的接地电阻。
(1)置换土壤。用土壤电阻率较低的粘土、黑土或砂质粘土代替原电阻率较高的土壤。 (2)深埋法。若地面表层土壤电阻率较高,而深处土壤电阻率较低时,可将接地体深埋在深处土壤中。
(3)外引接地。若在电气设备的远处有土壤电阻率较低的土壤,可将接地体敷设在土壤电阻率较低处,用接地线引至电气设备。
(4)人工处理。在接地体周围土壤中加入煤渣、木炭、炭黑或炉灰等,可提高接地体周围土壤的电导率。同时将氯化钙、氯化钠(食盐)、硫酸铜或硫酸铁等溶液浸渍接地体周围的土壤,对降低土壤电阻率更为有效果。
(5)冻土处理。对冻土采用人工处理仍达不到要求时,可将接地体埋在冻土层以下的土壤中,或用电加热法在接地体周围融化土壤。
(6)降阻剂。采用几种化工物质,按一定的比例配成浆液,敷在接地体周围,即可达到降阻的目的。
332、三相变压器线圈有哪些基本的连接方式?
答案:我国现行标准规定,三相电力变压器的原、副线圈采用三种基本的连接方式:(1)Y,yn连接;(2)y,d连接;(3)YN,d连接。
333、高压断路器的油箱为什么有灰色、红色之分?
答案:油箱为灰色的,说明箱体是接地的;油箱为红色的,表示危险,说明油箱是带电的,人体不可触及。
334、互感器有哪些作用? 答案:(1)将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值(通常额定二次电压为100V,额定二次电流为5A),使测量仪表和保护装置标准化。且二次设备绝缘水平可按低电压设计,从而结构轻巧、价格便宜。(2)二次设备可用低电压、小截面的控制电缆连接,使屏内布线简单,安装方便,便于集中管理,可实现远方测量及控制。(3)二次回路不受一次回路的限制,对二次设备进行维护、检修、更换时,不必中断一次系统的运行。(4)二次设备和工作人员与高电压部分隔离,因二次侧均接地,确保了设备和人身的安全。 335、电流互感器的技术参数有哪些?
答案:(1)电流互感器的一次线圈的额定电流;(2)额定电流比;(3)电流互感器的额定电压;(4)准确度等级;(5)电流互感器的二次负荷;(6)电流互感器的一秒钟热稳定电流倍数;(7)电流互感器的动稳定电流倍数。
336、使用电流互感器应当特别注意什么?
答案:电流互感器在运行中以及在接入和拆除线路时,绝对不允许二次侧开路。二次侧一端和铁芯必须可靠地接地。 337、避雷器的作用是什么?
答案:避雷器是用来限制过电压,保护电气设备的绝缘免受雷电或操作过电压的危害。 338、高压断路器的作用是什么?
答案:高压断路器又叫高压开关,它在电网内有着两个作用:(1)控制作用:根据电网运行需要,用高压断路器将一部分电力设备或线路投入或退出运行;(2)保护作用:高压断路器可以在电力设备或线路出现短路事故时,有继电保护装置启动,将短路事故部分从电网中切除,防止事故扩大,保证系统的安全运行。 339、对高压断路器的基本要求是什么?
答案:(1)工作可靠,在额定工作条件下能可靠的长期运行;(2)具有足够的断路能力;(3)尽可能短的开断时间;⑷结构简单、价格低廉。 340、断路器触头间电弧是怎样形成的?
答案:当断路器的触头刚分离时,触头间间隙很小,电场强度很大。在阴极表面由于热电子发射或强电场发射的自由电子在强电场的作用下加速运动,在触头间隙间不断与气体原子碰撞,使中性原子游离,触头间隙中自由电子数量不断增加。由于电子与原子不断互相碰撞,间隙气体温度显著增高。当温度达到几千度时,热游离成为游离的主要因素。触头间自由电子数量的增大使原来绝缘的气体间隙变成了导电的通道,使介质击穿而形成电弧。 341、如何加速电弧的熄灭?
答案:电弧的熄灭,取决于电弧中游离与去游离的过程。加强去游离消弱游离就能使电弧熄灭。
采取有效措施冷却电弧,可以减弱热游离。电弧中去游离的强度,在很大程度上决定于介质的特性,如气体的导热系数、介质电强度、热游离温度、热容量等。国产六氟化硫断路器采用SF6气体做为灭弧介质,它具有很高的介质电强度和良好的灭弧性能。气体介质的压力对电弧去游离影响也很大,气体压力愈大,电弧愈易熄灭。触头的熔点、导热系数和热容量愈大,可以减小热发射和电弧中的金属蒸气,有利于熄弧。 342、多断口断路器为什么要在每一断口处并装电容?
答案:在多断口断路器中,电压在各断口上的分布是不均匀的,影响到断路器的灭弧能力。并联电容后只要电容量足够大,各断口上的电压分布就接近相等,从而提高了灭弧能力。 343、试述安装接线图中相对编号法的表示方法?
答案:甲乙设备之连接不需要画连接线,只需在设备接线端子标出相对的符号即可。如甲设备端子A处标出乙设备端子B的符号,乙设备端子B处标出甲设备端子A的符号。 344、用安秒特性曲线说明熔断器的保护特性?
答案:当熔件通过最小熔断电流时,熔断时间即为无穷大,而当通过熔件的电流大于最小熔断电流很多时,则熔断时间迅速降至最小值。 345、对电力系统有哪些基本要求?
答案:(1)保证供电的可靠性;(2)保证电能的良好质量;(3)保证电力系统运行的经济性。 346、什么叫电力系统的中性点?
答案:电力系统的中性点,是指该级电压的输电线路首端(送电端)的连接的变压器,在该电压侧连接成星形时的中性点。如果是发电机直配线路的电力系统则指发电机连接成星形时的中性点。
347、在三相四线制系统中,采用中性点接地有什么好处? 答案:(1)能消除中性点对地的电位差;(2)避免当变压器高压线圈绝缘损坏时危及低压系统人身及设备的安全;(3)一旦单相接地或碰壳时,能使开关或熔断器迅速自动断开电源,同时又避免其它两相对地电压的升高,从而保证人身和设备的安全;(4)用中性线做照明的零线,可降低线路的投资。
348、断路器的分、合闸速度过高或过低对运行有什么危害?
答案:分合闸速度过高,将使运动机构或有关的部件超过所能承受的机械应力,造成部件的损坏或缩短使用寿命。
若分闸速度降低,特别是分闸初始速度降低,不能快速切除短路故障,会使燃弧时间拖长,甚至触头烧损、喷油、灭弧室爆炸。
若合闸速度降低,在断路器合闸于短路故障时,不能克服触头关合电动力的作用,引起触头振动或处于停滞(燃弧导流),与慢分闸引起爆炸的后果是相同的。 349、断路器的红、绿色指示灯不亮,对运行有什么影响?
答案:(1)不能正确反映断路器的跳、合闸位置,发生事故时易造成误判断;(2)如果是跳闸回路断线,当发生事故时,断路器不能几时跳闸,会扩大事故;(3)如果是合闸回路断线,会使断路器事故跳闸后不能自动重合闸或自投失败;(4)跳合闸回路断线时均不能进行正常
操作。
350、为什么屋外母线接头易发热?有什么危害?
答案:屋外母线在运行中要经常受到风、雨、日晒、冰冻等自然侵蚀。这些都可促使母线接头加速氧化、腐蚀,使接头的接触电阻更大、温度升高。如不及时处理或降低工作电流,氧化腐蚀会更加剧,使接头电阻更大,温度上升更快,这种恶性循环最后导致接头熔断,造成事故。
351、采用硅整流电容储能装置直流系统时,断路器直流回路接线有什么要求?
答案:储能电容是在事故情况下支流母线电压降低时,供给继电保护和跳闸回路用。为了减少事故情况下储能电容器的容量消耗,必须把保护回路的正电源与信号及控制回路的正电源用二极管隔开,使信号及控制回路不再消耗储能电容器的能量,以保证在事故时储能电容器只向继电保护和跳闸回路放电,使其可靠动作。
352、一个变电所应装设几组保护用储能电容器组?为什么?
答案:电容器是一种电能的储存装置,它不能产生电能,它的放电过程是一次性的,因此变电所有几级保护,就要装设几组储能电容器。否则,当前一级保护动作,断路器的跳闸回路接通而断路器拒动时,此断路器已将电容器放电完,后备保护动作已无电源,这就可能造成断路器越级跳闸或烧毁设备。
353、为什么中央信号装置要加有自保持?
答案:ZC-23型冲击继电器考脉冲电流起动,使信号(预告信号或事故信号)回路动作。为使冲击继电器能够重复动作,所以要求它在第一个脉冲信号动作后立即返回,准备再次动作。此时,如果不加装自保持回路,脉冲信号消失后,音响会立即中断。为保证持续发出音响信号,所以在起动音响的中间继电器的回路加装了自保持回路。 354、镉镍蓄电池有什么特点?
答案:(1)电解液只作为电流的传导体,浓度不起变化;(2)电池的充放电程度不根据电解液的比重变化来判断,而是在充放电时根据电压的变化来判断;(3)在充放电过程中,随着电化反应的加剧,在正极板上析出氧气,在负极板氢气;(4)密封式镉镍蓄电池在制造时负极板上物质过量,避免了氢气的析出,而在正极板上产生的氧气因电化作用被负极板吸收,防止了蓄电池内部气体聚集,保证了蓄电池在密封的条件下正常运行。
355、小接地短路电流系统发生单相接地故障时,中控室会出现哪些现象? 答案:(1)警铃响,同时单相接地障光字牌亮。(2)如系金属性接地,则接地相对地电压为零,其它两相对地电压升高至线电压;如系经过渡电阻接地,则接地相对地电压降低,其它两相对地电压高于相对地电压。(3)三相电压表指针不停地摆动,这时是间歇性弧光接地。 356、水电站和变电所的各种电度表应配备什么等级的电流互感器? 答案:对有功电度表应配备准确度等级为1.0或2.0级的电流互感器;对无功电度表应配备准确度等级为2.0或3.0级的电流互感器;对变压器、厂用变压器和线路的电度表及所有用于计算电费的其它电度表应配备准确度等级为0.5流互感器。 357、SW6-110高压断路器为什么要采用多断口结构?
答案:高压断路器每相一般都有两个以上的断口,这是因为:
(1)多个断口相当于断路器总的分闸速度加快了,介质强度恢复速度相应增加。
(2)多个断口把电弧分割成几个小电弧段,在相等的触头行程下,多断口比单断口将电弧拉得更长,增大了弧隙电阻。⑶采用多断口使加在每个断口上的电压降低,从而使每段弧的恢复电压降低。
多断口断路器有较好的灭弧性能,还提高了断路器的开断能力,所以高压断路器一般都采用了多断口。
358、满足哪些条件系统方可并列?
