第一作业章1
1-解下释术列语 ()1体气中自持的电;(2)电放性负体气; (3放电时)延;()50%4击冲电电压;放5)(电比爬距 答:。(1)体中气自持放电的:外当电场足加够时强,即除去外使电界离因 ,子气体中的放电仍能然维持够现的; 象2(电)性负气:体电子某些与气体子分碰时撞于易产负生子离这样 ,气的分子体组成气的称为体电性负体气;(3 放电)时:延引起电能崩子并最终导间致隙穿的电子击为有称效 电子从,电上升到静态压击穿电压始到开现第一出有个效子所电需 的间时为统计时延称,出有现效子电到隙击穿所间需的间称时放电 形成为延,二时者之称和放为时电延; 4()05%击冲电放压:使电隙间穿击概率为0%的5击冲电,也称为 压50冲%击穿电击压 ;5)(爬比距电:电距离指爬两极电的间沿最短面距离其与所加,电压 的比值称爬为比距电,表外示缘绝的绝缘水,平单位cmkV。/
1-
2汤理论逊流注理论对气体放电与过程和持放自电条的件点观 何不同?有两种这理论各适用何种于合场?答: 汤理逊认为电论碰子电离是气体撞电放主要的因,二次原 子来电源正离于撞子阴极使阴极表击逸出电面子逸,出电是子维持 体放电气的必条要件。逸出所的子能否电接替起始电子的作用是 持自放的电判。据流注理论为认形成注流必的要条是电子崩件 发展到够的足度程后电,崩中的子间电荷足以使原电空场明畸,显流注理 认为论二次电的主要子来源是间空光电的。 汤逊理离的论用适围范短间是隙低气压气、隙放电;的注理流适 用论高气压于、长间电隙场气放电。 隙13在-极一距离间1为m的c均电场电场气匀中,隙电碰子电离撞系数 =α1c1-m1今有一初始。子从电阴极面出发表求,到阳达极 的子崩电的中子数电目 解。到:阳极达的子崩电的中电数子为目
an e d e11 159 874
答到:达极的电阳崩中的子电数目为598子74个。
1
-5似估算标准大气条件近半径分别下为1c和m1mm的滑导光线的电 起晕始强场 。:对半解径为1cm的导线
0.
3 03 .E c 03m 1 3 0 11 1 39(kV/ cm) r 1 1
对半径为1m的m导线
答:
径1cm导半线晕起强为场9kV/c3,m半径1mm导线晕起场强 58.5为Vkcm/ 110-简 绝缘述污闪发展的理和防机对策。 止:答户外缘子绝污在秽态状下生发的沿闪面称络为绝子缘的闪。污绝缘 的污子闪一个是受电、到、化学、气热候多等方面因影响 素的复杂过程,通可分为积常、受污、潮干区形成、部电弧局的 现出发展等四个阶段和。止绝缘子发生防污闪的施措要主有(1:) 调整爬(增距大露距离
泄)(2定)或不期期定扫清;3)(涂;料( 4半导)釉绝体缘子(5)新型合;成绝缘。
0子.3 c E0 311 1 585.(k/Vc m ).110
1-11试运用所学的气体放 理电论解,下释物理列象现 :()1大的气度增大湿,空气间时的击隙穿压增高,电绝缘子表而 的面闪络压电下降 ;()压2缩气体电气的度远较强压常下的气体高; 为()3面闪沿电络显著地低于纯压气隙击穿的电。 答压(1:大气)度湿增时大,气大中的水子分增多自,由子电易于 水分子俘获被形成负子离从而使,放过程电到抑受,所以击制穿 压电增;而大气高湿增度时大,缘绝表面子容形成易水膜,绝使 子缘表积面层受污潮泄,漏电流增大容,易造成闪湿或闪污绝,缘子 面表络电压下闪; 降(2气)压很大电时子的由行自变小程两次,碰撞之从间场电得 获的能动小,电子的减撞碰离电程过弱,减以所击电压升穿,气 体高电气强的度高; (也)沿3闪络面压电著地显低于纯隙气击的电压是因穿为固沿体 介表质的面电与场气隙纯间的电场相比发了生变,造畸成电畸场变的 原因有:.固体介1质电极表与面触不接良,在小存隙缝;2.体固 介质面表由潮气于形成膜,水水中的膜正离负在电子作用下场积 聚沿在靠面电近的两极端3;固体.质表介电阻面均不和表匀的粗 糙面不平
第二章作业
2-。1试经用验公估式极间距算离d2=c的均m电场匀气隙标准大气在 条下件平的击穿均场强b。P3E2 解d:2c=的均m电匀场气平隙均穿击场强 为:答准标大条气件下平的均击场强穿2为.926V/km
cE
b 4.255 6. 6 6 /d 24.5 5 1 6.6 6 /1 2 2926.(Vkcm )/
2
-在线路3计时设已定确某路的相邻导线线间气应隙能受耐峰值 ±1为80kV的雷电冲击电0,试利压经验公用近似估计式间距离至线少应为若 干P?6 解:导3间的气线隙可以棒-棒气用近隙表似示 对正性雷极电击冲
:U
5 %0 75 56d . d (8100 7 5)/ .65 308(cm)
对极性雷电冲击:
负U 0% 51 01 6 d d ( 1008 101)/ 6 282(c m)取
者中两大者308较cm答 线:间离距少至为30应8m。
c2
4 -p=75在5mHgmt=,3的条件下3测一得隙的气击穿压峰电为 值018kV,近试似取该求隙气标在大气准件条的击下穿电压。值P8 3解在:p75=5mmH,gt=33件下条空的气相对度密为
:p
10.31 1 2. 2.99 755 095. 4 760 t273 33
108U U 0 U 0 1132(.k) V 09.45U
