變電運行現場(chǎng)技術(shù)知識問(wèn)答（六）

1. 電氣設備有幾種狀態(tài) ?

答 : 電氣設備允許有四種狀態(tài) : 運行狀態(tài)、熱備用狀態(tài)、冷備用狀態(tài)、檢修狀態(tài)。

2. 何謂熱備用狀態(tài)、冷備用狀態(tài)和檢修狀態(tài) ?

答 :電源設備由于斷路器的斷開(kāi)已斷開(kāi) , 但因斷路器的隔離開(kāi)關(guān)已接通 , 電源設備一經(jīng)合閘即可帶電工作的狀態(tài)稱(chēng)為熱備用狀態(tài)。

設備本身無(wú)異常 , 但所有隔離開(kāi)關(guān)和斷路器都在斷開(kāi)位置等待命令合閘 , 這種狀態(tài)稱(chēng)為冷備用狀態(tài)。

設備的所有隔離開(kāi)關(guān)和斷路器都已斷開(kāi), 設備與電源分離 , 并掛牌、設遮攔和掛地線(xiàn)，檢修工作人員在停電設備上工作稱(chēng)為檢修狀態(tài)。

3. 什么是明備用 ? 什么是暗備用 ?

答 :系統正常時(shí) , 備用電源不工作者 , 稱(chēng)為明備用 ; 備用電源也投入運行的 , 稱(chēng)為暗備用。暗備用實(shí)際上是兩個(gè)運行著(zhù)的電源互為備用。

4. 什么是大修 ? 什么是小修 ? 什么是臨時(shí)檢修 ? 什么是事故檢修 ?

答 :大修 : 指對設備進(jìn)行全面的檢查、清掃、修理、試驗。

小修 : 指兩次大修之間的檢修 , 以便對大修后設備在技術(shù)性能上起鞏固和提高作用 , 也是對大修的補充。

臨時(shí)檢修 : 指除定期的大小修外 , 需要設備停運的檢修。

事故檢修 : 指電氣設備本身發(fā)生故障被迫停止運行 , 對損壞部分經(jīng)檢查、修理或更換才能繼續恢復運行的檢修。

5. 什么是大電流接地系統 ? 什么是小電流接地系統 ? 它們的劃分標準是什么 ?

答 :中性點(diǎn)直接接地系統 ( 包括經(jīng)小阻抗接地的系統 ) 發(fā)生單相接地故障時(shí) , 接地短路電流很大 , 所以這種系統稱(chēng)為大電流接地系統。采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統 , 當某一相發(fā)生接地故障時(shí) , 由于不能構成短路回路 , 接地故障電流往往比負荷電流小得多 , 所以這種系統稱(chēng)為小電流接地系統。

大電流接地系統與小電流接地系統的劃分標準是依據系統的零序電抗 X 。與正序電抗 Xl 的比值 Xo/Xl。 我國規定 : 凡是 Xo/X1 運 4～5 的系統屬于大接地電流系統 ,Xo/Xl>4～5 的 系統則屬于小接地電流系統。有些國家 ( 如美國與某些西歐國家 ) 規定 ,Xo/Xl>3.0 的系 統為小接地電流系統。

6. 小電流接地系統中 , 為什么采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地 ?

答 :中性點(diǎn)非直接接地系統發(fā)生單相接地故障時(shí) , 接地點(diǎn)將通過(guò)接地線(xiàn)路對應電壓等級電網(wǎng)的全部對地電容電流。如果此電容電流相當大 , 就會(huì )在接地點(diǎn)產(chǎn)生間隙性電弧 , 引起過(guò)電壓 , 從而使非故障相對地電壓極大增加。在電弧接地過(guò)電壓的作用下 , 可能導致絕緣損 壞 , 造成兩點(diǎn)或多點(diǎn)的接地短路 , 使故障擴大。為此 , 我國采取的措施是 : 當各級電壓電網(wǎng)單相接地故障時(shí) , 如果接地電容電流超過(guò)一定數值 (35kV 電網(wǎng)為 1OA,1OKV 電網(wǎng)為 1OA,3～6kV 電網(wǎng)為 30A), 就在中性點(diǎn)裝設消弧線(xiàn)圈 , 其目的是利用消弧線(xiàn)圈的感性電流補償接 地故障時(shí)的容性電流 , 使接地故障電流減少 , 以致自動(dòng)熄弧 , 保證繼續供電。

