第13章习题
13-1 试述电弧接地过电压产生的机理及限制措施。

通常情况下，电弧电流在过零点时，电弧自动熄灭；同时，由于电动力和热空气的作用，接地电弧被拉长，在几秒内能自行熄灭；但由于电弧中电流相对比较大时，弧道燃烧充分，或故障点恢复电压速度大于绝缘的恢复强度时，电弧再次重燃，这种间歇性弧光（接地）引起的电磁暂态过程会产生较高的过电压。

限制措施：中性点直接接地；中性点经小电阻接地；中性点经消弧线圈接地。

13-2 合空载线路时，为什么会出现过电压？如何限制？
线路是由电感、电容组成，变压器本身也是感性的，合闸时根本原因是电容、电感的暂态振荡，其振荡电压叠加在稳态电压上所致。

限制措施：降低工频电压升高；断路器装设并联电阻；控制合闸相位；消除线路上的残余电荷；装设避雷器。

13-3 330kV，260MVA的变压器空载励磁电流 I0为 1% I H，高压侧绕组每相对地电容 C = 5000pF。

求切除空载变压器的预期最大过电压倍数。

解：
22
330
=133.39H
1%3142601%
N
U
L
S
ω
==
⋅⨯⨯⨯
，C=5000pF，
回路振荡频率为195Hz
f==，因此切除空载变压器的预期最大过电压约为：
m 195
1155.9142kV 50
U==，过电压倍数为3.9倍。

13-4 利用避雷器限制操作过电压时，对避雷器有什么要求？
基本要求：（1）具有良好的伏秒特性避雷器与被保护设备之间应有合理的伏秒特性的配合，要求避雷器的伏秒特性比较平直、分散性小、避雷器伏秒特性的上限应不高于被保护设备伏秒特性的下线；（2）具有较强的绝缘自恢复能力避雷器一旦在冲击电压作用下放电，就会导致电压的突变，当冲击电压的作用结束后，工频电压继续作用在避雷器上，在避雷器中继续通过工频短路电流，它以电弧放电的形式出现，当工频短路电流第一次过零时，避雷器应具有能自行截断工频续流、恢复绝缘强度的能力，使电力系统能继续正常运行。

（3）避雷器应该具有足够的通流容量。

13-5 快速暂态过电压是如何产生的？它有哪些特点？有什么危害？目前有哪些方法可以加以限制？
在电力系统中，气体绝缘变电站中的隔离开关在分合空母线时，由于触头运动速度慢，开关本身的灭弧性能差，故触头间隙会发生多次重燃（预击穿）。

这种破坏性的放电引起高频振荡而形成快速的暂态过程，所产生的阶跃电压行波通过气体绝缘变电站和与之相连的设备传播，在每个阻抗突变处产生折射和反射，使波形畸变，就引起了快速暂态过电压。

特点：频率较高，电压波形的陡度较大，过电压幅值较高。

危害：暂态地电位升高，影响GIS控制和保护设备的正常运行，。