答案:待合闸的断路器两侧应满足以下条件时,系统方可并列:(1)电压相等(无法调整时允许相差不超过20%);(2)相位相同;(2)频率相同。 359、断路器操动机构的作用是什么?由哪几部分组成?
答案:操动机构是用来使断路器合闸,并使断路器维持在稳定的合闸状态,且能迅速分闸的设备。
它由合闸、维持合闸及分闸部分构成。
360、油断路器开断时,电弧在什么条件下熄弧?
答案:当电弧过零时,弧隙恢复耐压强度一直大于恢复电压,这时电弧不再被击穿,电弧就被熄灭了。
361、目前电网中的断路器为什么较多采用液压操动机构?
答案:因为液压机构主要由贮压筒、工作缸、油泵和控制板及控制阀等组成。它以贮能的方式不需要大功率的直流电源,贮能大,传递速度快,并且分、合闸动作快,能满足高电压、大容量断路器的要求。所以当前用的较多。 362、说明CLB-10/1000型穿墙套管的含义?
答案:表示额定电流为1000A,额定电压为10kV,抗弯破坏强度为B级(750kg) 363、二次回路包括哪些部分?
答案:(1)按电源性质分为:①交流电流回路;②交流电压回路;③直流回路;(2)按回路的用途分为:①测量回路;②继电保护回路;③开关控制回路及信号回路;④断路器和隔离开关的电气闭锁回路;⑤操作电源回路。
364、事故信号和预告信号都由哪两部分组成?各起什么作用? 答案:事故信号和预告信号都由灯光信号和音响信号两部分组成。
灯光信号是为了便于判断发生的事故或故障的设备及其性质;音响信号是为了唤起值班人员的注意。;两种装置采用不同的音响元件,以便区分。事故音响信号采用蜂鸣器,预告信号采用警铃。
365、瞬时预告信号和延时预告信号在灯光信号的组成上有什么区别? 答案:瞬时预告信号是双灯光字牌,延时预告信号是单灯光字牌。
366、断路器电磁操作机构的合闸线圈为什么不能像跳闸线圈那样接入控制回路?而要使用合闸接触器和单独的合闸电源供电?
答案:因为电磁操作机构的合闸电流很大,一般都在80A以上,故合闸线圈由单独的合闸电源供电,由合闸接触器的触头控制合闸线圈。 367、试述铅酸蓄电池的工作原理?
答案:蓄电池是一种化学能源,充电时将电能转变成化学能储存起来,放电时将储存起来的化学能转变成电能输送出去。
反应方程式:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 368、极板硫化造成的原因有哪些?
答案:(1)经常充电不足;(2)经常过放电;(3)长期处于半放电状态;(4)没有定期过充电;(5)内部短路;(6)液面低、极板外露。
369、断路器的灯光监视和音响监视的含义是什么?
答案:灯光监视和音响监视是指对断路器操作电源和跳、合闸回路进行监视的方式。进一步说,就是对操作电源的熔断器和跳、合闸回路中的断线故障进行监视。由于监视的手段不同,所以有灯光监视和音响监视之分。
370、已知一组三相不对称正弦量,试叙述应用对称分量作图法求零序分量、正序分量和负序分量的方法。
答案:⑴求零序分量:画出原来三个不对称的相量的相量和,取其三分之一就是零序分量
A0、B0、C0;⑵求正序分量:先把不对称相量的A相量画出,然后将B相量逆时针旋转120°,将C相量顺时针旋转120°,三个相量相加取相量和的三分之一就是正序分量中的A1;⑶求负序分量:先画出不对称相量A,然后将B相量顺时针旋转120°,?将C相量逆时针旋转120°,三个相量相加所得的三分之一就是正序分量中的A2。 371、短路电流的计算为什么要采用标幺值?
答案:短路电流的计算采用标幺值后具有以下的优点:(1)无量纲,即为无名值;(2)标幺值的运算皆在1的附近;(3)相电压与线电压的标幺值相同;(4)单相功率的标幺值与三相功率的标幺值相同。从而使运算简化且不容易发生错误,故被广泛使用。
第四章 问答题
1、中性点不接地系统发生单相接地时应如何处理?
答案:中性点不接地系统发生单相接地时不必停电,应尽快找出故障点,排除故障或将故障线路切除。如果寻找和排除故障的时间将超过二小时,必须考虑停电处理,并提早通知用户。 2、小接地短路电流系统发生单相接地时,由Y,dn0接线、变比为10/0.4kV的配电变压器供电的用户为什么不知道系统发生单相接地?
答案:因为用户承受的电压是由Y,dn0配电变压器的低压?侧供给的,? 侧各相电压决定于高压Y侧各相绕组的电压,而Y侧各相绕组的电压决定于系统提供的线电压。当正常工作情况时,系统提供的线电压对称,Y侧各相绕组承受了对称的相对系统中性点电压,并等于相对地电压,故?侧各相电压及线电压对称,负荷正常工作;当系统发生单相接地,虽然各相的对地电压发生了变化,但系统提供的线电压仍然维持不变,Y侧各相绕组由于本侧中性点是不接地的,承受的相对中性点电压仍与正常工作情况相同,故?侧负荷承受的电压也同正常工作情况,因此用户并不知道系统发生单相接地,只不过系统故障不排除,用户继续工作的时间不能超过二小时。
3、为什么额定电流小的交流接触器用双断点结构,而额定电流大的反而用单断点结构? 答案:额定电流小的交流接触器采用双断点结构,可以在电流过零时可靠熄弧,无需另装灭弧装置。同时,双断点结构的触头开距小、体积小、没有软连接、冲击能量小、机械寿命高。虽然双断点结构触头压力小,触头接触时无摩擦自清扫作用,而且要用银基合金做材料,但这些缺点影响不大。
额定电流大的交流接触器触头压力要大,且由于开断容量大,电弧不易自熄,一定要装设灭弧装置。此时,如还用双断点结构,必然使接触器结构更加复杂,而采用单断点已能满足要求。
4、消弧线圈有何作用?
答案:消弧线圈的作用是将系统的接地电容电流加以补偿,使接地点的电流补偿到最小值,防止弧光短路扩大事故;同时降低了弧隙电压恢复速率以提高弧隙的绝缘强度,防止电弧重燃造成间歇性弧光接地过电压。中性点经消弧线圈接地的系统又称补偿网络,而补偿原理是基于在接地点的电容电流上迭加一个相位相反的电感电流,使接地电流达到最小值。
5、为什么对35kV的电力网,当接地电容电流大于10A时要求装消弧线圈;对3~10kV的电力网,当接地电流大于 30~20A时要求装消弧线圈;而对3~10kV由由发电机直接供电的电力系统,则接地电流大于5A就要装消弧线圈?
答案:对于35kV的电力网,当接地电容电流大于 10A时,易产生间歇性的弧光接地谐振过电压,健全相过电压倍数可达2.5~3倍的相电压峰值,从而危及绝缘裕度不大的该电网设备的绝缘。因此,35kV电力网接地电容电流大于10A时要装消弧线圈,以减少接地电流,防止谐振过电压。
对于3~10kV电网,当接地电容电流大于 10A时,也会产生谐振过电压,但是该电网设备的绝缘裕度较大,而不至于危及绝缘;但当接地电流大于30A~20A时,会形成稳定性的电弧,此时电弧已不能自行熄灭,在风、热力及电动力的作用下而拉长摆动,往往引起多相短路,造成事故而停电。因此,3~6kV电力网接地电容电流大于30A(10kV电网大于20A)时要装消弧线圈,以减少接地电流,利于消除接地点电弧。 由发电机直接供电的系统,如在机内发生单相接地故障而继续带故障运行时,就可能烧坏定子铁芯而使其不可修复。所以,如要求发电机带故障运行一定时间的话,则接地电容电流一定要小于5A,否则就要在发电机的中性点装设消弧线圈进行补偿,以减少接地电流,防止烧坏发电机。
6、消弧线圈为什么能起消弧作用? 答案:消弧线圈是安装在不接地系统变压器或发电机Y形连接线圈的中性点上。当系统发生单相接地时,中性点位移电压?作用在消弧线圈上,产生电感电流流过接地点。电容电流?与?的方向相反,流过故障点的总电流为此两者之差,故可起补偿作用。通过补偿,接地点电流在允许范围之内,不会形成间歇性电弧,因此可以说,消弧线圈起了消弧作用。 7、为什么中性点经消弧线圈接地的电力网多采用过补偿方式?
答案:实践证明,在同时满足故障点残流和中性点位移电压的要求时,过补偿和欠补偿对灭弧的影响是差不多的。但欠补偿时,因系统频率下降、切除部分线路或线路一相断线等,有可能会形成完全补偿(即接地点残流为零),而造成串联谐振,产生危险的过电压。所以,在正常情况下不宜采用欠补偿的运行方式,而应采用过补偿的运行方式。只有当消弧线圈的容量不足,才允许在一定时间内采用欠补偿的方式运行,但要对可能产生的过电压进行校验。 8、为什么消弧线圈要制成许多分接头?
答案:流过消弧线圈的电感电流是用来补偿系统单相接地时,通过接地点的电容电流的。而系统电容电流是随运行方式的变化而变化,如投入设备和切除设备都会使对地电容电流发生变化。因此,消弧线圈的电感电流也要相应地改变,以保证接地点电流在允许范围。当消弧线圈制成多个分接头,就可通过改变电感量达到调节电感电流大小的目的。 9、为什么消弧线圈的铁芯是带间隙的?
答案:消弧线圈是铁芯带间隙的电感线圈,间隙是沿整个铁芯分布的。这样做的目是避免磁饱和,使补偿电流与电压成正比,减少高次谐波分量,得到稳定的电感值。此外,还可以增大消弧线圈的容量。
10、为什么消弧线圈要单独安装?为什么也不宜装在由单回路供电的终端变电所?
答案:消弧线圈应分散安装,以避免发生事故或停电检修时,造成多台消弧线圈退出运行。由单回路供电的终端变电所也不宜安装消弧线圈,因该回线路跳闸后,终端变电所的消弧线圈就退出运行,系统就得不到该消弧线圈的补偿。
11、一个系统采用多台消弧线圈时,为什么额定容量最好不等?
答案:当选用多台消弧线圈时,应尽量使其额定容量不等。例如,当补偿电流为200A时,不宜选用两台额定电流为100A的消弧线圈,而应当选用一台150A和一台50A的消弧线圈,这样做有利于调节补偿范围。 12、为什么110kV及以上的电力系统为中性点直接接地系统,而3~35kV的电力系统为中性点不接地系统?而380/220V的系统却又是中性点直接接地系统?
