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北仑电厂运行技术问答9为什么大型发电机要装设非全相运行保护?答:大型发变组高压侧断路器大都采用分相操作,当机构或控制回路的原因使得操作时开关出现非全相,从而导致发电机非全相运行时,将在发电机定子绕组中产生较高的负序电流,如果靠发电机的负序电流保护(反时限特性)动作的话,因动作时间较长使得发电机非全相运行状况要持续一段时间(靠人为操作干预的话该时间可能还要长),而有诸多实例已经证明,即使发电机负序保护在小于发电机A值的情况下动作,仍然会使发电机转子相应部件产生严重的灼伤。所以出于确保大机组的安全考虑,要求装设非全相保护,当确证发电机发生非全相运行时应以较短的时限将发电机与系统解列。13避雷器的最大持续电压与额定电压有何区别?答:(1)避雷器的最大持续电压指的是能确保避雷器长期安全运行时所施加的工频电压有效值,考虑系统可能出现的稳态工频电压升高以及线路充电电容效应等因素,该电压值一般在系统额定电压(相电压)的基础上再乘以1.1到1.2的系数。(2)避雷器的额定电压实际上是指它的灭弧电压,它是指避雷器动作放电,当放电电流过零后避雷器所能承受的最大工频电压(有效值),选用避雷器时,应确保避雷器安装地点的工频电压升高在任何情况下均不应超过灭弧电压(额定电压),否则避雷器可能因不能灭弧而爆炸。根据避雷器所在系统接地方式的不同,其额定电压的选择范围也不同。一般象我厂500kV和220kV系统均为直接接地方式的情况,避雷器灭弧电压值应不低于0.8Umax,Umax为避雷器放电前系统可能出现的最高运行线电压。14大型发电机采用分相封闭母线有什么优点?答:主要优点是: 1、可靠性高。由于每相母线均封闭于相互隔离的外壳内,可防止发生相间短路故障。2、减小母线间的电动力。由于结构上具有良好的磁屏蔽性能,壳外几乎无磁场,故短路时母线相间的电动力可大为减小。一般认为只有敞开式母线电动力的1%左右。3、防止临近母线处的钢构件严重发热。由于壳外磁场的减少,临近母线处的钢构件内感应的涡流也会减少,涡流引起的发热损耗也减少。4、安装方便,维护工作量少。整齐美观。15大型机组为何要装设失步保护?答:发电机与系统发生失步时,将出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振荡,这种持续的振荡将对发电机组和系统产生破坏性影响。(1)单元接线的大型发变组电抗较大,而系统规模增大使得系统的等效电抗减小,因此振荡中心往往落在发电机附近或升压变压器范围内,使振荡过程对机组的影响大为加重。由于机端电压周期性的严重下降,使厂用辅机工作稳定性遭到破坏,甚至导致全厂停机、停炉、停电的重大事故。(2)失步运行时,当发电机电势与系统等效电势的相差为1800的瞬间,振荡电流的幅值接近机端三相短路时流经发电机的电流。对于三相短路故障均有快速保护切除,而振荡电流则要在较长时间内反复出现,若无相应保护会使定子绕组遭受热损伤或端部遭受机械损伤。(3)在振荡过程中产生对轴系的周期性扭力,可能造成大轴严重机械损伤。(4)振荡过程中由于周期性转差变化在转子绕组中引起感生电流,引起转子绕组发热。(5)大型机组与系统失步,还可能导致系统解列甚至崩溃。因此,大型发电机组需装设失步保护,以保障机组和系统的安全。16为什么高压断路器采用多断口结构?答: 1、有多个断口可使加在每个断口上的电压降低,从而使每段的弧隙恢复电压降低;2、多个断口把电弧分割成多个小电弧段串联,在相等的触头行程下多断口比单断口的电弧拉伸更长,从而增大了弧隙电阻;3、多断口相当于总的分闸速度加快了,介质恢复速度增大。17什么情况下会闭锁线路开关合闸信号? 答:出现下列情况之一,会闭锁线路开关合闸信号:(1)开关SF6气室压力低(2)开关操作机构储能不足或油压(气压)低(3)开关联锁条件不满足(主要可能是某侧闸刀三相状态不一致或联锁电源失去)(4)有保护动作信号未复归(5)开关两侧同期条件不满足18什么情况下会闭锁线路开关重合闸信号? 答:出现下列情况之一,会闭锁线路开关重合闸信号:(1)开关SF6气室压力低 (2)开关操作机构储能不足或油压(气压)低(3)母线保护动作 (4)开关失灵保护动作(5)线路距离II段或III段动作 (6)开关短线保护动作(7)有远方跳闸信号 (8)开关手动分闸(9)单重方式下出现相间距离保护动作信号 (10)手动合闸于故障线路时(11)单重方式下出现三跳时 (12) 重合于永久性故障再次跳闸后19什么叫电气设备的介损?产生的原因有哪些? 答:在交流电压作用下,引起介质内部电荷运动,并消耗能量的现象称为介质损耗。产生原因:1由介质极化所引起的损耗。它是在电压作用下,介质发生极化时,由于电荷运动摩擦而引起的能量损耗。2由泄漏电流引起的损耗。在电压作用下,泄漏电流使介质发热所损耗的能量。3由局部放电引起的损耗。绝缘材料如果有气隙,由于气体的绝缘强度比较低,在电压的作用下,气隙会首先局部放电,导致能量损耗。20发变组系统正常运行时哪些参数需重点监视答:需要重点监视的参数有:发电机定、转子电流和电压;发电机各线棒出水温度和线棒层间温度及温差;发电机冷热氢温度,机内氢气纯度和湿度;发电机铁芯端部温度;定子冷却水导电度;主变上层油温,高低压线圈温度;主变油中含气量。