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高压电工培训 1 1电力系统 电力网构造 发电送电电力系统包括 变电配电用电燃料的热能发电厂将 水流的位能或动能转变为电能核能输电网电力网包括 高压110KV及以上配电网 中压35 3KV 低压220V 380V 1 1电力系统 电力网构造 提高供电可靠性 减少系统的备用容量大型电力系统优点 降低系统的高峰负荷 提高了供电质量 便于利用大型动力资源 同时性电力生产特点 集中性 适用性 先行性 用电负荷 用户在某一时刻对电力系统所需求的功率 线路损失负荷 从发电厂到用户的输送过程中电能损失 供电负荷 用电负荷加上线路损失负荷 高峰负荷 选一天24小时中最高的一小时的平均负荷 低谷负荷 平均负荷 分析负荷率 常用日平均负荷 安排用电量 常用月平均负荷和年平均负荷 一类负荷 突然断电会造成人身伤亡或环境污染等的负荷 二类负荷 三类负荷对于一级负荷的用电设备 应按有两个以上的独立电源供电 按电力网负荷分 按时间不同分 按负荷轻重分 电力负荷 1 3变电所 变电所主接线 把发电机 变压器 断路器 雷器 互感 熔断器 负荷开关等电器 构成变电所汇集和分配电能的一个系统 电气主接线的基本要求 1 保证供电可靠性和电能质量 2 具有灵活性和方便性 3 具有经济性 4 具有发展和扩建性 1 4供电质量 电压允许偏差 电压允许波动与闪变 电压质量 公用电网谐波 三相电压允许不平衡度 电能的质量 频率和波形供电质量 供电的可靠性 以对用户停电的时间次数来衡量 1 4供电质量 1 电压允许偏差单选题 1 在某一时间段内 电压缓慢变化而偏离额定值的现象 称为 A 电压偏差B 电压波动C 电压闪变2 电压允许偏差是以电压变化过程中的 之差与额定电压之比的百分数来表示 A 实际电压与额定电压B 电压量大值与电压量小值C 电压最大值与额定电压 1 4供电质量 3 电压比额定值高10 则白炽灯寿命缩减 A 30 B 50 C 60 4 运行电压过低时 电动机可能会 A 转速加快B 绝缘老化加快C 温度升高 甚至烧坏5 当电压降低时 白炽灯 将下降 A 发光效率B 通光量C 寿命D 功率因数6 当电压降低过多时 电动机可能 A 停转 B 温度升高 C 不能启动 D 绝缘击穿7 35kV及以上三相供电电压允许偏差为额定电压的 A 7 B 5 C 7 10 1 4供电质量 1 电压允许偏差 在某一个时段内 电压缓慢变化而偏离额定值的程度 实际电压与额定电压之差 电压下降 发光效率和光通亮急剧下降 1 对白炽灯的影响 电压上升 寿命将大为缩短 电压低于10 光通亮减少30 电压高10 寿命缩减一半 电压下降 可能停转 或不能启动 2 对电动机的影响 电压下降 定子 转子电流增大 电机温度上升 甚至烧毁电动机 电压上升 绝缘老化加快 寿命缩短 1 35kV及以上 5 3 国标电压允许偏差 2 10kV及以下 7 3 220V为 7 一10 1 4供电质量 2 电压允许波动与闪变 在某一个时段内 电压急剧变化而偏离额定值的现象 电压变化的速率大于1 的 即为电压急剧变化 电压变化的速率 分子为 最大电压与最小电压之差 1 220kV及以上1 6 国标规定 2 35 110kV2 3 10kV及以下2 5 1 4供电质量 1 电压允许波动单选题 1 在某一时间段内 电压急剧变化而偏离额定值的现象 称为 A 电压偏差B 电压波动C 电压闪变2 电压波动是以电压急剧变化过程中的 之差与额定电压之比的百分数来表示 A 实际电压与额定电压B 电压量大值与电压量小值C 电压最大值与额定电压 3 公用电网谐波考试题目 1 电网谐波的产生 主要在于电力系统中存在 A 电感和电容元件B 三相参数不对称C 非线性元件2 当系统中存在 等用电设备时 会产生电压谐波 A 电加热B 电焊机C 电弧炉D 电气照明3 产生谐波电流最为突出的设备是 A 晶闸管变流设备B 电焊机C 荧光灯4 谐波电压加在电容器的两端 会使电容器容易发生 现象 A 过电压B 过电流C 饱和5 电压正弦波形畸变现象通常用 来表示 A 电压波动B 谐波C 电压闪变 3 公用电网谐波1 谐波的产生主要在于系统中存在各种非线性元件 产生谐波的元件有 荧光灯 高压汞灯 异步电动机 电焊机 变压器 感应电炉等 最为严重的是 晶闸管变流设备 大型电弧炉 2 谐波的危害 使变压器铁芯损耗明显增加 绝缘老化 寿命缩短 谐波加在电容器两端 电容器很容易发生过电流发热导致绝缘击穿甚至造成烧毁 使电压正弦波形畸变现象通常用谐波来表示 1 4供电质量 4 供电频率允许偏差国规定对频率允许误差 正常允许 0 2Hz 二 供电可靠性供电可靠性是指供电企业某一统计期内对用户停电的时间和次数 供电可靠性以年共电可靠率进行考核 要提高供电可靠率就要尽量缩短用户平均停电时间 停电时间包括 事故停电 计划检修停电 临时停电 国家规定供电可靠率不低于99 96 1 5电力系统接地 直接接地 接地电阻一般不应超过4欧姆 工作接地分 非直接接地一 系统接地的形式 1 5电力系统接地 2 电力系统中性点接地方式1 中性点直接接地 指电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接 特点 中性点经常保持零电位 发生一相接地故障 非故障相对地电压不会升高 