由δ处于于.05~1.059间之
答:
气隙该标准在大条件气的下击电压穿值为11.2kV。
23-5 1某0kV电气设备1外绝缘的有的应频耐压水平(有效工)为值 260V,k该设备将如安装海到拔0003m地的运行,问方厂出时( 厂位工
于平原地区的试)电压验增影大到多少P3? 解:出9时厂的验电试值压: 11
U K U p a 32(kV5
1)1. H 10
4
260
1.1 30 0 001
4
260
答出厂试:电验值应增压到大25kV。
3
-2 为避6免定电额压有效值为1000V的k试验压变器高的压出端发生 引电放晕,电在套管部上安装球一屏蔽形极设。空气电的强度气 E=30kV0c/m试决定该球,形电应有极直径的。40 P:球形电解极应有的径直:为
D 2R 2
U g ma
xEc
2
1000 2 49.2cm() 03
:答该球形极电应的直径为有94.2m。c
三章作第业
-1 某3层介双质缘绝构结,一、第二层的容和电阻分别电: 为C=1204p0,R1=1F40M0;Ω2=C0300Fp、R=2210M0。Ω加上 当0kV直4电压流时,求: 试1()当=t合闸初0瞬,C、C12各有上少多电?荷(2 )达稳到后,态C1、C上2各多少有荷?绝缘的电导电流电为大多?解:( )绝缘结1的构值等电如图路示所 t=0:闸初瞬时合电,压电按容反比分配
即1 U
U
C2 U1 2C
1可,得U
R
1C1
U1
C
30020U 40 10 C3 1 2C42 00 300
0
R
C2
2U2
5
0 / 1636.7(Vk)
1 2 所3C以上1的荷 电Q1 1C1U 4 20 10 050 / 3 1 070 ( )
CC2上
电的
荷
Q2 C2U 2 C2 ( U 1U )3000 1021 (4 0 50/ )31 0 3 0( 7C)
()2态时,因为稳用作电压为直U,所以流1和CC可视为2路开 ,流绝缘的电过电流由总电导决定,即阻
U4 0 1038 0I 10 6 114.3 (A) R6 1 R2 (401 2100) 0107
此时1C的上电压R与1的电压上等,相即U1
1IR 1004 160 (80 7/ )16 061k(V)
C上1的电 荷Q 1 1CU 142 00 101 16 2103 67.2(C ) C上的2电
Q2荷 2UC 2 300 01102 4( 0 1)6 013 2(7C)
-33某设备对地电 容C=320pF,工频0的tg下=0δ01.如,果施加的所 频工压电等于32Vk求:,(1)该 设备绝缘所收吸的功功无和率所消耗的功有率各功多少为? 2(如果该设)的备缘用并联等值电绝来表示路则其,电中阻值R为若 干?(3 如果)串联等值电用路示表,其中的电容则Cs和值电阻值各r位 干若?解 :1)该(备所设吸收的功功率有
为 PU 2C tg (32 130 2) 134 32 00 102 0.101 0.3( W)
所吸1收的功无率为功
Q P 0.13 1 300arV 10.3Vakr tg 001.
(2)绝在缘并的等联值电中,路
有g t R UI / 1R 11 R 9.59M( 1) 2 C ICURC Ctg 3 1 32040 0 10.01
(3在绝缘的)联等值电路串和并联值电等中,等路值容近似电 等相,即CsCp=C==320pF。0因此 ,串对联等值电,路 由tg Cs r 可 串联等值得阻
电tg 0.10 r 9.9 (5k) 2 1sC 31 4 320 010
-36一 充油均的匀电
场间隙离为距03mm,间施加极工电压30频0k。V 在极间若放一置个屏,其障厚分度别3m为和m01m,求油m的中电场 度各强没有屏比时障提多高少倍(?设油ε的1r2,=障屏的εr2=4 解:)有没障屏时中油的电强度为场
U300 0E 100( kV/mc) d 13 01
放置0度厚d为的1屏时(障d令未为屏障放时间的距离隙E1为油中,的 电强度场E2,屏障为的电场中度)
强 r1E 1 r 2 2
E
U 1 E(d d1 ) E2d1 联
立得解中的电场强度为 油E1
U
1 dd 1 d r1 1 r r 300 2d=13mm, 时1 E 10 526.kV(c/m ) 20.3 / 4( 30 3. )/ E12 E0 5.6 2 .00562此 时中油电强度提场的高倍数 E0 100
为300
d110mm时, E1 120(=k/cV m 21) 4 / ( 3 )1 /2
此 时油中电场度强高的提数倍为
E1
0 12E0 1 00 0.2 E 0100
第四
作业章4-1 测量
绝电缘能阻现那些发绝缘陷?缺比较它试测量与漏电泄流实 项验的目异。同 答:测绝量电缘阻能有效地发现列缺下陷:缘总体状绝不佳;态绝 整缘体潮受局或部重受潮;两极严有间穿性的贯陷等缺测量绝缘电阻 。和量测露电流试泄验项目相同点的:两者的理和适原范围是用一的, 样同的是不测量漏电流泄可用较使高的压电1(0kV以上及)并,可一观 且泄察漏流随电间时变化情况,的因能比测量绝此电阻更缘有地发现 一些尚效未全完贯通集中性缺陷的
。答:8P9.
