波器显示波形。
5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。
答:试验变压器的电压必须从零调节到指定值,同时还应注意: (1) 电压应该平滑地调节,在有滑动触头的调压器中,不应该发生火花; (2) 调压器应在试验变压器的输入端提供从零到额定值的电压,电压具有正弦波形且没有畸变;
(3) 调压器的容量应不小于试验变压器的容量。
5-5 35kV电力变压器,在大气条件为P?1.05?105Pa,t?27℃时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大?球隙距离为多少?
解:根据《规程》,35kV电力变压器的试验电压为
Us?85?85%?72(kV)
因为电力变压器的绝缘性能基本上不受周围大气条件的影响,所以保护球隙的实际放电电压应为
U0?(1.05~1.15)Us
若取U0?1.05Us?1.05?72?2?106.9(kV,最大值),也就是说,球隙的实际放电电压等于106.9kV(最大值)。因为球隙的放电电压与球极直径和球隙距离之间关系是在标准大气状态下得到的,所以应当把实际放电电压换算到标准大气状态下的放电电压U0,即
U0?273?27, ?106.9?105.7(kV,最大值)0.289?1050查球隙的工频放电电压表,若选取球极直径为10cm,则球隙距离为4cm时,在标准大气状态下的放电电压为105kV(最大值)。而在试验大气状态下的放电电压
U0'?0.289?1050 ?105?106.2(kV,最大值)300
5-6工频高压试验需要注意的问题?
答:在电气设备的工频高压试验中,除了按照有关标准规定认真制定试验方案外,还须注意下列问题:
(1) 防止工频高压试验中可能出现的过电压; (2) 试验电压的波形畸变与改善措施。
5-7简述冲击电流发生器的基本原理。
答:由一组高压大电容量的电容器,先通过直流高压并联充电,充电时间为几十秒到几分;然后通过触发球隙的击穿,并联地对试品放电,从而在试品上流过冲击大电流。
图5-22 冲击电压发生器原理图
5-8冲击电压发生器的起动方式有哪几种? 答:冲击电压发生器的起动方式有以下两种:
①是自起动方式。这时只要将点火球隙F1的极间距离调节到使其击穿电压等于所需的充电电压Uc,当F1上的电压上升到等于Uc时,Fl即自行击穿,起动整套装置。可见这时输出的冲击电压高低主要取决于F1的极间距离,提高充电电源的电压,只能加快充电速度和增大冲击波的输出频度,而不能提高输出电压。
②是使各级电容器充电到一个略低于F1击穿电压的电压水平上,处于准备动作的状态,然后利用点火装置产生一点火脉冲,达到点火球隙F1中的一个辅助间隙上使之击穿并引起F1主间隙的击穿,以起动整套装置。
5-9最常用的测量冲击电压的方法有哪几种? 答:
目前最常用的测量冲击电压的方法有:①分压器-示波器;②测量球隙;③分压器-峰值电压表。
球隙和峰值电压表只能测量电压峰值,示波器则能记录波序,即不仅指示峰值而且能显示电压随时间的变化过程。
6-1简述什么是在线监测,哪些设备需要实施在线监测?在线监测与离线试验各有什么优缺点?
答:在线监测是在电力设备运行的状态下连续或周期性监测绝缘的状况。一些不能停止运行的重要电力设备需要实施在线监测。离线试验需要停电进行;监测间隔周期较长,不能及时发现绝缘故障;停电后的设备状态与运行时的设备状态不相符,影响诊断的正确性,但是离线试验投资较小;检测面宽;检测设备相对简单,使用方便;适合小型系统和设备,同时对设备的影响小。
6-2变压器绝缘故障有哪些类型,对应的故障气体特点是什么?
