电气运行实用技术问答

本帖最后由 wfdc2005 于 2012-2-28 04:57 编辑 1.什么是功率因数？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COSφ，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/COSφ，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。2.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。3.什么是相电流、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。4.三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*COSΦ； 无功功率：P= U线*I线*COSΦ； 视在功率：P= U线*I线。5.什么是电源的星形、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。6.什么叫同步发电机的额定容量、额定电压、额定电流?答：额定容量是指该台发电机长期安全运行的最大输出功率。额定电压是该台发电机长期安全工作的最高电压，发电机的额定电压指的是线电压。额定电流是该台发电机正常连续运行时的最大工作电流。15.什么叫集肤效应？ 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。发电机空心线棒、主变出线的分裂导线、升压站CT和开关之间的空心导线就充分利用了集肤效应16.何谓发电机进相运行？答：所谓发电机进相运行，是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态。17.何谓发电机自励磁？发电机接上容性电荷后，在系统参数谐振条件下，即当线路的容抗小于或等于发电机和变压器感抗时，在发电机剩磁和电容电流助磁作用下，发生发电机端电压与负荷电流同时上升的现象，就是发电机自励磁。18.何谓发电机的异步运行？答：发电机的异步运行指发电机失去励磁后进入稳态的异步运行。发电机失磁时，励磁电流逐渐衰减为零，发电机电动势相应减小，输出有功功率随之下降，原动机输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩，转子转速增加，功角逐步增大，这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用，产生异步转矩。与此对应，定、转子之间由电磁感应传送的功率成为异步功率，随功角的增大而增大；同时原动机输入功率随功角增大而减小，当两者相等时，发电机进入稳定异步运行状态。发电机异步运行主要有两个问题，其一，对发电机本身有使转子发生过热损坏的危险；其二，对系统而言，此时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功，势必引起系统电压的显著下降，造成系统的电压稳定水平大大降低。19.何谓变压器励磁涌流？答：变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。20.什么是线路充电功率？答：有线路的对地电容电流所产生的无功功率称为线路的充电功率。每百公里线路的充电功率参考值如表1：表1 电压（kV） 分裂数 充电功率（Mvar） 电压（kV） 分裂数 充电功率（Mvar） 220 1 13 500 3 90 220 2 15.7 500 4 100 330 2 38 750 4 208 21.什么是系统电压监测点、中枢点？电压中枢点一般如何选择？答：监测电力系统电压值和考核电压质量的节点，称为电压监测点。电力系统中重要的电压支撑节点称为电压中枢点。因此，电压中枢点一定是电压监测点，而电压监测点却不一定是电压中枢点。电压中枢点的选择原则是：1）区域性水、火电厂的高压母线（高压母线有多回出线）；2）分区选择母线短路容量较大的220kV变电所母线；3）有大量地方负荷的发电厂母线。22.何谓潜供电流？它对重合闸有何影响？如何防止？答：当故障相（线路）自两侧切除后，非故障相（线路）与断开相（线路）之间存在的电容耦合和电感耦合，继续向故障相（线路）提供的电流成为潜供电流。潜供电流对灭弧产生影响，由于此电流存在，将使短路时弧光通道去游离受到严重阻碍，而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能成功。若潜供电流值较大时，它将使重合闸失败。为了保证重合闸有较高的重合成功率，一方面可采取减小潜供电流的措施：如对500kV中长线路高于并联电抗器中性点加小电抗、短时在线路两侧投入快速单相接地开关等措施。另一方面可采用实测熄弧时间来整定重合闸时间。23.什么叫自然功率？答：输电线路既能产生无功功率（由于分布电容）又消耗无功功率（由于串联阻抗）。当沿线路传送某一固定有功功率，线路上的这两种无功功率势能相互平衡时，这个有功功率，叫做线路的“自然功率”或“波阻抗功率”，因为这种情况相当于在线路末端接入了一个线路波阻抗值的负荷。若传输的有功功率低于此值，线路将向系统送出无功功率；而高于此值时，则将吸收系统的无功功率。各电压等级线路的自然功率参考值如表2所示：表2 电压（kV） 分裂数 自然功率（MW） 电压（kV） 分裂数 自然功率（MW） 220 1 130 500 3 925 220 2 157 500 4 1000 330 2 350 750 4 2150 24.