电力系统常识(6)

2019-03-02 23:19

167 10.5kV的直配发电机的机端应选用FCD-10型,中性点选用FCD-6型, 机端 167 设0.25~0.5μF的防雷电容器。

167 FCD-10型的作用是保护发电机的主绝缘以及其它设备的绝缘:FCD-6型是 167 保护发电机中性点的绝缘;防雷电容器的作用是限制雷电流幅值和陡度,既保 167 护了发电机的主绝缘、纵绝缘和中性点绝缘,也保护了其它设备的绝缘。 168 TM 保护三芯电力电缆的阀型避雷器的接地线,为什么要与电缆的金属外皮连接? 168 有两个好处:⑴避雷器放电通过雷电流时,加在电缆主绝缘上的过电压只 168 有避雷器的残压,对绝缘配合有利;若不相连接,除避雷器残压外,还要加上 168 雷电流在接地电阻上的电压降。⑵通过避雷器的雷电流,沿电缆外皮流入大地 168 时,电缆芯上将感应出反电动势,阻止雷电流沿电缆线芯侵入配电装置,可降 168 低入侵电流的幅值。

169 TM 有人说,避雷针实质是“引雷针”,对吗?为什么能吸引雷电?

169 避雷针的作用是将雷云中的电荷吸引到金属针上并安全导入地中,保护附 169 近的建筑物和设备免受雷击。因此,严格地说,避雷针的名称是不确切的,应 169 该把它叫做“引雷针”。但由于大家已习惯了这种叫法,所以至今仍沿用避雷 169 针这个名称。

169 当雷云中的电荷集中到一定程度时,开始先导放电。当先导放电通道发展 169 到离避雷针较近时,避雷针将使雷电先导产生的电场大大畸变,雷电放电将向 169 避雷针进行,也就是说,避雷针有把雷电“吸引”到自身的本领。

170 TM 避雷针的针尖要分叉、镀铬或涂漆吗?

170 避雷针的针尖无需分叉或镀铬,因为分叉和镀铬对它的作用无益。为了防 170 止锈蚀,避雷针可采用镀锌钢材,也可以在避雷针表面涂漆。雷电压高达几十 170 万伏到上百万伏,在这样高的电压下,薄薄的一层油漆对雷电流的通过不会起 170 阻碍作用。

171 TM 发电厂和变电所能否用避雷线作直击雷保护?

171 可以用避雷线作发电厂和变电所的直击雷保护,与避雷针的效果相同。特 171 别是峡谷地区的水电厂和变电所,可把避雷线直接拉到山坡上,用地锚固定, 171 以节省悬挂避雷线的杆塔,减少投资。

171 我国南方气候潮湿,避雷线容易锈蚀。若采用避雷线作直击雷保护,其钢 171 线的型号应选得大一些,拉力适当放松一些,就可以防止断线事故。

172 TM 钢筋混凝土结构的主厂房、中央控制室和配电装置室一般不装直击雷保护,为 172 TM 什么?

172 钢筋混凝土结构的厂房、中控室和配电装置室只需将建筑物金属构件焊接 172 接地,不装设直击雷保护。万一房顶落雷,雷电流可沿建筑物钢筋泄入接地装 172 置。若装设避雷针,反而易引雷而产生感应雷过电压或雷电反击,使继电保护 172 误动作或绝缘损坏。

173 TM 为什么110kV及以上配电装置的架构上可装设避雷针,而35kV 架构和主变压器 173 TM 门型架上却不能装设避雷针?

173 110kV及以上配电装置的绝缘水平较高,在土壤电阻率小于 1000Ω.m时, 173 不易造成反击,可以将避雷针装在架构上,但应在架构附近埋设辅助集中接地 173 极,且避雷针与主接地网地下连接点至变压器接地线与主接地网地下连接点的 173 长度不小于15米。这样当避雷针落雷时,在接地装置上的电位升高,经15米距 173 离的衰减不致对主变压器造成反击。

173 考虑主变压器绝缘较弱而重要性极大,为了防止万一发生反击,在变压器

173 的门型架构上不能装避雷针或避雷线。对35kV配电装置的设备,由于绝缘水平 173 低,落雷反击损坏绝缘的可能性大,故规定35kV架构不装设避雷针。 174 TM 如何防止变电所独立避雷针落雷时对周围设备的反击?