答:变压器绝缘故障主要分为三类:热故障、电故障及其绝缘受潮,故障不同时,油中溶解的故障气体成分不同,因此可以通过分析油中溶解气体的成分来判断变压器存在的绝缘故障。
1.过热故障:当热应力只引起热源处绝缘油分解时,所产生的特征气体主要是CH4和C2H4,且C2H4所占比例随着故障点温度的升高而增加。当故障涉及固体材料时,则还会产生大量的CO和CO2。
2.放电故障:放电故障是由于电应力作用而造成绝缘裂化,按能量密度不同可以分成电弧放电、火花放电和局部放电等。
(1)电弧放电:油中溶解的故障特征气体主要是C2H2、H2,其次是大量的C2H4、CH4。
(2)火花放电:油中溶解气体的特征气体以C2H2、H2为主。
(3)局部放电:油中的气体组分含量随放电能量密度不同而异,一般总烃不高,主要成分是H2,其次CH4。
3.绝缘受潮:含有大量的H2。
6-3按监测对象分类,绝缘油中溶解故障气体监测装置可分为哪几类,各有什么优缺点?
答:变压器油中溶解气体在线监测根据不同的原则可以分为不同的种类。以监测对象分类可归结为以下几类:
(1)测量可燃性气体含量(TCG),包括H2、CO和各类气体烃类含量的总和
(2)测量单种气体浓度。分析与实践都证明变压器发生过热或局部放电时,所产生的气体多含有较多的H2,因此可以通过监测H2的变化判断变压器是否存在故障。
(3)测量多种气体组分的浓度。
6-4容性电气设备tanδ的监测方法有哪些?各适用于哪些场合?
答:监测方法有:高压电桥法、相位差法和全数字测量法。各监测方法的适用场合分别如下:
(1)高压电桥法:硬件间接测量; (2)相位差法:硬件直接测量; (3)全数字测量法:软件计算。
6-5按检测器带宽分类,局部放电在线监测有哪些类型?各有什么特点? 答:传感器的积分方式有两种,分别适用于宽带型和窄带型传感器。 (1)宽带型传感器:线圈两端并接有一个积分电阻,信号电压u(t)和所监测的电流i1(t)成线性关系。
(2)窄带型传感器:具有较好的抗干扰性能。
6-6油中气体在线监测、局部放电在线监测和tanδ监测的干扰信号主要有哪些?特点是什么?如何消除各种干扰?
答:1)油中气体在线监测的干扰信号 2)局部放电在线监测的干扰信号:
(1)线路或其它邻近设备的电晕放电和内部的局部放电;
(2)电力系统的载波通信和高频保护信号对监测的干扰; (3)可控硅整流设备引起的干扰; (4)无线电广播的干扰; (5)其他周期性干扰。
消除的方法:(1)选择合适的监测频带;(2)差动平衡系统以及其它方法。 3)tanδ监测的干扰信号
6-7为什么说在线监测技术是实施状态维修的基础?
答:在线监测技术比离线监测技术的最大优点在于能够监测装置运行时的状态,而实施状态维修也必须是装置在运行过程中发生故障,有些装置在离线状态下无法检测出它的故障,所以在线监测能够较为准确的决定是否进行维修。
6-8对于在线监测装置,测量重复性和测量精度哪个更重要,为什么? 答:测量精度更为重要,对于在线监测装置,由于我们对于故障的诊断是以概率的方式来划分,而且装置实时运行时,各个时段的运行状态并不一样,有可能因为微小的一个变化造成故障现象的出现,但是过后又迅速消失,所以测量重复性一是解决有些细微的变化但还未达到故障的现象,防止误动作;二是多次测量以确定达到故障时的概率值,保证继电保护装置动作。
8-1试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。
答:雷电放电的基本过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。 (1)先导放电阶段——开始产生的先导放电是跳跃式向前发展。先导放电常常表现为分枝状,这些分枝状的先导放电通常只有一条放电分支达到大地。整个先导放电时间约0.005~0.01s,相应于先导放电阶段的雷电流很小。
(2)主放电阶段——主放电过程是逆着负先导的通道由下向上发展的。在主放电中,雷云与大地之间所聚集的大量电荷,通过先导放电所开辟的狭小电离通道发生猛烈的电荷中和,放出巨大的光和热。在主放电阶段,雷击点有巨大的电流流过,主放电的时间极短。
(3)余辉放电阶段——当主放电阶段结束后,雷云中的剩余电荷将继续沿