电力系统过电压复习题
第五章 过电压保护试题(164～185)
第五章过电压保护试题(164～185)一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题1分，错选或不选为0分，总计40分）1.为了考虑电气设备的绝缘水平，我国规定：10KV的允许最高工作电压为（C）。
P164A.11KV；B.11.5KV；C.12KV；2.10kV相对应的最高工作电压为（B）kV。
P164A. 10B. 12C. 153.我国国标规定，电力系统中，10kV的允许最高工作电压为（C）kV。
P164A. 11KV；B. 11.5KV；C. 12KV；8.在雷云对地放电的过程中，余辉放电阶段放(B )。
P167A.放电电流很小，持续时间较短；B.放电电流很小，持续时间较长；C.放电电流很大，持续时间较短；5.在雷云对地放电的过程中，主放电持续时间为(B)。
P167A.30～50µsB.50～100µsC.30～50ms6.在雷云对地放电的过程中，(C)阶段持续时间最长。
P167A. 先导放电B. 主放电C. 余辉放电7.电气设备在正常运行时，所受电压称其为（A）。
Ａ．额定电压Ｂ．过电压Ｃ．最高电压8.高压长线路空载运行时，线路末端电压（B）首段电压。
P169A.低于；B.高于；C.等于；9.对于10KV供电用户变电所，要求电压互感器组采用（C）接线，以免引起贴磁谐振过电压。
P169A.Y,yn；B.YN,yn；C.V,v；10．以下过电压中（C）属于操作过电压。
P171A.工频过电压；B.谐振过电压；C.弧光接地过电压；11．采用两支等高避雷针作为防雷保护时，两针间距与针高之比不宜大于（C）P173A.3；B.4；C.5；12．过电流继电器开始返回原位的（A）电流称为返回电流。
P194A.最大；B.最小；C.中间；13.由于（C）或电力系统的操作、事故等原因，是电气设备和线路上的电压升高，危及设备及线路的绝缘，此电压升高成为过电压。
A. 台风B. 冰雹C. 雷击14.一般把电力系统的过电压分成雷电过电压和(A)。
电力公司调度初级工试题过电压
电力公司调度初级工试题过电压过电压是指电压突然升高到超过额定电压的电情况。
过电压会对电力设备、电子产品以及人员造成损害。
因此，电力公司需要对发生过电压的原因进行分析，并采取相应的措施。
下面是电力公司调度初级工试题：过电压部分的内容，共计左右。
一、过电压的分类过电压可以分为三种类型，分别为瞬时过电压、暂态过电压和持续过电压，其特点分别如下：1. 瞬时过电压瞬时过电压也叫瞬变过电压，时间极短，一般在微秒级别内，其波形为脉冲状，峰值电压可达200% ~ 500%的额定电压。
通常由于雷击等大气电事件引起，造成电源电压与电路电感储能量释放，导致电压突然升高。
2. 暂态过电压暂态过电压是指时间在毫秒级别的过电压波形，其峰值电压可达125% ~ 250%的额定电压。
造成暂态过电压的原因通常为电源负载突变、瞬间断开负载和启动大型设备等。
3. 持续过电压持续过电压指持续时间从几百毫秒到数分钟的过电压波形，其峰值电压可达120% ~ 130%的额定电压。
一些长时间运行的电力设备开机之后，电压一段时间内会有所浮动，这时就可以看到持续过电压。
二、过电压原因与危害过电压的原因、过电压对电力设备和人员的危害可概括如下：1. 过电压的原因（1）人为操作失误。
（2）设备老化、缺陷和振动。
（3）雷击和电源电压的涌入。
（4）线路发生故障。
2. 过电压的危害（1）瞬态过电压容易造成钳击电流，对电源电缆、负载电缆和绕组产生电磁致热，导致电缆烧毁，绕组短路。
同时，也会对耐受电压能力低的电子元件造成损害。
（2）暂态过电压较易引发绝缘击穿，使设备失效，造成严重的负荷故障。
（3）持续过电压会引发电机过热，使电机损坏，使产生的电磁力变形并引起轴承磨损、轴承寿命缩短。
三、过电压的预防和治理为了避免和解决过电压的问题，提高设备的安全运行和稳定性，可以采取以下措施：1. 防止雷击和电源电压的涌入（1）对于需要操作的设备，应安装防雷接地装置，限制涌入电流的幅值。
(国网招聘考试)《高电压技术》第8章 电力系统内部过电压题库及参考答案
16.切除空载变压器出现过电压的主要原因是开断的感性电流提前截断。（ 17.线路侧装有电磁式电压互感器时可能会提高空载线路合闸过电压。（ 18.中性点非有效接地电网切除空载线路中性点电位有可能发生位移。（
） ） ）
19.对于 220KV 及以下系统，通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的 5 倍的操作过电 压。（ ）错 √ ）
B.单相稳定电弧接地
