49、避雷针如何制作和设置?
答:它是有接闪器、接地引下线和接地极三部分组成。
接闪器由直径12mm-20mm,长为1m-2m的镀锌圆钢绞线和或直径为20mm-25mm镀锌圆钢制成;接地极应为埋入土壤的金属板或金属管。
50、避雷线如何制作和设置?
答:避雷线是接地良好的架空金属线,位于架空导线的上方,一般采用35mm2的镀锌钢绞线,主要用来保护35KV及以上的架空输电线路。
51、管型避雷器在使用时应注意什么?
答:(1)通过管型避雷器的工频续流,必须在其规定的上、下限流范围内;(2)上限电流由管子的机械强度决定,下限电流由电弧与管壁接触的紧密程度决定。
52、3千伏~10千伏架空线路主要从哪些方面进行防雷保护?
答:(1)加强线路绝缘;(2)利用顶相线兼作防雷保护线;(3)绝缘薄弱外装设避雷器;(4)架空线路上的设备装设防雷保护。
53、内部过电压有哪几种?如何采取防雷保护?
答:(1)内部过电压有操作过电压,电弧接地过电压和谐振过电压三种。(2)为防止切断空载变压器时产生的操作过电压对变压器绕组绝缘的损坏,可在变压器入口处装设阀型避雷器来保护,为防止真空断路器或真空接触器切断感性负荷时,产生的操作过电压对设备绝缘的损坏可在电路中加装压敏电阻或阻容吸收装置来保护,为防止电路中可能出现的谐振过电压可采取调整电路参数或装设电容器破坏其谐振条件来防止这种过电压的发生。
六、思考题
1、电能的有哪些特性?
答:能够方便经济的由其它形式的能量转换而得,又能简便经济地转变成其它形式的能量供人们使用,电能的输送和分配即简单又经济,便于控制调节和测量又利于实现生产过程的自动化。在工矿企业中,无论是工业生产还是居民生活,电能的应用极为广泛,一旦中断电能,可能造成人员伤亡、设备损害、生产停滞、居民生活混乱。
2、学习《煤矿供电》课程的目的是什么?
答:学生通过对本课程的学习,要求在理论方面掌握国家各项技术经济政策,有关供电方面的规程、规定。整个矿山供电系统的组成,矿山供电系统的结线,负荷计算,短路电流分析、计算,继电保护及自动装置和矿山供电安全技术等知识。在能力和技能方面上具有变电所及矿用高低压电器设备的使用,维护及选择,电缆线路的选择,供电系统方面的故障分析及处理,供电设计和技术经济指标的分析、比较等能力。为毕业后从事矿山供电技术工作和管理工作打下牢固的基础。
3、电力负荷分类的目的是什么?
答:为了便于合理的供电,在供电运行的过程中,确保一类负荷的不间断,保证二类负荷的用电,而对三类负荷则考虑更多供电的经济性,因此当电力系统拉闸限电时,首先停三类负荷,必要时停二类负荷,但必须保证一类负荷的用电。
4、放射式电网的优缺点?适用哪些电力用户?
答:(1)优点:供电线路相互独立,线路出现故障互不影响,供电可靠性高,保护装置易于整定,且动作时间短。(2)缺点:供电线路较多,在负荷不太大的情况下,将会造成有色金属的浪费。(3)适用于:一类负荷或重要的二类负荷。
5、干线式电网的优缺点?适用哪些电力用户?
答:(1)优点:供电线路总长度较短,造价较低,可节省有色金属;电源的出线回路少,节省供电设备,降低投资成本。(2)缺点:多个用户公用一段线路,发生故障时相互影响,故停电机会增大,降低了供电的可靠性。(3)单回路干线式一般用于三类负荷供电,双回路干线式一般用于二、三类负荷供电。
6、环式电网的优缺点?适用哪些电力用户?
答:(1)优点:所用设备少,投资少,对每一负荷可从两条线路、供电,其线路路径不同,不易同时发生故障,供电可靠性较高。(2)缺点:环式电网导线截面是按故障时担负环网全部负荷考虑的,当负荷容量相差悬殊时,将使有色金属消耗量增大。(3)适用于:向各负荷容量相差较少,彼此之间相距较近,离电源较远,且对供电可靠性要求较高的重要用户供电。
7、在三相供电系统中,电网中性点不接地运行方式有哪些优缺点?我国哪些电网采用中性点不接地运行方式?
答:(1)优点:出现单相故障时,因线电压仍保持对称,对用电设备的运行不受影响,可继续供电,这就提高了供电的可靠性。(2)缺点:当系统中任何一相绝缘损坏而接地时,各相对地的电容电流和对地电压都会发生变化。(3)适用于:我国35KV及以下的高压电网。
8、在三相供电系统的电网中性点经消弧线圈接地的运行方式中,消弧线圈起什么作用?
