设备管理_发电厂电气设备基础知识综述

一、电气基础知识 1. 涡流是怎样产生的？有何利弊？ 答：置于变化磁场中的导电物体内部将产生感应电流，以反抗磁通的变化，这种电流 以磁通的轴线为中心呈涡旋形态，故称涡流。 在电机中和变压器中，由于涡流存在，将使铁芯产生热损耗，同时，使磁场减弱，造 成电气设备效率降低，容量不能充分利用，所以，多数交流电气设备的铁芯，都是用 0.35 或 0.5 毫米厚的硅钢片迭成，涡流在硅钢片间不能穿过，从而减少涡流的损耗。 。 涡流的热效应也有有利一面，如可以利用它制成感应炉冶炼金属，可制成磁电式、感 应式电工仪表，还有电度表中的阻尼器，也是利用磁场对涡流的力效应制成的。 2.什么是趋表效应？趋表效应可否利用？ 答：当直流电流通过导线时，电流在导线截面分布是均匀的，导线通过交流电流时， 电流在导线截面的分布是不均匀的，中心处电流密度小，而靠近表面电流密度大，这 种交流电流通过导线时趋于表面的现象叫趋表效应，也叫集肤效应。 考虑到交流电的趋表效应，为了有效地节约有色金属和便于散热，发电厂的大电流母 线常用空心的槽形或菱形截面母线。高压输配电线路中，利用钢芯铝线代替铝绞线， 这样既节约了铝导线，又增加了导线的机械强度。 趋表效应可以利用，如对金属进行表面淬火，对待处理的金属放在空心导线绕成的线 圈中，线圈中通过高频电流，金属中就产生趋于表面的涡流，使金属表面温度急剧升 高，达到表面淬火的目的。 3. 什么是正弦交流电？为什么普遍采用正弦交流电？ 答：正弦交流电是指电路中的电流、电压及电势的大小都随着时间按正弦函数规律变 化，这种大小和方向都随时间做周期性变化的电流称交变电流，简称交流。 交流电可以通过变压器变换电压， 在远距离输电时， 通过升高电压可以减少线路损耗。 而当使用时又可以通过降压变压器把高压变为低压，这既有利安全，又能降低对设备 的绝缘要求。此外，交流电动机与直流电动机比较，则具有构造简单，造价低廉，维 护简便等优点。在有些地方需要使用直流电，交流电又可通过整流设备将交流电变换 为直流电，所以交流电目前获得了广泛地应用。 4. 什么是交流电的周期、频率和角频率？ 答：交流电在变化过程中，它的瞬时值经过一次循环又变化到原来瞬时值所需要的时 间，即交流电变化一个循环所需的时间，称为交流电的周期。 周期用符号 T 表示，单位为秒。周期越长交流电变化越慢，周期愈短，表明愈快。 交流电每秒种周期性变化的次数叫频率。 用字母 F 表示， 它的单位是周/秒， 或者赫兹， 用符号 Hz 表示。它的单位有赫兹，千赫、兆赫。 角频率与频率的区别在于它不用每秒钟变化的周数来表示交流电变化的快慢，而是用 每秒种所变化的电气角度来表示。 交流电变化一周其电角变化为 360， 360 等于 2 弧 度，所以角频率与同期及频率的关系为： 5. 什么是交流电的相位，初相角和相位差？ 答：交流电动势的波形是按正弦曲线变化的，其数学表达式为：e=EmSint。 上式表明在计时开始瞬间导体位于水平面时的情况。如果计时开始时导体不在水平面 上，而是与中性面相差一个角，那么在 t=0 时，线圈中产生的感应电势为 E=Emsin。 若转子以 角度旋转，经过时间 t 后，转过 t 角度，此时线圈与中性面的夹角为： （t+） 上式为正弦电势的一般表达式，也称作瞬时值表达式。式中： T+ -相位角，即相位； -初相角，即初相 。表示 t=0 时的相位。 在一台发电机中，常有几个线圈，由于线圈在磁场中的位置不同，因此它们的初相就 2 不同，但是它们的频率是相同的。另外，在同一电路中，电压与电流的频率相同，但 往往初相也是不同的，通常将两个同频率正弦量相位之差叫相位差。 6. 简述感抗、容抗、电抗和阻抗的意义。 答：交流电路的感抗，表示电感对正弦电流的限制作用。在纯电感交流电路中，电压 有效值与电流有效值的比值称作感抗。用符号 X 表示。XL=U/I=L=2fL。 上式表明，感抗的大小与交流电的频率有关，与线圈的电感有关。当 f 一定时，感抗 XL 与电感 L 成正比，当电感一定时，感抗与频率成正比。感抗的单位是欧姆。 纯电容交流电路中，电压与电流有效值的比值称做容抗，用符号 XC 表示。即： XC=U/I=1/2fC。 在同样的电压作用下，容抗 XC 越大，则电流越小，说明容抗对电流有限制作用。容抗 和电压频率、电容器的电容量均成反比。因频率越高，电压变化越快，电容器极板上 的电荷变化速度越大，所以电流就越大；而电容越大，极板上储存的电荷就越多，当 电压变化时，电路中移动的电荷就越多，故电流越大。 容抗的单位是欧姆。 应当注意，容抗只有在正弦交流电路中才有意义。另外需要指出，容抗不等于电压与 电流的瞬时值之比。 7. 交流电的有功功率、无功功率和视在功率的意义是什么？ 答：电流在电阻电路中，一个周期内所消耗的平均功率叫有功功率，用 P 表示，单位 为瓦。 储能元件线圈或电容器与电源之间的能量交换，时而大，时而小，为了衡量它们能量 交换的大小，用瞬时功率的最大值来表示，也就是交换能量的最大速率，称作无功功 率，用 Q 表示，电感性无功功率用 QL 表示，电容性无功功率用 QC 表示，单位为乏。 在电感、电容同时存在的电路中，感性和容性无功互相补偿，电源供给的无功功率为 二者之差，即电路的无功功率为：Q=QL-QC=UISin。 8. 什么叫有功?什么叫无功? 