174 避雷针落雷后,巨大的雷电流在避雷针上产生电感压降,并在接地装置上 174 产生电阻压降。因此,在落雷瞬间避雷针上产生高电位,可能引起对周围物体 174 放电,称为反击。为了防止反击,独立避雷针接地电阻不得大于10Ω;对被保 174 护物的空中距离不得小于5米;在地中,避雷针接地装置与被保护物接地装置 174 距离不小于3米。符合这些要求,可避免反击。 175 TM 独立避雷针的接地可否与主接地网相连?

175 独立避雷针应有独立的接地装置,且接地电阻不应超过10Ω。土壤电阻率 175 高的地区,因接地电阻大于10Ω而不能满足要求时,可将接地装置与主接地网 175 连接。为了避免反击,避雷针与主接地网地下连接点至35kV及以下设备与主接 175 地网地下连接点的长度不得小于15米。

176 TM 没有沿全线架设避雷线的35kV线路,靠近变电所1~2km的线路上都要安装架 176 TM 空避雷线,这是为什么?

176 目前生产的保护变电所的避雷器的通流容量为:220kV及以下5kA、330kV 176 及以上10kA。沿线路入侵到变电所的雷电流小于这个数值,避雷器才能可靠起 176 到保护作用。另外,变电所设备所能承受的侵入波陡度是一定的,陡度越大, 176 设备匝间绝缘承受的电压冲击值就越大。为此,对进入变电所的雷电流的幅值 176 和陡度都要进行限制,故要架设避雷线,称为进线段保护。

176 进线段以外的线路遭雷击时,由于进线段线路本身的阻抗,雷电流幅值受 176 到限制;而陡度也因冲击电晕的影响大为降低,不会对变电所构成威胁。

177 TM 架空线路沿全线架设避雷线时,对靠近变电所1~2km的线路有何特殊要求? 177 沿全线架设避雷线的架空线路靠近变电所1~2km的一段线路叫做进线保 177 护段。对这段线路避雷线的保护角从严要求,一般在20°左右,以减少雷电绕 177 击线路的机会。同时,要尽可能减小此段避雷线的接地电阻使耐雷水平符合规 177 程要求避免对架空线路造成反击。这样,就可限制侵入到变电所的雷电流的幅 177 值和陡度,使避雷器可靠地保护变电所的设备。

178 TM 额定电压为6.3kV发电机的中性点用FCD-3避雷器就会爆炸, 而改用FCD-4就可 178 TM 以,为什么?用FCD-6行吗?

178 FCD-3的最大允许电压只有3.8kV,而6.3kV侧发生单相接地时, 中性点电 178 压Uo=1.1536.3/?=4.18(kV)(1.15系考虑电压有15%的升高) 。这超 178 过FCD-3的最大允许电压,所以避雷器动作后不能熄弧而发生爆炸。FCD-4最大 178 允许电压4.6kV,就完全可以使用;另外FCD-4冲击放电电压为12kV,6.3kV 发 178 电机中性点冲击耐压值为19.2kV,在绝缘配合上有足够的裕度,因此运行效果 178 很好。FCD-6避雷器的冲击放电电压为 19kV,与发电机中性点冲击耐压强度相 178 接近,在绝缘配合上没有裕度,保护效果差,故不宜选用。

179 TM 什么叫熔断器额定电流?

179 系指熔断器的载流部分和接触部分满足长期发热要求的最大允许长期工作 179 电流,长期通过该电流时不至于损坏熔断器,这个电流称为熔断器额定电流。 180 TM 蓄电池组直流系统和硅整流直流系统各有什么特点?各应用于什么范围? 180 蓄电池组直流系统是独立电源,它与电力系统的运行情况无关,可以在全 180 站交流完全停电的情况下,保证对操作、保护、信号等重要负荷的供电,可靠 180 性高,但建筑面积大、投资多、维护量大,故多应用于发电厂和110kV 及以上