故障相电流增大 引起保护动作切断电源 造成停电 会危及人身安全 中性点直接接地方式不适用于对连续供电要求较高及人身安全 环境安全要求较高的场合 1 5电力系统接地 2 中性点非直接接地 包括 电力系统 中性点不接地 经消弧线圈 电压互感器 高电阻与接地装置相连接 特点 单相接地时故障电流很小 三相线电压大小不变 单相接地允许2h时内可继续用电 非故障的另两相对地电压升高倍 若电力电缆等容性设备较多 电容电流较大 可能出现电弧 造成过电压 中性点消弧线圈接地 以减少故障电流 加速灭弧 1 5电力系统接地 中性点不接地系统为安全起见 规程规定不允许引出中性线供单相用电 在城市中配电网的接地方式应用情况为 1 220kV 110kV 直接接地方式 2 35kV 经消弧线圈接地 3 10kV 经消弧线圈接地方式或经小电阻接地方式 4 220V 380V 直接接地方式 1 5电力系统接地 二 低压系统接地型式1 TN系统接线TN系统可分为 TN S系统TN C系统TN C S系统1 TN S系统整个系统的中性线N与保护线PE是分开的 三相五线制 判断题 目前使用的三相五孔插座 作用是使N线与PE线分开连接 1 5电力系统接地 2 TN C系统 整个系统的中性线N与保护线PE是合一的 三相四线制 考试题 在实际的三孔插座中 如将电源N线与PE线连接 会使设备金属外壳带电 1 5电力系统接地 3 TN C S系统 系统中有一部分线路的中性线N与保护线PE是合一的 1 5电力系统接地 2 TT系统 考试题 系统电气设备的外露可接近导体通过保护接地线接至与电力系统接地点无关的接地极 A TN SB TN CC TT 3 IT系统例题1 中性点不接地系统中 为了安全起见 规定不允许引出中性线供单相用电 例题2 中性点不接地系统 为了安全起见 规程规定不允许引出 线供单相用电 A A相B B相C C相D 中性 考试试题 1 变压器是 种静止的电气设备 2 变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变为同一种电压等级的交流电能 3 变压器按用途可分为电力变压器 特种变压器和仪用互感器 4 变压器按用途可分为 A 电力变压器B 特种变压器C 仪用互感器D 干式变压器5 变压器的冷却方式有多种 如干式自冷 油浸风冷等 6 变压器按冷却方式分有多种 例如有干式自冷变压器 等 A 油浸自冷变压器B 单相变压器C 油浸风冷变压器D 油浸水冷变压器 第二章电力变压器 考试题 1 发电厂的发电机输出电压通常为 和10 5KV 最高不超过20kV A 6 3kVB 6 5KVC 11 5kV2 接在输变电线路始端的变压器被为 A 升压变压器B 降压变压器C 多绕组变压器5 远距离输送电能 将电能输送到负荷区后再分配给用电设备使用 需要用到 来传递电能 A 升压变压器B 降压变压器C 仪用互感器D 所用变压器 第二章电力变压器 第二章电力变压器 电力变压器 它是一种静止的电器设备 它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变为另一种电压等级的交流电源 它按用途可分为电力变压器 特种变压器 仪用互感器 它按冷却介质分 油浸式 干式两种 发电机输出电压通常为6 3KV 10 5KV 最高不超过20KV 它将发电机输出电压升高 降低输电线路电流 减少输电线路上的能量损耗 它将输电线路输送的高压变换成不同等级的电压 以满足各类负荷的需要 2 1变压器工作原理与结构 一 变压器的工作原理 铁心上绕有两个相互绝缘的绕组 接入电源的一侧叫一次侧绕组 输出电能的一侧叫二次侧绕组 考试题 1 变压器的绕组套装在变压器的 上 A 绝缘陶管上B 铁轭C 铁心柱2 在单相变压器的两个绕组中 与负载侧连接叫做 A 一次侧绕组B 二次侧绕组C 高压绕组D 低压绕组3 接入电源的一侧叫二次绕组 4 在单相变压器的两个绕组中 与电源连接的一侧叫做一次侧绕组 5 在变压器的两侧绕组中 与电源连接的一侧叫做高压绕组 6 变压器的一次侧绕组的电压一定高于二次侧绕组的电压 7 变压器的二次绕组就是低压绕组 2 1变压器工作原理与结构 2 1变压器工作原理与结构 一 变压器的工作原理 当交流电压加到一次侧绕组后 就有交流电流通过该绕组 在铁心中产生交变磁通 这个交变磁通不仅穿过一次绕组 同时也穿过二次绕组 如果二次绕组与外电路的负荷接通 二次绕组就有电能输出 考试题 1 当 加到一次绕组后 就有交流电流通过该绕组 在铁心中产生交变的磁通 A 交流电源电压B 直流电源电压C 直流电流2 当交流电源电压加到变压器的一次绕组后 在变压器铁芯中将产生 磁通 A 不变B 交变C 脉动3 当变流电源电压加到变压器的一次绕组后 在一次侧绕组中会有直流电流流过 4 当交流电源电压加到变压器的一次绕组后 如果二次侧绕组与外电路负荷连通 就会有电能输出 5 当交流电源电压加到变压器的一次绕组后 在变压器铁芯中产生的交变磁通只在二次侧绕组中产生感应电势 A B 考试题 6 当交流电源电压加到变压器的一次绕组后 在铁芯中产生的交变磁通将穿过 A 高压套管B 二次侧绕组C 一次侧绕组D 低压套管7 当交流电源电压加到变压器的一次绕组后 以下说法正确的有 A 在变压器铁芯中将产生交变磁通B 在变压器铁芯中将产生不变磁通C 