高电压第七章习题

第七章作业1、什么是导线的的波速、波阻抗？分布参数波阻抗物理意义与集中参数电阻有何不同？答：导线的波速是指电压、电流行波在导线运动速度；导线的波阻抗为同一方向的电压行波与电流行波的比值。从物理意义上看，集中参数电阻要消耗能量，而分布参数波阻抗不消耗能量，当行波幅值一定时，波阻抗决定了单位时间内导线获得电磁能量的大小。2、论述彼得逊法则的使用范围答：彼得逊法则的使用范围：一是入射波必须沿分布参数线路传播而来，二是与节点相连的线路中没有反行波或反行波尚未到达结点。3、试求当一无限长直角波从两条架空线上同步进入变电站时，母线上的电压幅值。母线上连有五条架空线，波阻抗均为Z。答：第一步：当其中一条架空线上有幅值为U的电压直角波侵入变电所，根据彼得逊法则可得母线上的电压为：00522UnUUmx第二步：幅值为U的电压直角波沿两条架空线侵入变电所，且是同时到达，因此母线电压是第一步中的2倍：054UUmx4、试分析直流电源E合闸于有限长导线（长度为L，波阻抗为z）的情况，末端对地接有电阻R，假设直流电源内阻为零。ELzRU０U０ZZZZZ母线（1）R＝z分析末端与线路中间（L／２）处的电压波形（2）R＝∞分析末端与线路中间（L／２）处的电压波形（3）R＝０分析末端的电流波形和线路中间（L／２）处的电压波形5、试求下列四种情况下折射波的u2q=f(t)关系式。答：1）假定Z2中没有反行波或反行波未达Z2与C的连结点时，根据彼得孙法则，作出等值电路，由等值电路有：CqquZZiu)(22121又dtduCicq2代入上式得：CcqudtduZZCu)(2211解之得)1(2)(/121ZZCtqCeuu)(/211221)(2ZZCtqCqeZZCuCdtduCi所以，)(/112222212ZZCtqqqeuZZZZiu2）假定Z2中没有反行波或反行波未达Z2与C的连结点时，根据彼得孙法则，作出等值电路，由等值电路可得微分方程：qLLuZZZiZZZZdtdiL121221212Z1Z2CU1q=atZ1Z2LU1qZ1Z2LU1q=atZ1Z2CU1q解之得tZZLZZqLeZui)(11212112所以，tZZLZZqCqeZZZudtdiLu)(21212212123）假定Z2中没有反行波或反行波未达Z2与C的连结点时，根据彼得孙法则，作出等值电路，由等值电路可得微分方程：)(2)(12121ZZCatuZZCdtduCC6、在何种情况下应使用串联电感来降低入侵波的陡度？在何种情况下应使用并联电容？试举例。7、试分析冲击电晕对防雷保护的有利和不利的方面。8、什么是耦合系数？与哪些因素有关？如何理解它对防雷保护的影响？9、110kV单回路架空线路杆塔布置如下图，当雷击避雷线时，试分析哪一相绝缘子串上的冲击电压最大。原文地址：高电压复习题下作者：i不会飞1.试分析波阻抗的物理意义极其与电阻的不同。波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u’/I’。和电阻一样，与电源频率或波形无关，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一个比例常数，完全没有长度的古、概念，线路长度的大小并不影响波阻抗Z的数值；而一条长线的电阻是与线路长度成正比的；（2）波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉；而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散失掉了。2.在何种情况下应使用串联电感降低入侵波的陡度？在何种情况下应使用并联123电容？试举例说明。电压入射波不是无限长直角波，而是波长很短的矩形波，应使用串联电感，不但能拉平波前和波尾，而且还能在一定程度上降低其峰值。如冲击截波。在无限长直角波的情况下应使用并联电容，此时电容充满电后相当于开路。如电容式电压互感器。