7. 什么是消弧線(xiàn)圈的欠補償、全補償、過(guò)補償 ?

答 :中性點(diǎn)裝設消弧線(xiàn)圈的目的是利用消弧線(xiàn)圈的感性電流補償接地故障的容性電流 ,使接地故障電流減少。通常這種補償有三種不同的運行方式 , 即欠補償、全補償和過(guò)補償。

(1) 欠補償。補償后電感電流小于電容電流 , 或者說(shuō)補償的感抗ω L 大于線(xiàn)路容抗 1/3 ω C 。 , 電網(wǎng)以欠補償的方式運行。

(2) 過(guò)補償。補償后電感電流大于電容電流 , 或者說(shuō)補償的感抗ω L 小于線(xiàn)路容抗 1/3 ω C 。 , 電網(wǎng)以過(guò)補償的方式運行。

(3) 全補償。補償后電感電流等于電容電流 , 或者說(shuō)補償的感抗ω L 等于線(xiàn)路容抗 1/3 ω C 。 , 電網(wǎng)以全補償的方式運行。

8. 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統為什么普遍采用過(guò)補償運行方式 ?

答 :若中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統采用全補償 , 則元論不對稱(chēng)電壓的大小如何 , 都將因 發(fā)生串聯(lián)共振而使消弧線(xiàn)圈感受到很高的電壓。因此要避免全補償方式 , 而采用過(guò)補償或欠 補償方式。但實(shí)際上一般都采用過(guò)補償運行方式 , 其主要原因如下 :

(1) 欠補償電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí) , 容易出現數值很大的過(guò)電壓。例如 , 當電網(wǎng)中因故障或其他原因而切除部分線(xiàn)路后 , 在欠補償電網(wǎng)中就可能形成全補償的運行方式而造成串聯(lián)諧振 , 從而引起很高的中性點(diǎn)位移電壓與過(guò)電壓 , 在欠補償電網(wǎng)中也會(huì )出現很大的中性點(diǎn)位移而危及絕緣。只要采用欠補償的運行方式 , 這一缺點(diǎn)是無(wú)法避免的。

(2) 欠補償電網(wǎng)在正常運行時(shí) , 如果三相不對稱(chēng)度較大 , 還有可能出現數值很大的鐵磁 諧振過(guò)電壓。這種過(guò)電壓是因欠補償的消弧線(xiàn)圈 ( 它的ωL>1/ωCo) 和線(xiàn)路電容 3Co 發(fā)生鐵磁諧振而引起。如采用過(guò)補償的運行方式 , 就不會(huì )出現這種鐵磁諧振現象。

(3) 電力系統往往是不斷發(fā)展和擴大的 , 電網(wǎng)的對地電容亦將隨之增大。如果采用過(guò)補償 , 原裝的消弧線(xiàn)圈仍可以使用一段時(shí)期 , 至多由過(guò)補償轉變?yōu)榍费a償運行 ; 但如果原來(lái)就采用欠補償的運行方式 , 則系統一有發(fā)展就必須立即增加補償容量。

(4) 由于過(guò)補償時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的是電感電流 , 熄弧后故障相電壓恢復速度較慢 , 因而接地電弧不易重燃。

(5) 采用過(guò)補償時(shí) , 系統頻率的降低只是使過(guò)補償度暫時(shí)增大 , 這在正常運行時(shí)是毫元 問(wèn)題的; 如果采用欠補償 , 系統頻率的降低將使之接近于全補償 , 從而引起中性點(diǎn)位移電壓 的增大。

9. 為什么要核相 ? 哪些情況下要核相 ?