答：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式的那部分能量叫有功。 用于电路内电、磁场交换的那部分能量叫无功。 9. 什么是功率因数？提高功率因数的意义是什么？提高功率因数的措施有哪些？ 答：功率因数 COS，也叫力率，是有功功率和视在功率的比值，即 COS=P/S。在一定 的额定电压和额定电流下，功率因数越高，有功所占的比重越大，反之越低。 发电机的额定电压，电流是一定的，发电机的容量即为它的视在功率，如果发电机在 额定容量下运行，其输出的有功功率的大小取决于负载的功率因数，功率因数低时， 发电机的输出功率低，其容量得不到充分利用。 功率因数低，在输电线路上将引起较大的电压降和功率损耗。因当输电线输送功率一 定时，线路中电流与功率因数成反比即 I=P/COS，当功率因数降低时，电流增大， 在输电线电阻电抗上压降增大，使负载端电压过低，严重时，影响设备正常运行，用 户无法用电。此外，电阻上消耗的功率与电流平方成反比，电流增大要引起线损增加。 提高功率因数的措施有： 合理地选择和使用电气设备，用户的同步电动机可以提高功率因数，甚至可以使功率 因数为负值，即进相运行。而感应电动机功率因数很低，尢其是空载和轻载运行时 ， 所以应该避免感应电动机空载或轻载运行。 安装并联补偿电容器或静止补偿等设备，使电路中总的无功功率减少。 10. 什么是三相交流电源？它和单相交流电比有何优点？ 答：由三个频率相同，振幅相等，相位依次互差 120 度电角度的交流电势组成的电源 称为三相交流电源。它是由三相交流发电机产生的。日常生活中所用的单相交流电， 实际上是由三相交流电的一相提供的，由单相发电机发出的单相交流电源现在已经很 3 少采用。 三相交流电较单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换成机械能等方 面都有明显的优越性。例如：制造三相发电机、变压器都较制造容量相同的单相发电 机、变压器节省材料，而且构造简单，性能优良，又如，由同样材料所制造的三相电 机，其容量比单相电机大 50%，在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线 可节省有色金属 25%，而且电能损耗较单相输电时少。由于三相交流电有上述优点所 以获得了广泛的应用。 11. 对称的三相交流电路有何特点？ 答：对称的三相交流电路中，相电势、线电势、线电压、相电压、线电流、相电流的 大小分别相等，相位互差 120 度，三相各类量的向量和、瞬时值之和均为零。 三相绕组及输电线的各相阻抗大小和性质均相同。 在星形接线中，相电流和线电流大小、相位均相同。线电压等于相电压的3 倍，并 超前于有关的相电压 30 度。 在三角形接线中，相电压和线电压大小、相位均相同。线电流等于相电流的3 倍， 并滞后于有关的相电流 30 度。 三相总的电功率等于一相电功率的 3 倍且等于线电压和线电流有效值乘积的3 倍， 不论是星形接线或三角形接线。 12. 什么叫串联谐振、并联谐振，各有何特点？ 答：在电阻、电感和电容的串联电路中，出现电路的端电压和电路总电流同相位的现 象，叫做串联谐振。 串联谐振的特点是：电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最 大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压 谐振。 在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避 免串联谐振。 在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现 象，叫做并联谐振。 并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都 可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。 并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。 13. 导体电阻与温度有什么关系？ 答：导体电阻值的大小不但与导体的材料以及它本身的几何尺寸有关，而且还与导体 的温度有关。一般金属导体的电阻值，随温度的升高而增大。 14. 什么是相电流、相电压和线电流、线电压？ 答：由三相绕组连接的电路中，每个绕组的始端与末端之间的电压叫相电压。各绕组 始端或末端之间的电压叫线电压。各相负荷中的电流叫相电流。各断线中流过的电流 叫线电流。 15. 三相对称电路的功率如何计算？ 答：三相对称电路，不论负载接成星形还是三角形，计算功率的公式完全相同： 有功功率：P= U 线*I 线*COS； 无功功率：P= U 线*I 线*COS； 视在功率：P= U 线*I 线。 16. 什么叫集肤效应？ 答：在交流电通过导体时，导体截面上各处电流分布不均匀，导体中心处密度最小， 越靠近导体的表面密度越大，这种趋向于沿导体表面的电流分布现象称为集肤效应。 17. 避雷器是怎样保护电器设备的？ 4 答：避雷器是与被保护设备并联的放电器。正常工作电压作用时，避雷器的内部间隙 不会击穿，若是过电压沿导线传来，当出现危及被保护设备绝缘的过电压时，避雷器 的内部间隙便被击穿。