高电压技术计算题题解.docx

1 .设有4根等高避雷针布置在边长为70米的正方形的四个顶点上，当被保护物的高度为解:10米时,问避雷针至少多高才能将这块正方形面积全部保护正方形对角线长度：）7。2+7。2 =7oV设避雷针的高度 <30加，取 =1在对角线上：久=L5（/z-2久）令久20贝！j： ZzN皿2 + 10 = 24.14加7x1与假设/z<30加相符，所以，当避雷针的高度不低于24.14米可将这块正方形面积全部保护o2 .有一直配电机，当幅值为lookv的直角波沿架空线路三相同时进入电机时，为了保证电机入口处的冲击电压上升速度不超过5kV/us,接电容进行保护。设线路三相等值波阻抗为280 Q，电机绕组的三相等值波阻抗为400 Q o（1）求每相应并联的电容C值。（2）若在架空线与电机间接一段波阻抗为50。的电缆代替电容，则这段电缆需要多长（设波在电缆中的传播速度为XlO-m/s）解:(1)空 dtmax2U°2xl00xl03Z1 x5xio9 280x5xl09=0.1434产每相的电容为：&乎=0.048冲/、 du. 2 dtmax%戊2。02Ta1a2U()v2八2dt2x50 x 2x400 x1qqx1q3x1 5x1q8 +(2x5xIO"50 + 280 50 + 400max= 808.1 (m)所以，这段电缆至少要808.1米长。3 .如图，当线路备落雷后，试计算母线上的电压。其中 Z】=Z2=Z, Z3=Z/10, U0=1400kVoUo解：由彼德逊法则:x(Z2 /Z3)咤=等=233.334所以，当线路乙落雷后，母线的电压为233.33ZV。4 .某工厂的烟囱高25米，烟囱顶直经为1米，需在烟囱顶设立避雷针保护,试设计避雷针的高度。解:设避雷针的高度hW301nG =(h-hx)ph=26m-与假设相符，所以避雷针的高度为26米（从地面算起）。5 .某110ZV变电所，系统中性点直接接地，其最大工作线电压为126ZV,变电所主变压器冲击绝缘水平为550人V,问：(1)变电所母线上装设的避雷器其灭弧电压应为多少(2)若避雷器柜距离主变压器40m,入侵波计算陡度为女V/m，则避雷器 残压必须低于多少ZV(3)设由进线段入侵的电压波最大值为700kV,线路波阻抗为400Q,按第(2)问计算的避雷器残压考虑，则流经避雷器的最大雷电流为多少ZA解： (1)对于中性点直接接地系统，选用80%避雷器。灭=80%xl26 =1008左丫(2)。残 MU2 2。/= 5502x3x40 = 310女V所以，避雷器的残压必须低于310千伏。(3)由彼德逊法则：2U0=iZ + U 残2U。- U 残2x700-310400=2.73M所以，流经避雷器的最大雷电流为千安。6 .已知220kV输电线路的杆塔分流系数分= 0.88,塔高/ = 24加，杆塔电感 品=0.5“/加，接地电阻R = 8O。当雷电流 =100L4击于杆塔塔顶时，求塔 顶电位。解：经杆塔流入大地的电流：& =例,=0.88x100 =88L4流经杆塔的雷电流陡度：%=幺=幽=33.8姑/小dt 2.6 2.6杆塔电感：L = L0xh = Q.5x24 = nH .di塔顶电位:U°t= RIt + L- = 8X88 +12X33.8 = 1109.6kV片 & dt