如果变压器的二次侧绕组与外电路负荷连通 就会有电能输出D 如果变压器的二次侧绕组与高压绕组连通 就会有电能输出 BC AC 2 1变压器工作原理与结构 一 变压器的工作原理 铁心上绕有两个相互绝缘的绕组 接入电源的一侧叫一次侧绕组 输出电能的一侧叫二次侧绕组 当交流电压加到一次侧绕组后 就有交流电流通过该绕组 在铁心中产生交变磁通 这个交变磁通不仅穿过一次绕组 同时也穿过二次绕组 如果二次绕组与外电路的负荷接通 二次绕组就有电能输出 2 1变压器工作原理与结构 1 忽略变压器一 二次侧漏电抗和电阻不计则有 考试题 1 变压器一 二次侧电压有效值之比可以近似地认为等于 之比 A 一 二次侧感应电势瞬时值B 一 二次侧绕组匝数C 一 二次侧感应电势最大值2 变压器的变比等于 A 一 二次电压瞬时值之比B 一 二次侧绕组匝数之比C 一 二次电压最大值之比D 一 二次侧感应电势之比3 变压器的变比K等于一 二次侧的电动势最大值之间的比值 4 变压器的变比等于一 二次侧感应电势有效值之比 2 1变压器工作原理与结构 B BD 5 当频率为 的交流电源电压加到匝数分别为 1 2的变压器的一次绕组后 以下说法正确的有 A 一次侧绕组中的感应电势为B 一次侧绕组中的感应电势为C 二次侧绕组中的感应电势为D 二次侧绕组中的感应电势为6 变压的一次侧绕组的电压一定高于二次侧绕组的电压 7 变压器的二次绕组就是低压绕组 AD 案例分析题 8 一台单相变压器的一 二次侧绕组匝数分别为1200和300则该变压器的变比为 A 0 4B 4C 10 1 2 1200 300 9 一台三相变压器的一 二次侧额定电压之比为U1N U2N 10 0 4KVY y连接 则该变压器的变比为 A 0 04B 14 4C 25 1 2 10 0 4 2510 一台单相变压器 额定电压U1N U2N 60 10KV 则变压器的变比为 A 0 12B 6C 10 1 2 60 10 6 2 1变压器工作原理与结构 3 匝数多的一侧电压高 电流小 匝数少的一侧电压低 电流大 忽略变压器的内损耗不计则有 考试题 1 如果忽略变压器的内部损耗 则变压器二次绕组的 等于一次绕组输入功率 A 损耗功率B 输出功率C 电磁功率3 如果忽略变压器的内部损耗 则变压器二次绕组的输出功率等于一次绕组输入功率 2 变压器的高压绕组的电流一定 低压绕组的电流 A 高于B 等于C 低于4 变压器匝数多的一侧电流小 电压低 5 变压器的一 二次电流之比可近似认为与一 二次侧绕组匝数比成反比 6 如果忽略变压器的内部损耗 下列说法正确的是 A 变压器的输出功率S2等于输入功率S1B 变压器的输入功率S1大于输出功率S2C 一次侧额定电压U1等于一次侧感应电动势E1D 二次侧额定电压U2等于二次侧感应电动势E2 B ACD C 7 变压器一次绕组的电流与二次绕组的电流在数值上的关系为 一次绕组的电流一定高于二次绕组的电流 一次绕组的电流一定低于二次绕组的电流 一次绕组的电流一定等于二次绕组的电流 一次绕组的电流与二次绕组的电流大小关系不确定 2 1变压器工作原理与结构 一 变压器的主要机构 1 铁芯2 绕组 线圈 3 绝缘4 分接开关5 油箱6 冷却装置7 储油柜 又称油枕 8 安全气道 又称防爆管 9 呼吸器 又称吸湿器 10 气体继电器11 高 低压套管 2 1变压器工作原理与结构 1 铁芯 变压器的铁心是磁路部分 铁心由铁芯柱和铁轭组成 铁心的结构分心式和壳式 铁心用导磁性能好 才能减少铁损 铁心用薄的硅钢片叠制而成 硅钢片有冷轧和热轧 硅钢片厚涡流损耗大 0 35 0 3 0 27mm 2 绕组 线圈 绕组是变压器的电路部分 绕组分同心式和交叠式 3 绝缘有变压器油 绝缘纸 电缆纸 皱纹纸等 4 分接开关1 以切除或增加一部分绕组的线匝 以达到改变电压比的有级调压的方法 2 分接开关一般在高压绕组抽出 因为高压套管在外面 且电流小 3 变压器二次不带负载 一次与电网断开 称无励磁调压 4 带负载进行变换绕组分接的调压 称有载调压 2 1变压器工作原理与结构 5 油箱油箱是油浸式变压器的外壳 变压器油箱分为吊器身式油箱和吊箱壳式油箱两种 6 冷却装置变压器一般通过油与油箱的接触散热冷却 当变压器容量在50000kVA及以上时 则采用强迫油循环水冷却器或强迫油循环风冷却器 即强迫循环冷却器按冷却介质不同分水冷和风冷两种 7 储油柜 又称油枕 储油柜的作用就是保证油箱内总是充满油 考试题 油浸式变压器的器身放置于装满变压器油的储油柜中 错对 2 1变压器工作原理与结构 8 安全气道当变压器内部故障 气体继电器失灵时 油箱内部的气体便冲破防爆膜从安全气道喷出 保护变压器不受严重损害 9 吸湿器吸湿器吸收储油柜内上部空气中的水分 使储油柜内保持干燥 避免工业粉尘的污染 10 气体继电器变压器内部故障 油箱内产生气体或油箱漏油等使油面降低时 气体继电器接通信号和跳闸回路 保护变压器 11 高 低压绝缘套管变压器内部的高 低压引线是经绝缘套管引导油箱外部 2 1变压器工作原理与结构 三 变压器的型1 型号2 相数变压器分单相和三相两种 3 额定频率变压器的额定频率为50Hz 4 额定电压是指变压器线电压 有效值 5 额定容量1 单相变压器2 三相变压器额定容量是三相容量之和 多绕组变压器其额定容量为最大的绕组额定容量 Y连结 线电流为绕组电流 相电流 D连结 线电流 