五章作业
解:第进工频耐压行试验时流过品试的电流为
I 2f
CU 013 2 50 4 013 40 100 035.A)
该(试变验器的输出压功为
P率 2fC U2 013 2 5 0 4 013 400 102 2003(kVA )
-25当 图-习4的球隙中击穿时F试验,变器压的T初绕级所接的组压 表电V的P数为若干? 答:查读附录隙放电球电表压可知 图球隙中放电电压F 峰为7值.9k5V,电此压为变压器 压侧高交流电压峰值, 以所压变初级器绕电组表压 数读
975./ 2U 40 022 4.9() 10V0
-65 为么选用球隙而不什是其他形的状隙间(别是特除消边缘效了 应的平板电)极 答?P10:
8
第六
章业作
:架解空线路的阻抗波Z1为
1 0L.39 3103 1 Z 36()46 C 10.0077 81
电0缆路线波阻抗Z2的
为L2
.05511 03Z2 92() C620. 178 0
节1上的电点压峰值
2为1 Z2 364 u u1 u1 5 0 9 22.(kV7)Z 1 Z 2 46 3 9
2
解:根据得彼法则逊可得等值路如电图所示,回路总电流
2
0 2U 00 I6 ' Z (Z /4 ) // Z (/ 2) 400 1 0 //016 2.(k9)AZ
母
线上的压电值幅
2
U
0Z
Z
Z
Z Z
’Z
’
U 2U 0 I Z 2600 40 0 29 .40(k)
V
解:
据根彼逊法得则得等可电值如图路 所,示
回路总电
流2I1 'Z 1 2 1000 50 I0 Z 1 R // Z 500 2 100 / 5/0
Z1 I1'Z2 1 Z2
R1.8 7(kA)5
1)(进入缆电电的流幅波
2 值I 2 I 1 25.kA)(3 进入电 的电压缆幅值波 2U I 2Z 2 .25 15 0 6.25(kV
)
(
2)空线上架电的压反射幅值
波U1 '' U 2 I11 Z 2.65 50 043 7.5kV()架空线
上电流反射的幅波值
34.57 I1 .805(kA7 )Z1500
''
U 1 ''
(3
流过)雷避的电器流幅值
1IR I 06.5(k2A )
3解根:彼据得逊则法,出其等值电画如图路所。示电阻吸收 功率大最时其值,
为
RZ 1 Z2 50 05 0 550() 略
解波:Z1从入Z进时2折射系的
A数
波从ZA2进入1时Z反射的数系 B的折、反点射系数
B
2 2Z 2 801 Z 1Z 2 004 08
3Z
Z1 204 80 0 2 1Z 2Z80 04 03
2R
102000 .189 R Z 21000 800
B
R
Z 2 10000 0 8 .980Z 2 R80 0010
0点电B压出现二第次电升高时压的电
距压离始波到原达点的A间时 为t 3 AB l 3 1000 30su v1 00
1 U B2 A (1B A B U)0 19. (81 0. 98 )9 08921kV 3 .3
6-8 一条架空线
一根末端与路、长开k1m的 缆电连相架,线空电为11容.pF/4m、电感为 0.987H/uM;电具有电缆136pF容/、 电m感07.5H/u。m一值幅为0k1的无V长限直 波角沿空线架入传电缆,计试在原算始波抵 电达与缆架线空接点连以后A38us,时缆电点中M的电处值。 压:解架线的波阻空抗
L1 0.78 916 Z0 1 92.29() 1 C11. 41012
电线缆的波阻 抗电缆的线速
L波2 .05 70 6 1Z 2 74.3()C2 13 1012 1 16 v 1 0m/u0 s6 2 1L22C .075 10 361 0
1波从Z进入12Z时在点的A折系射数2Z 2 2 7 43 . A .30
Z91 Z 2 9229 .74.
3
波Z从2入Z进时1在A点的射反数系Z Z 2929. 4.3 7 A 21 06.
Z 1 2Z 1B292 9. 47.3
缆电B在开点所路以折、射系反 数B 2l 1 00 0 0us1 波从点到A达B所点需的时间要 A Bv
001
83s时u点经B过次电两升高压且点B压电已到M达,点故M电点压 u M A B 1( A B)U 0.39 02(1 0 6 1). 01 21.84V
7k- 为1了护保烟及附囱近的构物,在一筑7高m的3囱上装烟一长根m的2雷 避针,囱附烟近筑物的高构度及对位置如图相试计,各构筑算物否是处该于 雷避的保护针范之围。
内
解: 雷针避度h=高73+27=m5所以高 修度系正
数P 5. 55.5 .065 3 h75
左对侧构物,筑其高度对所应水平面上的 保半护径rxL
( .15h 2xh) P (1. 57 5 2 0)1 0.635 58.3775m 5 m
0所左侧构以物筑在该避针保雷范护围之
对内右侧构物,其筑高所对度水应平面的保
上护半径
rRx (h h x )P (57 38 ) 0. 635 3.429m 5 0m
4
所右侧以构物不在该筑避针保护雷围之内范
7-2 校
验题习-1图所4示塔结构铁否是能证各保相线导都到受避雷 线的有保护效。 :解因为避 线高雷h度30
宽r x .047h (xh P) .40 7 (28. 2340.7 1 )2 5.0m5
为 因r x 18.m所以边 相线可导受以保护 到两根避线内雷保侧护范(围弧圆低点的高点)h
0 hD 7.5 7. 5 28 4. 2 .654 4m 4P
于大相导中线高度2(.07m3),以所也能到受有保护
综上可知,各效导线均相受能有到保效护
81- 某原地区平202Vk空架路所线采用杆的塔势形尺及寸图如所。 示有各关据如数下
避雷线:半径r=g5.mm5,其悬高点h度g=32.7;m 相上导线点悬高度h(wU=)5.27; 下相导m线点悬高hw(度L=)022.m ;避雷线15℃在时的垂弧g=f.6m; 0线导在15℃的时垂弧w=f1.0m;0 路长线L度=20km;1 缘绝子串:1×3X4.-型盘5绝型缘,其子冲放击电压电 U50%1=42kV5每;片缘绝的子度H高=.1460;m 塔杆冲的接击地阻Ri电=0Ω1 线路所;地区的在雷日暴数Td5=0。 求条线路这耐的雷水、平击雷跳闸及率实年累计际闸跳 数。
次解
(:1年总落雷次数) 线路该只有条一雷避线故,等效雷宽受
B度 ' 4 h4(h t 2 f) (3427 . 0.66 6)7 11 .48m3
该线路的
总落雷年数
B' 次11.48 N l d T 21 00.7 050 48216. 100 00001
2(绕击导)时的耐雷水线及平跳次闸 避数雷对边线导相的线护角
保364. 7247. 32.7 2 .75 h 27.4g 73 2.7 g l P 3. 9 3.9 207.绕 击率 8 686 207 P. 0.00815 10
ar ct
绕g击线时路耐雷水的平 2 I 5U0 % 1245 1.245kA10 0100 1245. /88 雷电流大于2的I概 P 率0 71219%.2 U 0n.750. 57 2 建率弧 ( .40E 5 14 )0 [014.5 () 14] 1 0 2 3l
212 0[ .045 ( ) 075. 14 10 ]2 0.91 1.732 0.1364 13
绕
击闸跳数次n 2 N P P 2 4 .286 0100.518 0.7291 .0139 0.2 (73反)击线导时耐的雷平水及闸跳次 2hg数2 ( 237 .2/ 3 6 避)雷自线阻波Z g60 ln 60 ln 15.363 gr5.5 10离 避线最远雷的一相导的和线雷线避的互波阻 间 dg' w5.421 Z 9w 6g l0n 6 0 n l 73.3d g w1.33 Zwg 3.7 3 .140 3者之间的几何两耦合系 k0数 Z g 513. 6考虑电 影晕响后的合系耦数k 1kk 0 13 . .140 30 .861L L0t(t )g h05. 237 .16.35u H塔 电身 该导线感担处的高度 ha 横 2.02 0.1 641 3220.9m8
流分系
数I1
092.