21发电机出口PT分别向哪些回路提供电压信号答:发电机出口PT分别向下列回路提供工作或参考电压:(1)保护装置:PT二次星型绕组向发电机阻抗保护21、失步保护78、过激磁保护95、低频/高频保护81、失磁保护40、逆功率保护32提供工作电压,PT二次开口三角形绕组向发电机定子接地保护64G提供工作电压。(2)测量装置:PT二次星型绕组(仪用)向发电机定子电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、发电机电能表等表计和变送器提供参考电压。(3)励磁系统:PT二次星型绕组向发电机励磁调节器(AVR)的自动通道提供机端电压测量反馈信号以及同步触发回路的同步电压信号。22发电机可能发生的故障和不正常工作状态有哪些类型? 答:可能发生的主要故障有:定子绕组相间短路;定子绕组一相匝间短路;定子绕组一相绝缘损坏引起的单相接地故障;转子绕组(励磁回路)接地;转子励磁绕组低励、失去励磁。 可能的不正常工作状态:过负荷;定子绕组过电流;定子绕组过电压;三相电流不对称;失步;过励磁;断路器断口闪络;非全相运行等。23发电机应装设哪些保护?它们的作用是什么? 答:对发电机可能出现的故障和不正常工作状态,应根据发电机的实际情况选择性地装设下列保护:(1)纵差保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。(2)横差保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有二个及以上的并联分支而构成二个或三个中性点引出端时,才装设该保护。(3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。(4)转子接地保护:为励磁绕组的接地故障保护,分一点接地保护和二点接地保护二种。大型汽轮发电机应装设一点接地保护。(5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励或失磁后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不良影响,大容量发电机都装设该保护。(6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号或跳闸。大型发电机对定子与转子分别装过负荷保护。(7)定子绕组过电流或低阻抗保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒动,为了可靠切除故障,则应装设反应外部短路的过电流或低阻抗保护。该保护兼作纵差保护的后备保护。(8)定子绕组过电压保护:大型发电机装设过电压保护,使发电机因突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压时,将其切除。(9)负序电流保护:其装设目的见本书相关问题的解答。(10)失步保护:其装设目的见本书相关问题的解答。(11)逆功率保护:其装设目的见本书相关问题的解答。24反映发变组系统短路故障的保护有哪些?答:反映发变组短路故障的保护有:瓦斯保护、变压器差动保护、发变组大差、主变高压侧零序过流保护、发电机差动保护、发电机低阻抗保护、负序保护(反应不对称短路故障)。25发变组运行中造成过激磁的原因有哪些? 答:造成过激磁的原因通常有:(1)发变组与系统并列前,由于误操作,误加大励磁电流引起;(2)发电机启动中,转子在低速预热时,误加励磁会因发电机变压器低频运行造成过励磁;(3)发变组解列后,如随之将汽机跳闸,转子转速下降,若灭磁开关未分或拒动,使发电机遭受低频引起过励磁(4)发变组保护动作,发变组出口断路器跳开后,若自动励磁调节器退出或失灵,则电压与频率均会升高,但因频率升高慢而引起过励磁。即使正常甩负荷,由于电压上升快,频率上升慢也可能使变压器过励磁。(5)励磁调节器故障或发电机电压反馈值与实际值相比低得多,引起发电机过激磁。26负序电流对发电机有何危害,发电机负序保护起什么作用?答:发电机正常运行中发出的是三相对称的正序电流。发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流形成的正向旋转磁场的转向和转速一致,转子的转动与该磁场无相对运动,即同步。当系统发生不对称短路或负荷三相不对称时,发电机定子绕组就流有负序电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向的旋转磁场,它相对于转子的转速为二倍的同步转速,因此在转子中产生100Hz的电流。该电流流经转子本体、槽锲和阻尼条,而在转子端面附近沿周界方向形成闭合回路,这就使转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤,严重时会使护环受热松脱,给发电机造成灾难性的破坏,这是负序电流对发电机的危害之一。另外,负序(反向)气隙旋转磁场与转子电流之间,正序(正向)旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率为100Hz的交变电磁力矩,将同时作用于转子大轴和定子机座上,引起频率为100Hz的振动,这是负序电流对发电机的第二个危害。