16.要想避免切空线过电压，最根本的措施就是要改进断路器的（ A.导电性 B.绝缘性 C.灭弧性
17.电力网中，当电感元件与电容元件串联且感抗等于容抗时，就会发生（ A.电压 18.铁磁元件的（ A.线性 B.电流 C.铁磁 D.参数
）是产生铁磁谐振的根本原因。 B.电流 C.非线性 ）。 D.电容效应 ）过电压。 D.谐振 D.电压
4.操作过电压的幅值较大，存在高频震荡、强阻尼、持续时间长。（ 5.电源容量越小，空载长线的电容效应越大。（ √ ） √
）错
6.切除空载线路时引起的操作过电压幅值大，持续时间很短。（
） √ ）
（ 7.电弧接地过电压主要发生在中性点不接地的电网中系统出现单相接地故障时。 8.重合闸过电压不是合闸过电压中最严重的一种。（ ）错 √ ）
A.电容、电感的谐振，其振荡电压叠加在稳态电压上所致 B.电弧重燃 C.截流现象 D.容升效应 25.切除空载变压器就是开断一个（ A.小容量电感负荷 二、判断题 B.励磁电感 ）。 C.小容量电容电器 D.励磁电阻
1.过电压可分为大气过电压和内部过电压。（
√
） √ ）
2.内部过电压的产生根源在电力系统内部，其大小由系统参数决定。（ 3.谐振过电压持续时间较短。（ ）错
9.在超高压线路中，并联电抗器的主要作用是补偿线路对地电容。（ 10.采用 SF6 断路器能有效消除空载线路分闸过电压。（ √ ）
电力系统电压及其防护试卷及答案解析
电力系统电压及其防护试卷及答案解析一、单选题1、大气过电压是指由(A)引起的过电压。
(2分)A:导线发热B:大气放电C:短路故障D:雷电2、输电线路末架设避雷线的情况下，雷击线路的部位有导线和(A)。
____(2分)A:整个杆塔B:塔底C:塔中D:塔顶3、波过程是()电路的过渡过程。
____(2分)A:其他都不是B:集中参数C:分布参数和集中参数D:分布参数4、操作过电压是指频率为50HZ,一般持续时间在()以内的过电压。
____(2分)A:0.15B:0.1C:0.20D:0.055、要增大输送功率或增加传输距离，需要()输电电压。
____(2分)A:增大B:减少C:无关D:不变6、带电质点的复合率与正，负电荷的浓度有关，浓度越大则复合率()(2分)A:越小B:越大C:先增大后减小D:先减小后增大7、50%放电电压是指一定距离的球间隙，一定电压作用下球间隙的放电____(2分)A:50%B:70%C:60%D:80%8、气体介质的介电常数比固体介质()。
(2分)A:与环境有关B:高C:低D:无法比较9、介质老化的主要原因是(___(2分)A:局部放电B:材料老化C:损耗D:氧化10、导线出现电晕后，对地电容()(2分)A:增大B:减少C:不变D:无法确定11、电离是指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和(A)的过程。
(2分) A:离子B:正离子C:质子D:负离子12、大气中间隙的放电电压随空气密度的增大而()。
(2分)A:不变B:增大C:减小13、绝缘的温度越高，电介质的老化越()。
(2分)A:慢B:无关C:快D:先慢后快14、避雷器距变压器有一定的电气距离时，变压器上的电压为振荡电压，(2分) A:变压器冲击耐受电压B:避雷器残压C:避雷器冲击放电电压D:变压器工作电压15、带电质点的扩散是由于质点的()造成的。
____(2分)A:运动B:热运动C:扩散D:对流16、我国现阶段发电以()为主。
#高压电力线路、电力系统过电压试题汇总
一、单选题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题1分，错选或不选为0分）dx1023 一般电压等级为35kV或110kV的线路称为______。
（A）A、高压配电线路B、高压输电线路C、超高压输电线路D、中压配电线路dx1024 绝缘子是用来______。
（C）A、连接导线B、将导线与杆塔连接C、将导线与杆塔固定和绝缘D、将导线支撑dx1025 锥形水泥杆的锥度一般为______。
（B）A、1/50B、1/75C、1/85D、1/95dx1026 杆塔基础施工时，在地面上应留有______高的防沉土台。
（B）A、100mmB、300mmC、500mmD、700mmdx1027 避雷带是沿建筑物易受雷击的部位(如屋脊、屋檐、屋角等处)装设的______。
（D）A、网状绝缘体B、网状导体C、带形绝缘体D、带形导体dx1028 在电力系统内部能量的传递或转化过程中引起的过电压称为______。
（B）A、大气过电压B、内部过电压C、感应过电压D、雷云过电压dx1063 电力系统过电压分成两大类______。