反击时的耐雷
平
水2
该 线导均平
对地度高hc 2 .20 01 1 3.5 m3
50U% ah L t hg h c( 1 )k Ri h k 2 .6 1 h k0 2 .6 c t 1452 163.5 2.73 4 22.09 8 1.53( 1 .180) 6 092 .10 0.18 6 .029 1 .1430 26 . 13.5 327 . 26 .892.k4A89
2./ 84 8 P10 9 .68%
1
反跳闸击数 次n1 N g P 1 48.26 102. 50 .0968 0 913 . 1.05
6年计累闸次数跳n n 12 n0.27 1065. .3135
8-3 变某所的一电支独避立针与雷近构邻的相架位对置及接地装置其 结构的图如示所 。1()试算估独此避雷针立冲的接地击电阻(设该 土壤处阻率 电=ρ050●mΩ) ;()从避雷针不2向构架发反击生条的件 看,来接地装此置能否足满要?求解 :(1)表查7-,得 5 i 0 . i3 0 .7
此避雷针的5冲接击电阻
地Ri
ie R i 8l n l1 n i in n 2li d0 .350 0 83 nl 1 1.28 3 0.752 0.053 Ri'
2()地上部分发生不反击的件条
s
1 02R.i 01.h 0. 2 21. 8 0.131 5.66 7 m所以此
接装置满足地要求
解:进波的空陡度
a'间 a 450 1 .(kV5/ m)v 3 0
0避
雷器到变压的最器电大气距
l 离max U w( i )U is 2a ' 94 5 60 3 10(5m)2 1.
95- 一根3波阻抗为Z长度为,l末的开端导路线先充预到某电电压“+U一”, φ现该将线突然合导到闸一电某等压“-Uφ”的于直流电上去源,图如示。所 1()绘出试不瞬间同的电压与电流波波线沿分图布(时绘到末间第二次端反 射抵达波线中路M瞬点间止为;) 2(试)绘出线的开路末端该和中BM的点压和电电随流间时而变的波化图形取[开关合 瞬间为时间起点闸t(0=),τ以(=lv)/作时间的单位为其中v,波为]。速解:(1)令 =l/τv a)合后闸,路电线压为变-φ,U相当 于一幅个值为-Uφ2电的 压和波值为-幅2φUZ/电的 流波首端向末端传播
从=i-2φ/U ZM-Uφ
+ φU B
0
Mτt
τ-U
φ
末B端发全生射,-4反φ+UUφ-=Uφ3
i0 2=τt
-3U
φB
i2U=φ/
-ZU3φ3τ
=i0+
φUB
(2
)B点压波电
形+Uφ
0
-U
-φ3φU
τ
τ2
3τ
4
τt
9
-4 一台20kV2、21MV0的三相A力变电器压,空载激其电磁等流 额定于流电的2,高压绕%组每相地对容C=50电0pF0。求切这除一台 样空变压器载可能引起的时最过大压倍电数。(示提:最可能大流值 为空载激磁截电的幅流)值
解:空激磁电流
载
nS120 10 6 0 II n % 2 0. 20 .00 210.9A 3 Un2 0 20
1变
压器的激磁感电
nU220 1 30L T 64. 2H 7I L341 01.9
除切该空载压器变产时的生最大电极限值
压U
MAX
LT6 4.72 LI 2 10.9 1.14 1744.5k7V 12 5C00 100
应的过相压倍电
K数
U AMX UMA X747.5 1 8. 64 U k2U n /3 1.15 2 202/ 3
101-一座 50kV0变电所,用避所雷器在雷电击波下的冲护特性为保 :()11kA0下残压的1100kV;为(2) 标冲准全击下的波放电电压峰为8值0kV4; 3)(波陡放电压电峰为1值51k0。V 求试:(1) 该雷避雷电器击保冲水平护U(l); p2(该变)所电05k0V设级应有的备基本击冲绝缘平。水解:(
1该避)雷雷电器击保冲护平水
U p(l ) mxa[ U R,U b(i ) ,U st / 1 .15 ] max11[008,0,41105 /.151 ]1 01k0
(V)2该电所变500V级设k备有的应本冲基击绝水缘
平
IL B 1.U p4 (l) 1. 4110 0 5410V
k
1-0 一2条20k2V架空电线路输位大于气洁区净采用,导水线排平的列 型铁门和X-塔.54绝缘型。子试做线此路的缘绝合; 配(1决)定缘子绝串应有的片; (2)分数求别出工作电、压作过电压操、雷电电压所过要求的塔净头空 气间值距
[。注:1.每X-4.片型5绝子的泄缘距离露L0=92mc; 2X.4-5型.缘子串绝的雷电冲击电放压UC电F=O10+80.5n(4kV)式中,—n片数]
:解(1求)缘子串绝应的有片数按工 作压要电 U m求 1.39 220 1.15
n1
Ke L0
12
9
12.12
取1
3
片按作操过压要电求,绝缘该串应子有的频工闪湿压电幅值
为对
悬垂绝缘子,再增串加一片值零缘子,绝
得115. 22 02 U w 1.1K U0 1 1. 30. 86k2 V3 628 1 n42, 1.131取12片 60 n2
n 2, n 01 2 13
所1绝缘以片数应子取13片
2)工(作电要压求塔头净的空间气s距的0工击穿频电压值为
幅
U05~ KU1 1.3 5
按照《11
~0750kV空架输电路设计技术线定规条文明说》 U 10/0 2708.8 / 100 d0 0~5 0.55m6 05. 05 .即0s5=.56m 操作c过压电的头净空气塔距间ss50%正极性的穿电击为
压.15 120 2 2 78.82k V
