1、电力系统过电压分几类?产生的主要原因和特点是什么?
答:电力系统过电压分以下几种类型:
(1)大气过电压。由直击雷引起,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。因此,220kV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。
(2)工频过电压。由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。
(3)操作过电压。由电网内开关设备操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。因此,330kV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。
(4)谐振过电压。由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。
2、论述无功功率在电力生产中的意义
答: 无功功率在电力生产中占有很重要的地位,因为电力系统中许多根据电磁感应原理工作的设备,如变压器和电动机等,都是具有电感的负载,它们通过磁场来传动和转化能量。通过磁场,变压器才能改变电压并且将能量传送过去,电动机才能转动并且带动机械负载.而磁场所具有的磁场能量就是由电源供给的,所以用无功功率来说明电源向电感负载所提供的磁场能量的能力。因此,发电机必须向电感负载供给一定数量的无功功率。有时,电力系统中甚至专门用一台或几台发电机(或同步补偿机)来供给系统中所需要的无功功率。
电动机,变压器等带有电感绕组的设备在进行电磁转换或电磁能和机械能转换过程中,建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,实际不消耗能量.这种功率叫感性无功功率。电容器等电容量教大的设备在交流电网中运行,在一个周期内,充电功率和放电功率相等,即在一个周期内实际等于没有消耗能量。这种充放电功率叫容性无功功率。感性无功功率的电流相量滞后于电压相量90o,故常用容性无功功率补偿感性无功功率,以减少电网的无功负荷。也就是所谓电动机,变压器“吸收”无功电流而移相电容器“发“无功电流的道理。
3、为什么13%电抗器可以抑制电力电容器组三次谐波谐振?
答:为了抑制高次谐波谐振,使电容器组,对某次谐波由容性变为感性,使之不可能谐振。
电容器组基波容抗:XC=l/ωC=I/2 fC
电抗器组基波感抗:XL=ωL=2 f L
n次谐波电容器容抗为:XnC=l/nωC=XC/n
n次谐波电容器感抗为:XnL=nωL=n XL
当XnC=XnL时,LC回路呈阻性。为抑制三次谐波即n=3,X3C=X3L
实际上:XnL=XnC nXL=XC/n XL/XC=1/n2=1/9=0.11=1l%;
考虑的制造误差,并保证电容器组支路呈感性,一般选取12-13%电抗器组。
4、为什么要升高电压进行远距离输电?
远距离传输的电能一般是三相正弦交流电,输送的功率可用P=UI计算。从公式可看出,如果传输的功率不变,电压愈高,则电流愈小,这样就可以选用截面较小的导线,节省有色金属。在输送功率的过程中,电流通过导线会产生一定的功率损耗和电压降,如果电流减小,功率损耗和电压降会随着电流的减小而降低。所以,提高输送电压后,选择适当的导线,不仅可以提高输送功率,而且可以降低线路中的功率损耗并改善电压质量。
5、SF6气体含水量多有什么危害?
答:SF6气体含水量较多时,至少有两个方面的害处。SF6气体的电弧分解物在水分参与下会产生很多有害物质[如氟化亚硫酸气(SOF2)、氢化氟(HF)],从而腐蚀断路器内部结构材料并威胁检修人员安全。另外,含水量过多时,由于水份凝结,湿润绝缘表面,将使其绝缘强度下降,威胁安全运行。因此,要求SF6气体的含水量足够少,至少应符合标准规定。
6、什么叫电磁环网?电磁环网有何弊端?
答:电磁环网是指不同电压等级运行的线路,通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。
电磁环网对电网运行主要有下列弊端:
(1)易造成系统热稳定破坏。如果在主要的负荷中心,用高低压电磁环网供电而又带重负荷时,当高一级电压线路断开后,所有原来带的全部负荷将通过低一级电压线路(虽然可能不止一回)送出,容易出现超过导线热稳定电流的问题。
(2)易造成系统动稳定破坏。正常情况下,两侧系统间的联络阻抗将略小于高压线路的阻扰。而一旦高压线路因故障断开,系统间的联络阻抗将突然显著地增大(突变为两端变压器阻抗与低压线路阻抗之和,而线路阻抗的标么值又与运行电压的平方成正比),因而极易超过该联络线的暂态稳定极限,可能发生系统振荡。
(3)不利于经济运行。500kV与220kV线路的自然功率值相差极大,同时500kV线路的电阻值(多为4 ×400mm2导线)也远小于220kV线路(多为2 × 240mm2或1 ×400mm2导线)的电阻值。在500/220kV环网运行情况下,许多系统潮流分配难于达到最经济。
(4)(本条参考)需要装设高压线路因故障停运后联锁切机、切负荷等安全自动装置。但实践说明,安全自动装置本身拒动、误动影响电网的安全运行。
7、常用母线接线方式有何特点?