绕组电流 6 额定电流变压器的额定电流为通过绕组线端的电流 即为线电流 7 绕组联结组标号Y 星形连接D 三角形连接Z 曲折形连接 单相变压器 三相变压器 指高压侧三角形连接 低压侧星形连接有中性线引出 考试题 三相变压器绕组为D联结时 绕组线电流就等于 A 相电流B 3相电流C 量大电流 三相变压器绕组为Dd联结时 绕组电流乘以 3就等于线电流 一台三相变压器 Y y联接 其相电流是指瞬时电流 2 1变压器工作原理与结构 B 考试题 单相变压器的额定电流等于 A 额定容量除以额定电压B 额定容量除以额定相电压C 额定容量除以工作量大电压 绕组Y y联接的三相变压器的二次侧的额定电流等于 A 变压器额定容量除以一次侧相电压的3倍B 变压器额定容量除以二次侧额定电压的 2倍C 变压器额定容量除以二次侧额定电压的 3倍 单相变压器的额定电流等于额定容量除以额定电压的 3倍 2 1变压器工作原理与结构 A C B 11 一台三相变压器的额定容量SN 3200kVA 额定电压为UN1 UN2 35 10 5KV 其一次侧额定电流为 A A 52 8B 91 4C 304 8解 1 SN 3UN1 3200 3 35 52 8A12 一台三相变压器的额定容量SN 3200KVA 额定电压为UN1 UN2 35 10 5KV 其二次侧额定电流为 A A 52 8B 176C 304 8解 2 SN 3UN2 3200 3 10 5 176A 13 一台三相变压器的额定容量SN 500KVA 额定电压为UN1 UN2 10 0 4KV 其二次侧额定电流为 A A 1250B 50C 721 7解 1 SN 3UN2 500 3 0 4 721 5A14 一台单相变压器的额定电压为 1 2 10 0 4 额定电流为 1 2 25 625A 则该变压器的额定容量为 KVAA 10B 250C 6250解 SN KVA 8 调压范围通过改变变压器分接头的匝数比即可达到调压的目的 调压的两种方式 1 无励磁调压 二次侧不带负载 一次侧又与电网断开 2 有载调压 二次侧带负载下的调压为有载调压 9 空载电流变压器二次绕组开路 一次绕组施加额定频率的额定电压 一次绕组中所流过的电流称空载电流 10 阻抗电压和短路损耗变压器二次侧短路 一次侧施加电压使其电流达到额定值 此时所施加的电压称为阻抗电压 2 1变压器工作原理与结构 11 电压调整率 变压器带负载运行时 由于内部的阻抗压降 二次电压降随负载电流和负载功率因素的变化二改变 电压调整率分子为 二次空载电压和二次负载电压之差12 效率效率 指输出的有功功率与输入的有功功率之比的百分数 13 温升和冷却方式1 温升 空气冷却变压器是指测量部位的温度与冷却空气温度之差 水冷却变压器是指测量部位的温度与冷却器入口处水温之差 2 冷却方式冷却方式有多种 如干式自冷 油浸风冷等 2 2变压器运行 一 变压器允许运行方式1 允许温度与温升 变压器运行时绕组温度最高 铁心次之 变压器油的温度最低 允许温度 压器上层油温为允许温度 变压器上层油温最高不超过95 正常情况一般不应超过85 温升 指变压器的温度与周围环境温度之差 稳定温升大小与周围环境温度无关 它决定于变压器损耗与散热能力 2 变压器过负载能力过负载能力 指在变压器绝缘和寿命不受影响的前提下 变压器在较短时间内所能输出的最大容量 1 正常过载能力规程规定 室外变压器 总的过负载不得超过30 对内变压器 总的过负载不得超过20 2 事故过载能力 3 变压器允许短路变压器突然短路时 其短路电流的幅值一般为额定电流的25 30倍 3 允许电压波动范围变压器的电源电压一般不得超过额定值的 5 2 2变压器运行 二 变压器并列运行并列运行是将两台或多台变压器的一次侧和二次侧绕组分别接于公共母线上 同时向负载供电 1 并列运行的目的1 提高供电可靠性2 提高变压器运行经济性3 可以减少总备用容量 并可随着用电量的增加分批增加新的变压器 2 理想并列运行的条件1 联结组标号相同 2 电压比相等 3 阻抗电压 相等 三 变压器油及运行 1 变压器油作用1 排除空气 防止各部件受潮 提高绝缘强度 2 提高变压器的绝缘强度 能使木质及纸绝缘保持原有的物理和化学性能 并使金属得到防腐 3 吸收绕组和铁芯产生的热量 起到散热和冷却的作用 2 变压器油运行 1 变压器油试验1 新的和运行中的变压器油每年要取样试验 2 试验项目有 耐压试验 介质损耗试验 简化试验 3 取油样应在天气干燥时进行 2 变压器油运行管理变压器油的运行管理 1 经常检查充油设备的密封性 储油柜 呼吸器的工作性能 2 经常检查油色 油量是否正常 3 定期或不定期取油样作油的气相色谱分析 4 防止变压器油的氧化 不应置油于高温下和透明的容器内 2 2变压器运行 四 变压器运行巡视检查1 变压器巡视检查巡视检查内容 1 检查储油柜和充油绝缘套管内油面的高度和封闭处有无渗漏油现象 以及油标管内的油色 2 检查变压器上层油温 正常时一般应在85 以下 对强油循环水冷却的变压器为75 3 检查变压器的响声 正常时为均匀的嗡嗡声 4 检查绝缘套管是否清洁 有无破损裂纹和放电烧伤痕迹 5 清扫绝缘套管及有关附属设备 6 检查母线及接线端子等连接点的接触是否良好 2 2变压器运行 巡视检查的周期 1 容量在630kVA及以上的变压器 且无人值班的 每周应巡视检查一次 