是将除变压器以外的变电站高压电器以及母线封闭在一个接地的金属壳内,壳内以3~4个大气压的SF6气体作为相间绝缘和相对地绝缘。GIS也叫做SF6全封闭组合电器变电站。 
特点:a.导线波阻抗较小b.绝缘伏秒特性平坦c.结构紧凑,各设备之间的电气距离大大缩短,被保护设备与避雷器相距角近d.内绝缘为稍不均匀电场结构e.绝缘受外界影响小
27.直配电机防雷的措施:a.在发电机出线母线上安装一组避雷器b.在发电机母线上装设一组并联电容器Cc.在发电机和架空线间接入一段电缆并在电缆首端加装管式避雷器d.当发电机中性点有引出线时,在中性点加装一只避雷器e.在电缆首端前方70m加装管式避雷器以发挥电缆段的作用f.60MW以上的发电机不能与架空线直接连接,不能以直配电机的方式运行。
  直配电机防雷主要采用避雷器、电容器和电缆段与避雷器联合等元件进行防雷保护。
对非直配电机防雷,一般采用避雷器保护能满足要求,若再并接一组电容器则更加可靠。
28.当雷电波自线路入侵变电站后,试述变压器上出现震荡波的原因。为什么要限制侵入波的陡度?
震荡波出现的原因:由于避雷器动作后产生负电压波在避雷器与变压器间多次折射反射引起的
限制侵入陡度原因:降低避雷器上残压和被保护设备上出现的最大电压 
第7章 电力系统中的工频过电压
29.电力系统中产生工频过电压的主要原因:空载长线路引起的电容效应、系统发生不对称接地故障以及发电机的突然甩负荷。
30.在超、特高压电网中特别重视工频过电压的原因:系统中有可能在伴随工频电压升高的同时,产生操作过电压。这两种过电压联合作用,会对电气设备绝缘造成危害。工频电压升高对决定电气设备的绝缘水平起着关键性的作用。
31.电源漏抗和并联电抗器对空载长线路电容效应的影响:线路电容电流流过电容漏抗会使电容电压升高,使线路首端电压高于电源电势,相当于加长了线路长度。线路末端接有并联电抗器时,线路末端电压U2将随电抗器的容量增大(XL减小)而下降。这是因为并联电抗器的电感能补偿线路的对地电容,减小流经线路的电容电流,削弱了电容效应。
空载线路末端接并联电抗器后,沿线电压分布如图7-7。并联电抗器的作用不仅是限制工频电压升高,还涉及系统稳定、无功平衡、潜供电流、调相调压、自励磁及非全相状态下的谐振等方面。(系统的电源漏抗起加剧空长线电容效应的作用,并联电抗器可限制空长线引起的工频电压升高。)


32.限制工频过电压的主要措施:a.并联高压电抗器补偿空载线路的电容效应。b.静止无功补偿器补偿空载线路电容效应。c.变压器中性点直接接地降低不对称故障引起的工频电压升高。d.发电机配置性能良好的励磁调节器或调压装置,使发电机甩负荷时抑制容性电流对发电机助磁电枢反应。防止过电压的产生和发展。e.发电机配置反应灵敏的调速系统,甩负荷时限制发电机转速的上升造成的工频过电压。
33.超高压电网中的潜供电流
1)系统发生单相接地故障时,非故障相的工作电压和负载电流可以通过相间电容和互感对故障相产生静电感应和电磁感应,使故障相在与电源断开后仍能维持一定的接地电流,被称为潜供电流(二次电流)。2)潜供电流以电弧的形式存在,而潜供电流的自熄是单相自动重合闸成功的必要条件。潜供电流的自熄取决于潜供电流的大小及电弧熄灭后作用于故障点的恢复电压。3)潜供电流和恢复电压均由静电感应和电磁感应两个分量组成,而起主导作用的是静电感应分量,静电感应分量是通过相间电容传递过来的。4)要限制潜供电流和接地故障点的恢复电压,可采取在导线间装设一组三角联接的电抗器,补偿相间电容,使相间阻抗趋向无穷大,这样潜供电流的横分量和恢复电压的静电感应分量都将趋于零(补偿法 )。考虑系统限制空载长线路工频电压升高的要求,系统应装设一组星形联接而中性点接地的电抗器。超高压和特高压电网中可采用快速接地开关HSGS (High Speed Grounding Switches)来限制潜供电流(故障转移法)。
34.断线引起的铁磁谐振过电压
