11章、12章例題講解【案例一】來自《舊習(xí)題集》P185第3題。某辦公樓長(zhǎng)110m，寬90m，高120m；該地區(qū)雷電活動(dòng)日為，請(qǐng)回答以下問題：（略）【答案及解答過程】依照《配電手冊(cè)》P783式13-6和13-8：（1）雷擊大地的年平均密度Ng==X=。建筑物的等效面積Ae=[LW+2H(L+W)+H2]×10-6=[110X90+2X120X(110+90)+（120）2-6。=9900+48000+45216=103116X10=0.103km（3）建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)(校正系數(shù)k取1)N=kNgAe=X=。（4）此樓應(yīng)為第二類防雷建筑物。（N＞）（5）此樓應(yīng)采用以下防雷措施：屋面設(shè)避雷網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為8mX12m。20mX20m利用柱內(nèi)鋼筋作引下線，間距為16m。24m【案例二07】對(duì)防雷擊電磁脈沖的以下問題作出正確選擇。1、當(dāng)無法獲得設(shè)備的耐沖擊電壓時(shí)，220/380V三相當(dāng)電系統(tǒng)的Ⅱ類用電設(shè)備絕緣耐沖擊過電壓額定值可取以下哪個(gè)數(shù)值A(chǔ)．；B．；C．；D．。答案【B】解答過程：依照GB50057-1994（2000版）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，表。2、無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗隨著連續(xù)變小，平時(shí)采用壓敏電阻、控制二級(jí)管做這類SPD的組件，這種SPD應(yīng)屬于以下哪些種類A．電壓開關(guān)型SPD；B．限壓型SPD；C．組合型SPD；D．短路開關(guān)型SPD。答案【B】解答過程：依照同上，附表倒數(shù)第2行。3、防雷規(guī)范中為防雷擊電磁脈沖，將需要保護(hù)的空間劃分為不同樣的防雷區(qū)（LPZ）。如一棟有防雷裝置的高層公共建筑物的外窗，應(yīng)將其劃在下述的哪個(gè)區(qū)是正確的A．LPZ0A區(qū)；B．LPZ0B區(qū)；C．LPZ1區(qū)；D．LPZ2區(qū)。答案【A】解答過程：依照同上，第條一款。高層建筑的外窗高度高出滾球半徑時(shí)，可能遇到直接雷擊。（按：本題已知條件不夠明確。應(yīng)給出建筑物的防雷分類和高度。）【案例三

05】某企業(yè)變電所，進(jìn)線電壓

35kV，經(jīng)降壓變壓器后，以

10kV

向廠區(qū)高壓電氣設(shè)備及用戶供電，再經(jīng)

10/配電變壓器向周邊低壓用戶供電。1、現(xiàn)已知

10kV系統(tǒng)全部以電纜饋電，其中截面

95mm2的電纜總長(zhǎng)15km，截面120mm2的長(zhǎng)10km，試計(jì)算10kV系統(tǒng)單相接地電容電流最湊近以下那些數(shù)值：A.21A

B.27A

C.30A

D.35A答案【

C】解答過程：依照《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，

P152表4－20及表

4－20：95mm2電纜的接地電容電流為1.0A/km×15=15A；120mm2電纜的接地電容電流為1.1A/km×10=11A；變電所增加的接地電容電流值10kV為16％；共計(jì)：（15+11）=30A。（按：也可用簡(jiǎn)化公式4-41估計(jì)。10kV系統(tǒng)單相接地電容電流為0.1Unl0.110151025A；計(jì)入變電所增加16％，總接地電容電流25(1.16)29A。）2、假設(shè)上述系統(tǒng)單相接地電容電流計(jì)算值為32A，若需在接地故障下運(yùn)行時(shí)，試解析10kV系統(tǒng)選擇以下那種中性點(diǎn)接地方式最合適，請(qǐng)說明原因A、不接地