击穿电压比被保护设备绝缘的击穿电压低，从而限制了绝缘上 的过电压数值。 18. 什么是中性点位移现象？ 答：在三相电路中电源电压三相对称的情况下，不管有无中性线，中性点的电压都等 于零。如果三相负载不对称，且没有中性线或中性线阻抗较大，则三相负载中性点就 会出现电压，这种现象成为中性点位移现象。 19. 什么是电源的星形、三角形连接方式？ 答： （1）电源的星形连接：将电源的三相绕组的末端 X、Y、Z 连成一节点，而始端 A、 B、 C 分别用导线引出接到负载， 这种接线方式叫电源的星形连接方式， 或称为 Y 连接。 三绕组末端所连成的公共点叫做电源的中性点，如果从中性点引出一根导线，叫做中 性线或零线。对称三相电源星形连接时，线电压是相电压的 倍，且线电压相位超前有 关相电压 30。 （2）电源的三角形连接：将三相电源的绕组，依次首尾相连接构成的闭合回路，再以 首端 A、B、C 引出导线接至负载，这种接线方式叫做电源的三角形连接，或称为连 接。 三角形相连接时每相绕组的电压即为供电系统的线电压。 20. 三相电路中负载有哪些接线方式？ 答：在三相电路中的负载有星形和三角形两种连接方式。 负载的星形连接：将负载的三相绕组的末端 X、Y、Z 连成一节点，而始端 A、B、C 分 别用导线引出接到电源，这种接线方式叫负载的星形连接方式，或称为 Y 连接。 如果忽略导线的阻抗不计，那么负载端的线电压就与电源端的线电压相等。星形连接 有 分有中线和无中线这两种，有中线的低压电网称为三相四线制，无中线的称为三相三 线制。 星形连接有以下特点： （1）线电压相位超前有关相电压 30。 （2）线电压有效值是相电压有效值的 倍。 （3）线电流等于相电流。 负载的三角形连接：将三相负载的绕组，依次首尾相连接构成的闭合回路，再以首 端 A、B、C 引出导线接至电源，这种接线方式叫做负载的三角形连接，或称为连接。 它有以下特点： （1）相电压等于线电压。 （2）线电流是相电流的 倍。 21. 什么叫做线电压、线电流、相电压、相电流？ 答：在三相电路中，线电压为线路上任意两火线之间的电压，用 U 线表示。 在三相电路中，相电压每相绕组两端的电压，用 U 相表示。 在三相电路中，流过每相的电流叫相电流，用 I 相表示。 在三相电路中，流过任意两火线的电流叫线电流，用 I 线表示。 二. 配电装置及厂用系统 1. 什么叫断路器？它的作用是什么？与隔离开关有什么区别？ 答：高压断路器俗称开关，是电力系统中最重要的控制保护设备，它在电网中起两方 面的作用： （1）在正常运行时，根据电网的需要，接通或断开电路的空载电流和负荷电流，这时 起控制作用； （2）当电网发生故障时，高压断路器和保护装置及自动装置相配合，迅速自动地切断 5 故障电流，将故障部分从电网中断开，保证电网无故障部分的安全运行，以减少停电 范围，防止事故扩大，这时起保护作用。 断路器与隔离开关的区别是： （1） 断路器装有消弧设备因而可切断负荷电流和故障电流， 而隔离开关没有消弧设备， 不可用它切断或投入一定容量以上的负荷电流和故障电流。 （2）断路器多为远距离电动控制操作，而隔离开关多为就地手动操作。 继电保护，自动装置等能和断路器配合工作。 2. 自动空气开关的原理是什么？ 答：自动空气开关的种类很多，构造各异，但其工作原理是一样的。它们是由触头系 统、灭弧系统、保护装置及传动机构等几部分组成。触头系统由传动机构的搭钩闭合 而接通电源与负荷，使电气设备正常运行。过流线圈和负载电路串联，欠压线圈和负 载电路并联。正常运行时，过流线圈的磁力不足以吸合其衔铁，欠压线圈的磁力反而 吸合其衔铁。当因故障超过额定负载或短路使电流增大某一数值时，过流线圈立即吸 合其衔铁，衔铁带动杠杆把搭钩顶开，使触头打开电路分断。如由于某种原因使电压 降低，欠压线圈吸力减小，衔铁被弹簧拉开，同样带动杠杆把搭钩顶开，使电路分断。 除此以外，还装有热继电器作为过载保护，当负荷过载时，由于双金属片弯曲，同样 将搭钩顶开，使触头分断起过载保护作用。 3. 交流接触器每小时的操作次数为什么要加以限制？ 答：交流接触器（或其它电磁铁）的线圈在衔铁吸合前和吸合后外加电压是不变的。 但是在衔铁吸合前后的磁阻变化是很大的，在线圈通电的瞬间衔铁和铁芯的空气隙最 大，磁阻也最大，线圈通电衔铁和铁芯闭合后，这时磁阻迅速减小。因为励磁电流是 随着磁阻变化而相应变化的，所以衔铁吸合前的电流将比吸合后的电流大几倍甚至十 几倍。如果每小时的操作次数太多，线圈则将因频繁流过很大的电流而发热，温度升 高，这样就降低了线圈的寿命，甚至使绝缘老化而烧毁。所以交流接触器（或其它交 流电磁铁）每小时操作次数要有一定限制。在额定电流下每小时的开、合次数一般带 有灭弧室的约为 120-130 次，不带灭弧室的为 600 次。 4. 交流接触器有哪几部分组成？试述其工作原理和用途。 答：交流接触器由以下几部分组成： (1) 电磁系统：包括吸引线圈，上铁芯（动铁芯）和下铁芯（静铁芯） 。 (2) 触头系统：包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头，它和动铁芯是连在 一起互相联动的。 主触头的作用是接通和切断主回路； 而辅助触头则接在控制回路中， 以满足各种控制方式的要求。 (3) 灭弧装置：接触器在接通和切断负荷电流时，主触头会产生较大电弧，容易烧坏 触头，为了迅速切断开断时的电弧，一般容量较大的交流接触器装置有灭弧装置。 (4) 其它：还有支撑各导体部分的绝缘外壳，各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱 等。 交流接触器的工作原理： 吸引线圈和静铁芯以绝缘外壳内固定不动，当线圈通电时，铁芯线圈产生电磁吸力， 将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运 动，触点闭合，从而接通电源，使电动机启动运转。当线圈断电时，吸力消失，动铁 芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源，电动机即停止运 行。 交流接触器不能切断短路电流和过负荷电流，即不能用来保护电气设备，只适用于电 压为 1 千伏及以下的电动机或其它操作频繁的电路中，作为远距离操作和自动控制， 使电路通路或断路。并且不宜装于有导电性灰尘、腐蚀性和爆炸性气体的场所。 5. 为什么有些低压线路中用了自动空气开关后，还要串联交流接触器？ 6 答：这要从自动空气开关和接触器的性能说起。自动空气开关有过载、短路和失压保 护功能，但在结构上它着重提高了灭弧性能，不适宜于频繁操作。而交流接触器没有 过载、短路的保护功能，只适用于频繁操作。因此，有些需要在正常工作电流下进行 频繁操作的场所，常采用自动空气开关串接触器的接线方式。这样既能由交流接触器 承担工作电流的频繁接通和断开，又能由自动空气开关承担过载、短路和失压保护。 6. 试述常用磁力启动器的用途。 答：磁力启动器是由接触器和热继电器组合起来的一种全压启动设备。接触器担任主 电路的分断和闭合， 同时接触器的吸合线圈兼有欠压保护。 热继电器起过载保护作用。 并能允许频繁的操作，所以这种组合起来的磁力启动器是一种性能良好的全压启动设 备。 7. 常用熔断器的种类及用途有哪些？保险丝有哪些规格？ 答：常用熔断器的种类很多，按电压等级可分为高压熔断器和低压熔断器；按有无填 料可分为有填料式和无填料式；按结构分有螺旋式、插入式、管式以及开敝式、半封 闭式和封闭式等；按使用环境可分为户内和户外式；按熔体的更换情况可分易拆换式 和不易拆换式等。 低压熔断器的类型： 瓷插式（RC 型） ；螺旋式（RL 型、RLS 型） ；密封式（RM 型） ；填料式（RT0 型、RS0 型） ； 低压熔断器的型号含义： R“熔“断器； M“密”封式； L“螺”旋式； S快“速”； T“填” 料式；0设计序号；C“插”入式。 高压熔断器的类型： RW2-35 型（角型） ；RW9-35 型；RW4-6-10 型；RW5-35 型；RW6-110 型。后三种均为跌 落式。户内式有：RN2、RN1 型，均为封闭填料式。 高压熔断器的型号含义：R“熔”断器；W户“外”式；N户“内”式。文 字后边的 2、4 等代表设计序号；最后边的 6、10、35、110 代表额定电压。 熔断器是一种保护电器，它串联在电路中使用，可以用来保护电气装置，防止过载电 流和短路电流的损害。 RM 系列密封式熔断器， 用于交流 500 伏及直流 440 伏以下的电力电网或成套配电装置 中作短路和连接过载保护。 RC 系列插入式熔断器主要用于交流低压电路末端，作为电气设备的短路保护。 RL 系列螺旋式熔断器可作为电路中过载保护和短路保护的元件。 RLS 型螺旋型快速熔断器，可用作硅整流元件、或控硅整流元件和由该元件组成的成 套装置的内部短路保护和过载保护。 RT0 系列有填料密封式熔断器，广泛用于供电线路及断流能力较高的场所。 RS0 系列快速熔断器主要作为硅整流器、可控硅元件及其成套装置的适中保护。 RW2-35、RW9-35 型角型熔断是用来保护电压互感器的。 8. 什么叫隔离开关？它的作用是什么？ 答：隔离开关是高压开关的一种，俗称刀闸。因为它没有专门的灭弧装置，所以不能 用它来接通、切断负荷电流和短路电流。隔离开关的主要用途是： (1) 隔离电源。用隔离开关将需要检修的电气设备与电源可靠地隔离，以保证检修工 作的安全进行。 (2) 倒闸操作。在双母线制的电路中，利用隔离开关将设备或供电线路从一组母线切 换到另一组母线上去，即称倒闸操作。 (3) 用以接通和切断小电流的电路。例如用隔离开关可以进行下列操作： a) 断开和接通无故障时电压互感器及避雷器； 7 b) 断开和接通电压为 35 千伏，长度在 10 公里以内的空载输电线路； c) 断开和接通电压为 10 千伏，长度在 5 公里以内的空载输电线路； d) 断开和接通 35 千伏、1000 瓦（千伏安）及以下和 110 千伏、3200 瓦（千伏安）及 以下的空载变压器。 9. 允许用隔离开关进行操作的项目有哪些？ 答：在发电厂允许用隔离开关进行的操作： (1) 电压互感器的停、送电操作； (2) 在母联、专用旁路开关不能使用的情况下，允许用刀闸向 220、66 千伏空载母线 充电或切除空载母线，但必须确认母线良好； (3) 在系统无接地状况下投入或切除消弧线圈； (4) 变压器中性点刀闸的投入或切除。 10. 接触器或其它电器的触头为什么采用银合金？ 答：控制保护电器的触头接点，一般常用银合金制成。