断线泛指导线因故障折断、断路器拒动以及断路器和熔断器的不同期切合等。
非全相运行时的谐振电路,在一定的参数配合和激发条件下,可能会产生基频、高频或分频谐振。当发生基频谐振时,会出现三相对地电压不平衡,如两相电压升高、一相电压降低,或三相电压同时升高的现象。在负载变压器侧可能发生负序电压占主要成分的情况,引起系统相序反倾,造成小容量电机反转的现象。
35.系统因电磁式电压互感器饱和,分别引起基波、分频、高频谐振过电压时,将会出现什么不同的现象:基波(一相对地电压降低,虚幻接地);分频(表计指示有抖动或以低频来回摆动);高频(过电压数值较高)
为防止断线过电压,可采取下列的限制措施:a.保证断路器的三相同期动作,不采用熔断器设备;b.加强线路的巡视和检修,预防发生断线;c.若断路器操作后有异常现象,可立即复原,并进行检查;d.不要把空载变压器常期接在系统中;e.在中性点接地的电网中,合闸中性点不接地的变压器时,先将变压器中性点临时接地。这样做可使变压器未合闸相的电位被三角形联接的低压绕组感应出来的恒定电压所固定,不会引起谐振。
36.电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压
正常运行时,电压互感器的励磁阻抗很大,所以每相对地阻抗(L和C0并联后)呈容性,三相基本平衡,系统中性点0的位移电压很小。但当系统中出现某些扰动,使电压互感器三相电感饱和程度不同时,系统中性点就有可能出现较高的位移电压,激发起谐振过电压。
由于电压互感器饱和程度不同,会造成系统两相或三相对地电压同时升高,整个电网对地电压的变动表现为电源中性点0的位移(电网中性点的位移过电压)。中性点的位移电压也就是电网的对地零序电压,将全部反映至互感器的开口三角绕组,引起虚幻的接地信号和其它的过电压现象,造成值班人员的错觉。中性点直接接地的电网、中性点经消弧线圈接地的情况下,不会出现此类谐振过电压。虚幻接地现象是电磁式电压互感器饱和引起工频(基频)谐振过电压的标志。
措施:改变系统零序参数:投入零序阻尼:采用专门的消谐装置
37.铁磁谐振过电压
由于空载变压器,电磁式电压互感器等铁磁电感的饱和,可能与系统电容参数配合,激发起持续时间长,幅值较高的铁磁谐振过电压。特点:a. 产生串联铁磁谐振的必要条件是:电感和电容的伏安特性曲线必需相交。铁磁谐振可以在较大参数范围内产生b. 在相同的电源电势作用下,回路有两种不同性质的稳定工作状态。在外界激发下,可能从非谐振工作状态跃变到谐振工作状态,相应回路从感性变成容性,发生相位反倾,同时产生过电压与过电流c.非线性电感的电磁特性是产生铁磁谐振的根本原因,但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值,此外,回路损耗也是阻尼和限制铁磁谐振过电压的有效措施。
铁磁谐振分类:基波铁磁谐振 、高次谐波谐振、分频谐振。可能发生的铁磁谐振的形式:断线引起的铁磁谐振过电压和电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压
38.为什么含有非线性电感的LC串联电路会出现多个工作点?试分析电阻损耗对工作点的影响。答:在交流电源作用下铁心元件的电感值作非线性变化,这是产生铁磁谐振的基本原因,在铁芯电感的振荡回路中,如果满足一定条件,可能出现工频谐振,铁磁谐振的参数条件是wLo>1/wC,因此对于一定的L0值,在很大的 C 范围内都可能产生谐振。当计及回路电阻R时,L、C 两端的过电压有所下降,但通常损耗电阻R很小,故下降不多,限制谐振过电压幅值的仍是电感的磁饱和效应。
39.电气设备的绝缘水平:设备绝缘能耐受的试验电压值(耐受电压),在此电压作用下绝缘不发生闪络、击穿或其它损坏现象的电压。它是由系统最高运行电压、雷电过电压及内部过电压三因素中最严格的一个来确定的。