（B）A、外部过电压和短路过电压B、内部过电压和大气过电压C、操作过电压和短路过电压D、雷电过电压和大气过电压dx1106 防雷设施及接地装置是______。
（D）A、将导线与杆塔绝缘B、将导线与与大地连接C、将电流引入大地D、将雷电流引入大地dx1107 混凝土电杆基础一般采用______基础。
（A）A、底盘、卡盘、拉盘B、宽基、窄基D、岩石dx1134 电力电缆线路与架空电力线路相比有如下优点______。
（C）A、不占用地上空间B、引出分支线路比较容易C、故障测寻比较容易D、投资费用省dx1146 中压配电网一般指20kV、10kV、6kV、______电压等级的配电网。
（A）A、3kVB、110kVC、480VD、35kVdx1195 直流______称为特高压直流输电。
（C）A、±600kVB、±700kVC、±800kVD、±900kVdx1225 高压配电网一般指35kV、______及以上电压等级的配电网。
电力系统过电压考试复习汇编
当电力系统进行操作或发生接地故障时，就会在由电气设备构成的集中参数电路中产生电磁暂态过程，引起系统电压的升高或产生过电流。
当电力系统中某一点突然发生雷电过电压或操作过电压时，这一变化并不能立即在系统其它各点出现，而要以电磁波的形式按一定的速度从电压或电流突变点向系统其它部位传播。
电磁波在分布参数电路中传播产生的暂态过程，简称波过程。
一般架空单导线线路的波阻抗Z〜500 Q,分裂导线波阻抗Z〜300 Q冲击电晕对导线耦合系数的影响发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内充满电荷，相当于扩大了导线的有效半径，因而与其它导线间的耦合系数也增大。
冲击电晕对波阻抗和波速的影响冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小冲击电晕对波形的影响冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性，有利于变电所的防雷保护。
最大电位梯度出现在绕组的首端。
冲击电压波作用于变压器绕组初瞬，绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的a I倍。
a l越大，电位分布越不均匀，相应绕组的抗冲击能力越差。
（危及变压器绕组的首端匝间绝缘）最大电位梯度均出现在绕组首端，其值等于 a U0,对变压器绕组的纵绝缘（匝间绝缘）有危害。
绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与作用在绕组上的冲击电压波形有关。
过电压波的波头时间越长（陡度越小），由于电感分流的影响，振荡过程的发展比较和缓，绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降；反之则振荡越激烈。
波尾也有影响，在短波作用下，振荡过程尚未充分激发起来时，外加电压已经大为减小，导致绕组各点的对地电压和电位梯度也比较低。
变压器绕组内部保护的关键措施是：改善绕组的初始电位分布，使初始电位分布尽可能地接近稳态电位分布。
这可有效地降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并削弱振荡，减小振荡过电压的幅值。
（1）补偿对地电容C0dx 的影响；（静电环）（2）增大纵向电容K0/dx （纠结式绕组）绕组匝间绝缘所承受的冲击电压为Uab= alab/v侵入波的陡度愈大，每匝线圈的长度愈长，或波速愈小，则作用在匝间的电压也愈大。
电力系统过电压复习题目_答案
电力系统过电压数值仿真计算1 我国1974年在西北地区建成刘（家峡）- 天（水）- 关（中）首条330kV输电线路，1981年建成平（顶山）- 武（昌）第一条500kV线路，2005年西北地区建设的第一条750kV 线路投入运行，交流1000kV和直流 800kV输电系统正在积极推进中。
2 电力系统电压等级的提高，意味着设备绝缘水平提高。
电力系统的绝缘包括发电厂、变电所电气设备的绝缘以及线路的绝缘。
他们在运行中除承受正常运行时的工作电压外，还将承受各类过电压，如工频过电压、操作过电压以及雷电过电压。
通常情况下，由于电力系统电磁暂态产生的过电压在确定绝缘水平中起决定性作用。
3 在电力系统中，由于断路器的操作、故障或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递，产生电压升高称为内部过电压。
内部过电压分为两类操作过电压、暂时过电压。
把频率为工频或接近工频的过电压称为工频过电压，它是由系统中长线的电容效应、不对称接地故障、甩负荷引起的。