答案:在高压电力系统中,中性点直接接地时的绝缘水平大约比不接地时降低了20%左右,而降低绝缘水平的经济意义则随额定电压的不同而不同。在110kV及以上系统中,变压器及电器的造价大约与试验电压(试验电压加于被试验物时,不应引起击穿或闪络,也不应引起油中发生局部放电)成正比,因此110 kV及以上的系统如果采用中性点直接接地的方式,则变压器及电器的价格也将降低20%左右,所以这种高压系统常是接地系统。但在3~35kV系统中,绝缘投资比例较小,中性点接地没有太大的经济价值,并且还使得单相接地成为短路,接地电流大大增加,所以该系统都采用中性点不接地方式。至于380/220V系统则因它是人们日常生产、生活上方便使用的动力和照明共用的电压系统。 13、为什么在煤矿井下禁止供电系统中性点接地?
答案:因井下很潮湿,如采用中性点接地系统,则人在偶尔接触一相导体时就有生命危险,同时中性点接地时单相接地短路电流较大,弧光容易引起瓦斯燃烧和爆炸。为了保证矿井的安全,所以在煤矿井下禁止供电系统中性点接地。 14、为什么中性点不接地系统发生单相接地时会产生弧光接地过电压,而中性点直接接地系统却不会?
答案:在中性点不接地系统中,若单相接地时接地电容电流较大,约大于10A左右,接地点电弧熄灭又重燃,产生间歇性电弧,会引起另两相对地电容与变压器、线路的电感发生振荡,从而产生弧光接地过电压。
在中性点直接接地系统中,单相接地即是单相接地短路,短路电流很大,保护装置立即作用于断路器跳闸,切除该电路。因此它不会产生间歇性电弧,不会出现弧光接地过电压。 15、计算电力系统短路时,为什么一般电气元件的额定电压用平均额定电压,而电抗器却例外?
答案:在电力系统中,由于线路中存在着电压损失,因此首端电压比末端电压可高达10%。为了简化计算,可认为接在同一电压级的所有元件的额定电压都等于其平均额定电压,这样计算造成的误差在允许范围之内。但电抗器则需要考虑实际额定电压,因为电抗器的电抗比其它的元件大得多,对短路电流的影响大,所以在计算短路电流时,要用实际的额定电压才能满足准确度的要求。
16、电力系统短路时,为什么电抗器有较大的限流作用?
答案:电抗器串联在电路中,正常工作时电抗器的阻抗远小于负载阻抗,仅占电路总阻抗百分只几,限流作用很小,电压降也很小;在短路时负载阻抗接近于零,短路电路中的总阻抗主要是电抗器的阻抗,因而可使电路中短路电流大大减少,故有明显的限流作用。 17、不对称短路电流计算方法与对称短路电流计算方法有什么共同点和不同点? 答案:三相短路电流的计算即为正序分量电流的计算,它与不对称短路电流正序分量的计算公式相同;而不对称短路电流的计算,必须根据对称分量法计算序电抗和不为零的一个附加电抗,不对称短路电流的实际值为不对称短路电流的正序分量乘以一个不为1的电流倍数。 18、简要说明电弧形成和熄灭的物理过程。
答案:电弧是导电体,但与金属导电性质不同,它属于气体游离导电。因为触头间隙正常充满着绝缘介质,不能导电,只有游离时使触头间隙弧道中充满了自由电子和正离子时,才具备良好的导电性能。
电弧形成的起因是开关电器的触头开始分离时,由于动、静触头间的接触压力不断下降,接触面积不断减少,使接触电阻迅速增大,接触处的温度急剧升高;另一方面,触头刚分离时,由于触头间的距离极小,即使触头间的电压很小,电场强度也很大。上述两个原因使阴极表面向外发射起始自由电子,这种现象前者称热电子发射而后者称强电场发射。电弧形成的重要因素是从阴极表面发射出来的自由电子,在电场力的作用下向阳极作加速运动且自由行程较大时将获得大的动能,当它与前方中性质点相撞时就能把其撞裂为自由电子和正离子,连续碰撞游离的结果,尤如雪崩一样使触头间隙内充满了自由电子和正离子,这种现象称碰撞游离。此时,间隙具有很大的电导,在外加电压作用下,带电粒子作定向运动形成电流而被击穿形成电弧。电弧形成后,维持其稳定燃烧的主要因素是由于处于弧隙高温下的中性质点产生强烈的热运动,它们之间不断碰撞的结果,又可能发生游离,这种现象称热游离。热游离维持电弧稳定持续燃烧。
在触头间隙产生大量带电粒子的同时,还发生带电粒子消失的相反过程即去游离。去游离有复合和扩散两种形式,当去游离作用比游离作用强时,电弧电流将逐渐减少而使电弧熄灭。
19、直流电路中,为什么大都采用空气灭弧的开关电器,而不采用油断路器?
答案:断开有电感的直流电路,会在电路中产生自感电势,其大小与电流变化速度成正比。如用油断路器断开电路,因其灭弧装置的灭弧能力较强,电弧迅速熄灭,电流极快降为零,此时较大的电流变化率使电路产生很高的自感电势,危及电路和设备的绝缘。因此,直流电路中一般要用灭弧能力不很强的开关。目前多采用在空气中灭弧的开关,如自动空气开关、闸刀开关、接触器等。
20、为什么高压断路器都采用多个断口?
答案:高压断路器每相有两个或多个串联断口,其作用有(1)可使加在每个断口上的电压降低,从而使弧隙的恢复电压降低(2)可以把电弧分割成多个小电弧段,在相等的触头行程下,多断口的电弧比单断口的电弧拉得较长,从而增大弧隙电阻(3)多断口总的分闸速度增加了,介质恢复速度也就增大。这些使断路器有较好的灭弧性能,所以高压断路器采用多个断口。
21、低压开关利用金属灭弧栅熄灭交流电弧和直流电弧的灭弧原理有什么不同?
答案:低压交流电弧的灭弧,是利用电弧电流过零时,每一栅片内的短弧由于近阴极效应作用,立即在阴极附近产生150~250V的起始介质电强度。若所有短电弧中阴极的介质电强度的总和,永远大于触头间外加的恢复电压,电弧就不再重燃。这就是以近阴极效应的原理为基础的交流短弧灭弧原理。 低压直流电弧的灭弧,是利用每一栅片内维持短弧燃烧的阴极和阳极电压降的总和大于触头的外加电压,电弧就不能维持,来实现灭弧的。这就是以直流电弧特性为基础的直流短弧灭弧原理。
22、为什么电气设备的铜铝接头不宜直接连接?
答案:以氢为基准,金属物质都有不同的电化序。铝的电化序在氢之前,标准电极电位为-1.34V;铜的电化序在氢之后,标准电极电位为+0.34V。如把铜和铝用简单的机械方法连接在一起,特别是在潮湿并含盐份的环境中,铜、铝接头就相当于浸泡在电解液中的一对电极,形成电位差为0.34-(-1.34)=1.68V的原电池。在原电池的作用下,铝会很快丧失电子而被腐蚀掉,从而使电气接头慢慢地松驰,使接触电阻增大。如此恶性循环,直到接头烧毁为止。
23、熔断器的铜熔丝上焊上一颗小锡球有什么作用?
答案:铜熔丝上焊上一低熔点的小锡球后,由于冶金效应的作用,通过电流时若温度达到锡的熔点,锡球熔化,液态锡与铜作用形成铜锡液态合金。合金的熔点比铜低,电阻率却比铜大几倍,使局部发热剧增。这样可减少熔化时间和熔化系数,改善了铜熔丝的保护特性,并且不致引起熔断器本体长期过热而损坏。
24、熔断器的熔丝是否达到其额定电流时即熔断?
答案:熔断器的熔丝在接触良好、正常散热时,通过额定电流时是不熔断。如35A以上的熔丝要超过额定电流的1.3倍才熔断。但在实际使用时,因接触和散热不好,并可能有震动,或熔丝装设时受损伤使截面积变小,都有可能使熔丝在额定电流左右就熔断。
25、为什么在额定电流大的填充石英砂的熔断器中,其熔丝常用几根并联,而不用一根较粗的熔丝来代替? 答案:几根小截面的熔丝在石英砂中熔断时形成了几个并联的电弧,由于石英砂限制了电弧直径的扩展,几条细电弧的温度容易散发,从而能很快熄灭。用一根粗熔丝熔断时电弧的截面也大,冷却较慢对电弧的熄灭不利。因此熔丝常用几根并联。
26、为什么有些熔断器的熔管内要填充石英砂,而RM系列熔断器却不要?
答案:熔管内填充石英砂是为了利用石英砂构成的狭缝灭弧。电弧在石英砂中燃烧时,电弧与周围的石英砂紧密接触,冷却较好,增强了去游离;也使熔体气化产生的炽热蒸气形成高温高压作用,迅速分散渗入到石英砂的缝隙中凝结,迫使电弧在短路电流未达到冲击值时就完全熄灭。
RM系列熔断器的熔体装在封闭的纤维管内。当熔体熔断时,电弧高温使内壁纤维气化,分解为氢、二氧化碳和水汽,这些气体都有很好的灭弧性能。同时熔管又是封闭的,且容积很小,产生的气体被电弧强烈加热,管内压力迅速增大,去游离加强,也在短路电流达到最大冲击值之前就可熄弧。故RM系列熔断器不用石英砂作填料,这样还可使其体积小巧。
27、为什么熔断器中石英砂颗粒大小对灭弧性能有影响?
答案:石英砂的颗粒太小时缝隙小,电弧的渗透能力大为减低,失去对电弧的冷却作用,使电弧能量集中在熔丝附近的石英砂上,以致附近石英砂被熔融,形成液态玻璃并与熔化的金属蒸汽结合,变为金属硅酸块,这种物质的电阻比石英砂小得多,形成了导电路径,电弧不易熄灭。若石英砂颗粒太大缝隙大,虽然电弧能获得较好的渗透性,但整个填料的冷却表面积相对减小,没有足够的面积冷却电弧和吸收电弧能量。所以,石英砂颗粒大小应适当。 28、为什么低压熔断器的熔体的额定电流等级较多,而熔管的额定电流等级较少?
答案:为配合不同电路负荷电流的需要,熔断器熔体的额定电流等级较多。因等级越多,选用越易合理。熔体是装于绝缘熔管内的,一个绝缘熔管内可以配用不同额定电流的熔体,这样既可满足要求,又可减少熔管的规格,便于生产。因此,熔断器熔体的额定电流等级较多,熔管的额定电流等级较少。 29、为什么螺旋式熔断器的螺壳中心端应接在电源进线上,而与螺壳相连的端子应接在熔断器的出线上?