B、直接接地

C、高阻抗接地

D、消弧線圈接地答案【

D】解答過程：依照DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》第條，3kV～10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電容電流高出30A又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用消弧線圈接地方式。3、上述變電所接地網(wǎng)如5-1所示，若是土地電阻率ρ＝30000Ωcm.，估計(jì)該接地網(wǎng)工頻接地電阻最湊近以下哪值A(chǔ)、R=265ΩB、R=3ΩC、R=9ΩD、R=300Ω答案【B】解答過程：依照DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》附錄A，復(fù)合式接地網(wǎng)工頻接地電阻的簡(jiǎn)單計(jì)算以下（30000Ω.cm=300Ω.m）：R0.50.53000.53002.65ΩS804056.57【案例四05】某110kV變電所，采用圖2所示的方孔接地網(wǎng)，其占地面積為60m×60m，資料為40mm×4mm扁綱，埋入深度為0.8m，其接地電阻R=Ω，計(jì)算用入地短路電流為20kA，那么該變電所接地網(wǎng)外的地表面最大跨步電壓最湊近的數(shù)值是：A、140VB、160VC、200VD、300V。圖2方孔接地網(wǎng)（等距圓角方格，n＝4）答案【B】解答過程：依照DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》附錄B，接地網(wǎng)外的地表面最大跨步電位差Usmax=KsmaxUg3U=IR=20××10=2000VgKsmax(1.52)lnh2(hT/2)2/ln20.4Sh2(ht/2)2dh對(duì)于扁鋼，d=b/2=40/2×10-3接地網(wǎng)的外緣邊線總長(zhǎng)度L0=4×20+2π×20=205.7m水平接地極的總長(zhǎng)度L=+4×60=445.7m對(duì)于矩形接地網(wǎng)，n2(L)(L0)1/2L04S445.7205.71/22≈4205.746060跨步距離T=0.8m0.1n0.140.220.35(n2)1.14(S)0.35(42)1.14(6060)0.2n3043022/ln20.4SKsmax(1.52)lnh2(hT/2)2h(ht/2)dh(1.50.183)ln0.82(0.80.8/2)2/ln20.460600.82(0.80.8/2)20.020.81.317ln2.08/ln734401.317ln2.61.3170.95550.0820.80.016ln459000015.34計(jì)算結(jié)果：UsmaxKsmaxUg0.0822000164V【案例五】選擇變壓器中性點(diǎn)閥型避雷器，來自舊習(xí)題集140頁。第2題中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中35/10kV變電站，選擇變壓器中性點(diǎn)的閥型避雷器的參數(shù)。（1）滅弧電壓應(yīng)大于（）A、25kV；B、30kV；C、35kV；D、37kV。（2）工頻放電電壓下限（內(nèi)過電壓水平）大于（）A、51kV；B、56kV；C、62kV；D、65kV。（3）工頻放電電壓上限（變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓58kV）小于（）A、60kV；B、62kV；C、67kV；D、70kV。（4）5kA時(shí)的殘壓（變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓91kV）小于（）A、79kV；B、83kV；C、85kV；D、87kV。[計(jì)算過程]依照《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》263頁（中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)）計(jì)算式6-40~43（或《鋼鐵電力設(shè)計(jì)手冊(cè)》579頁，顯然引自前者）：(1)滅弧電壓U＞U=3=kV，取25kV。mhxgUxg——系統(tǒng)最高相電壓。工頻放電電壓下限Ugfx＞Ung=X=Kv，取62kV。Ung——內(nèi)過電壓水平，35~63kV取Uxg，110~154kV取Uxg工頻放電電壓上限Ugfs＜Ugs=X58=Kv，取67kV。Ugs——變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓，58kV。(4)5kA

時(shí)的殘壓

Ubc5＜

1

Ucs

=

1

X91=

kV，取

83K

1.1kV。Ucs——變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓，91kV；——配合系數(shù)，一般閥型避雷器取，磁吹閥型避雷器取。第3題110/10kV中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，選擇變電站變壓器中性點(diǎn)的閥型避雷器的參數(shù)。（1）滅弧電壓應(yīng)大于（）A、；B、78kV；C、83kV；D、85kV。（2）工頻放電電壓下限大于（）A、100kV；B、140kV；C、160kV；D、180kV。（3）工頻放電電壓上限（變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓250kV）小于（

）A、162kV；B、173kV；C、178kV；D、182kV。（4）5kA時(shí)的殘壓（變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓91kV）小于（

）A、180kV；B、195kV；C、210kV；D、227kV。依照《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》264頁（中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)）式6-44、45（或《鋼鐵電力設(shè)計(jì)手冊(cè)》580頁）：(1)滅弧電壓U＞KU=1X126/3=kV，取mhmxgkV。Uxg——系統(tǒng)最高相電壓，Km——系數(shù)，一般取1，當(dāng)其他條件不能夠滿足時(shí)，取。工頻放電電壓下限Ug