180 的变电所。

180 硅整流装置直流系统的设备较简单、投资少、便于维护,一般作为35kV及 180 以下变电所的合闸和继电保护的电源。为保证工作的可靠性,要求有两个低压 180 交流电源,硅整流器应有足够大的容量。 181 TM 铅酸蓄电池中的隔板起什么作用?

181 隔板在铅酸蓄电池中的作用是:⑴隔开正负极板,防止两极短路;⑵紧贴 181 极板,防止极板弯曲;⑶隔板带沟槽的一面向着负极,可使正极一边多存电解 181 液,减少浓度变化;⑷阻挡由正极板栅合金中溶解下来的锑离子向负极迁移, 181 减少电池的自放电。根据以上作用,要求隔板有孔率在60%以上,而平均孔径 181 要在50微米以下。

182 TM 铅酸蓄电池的负极板为什么比正极板多一片?

182 在充放电时,两极板和电解液发生化学变化而发热使极板膨胀,但两极板 182 发热程度不同,正极板发热量较大,膨胀较甚,而负极板很轻微。为了使正极 182 板两面均发生同样的化学变化,使两面膨胀程度均衡,防止发生弯曲和折断现 182 象,所以要多一片负极板。外层负极板虽仅一面发生化学变化,但因其发热量 182 很小不致引起变形和断裂。

183 TM 铅酸蓄电池的电解液灌得过多或过少有什么缺点?

183 充电到极板上的硫酸铅几乎全部还原或是很少时,因负极板上析出的氢不 183 再参加反应而成为游离的氢,以气泡的形态开始逸出,同时正极板上析出硫酸 183 根离子和水发生取代反应,结果将氧拆析,这就是蓄电池达到沸腾状态。

183 如果灌电解液过满,则当沸腾时可能使溶液发生飞溅现象,这时对于工作 183 人员是不利的。如果电解液过少,则不能使极板完全浸于电解液中。这样,其 183 中一部分在放电时不能参与作用,使放电时间缩短。

183 其次,由于一部分不参与反应,不生成硫酸铅,而硫酸铅与纯铅及二氧化 183 铅性能不同,变形也不一致,形成翘曲现象,这样减短了极板的使用期限。所 183 以,在灌电解液时不宜过满或过少。

184 TM 为什么蓄电池组中个别电池电解液比重低了不应冒然加稀硫酸?

184 铅酸蓄电池电解液的比重不会无故降低。造成比重降低的原因,多数是由 184 于极板短路或误加入了不合格的电解液,使自放电量增大,引起极板硫化而造 184 成的;少数是容器破裂,电解液渗。若属前者,应查明并消除自放电增大的原 184 因,然后进行个别充电,比重即可恢复;若属后者,则应更换容器。冒然加入 184 稀硫酸,只会加速电池极板的硫化。

185 TM 为什么铅酸蓄电池的放电电流越大,电池的输出容量值(安时)越小? 185 当蓄电池的放电电流越大,蓄电池内正负极板上的活性物质化学反应越激 185 烈,极板表面活性物质的孔隙会更快地被生成的硫酸铅颗粒堵塞,极板内层的 185 活性物质不能较彻底地参加化学反应,利用率就低了,因此蓄电池的实际输出 185 容量就越小了。以GGF-300固定型防酸防酸隔爆式蓄电池为例,用30A 电流放 185 电可以连续放电10小时,输出容量是300A2h;若用 135A电流放电时,仅能连 185 续放电1小时,仅是30A放电时容量的45%。