发电机承受负序电流的能力一般取决于转子的负序电流发热条件,而不是发生的振动。鉴于上述原因,发电机应装设负序电流保护。27发电机进行升流期间,当电流加到一定值时,GCB盘上发“发电机定子接地”报警,请问是否正确,并分析原因。答1:升流过程中发出该报警属正常现象。要详细地解释原因,首先以1机为例介绍一下定子100接地保护的原理。 下图是1机定子100接地保护的原理图。正常情况下,因转子气隙磁通密度的非正弦分布,转子各部位大齿部分和小齿部分气隙磁阻不同及磁路的饱和等原因,发电机的相电压存在少量的三次谐波电压。正常运行时与中性点接地时三次谐波电压的分布分别如下: (a)正常时 (b) 中性点附近(D点)接地时可以看出发电机中性点附近发生接地,中性点的三次谐波电压将降至接近零,而且各相三次谐波电压同相位,属零序分量,因此可以在发电机中性点单相接地变压器的付边接一三次谐波欠电压继电器,来反应中性点区域的接地,以弥补采用基波零序电压的定子接地保护在中性点区域的盲点。正常情况下没有零序电压,107(过电压继电器)不会动作,中性点有三次谐波电压,且高于125(欠电压继电器)的设定值,因此125动作。 当095区域(从机端算起)发生接地故障,出现高的基波零序电压,107动作,启动119(延时继电器,带启动显示),计时结束,输出跳闸命令同时启动掉牌继电器349。107动作还启动319(中间继电器),一方面切断125线圈,另一方面闭锁137(欠电流继电器),使125返回时把149(时间继电器,其常开辅助触点输出中性点接地动作指令)切断,同时切断125动作显示,以免误动作、误报警。 当95100区域(从机端算起)发生接地故障,基波零序电压很低,107不会动作,而中性点三次谐波电压降低,低于125返回电压,使125返回,同时发电机运行中137始终动作,因此149计时,同时启动启动显示,计时结束,149输出跳闸指令,同时启动掉牌继电器。 升流时发电机出口处解开,发电机绕组无电压,125返回,但电流仍流经欠电流继电器137所对应的CT,当电流达一定值后,137动作,导致时间继电器149动作出口且启动显示接通,“定子中性点接地” 报警。答2:发电机定子100接地保护实际上由两套元件(测量信号均取自发电机中性点变压器二次侧)组成,一是095部分,反映的是发电机定子绕组单相接地时,中性点电压(基波)的升高;因在中性点附近接地时,反映中性点基波电压升高的保护存在死区,所以增加第二部分即三次谐波元件(95100部分),该装置反映中性点附近单相接地时中性点三次谐波电压下降而动作,但为了防止当发电机并网前及初负荷期间因三次谐波电势较低而使保护误动作,在该元件的出口回路里加装了发电机定子电流的闭锁元件,目前整定只有当定子电流大于5000A时才开放三次谐波元件保护。 从上述情况可以看出,当发电机零起升流期间,因发电机本身电势很低三次谐波电势低中性点三次谐波电压低三次谐波低压元件一直动作,这样当定子电流超过5000A时,就出现“发电机定子接地保护动作”报警。28发电机运行中功率因数过高或过低有什么危害? 答:发电机额定功率因数实际上是指当发电机同时在额定有功功率和额定视在功率运行工况(一般在滞相方式)下运行时的功率因数值,同样的额定有功功率机组,如果其额定功率因数越低,则说明其运行时带无功的能力相对较强,机组额定电流也增加,从而使造价增加。我厂发电机额定功率因数均为0.9,但在实际正常运行中却基本上高于此数值。发电机运行中,从理论上讲,在同样的机端电压下,如果在同样的有功出力下,功率因数越高,那么所发的无功越少,发电机电势就越低,发电机的静态运行稳定水平下降。但在目前系统网络的正常接线方式和发电机励磁系统正常运行情况下,功率因数允许高于额定值,直至在一定范围内的进相运行。但当系统在某些检修方式下,出现稳定约束时,调度将会对发电机出力和功率因高限值作某些限制。发电机运行中,如果要降低功率因数至额定值以下,则必须降低其有功出力,以使定子和转子电流不超限。这种运行方式往往在当系统发生事故,无功缺额较为严重,要求我厂发电机减发有功增发无功时出现。29请简述励磁系统作用答:发电机励磁系统的作用为:(1) 当发电机正常运行时,供给发电机一定的励磁电流以维持发电机出口电压及无功输出。(2) 当电力系统突然短路或负荷突然增、减时,对发电机进行强励磁和强减磁,以提高电力系统运行的稳定性和可靠性。(3) 当发电机内部出现短路时,对发电机进行灭磁,以免事故扩大。30谈谈励磁系统正常调节的原则答:励磁系统的主要功能为使发电机机端电压稳定在设定值附近,同时还具有增加系统稳定的作用。在发电机运行中,首先要使得机端电压设定值在一定范围内,通常应在额定值附近,随着系统无功需求的变化,由励磁系统自行调节无功出力,一般不改变其电压设定值,但当厂用电电压偏移正常值较大时,应适当调整设定值;第二,正常运行中,发电机应保证有一定的无功储备,即在额定有功出力下,保持功率因数高于额定值,或者在低于额定有功出力时,保持发电机定、转子电流均低于额定值;第三,为了保持发电机运行时一定的稳定储备,要按系统要求控制功率因数限值和无功进相范围;第四,事故情况下需要大量无功负荷时,应尽量抬高发电机机端电压,同时将发电机定转子电流作为监视点,两者发生矛盾时适当降低发电机机端电压设定值。31发电机低励、过励、过激磁限制的作用?