2 有人值班的变配电所 每班都应检查变压器的运行状态 3 对于强油循环水冷或风冷变压器 不论有无人员值班 都应每小时巡视一次 4 负载急剧变化或变压器发生短路故障后 都应增加特殊巡视 第二节变压器运行 2 变压器异常运行和常见故障分析 1 变压器声音异常的原因1 启动大容量动力设备时 2 变压器过负载时 3 系统短路或接地时 4 变压器带有可控硅整流器或电弧炉等设备时 2 绝缘套管闪络和爆炸原因1 套管密封不严进水而使绝缘受潮损坏 2 套管的电容芯子制造不良 使内部游离放电 3 套管积垢严重或套管上有大的裂纹和碎片 2 3其他变压器 一 干式变压器1 环氧树脂绝缘变压器 环氧树脂是一种难燃 阻燃的材料 有优越的电器性能 2 气体绝缘变压器利用SF6气体作绝缘 冷却介质 3 H级绝缘变压器用作绝缘NOMEX纸的材料 可连续耐压220 高温 二 非晶态合金铁芯变压器采用高导磁软磁非晶态合金制成的变压器与硅钢片变压器比 空载损耗低60 80 空载电流下降80 左右 三 低损耗油浸变压器 S9 采用了先进的结构设计和材料等 加强线圈层绝缘 油箱采用片式散热器 铁芯绝缘采用了整块绝缘等工艺 S9系列配电变压器降低了空载损耗和负载损耗 四 卷铁心变压器 单相适用于630KVA及以下变压器 空载电流仅为叠装式的20 30 10KV 630KVA变压器空载损耗比S9系列下降30 空载电流下降20 2 4互感器 互感器分 电压互感器电流互感器作用 供系统中的测量和保护用 电压互感器 是将系统的高电压改变为标准的低电压 100V或100 3 电流互感器 是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流改变为低压的标准小电流 5A或1A 2 4互感器 一 互感器作用1 与仪表配合 作测量用 与继电器配合 作保护用 2 将高电压隔开 以保证操作人员和设备的安全 3 将电压和电流变换成统一的标准值 有利于仪表和继电器的标准化 2 4互感器 二 电压互感器1 电压互感器原理1 它类似一台降压变压2 高压绕组与被测电路并联3 低压绕组与测量仪表电压线圈并联4 它相当于一台空载运行的变压器5 它二次侧不能短路2 电压互感器分类按用途分为测量用电压互感器和保护用电压互感器 3 电压互感器型号4 电压互感器容量 是指其二次绕组允许接入的负载功率 分额定容量和最大容量 2 4互感器 5 电压互感器运行1 一 二次接线应保证极性正确 2 一 二次绕组都应装设熔断器 二次绕组不准短路 3 二次绕组 铁芯和外壳都必须可靠接地 4 二次绕组的电压降一般不得超过额定电压的0 5 6 电压互感器运行的巡视检查7 电压互感器的异常运行8 更换运行中电压互感器及二次线圈时的注意事项9 电压互感器停用注意事项 2 4互感器 三 电流互感器1 电流互感器工作原理1 它的一次绕组匝数很少 串联在线路上 2 一次绕组电流大小取决于线路的负荷电流 与二次负载无关 3 它相当于一台短路运行的变压器 4 它在运行时 严禁二次绕组开路 5 它在二次回路中不允许装设熔断器或隔离开关 6 它的二次侧应接地 2 电流互感器分类电流互感器分 测量用电流互感器 保护用电流互感器 3 电流互感器的变流比4 电流互感器的型号表示法 2 4互感器 5 电流互感器的容量电流互感器的容量 即允许接入的二次负载容量 6 电流互感器运行1 一 二次线圈极性应正确 2 二次线圈和铁芯均应可靠接地 3 二次侧的负载阻抗不得大于电流互感器的额定负载阻抗 4 不得与电压互感器二次侧互相连接 5 二次侧有一端必须接地 6 一次侧带电时 在任何情况下都不允许二次线圈开路 1 电流互感器的一次侧是与主电路串联接线的 2 电流互感器工作时 一次绕组与被测电路并联 3 仪用互感器包括电压互感和电流互感器两种 4 电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流改变为低压的标准的小电流 5 电流互感器工作时 其二次侧不允许短路 6 电压互感器的容量是指其二次绕组允许接入的负载功率 7 一般电压互器的一 二次绕组都应装设熔断器 二次绕组 铁芯和外壳都必须可靠接接地 8 电流互感器的二次侧与电压互感器的二次侧不能互相连接 9 电压互感器工作时相当于一台空载运行的降压变压器 10 测量用电压互感器工作时高压绕组与被测电路串联 低压绕组与测量仪表的电压线圈并联 11 电流互感器的二次绕组中应该装设熔断器或隔离开关 12 电压互感器是将系统的高电压改变为标准的低电压 13 电流互感器的容量是指允许接入的二次负载容量 14 电流互感器工作时 相当于一台短路运行的变压器 15 电流互感器额定容量的单位用 或 VA 表示 16 电压互感器采用 V V 形接线时 总共需要三台 17 变压器可以改变交流电的频率 18 电压互感器二次绕组不允许开路 19 电流互感器二次绕组不允许短路 3 1高压电器相关知识 一 电力系统短路基本概念短路的类型有 三相短路两相短路两相接地短路单相短路例题 1 以下形式短路中 属对称短路 A 单相短路B 两相短路C 三相短路 为对称短路 3 1高压电器相关知识 一 电力系统短路基本概念短路的类型有 三相短路 为对称短路 两相短路两相接地短路单相短路短路电流危害 1 短路使导体发热 损坏绝缘 2 短路产生很大的电动力造成设备的变形或损坏 3 短路处往往有电弧产生 会烧毁故障设备或烧伤周围人员 甚至会引起火灾 4 短路时会产生很大的电压降 影响电力系统的正常供电 3 1高压电器相关知识 二 高压电器中的电弧1 开关电器中电弧的产生与熄灭 高压断路器断开时 触头间将会产生电弧 电弧的本质是离子导电 击穿电压 能使触头间产生电弧的最小电压 恢复电压 触头间电弧暂时熄灭后外电路施加在触头之间的电压 当恢复电压 击穿电压 电弧将重燃 当击穿电压 恢复电压 电弧将彻底熄灭 触头间介质击穿电压的大小与触头之间的温度 离子浓度和距离 电弧长度 等因素有关 触头之间的恢复电压主要由电路中电源电压 电路中电感 或电容 性负载与电阻性负载所占比例 以及电弧暂时熄灭前电弧电流的变化速率等因素有关 3 1高压电器相关知识 电感 电容 性负载占的比例大时 恢复电压增加快 不利于灭弧 电路为纯电阻性负荷时 恢复电压等于电源电压 有利于灭弧 电感电路灭弧时 恢复电压 电源电压 一个很大的感应电势 不利于灭弧 2 加速电弧熄灭方法 1 气体吹动电弧 2 拉长电弧 3 电弧与固体介质接触 考试题目 1 一用于3KV开关柜的真空断路器 开断电动机短路电流时 动 静触头有烧损现象 从理论上分析 灭弧不利的原因是 A 触头间恢复电压等于电源电压 不利于电弧的熄灭B 触头间恢复电压等于电动机等效电感的感应电动势 不利于电弧的熄灭C 角头间恢复电压等于电源电压和电动机等效电感的感应电动势之和 不利于电弧的熄灭2 触头间介质击穿电压是指使触头间产生电弧的最小电压 3 电路为纯电阻负荷时 恢复电压等于电源电压 有利于灭弧 4 在交流电路中 如果触头间的恢复电压大于触头间的介质击穿电压 则电弧将重燃 5 触头断开后 电路实际上就已经被切断 C 3 2高压断路器 一 高压断路器的用途 类型和主要技术数据1 高压断路器的用途 高压断路器是 在正常接通或断开电路 故障情况下迅速断开电路 特殊情况下可靠地接通短路电流 2 高压断路器的类型按安装地点分 户内式 户外式两种 按断灭弧原理或灭弧介质分 1 油断路器 分多油断路器和少油断路器 少油断路器耗材少 价格低 有引起火灾与爆炸的危险 2 真空断路器 用 真空 作绝缘介质和灭弧介质 3 六氟化硫 SF6 断路器等 用具有优质绝缘性能和灭弧性能的SF6气体作为灭弧介质 具有灭弧性能强 不自燃 体积小等优点 考试题 1 高压断路器的主要参数有 A 额定电压B 额定电流C 额定开断电流D 关合电流2 断路器的额定开断电流决定了断路器的 A绝缘水平B 载流量C 灭弧能力3 断路器的额定电压决定了断路器的 A 绝缘水平B 载流量C 灭弧能力4 断路器的关合电流是指保证断路器能可靠关合而又不会发生触头熔焊或其他损伤时断路器所允许接通的最大短路电流 ABCD C A 3 2高压断路器 3 高压断路器主要参数 1 额定电压 它取决断路器的绝缘水平 2 额定电流 断路器长期允许通过的最大工作电流 3 额定开断电流 它表明断路器的灭弧能力 4 关合电流 即触头不会损伤时断路器所允许接通的最大短路电流 4 断路器型号及含义 考试题 1 真空断路器的优点之一是 A 不易产生截断过电压B 体积小C 不会发生电弧重燃2 真空断路器具有 的优点 A 体积小B 噪音低C 开断容量大D 无可燃物3 真空断路器主要用于 电压等级 A 10kVB 35kVC 110kVD 220kV AB B ABD 考试题 4 真空断路器的屏蔽罩的作用是在发生电弧时 A 吸附金属蒸气B 提高弧隙的击穿电压C 降低外壳的绝缘强度D 防止金属蒸气的产生5 真空断路器在其灭弧室的触头断开过程中 下列说法正确的是 A 触头产生的金属蒸气使触头间产生电弧B 当电流接近零值时 电弧暂时熄灭C 触头之间的介质击穿电压大于触头之间的恢复电压时 电弧彻底熄灭D 触头之间的介质击穿电压大于触头之间的恢复电压时 电弧重燃6 目前 在10KV系统中广泛应用真空断路器 这是因为 在其触头断开过程中 依靠触头产生的金属蒸汽产生电弧 因此 A 开断时间短 电弧不易重燃B 开断时间短 可能产生重新过电压C 开断时间短 电弧易重燃 也易产生阶段过电压 AB ABC A 3 2高压断路器 二 真空短路器特点 1 价格较高 2 优点 体积小 重量轻 噪音小 无可燃物 维护工作量少 3 在3 35kV电压等级中广泛使用4 真空断路器在每次跳闸时 波纹管都会伸缩变形一次 5 屏蔽罩 吸附电弧燃烧时释放出来的金属蒸气 提高弧隙的击穿电压 并防止弧隙的金属喷溅到绝缘外壳壁上降低外壳的绝缘强度 6 真空灭弧室触头断开过程 依靠触头产生的金属蒸气使触头间产生电弧 电弧过零值时 电弧熄灭 触头间介质击穿电压大于触头间恢复电压条件 电弧切底熄灭 3 2高压断路器 三 SF6断路器1 SF6气体性质1 SF6气体是一种无色 无味 无毒 不可燃 易液化的气体 2 SF6气体绝缘性和灭弧能力强 它的绝缘强度是空气的2 33倍 灭弧能力是空气的100倍 3 SF6断路器可多次动作后不用检修 某些SF6断路器检修年限可达20年以上 4 SF6气体不能与水分或其他杂质成分混合 如果含水量超标则会 在电弧作用下分解为低氟化合物和低氟氧化物 会威胁运行和检修人员的安全 会使绝缘强度降低 5 SF6断路器应该设有气体检漏设备和气体回收装置 断路器内的SF6气体 禁止向大气排放 考试题 1 运行中的SF6断路器 值班人员测其气体含水量超标 可能会引起 A SF6气体与水分混合分解出的低氟化物和低氟氧化物有严重腐蚀性 B 使SF6断路器绝缘强度降低 C SF6气体可能污染环境 2 SF6断路器应设有气体验漏设备 并要求年漏气量小于5 3 罐式SF6断路器适合用于多地震 污染重的场合 AB 3 2高压断路器 2 SF6断路器结构SF6断路器在结构上可分 支柱式 罐式两种 支柱式在6kv及以上的高压电路中广泛使用 罐式SF6断路器的特点是设备重心低 结构稳固抗震性能好 适用于多地震 污染严重地区的变电所 1 支柱式SF6断路器 2 对断路器SF6气体要求1 新装SF6断路器投入运行前必须复测气体含水量和漏气率 2 要求灭弧室的含水量应小于150ppm 体积比 其他气室小于250ppm 体积比 3 SF6气体的年漏气量小于1 4 运行中SF6断路器应定期测量SF6气体含水量 断路器新装或大修后 每三个月测量一次 待含水量稳定后可每年测量一次 3 2高压断路器 四 断路器操动机构1 作用与要求作用 控制断路器跳闸 合闸和维持合闸状态 要求 1 足够的操作功 2 较高的可靠性 3 动作迅速 4 具有自由脱扣装置自由脱扣装置是实现线路故障情况下合闸过程中快速跳闸的关键设备之一 3 2高压断路器 2 操动机构分类 常用有 手动操动机构 电磁操动机构 需配备大容量的直流合闸电源 弹簧储能操动机构 对电源要求不高 交流 直流均可 气动操动机构 液压操动机构 利用气体压力储存能源 依靠液体压力传递能量 3 操动机构型号及含义4 CT19弹簧操动机构五 断路器运行维护1 断路器投入运行 新装或大修后的断路器 必须验收合格才能施加运行电压 2 断路器正常运行巡视检查1 必须定期进行巡视检查2 巡视检查的周期 有人值班每天巡视不少于一次 无人值班的每月不少于2次 3 2高压断路器 3 油断路器巡视检查1 断路器的分 合位置指示正确 且与实际的运行工况相符 2 油断路器不过热 3 断路器油位正常 4 无渗 漏油痕迹 放油阀门关闭紧密 5 套管 瓷瓶无裂痕 无放电声和电晕放电 6 引线的连接部位接触良好 无过热 7 排气装备完好 隔栅完整 8 接地完好 9 断路器环境良好 3 2高压断路器 4 SF6断路器的巡视检查 1 每日定时记录SF6气体压力和温度 2 断路器各部分及管道无异声及异味 管道夹头正常 3 套管无裂痕 无放电声和电晕放电 4 引线连接部位无过热 引线驰度适中 5 断路器分 合位置指示正确 并与当时实际运行工况相符 6 接地完好 7 环境条件良好 断路器的附近无杂物 3 2高压断路器 5 真空断路器巡视检查1 分 合位置指示正确 并与当时实际运行工况相符 2 支持绝缘子无裂痕及放电异声 绝缘杆 撑板 绝缘子洁净 3 真空灭弧室无异常 4 接地完好 5 引线连接部位无过热 引线驰度适中 6 弹簧机构巡视检查1 机构箱门平整 开启灵活 关闭紧密 2 断路器处于运行状态时 储能电动机的电源隔离开关应在闭合位置 3 加热器正常完好 3 2高压断路器 7 断路器特殊巡视1 新设备投入运行后 应相对缩短巡视周期 投入运行72h后再转入正常巡视检查 2 根据设备具体情况安排夜间巡视 夜间巡视应闭灯进行 3 气温突变和高温季节应加强巡视检查 4 雷雨季节雷电活动后进行巡视检查 5 有重要活动或高峰负荷期间应加强巡视检查 8 断路器正常维护工作1 不带电部分的定期清扫 2 配合其他设备的停电机会 进行转动部位检查 清扫瓷瓶积存的污垢及处理缺陷 3 按设备使用说明书规定对机构添加润滑油 4 油断路器根据需要补充油或放油 5 检查合闸电源熔丝是否正常 核对容量是否相符 3 2高压断路器 9 断路器的操作1 断路器经检修恢复运行 操作前应检查检修中为保证人身安全所设置的措施 如接地线等 是否全部拆除 防误操作闭锁装置是否正常 2 长期停运的断路器在重新投入运行前应通过远方控制方式进行2 3次操作 操作无异常后方能投入运行 3 操作前控制回路 辅助回路 控制电源或液压回路均正常 弹簧操动机构已储能 弹簧操动机构合闸后能自动储能 4 操作中应同时监视有关电压 电流 功率等表计的指示及红绿灯的变化 操作把手不应返回太快 10 断路器不正常运行和事故处理1 有漏油 渗油 油位过低 SF6气压下降或有异常声 分合闸位置指示不正确等异常现象 应及时予以消除 不能及时消除时要报告上级领导 2 值班人员若发现设备有威胁电网安全运行 且不停电难以消除的缺陷时 应及时报告上级领导 同时向供电部门和调度部门报告 申请停电处理 系统故障断路器发生拒动 造成越级分闸 在恢复系统送电前 应将发生拒动的断路器脱离系统并保持原状 案例分析 某线路发生短路故障时 其继电保护装置可靠启动但断路器拒动 造成越级跳闸 现在 运行人员正确处理问题的第一步是 A 保持原状 立即向上级部门报告B 将拒动断路器脱离系统并保持原状C 对越级跳闸的断路器进行一次强行送电 3 2高压断路器 A 3 3隔离开关 隔离开关在结构上没有特殊的灭弧装置 不允许用它带负载进行拉闸或合闸操作 隔离开关拉闸时 必须在断路器切断电路之后才能再拉隔离开关 合闸时 必须先合入隔离开关后 再用断路器接通电路 考试题 1 隔离开关的主要作用包括隔离电源 倒闸操作 A 通断负荷电流B 断开短路电流C 拉合无电流或小电流电路2 隔离开关可用于拉 合励磁电流小于2A的 的空载变压器 A 35kV 1000kVAB 110kV 