复习题

1.对于三相变压器，在什么样的进波条件下和在什么部位会产生最严重的振荡过电压？讨论纠结式绕组的均压作用。2.高压变压器高压绕组的工频对地电容一般以万pF计，但其入口电容一般却只有几百到几千pF，为什么会有这种差异？3.变压器绕组起始电压分布与稳态电压分布不同的根本原因是什么？用等效电路定性地解释并提出改善起始电压分布的基本思路和方法。4.为什么说l是反映绕组冲击性能好坏的一个物理量？5.单相变压器绕组（末端接地或不接地）在雷电冲击过电压波作用下，哪些部位的绝缘易损坏？为什么？6.变压器绕组间波的传递方式有几种？哪种对绝缘更危险？7.引起工频电压升高的主要原因有哪三种？8.电机甩负荷后引起的工频电压升高大概有多少？如何保护？9.三种效应引起的工频电压升高各有其最大值，考虑避雷器的灭弧电压时要不要将这三个最大值的系数连乘？10.为什么一般用电网中最大的接地系数来决定避雷器的灭弧电压就够了？11.为什么在超高压电网中特别重视工频过电压？如何限制？12.为什么避雷器按额定电压有110%、100%和80%之分，各适合于何种电压等级？13.试述超高压电网中并联电抗器的作用。14.不在变压器高压侧，而只在低压侧直接装避雷器，切高压侧空变时能否保护变压器？15.中性点不接地的变压器，如只在变压器中性点上装避雷器，切空变时能否保护变压器？16.切断有负载的变压器时为什么不会产生过电压？17.试述切空载线路过电压产生的原因、发展过程、影响因数及限制措施。18.试述合空载线路过电压产生的物理过程、影响因数及限制措施。19.试述切空载变压器过电压产生的物理过程及影响因数，断路器重燃对这种过电压有什么影响？为什么可用普通阀型避雷器防止这种过电压？20.断路器的合闸电阻为什么能降低空线重合闸过电压？21.试述间歇电弧过电压产生的物理过程、危害及防治措施。22.如果由于熄弧条件较差，因而使单相（A相）对地电弧不是在高频电流的零点熄灭而是在工频电流的零点熄灭，试分析A相第一次发弧的过电压与第二次发弧（在工频电压达到峰值时发弧）的过电压。23.运行经验证明，如果电网装有补偿功率因数的电容器（它们结成△的，即时接在线间的），则电弧接地过电压就很小。这是为什么？24.试系统地列出超高压网络中限制操作过电压的措施。25.试简述并联电抗器在超高压电网中的作用。26.合空载线路过电压产生的根本原因是什么？单相重合闸是否会出现高幅值的过电压？为什么？27.简要分析断路器并联电阻对切、合空载线路过电压的影响，主触头与辅助触头的动作顺序是什么？28.断路器重燃对哪些过电压有影响？为什么29.试分析断路器的重燃分别对切空载线路过电压和切空载变压器过电压的影响。30.中性点经消弧线圈接地时，一般应如何选择消弧线圈的脱谐度？为什么？31.考虑线间电容后，对间歇电弧过电压大小有何影响？为什么？32.500kV电压等级计算用过电压为2.0Uxy；110~220kV为3.0Uxy；35~60kV为4.0Uxy，试解释其原因？33.利用避雷器限制操作过电压时，对避雷器有什么特殊要求？34.在超高压电网中，怎样限制潜供电流？说明原理。35.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。36.环网运行的网络，发生单相断线，会不会引起断线谐振过电压？为什么？37.试述电机同步自激过电压产生的条件、特点及防止的措施。38.试述电机异步自激过电压产生的条件、特点及防止的措施。39.分述各级电压电网中常见的内过电压。40.在进行绝缘配合时，应考虑哪些电压的作用？要考虑哪些因素？为什么？41.什么是电力系统绝缘配合？举例说明。42.绝缘配合的方法有几种？通常采用的绝缘配合方法的特点是什么?43.输电线路绝缘串中的绝缘子个数是怎样确定的？试以220kV线路为例作简要计算和说明。44.避雷器与电力设备绝缘水平的关系如何？如何理解它在电力系统中的重要性。45.如何确定变压器的试验电压？其冲击试验电压与避雷器残压的关系如何？问答题1.