答案:螺旋式熔断器的熔芯是接在两个接线端子之间的。若将电源进线和螺壳中心相连,出线和螺壳相连,在安装熔芯和检修时,一旦有金属工具等物体碰壳体造成短路,则熔芯就会及时熔断,避免事故的扩大。如端子接反,而螺壳又较容易与外界触及,当发生以上情况时,就无熔芯保护了。 30、低熔点的熔体和高熔点的熔体有什么不同?为什么低熔点的熔体适用于开断小的短路电流,而高熔点的熔体适用于开断大的短路电流?
答案:低熔点的熔体主要是铅、锌及铅锡合金等,其工作温度与熔化温度相差不大,熔化系数较小,开断能力也比较小。这是因为在长度和电阻都一定的条件下,低熔点的电阻率较大,熔体截面积势必相应地增大,在开断电弧时,弧隙中金属蒸汽的含量必然很大,会降低开断能力。所以低熔点的熔体只适用于短路电流不大的线路末端作保护电器。
高熔点的熔体主要有铜和银,其工作温度与熔化温度相差很大,熔化系数很大。由于其电阻率低,使用时熔体的截面很小,具有较大的开断能力。所以高熔点的熔体适用于要求熔断时间短、开断能力强的电路。
31、怎样判定熔断器是过载熔断,还是短路熔断?
答案:过载电流比额定电流大,但比短路电流小得多,引起熔体熔断的时间较长在小截面处积聚热量多,故多在小截面处熔断,且熔断断口较短。短路电流比过载电流大得多,熔体熔断较快,熔断断口较长,甚至大截面部位也全部熔完。
32、1000V以上的高压熔断器为什么不采用铅、铅锡合金及锌制成的熔件?
答案:因为铅、铅锡合金及锌的电阻率较大,由它们制成的熔件截面积较大,特别是当熔件额定电流较大时,采用的大截面熔件熔化会产生大量的金属蒸汽,形成大面积电弧,不易熄灭,甚至引起熔断器爆炸而造成相间短路事故。因此高压熔断器中不采用铅、铅锡合金及锌制成的熔件,这类熔件只能用在500V及以下的低压熔断器中。
33、RN系列高压熔断器为什么不采用铅锌作熔件,而要采用铜丝作熔件,有的还要绕在陶瓷芯上?
答案:RN系列熔断器的熔管内填充石英砂,当熔件熔断产生电弧和高温时,熔化的金属蒸汽立即在石英砂中形成小洞。若采用铅或锌作熔件,因其截面较大,石英砂中形成的小洞的直径也大,产生的金属蒸汽也多,所以灭弧困难;反之如用铜丝作熔件,因其截面小,在石英砂中形成的孔洞小,产生的金属蒸汽也少,冷却复合效果好,容易灭弧。
当熔件的额定电流不大于7.5A时,铜丝较细,不易固定在正确位置上,也容易被填入的石英砂挤断,因此一般将铜丝绕在陶瓷芯上。只要陶瓷芯固定好就能保持熔件在管内的正确位置,以利熄弧。
(1)一次绕组匝数很少,并且串联在被测电路中;
(2)二次绕组串接的负荷阻抗很小,所以正常运行中的电流互感器在接近短路状态下工作;
(3)运行中的二次绕组可以短路,但绝不准开路,否则二次侧将产生很高的感应电势,可能危及二次设备和工作人员的人身安全;
(4)电流互感器是一个电流源,一次电流的变化只取决于一次负荷的变化与二次阻抗的大小无关;
(5)电流互感器在运行中,准确度受二次阻抗大小的影响。 电压互感器的特点是:
(1)一次绕组匝数很多,是并联在被测电路中;
(2)二次绕组上并联的二次负荷阻抗很的,使得正常运行中的电压互感器在接近空载状态下工作,二次电压近似于二次感应电动势;
(3)运行中的二次绕组不准短路,否则二次侧将产生很大的短路电流,可烧毁电压互感器;
(4)电压互感器在运行中的准确度和二次负荷的大小有关。
309、?/?/?接线的电压互感器当二次侧熔丝熔断一相时,电压表如何指示?为什么? 答案:电压互感器的二次侧熔丝熔断一相,例如A相熔丝熔断,当装有三相相电压表和三相线电压表时,电压表指示为:(1)B相相电压和C相相电压正常,而A相相电压约为正常相电压值的二分之一,这是因为B相和C相电压通过线电压表与A相电压表形成串联回路,所以A相电压表上有一定的电压指示。(2)线电压:BC两相线电压正常,而AB两相线电压和CA两相线电压约为正常线电压的二分之一,这也是因为BC两相线电压与AB两相和CA两相线电压表形成了串联回路,因此AB两相和CA两相线电压表上有一定电压指示。(3)在实际运行中,由于电压互感器二次侧二次侧所接设备不同,因此二次熔丝熔断后,电压表指示的数值可能不尽相同。但是非故障相的相、线电压应是正常的,而与故障相有关的相、线电压都会不同程度的降低直至为零。具体数值应结合实际设备运行情况而定。
310、?/?/?接线的电压互感器当一次侧熔丝熔断一相时,电压表如何指示?为什么? 答案:电压互感器的一次侧熔丝熔断一相,例如A相熔丝熔断,当二次侧装有三相相电压表和三相线电压表时,电压表指示为:
(1)B相相电压和C相相电压正常,而A相相电压很低;BC两相线电压正常,而AB两相线电压和CA两相线电压很低(Uab<Ub0,Uca<Uc0)。这是因为A相相电压表、AB两相和CA两相线电压表形成串联回路,其各电其各电压表上均有一定的电压指示。
(2)如采用的是JSJW-10型的三相电压互感器,其磁路系统互相连通,当高压侧A相熔丝熔断时,二次侧a相也能感应出一些电压,其A相电压表、AB两相和CA两相线电压表指示值要略高于二次侧熔丝熔断时的指示值,而不会降至为零。
与熔断相有关的电压表指示都有不同程度的降低,与熔断相无关的电压表不会高于正常值。因实际运行状况不同,电压表降低的程度可能不尽相同,应视具体情况而定。 311、如何判断运行中的电流互感器二次回路开路?
答案:电流互感器在运行中,如有二次回路开路现象时,将会产生异常声响,同时电流表指示不正常,电度表铝盘转动慢或不足,二次回路可能发生打火现象运行人员应通过指示仪表的数值和实际负荷的大小及声响等情况,判断电流互感器二次回路是否开路。 312、简述断路器“额定动稳定电流”与“额定开断电流”的关系? 答案:表示断路器性能有许多技术参数,“额定动稳定电流”与“额定开断电流是两个重要的参数。
“额定开断电流”是指在额定电压下,断路器能开断的最大短路电流周期分量的有效值,
用“kA”表示。
“额定动稳定电流”是指断路器在关合位置时,所能耐受的最大非周期分量电流,用“kA”表示。
两者之间的关系是额定动稳定电流等于2.55倍的额定开断电流。 313、简述弹簧储能操动机构的特点? 答案:弹簧储能操动机构是指事先由电动机或人力进行弹簧储能来实现合闸操作的机构。它具有如下特点:
(1)不需要大功率合闸直流电源,只给储能电动机提供一个较小功率的电源即可,且交、直流电源均可,从而简化变配电所的操作电源。
(2)储能方式既可使用电动机储能,又可以进行人力储能来实现操作断路器的合闸。 (3)可以简化继电保护装置。采用GL型电流继电器,可以实现直接跳闸,简化了继电保护装置。
由于以上特点,弹簧储能操动机构得到广泛应用。
314、在水电站和变电所的屋外配电装置内采用什么技术措施来降低跨步电压和接触电压? 答案:在水电站和变电所的屋外配电装置内采用的技术措施是:
(1)要在屋外配电装置范围内敷设以水平接地体为主且边缘闭合的人工均压接地网,埋设深度不宜小于0.6m,平行敷设的均压带间距一般为4~5m。
(2)接地体对应的地表面回填土,应用电阻率较高的材料,如卵石、水泥混砾石土、沥青层或采用碎石地面等。
(3)在配电装置的出口处应增加采用“帽檐式”均压带,效果更好。 315、采用电磁操作机构的油断路器在运行中,红灯不亮是什么原因?
答案:红灯监视着跳闸回路的完整性,同时也反映着断路器处于合闸位置。运行中的断路器红灯不亮,可能有如下原因:
(1)灯泡的灯丝烧断,或灯口处接触不良; (2)灯泡的限流电阻断路;
(3)操作回路控制电源熔丝熔断或接触不良; (4)跳闸回路的常开接点接触不良或未接通; (5)跳闸线圈及其二次回路断线;
(6)有防跳装置的闭锁继电器电流线圈断线或接触不良。 316、电压互感器的一、二次侧熔丝的作用是什么?
答案:电压互感器的一、二次侧熔丝对电压互感器的保护范围如下:
一次侧熔丝主要用来保护电压互感器的内部短路故障,以及一次侧引出线故障。当在上述范围内发生故障时,它会迅速熔断。
二次侧熔丝主要用来保护电压互感器二次侧熔丝以下回路的短路故障。
由于一次侧熔丝的额定电流大于电压互感器额定电流的数倍,因此,当其二次侧过载造成过电流时不易熔断。为了防止电压互感器二次侧回路因发生过载或短路而烧毁电压互感器,必须在其二次侧装设熔断器保护。
317、10kV电压互感器在运行中一次侧熔丝熔断,可能是什么原因?如何处理? 答案:运行中的电压互感器除了因其内部发生绕组匝间、层间或相间短路以及一相接地等故障,使其一次侧熔丝熔断外,还可能由于以下几个原因造成其熔丝熔断:
(1)二次回路短路故障。当电压互感器的二次回路及设备发生故障时,可能造成电压互感器过电流,若电压互感器的二次侧熔丝选用太大,则可能造成一次侧熔丝熔断。
(2)10kV系统一相接地。10kV系统为中性点不接地系统,当其一相接地时其它两相的对地电压将升高?倍。这样,对于?/?接线的电压互感器,其正常两相对地电压将变成线电
压,由于电压升高引起电压互感器电流的增加,可能会使熔丝熔断。10kV系统一相间歇性电弧接地,可能产生数倍的过电压,使电压互感器铁芯饱和,电流将急剧增加也可能使熔断器熔断。
(3)系统发生铁磁谐振。近年来,由于配电线路的大量增加以及用户电压互感器数量的增加,使得10kV配电系统的电气参数发生了很大的变化,逐渐形成了谐振的条件,加之有些电磁式电压互感器的励磁特性不好,因此,铁磁谐振经常发生。在系统发生铁磁谐振时,电压互感器上将产生过电压或过电流,电流激增,此时除了将造成一次侧熔丝熔断外,还经常烧毁电压互感器。
当发现电压互感器一次侧熔丝熔断后,首先应将电压互感器的隔离开关拉开,并取下二次侧熔断器,检查是否熔断。在排除电压互感器本身故障或二次回路的故障后,可重新更换合格的熔断器,将电压互感器投入运行。
318、高压电流互感器的二次侧有两个二次绕组,哪一个绕组接继电保护,哪一个绕组接计量仪表?为什么? 答案:计量和继电保护对电流互感器的准确度和特性的要求是不同的,所以两个绕组不能互相调换使用。
计量仪表用的电流互感器,要求在正常负荷电流时有较高的准确度等级,而在系统发生短路时,短时间的短路电流对准确度等级并不要求,所以用电流互感器铁芯截面小的那个绕组。因为流过正常负荷电流时,要求准确度等级高但流过短路电流时,铁芯易饱和,准确度等级降低,但时间很短,对计量影响不大,且铁芯饱和限制了二次侧的输出的电流,保护了仪表。
继电保护用的电流互感器,要求在流过短路电流时应保证有一定的准确度等级,而在正常负荷电流时对准确度等级要求不高,所以用电流互感器铁芯截面大的那个绕组。因为流过正常负荷电流时准确度等级低,但对继电保护没有影响。而流过短路电流时,铁芯截面不易饱和能保证一定的准确度等级,使继电保护能可靠动作。 319、电流互感器铭牌中,为什么要规定二次侧阻抗值? 答案:电流互感器铭牌上标的准确度等级和二次侧外阻抗有关系,外阻抗愈大电流互感器的误差愈大,使准确度降低。为了保证电流互感器在使用中不超过铭牌上标的准确度等级,则要求二次侧所接负荷的阻抗值不应超过一定的数值,所以铭牌规定了二次侧阻抗值。 320、在什么情况下电流互感器二次侧采用串联或并联接线?