3U
0%(5 s
)
应对的值等工频击电压为
穿
1.1 5220 2K 2U s K 2K 0U .10 33.0 638.2 k 3V
6
3.8 2 7783kV. 0s82 . Ue0(~5 ) /0100 0778. 1.565 m操作电过要求压的头净空塔气距间ss 055.0.5 U e 0(~5 )
5U%0(s )
电过电压的雷头塔净气空间距s的l5%击0电压穿为 UCOF1=0084+.5n(k) V=1189.k5 按照V《11~700kV5架空电线输设路技计术规定文说明》 条雷过电压电塔的净空头间距气l
sU
FCO 191.8 sl5 1.9m 515 665
1
第一作业章1
1-解下释术列语 ()1体气中自持的电;(2)电放性负体气; (3放电时)延;()50%4击冲电电压;放5)(电比爬距 答:。(1)体中气自持放电的:外当电场足加够时强,即除去外使电界离因 ,子气体中的放电仍能然维持够现的; 象2(电)性负气:体电子某些与气体子分碰时撞于易产负生子离这样 ,气的分子体组成气的称为体电性负体气;(3 放电)时:延引起电能崩子并最终导间致隙穿的电子击为有称效 电子从,电上升到静态压击穿电压始到开现第一出有个效子所电需 的间时为统计时延称,出有现效子电到隙击穿所间需的间称时放电 形成为延,二时者之称和放为时电延; 4()05%击冲电放压:使电隙间穿击概率为0%的5击冲电,也称为 压50冲%击穿电击压 ;5)(爬比距电:电距离指爬两极电的间沿最短面距离其与所加,电压 的比值称爬为比距电,表外示缘绝的绝缘水,平单位cmkV。/
1-
2汤理论逊流注理论对气体放电与过程和持放自电条的件点观 何不同?有两种这理论各适用何种于合场?答: 汤理逊认为电论碰子电离是气体撞电放主要的因,二次原 子来电源正离于撞子阴极使阴极表击逸出电面子逸,出电是子维持 体放电气的必条要件。逸出所的子能否电接替起始电子的作用是 持自放的电判。据流注理论为认形成注流必的要条是电子崩件 发展到够的足度程后电,崩中的子间电荷足以使原电空场明畸,显流注理 认为论二次电的主要子来源是间空光电的。 汤逊理离的论用适围范短间是隙低气压气、隙放电;的注理流适 用论高气压于、长间电隙场气放电。 隙13在-极一距离间1为m的c均电场电场气匀中,隙电碰子电离撞系数 =α1c1-m1今有一初始。子从电阴极面出发表求,到阳达极 的子崩电的中子数电目 解。到:阳极达的子崩电的中电数子为目
an e d e11 159 874
答到:达极的电阳崩中的子电数目为598子74个。
1
-5似估算标准大气条件近半径分别下为1c和m1mm的滑导光线的电 起晕始强场 。:对半解径为1cm的导线
0.
3 03 .E c 03m 1 3 0 11 1 39(kV/ cm) r 1 1
对半径为1m的m导线
答:
径1cm导半线晕起强为场9kV/c3,m半径1mm导线晕起场强 58.5为Vkcm/ 110-简 绝缘述污闪发展的理和防机对策。 止:答户外缘子绝污在秽态状下生发的沿闪面称络为绝子缘的闪。污绝缘 的污子闪一个是受电、到、化学、气热候多等方面因影响 素的复杂过程,通可分为积常、受污、潮干区形成、部电弧局的 现出发展等四个阶段和。止绝缘子发生防污闪的施措要主有(1:) 调整爬(增距大露距离
泄)(2定)或不期期定扫清;3)(涂;料( 4半导)釉绝体缘子(5)新型合;成绝缘。
0子.3 c E0 311 1 585.(k/Vc m ).110
1-11试运用所学的气体放 理电论解,下释物理列象现 :()1大的气度增大湿,空气间时的击隙穿压增高,电绝缘子表而 的面闪络压电下降 ;()压2缩气体电气的度远较强压常下的气体高; 为()3面闪沿电络显著地低于纯压气隙击穿的电。 答压(1:大气)度湿增时大,气大中的水子分增多自,由子电易于 水分子俘获被形成负子离从而使,放过程电到抑受,所以击制穿 压电增;而大气高湿增度时大,缘绝表面子容形成易水膜,绝使 子缘表积面层受污潮泄,漏电流增大容,易造成闪湿或闪污绝,缘子 面表络电压下闪; 降(2气)压很大电时子的由行自变小程两次,碰撞之从间场电得 获的能动小,电子的减撞碰离电程过弱,减以所击电压升穿,气 体高电气强的度高; (也)沿3闪络面压电著地显低于纯隙气击的电压是因穿为固沿体 介表质的面电与场气隙纯间的电场相比发了生变,造畸成电畸场变的 原因有:.固体介1质电极表与面触不接良,在小存隙缝;2.体固 介质面表由潮气于形成膜,水水中的膜正离负在电子作用下场积 聚沿在靠面电近的两极端3;固体.质表介电阻面均不和表匀的粗 糙面不平
第二章作业
2-。1试经用验公估式极间距算离d2=c的均m电场匀气隙标准大气在 条下件平的击穿均场强b。P3E2 解d:2c=的均m电匀场气平隙均穿击场强 为:答准标大条气件下平的均击场强穿2为.926V/km
cE
b 4.255 6. 6 6 /d 24.5 5 1 6.6 6 /1 2 2926.(Vkcm )/
2
-在线路3计时设已定确某路的相邻导线线间气应隙能受耐峰值 ±1为80kV的雷电冲击电0,试利压经验公用近似估计式间距离至线少应为若 干P?6 解:导3间的气线隙可以棒-棒气用近隙表似示 对正性雷极电击冲
:U
5 %0 75 56d . d (8100 7 5)/ .65 308(cm)
对极性雷电冲击:
负U 0% 51 01 6 d d ( 1008 101)/ 6 282(c m)取
者中两大者308较cm答 线:间离距少至为30应8m。
c2