对于三相变压器，在什么样的进波条件下和在什么部位会产生最严重的振荡过电压？讨论纠结式绕组的均压作用。对于Y0接线，最高电压出现在首端附近，绕组上的最大对地电压可能超过入射电压的两倍；对于Y接线，在单相进波时，最高电压出现在首端，两相进波时绕组的稳态电压分布为三相进波时绕组的稳态电压分布为从以上分析可知，三相进波时稳态值和始态值的差值最大，因此最严重的振荡发生在三相进波时，参照前面分析，最大电位发生在中性点处，振荡过程中中性点的电压可以超过入射电压的4倍（4U0）或直接并联于变压器上避雷器放电电压Uf的2倍。变压器△接线，一相进波，则沿一相导线进入变压器的波可分别经由两个绕组向另两相送电线路传出，在变压器内不会有严重的过电压；两相或三相进波，从绕组两端进入绕组的波在绕组中部相遇，情况就和波到达开路的末端是一样的，将在中部产生很高的过电压，值可以超过入射电压的4倍（它相当于避雷器放电电压的两倍）。沿三相导线同时进波在Y和△接线的变压器中产生对主绝缘危险的过电压，过电压的幅值可能超过入射波电压的4倍（或避雷器放电电压的2倍）变压器是Y0接线方式，波沿线路袭来时，不论是几相来波，绕组上的过电压一般不会超过入射电压的2.5倍（或避雷器放电电压的1.25倍）不管变压器采用哪种接线方式和几相来波，只要入射波的陡度很大，则绕组首端均将出现很高的电位梯度，危及匝间绝缘。采用纠结式绕组，可以显著增大各线饼直接的纵向电容，绕组对地电容不变，故l值下降到1.5以下，线饼电压分布显著改善。2.高压变压器高压绕组的工频对地电容一般以万pF计，但其入口电容一般却只有几百到几千pF，为什么会有这种差异？书53页！由于纵向电容为K0/dx远比横向（对地）电容C0dx大，故认为全部电荷积聚在纵向电容两端。得出入口电容=根号下CK，即横向与纵向电容的几何平均值，由于K远小于C，故。3.变压器绕组起始电压分布与稳态电压分布不同的根本原因是什么？用等效电路定性地解释并提出改善起始电压分布的基本思路和方法。P58-59电感磁链不能突变，电容电压不能突变得到的等值电路不一样。对于起始电压分布，由于刚合闸时，所有电感都呈开路状态，等值电路只由C0dx和K0/dx的电容链构成，由于横向电容的存在，离电源越近的纵向电容，其流过的电流越大，要改善电压分布，应该使各纵向电容中流过电流相等。思路：改善起始电压分布方法，可以通过附加支路抵偿对地电容电流，或者通过附加支路增大纵向电容，使对地电容的影响相对减小。4.为什么说l是反映绕组冲击性能好坏的一个物理量？绕组的起始电压分布和绕组的l值有关，其值越小，则初始电位分布越接近稳态电位分布电压分布的不均匀程度将随的增大而增大，其最大电位梯度出现在绕组的首端，最大电位梯度为平均电位梯度的l倍。实际在做变压器冲击试验时所加电压约为其额定相电压（最大值）的3.5~7倍，如l=10，则起始电位梯度将达正常运行时的35-70倍。对首端匝间绝缘是很大的考验。如果l小，fUU02000000332322323121212ZRlxRZRUZRlxRZRUu单000000332322323122ZRlxRZRUZRlxRZRUu两02Uu三lKlCl/00那么首端电位梯度小，耐冲击电压能力好。5.单相变压器绕组（末端接地或不接地）在雷电冲击过电压波作用下，哪些部位的绝缘易损坏？为什么？由于起始电压分布的不均匀和波沿绕组的传播，可能使绕组的纵向绝缘（匝间绝缘、饼间绝缘）上出现很大的过电压；电压起始分布与稳态分布的差值决定了自由振荡分量，在振荡过程可能使主绝缘（对地绝缘、绕组间的绝缘）上出现很大的过电压6.变压器绕组间波的传递方式有几种？哪种对绝缘更危险？静电感应，电磁感应。7.引起工频电压升高的主要原因有哪三种？空载长线路的电容效应、不对称短路引起的工频电压升高、甩负荷引起的工频电压升高8.电机甩负荷后引起的工频电压升高大概有多少？如何保护？当输电线路重负荷运行时，由于某种原因(例如发生短路故障)线路末端断路器突然跳闸甩掉负荷，造成电源电动势高于母线电压------甩负荷效应，引起的工频电压升高不超过2倍。