答:消弧线圈的作用是补偿供电线路的电容电流,若消弧线圈的感抗调节合适,将使接地电流降到很小达到不起弧的程度。
9、在三相供电系统中,电网中性点直接接地运行方式有哪些优缺点?我国哪些电网采用中性点直接接地运行方式?
答:(1)优点:当发生单相接地时,其它两相对地电压不升高,系统中电器设备的对地绝缘水平只需按相电压设计,这对110KV及以上的超高压系统具有很高的技术经济价值。(2)缺点:当中性点直接接地系统发生单相接地时,故障相由接地点通过大地与中性点形成单相接地短路故障,将产生很大的短路电流。(3)适用于:在110KV 及以上电压等级的电网中。
10、线路变压器组结线有哪三种形式?各适用于哪些电力用户?
答:(1)有三种形式:进线开关为隔离开关、进线开关为跌落式熔断器和进线开关为断路器。(2)当供电线路不长,线路电源侧保护装置能保护变压器内部和低压侧的短路故障时,可采用进线开关为隔离开关;当系统短路容量较小,熔断器能切除短路故障时,可采用进线开关为跌落式熔断器;当熔断器的熔断能力不够时,又考虑操作不方便时,可采用进线开关为断路器。
11、单母线分段结线有哪些特点?适用于哪些电力用户?
答:(1)特点:电源进线至少有两路,各路电源互不影响,并分别接于不同的两侧上,各段母线之间用联络开关连接。对于变电所的重要负荷,其配出线必须分别接在母线上,构成平行双回路或环行供电方式,以防因母线故障中断停电。(2)适用于大中型工矿企业变电所。
12、单断路器双母线结线有哪些特点?适用于哪些电力用户?
答:(1)可靠性高、操作灵活,但所用设备多,投资大、结构复杂。(2)适用:容量小、对供电可靠性高的大型工矿企业变电所和电力网的区域变电所。
13、全桥结线有哪些特点?适用于哪些电力用户?
答:特点是线路侧、变压器侧和母线桥上都装有断路器,故其操作灵活、适应性强,但所用设备多,投资大,占地面积大,并易发展成单母线分段结线。
14、内桥结线有哪些特点?适用于哪些电力用户?
答:(1)其特点是在母线与此同时变压器之间只设隔离开关,不设断路器,因而投资与占地面积比全桥少,仍保持切换线路方便的优点。(2)适用于电源进线长,线路故障可能性大,变压器负荷较平稳,切换次数少的变电所。
15、外桥结线有哪些特点?适用于哪些电力用户?
答:(1)其特点是电源进线端不设断路器,只设隔离开关。这种结线比内桥还少两个隔离开关,因而投资和占地面积更少,切换变压器方便,且易过渡到全桥结线,但切换线路不方便。(2)适用于电源线路短,故障与检修机会少,变压器负荷变化大且需经常变换的变电所。
16、深井供电系统有哪三级高压供电系统组成?
答:地面变电所、中央变电所和采区变电所。
17、浅井供电系统有哪三种方式?
答:(1)井底车场及其附近巷道的低压用电设备,可由设在地面变电所的配电压器降压后,用低压电缆通过井筒送到井底车场配电所,再由井底车场配电所将低压电能送至各低压用电设备。(2)采区负荷不大且无高压用电设备时,采区用电由地面变电所用高压架空 线路,用低压电缆经钻孔送到井下采区配电所,由采区配电所送至工作面配电点和低压用电设备。(3)采区负荷较大或有高压用电设备时,用高压电缆经钻孔将高压电能送到井下采区变电所,降压后向采区低压负荷供电。
18、采区变电所的主结线形式有哪些因素确定?
答:采区变电所的主结线应根据电源进线回路数、负荷大小、变压器台数等因素确定。
19、提高功率因数有哪些实际意义?
答:(1)提高电力系统的供电能力,在发电、输电、配电设备容量一定的情况下,用户和功率因数越高,则无功功率越小,因而网络电压上电压损失也越小,用电设备和端电压就越高。(2)减少供电网络的电能损耗。在线路电压和输送的有功功率一定的情况下,功率因数越高,电流越小,则网络中的电能损耗就越少。 20、电气短路的原因有哪些?
答:(1)绝缘损坏。电器设备年久陈旧,绝缘老化;绝缘瓷瓶表面污秽、使绝缘下降;绝缘受到机械性损伤;供电系统受到雷电的侵袭或者在切换电路时产生过电压,将电气装置绝缘薄弱处击穿,都会造成短路。(2)误操作。例如:带负荷拉切隔离开关,形成强大的电弧,造成弧光短路;或将低压设备误接入高压电网,造成短路。(3)鸟兽危害。鸟兽跨越不等电位的裸露导体时,造成短路。(4)恶劣的气候。雷击造成的闪络放电或避雷器动作,架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倾倒等。(5)其他意外事故。例如:挖掘沟渠损伤电缆,起重机臂碰触架空导线,车辆撞击电杆等。
21、电气短路的危害有哪些?