4 -p=75在5mHgmt=,3的条件下3测一得隙的气击穿压峰电为 值018kV,近试似取该求隙气标在大气准件条的击下穿电压。值P8 3解在:p75=5mmH,gt=33件下条空的气相对度密为
:p
10.31 1 2. 2.99 755 095. 4 760 t273 33
108U U 0 U 0 1132(.k) V 09.45U
由δ处于于.05~1.059间之
答:
气隙该标准在大条件气的下击电压穿值为11.2kV。
23-5 1某0kV电气设备1外绝缘的有的应频耐压水平(有效工)为值 260V,k该设备将如安装海到拔0003m地的运行,问方厂出时( 厂位工
于平原地区的试)电压验增影大到多少P3? 解:出9时厂的验电试值压: 11
U K U p a 32(kV5
1)1. H 10
4
260
1.1 30 0 001
4
260
答出厂试:电验值应增压到大25kV。
3
-2 为避6免定电额压有效值为1000V的k试验压变器高的压出端发生 引电放晕,电在套管部上安装球一屏蔽形极设。空气电的强度气 E=30kV0c/m试决定该球,形电应有极直径的。40 P:球形电解极应有的径直:为
D 2R 2
U g ma
xEc
2
1000 2 49.2cm() 03
:答该球形极电应的直径为有94.2m。c
三章作第业
-1 某3层介双质缘绝构结,一、第二层的容和电阻分别电: 为C=1204p0,R1=1F40M0;Ω2=C0300Fp、R=2210M0。Ω加上 当0kV直4电压流时,求: 试1()当=t合闸初0瞬,C、C12各有上少多电?荷(2 )达稳到后,态C1、C上2各多少有荷?绝缘的电导电流电为大多?解:( )绝缘结1的构值等电如图路示所 t=0:闸初瞬时合电,压电按容反比分配
即1 U
U
C2 U1 2C
1可,得U
R
1C1
U1
C
30020U 40 10 C3 1 2C42 00 300
0
R
C2
2U2
5
0 / 1636.7(Vk)
1 2 所3C以上1的荷 电Q1 1C1U 4 20 10 050 / 3 1 070 ( )
CC2上
电的
荷
Q2 C2U 2 C2 ( U 1U )3000 1021 (4 0 50/ )31 0 3 0( 7C)
()2态时,因为稳用作电压为直U,所以流1和CC可视为2路开 ,流绝缘的电过电流由总电导决定,即阻
U4 0 1038 0I 10 6 114.3 (A) R6 1 R2 (401 2100) 0107
此时1C的上电压R与1的电压上等,相即U1
1IR 1004 160 (80 7/ )16 061k(V)
C上1的电 荷Q 1 1CU 142 00 101 16 2103 67.2(C ) C上的2电
Q2荷 2UC 2 300 01102 4( 0 1)6 013 2(7C)
-33某设备对地电 容C=320pF,工频0的tg下=0δ01.如,果施加的所 频工压电等于32Vk求:,(1)该 设备绝缘所收吸的功功无和率所消耗的功有率各功多少为? 2(如果该设)的备缘用并联等值电绝来表示路则其,电中阻值R为若 干?(3 如果)串联等值电用路示表,其中的电容则Cs和值电阻值各r位 干若?解 :1)该(备所设吸收的功功率有
为 PU 2C tg (32 130 2) 134 32 00 102 0.101 0.3( W)
所吸1收的功无率为功
Q P 0.13 1 300arV 10.3Vakr tg 001.
(2)绝在缘并的等联值电中,路
有g t R UI / 1R 11 R 9.59M( 1) 2 C ICURC Ctg 3 1 32040 0 10.01
(3在绝缘的)联等值电路串和并联值电等中,等路值容近似电 等相,即CsCp=C==320pF。0因此 ,串对联等值电,路 由tg Cs r 可 串联等值得阻
电tg 0.10 r 9.9 (5k) 2 1sC 31 4 320 010
-36一 充油均的匀电
场间隙离为距03mm,间施加极工电压30频0k。V 在极间若放一置个屏,其障厚分度别3m为和m01m,求油m的中电场 度各强没有屏比时障提多高少倍(?设油ε的1r2,=障屏的εr2=4 解:)有没障屏时中油的电强度为场
U300 0E 100( kV/mc) d 13 01
放置0度厚d为的1屏时(障d令未为屏障放时间的距离隙E1为油中,的 电强度场E2,屏障为的电场中度)
强 r1E 1 r 2 2
E
U 1 E(d d1 ) E2d1 联
立得解中的电场强度为 油E1
U
1 dd 1 d r1 1 r r 300 2d=13mm, 时1 E 10 526.kV(c/m ) 20.3 / 4( 30 3. )/ E12 E0 5.6 2 .00562此 时中油电强度提场的高倍数 E0 100
为300
d110mm时, E1 120(=k/cV m 21) 4 / ( 3 )1 /2
此 时油中电场度强高的提数倍为
E1
0 12E0 1 00 0.2 E 0100
第四
作业章4-1 测量
绝电缘能阻现那些发绝缘陷?缺比较它试测量与漏电泄流实 项验的目异。同 答:测绝量电缘阻能有效地发现列缺下陷:缘总体状绝不佳;态绝 整缘体潮受局或部重受潮;两极严有间穿性的贯陷等缺测量绝缘电阻 。和量测露电流试泄验项目相同点的:两者的理和适原范围是用一的, 样同的是不测量漏电流泄可用较使高的压电1(0kV以上及)并,可一观 且泄察漏流随电间时变化情况,的因能比测量绝此电阻更缘有地发现 一些尚效未全完贯通集中性缺陷的
。答:8P9.