在220kV及以下电网中不需采取特殊措施限制工频电压升高；330、500kV电网中要采取措施将工频电压升高限制在1.3pu（变电所）及1.4p.u.（线路侧）以下；甩负荷后引起的工频电压升高保护措施：装并联电抗器影响因数：①断路器跳闸前输送负荷的大小②空载长线路的电容效应③发电机励磁系统及电压调整器的特性④原动机调速器及制动设备的惰性9.三种效应引起的工频电压升高各有其最大值，考虑避雷器的灭弧电压时要不要将这三个最大值的系数连乘？不用，因为三种情况同时发生时，工频电压升高最高可接近2倍最高运行相电压，但由于同时发生的概率甚小，通常不予考虑。10.为什么一般用电网中最大的接地系数来决定避雷器的灭弧电压就够了？避雷器的灭弧电压：保证避雷器能够在工频续流第一次经过0时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最高工频电压。最大接地系数对应着最大接地电阻，流过一定值得雷电流时，压降最大，对应加在避雷器上的电压最高。11.为什么在超高压电网中特别重视工频过电压？如何限制？高书297电力系统中在正常或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，统称工频电压升高，或称工频过电压。措施有装并联电抗器（超高压系统中为限制电容效应引起的工频电压升高，广泛采用并联电抗补偿）、采用带有并联电阻的断路器及磁吹阀式避雷器或金属氧化物避雷器。（工频电压升高的限制措施：装静止补偿装置。加强电网联系，改变电网结构（如装开关将长线分段）、限制某些运行方式、采用良导体地线，降低X0/X1比值、快速磁通灭磁保护、电压速断保护）12.为什么避雷器按额定电压有110%、100%和80%之分，各适合于何种电压等级？3、6、l0kV系统，工频电压升高可达系统最高电压的1.1倍，避雷器的额定电压（灭弧电压）规定为系统最高电压的1.1倍，称为110％避雷器，例如10kV系统的最高电压按1.15Un考虑，避雷器的灭弧电压为12.7kV；（35～60）kV系统，工频电压升高可达系统的最高工作电压，避雷器的额定电压（灭弧电压）规定为系统最高电压的100％，称为100％避雷器，例如35kV阀型避雷器的灭弧电压为41kV；110、220kV系统，工频电压升高可达系统最高电压的0.8倍，避雷器的额定电压（灭弧电压）则按系统最高电压的80％确定，称为80％避雷器。例如：FZ-110J的灭弧电压为100kV；330kV及以上系统，输送距离较长，计及长线路的电容效应时，线路末端工频电压升高可能超过系统最高电压的80％，则根据安装位置的不同分为：电站型避雷器（即80％避雷器）及线路型避雷器（即90％避雷器）两种13.试述超高压电网中并联电抗器的作用。在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不但要对工频电压升高的数值予以限制，对持续时间也给予规定。并联电抗器作用主要有：限制电容效应引起的工频电压升高。线路末端接入并联电抗器，由于电抗器的感性无功功率部分地补偿了线路的容性无功功率，相当于减小了线路长度，降低了末端电压升高；并联电抗器的接入可同时降低线路首端及末端的工频电压升高14.不在变压器高压侧，而只在低压侧直接装避雷器，切高压侧空变时能否保护变压器？空载变压器从一侧被切除引起的过电压，其他绕组将通过电磁耦合按变比关系产生同样倍数的过电压，因此，只要绕组联结方式相同，避雷器安装在任何一侧均起到同样的保护效果，显然装在低压侧更经济而且维修方便如果两侧绕组联结方式不同，则需根据具体情况选择合适的避雷器。考虑到变压器高压绕组的绝缘裕度较中压及低压绕组低，以及限制大气过电压和其他类型操作过电压的需要，高压侧总是装有避雷器。15.中性点不接地的变压器，如只在变压器中性点上装避雷器，切空变时能否保护变压器？不能16.切断有负载的变压器时为什么不会产生