答案:同一只电流互感器,根据需要其二次侧可采用串联或并联接线。
(1)电流互感器二次绕组串联接线。电流互感器二次绕组串联接线时,其二次回路内的电流不变,但由于感应电动势E增大一倍,因而其负载阻抗数值也可以增大一倍。所以,在运行中如果因继电保护装置或仪表的需要而要扩大电流互感器的容量时,可采用其二次绕组串联的接线。
电流互感器二次绕组串接后,其变比不变,但容量增加一倍,准确度也不降低。经验证明:有两个二次绕组的电流互感器,虽然两个二次绕组的准确度等级和容量不同,但其二次绕组仍可串联使用。串联后,误差符合较高的标准容量为二者之和,变比与原来相同。
例如:LQJ-10型电流互感器,变比400/5A,准确度3级的容量 1.2Ω准确度0.5级的容量0.4Ω,这两绕组串联使用后,其二次输出容量为1.2Ω+0.4Ω=1.6Ω,误差仍满足0.5级要求,变比与原来相同。
(2)电流互感器二次绕组并联接线。电流互感器二次绕组并联接线时,由于电流互感器的变比未变,因而二次回路内的电流将增加一倍。为了使二次回路内流过的电流仍为原来的额定电流(5A),则一次电流应较原来额定电流降低1/2使用。所以,在运行中如果电流互感器的变比过大而实际负荷电流较小时为了较准确地测量电流,可将其两个二次绕组并联接
线。
电流互感器二次绕组并联接线后,其一次额定电流应为原来额定电流的1/2,变比减为原变比的1/2,而容量不变。
例如:LDC-10型电流互感器,变比为100/5大为30A时,可将其二次绕组并联,并联后其容量不变,变比为50/5A。A。若一次实际运行电流量最大为30A时,可将其二次绕组并联,并联后其容量不变,变比为50/5A。
应当注意的是,二次绕组并联后变比改变,因此相应的测量仪表的倍率也应及时更正,以免造成差错。
321、二次回路的交、直流为什么不能合用同一根电缆?
答案:交、直流回路是不能合用同一根电缆的。其主要原因是:交、直流回路都是各自独立的系统,直流是对地绝缘的系统,而交流是接地系统,当交、直流合用一根电缆时,交、直流会发生互相干扰,同时使直流对地的绝缘电阻降低两者之间容易造成短路。为防止继电保护和自动装置的错误动作,故交、直流不能合用一根电缆。
322、查找水电站和变电所直流系统接地故障时的步骤及注意事项有哪些? 答案:查找水电站和变电所直流系统接地故障应根据运行方式、操作情况以及气候条件的影响等情况进行判断。一般是用拉路寻找、分段处理的方法,以先信号部分后保护部分、先室外部分后室内部分为原则。在切断各专用直流回路时切断时间不得超过3s,不管回路是否接地均应立即合上开关。当发现某一专用直流回路有接地时,应及时找出接地点尽快处理。同时,查找接地时应有防止人为地造成直流另一点接地或短路以及继电保护误动的措施。 323、为什么保护电缆的阀型避雷器的接地线应与电缆的金属外皮相连接? 答案:保护电缆的阀型避雷器的接地线与电缆的金属外皮相连接,是为了利用电缆金属外皮的分流作用来降低过电压的幅值,同时连接后可以使电缆的主绝缘在阀型避雷器放电时承受的只是避雷器的残压,不致对主绝缘产生影响。 324、什么叫经济电流密度?
答案:所谓经济电流密度就是当线路导线单位截面上通过这一电流时,使线路的建设投资、电能损耗和运行维护费用等综合起来将会最小、最经济。经济电流密度是经过各种经济技术比较得出的最合理的导线单位截面的电流值。
325、什么叫最大运行方式?什么叫最小运行方式?
答案:电力系统中,为使系统安全、经济、合理运行,或者满足检修工作的要求需要经常变更系统的运行方式,由此相应地引起了系统参数的变化。在设计发电厂、变电所等工程时,选择电气设备和确定继电保护装置整定值时,往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器、导体的稳定度和继电保护装置的灵敏度。
最大运行方式是系统在该方式下运行时,具有最小的短路阻抗值、发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值,来校验所选用的电器、导体的稳定性。
最小运行方式是系统在该方式下运行时,具有最大的短路阻抗值、发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值,来校验继电保护装置的灵敏度。
326、变电所采用电容储能装置直流系统时,电容器组安装的原则是什么?
答案:由于电容储能装置直流系统较简单、安装方便、造价低,并使储备的能源不受一次系统电压变化的影响,在不重要的变电所采用得较多。但是电容器的放电过程是一次性的,所以,随着放电电流减少和时间的加长,电容器的电压是衰减的。因此,电容器组的安装应考虑以下几点:
(1)变电所中的每级保护应设独立的电容器组。否则,下组保护动作而断路器拒动时,
需上级断路器动作跳闸时,电容器组已无电可放,使其不能跳闸。
(2)每组电容器容量应充分满足本级几套相继动作的保护装置的需要。 (3)应在保护回路与控制、信号等回路之间加装逆止元件。
327、为什么直流系统一般不许控制回路与信号回路混用?否则对运行有什么影响?
答案:在直流系统中,控制与信号回路不能混用。如果混用,在发生直流接地或短路等故障时,则不便查找故障点和处理故障。此外熔丝熔断后,不能发出警报及指示,运行人员不易发现,所以不能及时处理故障,此时若交流一次电路发生短路时,保护装置拒动,将造成越级跳闸。
328、什么叫反击过电压?对电气设备有什么危害?怎样防止?
答案:在防止外过电压的保护措施中,独立避雷针是第一防线。当雷直击到避雷针上,大幅值的雷电压通过针体泄入大地时,会在避雷针本体上和接地极的接地电阻上产生电压降,并可能达到很高的幅值。这个电压对附近的电气设备,而使避雷针附近的电气设备过电压,叫做反击过电压。这种过电压可能损坏电气设备绝缘而烧毁电气设备。 防止反击过电压的措施是:使独立避雷针及其接地体与电气设备及其接地体在空间及地下均保持一定的距离。一般避雷针对电气设备的空气距离不应小于5m,避雷针接地体与电气设备接地体之间的距离不应小于3m。
329、电力系统中性点有几种运行方式?各有什么优缺点? 答案:电力系统中性点运行方式共分两大类:
⑴中性点非直接接地方式,包括中性点经消弧线圈接地。
其优点:当发生单相接地时,还能照常运行,提高了供电的可靠性。 其缺点:
①发生一相接地时,一般有三种情况,即金属性接地、稳定性电弧接地和间歇性电弧接地。它们都会造成未接地相对地电压的升高,而后一种接地过电压可能达到相电压的3倍左右。因此,电气设备绝缘水平至少要根据线电压来考虑。所以加大了设备的投资。
②发生单相接地时,由于未接地的两相对地电压的升高,有可能发展成相间或两相接地短路事故。
③发生单相接地时,接地点产生电弧,可能造成火灾。
④因接地点周围有电位差,会产生跨步电压,可能造成人畜等触电事故。 ⑤由于单相接地而产生的高次谐波对接地点附近的通讯有干扰。 ⑵中性点直接接地运行方式,包括经电抗器和电阻接地的运行方式。 其优点:可以降低单相接地产生的对地过电压。电气设备的绝缘水平可按相电压绝缘考虑,所以可降低设备的投资,尤其对110kV及以上电压等级的电气设备,其投资降低得更为明显。
330、有接地监视的电压互感器在高压熔丝熔断一相时,为什么可能发出接地信号?
答案:有接地监视的电压互感器,二次侧有两套绕组,即基本绕组和辅助绕组。v电压时,辅助绕组每相电压为100/3V。当正常运行时,一二次侧三相电压的相量和均为零,所以开口三角形两端的电压约等于零。当高压侧一相熔丝熔断时,在互感器一次绕组上的三相电压就缺了一相,剩下的两相相电压正常,其相量相差仍为120°不变,结果两相电压相量之和为三倍的零序电压,铁芯中就有零序磁通产生。在零序磁通作用下,开口三角形两端就产生了100/3V左右的零序电压。因接地监视用的电压继电器一般整定为30V左右动作。当高压侧一相熔丝熔断时,开口三角形处产生的零序电压大于电压继电器的整定值时,就会发出接地信号。
331、如何降低高土壤电阻率地区接地装置的接地电阻值?
答案:在土壤电阻率较高的地区,为达到规定的接地电阻值,应采取下列措施降低接地装置
答案:电气一次设备根据其作用和工作要求,按一定的顺序连接,用以表示生产汇集和分配电能的电路,称为电气主接线,或一次电路,或主电路。 240、什么叫长期工作电流?
答案:系指电气设备满载时的持续工作电流,称为长期工作电流。 241、什么叫最大长期工作电流?
答案:系指电气设备过载时的持续工作电流,称为最大长期工作电流。 242、什么叫配电装置?
答案:发电厂和变电所的开关电器、载流导体及必要的辅助设备,根据电气主接线要求建造而成的用来在正常工作情况和故障情况下正确工作的电工建筑物,称为配电装置。 243、什么叫最小安全净距? 答案:无论正常或过电压情况下都不致发生空气绝缘的电击穿的最小净距,称为最小安全净距。
244、什么叫接地?
