武汉大学2011—2012学年第一学期《电力系统过电压》试卷（A）学号姓名院（系）班级、填空题（10X3=30分）1.内部过电压按其持续作用的时间可分为^暂时过电压操作过电压2.变电站进线段的作用有限制雷电流和限制侵入波陡度3.4.线性谐振过电压产生的条件是一讥=；铁磁谐振过电压变压器绕组中的波过程的初始电位分布可能损坏匝间绝缘，振荡过程可能损主绝缘。产生的必要条件是5.冲击电压在变压器组间的传播途径有静电感应和电磁感应。6.电力系统接地可分为工作接地、保护接地和防雷接地。7.配电变压器防雷保护中是高压侧避雷器接地线、、变压器外壳、低压侧中性点和低压侧避雷器接地线四点联合接地。系统零序电抗和8.电力系统单相接地短路引起的健全相电压升高取决于正序电抗的比值。9.绝缘配合的方法主要分为惯用法和统计法两种。10•雷电放电可分为先导放电、主放电和余光放电三个阶段。二、问答题（3X10=30分）空载变压器分闸过电压与空载线路分闸过电压产生的原因有什么区别，分别用什么方法抑制?答：空载变压器分闸过电压产生的原因是断路器的截流引起；限制的主要措施是采用避雷器。空载线路分闸过电压产生的原因是断路器重燃引起。限制的主要措施是采用灭弧性能好的断路器。变电站构架上如果安装了避雷针，以下设备能否安装在该构架上，如能，如何第1页共2页安装：（1）天线；（2）照明灯答：（1）天线不能直接安装在安装有避雷针的构架上。（2）照明灯经过处理可以安装在该构架上。灯的电源线必须用铅护套电缆或将导线装在金属管内，并将引下的电缆或金属管直接埋入地中，其长度在10m以上，才能允许与屋内的低压配电装置相连。中性点不接地的电网中的有功负载、和相间电容对电磁式电压互感器谐振起什么作用？为什么？答：中性点不接地系统中电磁式电压互感器（PT）谐振是由于其三相电感饱和程度不同，造成三相不对称引起中性点位移，引发的一种非线性谐振，这种谐振具有零序性质。中性点不接地的电网中的有功负载是三角形连接，接在相间，与相间电容一样都不属于零序回路，所以对PT谐振没有影响。三、计算题（4X10=40分）1.某500kV线路，线路长度为300km,线路波阻抗为Zc=300Q，电源漏抗为Xs=200Q，求线路末端开路时，末端电压为多少kV?九=0・061=0・06X300=18X200““串=arctan_£=arctan=33.69~Z300C=1・34Ucos申cos33.69_2==Ecos(九+申)cos(18+33.69)U=1.34X500/“=387kV2.试推导有避雷线的输电线路耐雷水平
公式
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。塔顶电位卩二i/itdiu二Ri+Lttopittdt导线电位U二ku-ah(1Ctopc3.绝缘承受的电压U二U-UIjtopc二I[(1-k)卩R+(1ihk—)hcL12.6+(1-4.耐雷水平h)h])—]h2.6cU50%—Lhh(1—k)卩R+(1—k)卩L+(1—kg-)ci2.6h2.6c3.某110kV输电线路杆塔如图1所示，图中O为避雷线，A,B,C为三相输电导线，其中1]=6.2m，12=2.2m，13=14.2m，d=3m，导线直径为20.5mm，避雷线直径为7.5mm,导线弧垂为5.4m，避雷线弧垂为2.6m。求:(1)避雷线，导线C的自波阻阻抗和它们之间的互波阻抗。(2)避雷线对导线C的耦合系数。HT_C图1图2L=14.5+2.5+6.5=23.5m0L=14.5mcL'=23.5-2x2.6=21.77m03L'=14.5-2x5.4=10.9mc3Z=60ln2h=60ln2X21.77=520000r0.0075Z=60ln2h=601n2x109=4180cr0.0205小d'小J32.672+32Z=60lnoc=601n=640ocdocJ10.872+32Zk=亠=0.123004.图2中的R=2Z,R1=Z/2,t=0时电势E通过开关K合闸到长线路，求电压UA(t)和UB(t)。解：(1)0Wtvl/v波从A-B,尚未到达B,根据彼得逊法则有：L_LR叫*3匸AI2XE/4-1甲ZB厂■2XE40ZBUB=O,UA=EX(Z//2Z)/[2Z+(Z//2Z)]=E/4(2)l/vWtv21/v,E/4的波到达B点，但未到达C点UA=E/4,UB=(E/2)X(Z//Z/3)/[Z+(Z//Z/3)]=E/10同时有一反射波从B-A,其大小为：Ufl=E/10-E/4=-3E/20(3)21/vWtv31/v,E/10的波到达开路的C点，发生正的全反射，E/10从C-B,同时-3E/20的波到达A点，阻抗匹配，所以UB=E/10,UA=E/4+(-3E/20)=E/10(4)31/vWtv41/v,C点发生正的全反射波到达B点,UB'(E/5)X(Z//Z/3)/[Z+(Z//Z/3)]=E/25,从B—A・・・UB=E/10+E/25=7E/50,UA=E/10(5)t=4l/v,E/25的波到达A点，阻抗匹配，UA=E/10+E/25=7E/50=UB(6)两段有限长分布参数线路被短接，即UrUA=UB=EX(2Z//Z/3)/[2Z+(2Z//Z/3)]=E/8教学团长签字：
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