对因系统的电感、电容参数配合不当，出现的各类持续时间长、波形周期性重复的谐振现象及其电压升高称为谐振过电压。
4 所谓绝缘配合，就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种电压（工作电压及过电压）、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理的确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失降低，达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。
5 电力系统过电压的研究方法暂态网络分析仪（TNA）、计算机的数值计算、系统的现场实测。
6 目前在世界范围内，使用计算机数字仿真技术研究电力系统电磁暂态现象有哪些程序？EMTP、PSCAD/EMTDC（1）Dommel_Bergeron_Method编制了EMTP(Electro_Magnetic_Transient_Program)，在世界范围内获得了广泛的使用。
（2）加拿大曼尼托巴（Manitoba）直流输电研究中心开发完善并形成了PSCAD/EMTDC(Electro_Magnetic_Transients_Including_DC)，在世界范围内获得了成功的使用。
《电力系统过电压》试卷B答案
图1 图20000'222200142622142'22 2.520.3332'14 5.510.3332220.3360ln 60ln 5160.00752210.3360ln 60ln 4160.020230.66 2.560ln 60ln 65.610 2.50.127c c cc oc oc oc oc L mL mL m L m h Z r h Z r d Z d Z k Z =++===-⨯==-⨯=⨯===Ω⨯===Ω+===Ω+== 2．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U A (t)和U B (t)。
解：（1）0≤t<l/v 波从A →B ，尚未到达B ，根据彼得逊法则有：UB=0，UA=E ×（Z//2Z ）/[2Z+（Z//2Z ）]=E/4（2）l/v ≤t<2l/v ，E/4的波到达B 点，但未到达C 点UA=E/4，UB= (E/2)×（Z//Z/2）/[Z+（Z//Z/2）]=E/8同时有一反射波从B →A ，其大小为：Uf1=E/8-E/4=-E/8（3）2l/v ≤t<3l/v ，E/8的波到达开路的C 点，发生正的全反射，E/8从C →B ，同时-E/8的波到达A 点，阻抗匹配，所以UB=E/8, UA=E/4+(-E/8)=E/8（4）3l/v ≤t<4l/v ，C 点发生正的全反射波到达B 点UB ’= (E/4)×（Z//Z/2）/[Z+（Z//Z/2）]=E/16, 从B →A∴UB=E/8+ E/16=3E/16,UA=E/8（5）t=4l/v, E/16的波到达A 点，阻抗匹配， UA=E/8+ E/16=3E/16=UB(6) t →∞, 两段有限长分布参数线路被短接，即UA=UB=E ×（2Z//Z/2）/[2Z+（2Z//Z/2）]=E/63． 某500kV 线路，线路长度为400km ，线路波阻抗为Zc=150Ω，电源漏抗为Xs=300Ω，求线路末端开路时，末端电压为多少kV?220.060.0640024150arctan arctan 26.57300cos cos 26.57 1.41cos()cos(2426.57)1.41500/3406.5k S C l X Z U E U V λϕϕλϕ==⨯=======++=⨯=教学团长签字：。
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1、试分析雷击杆塔时影响耐雷水平的各种因素的作用，工程实际中往往采用哪些措施
来提高耐雷水平
2、输电线路有哪些防雷措施？试分析各种防雷措施的作用。
3、什么是彼德逊法则？其适用范围如何
4、电弧接地过电压产生的原因是什么,影响电弧接地过电压的因素有哪些,如何消除
电弧接地过电压? 评价消弧线圈限制电弧接地过电压的作用
5、变电站入侵雷电波防护设计的原则是什么？对于接线复杂的变电所该如何处理避
雷器的安装位置？阀型避雷器与被保护设备间的电气距离对其保护作用有何影响？
6、断路器的并联电阻为什么可以限制空载分、合闸过电压？它们对并联电阻值的要求
有何区别？
7、什么是电力系统的绝缘配合? 绝缘配合的方法有哪几种?