答案:电气装置必须接地的部分与电气上的“地”作良好的连接,称为接地。 245、什么叫地? 答案:所谓“地”,即把距接地体或接地短路点20米以外的地面上零电位的地方称为电气上的“地”。
246、什么叫接地装置? 答案:完成电气装置必须接地部分与地连接的整个装置,它包括接地体和接地线称为接地装置。
247、什么叫一级负荷?
答案:凡用电负荷中断供电,将招致人身危害,设备损坏,产生废品,生产秩序长期不能恢复以及市政、生活发生混乱等,给国民经济带来巨大损失,这类负荷必须由两个独立的电源供电,故称为一级负荷。 248、什么叫二级负荷?
答案:凡用电负荷中断供电,将会造成机器停止运转,生产大量减产,工人窝工工业企业内部交通停顿,并使城市居民的正常生活受到影响,这类负荷应尽可能由两路出自不同母线段的线路供电,故称为二级负荷。 249、什么叫火力发电厂?
答案:通过高温燃烧把燃料的化学能变为热能,从而将水加热成为高温高压的蒸汽,然后利用蒸汽驱动汽轮发电机,把热能转变成电能的生产厂家称为火力发电厂。 250、什么叫水力发电厂?
答案:从大江、河流高处或水库引水,利用水的流速和压力冲动水轮机旋转,将水能变成机械能,水轮机再带动发电机,将机械能变成电能,这种靠水能发电的厂家称为水力发电厂。 251、什么是准同期并列?
答案:发电机并列时,是发电机与系统的电压相等、频率相同以及相位一致的并列方式,称为准同期并列。
252、什么是自同期并列?
答案:自同期并列就是在发电机没有加励磁的情况下,当发电机接近额定转速(相差±2%范围内)时,就合上发电机的主断路器,然后再合上灭磁开关加上励磁,利用发电机的自整步作用将发电机拉入与系统同步。 253、什么是人体电阻?
答案:人体电阻是由皮肤电阻和体内组织电阻组成。 254、什么叫感知电流?
答案:引起人的感觉的最小电流,称为感知电流。成年男性平均感知电流约为1.1mA,成年女性平均感知电流约为0.7mA。 255、什么叫摆脱电流?
答案:人体触电后能自主摆脱电源的最大电流,称为摆脱电流。成年男性平均约为16mA,成年女性平均约为10.5mA。
256、?/?/?接线的电压互感器能测量几种电压?写出你所熟悉的可采用这种接线的电压互感器的一种型号及各绕组的额定电压,并说明型号表示的意义。
答案:?/?/?接线的电压互感器能测量线电压、相对中性点电压、相对地电压和零序电压。
常用的电压互感器型号有JDZJ-6,6/?/0.1/?/0.1/3kV,(或一种为JDJJ-35,35/?/0.1/?/0.1/3kV);第一个字母 J—表示电压互感器,第二个字母D—表示单相式,第三个字母Z—表示浇注式、J—油浸式,第四个字母J──表示带接地保护绕组。 257、接零系统中设备外壳有时带电是何原因?
答案:可能有以下三种原因:(1)三相负荷不平衡时,在零线的阻抗过大(线径过小)或断损的情况下,零线便可能会产生一个有麻电感觉的接触电压。(2)保护接零系统中,部分设备采用了保护接地时,若保护接地的设备发生了单相碰壳故障,则接零保护设备的外壳便会因零线电位升高而产生接触电压。(3)当零线断线的同时又发生了零线断开点后电气设备的单相碰壳,这样零线断开点后的所有接零设备便会带有较高的接触电压。
258、为什么用来补偿小接地短路电流系统单相接地电容电流的消弧线圈有铁芯,而限制短路电流用的电抗器没有铁芯? 答案:消弧线圈需要有较大的电抗值,而且抽出分接头,有了铁芯可使消弧线圈的体积减小,并且变换较少的匝数就可达到变更较大的电抗值或电流值的目的(这是调谐的需要)。而电抗器没有铁芯可使电抗值恒定不变,如有铁芯反而有如下缺点:(1)电抗值将随电流大小而变化,因短路电流流过电抗器时,铁芯饱和将使电抗减小,这是不好的;(2)铁芯将会产生磁滞涡流损耗;(3)有铁芯的电抗器较贵,所以电抗器不宜有铁芯。
259、发电厂和变电所的自用变的阻抗值要比普通电力变压器的阻抗值大,为什么? 答案:因为发电厂和变电所的自用电系统离电源较近,当发生低压侧短路时,若总阻抗较小,则短路电流较大,断路器的断路能力也要大。为了限制自用电系统中的短路电流,使之能满足装设轻型断路器或在低压系统中采用熔断器的要求,故选用的阻抗值要比同容量的普通电力变压器的阻抗值大。
260、为什么升压变压器高压侧额定电压要高出电网额定电压等级10%;而降压变压器高压侧额定电压却等于电网额定电压等级? 答案:电力网运行时存在电压损失,因而线路上每点电压是不同的。一般电源首端电压较高,线路末端电压较低。为了标准化,通常把首端电压与末端电压的算术平均值称为电力网的额定电压等级。目前,一般要求线路首端高出电力网额定电压等级5%,末端低5%,以便使用电设备的工作电压偏移不会超出允许范围。为此,升压变压器高压侧的额定电压就要比电力网额定电压等级高10%,因带满负荷时变压器高压绕组本身损失约5%。这样,减去变压器本身压降,实际上线路首端电压就比电力网的额定电压等级高5%,符合要求。至于降压变压器,有的接在线路首端,有的接在线路中间,有的接在线路末端。因此,降压变压器高压侧额定电压,只好用线路首末端电压平均值,即等于电力网额定电压等级。为了使降压变压器额定电压与线路所在点的电压相近,变压器高压侧可采用分接头来解决。 261、降压变压器作升压变压器运行时,为什么不能达到铭牌额定容量?
答案:变压器铭牌的额定容量系指变压器输出侧的额定容量。对于降压变压器,铭牌额定容量系指低压侧额定容量。降压变压器作为升压变压器使用时,低压侧变成输入端,功率由低
压侧输送到高压侧,其效率不可能达到100%,高压侧输出端的容量只能达到铭牌额定容量乘上效率。由于效率小于1,所以达不到铭牌上的额定容量。
262、某发电厂采用发电机──三绕组变压器单元接线方式,其容量比高:中:低为100%:100%:50%,变压器能否将全部发电机的电能输送出去(发电机容量60MW,cos?=0.8,主变容量为120MVA)?
答案:功率因数cos?=0.8时,60MW发电机的视在功率为75MVA。上述变压器低压侧线圈容量只有50%,即60MVA。虽然高、中压线圈容量较大,但低压侧线圈比发电机容量小,不配套。因此,不能将发电机发出的电能全部输送出去。 263、怎样选择保护接零或保护接地方式? 答案:电气设备究竟应采用保护接零还是采用保护接地方式,主要取决于配电系统的中性点是否接地,低压电网的性质以及电气设备的额定电压等级。
在中性点有良好接地的低压配电系统中,应该采用保护接零方式(同时要进行重复接地)。大多数工厂企业都由单独的配电变压器供电,故均属此类;但下列情况除外:凡属城市公共电网(即由同一台配电变压器供给好些用户用电的低压网络)应采用严格的统一的保护方式;所有农村配电网络,皆因不便于统一与严格管理等原因,为避免接零与接地两种方式混用而引起事故,所以规定一律不得实行保护接零,而应采用保护接地方式。
在中性点不接地的低压配电网络中,采用保护接地。高压电气设备一般实行保护接地。 264、安全电压为多少伏?它是如何得来的?
答案:所谓安全电压是相对于高压与低压而言,更主要的是指对人身安全危害不大的电压。它一般为65V、36V及12V。
在各种不同的情况下,人体的电阻值也是不同的。一般约为1~10万Ω(但也有更低的),现按800Ω左右考虑,又经实验分析证明,人体允许通过的极限电流约为50mA,即0.05A。在此前提下,再根据欧姆定律计算得知,人允许承受的最大极限工频电压约为40V。故一般取36V为安全电压。
虽然如此,但对那些工作环境较差的场所,即导电情况良好、人体电阻值更低或碰触机会较多的大型管道、矿井、锅炉等金属容器来说,还应将安全电压定得更低些,通常取12V。所以实用中常将12V称为绝对安全电压。对于工作环境较好的场所,即干燥而无粉尘的情况,允许将安全电压提高为36V。
各国对安全电压的规定并不相同,有规定50V或40V的,也有规定36V或24V等。而国际电工委员会则规定接触电压的限值(相当于安全电压)为50V,并规定25V以下时可不考虑采取防止电击的安全措施。
265、为什么碰触中性点不接地系统的一根相线,有时也会触电?
答案:在低压配电网中性点不接地系统中,人体若碰触其单根相线时,由于对地不能构成闭合回路,从理论上讲是不会有电流通过人体的。因此,一般来说是没有危险的。
但由于工频交流系统中,导线与地之间存在着一定的电容,它在交流电路便呈现出相应的容抗,其数值与电容量的大小成反比。如果对地电容很小,则容抗就很大,甚至可认为是处于“开路”状态。如果电压超过1kV、线路全长超过1km时,导线对地电容将会达到某个相当的数值,此时容抗较小或甚小,人若碰触相线时,就会经电容构成回路。在这种情况下,由人体及对地电容所构成的接地回路中,将有电流通过,足以对人体的安全造成严重的威胁。此外三相系统对地不是绝对绝缘,对地总有泄漏电流,如系统绝缘老化或者严重受潮,泄漏电流很大,人体接触就会有很大的危险。另外高、低压线路及设备有静电电荷,当人体触及时,静电电荷经由人体泄入大地也会使人触电。上述情况下碰触相线都是很危险的。 266、保护接零的优越性如何?采用保护接零方式的要点是什么? 答案:保护接零与保护接地一样,是为了保证人身安全、防止发生触电事故。在接零系统中,
如有电气设备发生单相碰壳故障,便形成了一单相短路回路。由于这个回路不包括接地装置的接地电阻,故整个短路回路的阻抗便很小,故障电流必将很大而远远超过27.5A,足以保证在最短时间内使熔丝熔断、保护装置或自动空气开关跳闸,从而切断电源,也就克服了低压电网采用保护接地的局限性(即接地电流小,保护电器可能不动作,碰壳设备将长时间带电)。
在低压配电系统内采用保护接零方式时,应注意满足如下要求:(1)三相四线制系统低压电源中性点必须良好接地,工作接地电阻应符合要求;(2)在采用保护接零方式的同时,还应装设足够的重复接地装置;(3)同一低压电网中(指同一台配电变压器供电范围内),在选择采用保护接零后,便不允许再对其中任一设备采用保护接地方式;(4)零线上不准装设开关和熔断器,零线的敷设要求应与相线相同,以避免出现零线的断线故障。(5)零线截面应保证在低压电网内任何一处短路时,能够承受大于熔断器额定电流2.5~4倍以及自动空气开关断开电流的1.25~2.5倍的短路电流。一般不应小于相线载流量的一半。(6)所有电气设备的保护接零线,应以并联的方式连接到零干线上。 267、接地网的接地电阻不符合规定有何危害? 答案:接地网起着“工作接地”、“保护接地”和“防雷接地”的三种作用,当其接地电阻过大时,将会产生如下危害:(1)在发生接地故障时,由于接地电阻大,而使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点对地电压过高,超过绝缘要求的水平。(2)在发生设备碰壳时,由于接地电阻大,而使接触电压和跨步电压过高,危及人身安全。(3)在雷击或雷电波袭入时,由于雷电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到“反击”的威胁。因此,要求接地装置的接地电阻要在一个允许的范围之内。
268、保护接地的作用是什么?在一般中性点接地的低压配电网中采用保护接地方式有什么局限性?