五章作业
解:第进工频耐压行试验时流过品试的电流为
I 2f
CU 013 2 50 4 013 40 100 035.A)
该(试变验器的输出压功为
P率 2fC U2 013 2 5 0 4 013 400 102 2003(kVA )
-25当 图-习4的球隙中击穿时F试验,变器压的T初绕级所接的组压 表电V的P数为若干? 答:查读附录隙放电球电表压可知 图球隙中放电电压F 峰为7值.9k5V,电此压为变压器 压侧高交流电压峰值, 以所压变初级器绕电组表压 数读
975./ 2U 40 022 4.9() 10V0
-65 为么选用球隙而不什是其他形的状隙间(别是特除消边缘效了 应的平板电)极 答?P10:
8
第六
章业作
:架解空线路的阻抗波Z1为
1 0L.39 3103 1 Z 36()46 C 10.0077 81
电0缆路线波阻抗Z2的
为L2
.05511 03Z2 92() C620. 178 0
节1上的电点压峰值
2为1 Z2 364 u u1 u1 5 0 9 22.(kV7)Z 1 Z 2 46 3 9
2
解:根据得彼法则逊可得等值路如电图所示,回路总电流
2
0 2U 00 I6 ' Z (Z /4 ) // Z (/ 2) 400 1 0 //016 2.(k9)AZ
母
线上的压电值幅
2
U
0Z
Z
Z
Z Z
’Z
’
U 2U 0 I Z 2600 40 0 29 .40(k)
V
解:
据根彼逊法得则得等可电值如图路 所,示
回路总电
流2I1 'Z 1 2 1000 50 I0 Z 1 R // Z 500 2 100 / 5/0
Z1 I1'Z2 1 Z2
R1.8 7(kA)5
1)(进入缆电电的流幅波
2 值I 2 I 1 25.kA)(3 进入电 的电压缆幅值波 2U I 2Z 2 .25 15 0 6.25(kV
)
(
2)空线上架电的压反射幅值
波U1 '' U 2 I11 Z 2.65 50 043 7.5kV()架空线
上电流反射的幅波值
34.57 I1 .805(kA7 )Z1500
''
U 1 ''
(3
流过)雷避的电器流幅值
1IR I 06.5(k2A )
3解根:彼据得逊则法,出其等值电画如图路所。示电阻吸收 功率大最时其值,
为
RZ 1 Z2 50 05 0 550() 略
解波:Z1从入Z进时2折射系的
A数
波从ZA2进入1时Z反射的数系 B的折、反点射系数
B
2 2Z 2 801 Z 1Z 2 004 08
3Z
Z1 204 80 0 2 1Z 2Z80 04 03
2R
102000 .189 R Z 21000 800
B
R
Z 2 10000 0 8 .980Z 2 R80 0010
0点电B压出现二第次电升高时压的电
距压离始波到原达点的A间时 为t 3 AB l 3 1000 30su v1 00
1 U B2 A (1B A B U)0 19. (81 0. 98 )9 08921kV 3 .3
6-8 一条架空线
一根末端与路、长开k1m的 缆电连相架,线空电为11容.pF/4m、电感为 0.987H/uM;电具有电缆136pF容/、 电m感07.5H/u。m一值幅为0k1的无V长限直 波角沿空线架入传电缆,计试在原算始波抵 电达与缆架线空接点连以后A38us,时缆电点中M的电处值。 压:解架线的波阻空抗
L1 0.78 916 Z0 1 92.29() 1 C11. 41012
电线缆的波阻 抗电缆的线速
L波2 .05 70 6 1Z 2 74.3()C2 13 1012 1 16 v 1 0m/u0 s6 2 1L22C .075 10 361 0
1波从Z进入12Z时在点的A折系射数2Z 2 2 7 43 . A .30
Z91 Z 2 9229 .74.
3
波Z从2入Z进时1在A点的射反数系Z Z 2929. 4.3 7 A 21 06.
Z 1 2Z 1B292 9. 47.3
缆电B在开点所路以折、射系反 数B 2l 1 00 0 0us1 波从点到A达B所点需的时间要 A Bv
001
83s时u点经B过次电两升高压且点B压电已到M达,点故M电点压 u M A B 1( A B)U 0.39 02(1 0 6 1). 01 21.84V
7k- 为1了护保烟及附囱近的构物,在一筑7高m的3囱上装烟一长根m的2雷 避针,囱附烟近筑物的高构度及对位置如图相试计,各构筑算物否是处该于 雷避的保护针范之围。
内
解: 雷针避度h=高73+27=m5所以高 修度系正
数P 5. 55.5 .065 3 h75
左对侧构物,筑其高度对所应水平面上的 保半护径rxL
( .15h 2xh) P (1. 57 5 2 0)1 0.635 58.3775m 5 m
0所左侧构以物筑在该避针保雷范护围之
对内右侧构物,其筑高所对度水应平面的保
上护半径
rRx (h h x )P (57 38 ) 0. 635 3.429m 5 0m
4
所右侧以构物不在该筑避针保护雷围之内范
7-2 校
验题习-1图所4示塔结构铁否是能证各保相线导都到受避雷 线的有保护效。 :解因为避 线高雷h度30
宽r x .047h (xh P) .40 7 (28. 2340.7 1 )2 5.0m5
为 因r x 18.m所以边 相线可导受以保护 到两根避线内雷保侧护范(围弧圆低点的高点)h
0 hD 7.5 7. 5 28 4. 2 .654 4m 4P
于大相导中线高度2(.07m3),以所也能到受有保护
综上可知,各效导线均相受能有到保效护
81- 某原地区平202Vk空架路所线采用杆的塔势形尺及寸图如所。 示有各关据如数下
避雷线:半径r=g5.mm5,其悬高点h度g=32.7;m 相上导线点悬高度h(wU=)5.27; 下相导m线点悬高hw(度L=)022.m ;避雷线15℃在时的垂弧g=f.6m; 0线导在15℃的时垂弧w=f1.0m;0 路长线L度=20km;1 缘绝子串:1×3X4.-型盘5绝型缘,其子冲放击电压电 U50%1=42kV5每;片缘绝的子度H高=.1460;m 塔杆冲的接击地阻Ri电=0Ω1 线路所;地区的在雷日暴数Td5=0。 求条线路这耐的雷水、平击雷跳闸及率实年累计际闸跳 数。
次解
(:1年总落雷次数) 线路该只有条一雷避线故,等效雷宽受
B度 ' 4 h4(h t 2 f) (3427 . 0.66 6)7 11 .48m3
该线路的
总落雷年数
B' 次11.48 N l d T 21 00.7 050 48216. 100 00001
2(绕击导)时的耐雷水线及平跳次闸 避数雷对边线导相的线护角
保364. 7247. 32.7 2 .75 h 27.4g 73 2.7 g l P 3. 9 3.9 207.绕 击率 8 686 207 P. 0.00815 10
ar ct
绕g击线时路耐雷水的平 2 I 5U0 % 1245 1.245kA10 0100 1245. /88 雷电流大于2的I概 P 率0 71219%.2 U 0n.750. 57 2 建率弧 ( .40E 5 14 )0 [014.5 () 14] 1 0 2 3l
212 0[ .045 ( ) 075. 14 10 ]2 0.91 1.732 0.1364 13
绕
击闸跳数次n 2 N P P 2 4 .286 0100.518 0.7291 .0139 0.2 (73反)击线导时耐的雷平水及闸跳次 2hg数2 ( 237 .2/ 3 6 避)雷自线阻波Z g60 ln 60 ln 15.363 gr5.5 10离 避线最远雷的一相导的和线雷线避的互波阻 间 dg' w5.421 Z 9w 6g l0n 6 0 n l 73.3d g w1.33 Zwg 3.7 3 .140 3者之间的几何两耦合系 k0数 Z g 513. 6考虑电 影晕响后的合系耦数k 1kk 0 13 . .140 30 .861L L0t(t )g h05. 237 .16.35u H塔 电身 该导线感担处的高度 ha 横 2.02 0.1 641 3220.9m8
流分系
数I1
092.