如果采用其它金属，在电弧高 温下容易氧化，从而增大接触电阻，流过电流时使触点温度升高，温度升高又促使接 点更加氧化，这样恶性循环作用最终将导致触点烧坏。如果触点采用银合金，由于银 不易氧化，即使氧化层仍能保持很好的导电性，不致使触点烧坏，能延长触点寿命。 所以接触器和其它电器的触点多采用银合金制成。 11. 高压厂用系统发生单相接地时有没有什么危害？为什么规定接时间不允许超 过两个小时？ 答：当发生单相接地时，接地点的接电流是两个非故障相对地电容电流的向量和，而 且这个接地电流在设计时是不准超过规定的。因此，发生单相接地时的接地电流对系 统的正常运行基本上不受任何影响。 当发生单相接地时，系统线电压的大小和相位差仍维持不变，从而接在线电压上的电 气设备的工作，并不因为某一相接地而受到破坏，同时，这种系统中相对地的绝缘水 平是根据线电压设计的，虽然无故障相对地电压升高到线电压，对设备的绝缘并不构 成危险。 为什么规定接地时间不允许超过两个小时，应从以下两点考虑： （1） 电压互感器不符合制造标准不允许长期接地运行。 （2） 同时发生两相接地将造成相间短路。 鉴于以上两种原因，必须对单相接地运行时间有个限制，规定不超过 2 小时。 12. 6KV 厂用电源备用分支联锁开关 BK 作用？ 答：在 BK 投入时： （1） 工作电源断开，备用分支联投； （2） 保证工作电源在低电压时跳闸； （3） 保证工作电源跳开后， 备用分支电源联投到故障母线时将过电流保护时限短接， 实现零秒跳闸起到后加速的作用； （4） 能够保证 6KV 厂用电机低电压跳闸。 13. 断路器的灭弧方法有那几种？ 答：断路器的灭弧方式大体分为：(1) 横吹灭弧式。(2) 纵吹灭弧式。(3) 纵横吹灭 弧式。(4) 去离子栅灭弧式。 14. 禁止用刀闸进行那些操作？ 答：(1) 带负荷拉合刀闸。(2) 拉合 320KVA 及以上的变压器充电电流。(3) 拉合 6KV 以下系统解列后两端电压差大于 3的环流。(4) 雷雨天气拉合避雷器。 15. 过电压按产生原因可分几类，有何危害？ 答： （1）外过电压（又称大气过电压） ：直击雷过电压、感应雷过电压。 （2）内过电压： 工频过电压、操作过电压、谐振过电压。 8 数值较高的过电压，可以使设备绝缘弱点处发生击穿和闪络从而破坏系统的正常运 行。 16. 高压厂用母线低电压保护基本要求是什么？ 答： （1）当电压互感器一次侧或二次侧断线时，保护装置不应误动，只发信号，但在 电压回路断线期间，若母线真正失去电压（或电压下降至规定值） 。保护装置应能正确 动作。 （2）当电压互感器一次侧隔离开关因操作被断开时，保护装置不应误动。 （3）0.5 秒和 9 秒的低电压保护的动作电压应分别整定。 （4）接线中应采用能长期承受电压的时间继电器。 17. 断路器的拒动的原因有哪些? 答：(1) 直流回路断线。(2) 操作电压过低。 (3) 转换接点接触不良。 (4) 跳、合 闸部分机械连杆有缺陷。 (5) 220KV 开关液压异常。 (6) 220KVSF6 开关气体压力低 闭锁。 (7) 同期或同期闭锁回路故障。(8) 保护投入不正确。 18. 倒闸操作中应重点防止哪些误操作事故？ 答：(1)误拉、误合断路器或隔离开关。2、带负荷拉、合隔离开关。3、带电挂接地线 或带电合接地刀闸。4、带接地线或接地刀闸合闸。5 非同期并列。 除以上 5 点外，防止操作人员高空坠落、误入带电间隔、误登带电架构、避免人身 触电，也是倒闸操作中须注意的重点。 19. 高压厂用系统接地有何现象？怎样选择？ 答：(1)现象： a.警铃响,“母线接地”光字牌亮。 b.母线绝缘监视电压表一相降低或为零，其它两相升高或为线电压。 (2)处理： a.如接地同时有设备跳闸，应禁止强送。 b.询问机、炉、燃等专业有无新启动设备或电机有无异常，如有，应瞬停一次进行 选择。 c.有备用设备的可切换为备用设备运行。 d.按负荷由次要到主要的次序瞬停选择。 e.切换为备用变运行，判断是否工作电源接地。 f.经上述选择未找到故障点，应对厂用母线和开关等部位进行检查，但应严格遵 守电业安全工作规程有关规定。 g.如系母线电压互感器接地，可利用备用小车开关做人工接地，将电压互感器停 电，小车拉出或一次刀闸拉开，通知检修处理。 h.经选择未查出接地点，则证明母线接地，应停电处理。 i.故障点消除后，恢复故障前运行方式。 j.厂用单相接地运行时间不得超过两小时。 20. 快速熔断器熔断后怎样处理? 答：快速熔断器熔断后应作以下处理： (1) 快速熔断器熔断后，首先检查有关的直流回路有无短路现象。无故障或排除故 障后，更换熔断器试投硅整流器。 (2) 若熔断器熔断同时硅元件亦有击穿，应检查熔丝的电流规格是否符合规定，装 配合适的熔断器后试投硅整流器。 (3) 设备与回路均正常时， 熔断器的熔断一般是因为多次的合闸电流冲击而造成的， 此时，只要更换同容量的熔断器即可。 21. 熔断器选用的原则是什么？ 答： （1）熔断器的保护特性必须与被保护对象的过载特性有良好的配合，使其在整个 9 曲线范围内获得可靠的保护。 （2） 熔断器的极限分断电流应大于或等于所保护回路可能出现的短路冲击电流的有效 值，否则就不能获得可靠的保护。 （3）在配电系统中，各级熔断器必须相互配合以实现选择性，一般要求前一级熔体 比后一级熔体的额定电流大 2-3 倍，这样才能避免因发生越级动作而扩大停电范围。 （4）有要求不高的电动机才采用熔断器作过载和短路保护，一般过载保护最宜用热 继电器，而熔断器只作短路保护。 22. 厂用电系统操作一般有什么规定? 答：厂用电系统操作的规定如下： （1）厂用系统的倒闸操作和运行方式的改变，应按值长、值班长的命令，并通知有 关人员。 （2）除紧急操作与事故外，一切正常操作均应按规定填写操作票及复诵制度。 （3）厂用系统的倒闸，一般应避免在高峰负荷或交接班时进行。操作当中不应交接 班，只有当全部结束或告一段落时，方可进行交接班。 (4) 新安装或进行过有可能变更相位作业的厂用系统，在受电与并列切换前，应 检查相序，相位正确。 (5) 厂用系统电源切换前，必须了解两侧电源系统的联结方式，若环网运行，应 并列切换。若开环运行及事故情况下系统不清时，不得并列切换。 (6) 倒闸操作考虑环并回路与变压器有无过载的可能，运行系统是否可靠及事故 是否方便等。 (7)开关拉、合操作中，应检查仪表变化，指示灯及有关信号，以验证开关动作的 正确性。 23. 发电厂全厂停电事故处理的基本原则是什么? 答：全厂停电事故发生后,运行人员应该立即进行事故处理,并遵循下列基本原则： (1)从速限制发电厂内部的事故发展，消除事故根源并解除对人身和设备的威胁。 (2)优先恢复厂用电系统的供电。 (3)尽量使失去电源的重要辅机首先恢复供电。 (4)应迅速积极与调度员联系，尽快恢复电源，安排机组重新启动。 24. 高压厂用工作电源跳闸有何现象？怎样处理？ 答：(1)现象： a.警报响，工作电源开关跳闸。 b.工作电源电流和电力表指示可能有冲击，开关跳闸后降为零。 c.0.5 秒和 9 秒低压保护可能动作。 d.低压厂用工作电源和保安电源可能跳闸。 (2)处理： a.如备用电源没联动，应立即手动投入。 b.若低压厂用工作电源跳闸， 备用电源未联动， 应立即手动投入备用电源开关。 c.若保安电源已跳闸，不论联动与否，均应迅速恢复正常运行，确保主机润滑 油泵、密封油泵工作正常，如直流泵不联动，应强行启动直流油泵。 d.检查保护动作情况，作好记录，复归信号掉牌。 e.如高压厂用备用电源联动(或手投)后又跳闸，应查明原因并消除故障后，可 再投一次备用电源开关。 f.高压厂用母线电压不能恢复时，拉开本段各变压器和电动机开关，调整各负 荷运行方式，保障供电。 g.将本段全部小车拉出，进行检查和测定母线绝缘电阻，消除故障点后恢复送 电。 10 h.恢复低压厂用电源的正常运行方式。 25. 厂用电源事故处理有何原则? 答：发电厂厂用电源中断，将会引起停机、停炉甚至全厂停电事故。因此，厂用电源 发生事故一般应按下列原则进行处理： (1) 当厂用工作电源因故跳闸，备用电源自动投入时，值班人员应检查厂用母线 的 电压是否已恢复正常， 并应将断路器的操作开关闪光复归至相对应位 置，检查继电保护的动作情况，判明并找出故障原因。 (2) 当工作电源跳闸，备用电源未自动投入时，值班人员可不经任何检查，立即强 送备用电源一次。 (3) 备用电源自动投入装置因故停用中，备用电源仍处于热备用状态，当厂用工作 电源因故跳闸，值班人员可不经任何检查，立即强送备用电源一次。 (4) 厂用电无备用电源时，当厂用电源因故跳闸而由继电保护装置动作情况判明并 非是厂用电源内部故障，则应立即强送此电源一次。 (5) 当备用电源投入又跳闸或无备用电源强投工作电源后又跳闸， 不能再次强送电。 这证明故障可能在母线上或因用电设备故障而越级跳闸。 (6) 询问机、炉有无拉不开或故障没跳闸的设备， (7) 将母线上的负荷全部停用,对母线进行外观检查。 (8) 母线短时间内不能恢复送电时，应通知机、炉、燃专业启动备用设备，转移负 荷。 (9) 检查发现厂用母线有明显故障，对于具有两段母线的系统应停用故障段母线， 加强对正常段母线的监视防止过负荷;对于单母线两半段用刀闸双跨的低压系统， 应拉 开双跨刀闸其中的一组，停用故障的半段母线，恢复正常半段母线的运行。 (10) 有些母线故障可能影响某些厂用重要负荷造成被迫将发电机与系统解列事故， 此时发电机按紧急事故停机处理，待母线故障消除后重新将发电机并列。 (11) 母线故障造成被迫停机时，应设法保证安全停机电源的供电，以保证发电 机 及汽轮机大轴和轴瓦的安全。 26. 电气事故处理的一般程序是什么? 答：(1) 根据信号、表计指示、继电保护动作情况及现场的外部象征，正确判断事故 的性质。 (2) 当事故对人身和设备造成严重威胁时，迅速解除；当发生火灾事故时，应通知 消防人员，并进行必要的现场配合。 (3) 迅速切除故障点(包括继电保护未动作者应手动执行)。 (4) 优先调整和处理厂用电源的正常供电，同时对未直接受到事故影响的系统和机 组及时调节，例如锅炉气压的调节，保护的切换，小系统频率及电压的调整等。 (5) 对继电保护的动作情况和其它信号进行详细检查和分析，并对事故现场进行检 查，以便进一步判断故障的性质和确定处理程序。 (6) 进行针对性处理，逐步恢复设备运行。但应优先考虑重要用户供电的恢复，对 故障设备应进行隔绝操作，并通知检修人员。 (7) 恢复正常运行方式和设备的正常运行工况。 (8) 进行妥善处理：包括事故情况及处理过程的记录，断路器故障跳闸的记录，继 电保护动作情况的记录，低电压释放，设备的复置及直流系统电压的调节等。 27. 处理电气事故时哪些情况可自行处理? 