答:(1)低励限制(2机也称功角限制):发电机低励运行期间,其定、转子间磁场联系减弱,发电机易失去静态稳定。为了确保一定的静态稳定裕度,励磁控制系统(AVR)在设计上均配置了低励限制回路,即当发电机一定的有功功率下,无功功率滞相低于某一值或进相大于某一值时(根据整定,2机则为当发电机功角大于整定值时),在AVR综合放大回路中输出一增加机端电压的调节信号,使励磁增加。 (2)过励限制:为了防止转子绕组过热而损坏,当其电流越过一定的值时,该限制起作用,通过AVR综合放大回路输出一减小励磁的调节信号。(3)过激磁限制:当发电机出口V/f值较高时,主变和发电机定子铁芯将过激磁,从而产生过热、损坏。为了避免这种现象的发生,当V/f超过整定值时,通过过激磁限制器向AVR综合放大回路输出一降低励磁的调节信号。32发电机运行中失去励磁,对系统及发电机本身各有何影响?汽轮发电机允许失磁运行的条件是什么?答:1、发电机失磁对系统的影响:(1)发电机失磁后,不但不能向系统送出无功功率而且还要向系统吸收无功功率,将造成系统电压下降和无功严重缺损,甚至导致系统稳定的破坏。(2)为了供给失磁发电机无功功率,可能造成系统中其它发电机过电流。发电机失磁对发电机自身的影响有:(1)发电机失去励磁后,由送出无功功率变为吸收无功功率,且滑差越大,发电机的等效电抗越小,吸收的无功电流越大,致使失磁的定子绕组过电流。(2)转子出现转差后,转子表面将感应出滑差频率电流,造成转子局部过热,这对大型发电机威胁最大。(3)异步运行时,转矩发生周期性变化,使定、转子及其基础不断受到异常的机械力矩的冲击,机组振动加剧,影响发电机的安全运行。2、汽轮发电机运行失磁运行的条件:(1)系统有足够供给发电机失磁运行的无功功率,不致造成系统电压严重下降。(2)降低发电机有功功率的输出使在很小的转差率下,发电机允许的一段时间内异步运行,即发电机在较少的有功功率下失磁运行,不致造成发电机转子的发热与振动。33发电机转子一点接地的危害?有几套转子接地保护,分别装在何处?出口行为如何?答:发电机正常运行时,励磁回路之间有一定的绝缘电阻和分布电容,它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。当转子绝缘损坏时,就可能引起励磁回路接地故障,常见到是一点接地的故障,如不及时处理,还可能接着发生两点接地的故障。励磁回路的一点接地故障,由于构不成电流回路,对发电机不会构成直接到危害。那么对于励磁回路一点接地故障的危害,主要是担心再发生第二点接地故障,因为在一点接地故障后,励磁回路对地电压有所增高,就有可能再发生第二个接地故障点。发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为:(1)转子绕组的一部分短路,另一部分绕组的电流增加,这就破坏了发电机气隙磁场的对称性,引起发电机的剧烈振动,同时无功出力降低。(2)转子电流通过转子本体,如果转子电流比较大(通常以1500A为界限),就可能烧损转子,有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。(3)由于转子本体局部通过转子电流,引起局部发热,使转子发生缓慢变形而形成偏心,进一步加剧振动。各机组转子接地保护安装位置、出口行为如下:1机:设有两套接地保护,一套由I&C承包商提供,装在1机电子室发变组保护屏里,保护动作后通过863继电器跳汽机,然后再由逆功率保护出口停机;另一套保护由发电机承包商东芝提供,装在发电机励磁控制盘上,保护动作后只发报警。2机:设有一套直流叠加式转子接地保护,装在发电机励磁机的装置上,检测到的信号通过远红外送至励磁机定子侧的接收器,保护报警卡件装在DNC柜里,动作后报警。3/4/5机:由发电机承包商东芝提供一套转子接地保护,装在发电机励磁控制盘上,保护动作后通过863继电器跳汽机,然后再由逆功率保护出口停机。34发电机中心点接地变压器起什么作用?答:其作用主要有两点:一是在中性点变压器二次侧只要并接一小电阻,经变压器的高变比变换后,反映到高压侧为一阻值放大的电阻,这样就构成了高电阻接地,同时电阻的造价却大大降低;二是将中性点的一些电压信号如零序电压、三次谐波电压经降压变换成低电压信号,提供给发电机定子接地保护装置,这里中性点变压器又起到了PT的作用。35为什么新投入或大修以后的变压器在投入运行前要进行全电压冲击试验?答:(1)检验差动保护是否躲得过励磁涌流的影响(2)检验变压器绝缘是否能承受切除空载变压器时的过电压(3)检验变压器机械强度是否能承受投变压器时励磁涌流产生的电动力。冲击试验次数:新产品投入 5次;大修后投入 3次。36请问变压器的差动保护能反映哪些故障? 答:变压器差动保护能反映下列故障:(1)变压器内部绕组相间短路; (2)中性点直接接地或低阻抗接地侧绕组的接地故障;(3)比较严重的绕组匝间短路故障; (4)变压器外部引线、套管等发生的各种短路故障。37为什么变压器的差动保护不能代替瓦斯保护? 答:瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障,如铁芯过热、油面降低、断线故障等,但差动保护对此无反应。