中性点接地方式有几种？什么叫大接地电流、小接地电流系统？其划分标准如何？答：我国电力系统中性点接地方式主要有两种，即： 1）中性点直接接地方式（包括中性点经小电阻接地方式）。2）中性点非直接接地方式（包括中性点经消弧线圈接地方式）。中性点直接接地系统（包括中性点经小电阻接地系统），发生单相接地故障时，接地短路电流很大，这种系统亦称为大接地电流系统。中性点不接地系统（包括中性点经消弧线圈接地系统），发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，故亦称其为小接地电流系统。划分标准在我国为：X0/X1≤4-5的系统属于大接地电流系统，X0/X1〉4-5的系统属于小接地电流系统。注：X0为系统零序电抗，X1为系统正序电抗。25.什么叫低频振荡？产生的原因是什么？答：并列运行的发电机间在小干扰下产生的频率为0.2-2.5Hz范围内的持续振荡现象叫低频振荡。低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应，常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上，在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。26.何谓反击过电压？答：在变电站中，如果雷击到避雷针上，雷电流通过构架线接地引下线流散到地中，由于构架电感和接地电阻的存在，在架构上会产生很高的对地电位，高电位对附近的电气设备或带电的导线会产生很大的电位差。如果两者间距小，就会导致避雷针架构对其他设备或导线放电，引起反击闪络而造成事故。27.何谓接触电压、跨步电压？怎样减小这两种电压？答：人站在发生接地故障的电气设备旁边，手触及设备外壳，则人所接触的两点（手与脚）之间所呈现的电位差，叫做接触电压。通过接地网或接地体流到地中的电流，会在地表及地下深处形成一个空间分布的电流场，并在离接地体不同距离的位置产生一个电位差，这个电位差叫做跨步电压。跨步电压与入地电流强度成正比，与接地体的距离平方成反比。因此，在靠近接地体的区域内，如果遇到强大的雷电流，跨步电压较高时，易造成对人、畜的伤害。为了减小接触电压和跨步电压，接地装置的布置原则是尽量减小接地电阻且使电位分布均匀。28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。 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。29.什么叫操作过电压？如何防范？答：操作过电压是由于电网内断路器操作或故障跳闸引起的过电压。（1） 引起操作过电压的情况：1）切除空载线路引起的过电压；2）空载线路合闸时的过电压；3）切除空载变压器引起的过电压；4）间隙性电流接地引起的过电压；5）解合大环路引起的过电压。（2） 限制操作过电压的措施有：1）选用灭弧能力强的高压断路器；2）提高断路器动作的同期性；3）断路器断口加装并联电阻；4）采用性能良好的避雷针，如氧化锌避雷器；5）使电网的中性点直接接地运行。30.什么叫做内部过电压？什么叫大气过电压？对设备有什么危害？ 答：内部过电压是由于操作、事故或其他原因引起系统的状态发生突然变化将出现从一种稳定状态转变为另一种稳定状态的过渡过程，在这个过程中可能产生对系统有危险的过电压。这些过电压是系统内电磁能的振荡和积聚所引起的，所以叫内部过电压。 大气过电压也叫外部过电压，是由于对设备直击雷击造成直击雷过电压或雷击于设备附近的，在设备上产生的感应雷过电压。 内部过电压和大气过电压都较高，可能引起绝缘薄弱点的闪络，引起电气设备绝缘损坏，甚至烧毁。 31.什么是分裂导线？答：分裂导线就是每相导线由两根或两根以上同型号的导线组成。它是发展超高压输电中，出现的一种新布线方式。32.什么是直接雷过电压？答：雷电放电时，不是击中地面，而是击中输配电线路、杆塔或其建筑物。大量雷电流通过被击物体，经被击物体的阻抗接地，在阻抗上产生电压降，是被击点出现很高的电位。这种高电位又叫直接雷过电压。33.在何种情况下容易发生操作过电压？答：在下列情况下易产生操作过电压：（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，产生间歇式电弧等。34.什么叫常开接点、常闭接点？答：断路器、继电器、按钮，当它们没有通电或随已带电但未动作时，其处于断开位置的接点叫常开接点；断路器、继电器、按钮，当它们没有通电或随已带电但未动作时，其处于闭合位置的接点叫常闭接点。35.什么是“远后备”？什么是“近后备”？答：“远后备”是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时，由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开；“近后备”则用双重化配置方式加强元件本身的保护，使之在区内故障时，保护无拒绝动作的可能，同时装设开关失灵保护，以便当开关拒绝跳闸时启动它来切开同一变电所母线的高压开关，或遥切对侧开关。36.什么叫主保护、后备保护?答：主保护是指发生短路故障时，能满足系统稳定及设备安全和基本要求，首先动作于跳闸,有选择地切除被保护设备和全线路故障的保护。 后备保护是指主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。37.什么是零序保护？大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护？答：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路，但其灵敏度较低，保护时限较长。采用零序保护就可克服此不足，这是因为：1）系统正常运行和发生时间短路时，不会出现零序电流和零序电压，因此零序保护的动作电流可以整定得较小，这有利于提高其灵敏度；2）Y/⊿接线降压变压器，⊿侧以后的故障不会在Y侧反映出零序电流，所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护向配合而取较短的动作时限案。38.什么叫距离保护？距离保护的特点是什么？答：距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，其动作和选择性取决于本地测量参数（阻抗、电抗、方向）与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比，故名距离保护。距离保护主要用于输电线的保护，一般是三段或四段式。第一、二段带方向性，作为本线段的主保护，其中第一段保护线路的80%-90%。第二段保护余下的10%-20%并作相邻母线的后备保护。第三段带方向或不带方向，有的还设有不带方向的第四段，作本线及相邻线段的后备保护。 整套距离保护包括故障启动、故障距离测量、相应的时间逻辑回路与电压回路断线闭锁，有的还配有振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置。有的接地距离保护还配备单独的选相元件。39.什么是变压器零序方向保护？有何作用？答：变压器零序方向过流保护是在大电流接地系统中，防御变压器相邻元件（母线）接地时的零序电流保护，其方向是指向本侧母线。它的作用是作为母线接地故障的后备，保护设有两极时限，以较短的时限跳闸母线或分段断路器，以较长时限跳开变压器本侧断路器。40.什么是自动发电控制（AGC）？答：自动发电控制简称AGC（Automatic Generation Control），它是能量管理系统（EMS）的重要组成部分。按电网调度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组，通过电厂或机组的自动控制调节装置，实现对发电机功率的自动控制。41.什么叫AVC（Automatic Voltage Control）？即每一个发电厂和变电站都通过一种电力系统型电压无功调整装置（VQC）自动调整无功出力和变压器分接头，使注入电网的的无功值为电网要求的优化值，从而使全网(含跨区电网联络线)的无功潮流和电压都达到要求，这种VQC的集成称之为AVC。42.什么是运用中的电气设备？答：所谓运用中的电气设备，是指全部带有电压或一部分带有电压即一经操作即带有电压的电气设备。43.什么叫电气一次接线图？答：用来表示电能产生、汇集与分配的电路图，称为电气一次接线图。也称为电气主接线图。44.什么叫电气一次设备？答：电气一次设备是指在电气一次接线图中，表示直接进行电气连接的设备。45.什么叫电气二次设备？答：电气二次设备是与一次设备有关的保护测量、信号、控制和操作回路中所使用的设备。46.什么是可控硅？答：可控硅是一种大功率整流元件，它的整流电压可以控制，当供给整流电路的交流电压一定时，输出电压能够均匀调节，它是一个四层三端的硅半导体器件。47.什么是泄露电流？答：电介质的电阻率，都有一定的极限。在电场的作用下，介质中会有微小的电流通过，这种电流就是泄露电流。48.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=ωL=2πfL。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=1/2πfC。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。49.什么是串联谐振？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。50.什么叫并联谐振？答：在电感线圈与电容器并联的电器中，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。51.什么叫静电感应？答：将一个不带电的物体靠近带电物体时，会使不带电物体出现带电现象。如果带电物体所带的是正电荷，则靠近带电物体的一面带负电，另一面带正电。一旦移走带电物体后，不带电物体仍恢复不带电，这种现象称为静电感应。52.什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，如三相负载也对称，根据基尔霍夫定律，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，这种现象称为中性点位移现象。53.什么叫隔离开关？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；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。54.什么叫同步发电机的额定温升？ 答：额定温升是该台发电机某部分的最高温度与额定入口风温的差值。55.同步发电机的“同步”是指什么意思？ 答：发电机带负荷后，三相定子电流合成产生一个旋转磁场，该磁场与转子以同速度、同方向旋转，称为“同步”。56.何谓同步转速？答：感应电动机定子电流产生的旋转磁场的转速，即称为同步转速。57.什么叫异步？答：异步电动机转子的转速必须小于定子旋转磁场的转速，两个转速不能同步，故称异步。