反击时的耐雷
平
水2
该 线导均平
对地度高hc 2 .20 01 1 3.5 m3
50U% ah L t hg h c( 1 )k Ri h k 2 .6 1 h k0 2 .6 c t 1452 163.5 2.73 4 22.09 8 1.53( 1 .180) 6 092 .10 0.18 6 .029 1 .1430 26 . 13.5 327 . 26 .892.k4A89
2./ 84 8 P10 9 .68%
1
反跳闸击数 次n1 N g P 1 48.26 102. 50 .0968 0 913 . 1.05
6年计累闸次数跳n n 12 n0.27 1065. .3135
8-3 变某所的一电支独避立针与雷近构邻的相架位对置及接地装置其 结构的图如示所 。1()试算估独此避雷针立冲的接地击电阻(设该 土壤处阻率 电=ρ050●mΩ) ;()从避雷针不2向构架发反击生条的件 看,来接地装此置能否足满要?求解 :(1)表查7-,得 5 i 0 . i3 0 .7
此避雷针的5冲接击电阻
地Ri
ie R i 8l n l1 n i in n 2li d0 .350 0 83 nl 1 1.28 3 0.752 0.053 Ri'
2()地上部分发生不反击的件条
s
1 02R.i 01.h 0. 2 21. 8 0.131 5.66 7 m所以此
接装置满足地要求
解:进波的空陡度
a'间 a 450 1 .(kV5/ m)v 3 0
0避
雷器到变压的最器电大气距
l 离max U w( i )U is 2a ' 94 5 60 3 10(5m)2 1.
95- 一根3波阻抗为Z长度为,l末的开端导路线先充预到某电电压“+U一”, φ现该将线突然合导到闸一电某等压“-Uφ”的于直流电上去源,图如示。所 1()绘出试不瞬间同的电压与电流波波线沿分图布(时绘到末间第二次端反 射抵达波线中路M瞬点间止为;) 2(试)绘出线的开路末端该和中BM的点压和电电随流间时而变的波化图形取[开关合 瞬间为时间起点闸t(0=),τ以(=lv)/作时间的单位为其中v,波为]。速解:(1)令 =l/τv a)合后闸,路电线压为变-φ,U相当 于一幅个值为-Uφ2电的 压和波值为-幅2φUZ/电的 流波首端向末端传播
从=i-2φ/U ZM-Uφ
+ φU B
0
Mτt
τ-U
φ
末B端发全生射,-4反φ+UUφ-=Uφ3
i0 2=τt
-3U
φB
i2U=φ/
-ZU3φ3τ
=i0+
φUB
(2
)B点压波电
形+Uφ
0
-U
-φ3φU
τ
τ2
3τ
4
τt
9
-4 一台20kV2、21MV0的三相A力变电器压,空载激其电磁等流 额定于流电的2,高压绕%组每相地对容C=50电0pF0。求切这除一台 样空变压器载可能引起的时最过大压倍电数。(示提:最可能大流值 为空载激磁截电的幅流)值
解:空激磁电流
载
nS120 10 6 0 II n % 2 0. 20 .00 210.9A 3 Un2 0 20
1变
压器的激磁感电
nU220 1 30L T 64. 2H 7I L341 01.9
除切该空载压器变产时的生最大电极限值
压U
MAX
LT6 4.72 LI 2 10.9 1.14 1744.5k7V 12 5C00 100
应的过相压倍电
K数
U AMX UMA X747.5 1 8. 64 U k2U n /3 1.15 2 202/ 3
101-一座 50kV0变电所,用避所雷器在雷电击波下的冲护特性为保 :()11kA0下残压的1100kV;为(2) 标冲准全击下的波放电电压峰为8值0kV4; 3)(波陡放电压电峰为1值51k0。V 求试:(1) 该雷避雷电器击保冲水平护U(l); p2(该变)所电05k0V设级应有的备基本击冲绝缘平。水解:(
1该避)雷雷电器击保冲护平水
U p(l ) mxa[ U R,U b(i ) ,U st / 1 .15 ] max11[008,0,41105 /.151 ]1 01k0
(V)2该电所变500V级设k备有的应本冲基击绝水缘
平
IL B 1.U p4 (l) 1. 4110 0 5410V
k
1-0 一2条20k2V架空电线路输位大于气洁区净采用,导水线排平的列 型铁门和X-塔.54绝缘型。子试做线此路的缘绝合; 配(1决)定缘子绝串应有的片; (2)分数求别出工作电、压作过电压操、雷电电压所过要求的塔净头空 气间值距
[。注:1.每X-4.片型5绝子的泄缘距离露L0=92mc; 2X.4-5型.缘子串绝的雷电冲击电放压UC电F=O10+80.5n(4kV)式中,—n片数]
:解(1求)缘子串绝应的有片数按工 作压要电 U m求 1.39 220 1.15
n1
Ke L0
12
9
12.12
取1
3
片按作操过压要电求,绝缘该串应子有的频工闪湿压电幅值
为对
悬垂绝缘子,再增串加一片值零缘子,绝
得115. 22 02 U w 1.1K U0 1 1. 30. 86k2 V3 628 1 n42, 1.131取12片 60 n2
n 2, n 01 2 13
所1绝缘以片数应子取13片
2)工(作电要压求塔头净的空间气s距的0工击穿频电压值为
幅
U05~ KU1 1.3 5
按照《11
~0750kV空架输电路设计技术线定规条文明说》 U 10/0 2708.8 / 100 d0 0~5 0.55m6 05. 05 .即0s5=.56m 操作c过压电的头净空气塔距间ss50%正极性的穿电击为
压.15 120 2 2 78.82k V
3U
0%(5 s
)
应对的值等工频击电压为
穿
1.1 5220 2K 2U s K 2K 0U .10 33.0 638.2 k 3V
6
3.8 2 7783kV. 0s82 . Ue0(~5 ) /0100 0778. 1.565 m操作电过要求压的头净空塔气距间ss 055.0.5 U e 0(~5 )
5U%0(s )
电过电压的雷头塔净气空间距s的l5%击0电压穿为 UCOF1=0084+.5n(k) V=1189.k5 按照V《11~700kV5架空电线输设路技计术规定文说明》 条雷过电压电塔的净空头间距气l
sU
FCO 191.8 sl5 1.9m 515 665
1