8、说明直配电机防雷保护的基本措施及其原理。
（P175）
9、断路器的并联电阻为什么可以限制空载分、合闸过电压？它们对并联电阻值的要求
有何区别？
10、试分析中性点运行方式对绝缘水平的影响？
11、试求线路、电感、电容的贝瑞隆等值电路，并描述用贝瑞隆法计算电力系统过
电压的具体步骤。
（P225）
12、试分析冲击电晕对线路波过程的影响。
由于电晕要消耗能量，消耗能量的大小又与电压的瞬时值有关，故将使行波发生衰减的同时伴随有波形的畸变。
冲击电晕对雷电波波形影响的原因：
雷电冲击波的幅值很高，在导线上将产生强烈的冲击电晕。
研究表明，形成冲击电晕所需的时间非常短，大约在正冲击时只需0.05，在负冲击时只需0.01；而且与电压陡度的关系非常小。
由此可以认为，在不是非常陡峭的波头范围内，冲击电晕的发展主要只与电压的瞬时值有关。
但是不同的极性对冲击电晕的发展有显著的影响。
当产生正极性冲击电晕时，电子在电场作用下迅速移向导线，正空间电荷加强距离导线较远处的电场强度，有利于电晕的进一步发展；电晕外观是从导线向外引出数量较多较长的细丝。
当产生负极性电晕时，正空间电荷的移动不大，它的存在减弱了距导线较远处的电场强度．使电晕不易发展；电晕外观上是较为完整的光圈。
由于负极性电晕发展较弱，而雷电大部分是负极性的，所以在过电压计算中常以负极性电晕作为计算的依据。
13、试说明在何种情况下，保护变电所的避雷针可装设在变电所构架上，何种情况
下又不行，为什么
14、试画出25000~60000kW直配电机的保护接线图，并说明各种保护原件的作用。
（P177 295）
15、试分析断路器灭弧能力的强弱对切除空载线路过电压和切除空载变压器过电
压的影响。
16、为什么在超高压电网中很重视工频电压升高？引起工频电压升高的主要原因
有哪些？
17、220kV及以下电压等级的电气设备，往往用1min工频耐压试验代替雷电冲击
与操作冲击试验，试分析如何确定1min短时工频耐受电压值？
18、试分析保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器的工作原理
19、平原地区110kV单避雷线线路水泥杆塔如图所示，绝缘子串由6×X－7组成，
R为7Ω，导线和避雷线长为1.2m，其正极性U50%为700kV，杆塔冲击接地电阻
i
的直径分别为21.5mm和7.8mm，15℃时避雷线弧垂2.8m，下导线弧垂5.3m，其它
数据标注在图中，单位为m，试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。
20、变电所进线段保护的作用和要求是什么？试述变电所进线段保护的标准接线
中各元件的作用
答：变电所进线段保护的作用在于限制流经避雷器的雷电流幅值和侵入波的陡度。
针对不同电压等级的输电线路，具体要求如下：
a)未沿全线架设避雷线的35kV～110kV架空送电线路，应在变电所1km～2km的进线段架设避雷线作为进线段保护，要求保护段上的避雷线保护角宜不超过20°，最大不应超过30°；
b)110kV及以上有避雷线架空送电线路，把2km范围内进线作为进线保护段，要求加强防护，如减小避雷线的保护角α及降低杆塔的接地电阻R i。
要求进线保护段范围内的杆塔耐雷水平，达到表8-7的最大值，以使避雷器电流幅值不超过5kA(在330～500kV级为10kA)，而且必须保证来波陡度a不超过一定的允许值。
在图8-32所示的标准进线段保护方式中，安装了排气式避雷器FE。
在雷季，线路断路器、隔离开关可能经常开断而线路侧又带有工频电压(热备用状态)，沿线袭来的雷电波(其幅值为U50%)在此处碰到了开路的末端，于是电压可上升到2U50%，这时可能使开路的断路器和隔离开关对地放电，引起工频短路，将断路器或隔离开关的绝缘支座烧毁，为此在靠近隔离开关或断路器处装设一组排气式避雷器FE。
图8-32 35kV ～110kV 变电所的进线保护接线
21、什么是接地？接地有哪些类型？各有何用途？什么是接地电阻，接触电压和跨步电压？
22、试分析直流电势E 合闸于有限长导线(长度为l ，波阻为Z)的情况，末端对地接有电阻R(习题7-3图)。
假设直流电源内阻为零。
(1)当R=Z 时，分析末端与线路中间
2
l 的电压波形； (2)∞=R 时，分析末端与线路中间2
l 的电压波形； (3)当R=0时，分析末端的电流波形和线路中间2l 的电压波形。
23、当冲击电压作用于变压器绕组时，在变压器绕组内将出现振荡过程，试分析出现振荡的根本原因，并由此分析冲击电压波形对振荡的影响
24、试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点？。