答：下列情况可以自行处理： (1) 将直接对人员生命有威胁的设备停电。 (2) 将已损坏的设备隔离。 (3) 母线停电事故时，将该母线上的断路器拉开。 11 (4) 当发电厂的厂用电系统部分或全部停电时，恢复其电源。 (5) 整个发电厂或部分机组与系统解列，在具备同期并列条件时与系统同期并列。 (6) 低频率或低电压事故时解列厂用电，紧急拉路等，处理后应将采取的措施和处 理结果向调度详细汇报。 28. 全连式分相封闭母线有哪些优缺点? 答：有下列优点： (1) 封闭外壳消除了外界因素造成的母线短路的可能性，提高了运行的可靠性，减 少了维护量。 (2) 主母线产生的强磁场几乎全被封闭外壳所屏蔽，消除了母线附近钢构架的发热 问题。 (3) 由于外壳的屏蔽作用，短路电流通过时母线所承受的电动力只有裸露母线的 20-30%，改善了母线及其支持绝缘子等设备的动稳定性。 (4) 由于各相外壳等电位且与地相接，故对人身无影响。 有下列缺点： (1) 封闭母线结构庞大，材料消耗量大而且外壳环流的电能损耗也很大。 (2) 经济性较差。 29. 跳闸压板安装使用有哪些要求？ 答： （1）使用压板时开口端必须向上，防止压板解除使用时固定螺丝压不紧自动投入 造成保护误动作。 （2） 如果使用 YY1D 型压板把“+”电源或跳闸回路的来线接在开口侧， 也就是上部， 以防压板碰连。 （3）禁止使用一个压板控制两个回路，严防混用。 （4）压板安装时相互距离应保证在打开，投入压板时不会相互碰连。 （5） 在压板投入前检查继电器接点位置是否正确， 对于晶体管保护回路应用万用表测 量 确无电压再投。 （6）压板应注明用途和名称。 （7）长期不用的压板应取下，短期不用的压板应拧紧。 30. 高压厂用系统一般采用何种接地方式？有何特点？ 答：高压厂用系统一般采用中性点不接地方式，其主要特点是： （1）发生单相接地故障时，流过故障点的电流为电容性电流。 （2）当厂用电（具有电气连系的）系统的单相接地电容电流小于 10A 时，允许继续 运行 2 小时，为处理故障赢得了时间。 （3）当厂用电系统单相接地电容电流大于 10A 时，接地电弧不能自动消除，将产生 较高的电弧接地过电压（可达额定相电压的 3.53 倍） ，并易发展为多相短路。接地保 护应动作于跳闸，中断对厂用设备的供电。 （4）实现有选择性的接地保护比较困难，需要采用灵敏的零序方向保护。 （5）无须中性接地装置。 31. 低压厂用系统一般采用何种接地方式？有何特点？ 答：低压厂用系统一般直接接地方式，其主要特点是单相接地时： （1）中性点不发生位移，防止相电压出现不对称和超过 380V。 （2）保护装置应立即动作于跳闸。 （3）对于采用熔断器保护的电动机，由于熔断器一相熔断，电动机会因两相运行而烧 毁。 （4）为了获得足够的灵敏度，又要躲开电动机的启动电流，往往不能利用自动开关的 过流瞬动脱扣器，必须加装零序电流互感器组成的单相接地保护。 12 （5） 对于熔断器保护的电动机， 为了满足馈线电缆末端单相接地短路电流大于熔断器 额定电流的 4 倍，常需要加大电缆截面或改用四芯电缆，甚至采用自动开关作保护电 器。 （6）正常运行时动力、照明、检修网络可以共用。 32. 在中性点不接地系统中为何要安装绝缘监察装置？ 答：在中性点不接地系统中，当发生单相接地时由于非接地相对地电压升高，极有可 能有发生第二点接地，即形成两点接地短路，尤其是发生电弧性间歇接地而引起网络 过电压。 因此要及时发现单相接地情况， 既必须装设绝缘监察装置检查判别接地情况， 并及时处理。 33. 熔断器的作用及有何特点？ 答：熔断器是最简单的一种保护电器，它串联于电路中，是借容体电流超过限定值而 融化、分断电路的一种用于过载和短路保护的电器熔断器最大特点是结构简单、体积 小、重量轻、使用维护方便、价格低廉。由于可靠性高，故广泛使用在低压（1000V） 系统中。 在 35KV 及以下的高压系统中， 则广泛用于保护电压互感器和小容量电器设备， 在短路容量较小的电路中，熔断器配合负荷开关可以代替昂贵的高压熔断器。 34. 为什么运行人员要清楚了解本厂的电气一次接线与电力系统的连接？ 答：电气设备运行方式的变化都是和电气一次主接线分不开的，而运行方式又是运行 人员在正常巡视检查设备、监盘调整、倒闸操作以及事故处理过程中用来分析、判断 异常和事故的根据。 35. 在什么情况下容易发生操作过电压？ 答： （1）切、合电容器组或空载长线路。 。 （2）断开空载变压器、电抗器、消弧线圈及同步电动机等 （3）在中性点不接地系统中，一相接地后，产生间歇性电弧等。 36. 隔离开关不允许进行哪些操作？ 答：隔离开关没有灭弧装置，严禁带负荷拉闸或合闸操作。 37. 什么叫做断路器的额定电流、额定电压？ 答：断路器的额定电压系指铭牌上所标注的电压，断路器应能长期在超过此电压 10 15的电压下工作，但不得超过断路器的最高允许电压。断路器的额定电流系指正常 运行时，断路器允许的最大工作电流。 38. 什么叫断路器的开断电流及开断容量？ 答：开断电流是指在限定电压下，断路器无损地开断的最大电流。开断容量是指断路 器无损地开断的最大容量。 39. 低电压运行又什么危害？ 答： （1）烧毁电动机。电压过低超过 10，将使电动机电流增大，线圈温度升高严重 时甚至烧损电动机。 （2）灯发暗。