又如变压器绕组发生少数线匝的匝间短路,虽然短路线匝内的电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击,但表现在相电流上却并不大,因此差动保护不会反应,但瓦斯保护却能灵敏地反应。因此变压器差动保护不能代替瓦斯保护。38变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的? 答:变压器差动保护的不平衡电流产生原因如下:1稳态情况下的不平衡电流(1)由于变压器各侧电流互感器型号不同,相应的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。它必须满足电流互感器的10误差曲线的要求。(2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。2暂态情况下的不平衡电流(1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流,使铁芯饱和,误差增加而引起不平衡电流。(2)变压器空载合闸的励磁涌流,仅在变压器一侧有电流。39变压器瓦斯保护能反映哪些故障?答:变压器瓦斯保护可以反映变压器内部的各种短路故障、绕组内部断线、绝缘老化、铁芯局部烧损和油位下降。40对于变压器瓦斯保护的运行投切有何规定?答:当变压器在运行中,需进行下列工作时需将重瓦斯保护由跳闸改为信号。(1)进行注油和滤油时(2)进行呼吸器畅通工作或更换硅胶(3)除采油样和瓦斯继电器上部放气阀放气外,在其它所有地方打开放气、放油和进油阀门时(4)开、闭瓦斯继电器连接管上的阀门(5)在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时(6)对于充氮变压器,当油枕抽真空或补充氮气时,变压器注油、滤油、更换硅胶及处理呼吸器时,在上述工作完成后,经1小时试运行后,方可将重瓦斯保护投入跳闸。41变压器着火如何处理? 答:(1)发现变压器着火时,首先检查变压器的断路器是否已跳闸,如未跳闸,应立即断开各侧电源的断路器,然后进行灭火。 (2)如果油在变压器顶盖上燃烧,则立即打开变压器底部放油阀,将油面降低,并开启变压器水喷雾装置,使油冷却。 (3)如果变压器外壳裂开着火时,则应将变压器内的油全部放掉。 (4)扑灭变压器火灾时,应使用二氧化碳、干粉或泡沫灭火枪等灭火器材 42为什么强油风冷变压器在低负荷情况下不能将所有冷却器均投入运行?答:这样做主要是为了防止油流静电现象的发生。因为通过一系列的试验研究表明,油在绝缘油道中流动时,会在油纸表面产生电荷分离,在局部位置形成电荷积累,并随流速升高而加剧,变压器绝缘性能越好,积累电荷越不易泄漏掉。积聚的空间电荷使局部直流场强升高,当超过该处的绝缘耐受强度时,有可能产生静电放电。如果运行电压下的高场强部位与静电空间电荷形成的高场强部位相重合,就有可能在这个部位出现连续的局部放电,甚至造成绝缘击穿。因而对于运行中的强油风冷变压器,适当控制油的流速,特别是降低油温较低时的流速是抑制和防止油流静电的措施之一。同时,研究人员还认为,变压器油温太低时,油流静电电荷的产生和积累有可能比油温较高时严重。因此,一般规定在负载较轻和油温较低(环境温度很低)时应避免投入较多冷却器。43什么是变压器的铜损和铁损? 答:铜损(短路损耗)是指变压器一、二次电流流过该线圈电阻所消耗的能量之和。由于线圈多用铜导线制成,故称铜损。它与电流的平方成正比,铭牌上所标的千瓦数,系指线圈在75时通过额定电流的铜损。 铁损指变压器在额定电压下(二次开路),在铁芯中消耗的功率,其中包括激磁损耗与涡流损耗。44什么是变压器的短路阻抗?其大小对变压器运行有何要求?答:变压器的短路阻抗即将变压器一侧短路,在另一侧加额定电流时测得的短路电压经换算后得到的值。换算公式为:Udl:测得的短路电压值Zdl大小对变压器运行的影响有:(1)Zdl越大,则变压器二次侧发生短路时,流经变压器的短路电流越小,对变压器的冲击越轻,所以目前业主对变压器制造时最低短路阻抗值均有要求,但Zdl增加,对制造工艺有较高要求;(2)Zdl越大,则负荷变化时,引起变压器负荷侧电压的变动幅度也越大,电压稳定性差;(3)Zdl越大,运行中同样负荷下变压器绕组消耗的无功功率也越大。45变压器的调节分接头一般装在哪一侧绕组上,为什么? 答:变压器的调节分接头一般装在高压侧绕组上。这主要考虑高压侧绕组的负荷电流较低,可以减少引线和分接头开关的载流截面,简化结构;同时一般高压绕组套在低压绕组外面,抽头引出和连接方便。46为什么检查绝缘油中的气体的组成和含量可以发现电力设备内部是否存在故障? 答:充油的电力设备(如变压器、电抗器、电流互感器、充油套管、充油电缆等)的绝缘主要由绝缘油和浸在油中的有机绝缘材料(如电缆纸、绝缘纸板等)组成,在正常的情况下,这些绝缘材料会逐渐老化、变质,在老化过程中会分解出各种气体,同时,如果电力设备内部发生过热或放电时,这些气体含量还会迅速增加。这些气体主要有氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳等7种,通常又把甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种气体的总和叫做总烃。这些气体大部分溶解在绝缘油中,小部分上升在绝缘油表面,例如变压器有一部分气体从油中逸出进入气体继电器(瓦斯继电器)。经验表明,气体的各种成分分别含量的多少和故障的性质直接相关,因此在设备运行过程中,定期测量溶解在油中的气体组成和含量,可以及早发现充油电力设备内部是否存在着潜伏性故障。此外,对浮在油面的气体或气体继电器内的气体组成和含量进行分析,也同样能判断设备是否存在故障。 气体组成和含量的测量通常采用气相色谱法。47什么叫绝缘老化?绝缘老化的原因是什么? 答:绝缘材料在使用和保管过程中,随着时间的增长,其性能会出现逐渐变坏的现象,称为绝缘老化。绝缘老化的原因有:(1)电老化。绝缘材料在长期的电压作用下,在电场强度集中的地方,如导体的棱角、边缘处附近的气体会发生局部放电,绝缘层内部空隙的气泡,由于电场强度集中,也会产生局部放电,局部放电使其邻近的绝缘材料受到腐蚀,严重的会发展到干枯、烧焦而变质。(2)热老化。电力设备的绝缘材料在有电流流过时会产生热量,从而导致绝缘材料的热分解、氧化、变质、电气性能下降以及绝缘强度下降,甚至发生热击穿,此外,过热加速了绝缘材料内的化学反应,导致绝缘材料硬化和脆化。(3)机械老化。电力设备中的绝缘材料,如电机绝缘经常受到振动和电磁力的作用,会缓慢出现变形和破损。(4)环境因素的影响。自然环境中的日光、紫外线、风雨的侵蚀、水分、温度、化学气体以及微生物等的作用,使绝缘材料的老化速度加快,寿命缩短。48厂用电系统配电原则答:厂用电系统设置10.5kV、3.15kV和400V三种电压等级,2000kW及以上的电动机采用10kV额定电压,200kW以上到2000kW以下的电动机采用3.15kV电压,200kW及以下的电动机采用380kV额定电压。其中低压系(400V)又划分成动力中心PC和马达控制中心MCC两级,75200kW和150650kW的静态负荷连接到PC,小于75kW的电动机和杂用负荷接到MCC。49厂用电系统各电压等级的接地方式如何?各有何优缺点? 答:(1)10kV:采用中电阻接地方式,发生单相接地时有较大的接地电流,所以当系统发生单相接地时,接地保护将以较短的时限将故障回路切除;因采用中电阻接地,单相接地时健全相电压升高不多,同时中性点电阻还可以抑制间歇接地时的过电压水平,所以这种接地方式对系统设备的绝缘要求可以适当降低。(2)3kV:采用高电阻接地方式(中性点变压器二次接一电阻),发生单相接地时,接地电流较小,允许接地负荷继续运行,但接地点电流将高于中性点不接地方式;但接地时健全相电压将有明显升高,中性点装高阻可以抑制间歇接地过电压的水平,对设备绝缘要求稍高一些。(3)400V:除了升压站PC外,其它低压厂变二次侧均采用高阻接地方式,接地时接地电流小,可以维持负荷继续运行;因400V系统本身电压不高,所以接地时健全相电压升高对设备绝缘没有特殊要求,。50厂用电系统中有哪几种类型的开关,其控制电源分别来自何处? 答:厂用电系统开关类型:(1)10kV和3kV系统:为SF6开关(一期)和真空开关(二期),其控制电源来自本机组115V直流系统。(2)400VPC开关及部分MCC负荷开关(2机上有):均为空气开关,其控制电源来自本机组115V直流系统;但发生大电流故障情况下靠本身的脱扣线圈动作跳闸。(3)MCC抽屉开关组件:典型设备由空气开关、接触器、热偶组成,接触器控制电源一般取自本回路的控制变压器二次侧。51二期发电机在启动过程中,在并网前,发电机灭磁开关合上后,为什么“厂用电切换装置闭锁”会频繁发信? 答:灭磁开关合上后,发电机机端电压建立,这时相应中压母线工作电源进线侧电压也达到正常工作电压,其电压信号与中压母线电压信号一并送入同期继电器进行鉴定、比较(不经任何切换开关),但这时因发电机还未并网,所以一般它与系统之间存在频差,从而导致上述两个输入电压不同步,使得厂用工作电源开关两侧电压相角在003600之间变化,相差偏离闭锁角整定范围时,触发“厂用电切换装置闭锁”信号,频差越大,报警越频繁。52本机组有哪些开关需经同期鉴定才能合闸?同期电压分别取自何处?同期满足条件分别是什么?哪些开关的同期鉴定继电器是公用的?答:1、2机组:需经同期鉴定合闸的开关有:(1)发电机出口开关:同期电压引自主变高压出口PT、500kV母线PT(或500kV线路PT),同期条件为V、f、均低于整定值或一侧有压,一侧无压,其同期继电器公用。(2)厂用中压母线电源开关:同期电压分别引自中压母线PT和开关进线PT,其同期满足条件为:两侧电压V、f、均低于整定值或一侧有压,一侧无压,其同期继电器公用;另外四台备用电源开关还配置各自独立的快速切换鉴定继电器,其电压信号也从开关两侧PT引入,同期条件为:V、低于整定值以及UminU进线Umax。(3)柴油发电机出口开关52DG和保安MCC工作、备用电源开关:其同期电压分别从D/G出口PT、保安PC母线PT和相应工作电源对应的汽机(锅炉)PC母线PT引接,同期条件为:V、f、均低于整定值。其同期继电器也公用。(4)2机汽机PC电源、MCC母线电源开关:同期电压从PC工作电源进线PT引接,继电器公用,同期条件为:V、低于整定值(5)2机锅炉PC电源、联络开关:同期电压从PC上级电源两段10.5kV母线PT引接,继电器公用,同期条件为:V、f、均低于整定值。3、4、5机:需经同期鉴定合闸的开关有:(1)发电机出口开关:情况同1、2机。(2)厂用中压母线电源开关:每只开关均配置了一只独立的同期鉴定继电器,作为手动、自动切换的同期鉴定用。同期电压从母线PT和工作(备用)电源进线PT引接,同期条件为:小于整定值,UminU进线Umax, UminU母线Umax。(3)保安MCC保安电源开关:各配置一只同期继电器,电压从工作保安PC母线和保安MCC母线PT引接,同期条件为:V、低于整定值。(4)汽机、锅炉PC电源开关:同期继电器公用,同期电压引自上级电源10kV母线PT,同期条件为:V、低于整定值。(5)循泵房PC电源开关:配置一只同期继电器,同期电压引自上级电源3.15kV母线PT,同期条件:V、低于整定值。53请简述我厂厂用电切换方式及厂用电快速和慢速切换成功的条件? 答:我厂一期中压厂用电切换设计有自动快速切换、手动切换,没有自动慢速切换。二期中压厂用电切换设计有自动快速切换、自动慢速切换及手动切换功能。厂用电系统正常情况下切换为手动切换。切换方式有两种:一是厂用电从启/备变切换至厂总变供电;另一种是厂用电从厂总变切换至启/备变供电。这二种切换过程,均需通过同期并列,手动进行切换。厂用电系统事故情况下切换为快速切换。一期自动快速切换是在发变组保护动作而启/备变保护没有动作的情况下,经过“快速同期鉴定继电器”鉴定同期条件满足后,出口合备用电源开关。二期自动快速切换是在发变组保护动作而备用工作电源电压不低于87额定电压的情况下,经过“快速同期鉴定继电器”鉴定同期条件满足后,出口合备用电源开关。二期自动慢速切换是在当发变组保护动作,自动快速切换失败,母线电压低于20额定电压后,延时1.2s自合备用电源开关。一期中压厂用电切换设计上考虑了工作电源开关与备用电源开关并列运行的情况,即无论是自动切换还是手动切换,当二只开关并列运行时,延时2s再次去跳工作电源开关。后来异动改造增加了如果此时工作电源开关还跳不开,则再延时1s去跳备用电源开关。55厂用电切换时,你根据哪几种现象判断工作分支开关和备用分支开关已经发生并列运行?怎样处理?答:当发生工作电源开关和备用电源开关并列运行时,工作电源开关和备用电源开关电流表都有指示,且比正常运行值大许多,1机组集控室GCB屏上同时伴有“SWGR 1AX & 1AY INCOM BKRS PARALLELED”或“SWGR 1BX & 1BY INCOM BKRS PARALLELED”报警(正常切换,不会出现该报警)。2、3、4、5机组在厂用电正常切换中,集控室GCB屏上会出现“SWGR AX/AY(BX/BY) INCOM BKRS PARALLEL ”报警,但能马上复归。若发生工作电源开关和备用电源开关并列运行时,则不能复归。处理:根据运行规程补充规定:(1)在厂用电从启/备变切换至厂总变供电过程中,若碰到工作电源开关合上后,备用电源开关未自动跳开,应立即将备用电源开关的同期开关置“MANU”位置,手动将备用电源开关分一次,若再断不开,检查并确认工作电源开关、备用电源开关进线电流表确有指示后,将工作电源开关断开,避免两电源长时间并列运行。(2)在厂用电从厂总变切换至启/备变供电过程中,若碰到备用电源开关合上后,工作电源开关未自动跳开,应立即将工作电源开关的同期开关置“MANU”位置,手动将工作电源开关分一次,若再断不开,检查并确认工作电源开关、备用电源开关进线电流表确有指示后,将备用电源开关断开,避免两电源长时间并列运行。(3)在厂用电快速切换过程中,备用电源开关自投后,若工作电源开关未跳开,应立即手动将工作电源开关分一次,若再分不开,手动将备用电源开关断开。56厂用电全部中断后时,电气各岗位应做好哪些有关工作? 答:(1)1、2机组,若厂用电自动切换失败,须手动送电,在合备用电源开关前,必须确认四段中压母线上工作电源开关及所有负荷开关(不含厂用变压器)均已断开且无母线故障信号。(2)3、4、5机组若厂用电自动切换失败,设计上有无压切换回路,四段中压母线上备用电源开关会自动合上,若无压切换也失败,也须手动送电。在合备用电源开关前,必须确认四段中压母线上工作电源开关及所有电机负荷开关均已断开且无母线故障信号,另外必须确认GCB屏上及电子室发变组保护动作情况已作好记录,发变组保护动作出口继电器86-1、86-2、86-3&86-3X、86-4已复归。(3)厂用电中断后注意柴油发电机是否自启动,若自启动失败,应立即手动开启,若柴油发电机手动启动也失败, 立即考虑切换至全厂保安PC备用电源供电 (只能供一台机组)。保安电源供电后,立即汇报值长。柴油发电机运行期间,应检查其燃油箱油位正常。(4)保安电源恢复后,应检查主机、小机的交流润滑油泵和主机交流密封油泵等是否启动,必要时手动开泵,保安段上各设备正常后可考虑停用直流油泵;检查115V直流系统和230V直流系统均自动恢复正常;检查UPS系统电源切换正常(二期机组UPS应自动切换回主电源供电)。(5)因二期机组保安MCCA及机组保安MCCB工作电源和备用电源之间有联锁关系,因此3、4、5机组厂用电恢复时,首先考虑恢复汽机变3A/4A/5A及汽机公用变3B/4B/5B,确认机组保安MCC供电正常。57一段中压母线改检修,要做哪些安措? 答:中压母线改检修,应首先将该母线所带负荷转移。然后执行下述安措:1将该中压母线上的所有负荷开关(包括变压器开关、电动机开关、备用开关)改为检修状态。2 将该中压母线上的工作电源及备用电源工作开关改为检修状态,将母线PT退出运行。3合上母线接地闸刀或挂接地线。5810.5KV母线送电时,发现其进线电源开关拒合,请问有哪些原因? 答:可能的原因有:(1)开关位置没有到位或二次接头接触不良(2)开关分、合闸电源失去(3)开关柜上的K5继电器(对于一期开关而言)或者其它保护动作信号误掉牌没有复归(4)开关没有完全储能(5)开关二次辅助开关接点位置不对或者接触不良(6)开关同期继电器没有投运或失电、故障(7)开关同期回路进线电压信号失去(及有可能的原因是PT熔丝未放或熔断)(8)在二期的开关上,当备用电源快速或者慢速切换失败时,如果发变组出口继电器没有复归的话,再次手动送电时,因防跳回路动作,备用电源开关也会拒合(9)备用电源开关的上级电源启备变220kV开关合闸状态或变压器220kV接地闸刀分闸状态反馈信号不正确(10)开关操作机构故障60电气设备事故跳闸后,应进行哪些检查? 答:电气设备事故跳闸,如该设备为电动机则应先确认备用电机是否自启动,否则手动启动。其余参照规程中有关发变组保护装置动作处理规定以及变压器、电动机事故跳闸后检查条款执行。62400VPC一段母线的直流控制电源失去,会有什么后果? 答:400VPC母线直流控制电源主要供母线上各开关的正常分合操作、状态指示、信号报警以及某些保护如馈线接地、低压厂变差动保护(如果保护配置在400VPC侧的话)。所以如果其直流总电源失去的话,将影响上述功能的投用,比较严重的情况是当低压厂变内部故障时,如果差动保护装在400V侧的话,将使保护拒动,要靠对应10kV开关过流保护动作,延长故障切除时间,所以当PC直流失电时,应尽快设法恢复。但需要指出的是,因各开关的固态电流保护(SSTD)装置的动作是靠其自身过电流的能量来实现开关脱扣的,所以直流失电并不影响过流保护功能的发挥。63低电压运行的危害?答:主要有以下危害: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,严重时使机械设备停止运转或无法启动,甚至烧毁电动机。2. 灯发暗。电压降低5%,普通电灯的照度下降18%;电压下降10%,照度下降35%;电压降低20%,则日光灯无法启动。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. 降低电力系统的静态及暂态稳定性。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%,则发电机出力也要相应降低。6. 影响电压的稳定性。如果区域性无功补偿不足,无功的缺额只能由电压降低来补偿,导致无功缺额越来越大,电压越来越低,直至崩溃。64厂用异步电动机的保护设置要求? 答:电动机应根据下列要求装设相应保护:1、容量小于2000kW的电动机,应装设无时限电流速断保护;容量为2000kW及以上的电动机,或容量虽小于2000kW但采用无时限电流速断保护时,灵敏系数不能满足要求的电动机均应装设差动保护。2、对发生单相接地时接地电流大于5A的电动机,应装设单相接地保护。单相接地电流为10 A及以上的,保护带延时动作于跳闸;单相接地电流为10A以下(5A以上)的,保护可动作于跳闸或信号。3、对生产过程中易发生过负荷的电动机,应装设过负荷保护,保护应根据负荷特性,带时限动作于信号或跳闸。4、对启动或自启动困难,需要防止启动或自启动时间过长的电动机,应装设过负荷保护,动作于跳闸。5、下列电动机应装设低电压保护,保护动作于跳闸:51 当电源电压短时降低或短时中断后,不允许或不需要自启动的电动机;52 当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时,为保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机;53 需要自启动,但为保证人身和设备安全,在电源电压长时间消失后,须从电力网中自动断开的电动机;54 属I类负荷并装有自动投入装置的备用机械的电动机6、2000kW及以上电动机,为反应电动机相电流的不平衡,并作为短路主保护的后备保护,可装设负序过流保护,动作于信号或跳闸。65厂用电动机低压保护作用? 答:当电动机运行中电压消失或降低到一定值时,电动机将停转。如果这时没有及时将停运电机的电源开关脱扣,当电压恢复时,所有电动机将会同时自启动,超过额定电流几倍的启动电流经过变压器绕组,使变压器严重过载的同时,将产生很大的电压降,使得母线电压降得很低,造成所有的电动机根本就无法启动。为了避免这种情况的发生,在电动机的电源控制回路中均设有低电压保护功能,即当电压跌到一定程度时自动将电动机电源开关或接触器脱扣,当电压恢复时,由运行人员人为控制,将要恢复的电动机逐台启动。66电动机温度高原因? 答:电动机温度高的原因可能为:1、电动机负荷高2、环境温度高3、电动机冷却风道堵塞或积灰严重4、空冷电动机其空冷器冷却水量减少或水温升高5、电动机风扇损坏,冷却风量减少6、电动机非全相运行7、电动机电源电压低,电流大8、电动机绕组接线错误,如星形误接成三角形,则会使电动机铁芯过激磁,从而发生过热67断路器、负荷开关、隔离开关在作用上有什么区别?答

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