40.绝缘配合:综合考虑电气设备在电力系统可能承受的各种电压(工作电压和过电压)、保护装置的特性和设备绝缘对各种电压的耐受特性,合理地确定设备必要的绝缘水平,以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失,这三方面综合费用最小,从而在经济上和安全运行上达到总体效益最高的目的。绝缘配合就是处理过电压、过电压限制措施和绝缘水平三者之间的协调配合关系。
41.绝缘配合的原则: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之后,确定电气设备的绝缘水平,以便把作用于电气设备上的各种电压所造成的设备绝缘损坏降到经济上和运行上能接受的水平。
42.220kV 以下的电网,电气设备的绝缘水平主要由大气过电压决定;330kV 及以上的超高压绝缘配合中,操作过电压将起主导作用;特高压电网的绝缘水平可能由工频过电压及长时间工作电压决定;不考虑谐振过电压;不考虑线路绝缘与变电站绝缘间的配合
43.电气设备绝缘耐受冲击的能力有BIL和SIL两种。
BIL:电气设备的基本冲击绝缘水平;SIL:电气设备的基本操作冲击绝缘水平。
44.输电线路绝缘子串的绝缘子片数的确定:要求:在工作电压下不发生污闪;下雨天在操作过电压下不发生闪络;具有一定的雷电冲击耐受强度,保证线路有一定的耐雷水平。方法:按工作电压下所要求的泄漏距离(爬电比距)决定所需绝缘子片数,然后按操作过电压及雷电过电压的水平要求进行验算和调整。
45.输电线路绝缘与变电所中电气设备之间不需要考虑配合问题。通常,线路绝缘水平远高于变电所中电气设备的绝缘水平,以保证线路的安全运行。从输电线路传入变电所的过电压由变电所母线上的避雷器限制,而电气设备的绝缘水平是以避雷器的保护水平为基础确定。
46.A.间歇电弧接地
过电压产生机理:当中性点不接地系统中发生单相接地时,经过故障点将流过数值不大的接地电容电流。随着电网的发展和电压等级的提高,单相接地电容电流随之增加,一般 6 ~ l0kV 电网的接地电流超过30A,35 ~ 60kV 电网的接地电流超过10A 时电弧便难以熄灭。但这个电流还不至于大到形成稳定燃烧电弧,因此可能出现电弧时燃时灭的不稳定状态,引起电网运行状态的瞬时变化,导致电磁能量的强烈振荡,并在健全相和故障相上产生过电压,这就是间歇性电弧接地过电压。
过电压产生原因:当发生间歇性电弧接地时,健全相对地电压的起始值与稳态值不同,电容与电源电感产生振荡引起过电压。
限制过电压的措施:消除间歇性电弧:110kV 及以上电网大都采用中性点直接接地的运行方式(单相短路电流,断路器跳闸切除故障);我国 35kV 及以下电压等级的配电网采用中性点经消弧线圈接地的运行方式(补偿电容电流)
消弧线圈的基本作用:① 补偿流过故障点的短路电流,使电弧能自行熄灭,系统自行恢复到正常工作状态。② 降低故障相上的恢复电压上升的速度,减小电弧重燃的可能性。
B.空载变压器分闸过电压
过电压产生原因:由于截流留在电感中的磁场能量转化为电容上的电场能量。
影响过电压的因素:1)断路器的性能:切除空载变压器引起的过电压与截流数值成正比,断路器截断电流的能力愈大,过电压 UCmax 就越高。2)变压器的参数:变压器 L 愈大,C 愈小,则过电压愈高。当电感中的磁场能量不变,电容 C 愈小时,过电压也愈高。3)变压器的相数、线组接线方式、铁芯结构、中性点接地方式、断路器的断口电容,以及与变压器相连的电缆线段、架空线段等,都会对切除空载压器过电压产生影响。
限制过电压的措施:1)在断路器的变压器侧加装阀式避雷器。2)在断路器的主触头上并联一线性或非线性电阻。切空变过电压特点是:幅值高、频率高,但持续时间短、能量小。
C.空载线路分闸过电压(由于断路器重燃引起的)