电压降低 5%，普通电灯的照度下降 18；电压降低 10%，照度下降 35 ；电压降低 20，则日光灯不能启动。 （3）增大线损。在输送一定电力时，电压降低，电流相应增大，引起线损增大。 （4）降低电力系统的稳定性。由于电压降低，相应降低线路输送极限容量，因而降低 了稳定性，电压过低可能发生电压崩溃事故。 （5）发电机出力降低。如果电压降低超过 5时，则发电机出力也要相应降低。 （6）电压降低，还会降低送、变电设备能力。 40. 按照触及带电体的方式，有哪三种触电情况？ 答： （1）单相触电：是指人体在地面或其他接地体上，人体的一部分触及到一相带电 体的触电。 （2）两相触电：是指人体的两个部位同时触及两相带电体的触电。此时加于人体的电 13 压比较高，所以对人的危害性甚大。 （3） 跨步电压触电： 在电气设备对地绝缘损坏之处， 或在带电设备发生接地故障之处， 就有电流流入地下， 电流在接地点周围土壤中产生电压降， 当人体走进接地点附近时， 两脚之间便承受电压，于是人就遭到跨步电压而触电。 41. 什么叫保护接地和保护接零？ 答：保护接地是指把电气设备金属外壳、框架等通过接地装置与大地可靠的接地。在 电源中性点不接地系统中，它是保护人身安全的重要措施。保护接零是在电源中性点 接地的系统中，把电气设备的金属外壳、框架等与中性点引出的中线相连接，同时也 是保护人身安全的重要措施。 42. 为什么摇测电缆绝缘前，先要对电缆进行放电？ 答：因为电缆线路相当于一个电容器，电缆运行时被充电，电缆停电后，电缆芯上积 聚的电荷短时间内不能完全释放，此时若用手触及，则会使人触电，若接摇表，会使 摇表损坏。所以摇测绝缘前，要先对地放电。 43. 母线系统发生铁磁谐振的现象与接地现象有何异同？有何后果？ 答：母线系统发生的铁磁谐振分并联铁磁谐振及串联铁磁谐振。并联铁磁谐振是指中 性点不接地系统或小电流接地系统中， 母线系统的对地电容与母线电磁电压互感器 （一 次中性点接地）的非线性电感组成谐振回路。串联铁磁谐振是指大电流接地系统中断 路器断口均压电容与母线电磁电压互感器的非线性电感组成谐振回路。 （1）铁磁谐振与接地现象的异同点：发生铁磁谐振时由于电源电压中的零序分量及 高次分量的存在，也会出现接地信号，但系统中实际并无故障点。此时三相对地电压 的变化与接地时的现象截然不同。 故障性质 相同点 不同点 接地 金属性一相接地。 有接地信号。 故障相相电压为零；非故障相相电 压上升为线电压。 非金属性接地。 一相（两相）电压低（不为零） ，另两相（一相）电压上 升，接近线电压。 并联铁磁谐振 基波谐振（过电压3 倍相电压） 。 有接地信号。 一相电压 下降（不为零） ，两相电压升高超过线电压或电压表到头；两相电压下降（不为零） ， 一相电压升高或电压表到头。中性点位移到电压三角形外。 分频谐振（过电压2 倍相电压） 。 三相对地电压依相序次序轮流升高， 并在（1.21.4）倍相电压做低频摆动，大约每秒一次。中性点位移在电压三角形内。 高频谐振（过电压4 倍相电压） 。 三相对地电压一起升高，远远超过线 电压，或电压表到头。中性点位移到电压三角形外。 串联铁磁谐振 基波及 1/3 f 谐振 （过电压3 倍相电压） 。 有接地信号。 三 相线电压或一相、两相相电压同时大大超过额定值。 （2）铁磁谐振的后果：谐振产生时，系统将会出现过电压，并使绝缘薄弱处被击穿； 避雷器放炮；母线电压互感器因铁芯迅速饱和而引起过电流而烧毁。 44. 交流接触器每小时操作次数要加以限制？ 答：因为交流接触器衔铁吸合前后的磁阻变化很大，而励磁电流是随着磁阻变化而相 应变化的，衔铁吸合前的电流比吸合后的电流大几倍甚至十几倍，如果每小时操作次 数太多，线圈将因频繁流过很大的电流而发热，温度升高，降低线圈的寿命，甚至使 绝缘老化而烧毁。在额定电流下交流接触器每小时的开、合次数一般带有灭弧室的约 为 120390 次，不带灭弧室的为 600 次。 45. 操作跌落式保险器时应注意哪些现象？ 答： （1）拉开保险器时，一般先拉中相，次拉背风的边相，最后拉迎风的边相，合保 险器时顺序相反。 14 （2）合保险时，不可用力过猛，当保险管与鸭嘴对正且距离鸭嘴 80100 毫米时，在 适当用力合上。 （3）合上保险器后，要用拉闸杆钩住保险鸭嘴上盖向下压两下，再轻轻试拉看是否合 好。 46. 运行中电力电缆的温度和工作电压有哪些规定？ 答：电缆在运行中，由于电流在导体电阻中所产生的损耗、介质绝缘的损耗、铅皮及 钢甲受磁感应作用产生的涡流损耗，使电缆发热温度升高。当超过一定数值后，破坏 绝缘。一般以电缆外皮温度为准：6KV 电缆不得高于 50；380V 电缆不得高于 65。 电缆线路的允许电压不应超过电缆额定电压的 15以上。 47. 在什么情况下应停电处理并查明原因？ 答： （1）开关内发生异声，振动声。 （2）开关内有焦臭味。 （3）开关内有明显放电声。 （4）人身危险时。 （5）开关主触头发热严重。 48. 开关送电运行前应检查哪些项目? 答： （1）开关各部位清洁、完整，设备周围无影响送电杂物。 （2） 真空开关储能正常， 回路完整， 信号正确， 位置指示或灯光指示与运行方式相符。 （3）瓷质部位无破损、裂纹和积尘现象。 （4）真空开关的真空罐无破损、裂纹。 （5）真空接触器开关高压保险完好，容量符合运行要求。 （6）开关