答:(1)损坏电气设备。短路电流产生的电动力效应和热效应,会使故障设备及短路回路中的其他设备遭到破坏。(2)影响电气设备的正常运行。短路时电网电压骤降,使电器设备不能正常运行。(3)影响系统的稳定性。严重的短路会使并列运行的发电机组失去同步,造成电力系统的解列。(4)造成停电事故。短路时,电力系统的保护装置动作,使开关跳闸,从而造成大范围的停电,越靠近电源,停电范围越大,造成的经济损失也越严重。(5)产生电磁干扰。不对称短路的不平衡电流,在周围空间将产生很大的交变磁场,干扰附近的通讯线路和自动控制装置的正常工作。
22、采用有名值法计算短路电流的步骤?
答:分绘制计算电路图、绘制等值电路图、计算回路阻抗和计算短路电流四个步骤。
23、采用相对值法计算短路电流的步骤?
答:用相对值法计算短路电流时,分绘制计算电路图、绘制等值电路图、计算回路阻抗和计算短路电流四个步骤。
24、高压隔离开关的特点和作用?
答:(1)没有专门的灭弧装置,不能用来通断负荷电路和短路电流。(2)作用:是保证检修人员的安全,将需要检修的部分与其它带电部分可靠隔离,防止意外事故的发生,同时,可增加检修人员的安全。
25、高压断路器的特点和作用?
答:(1)特点:断流能力强,工作可靠,具有足够的断流能力并具有尽可能短的开断时间。(2)作用:可在正常时接通和断开负荷电路;可在发生短路故障时切断短路电流。
26、高压负荷开关的特点和作用?
答:(1)特点:必须与高压熔断器串联使用,切断短路电流的任务由熔断器来承担。(2)作用:具有简单灭弧装置的开关,用来通断负荷电路,不能用来切断短路电流,起隔离开关的作用。
27、熔断器的结构特点?
答:其结构简单、体积小、质量轻、价格便宜、使用维护方便,但熔体熔断后必须更换,保护特性和可靠性差。
28、各种熔断器的适用对象?
答:(1)高压熔断器:户内式高压熔断器RN型用来保护电力线路和设备;XRNM型用来保护高压电动机;XRNT型用来保护电力变压器及其他高压电力设备;XRNP型用来保护电压互感器。(2)低压熔断器:RC系列插入式熔断器,多用于照明电路及小容量电动机电路;RL系列螺旋式熔断器多用于额定电压为500V,额定电流为200A及以下的交流电动机控制电路;RN系列无填料封闭管式熔断器多用于低压电力网络和成套配电装置的短路和过载保护;RT系列有填料封闭管式熔断器多用于短路电流大的电力网络或配电装置中;RLS系列螺旋式快速熔断器用于保护半导体元件。
29、高压成套配电装置的作用?
答:用来接受和分配高压电能,对电路进行控制,保护及监测。
30、矿用电气设备应具备哪些特点?
答:(1)井下巷道硐室和采掘工作面的空间狭窄,为节省硐室建筑费用和搬迁方便,要求矿用电器设备应体积小,质量轻并便于移动和安装。(2)井下存在着冒顶、片帮、滴水及淋水等现象,所以矿用电器设备应具有坚固的外壳和较好的防潮、防锈性能。(3)井下存在瓦斯和煤尘,在一定条件下有爆炸危险,所以矿用电器设备应具有防爆性能。(4)井下机电设备工作任务繁重、启动频繁,负载变化过大,设备易过载,要求矿用电器设备应具有较大的过载能力。(5)井下潮湿,易触电。故矿用电器设备外壳封闭,有机械、电气闭锁及专用接地螺丝,对煤电钻、照明信号及控制电器采用127V及36V低压,以降低触电的危险性。
31、在本质安全电路中,限制火花能量的方法有哪些?
答:(1)合理选择电气元件,尽量降低电源电压。(2)增大电路中的电阻或利用导线电阻来限制电路中的故障电流。(3)采取消能措施,消耗和衰减电感元件或电容元件中的能量。
32、矿用一般型电气设备与普通电气设备相比有哪些特点?
答:(1)外壳机械强度较高,防滴防溅;(2)绝缘材料耐潮性好;(3)爬电距离及空气间隙较大;(4)采用电缆进出线。
33、矿用隔爆型低压自动馈电开关用在什么地方?用来控制哪些电气设备?
答:广泛应用于井下变电所或配电点,作为配电开关使用,用来控制和保护低压供电网络。