影响过电压的因素:1)断路器的性能:随着断路器制造质量的提高,断路器已能做到基本上不重燃,使得这类过电压降到了次要的位置。2)中性点接地方式:中性点非直接接地电网中,三相断路器分闸不同期会构成瞬间的不对称电路,使中性点产生位移,相间的耦合,使过电压增高。3)损耗:电晕要消耗能量,电源及线路损耗使过电压降低。4)其它:若母线上有很多出线时,过电压降低。此外,当线路装有电磁式电压互感器时,将泄放线路上的残余电荷,降低了过电压。
限制过电压的措施:1)采用不重燃断路器2)在断路器装设分闸电阻3)线路上装设泄流设备4) 装设避雷器    
D.空载线路合闸过电压
空载线路合闸时,产生过电压的根本原因:由于合闸时断路器触头间有电位差,引起电磁能量振荡而产生的。电容、电感的振荡,其振荡电压叠加在稳态电压上所致。
影响过电压的因素:1)合闸相位:合闸相位是随机的,有一定的概率分布,与断路器合闸过程中的预击穿特性及断路器合闸速度有关。2)残余电荷:过电压的大小与线路上残余电荷数值和极性有关。3)断路器合闸的不同期:由于三相线路之间有耦合,先合相相当于在另外两相上产生残余电荷。4)回路损耗:实际输电线路中,能量损耗(电阻、电晕)会引起振荡分量的衰减。5)电容效应:合闸空载长线时,由于电容效应使线路稳态电压增高,导致了合闸过电压增高。
限制过电压的措施:1)降低工频电压升高2)断路器装设并联电阻3)控制合闸相位4)消除线路上的残余电荷5)装设避雷器
47.为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压?
答:使用带并联电阻的断路器(如图)是一个有效的措施,这种断路器有两个触头,主触头K_1并联一个电阻R,K_2是辅助触头,断路器的动作分两步进行。分闸时先断开主触头K_1,使R串联在回路之中阻尼了振荡的发生,消耗电容电荷的能量,使电弧不易发生重燃;再经过1.5~2个工频周波,辅助触头K_2断开,因R消耗了部分能量,线路残余电压较低,K_2上电弧不易发生重燃,即使K_2中的电弧发生重燃,因R的阻尼作用,过电压显著降低。
48.为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制空载线路合闸过电压?(图同题3)
答:如图所示,带并联电阻的断路器合闸时,辅助触头K2先闭合,电阻R接入电路中,阻尼了高频振荡,R愈大阻尼作用愈强,这个阶段过电压降低。经过1.5~2个工频周期(约12ms),主触头K1再闭合,把合闸电阻R短接,完成了合闸过程。由于合闸的第一阶段,阻尼电阻R的作用,使线路电压较低,主触头合闸时触头之间电压也较低,主触头合闸产生的振荡过程较弱,合闸过电压也就较低。R两端的电压愈低,产生的过电压就愈低,并联电阻R愈小,过电压也愈低。并联电阻起到了阻尼振荡以及降低了振荡过程中初始值与稳态值之间的差值的作用。在超高压系统,一般取R=400欧姆,其接入时间一般取8~10ms。
分闸电阻为中值并联电阻;合闸电阻为低值并联电阻
49.为什么合空载线路过电压是超高压电网中的主要过电压?答:合闸空载线路是电力系统中常见的操作方法。在超高压电网中,由于断路器具有很强的灭弧能力,基本上避免了电弧重燃现象。因此,切除空载线路过电压已被限制,而空载线路的合闸过电压成了主要矛盾,对决定系统设备的绝缘水平起着决定性的作用。
50.断路器的性能和变压器的参数是怎么影响切空变压器的?
答:切断小电流电弧时,性能差的断路器,由于切断电流能力不强,切除空载变压器时过电压较低;而切除小电流电弧时性能好的断路器,由于切流能力强,切除空载变压器过电压较高。另外,当断路器的灭弧能力差时,切流后在断路器触头间容易引起电弧重燃,这种电弧重燃与切空线相反,使变压器侧的电容中电场能量向电源释放,从而降低了过电压。使用相同断路器,即使是在相同的截流能力下,当变压器的电容越大和电感越小时,过电压会降低。

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