186 TM 为什么发电厂和变电所的蓄电池室通常需保持一定的室温,即10~25℃? 186 放电时由于极板内电解液的浓度降低,容器中的硫酸不断向极板内扩散。 186 如果室温下降,则分子运动减弱因而减弱了电解液向极板内的扩散,蓄电池的 186 电势衰减速度增快,减小了蓄电池的容量;如果当室温突然升高则又产生极板 186 间自放电现象,而且室温过高使蓄电池在充电时极板碎落或隔板焦化,以致损

186 坏。由于室温的升高或降低都不利于蓄电池的正常运行,因而通常室温需保持 186 在10~25℃左右。

187 TM 发电厂和变电所的铅酸蓄电池为什么要经常浮充电?

187 蓄电池经过一段时间后会失去电量,这称为自放电。造成这种现象的主要 187 原因是极板含有杂质,形成局部的小电池,小电池的两极又形成短路而引起蓄 187 电池自放电;另外,由于蓄电池电解液上部和下部的比重不同,导致极板上下 187 电势也不等,因而在正负极板上下之间的均压电流也引起自放电。因此,要用 187 一台功率很小的浮充电设备经常对蓄电池浮充电,以补偿自放电的损失。

188 TM 为什么按浮充电方式运行的铅酸蓄电池组还规定每三个月进行一次核对性的放 188 TM 电和均衡充电?

188 蓄电池会自放电,为补偿其自放电损失,采用浮充电方式运行,以便使蓄 188 电池经常保持在饱满的额定容量状态。但是,由于在运行中每一个蓄电池自放 188 电的程度是不同的,而浮充电却相等,因而部分蓄电池处于欠充电状态,会使 188 硫酸铅沉淀在极板上,影响电池的容量和寿命。为此,规定每隔三个月进行一 188 次核对性放电,放出蓄电池容量的50~60%,终止电压达1.9V为止;或进行全 188 容量放电,终止电压达1.75~1.8V为止。放电后应立即进行一次均衡充电(亦 188 称过充电),即将浮充电增大,使每个蓄电池电压保持在 2.35V,持续时间不 188 小于5小时,待电解液比重较低的蓄电池比重升起后,即恢复正常的浮充电方 188 式运行。

189 TM 为什么铅酸蓄电池不能过充电,也不能欠充电?怎样判断过充电和欠充电? 189 铅酸蓄电池过充电,会使极板提前损坏;欠充电会使负极板硫化,缩短蓄 189 电池的使用寿命和降低容量。由于达不到额定容量,可能影响保护装置和自动 189 装置的成功率。

189 当欠充电时,蓄电池正、负极板的颜色不鲜明,酸味不明显,气泡极少; 189 电压较低时,负极板还有大量脱落物。当过充电时,正、负极板颜色鲜明,室 189 内酸味大,电池内部气泡多,正极板有大量脱落物。根据以上现象可判断蓄电 189 池是过充电或是欠充电。

190 TM 为什么发电厂和变电所的直流供电网络要分成若干回路供电,各个回路不能混 190 TM 用?

190 在发电厂和变电所直流系统中,各种负荷的重要程度不同,因此一般按用 190 途分成几个独立的回路供电:直流控制及保护回路,由控制小母线供电;灯光 190 信号回路,由信号小母线供电;合闸回路则由合闸小母线供电。这样可以避免 190 相互影响,便于维护、查找和处理故障。

191 TM 低压配电屏上为何常装设三只电流表而只装设一只电压表?

191 低压电路常采用三相四线制系统,当电路负荷不对称时,使三相电流不平 191 衡。因切换时电流弧光较大,以及电流互感器二次侧若用转换开关切换时可能 191 会开路产生过电压而危及二次电路绝缘,因此每相都装设一只电流表来反应各 191 相的电流;而切换电压回路时弧光很小,若一只电压表再配用一只合适的转换 191 开关,即可测量各相电压和线电压。

192 TM 在中性点不接地系统中,如何判断是系统发生单相接地故障,还是发生电压互 192 TM 感器高压熔断器或低压熔断器熔断故障?

192 根据以下现象可判断:⑴若一次系统接地,非故障相电压升高?倍,故障 192 相电压近似为零,开口三角形有零序电压输出,发出接地信号,这可判断为接 192 地;⑵若高压熔丝熔断,熔断的相无电压,正常相电压并不升高,开口三角形

