最新习题二(答案)

习 题 二
1 2-1 某双层介质绝缘结构，第一、二层介质的电容、电阻分别为：C 1=4200PF 、
2 R 1=1400M Ω；C 2=3000PF ，R 2=2100M Ω.施加40kV 直流电压时，试求：
3 （1）t=0合闸瞬间，C 1、C 2上各有多少电荷？
4 （2）到达稳态后，C 1、C 2上各有多少电荷？，绝缘中的电导电流为多大？
5
解： （1） t=0时 u u u C C u u =+=2112
2
1 ;
6 可得：
c
u C Q c u C Q kv
u kv u 1070 10703.23 ;7.166
222611121--⨯==⨯====
7
（2） t=∞时 u u u R R u u =+=2121
2
1 ;
8 可得：
A
R R u
I c
u C Q c u C Q kv u kv u μ 43.11 1072 102.6724 ;162
162226
11121=+=⨯==⨯====--
9
10
11
2-2 某设备的对地电容C=3200PF ，工频下的tan δ=0.01,如果施加32kV （有12 效值）工频电压，求：
13 （1）设备绝缘所吸收的无功功率和所消耗的有功功率。

14 （2）若将该绝缘用并联等值电路来表示，其中电阻值R P 为多少？ 15 （3）若将该绝缘用串联等值电路来表示，其中电阻r s 和电容C S 值各为多少？
16
解：（1）
乏 1030 19.10tan 22=====c u uI Q W
c u p C ϖδϖ
17
18 （2）
Ω
==∴=
M c
R cR P p
5.99tan 1
1
tan δϖϖδ并联等值电路下：
19
20 （3） Ω==
∴=k c
R cR P s
95.9tan
tan ϖδ
ϖδ串联等值电路下：
21
2-3 充有变压器油的均匀电场间隙极间距离d=30mm ，极间施加施加工频电22 压u=300kV （有效值）。

若在极间放置一屏障，设油εr1=2，极间障εr2=4，求：
23 （1）极间障厚度为3mm 时，极间障和油中的电场强度各为多少？油中的电24 场强度比没有极间障时提高了多少倍？
25
（2）极间障厚度为10mm 时，极间障和油中的电场强度各为多少？油中的26 电场强度比没有极间障时提高了多少倍？
27
mm
kV E mm kV E d d d d d u E d E d E E /10 ; /5.10 27 ;3 ;30 4 2 ; 212122r 1r 22112211===-======+=得：代入；；将：εεεε 28
29 mm
kV E mm kV E d d d d d u E d E d E E /6 ; /12 20 ;10 ;30 4 2 ; 212122r 1r 22112211===-======+=得：代入；；将：εεεε
30
2-4 一根额定电压为220kV （有效值）的单芯电力电缆，芯线外半径31 r 0=20.5mm ，油纸绝缘层厚度d=18mm,分阶为两层，分阶半径r 2=30mm 内层绝缘ε
32 r1
=4.3，外层绝缘εr2=3.5，试求在额定电压下：
33 （1）内层绝缘最大工作场强和利用系数 34 （2）外层绝缘最大工作场强和利用系数 35 2-5 电介质的绝缘电阻和导体的电阻有何不同？
36 2-6 气体、液体、固体电介质的击穿过程有何异同，试比较之。

37
解：（1）
（2）
38
2-7 影响液体电介质击穿的主要因素有哪些？
39
2-8 固体电介质的电击穿和热击穿有何区别？。