答案:当电气设备绝缘损害时,就会因漏电而使电气设备的金属部分带电。如果金属外壳未实行接地,则外壳会带有电源的相电压,人体碰触到就很危险;若外壳实行了保护接地,此时由于外壳与大地已可靠而良好地连接在一起,人体与接地电阻相并联,且人体电阻远比接地电阻大得多,就能使绝大部分电流通过接地体而流散到地下,经过人体的电流小到不致于造成危害。
在一般中性点接地的低压配电网中,如实行保护接地,由于电源相电压为220V,如果按工作接地电阻4Ω,保护接地电阻4Ω计算,则发生碰壳时故障回路将产生27.5A的电流,一般情况下将会使熔断器或自动空气开关跳闸,从而切断电源,保障人身安全。
为了保证使熔丝熔断或自动空气开关跳闸,规定故障电流必须分别大于熔丝额定电流和开关整定电流的2.5倍和1.5倍。因此,27.5A的故障电流便只能保证使额定电流为11A的熔丝和整定电流为22A的开关动作;若电气设备容量较大,所选用的熔丝额定电流和开关的整定电流超过了上述数值,此时便不能保证切断电源,进而也无法保障人身安全了。所以保护接地方式有着一定的局限性。
269、一般低压配电网的中性点为何要工作接地? 答案:在一般380/220V三相四线制低压配电网中,配电变压器的中性点都要实行工作接地,这主要是因为:(1)正常供电情况下能维持相对地电压不变,以满足动力和照明不同用电电压的需要。(2)若中性点不接地,则当发生单相接地情况时,另外两相对地电压便升高为相电压的?倍;而中性点接地后,则另两相对地电压仍不变,这样便能减小人体的接触电压,同时还可适当降低对电气设备的绝缘要求。(3)可以避免高压窜入低压侧的危险,因进行上述接地后,万一高、低压绕组间的绝缘损坏,引起严重漏电甚至短路时,高压电便可经该接地装置成闭合回路,从而避免触电的危险。所以,三相四线制低压电网的中性点都必须接地。 270、电气上所说的“地”是什么意思?
答案:“地”一般系指大地。但在电气上,它却具有更深一层的含意。由于大地内含有自然界的水分等导电物质,因此它也是能导电的。当一根带电的导体与大地接触时,便会形成以接触点为球心的半球形“地电场”,此时电流便经导体由接地点流入大地内,并向四周流散。
在大地中,因球面积与半径的平方成正比,半球形的面积将随着远离接地点而迅速增大。所以越靠近接地点,电流通路的截面就越小,电阻就越大;而相距越远,其截面越大,电阻就越小。通常在距离接地点约20米左右处,半球形面积已达2500平方米,土壤电阻已小到可以忽略不计。这就是说,可以认为在远离接地点20米以外时,便不会产生电压降,即实际上已是“零电位”了,而这些为零电位的地方,也就是电气上所说的“地”。
由于地球非常大,相对于一般物体来讲,可认为无限倍。因此,无论多少电荷也可经它流散,而不会使整个地球的电位升高。正因为如此,电气上便常以大地的电位作为参考零电位。
271、接地电流是否就是接地短路电流?
答案:凡从带电体流入地下的电流即为接地电流。它有正常接地电流与短路接地电流之分。正常接地电流系指正常工作时,通过接地装置流入地下,借大地形成回路的电流;短路接地电流系指系统发生接地短路时出现的接地电流。可见两者各有不同的含意,不能混淆。 272、如何防止雷击伤人?遭到雷击后怎么处理? 答案:雷雨时雷云直接对人体放电,或雷电流入地过程中产生的很高的对地电压会对附近的人产生反击,都可能造成人身伤亡事故。
雷雨时,除工作必须外应尽量少在户外或野外逗留。在户外或野外最好穿塑料薄膜雨衣,用竹柄油布伞;如有条件可进入有宽大金属构架或有防雷设施的建筑内,尽量不要站在露天;要远离电杆、大树等凸出物5米以外。雷雨时尽量不要站在高处,要离开小山、小丘以及湖滨、河边、池塘;还应尽量离开铁丝网、金属晒衣绳以及烟囱、高杆。
雷雨时在室内应注意雷电侵入波的危害。这时要离开电灯线、电源线、电话线、广播线、引入室内的收音机和电视机天线,以及与其连接的各种导体。一般要求1米以上,以防止这类线路或导体对人身发生反击我造成伤害。
在万一有人遭受雷击后,切不可惊慌失措,要冷静而迅速地处置。除非受雷击者已有明显死亡症状外,对一般不省人事处于昏迷状态,甚至呼吸心跳停止而呈现“假死”状态时,也应不失时机地进行紧急救护。具体方法与对一般触电者进行急救时相同。 273、避雷针起什么作用?
答案:简单地说,装设避雷针是为了保护设备免受直接雷击,其作用是将雷电吸引到避雷针本身上来并安全地将雷电流引入大地,从而保护了在避雷针附近的设备。它是防雷设备的一种。
雷电的电荷区有个先导部分,地面上的避雷针将会影响先导的发展方向,使先导向避雷针定向发展。为什么呢?这是因为避雷针针尖部分曲率半径小,具有使地面电场发生畸变的作用。在雷电先导初始发展阶段,因先导离地面较高,故先导的发展方向不受地面物体的影响,当先导发展到某一高度,地面上的避雷针将会影响先导的发展方向,使先导向避雷针定向发展。这是因为避雷针较被保护物高并有良好的接地,在针上因静电感应积聚了与先导相反极性的电荷,使其附近电场强度显著增强的缘故,此时先导放电电场即开始被针所畸变,将先导放电途径引向本身。随着先导定向向针发展,针上电场强度又将大大增加,而产生自针向上的迎面先导,更增强了针的引雷作用。
避雷针可根据情况装在配电装置的构架上,或独立装设,它主要用来保护屋外配电装置,其保护范围是一个以避雷针的高度为高度的旋转体范围。
274、35kV变电所防止雷电侵入波的危害应采取哪些措施?其作用是什么? 答案:(1)变电所的每组35kV母线上都应装设一组FZ-35型的阀型避雷器,所有避雷器应以
最短的接地线与配电装置的主接地网连接,同时应在其附近装设集中接地装置。避雷器的作用是用来把侵入雷电波限制在避雷器残压值范围内。
(2)未沿全线架设避雷线的线路在变电所进线段应架设1~2km的避雷线,并在避雷线两端各装设一组管型避雷器。避雷线的作用是限制沿线路侵入变电所的侵入波幅值和陡度,管型避雷器也可以进一步限制侵入波的幅值。
(3)由电缆进线的变电所应在电缆与架空线路的连接处装设阀型避雷器,其接地端应与电缆的金属外皮妥善连接。其目的一可保证避雷器放电时,使加在电缆主绝缘上的过电压仅为避雷器的残压;二更主要的是利用电缆外皮的分流作用,降低过电压的幅值。这是因为发生雷击时将会有很大一部分雷电流沿电缆外皮流入大地,电缆芯上会感应出与外加电压相等(但符号相反)的电动势,它能阻止雷电流沿电缆芯侵入配电装置,故而降低了配电装置上的侵入波过电压幅值。
275、RN1型和RN2型两种高压熔断器各有何异同?
答案:RN1型和RN2型的结构基本相同,都是瓷质熔管内充填石英砂的封闭管式熔断器。所不同的是,RN1型供高压配电线路及高压设备包括电力变压器作短路和过负荷保护之用,而且由于熔体要通过主电路的负荷电流,因此电流规格比较大,可达100A或更大,外形尺寸也较大;而RN2型只供电压互感器作短路保护之用,而且由于电压互感器近于空载状态工作,因此其电流规格很小,只有0.5A,外形尺寸也较小。
276、试写出下列符号所表示的小母线名称:TQM,1YM,4YBM,SYM,(+)SM,XM。
答案:TQM—同期小母线;1YMa—第一组电压互感器A相小母线;4YBM—延时预告信号小母线;SYM—事故音响信号小母线;(+)SM—闪光信号小母线;XM—信号电源小母线。 277、下列数字是属于哪种小母线的回路编号? 答案:100;708;716;712;709;710;711。
100—闪光信号小母线(+)SM;708—事故音响信号小母线SYM;716—“掉牌未复归”小母线PM;712—延时预告信号小母线4YBM;709—预告信号小母线1YBM;710—预告信号小母线2YBM;711—延时预告信号小母线3YBM。 278、下列数字是属于什么直流回路的编号?
答案:5;105;35;135;103~131;133~149;190~199;01~099。
5、105—绿灯或合闸回路监视继电器回路;35、135—红灯或跳闸回路监视继电器回路;103~131—合闸回路;133~149—跳闸回路;190~199—事故跳闸音响信号回路;01~099—保护回路。
279、试指出下列数字在一般情况下所表达的回路(或小母线)名称:704,701,903、301,708。
答案:704—预告信号负电源;7—事故信号正电源;903—预告信号(光字牌)回路;3—某控制回路正电源;708—事故音响信号小母线。
280、下图所示为断路器控制回路的一部分,请在图上将错误的地方改过来。
答案:将TWJ线圈负端由3处改接到7处,将合闸接触器的符号由HQ改为HC,如图所示:
281、在运行中下图所示接线图哪两点接地,会使断路器误动;哪两点接地在保护动作时会使断路器拒动或熔断器熔断?试分别说明之。
答案:(1)两点接地会使断路器误动作的有:A和B、A和C、A和D、F和D、F和B、F和C;(2)两点接地在保护动作时会使断路器拒动的有:B和E、C和E、D和E;(3)两点接地在保
护动作时会使熔断器熔断的有:B和E、C和E;(4)两点接地会使熔断器熔断的有:F和E、A和E。
282、直流母线电压过高或过低有何影响?