192 输出电压等于相电压,也发出接地信号,这可判断为高压熔丝熔断;⑶若高压 192 熔丝熔断,不发出接地信号,但熔断相电压近似为零,正常相电压不升高,这 192 可判断为低压熔丝熔断。

193 TM 怎样寻找小接地短路电流系统中的单相接地点?

193 小接地短路电流系统中发生单相接地时会发出音响信号,运行值班人员听 193 到信号后可利用切换开关及绝缘监察装置电压表寻找接地发生在哪一电压系统 193 中,然后再利用“拉合”的办法来寻找接地点具体在哪一条线路中。例如当拉 193 开某一线路的开关时,绝缘监察装置的仪表恢复正常,说明接地点在该线路上 193 一般拉合开关的顺序如下:⑴拉合分段开关,以区别接地点发生在哪一段母线 193 上,但在拉合分段开关之前要调整发电机的负荷,使通过分段开关的负荷电流 193 基本为零;⑵拉合绝缘性能差、防雷性能弱的不重要负荷线路的开关;⑶对不 193 能间断供电的回路,例如厂用变压器,可用备用变压器代替,重要线路可用备 193 用线路代替;⑷转移发电机的负荷,解列发电机或停机检查,查出接地点后, 193 可根据各厂的规定处理。

194 TM 发电厂和变电所的直流系统发生一点接地后,可能产生什么后果?

194 因为目前使用的控制、保护和自动等二次装置中,均只控制正电源,均将 194 继电器和控制电器线圈的一端接负极。若正极接地后,万一线圈不接负极的另 194 一端偶然再接地,将会引起装置的误动作,如误跳或误合或误动等严重事故, 194 这是很危险的。因此,直流系统不允许一点接地。

195 TM 为什么在小接地短路电流系统中必须装设专门的绝缘监察装置,而在大接地短 195 TM 短路电流系统中则不装?

195 在小接地短路电流系统中发生单相接地故障还允许工作不超过二个小时, 195 如不及时修理,不但容易引起触电事故,并且可能在对地电压已升高的非故障 195 相再次发生绝缘击穿,引起相间短路,扩大事故。因此,为了及时发现单相接 195 地故障,必须装设专门的绝缘监察装置来监察系统的绝缘情况。

195 在大接地短路电流系统中发生单相接地就形成短路,而被继电保护迅速切 195 除,因此可不装设绝缘监察装置。

196 TM 电压互感器二次侧的中性点在什么情况下应采用经击穿保险器而不采用直接接 196 TM 地?

196 电压互感器的二次回路根据二次装置的不同需要,可以采用两种不同的接 196 地方式,一种是二次侧中性点直接接地的方式,一种是b相接地的方式。当采 196 用接地点是经b相熔断器后的接地方式时,其优点在于二次绕组内部若有一点 196 接地,b相熔断器熔断,保护了二次绕组。但b相熔断器熔断后,整个二次绕 196 组失去了保护接地点,这对二次设备和人身都是不安全的。为了防止上述情况 196 发生,即一、二次绕组之间绝缘损坏时高压又窜入二次绕组,而危及设备和人 196 身安全,应在二次绕组中性点接上击穿保险器后接地。

197 TM 交流绝缘监察装置中由辅助二次绕组构成的开口三角形回路为什么不装设熔断 197 TM 器?

197 这是因为系统正常运行时,开口三角形两端电压为零,如果此时开口短路 197 熔断器也因开口无电压而无法熔断;而且如果熔断器熔断后未被发现,就会影 197 响影响绝缘监察装置的正确动作;再者,根据运行经验,上述回路较简单,不 197 易发生故障,所以开口三角形回路一般不装设熔断器。

198 TM 普通三相三柱式电压互感器为什么不能用来测量对地电压,即不能用来监察绝 198 TM 缘?


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