答:(1)单母线接线。单母线接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建等优点,但可靠性和灵活性较差。当母线或母线隔离开关发生故障或检修时,必须断开母线的全部电源。
(2)双母线接线。双母线接线具有供电可靠、检修方便、调度灵活或便于扩建等优点。但这种接线所用设备多(特别是隔离开关),配电装置复杂,经济性差;在运行中隔离开关怍为操作电器,容易发生误操作,且对实现自动化不便;尤其当母线系统故障时,须短时切除较多电源和线路,这对重要的大型电厂和变电站是不允许的。
(3)单、双母线或母线分段加旁路。其供电可靠性高,运行灵活方便,但投资有所增加经济性稍差。特别是用旁路断路器时,操作复杂,增加了误操作的机会。同时,由于加装旁路断路器,使相应的保护及自动化系统复杂化。
(4)3/2及4/3接线。具有较高的供电可靠性和运行灵活性。任一母线、断路器故障或检修均不致停电;甚至两组母线同时故障(或一组检修时另一组故障)的极端情况下,功率仍能继续输送。但此接线使用设备较多,特别是断路器和电流互感器,投资较大,二次控制接线和继电保护都比较复杂。
(5)母线一变压器一发电机单元接线。它具有接线简单,开关设备少,操作简便,易于扩建,以及因为不设发电机出口电压母线,发电机和主变压器低压侧短路电流有所减少等特点。
8、论述断路器误跳闸的一般原因及处理。
答: 1) 断路器机构误动作。判断依据:保护不动作,电网无故障造成的电流、电压波动。
2) 继电保护误动作。一般有定值不正确、保护错接线、电流互赶器及电压互赶器回路故障等原因造成。
3) 二次回路问题。两点接地,直流系统绝缘监视装置动作;直流接地,电网无故障造成的电流、电压波动,另外还有二次线错接线等。
4) 直流电源问题。在电网中有故障或操作时,硅整流直流电源有时会出现电压波动、干扰脉冲等现象,使晶体管保护误动作。
误跳闸的处理原则是:
1) 查明误跳闸原因。
2)设法排除故障,恢复断路器运行。
9、电压互感器高压熔丝一相熔断与单相接地故障有何不同?
答:当系统中发生单相接地或电压互感器熔丝熔断一相时,都可能发出接地信号,相电压或线电压多有变化,往往容易引起误判断。当只要对切换的数值仔细分析,就能区别出两种工作。为确保电压互感器高压熔丝熔断一相可能造成接地信号的动作,故开口三角接地电压继电器整定动作电压大于30V,以躲开正常运行时的不平衡电压引起的误动。两种故障时相电压、线电压指示值如下表所列值,故经切换测量便可区分两种故障。
| | 相别 | |||||
| 故障相别 | A | B | C | AB | BC | CA |
| 一相接地(以A相接地为例) | 零 | 线电压 | 线电压 | 线电压 | 线电压 | 线电压 |
| PT高压A相熔丝熔断时 | 降低很多 | 接近相电压 | 接近相电压 | 降低 | 正常 | 降低 |
10、变电站里高压系统主要装有哪些电容器?各有什么作用?
答:
i. 并联补偿电容器:无功补偿、提高功率因数、减少电网损耗调压、改善电压质量。
ii. 断路器断口并联电容:均压
iii. 耦合电容器:加载高频信号于线路,高频保护、载波通讯、抽取电压等
iv. 线路串联电容器:调压、提高电网静态稳定性。
11、变电站中并联电抗器和串联电抗器的作用是什么?
答:系统串联电抗器主要用来限制短路电流。当与电容器串联时,主要用于限制合闸涌流、高次谐波谐振。
并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV 35kV电网中的电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的:以降低线路末端运行电压。
超高压线路并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能
主要包括:(以下主要为参考)
1)减轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频过电压。
2)改善长输电线路上的电压分布。
3)使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动,同时也减轻了线路上的功率损失。
4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列。
5)防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。
6)当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用单相快速重合闸。
12、可能造成电动刀闸电动操作失灵的原因有哪些?
答题要点:
1)电动机电源
(1) 电压不正常
(2) 缺相
(3) 端子松动、断线
2)电气联锁回路
(1) 操作电源没有接通
(2) 电压不正常
(3) 继电器
(4) 端子松动、断线
3)机械部分异常、卡涩
4)电动机热继电器动作
5)电动机接触器故障
6)操作控制回路故障
7)微机五防装置逻辑故障
13、变压器正常运行时,交流电通过变压器绕组,在铁芯中产生周期性交变磁通,在电磁力的作用下铁芯钢片及绕组线圈振动,发出均匀的“嗡嗡声”,这是充油变压器的正常音响,请根据运行经验简述,下列异常音响,表示变压器的何种故障?
(1)变压器音响较平常时增大,但声响仍均匀。
(2)变压器瞬间发出“哇、哇”声。
(3)变压器音响突然增大且无规律。
(4)变压器油“吱吱”的放电声。
(5)变压器音响中夹杂有爆裂声,声响较大且不均匀
(6)变压器音响中夹杂有连续的、有规律的撞击声或摩擦声。
答题要点:
(1)变压器音响较平常时增大,但声响仍均匀。表明:电网发生过电压
(2)变压器瞬间发出“哇、哇”声。表明:负荷变化较大,有五次谐波
(3)变压器音响突然增大且无规律。表明:变压器铁芯故障
(4)变压器油“吱吱”的放电声。表明:变压器器身或套管发生局部放电
(5)变压器音响中夹杂有爆裂声,声响较大且不均匀。表明:变压器本体绝缘击穿
(6)变压器音响中夹杂有连续的、有规律的撞击声或摩擦声。表明:变压器内部部分元件松动,随铁芯振动伴有机械接触。
14、变压器在运行中补油注意事项有哪些?
①.应使用经试验合格的变压器的绝缘油
②.补油前应将主变重瓦斯改接信号
③.补油后注意检查瓦斯继电器,如有气体及时放出
④.经24小时后无问题再将瓦斯保护投入掉闸
⑤.禁止从变压器下部阀门补油,以防变压器底部沉淀物冲进绕阻
⑥.补油量要适量,油位与主变当时油温要适当
15、处理故障电容器时,应注意哪些安全事项?
答:在处理故障电容器前,应先拉开断路奇迹断路器两侧刀闸,然后验电、装设接地线。
由于故障电容器可能发生引线接触不良、内部断线或熔丝熔断等,因此有一部分电荷有可能未放出来,所以在接触故障电容器前,还应带绝缘手套,用短路线将故障电容器的两极短接并接地,方可动手拆卸。对双星型接线电容器组的中性线及多个电容器的串联线,还应单独放电。
16、自藕变压器与普通变压器有何区别?运行中应注意什么?
答:自藕变压器与普通变压器的主要区别是:
(1)自耦变压器一次侧与二次侧不仅有磁的联系,而且有电的联系,而普通变压器仅是磁的联系。
(2)自藕变压器的短路电抗是普通变压器的短路电抗的(1-1/K)倍,K为变压比。
(3)由于自藕变压器中性点必须接地,使继电保护的整定和配置复杂化。
(4)自耦变压器体积小,重量轻,造价低,便于运输。
自耦变压器运行中应注意的问题:
(1)由于自耦变压器的一、二次侧有直接电的联系,为防止由于高压侧单相接地故障而引起低压侧的电压升高,所以电网中的自耦变压器的中性点必须可靠的直接接地。
(2)由于一、二次侧有直接电的联系,高压侧受到过电压时,会引起低压侧的严重过电压。为避免这种危险,须在一、二次侧都加装避雷器。
(3)由于自耦变压器短路阻抗较小,其短路电流较普通变压器大,因此在必要时需采取限制短路电流的措施。
(4)运行中注意监视公用绕组的电流,使之不过负荷,必要时可调整第三绕组的运行方式,以增加自耦变压器的交换容量。
17、主变压器新投运或大修后投运前为什么要做冲击试验,冲击几次?
(1)拉开空载变压器时,有可能产生操作过电压,在电力系统中性点不接地,或经消弧线圈接地时,过电压幅值可达4-4.5倍相电压;在中性点直接接地时,可达3倍相电压,为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压,需做冲击试验。
(2)带电投入空载变压器时,会出现励磁涌流,其值可达6-8倍额定电流。励磁涌流开始衰减时间较长,大容量的变压器可达几十秒,由于励磁涌流产生很大的电动力,为了考核变压器的机械强度,同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护误动,需做冲击试验。
(3)冲击试验次数;新产品投入为5次;大修后投入为3次。
18、为什么要做变压器绕组变形试验?
变压器在运行中,不可避免地受到出口短路或近区短路故障的冲击。 变压器绕组有可能发生变形,产生轴向径向尺寸变化、位移、扭曲、鼓包等。因此而导致匝间短路,最终造成变压器损坏。变压器发生短路变形后,通常只进行常规试验,比如,测量变化、直阻和电容等。由于常规试验对于检测变压器绕组变形很不灵敏,可能导致本已发生绕组变形的变压器被误诊为正常而投入运行。这将会产生严重的后果。如果一台已经发生绕组变形的变压器继续运行下去,就有可能遇到过电压或短路冲击而发生故障,有的甚至在运行中自行烧毁。因此,对变压器绕组进行变形试验,可以加强对变压器的监督,起到了其他试验项目无法替代的作用。新变压器在投运前,一定要进行绕组变形试验,积累原始数据,并认真做好相关试验纪录;提高运行水平,避免发生出口短路,若发生短路,保护应能够尽快动作,从而减少对变压器的短路冲击;试验过程中,应注意外界各方面对试验结果产生的影响,尤其是接地不良,引线短路或接地等。变压器绕组变形已经成为变压器发生损坏事故的重要原因之一。绕组发生变形虽然只是个别情况,但是,它对变压器所造成的危害极大。对变压器绕组进行变形测试,就能够有效地发现种种变形原因,从而采取相应的对策和措施,为变压器安全运行提供可靠保证。
19.为什么要进行绝缘预防性试验?
答:高压电气设备在制造厂生产出来以后,要进行出厂试验,检查产品是否达到设计的绝缘水平。电气设备运到现场后,要进行交接试验。设备在制造或在安装过程中还可能遗留一些潜伏性的局部缺陷,电气设备投人运行以后由于电、热、机械和化学等作用,也会产生局部缺陷。这些缺陷如不及时发现,发展到一定程度就会造成电气设备的绝缘损坏引起事故。因此,通过电气设备定期绝缘预防性试验,及时发现并处理缺陷,使电力系统运行中的电气设备始终保持较高的绝缘水平。
20、变压器运行中有哪些现象属于异常状态?
答:变压器在运行中出现下列情况之一者属于异常状态:
(1)严重漏油。
(2)油位过低。
(3)油位过高。
(4)油枕、套管上看不到油位。
(5)变压器油碳化。 。
(6)绝缘油定期色谱分析试验有乙炔或氢气,总烃超标且不断趋于严重。
(7)变压器内部有异常声音。
(8)有载调压分接开关调压不正常滑档,无载分接开关直流电阻数值异常。
(9)变压器套管有裂纹或较严重破损,有对地放电声,接线桩头接触不良有过热现象。
(10)气体继电器连续报警,且间隔趋短,气体继电器内气体不断集聚。
(11)在同样环境温度和负荷下,变压器温度不正常,且不断上升。
(12)其他如冷却系统等有不正常情况。
21、大型并联电抗器和普通变压器比较在原理方面有何特点?
答:(1)铁芯结构方面。变压器的铁芯由高导磁硅钢片迭成,而并联电抗器铁芯是由导磁的铁芯和非导磁的间隙交替迭成。(2)电路方面。普通变压器有初级和次级两个线圈,而大型电抗器只有初级一个线圈。(3)工作原理方面。普通变压器工作原理是电磁感应原理,它的作用主要是升高和降低电压;大型电抗器主要利用在额定电压下线性的特点来吸收系统电容性无功。(4)大型电抗器的附件和普通变压器基本相同,它的冷却方式采用自冷式。
22、在运行中的TA二次回路上进行工作或清扫时,应注意什么问题?
答:在运行中的TA二次回路上进行工作或清扫时,除应按照《电业安全工作规程》的要求填写工作票外,还应注意以下各项:
(1)工作中绝对不准将TA二次开路。
(2)根据需要可在适当地点将TA二次侧短路。短路应采取短路片或专用短路线,禁止采用熔丝或用导线缠绕。
(3)禁止在TA与短路点之间的回路上进行任何工作。
(4)工作中必须要有人监护,使用绝缘工具,并站在绝缘垫上。 、
(5)值班人员在清扫二次线时,应穿长袖工作服,带线手套,使用干燥的清洁工具,并将手表等金属物品摘下。工作中必须小心谨慎,以免损坏元件或造成二次回路断线。
23、两台TV并列运行应注意的事项有哪些?
答:在双母线接线方式中,每组母线接一台电压互感器。若由于负载需要,两台TV在低压侧并列运行(倒母线),此时应先检查母线断路器是否合上,如未合上,则应先合上母联断路器后,再进行低压侧的并列,否则,由于TV从低压侧反充电(如图所示),空载励磁电流大(串级互感器二次匝数少,阻抗低,电流实测为15~20A),加上母线充电电流,容易引起TV二次低压熔断器熔断或自动空气开关跳闸,致使保护装置失去电源。
24、什么叫GIS,它有哪些主要特点?
答:将SF6断路器和其他高压电器元件(主变压器除外),按照所需要的电气主接线安装在充有一定压力(例如0.3~0.4MPa)的SF6气体的金属壳体内所组成的一套变电站设备叫做气体绝缘变电站,有时也可称为气体绝缘全封闭组合电器,英文全称为Gas Insulated Switchgear(简称GIS)。GIS一般包括断路器、过渡元件、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆连接头等元件。与常规电器相比,GIS在结构性能上有以下特点:
(1)由于采用SF6气体作为绝缘介质,导电体与金属地电位壳体之间的绝缘距离大大缩小,因此GIS的占地面积和安装空间只有相同电压等级常规电器的百分之几到百分之二十左右。电压等级越高,占地面积比例越小。
(2)全部电器元件都被封闭在接地的金属壳内,带电体不暴露在空气中(除了采用架空引出线的部分),运行中不受自然条件影响,其可靠性和安全性比常规电器好得多。
(3)SF6气体是不燃不爆的惰性气体,所以GIS属防爆设备,适合在城市中心地区和其他防爆场合安装使用。
(4)GIS主要组装调试工作已在制造厂内完成,现场安装和调试工作量较小,因而可以缩短变电站安装周期。
(5)只要产品的制造和安装调试质量得到保证,在使用过程中除了断路器需要定期维修外,其他元件几乎无需检修,因而维修工作量和年运行费用大为降低。
(6)GIS设备结构比较复杂,要求设计制造安装调试水平高。GIS价格也比较贵,变电站建设一次性投资大。但选用GIS后,变电站的土地和年运行费用很低,因而从总体效益讲,选用GIS有很大的优越性。
25、隔离开关应具备哪些连锁?其方式有几种?
答:隔离开关应具备三种连锁:
(1)隔离开关与断路器之间闭锁。
(2)隔离开关与接地开关之间的闭锁。
(3)母线隔离开关与母线隔离开关之间的闭锁。
连锁的方式有三种:
(1)机械连锁。
(2)电气连锁。
(3)电磁锁(微机防误闭锁) 。
26、并联电容器组的接线形式和类型有哪些?
答:设置在变电站和配电所中的并联电容器补偿装置一般都分组安装。在配电所主要用以改善功率因数,在变电站主要用以提高电压和补偿变压器无功损耗。前者电容器组可随负荷变化自动投切,后者可随电压波动自行投切。各分组容量一般为数千乏,各分组容量不一定相等,主要以恰当的调节为原则。
并联电容器的接线一般可分为△型和Y型(包括双Y或双△)。△型接线的优点是不受三相电容器容抗不平衡的影响,可补偿不平衡负荷,可形成3n次谐波通道,对消除3n次谐波有利;缺点是当电容器等发生短路故障时,短路电流大,可选用的继电保护方式少。故一般只选用可补偿不平衡负荷时的3n次交流滤波器和用于6kV及以下的小容量并联电容器组。 星形接线优点是设备故障时短路电流较小,继电保护构成也方便,而且设备布置清晰;缺点是对3n次谐波没有通路。故广泛用于6kV及以上并联电容器组。特别应注意的是:Y接线的中性点不能接地,以免单相接地时对通信线路构成干扰。
27、什么叫气隔?GIS为什么要设计成很多气隔?
答:GIS内部相同压力或不同压力的各电器元件的气室间设置的使气体互不相同的密封间隔称为气隔。
设置气隔有以下好处:
(1)可以将不同SF6气体压力的各电器元件分隔开。
(2)特殊要求的元件(如避雷器等)可以单独设立一个气隔。
(3)在检修时可以减少停电范围。
(4)可以减少检修时SF6气体的回收和充放气工作量。
(5)有利于安装和扩建工作。
28、论述断路器给变压器充电时跳闸的原因有哪些?
答:(1)变压器确实有故障。
(2)未能躲过变压器的合闸涌流(励磁涌流)。
(3)继电保护装置定值调整不合理。
(4)操作断路器时操作手把返回过早或因电气回路断线,断路器本体因以下故障也能导致充电时跳闸:
1)传动机构连杆松动脱落;
2)合闸铁芯卡涩;
3)断路器分闸后机构未复归到预合位置;
4)跳闸机构脱扣;
5)合闸电磁铁动作电压太高使一级合闸阀打不开;
6)弹簧操作机构合闸弹簧未储能;
7)分闸连杆未复归;
29、为什么要规定变压器的允许温度和允许温升?
答: 因为变压器运行温度越高,绝缘老化越快,这不仅影响使用寿命,而且还因绝缘变脆而碎裂,使绕组失去绝缘层的保护,另外温度越高,绝缘材料的绝缘强度就越低,很容易被高压电击穿造成故障,因此变压器运行时,不能超过允许温度。当周围空气温度下降很多时,变压器外壳散热能力将大大增加,而变压器内部的散热能力却提高很少。当变压器带大负荷或超负荷运行时,尽管有时变压器上层油温尚未超过规定值,但温升却超过规定值很多,绕组有过热现象,因此,变压器运行中,对油温和温升应同时监视,既要规定允许温度,也要规定允许温升。
30、论述变压器的故障和不正常运行情况?
答:变压器的故障可分为内部故障和外部故障。内部故障主要有绕组的匝间短路,相间短路或单相接地以及铁心烧损等。普遍采用的三相式变压器,由于结构工艺改进和绝缘性能加强,发生内部相间短路的可能性很小。变压器最常见的内部故障是绕组的匝间短路变压器的外部故障主要是套管和引线上发生短路,这种故障可能导致变压器引出线相间短路或单相引线碰接外壳造成接地短路。变压器的不正常运行情况包括由于外部短路引起的过电流,油箱内油面严重降低以及变压器中性点电压升高等。
31、变压器合闸时为什么有励磁涌流?
答:变压器绕组中,励磁电流和磁通的关系,由磁化特性决定,铁芯愈饱和,产生一定的磁通所需要的励磁电流愈大。由于在正常情况下,铁芯中的磁通就已经饱和,如在不利下合闸,铁芯中磁通密度最大值可达两倍正常值,铁芯饱和将非常严重,使其导磁数减少,励磁电抗大大减少,因而励磁电流数值大增,由磁化特性决定的电流波形很尖,这个冲击电流可超过变压器额定电流6-8倍。所以,由于变压器电、磁能的转换,合闸瞬间电压的相角、铁芯的饱和程度等,决定了变压器合闸时,有励磁涌流, 励磁涌流的大小,将受到铁芯剩磁与合闸电压相角的影响。
32、变压器套管表面脏污和出现裂纹有什么危害?
答: 套管表面脏污将使闪络电压(即发生闪络的最低电压)降低,如果脏污的表面潮湿,则闪络电压降得更低,此时线路中若有一定数值的过电压侵入,即引起闪络。有如下危害:
(1) 造成电网接地故障,引起保护动作,断路器跳闸。
(2) 对套管表面有损伤,成为未来可能产生绝缘击穿的一个因素。
套管表面的脏污吸收水分后,导电性提高,泄露电流增加,使绝缘套管发热,有可能使套管里面产生裂缝而最后导致击穿。
套管出现裂纹会使抗电强度降低。因为裂纹中充满了空气,空气的介电系数很小,瓷套管的瓷质部分介电系数很大,而电场强度的分布规律是, 介电系数小的电场强度大, 介电系数大的电场强度小,裂纹中的电场强度大到一定数值时,空气就被游离,引起局部放电,造成绝缘的进一步损坏,直至全部击穿。
裂纹中进入水分结冰时,也可能将套管胀裂。
33、 论述电动机缺相运行的原因。
答: 电动机的缺相运行就是三相电动机因某种原因造成回路一相断开时的运行。造成缺相运行的原因很多,例如:一相熔断器熔丝熔断或接触不良,断路器、隔离开关、电缆头、接触器及导线中的一相断线等。属于电动机一次回路电气元件故障引起,作为电动机本身的原因是定子绕组一相断线和电动机引线接头开焊或断线等,均可造成电动机缺相运行。三相电动机变成缺相运行时,假若电动机负荷未变化,两相绕组要负担原来三相绕组所承担的负荷,则这两相的电流必然增大。原因是,当一相断线时,加在其他两相绕组的电压为正常情况下的1.732/2倍,运行的两相绕组中的电流增加1.73倍,这个电流比一般过负荷大得多,但又比绕组短路时电流小,所以熔断器的熔丝不会缺相而熔断。若电动机回路装有断路器时,继电保护一般不会动作跳闸。所以,防止电动机的缺相运行的方法为(1)靠值班人员判断,发现后及时停用(2) 在电动机回路装设缺相保护,如电动机缺相保护器,在发生缺相运行时,保护动作于电动机跳闸,避免电动机由于缺相运行过热而烧坏。
34、为什么要定期巡视设备和进行设备的定期切换?
答: 因为设备在运行过程中,随时都有可能发生异常变化,而只有定期认真地巡视才能及时发现异常,防止扩大和发生事故。运行人员必须按时间、按线路、按项目进行认真地巡视检查。在运行方式变更、气候条件变化、负荷升降、事故操作后或设备发生异常变化时,更应该增加巡视检查次数。只有加强巡回检查责任制,才能及时发现设备隐患,保证安全生产。
定期切换备用设备是使设备经常处于良好状态下运行或备用必不可少的重要条件之一。电气设备若停运时间过长,会发生电机受潮、绝缘不良等现象,而定期切换备用设备正是为了避免以上情况的发生,对备用设备存在的问题及时消除、维护、保养,保证设备处于正常、良好的状态。
35、主变压器差动保护和瓦斯保护的作用有哪些区别?
答:主变压器差动保护是按循环电流原理设计的。而瓦斯保护是根据变压器内部故障时会产生或分解出气体这一特点设计的。两种保护由于基本原理构成不一样,因而在作用和保护范围上也有所区别。主变压器差动保护为变压器的主保护:瓦斯保护为变压器内部故障时的主保护;主变压器差动保护的保护范围为主变压器各侧差动保护电流互感器之间的一次电气部分,即:(1)主变压器引出线及变压器绕组发生的多相短路;(2)严重的单相匝间短路:(3)在大电流接地系统中绕组及引出线上的接地故障;瓦斯保护的保护范围是:(1)变压器内部多相短路;(2)匝间短路,匝间与铁芯或外皮短路; (3)铁芯故障(发热烧损);(4)油面下降或漏油:(5)分接开关接触不良或导线焊接不良;
另一个区别是主变压器差动保护可装在变压器、发电机、分段母线和线路上,而瓦斯保护为变压器独有的保护。
36、变压器内部故障时差动和瓦斯两种保护是否都能反映?为什么?
答:主变压器差动保护的优点是能够迅速有选择地切除保护范围内的故障,接线正确调试得当不发生误动。缺点是对变压器内部不严重的匝间短路反映不够灵敏;
瓦斯保护的优点是不仅仅能反映变压器油箱内部各种故障,而且还能反映出差动保护反映不出来的不严重的匝间短路、铁芯故障和内部进入空气,因此是灵敏度高,结构简单,并且动作迅速的保护。
缺点是:(1)它不能反映变压器外部故障(套管和引出线),因此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护;(2)瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差,如地震时就容易造成误动作:(3)如果在装置瓦斯保护用电缆时不能很好处理防油或瓦斯继电器不能很好处理防水,有可能因漏油腐蚀电缆绝缘或漏水造成误动作;主变压器差动保护和瓦斯保护一般是相互配合来完成保护变压器任务的;运行经验证明,在变压器内部故障时(除不严重的匝间短路),差动保护和瓦斯保护都能反映出来。因为变压器内部故障时(如层间短路),油的流速和一次电流的增加,有可能使两种保护启动。至于那种保护首先动作,还需有故障性质来决定。
37、引起变电站母线电量不平衡的原因有哪些?从运行角度如何提高母线平衡率?
答:引起母线电量不平衡的原因及采取的措施:(1)值班人员抄表错误或偏差;由于看错数据或记录数据错误;抄表站位没有正对准表数,有的表计多抄,有的少抄:采取的措施:加强责任心,认真抄表并核对无误;(2)电度表本身异常或故障;电度表在长期运行中可能出现计数器卡字不走、表内有赃物卡盘、电表空转、由于检修质量不良造成字车和铝盘衔接太紧、各部件螺丝松动造成不走、止逆装置失灵、轴承磨损造成表慢等异常现象造成表计误差增大;采取的措施:属于电度表本身问题,应立即通知专业人员处理;(3)电压互感器回路异常或故障;保险熔断使电度表失去交流电压或保险松动接触不良、回路接头接触不良或使用导线较细压降增加引起电度表误差增大、电度表电压回路接线错误;(4)电流互感器回路异常或故障;电流互感器二次回路开路或短路、回路接头接触不良或使用导线较细压降增加引起电度表误差增大、电度表电流回路接线错误;采取的措施:属于二次回路问题,值班人员应判明问题所在能及时处理的应自行处理,不能处理应立即报告由专业人员处理。
38、WXB-11为了避免保护误动作采取所谓的“三取二”接线的含义是什么?
答:WXB-11微机保护实际由高频保护、相间距离和零序距离、零序电流、综合重合闸组成,这四部分都有自己的启动元件,由前三个启动元件接成如下电路,从而构成三取二,以保证整套保护的可靠性。

39、综合重合闸与继电保护是怎样连接的?
220kV线路继电保护不直接跳闸,而是经过重合闸装置,由重合闸装置中选相元件来判断是哪一相故障,如为单相故障,则只跳开故障相,如为相间故障则跳开三相。因为单相故障过程中要出现非全相运行状态,所以一般将所以继电保护分为三类,接入重合闸回路。
1.躲开非全相运行的保护如:高频保护、零序一段(定值较大时)、零序三段(时间较长时),接入重合闸N端。
2.能躲开非全相运行的保护,如:阻抗保护、零序二段,接入重合闸M端,这些非全相运行时,自动退出运行。
a)不启动重合闸的保护接入重合闸的R端,跳闸后不需进行重合。
b)直接启动三相重合闸的接入Q端。
40、中性点非直接接地电网中,两相星型接线过电流保护的CT为什么必须装在同名相上?
答:电流互感器装在同名相上,当电网发生两点接地故障时,两相星形接线的过电流保护可以保证有2/3几率有选择性地只切除一个故障点。若电流互感器不装在同名相上,在两条线路上发生不同相别的两点接地故障时,就有1/2的几率要同时切除两个故障点(无选择性动作),有1/6几率两条线路的过电流保护都不动作,只有1/3几率有选择性地切除一个故障点。因此,规定两相星形接线过电流保护的电流互感器均装设在A、C两相上。
41、何谓断路器的失灵保护、失灵保护的组成部分及原理和允许动作的必要条件是什么?(针对双母线接线方式回答)
答:当系统发生故障时,故障元件的保护动作,因其断路器操动机构失灵拒绝跳闸时,通过故障元件的保护,作用于同一变电站相邻元件的断路器跳闸,以清除故障电流的保护称为失灵保护。
断路器失灵保护主要包括启动元件、时间元件、故障判别元件、电压闭锁元件和跳闸出口等部分组成。
断路器失灵保护由跳开该断路器的保护启动,由反映断路器电流状态的电流检查继电器来测量电流的有无,当断路器正常跳开(即未发生失灵)时,电流检查继电器启动后,经过断路器的预定跳闸时间后即无电流,如经过此时间后仍有电流流过,则表明断路器已失灵。为此断路器失灵保护电流检查继电器动作后还应启动一个时间继电器来测量故障电流持续流过断路器的时间。启动元件由该组母线上所引出线的保护装置的出口继电器和判别故障是否消除的鉴别元件—低压继电器和电流继电器构成。
由于断路器失灵保护要跳开一组母线上的所有断路器,为了提高可靠性,只有同时具备下列两个条件,才允许保护装置动作跳闸:(1)故障引出线的保护装置出口继电器动作后不返回(2)在保护范围内仍存在故障,母线上引出线较多时,鉴别元件采用低电压继电器;当母线上引出线较少时,鉴别元件采用反映故障电流的电流继电器。
42、 简述分布式变电站综合自动化系统的主要特点。
答: 1、可以实现交直流混合采样,遥测精度得到提高,并省掉了常规的变送器。2、真正的分布式系统实现了分层分级的分散结构,保证了每块插件在故障时不会影响整个系统的正常运行。3、可以方便的实现设备的升级和扩充。4、模块与模块之间、模块与电气设备之间采用了电气隔离,避免相互干扰和