答案:直流母线电压过高时,对长期带电运行的电气元件,如仪表、继电器、指示灯等容易因过热而损坏;而电压过低时容易使保护装置误动或拒动,一般规定电压的允许变化范围为±10%。
283、何谓对称分量法? 答案:对称分量法就是把一组同频率的不对称三相正弦量分解为正序、负序和零序三组同频率而相序不同的对称分量。
284、为什么普通阀型避雷器的工频放电电压规定有上限值和下限值?
答案:测量普通阀型避雷器的工频放电电压,是为了检查避雷器的保护性能。若工频放电电压高于规定的上限值,则意味着避雷器的冲击放电电压升高;若工频放电电压低于规定的下限值,则意味着避雷器的灭弧电压降低,导致不能熄灭工频续流。因此阀型避雷器的工频放电电压必须在规定的范围以内,才能使被保护设备得到可靠的保护。 285、什么叫成套配电装置?
答案:成套配电装置(亦称开关柜)是以断路器为主的成套电器。它主要用于配电系统,作接受与分配电之用。这类装置的各组成元件按主接线的要求,以一定的顺序布置在一个或几个金属柜内,根据需要在柜内还装设控制、测量、保护等设备。 286、交流电弧的熄灭条件是什么? 答案:交流电弧熄灭的条件是在电流过零后,弧隙介质的冷却速度使去游离过程大于游离过程,热游离不能维持,能防止发生热击穿;另一方面要使弧隙绝缘强度的恢复速度大于弧隙电压的恢复速度,使电击穿不致发生。而弧隙介质绝缘强度的恢复速度,主要与弧隙的冷却条件有关。
287、对电气触头的基本要求有哪些?
答案:对电气触头的基本要求有:(1)结构可靠;(2)具有良好的导电性能和接触性能;(3)通过额定电流时,发热不超过允许值;(4)通过短路电流时,具有足够的动稳定性和热稳定性。
288、影响电气触头接触电阻的因素一般有哪些?
答案:影响电气触头接触电阻的因素一般有:(1)触头的材料和压力;(2)触头接触面的氧化程度;(3)触头的接触形式及有效接触面的大小。 289、对隔离开关的基本要求是什么?
答案:对隔离开关的基本要求是:(1)有明显的断开点;(2)隔离开关断开点应具有可靠的绝缘;(3)具有足够承受短路的稳定性;(4)结构简单、动作可靠;(5)与接地刀闸相互联锁。 290、熔断器与熔断器之间应如何配合? 答案:为了保证动作的选择性,一般要求前一级熔断器的熔体电流比下一级熔断器的熔体电流大2~3级。
291、目前,我国输变电线路的电压等级如何划分?
答案:我国输变电线路的电压等级分为:0.38、3、6、10、35、110、220、330、500kV。 292、我国线路始端变压器的额定电压等级是怎样划分的?
答案:我国线路始端变压器的额定电压等级为:0.4、3.15、6.3、10.5(11)、38.5、121、242、363、550kV。
293、简述六氟化硫断路器的优缺点。 答案:六氟化硫断路器优点:由于采用具有优良性能的六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质,其开断能力强,断口电压便于做得较高,允许连续开断较多次数,适用于频繁操作,且
噪音小,无火灾危险。其缺点:对加工工艺与材料要求较高,断路器密封性要好,故要采取专门措施,防止低氟化物对人体或材料的危害和影响。
294、六氟化硫全封闭电器与敞开式电器相比较有什么优缺点?
答案:六氟化硫全封闭电器的优点是:⑴密封部分采用高绝缘强度的绝缘介质,从而可以大大缩小产品尺寸,节省占地面积和空间;⑵高压带电部分均被密封,运行中无触电危险,不受外界环境的影响,同时对无线电波也不产生干扰。缺点是:密封面较多,对密封件的材料与工艺要求较严,并要求有清洁的装配环境。
295、交流电的电弧为什么在电流过零时容易熄灭?交流高压开关设备如何利用这个时机? 答案:高温是电弧热游离的主要条件。在50周波的高压电网中,交流电弧电流每经0.01s就要过零一次。电流过零前,输入弧柱的瞬时功率已急剧下降;电流过零时,输入弧柱的瞬时功率等于零,因此弧柱温度迅速下降,去游离作用大大增强,因而此时电弧容易熄灭。交流高压开关的灭弧装置都是利用这个有利时机,在触头打开的同时,用外能(流动的空气或SF6气体,油流等)或者电弧的能量,分解电弧周围的固体或液体灭弧介质,产生具有较高压力的气流,强烈地冷却电弧并使之熄灭。
296、简述在35~110kV电流互感器中,一次绕组的链形结构。
答案:目前,运行的的35~110kV电流互感器,其一次绕组仍有不少是链形结构(称8字形结构),它的一次绕组和缠绕在环形铁芯的二次绕组均缠为环形,绝缘分别包扎在一次和二次绕组上,这种结构就是绕组的链形结构。
297、变电所受到雷电波侵入时,35kV以上电压等级电流互感器的L1端子为什么可能产生放电? 答案:电流互感器的一个出线端子(L2)是与储油柜等电位的,另一个端子(L1)则与储油柜是绝缘的。在工频电压下,由于一次线圈电感很小,故L1和储油柜间不会出现放电。当系统在冲击电压的作用下,高频电流在一次线圈的电感上的压降可能造成L1端子对储油柜的放电。 298、中性点不接地的35kV系统中,什么情况下会发生单相接地时的间歇性电弧?它有什么危害?
答案:一般当接地电流大于10A时,单相接地最容易引起间歇性电弧。起对地谐振过电压,其数值可达2.5~3倍以上相电压,由此可能在电网某一绝缘较薄弱的部位,引起另一相对地击穿,造成两相短路。
299、简述电力系统发生短路有什么危害?
答案:(1)短路电流使导线和设备过热,绝缘破坏;(2)短路电流产生强大的机械应力,使导体变形或支架破坏;(3)短路时引起网络电压急剧下降,破坏系统的稳定,其结果可能导致部分或全部用户的供电破坏。
300、磁力起动器的作用及优缺点有哪些?
答案:磁力起动器是由交流接触器和热继电器组成的,是用于直接起动电动机的控制设备。它可以远距离控制电动机的起动、停止及正反向运转。磁力起动器有过载和失压保护功能,但没有短路保护功能。因此,采用磁力起动器作为电动机的控制设备时,必须另装熔断器。 301、交流接触器铁芯上的短路环起什么作用? 答案:交流接触器的吸引线圈通入的是单相交流电。当交流电瞬时过零时,电磁吸力则为零,电磁衔铁会瞬间释放,从而使交流接触器产生振动和噪声。同时触头也会因触点抖动接触不良造成烧蚀。为了避免这种情况,在接触器铁芯柱端面上嵌装一个自成回路的铜环。铜环的作用是它所产生的感应电流与接触器吸引线圈中电流的相位不相同,因而磁通的相位也不相同。这样,当随着线圈电流过零时,铜环中的感应电流不为零,由它产生的磁通也不为零,此磁通产生足够的电磁力将衔铁吸住,使铁芯的振动和噪声大大减少。短路铜环对提高交流
接触器的工作质量起着很大的作用。
302、简要说明自动空气开关复式脱扣器两种保护的时限特性?
答案:热脱扣器具有反时限特性,它的动作时间与电流平方成正比。在自动空气开关额定电流范围内选择适当的热脱扣器,就可以躲过最大的起动电流,而实现过载保护。
电磁脱扣器具有瞬时动作特性,只要电流达到整定值,就立即动作。它的动作整定电流一般为自动空气开关额定电流的3~10倍,所以能实现短路保护 303、简要说明带负荷拉高压隔离开关为什么会造成弧光短路?
答案:隔离开关是开启式的电气设备,其动、静触头都是外露的,它起着隔离设备和具有明显断开点的作用,只能拉合较小的变压器空载电流和空载线路的电容电流。当带负荷拉隔离开关时,因为电流较大会产生很强的电弧,而隔离开关没有灭弧装置,则电弧不会熄灭。所以在高温电弧的作用下,空气严重热游离,空气击穿电压大大下降,从而导致空气击穿造成弧光短路。
304、10kV跌落式熔断器能拉、合哪些设备的空载电流及电容电流? 答案:一般10kV跌落式熔断器可以拉、合下列设备的空载电流:
(1)拉、合10kV及以下、630kVA变压器的空载电流。
(2)拉、合10kV及以下、10km及以下的空载线路的电容电流。
(3)拉、合10kV及以下、10kV及以下空载电缆线路的最大长度如下: ①35?电缆为4400m;②50?电缆为3900m;③70?电缆为3400m; ④95?电缆为3000m;⑤120?电缆为2800m;⑥150?电缆为2500m; ⑦185?电缆为2200m;⑧240?电缆为1900m。 305、自动空气开关在故障跳闸后,应如何检查和处理?
答案:先应分析故障的原因,并检查外观有否喷出金属细粒,灭弧罩有否烧坏。如有上述迹象,则应拆下灭弧罩,对动、静触头进行检查、检修或更换,清扫灭弧罩。如故障不严重,则在允许送电的情况下,可以继续合闸运行,不必立即检修。 306、自动空气开关和接触器在用途上的区别是什么?
答案:自动空气开关是用于当电路中发生过载、短路和欠电压等不正常情况时,能自动分断电路的电器,亦可用作不频繁控制电动机的起动、停止或接通、分断电路。它是低压交、直流配电系统中的重要控制和保护电器之一。
接触器是电力拖动和自动控制系统中,应用最普遍的一种电器。它作为执行元件可以远距离频繁地控制电动机的起动、运转、反向和停止。根据产品的容量等级,能短时间接通和分断超过数倍额定电流的过负荷,每小时可以带电操作高达1200次。接触器按其控制的电流种类分交流和直流两种,交流接触器主要用于工频50Hz和60Hz的电路中。
307、高、低压电气设备共用的接地装置,其接地电阻为什么规定不允许大于4Ω?
答案:在变、配电装置中,多数是高、低压保护接地共用一个接地装置。在发生接地故障或是高、低压电气设备之间被击穿时,为了减轻人身触电的危险,规程规定设备外壳的对地电压应不大于120V。
在中性点不接地或经消弧线圈接地系统的电力系统中,当发生单相接地故障时,系统对地的电容电流一般不大于30A或控制在30A以下。因为接地装置的接地电阻只要不大于4Ω,根据计算公式?≤120/?,在发生单相接地故障时设备外壳的对地电压就一定小于或等于120V。所以接地装置的接地电阻规定不允许大于4Ω。
308、简述电磁型电压互感器与电流互感器的相同与不相同之处(从原理、使用、接线三方面分析)?
答案:电压互感器与电流互感器的工作原理和等值电路是相同的,但两者各有自己的特点。
电流互感器的特点是: