“变电一次设备及系统”小练习参考答案.doc

“变电一次设备及系统”小练习参考答案水平有限，难免存在错误，仅供参考，欢迎交流指正l P81发电机、升压和降压变电所，送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，称为电力系统。电力系统中，由升压和降压变电所和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分，称为电力网。它是电力系统的一部分。电力负荷是指用电设备，图中380/220V处。l P94断路器的功能有：n 导电功能。在正常的闭合状态时应为良好导体，不仅对正常负荷电流，而且对规定短路电流也能承受其发热和电动力作用，保持可靠接通状态。n 绝缘功能：相与相间、相对地间及断口间具有良好绝缘性能，能长期耐受最高工作电压，短时耐受大气过电压及操作过电压。n 开断功能：闭合状态任何时刻，能在不发生危险过电压条件下，在尽可能短时间内安全开断规定的短路电流。n 关合功能：在开断状态任何时刻，应能在断路器触头不发生熔焊条件下，在短时间内安全地接通规定的电流。结合功能，断路器一般需要满足以下要求：n （1）断路器在额定参数下应能长期可靠地工作。在合闸状态时有良好的导电性能，而在分闸状态时又能保证断口间的绝缘。n （2）应具有足够的断流能力。由于电力网电压高、电流大，断路器在断开电路时，触头间会出现电弧，只有将电弧熄灭，才能断开电路。n （3）具有尽可能短的开断时间。可以缩短电力网的故障时间和减轻短路电流对设备的损坏，并且还可以提高电力系统的稳定性。n （4）能实现自动重合闸。架空线的短路故障大多是瞬时性的，为了提高供电可靠性，系统中多加装自动重合闸装置，这就要求断路器能在很短的时间内按规定完成其重合闸动作，并且其断流能力应相对稳定。n （5）应具有足够的机械强度。n （6）应具有良好的稳定性能。应能适应各种环境条件对其带来的影响，以保证其在风、雪、雨、霜、雾等各种恶劣的气象条件下都能正常工作，不误动、不拒动。n （7）应具有结构简单、价格低廉、体积小、重量轻的特点。l P95-1从上到下依次为：通断元件、传动机构、绝缘支撑元件、操动机构、基座l P95-2高压断路器的型号1 2 34 5/67 81产品字母代号：S少油断路器；D多油断路器；K空气断路器；L六氟化硫断路器；Z真空断路器；Q产气断路器；C磁吹断路器2装置地点代号：N户内，W户外3设计序号，以数字1、2、3、4 表示。4额定电压，kV。5其他补充标志：C手车式；G改进型；W防污型；Q防震型；F分相操作型。6额定电流，A。7额定开断电流，kA。8特殊环境代号。 l P961. 导向套2. 动盖板3. 屏蔽筒4. 瓷壳5. 静盖板6. 静导电杆7. 静触头8. 动触头9. 动导电杆10. 波纹管l P97全开断时间是指断路器接到分闸命令瞬间起到各相电弧完全熄灭为止的时间间隔，即tkd = tgf + th式中:tgf断路器固有分闸时间，指断路器接到分闸命令瞬间到各相触头都分离的时间 间隔；th燃弧时间，指断路器触头从分离燃弧瞬间到各相电弧完全熄灭的时间间隔。优化：合闸时间决定于断路器的操动机构及中间传动机构。燃弧时间由选用的灭弧装置决定。l P102左侧从上到下编号为L1、L2、L3、L4，对应关系为：L1-GW5，L2-GW7，L3-GN8，L4-GW4l P103-1作用：1. 隔离电源，保证安全2. 换接作用，倒闸操作3. 关合与开断作用，分、合小电流操作原则：1. 禁止用隔离开关拉合带负荷设备或带负荷线路。2. 禁止用隔离开关拉开、合上空载主变。3. 允许使用隔离开关进行下列操作：a) 拉开、合上无故障的电压互感器及避雷器；b) 在系统无故障时，拉开、合上变压器中性点接地开关；c) 拉开、合上无阻抗的环路电流；d) 用屋外三联隔离开关可拉开、合上电压在10kV及以下，电流在9A以下的负荷电流(室内不可以)；e) 进行倒换母线操作；f) 拉、合无故障站用变压器。4. 单相隔离开关和跌落保险的操作顺序：a) 三相水平排列者，停电时应先拉开中相，后拉开边相；送电操作顺序相反；b) 三相垂直排列者，停电时应从上到下拉开各相；送电操作顺序相反。5. 禁止用隔离开关拉开、合上故障电流。6. 禁止用隔离开关将带负荷的电抗器短接或解除短接。7. 电压互感器停电操作时，先断开二次空气断路器（或取下二次熔断器），后拉开一次隔离开关。送电操作顺序相反。一次侧未并列运行的两组电压互感器，禁止二次侧并列。8. 隔离开关操作前，必须投入相应断路器控制电源。9. 隔离开关操作前，必须检查断路器在断开位置，操作后必须检查其开、合位置，合时检查三相接触良好，拉开时检查三相断开角度符合要求。10. 用隔离开关进行等电位拉合环路时，应先检查环路中的断路器确在运行状态，并断开断路器的操作电源，然后再操作隔离开关。l P103-2口诀手动装置绝缘棒，错拉合隔离开关。错合开关有电弧，合上不准再拉开。错拉开关双刀片，刚离开固定触头，便见有电弧发生，立即停拉变速合；开关已全部拉开，不许将其再合上。三相线路上安装，单极式隔离开关，发生一相错拉后，其他两相不操作。