3200kVAC 220kV 1000kVAD 500kV 3200kVA3 隔离开关可以拉合励磁电流小于 的空载变压器 A 2AB 5AC 10A4 隔离开关可用于拉 合励磁电流小于5A的空载变压器 5 隔离开关可以拉 合电容电流不超过5A的空载线路 C AB A 3 3隔离开关 隔离开关的主要作用是 1 隔离电源 2 倒闸操作电气设备运行状态可分为运行 备用和检修三种工作状态 将电气设备由一种工作状态改变为另一种工作状态的操作称为倒闸操作 3 拉 合无电流或小电流电路1 拉 合电压互感器与避雷器回路 2 拉 合母线和直接与母线相连设备的电容电流 3 拉 合励磁电流小于2A的空载变压器 35KV容量为1000KVA 110KV容量为3200KVA及以下的变压器 4 拉 合电容电流不超过5A的空载线路 10KV长度为5KM 35KV长度为10KM及以下的架空线路 3 3隔离开关 2 隔离开关类型隔离开分类 按安装地点分 户内式和户外式 按刀闸运动方式分 水平旋转式 垂直旋转式和插入式 按每相支柱绝缘子数目分 单柱式 双柱式和三柱式 按操作特点分 单极式和三极式 按有无接地刀闸分 带接地刀闸和无接地刀闸 隔离开关的型号 3 3隔离开关 二 户内式隔离开关GN2 10系列隔离开关 1 户内式额定电压10KV 额定电流为400 3000A 2 动触头铜制刀闸式 有大电流通过时 两片刀闸之间产生附加电动力 使动静触头之间的压力增大 从而提高隔离开关的动稳定和热稳定 三 户外式隔离开关1 GW4 35系列隔离开关1 35KV户外隔离开关 额定电流为630 2000A 2 分闸时 两支柱绝缘子向反方向各自转动90 使闸刀在水平面上转动 实现分闸 2 GW5 35系列隔离开关1 35KV户外隔离开关 额定电流为630 2000A 2 V型结构比双柱式的隔离开关重量轻 占用空间小 3 合闸时 两个棒式绝缘子以相同速度沿相反方转动 带动两个主闸刀转动90 实现合闸 四 隔离开关操作机构 手动式 电动式 液压式 3 4高压负荷开关 一 高压负荷开关的作用和分类高压负荷开关虽有灭弧装置 但灭弧能力较弱 只能切断和接通正常的负荷电流 而不能用来切断短路电流 它一般与高压熔断器配合使用 由熔断器起短路保护作用 按灭弧方式分 油浸式 产气式 压气式 真空和六氟化硫负荷开关 二 户内式高压负荷开关FN3 10R 400负荷开关 合闸时 灭弧触头先闭合 工作触头后闭合 分闸时 工作触头先断开 然后灭弧触头再断开 灭弧装置由具有气压装置的绝缘气缸及喷嘴构成 3 5高压熔断器 一 高压熔断器用途和型号1 用途1 它在通过短路电流或过载电流时熔断2 它在3kV 35kV小容量装置中 熔断器可用于保护线路 变压器 电动机及电压互感器等 2 分类1 按安装地点分 户内式和户外式2 按动作特征性分 固定式和自动跌落式3 按工作特性分 限流作用和无限流作用 在冲击短路电流到达之前能切断短路电流的熔断器称为限流式熔断器 否则称非限流式熔断器 3 5高压熔断器 二 户内式高压熔断器1 RN1高压熔断器 熔体中间焊有降低熔点的小锡球 发生短路时 熔体熔化后形成电弧 电弧与周围石英沙紧密接触加速熄灭电弧 熔体的熔断指示器在容管的一端 2 RN2高压熔断器 它用于电压互感器回路作短路保护的专用熔断器 更改熔丝时其材料 截面 长度和电阻值均应符合要求 否则回在熔断时产生危险过电压 熔管没有熔断指示器 RN2系列熔断器由三级不同截面的康铜丝串联组成 采用不同的截面组合是为了限止灭弧时的过电压幅值 4 三 户外式高压熔断器1 跌落式熔断器RW4 102 限流式熔断器RXW 35 考试试题 1 RN1型高压熔断器的灭弧原理是电弧与固体介质接触加速灭弧 2 高压熔断器用于3 35kV装置中以保护电容器 调相机 避雷器及电流互感器等 3 6高压电容器 一 高压电容器用途 高压电容器是电力系统的无功电源之一 用于提高电网的功率因数 二 高压电容器结构1 单台三相电容器的电容元件组在外壳内部接成三角形 2 在电压为10kV及以下的高压电容器内 每个电容元件上都串有一个熔丝 作为电容器的内部短路保护 3 有些电容器设有放电电阻 断开后 一般情况下10分钟后电容器残压可降至75V以下 3 6高压电容器 三 高压电容器安全运行 1 高压电容器运行的一般要求1 应标出基本参数 2 其外壳应有明显接地标志 外壳应与金属架共同接地 3 其环境无易燃 易爆危险 无剧烈冲击和震动 4 电容器应有温度测量设备 一般情况下 环境温度在 40 之间时 充矿物油的电容器允许温升为50 充硅油的电容器允许温升为55 5 电容器应有合格的放电设备 6 允许过电压 可在1 1倍额定电压下长期运行 7 允许过电流 可在1 3倍额定电流下长期运行 2 新装电容器组投运前检查 3 6高压电容器 3 高压电容器组运行操作注意事项 1 正常情况下A 全变电所停电操作 先拉开电容器支路的断路器 再拉其他各支路的断路器B 恢复变电所送电操作 先合各支路的断路器 最后合入高压电容器组的断路器C 事故情况下 全站无电后 必须将高压电容器组的支路断路器先断开 2 熔断器突然熔断时 在未查明原因之前 不可更换熔体恢复送电 3 高压电容器禁止在自身带电荷时合闸 电容器断电即又合闸 因电容器本身储存有电荷 电容器所承受的电压可能达到2倍以上的额定电压 高压电容器禁止带电荷合闸 以防产生过电压