说明用手动传动装置或绝缘棒操作隔离开关(俗称刀闸)时，即使合错，甚至在合闸时发生电弧，也不准将隔离开关再拉开。因为带负荷拉隔离开关，将造成三相弧光短路事故。操作中发生带负荷错拉隔离开关时，在刀片刚离开固定触头时便发生电弧，这时应立即合上，可以消灭电弧，避免事故。但如果隔离开关已全部拉开，则不许将误拉开的隔离开关再合上。如果是操作单极隔离开关，操作一相后发现错拉，对其他两相则不应继续操作。带负荷拉隔离开关是电工作业中最常见的恶性操作事故之一，其危害甚大。除了对安全发电、供电造成严重威胁外，还可能由于误操作所产生的严重弧光而危及操作人员的人身安全，严重时甚至引起断路器爆炸，导致更大事故。l P103-31. 导电部分：传导电路中的电流，关合和开断电路。包括触头、闸刀、接线座。2. 绝缘部分：实现带电部分和接地部分的绝缘。包括支持绝缘子和操作绝缘子。3. 传动机构：接受操动机构的力矩，将运动传动给触头，以完成隔离开关的分、合闸动作。由拐臂、联杆、轴齿或操作绝缘子组成。 4. 操动机构：通过手动、电动、气动、液压向隔离开关的动作提供能源。5. 支持底座：将导电部分、绝缘子、传动机构、操动机构等固定为一体，并使其固定在基础上。 l P103-4l P110-1电流互感器在正常运行时要严防二次侧开路的原因是因为电流互感器在正常运行时二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律，就会在二次绕组两端产生很高(甚至可达数千伏）的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此，电流互感器二次侧开路是绝对不允许的，这是电气试验人员的一个大忌。鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可靠措施。l P110-2电压互感器在运行中要严防二次侧短路的原因是因为电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此，电压互感器二次侧短路是电气试验人员的又一大忌。防范措施是在电压互感器二次侧加装保险。l P110-3见P104l P110-4l P127-1将发电机、变压器等大型电气设备与各种电器装置之间连接的导体称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。不同材料的母线有以下几种：（1）铜母线。铜具有导电率高、机械强度高、耐腐蚀等优点，是最理想的母线材料。但是它在工业上有很多重要用途，而且产量少，价格贵，故除在易腐蚀的地区（如化工厂附近或沿海地区等）外，一般不用铜母线。（2）铝母线。铝的导电率仅次于铜，且质轻、价廉、产量高，总的来说用铝母线比用铜母线经济。因此目前我国在屋内和屋外配电装置中广泛采用铝母线。（3）铝合金母线。有铝锰合金和铝镁合金两种，形状均为管形。铝锰合金母线载流量大，但强度较差，采用一定的补强措施后可广泛使用；铝镁合金母线机械强度大，但载流量小，主要缺点是焊接困难，因此使用范围较小。（4）钢母线。钢的机械强度大，但导电性差，用于交流时产生很强烈的集肤效应，并造成很大的磁滞损耗和涡流损耗。因此，钢母线仅用在高压小容量电路（如电压互感器回路以及小容量厂用、所用变压器的高压侧）、工作电流不大于200A的低压电路、直流电路以及接地装置回路中。 l P127-2（1）矩形截面。矩形截面母线多采用铝或铜材料，常用在35kV及以下，持续工作电流在4000A及以下的屋内配电装置中。矩形母线的优点是散热条件好，集肤效应小，安装简单，连接方便。矩形母线的边长比通常为11215，单条母线的截面积不应大于10120=1200mm2。在相同的截面积下和允许的发热温度下，矩形母线要比圆形母线的允许工作电流大。当工作电流超过最大截面的单条母线之允许电流时，每相可用两条或三条矩形母线固定在支持绝缘子上，每条间的距离应等于一条的厚度，以保证较好的散热。每相矩形母线的条数不宜超过三条。（2）圆形截面。矩形截面母线的四角处在电压等级较高时易引起电晕现象，而圆形截面不存在电场集中的场所，故为了防止发生电晕，在110kV及以上的户外配电装置中常用圆形截面母线。（3）槽形截面。槽形母线的电流分布均匀，与同截面的矩形母线相比，具有集肤效应小、冷却条件好、金属材料的利用率高、机械强度高等优点。当母线的工作电流很大，每相需要三条以上的矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线。槽形母线常用在35kV及以下，持续工作电流在40008000A的配电装置中。（4）管形截面。管形母线一般采用铝或铝合金材料。管形母线是空心导体，集肤效应小，电晕放电电压高，机械强度高，散条件好，多用在110kV及以上，持续工作电流在8000A以上的配电装置中。l P127-3便于识别相序、防锈蚀、增加美观和散热能力。l P130第1 - 3位：第4位为设计序号按产品型号证书发放的先后顺序用阿拉伯数字表示，由型号颁发单位统一编排第5位为改进顺序号按改进先后顺序用A、B、C表示，由型号颁发单位统一编排。第6位为额定电压，用阿拉伯数字表示，单位千伏（kV）。第7位为主开关类型，见下表 （