答 :若相位或相序不同的交流電源并列或合環(huán) , 將產(chǎn)生很大的電流 , 巨大的電流會(huì )造成發(fā)電機或電氣設備的損壞 , 因此需要核相。為了正確的并列 , 不但要一次相序和相位正確 , 還要求二次相序和相位正確 , 否則也會(huì )發(fā)生非同期并列。

對于新投產(chǎn)的線(xiàn)路或更改后的線(xiàn)路、新技產(chǎn)或大修后的變壓器和電壓互感器必須進(jìn)行相位、相序核對 , 與并列有關(guān)的二次回路檢修后也必須核對相位、相序。

10. 什么叫電弧 ? 電弧是如何產(chǎn)生的 ?

答 :電弧實(shí)際上是一種氣體放電過(guò)程。

當斷路器觸頭切斷通有電流的電路時(shí) , 常常在觸頭間產(chǎn)生火花或電弧放電。當觸頭即將分離的時(shí)候 , 由于接觸處的電阻急增 , 觸頭最后斷開(kāi)的一點(diǎn)將產(chǎn)生高熱。待觸頭剛剛分離 , 動(dòng)、靜觸頭之間的電壓在這極小的空隙中形成很高的電場(chǎng) , 由于高溫及高電場(chǎng)的作用 , 觸頭 金屬內部的電子便脫離電極向外發(fā)射 , 發(fā)射出來(lái)的電子在電場(chǎng)中吸取能量逐漸加速 , 當高速 運動(dòng)的電子碰到介質(zhì)中的中性原子后 , 就能把中性原子撞裂為電子和正離子兩個(gè)部分 , 新產(chǎn) 生的自由電子馬上又加入了這個(gè)碰撞行列 , 碰撞其他的中性原子 , 使他們游離。這樣繼續下 去 , 便產(chǎn)生了崩潰似的游離過(guò)程。由于介質(zhì)中充滿(mǎn)了大量的自由電子和正離子 , 形成導電通 道 , 這樣就產(chǎn)生了電弧。

11. 交流電弧有何特點(diǎn) ?

答 :(1) 具有以熱游離為主的高溫弧柱。

(2) 電弧的燃燒和熄滅過(guò)程始終受到強烈的冷卻作用 ( 氣流或液流的吹拂作用 ) 。

(3) 電弧電流周期性的經(jīng)過(guò)零點(diǎn)。

12. 什么叫游離 ? 什么叫去游離 ?

答 : 在高溫及碰撞的條件下 , 中性質(zhì)點(diǎn)分裂成電子和離子 , 稱(chēng)之為游離。帶電質(zhì)點(diǎn) ( 電 子、離子 ) 互相中和消失 , 稱(chēng)之為去游離。游離和去游離是兩個(gè)相反的現象。

13. 什么叫擊穿 ? 什么叫擊穿電壓 ? 什么叫電氣強度 ?

答 : 當加于材料上的電壓增加到某一臨界值時(shí) , 材料的內部結構被破壞而失去絕緣能力 , 稱(chēng)為擊穿 , 這個(gè)電壓稱(chēng)為擊穿電壓 , 材料被擊穿時(shí)的電場(chǎng)強度稱(chēng)為電氣強度。

14. 什么叫電介質(zhì) ? 什么是電介質(zhì)的極化 ?

答 :用來(lái)隔離極板的絕緣材料叫做絕緣介質(zhì) , 也稱(chēng)電介質(zhì)。 電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下發(fā)生的束縛電荷的彈性位移與偶極沿電場(chǎng)方向作有規律的排列稱(chēng)為電介質(zhì)的極化。

15. 電介質(zhì)與金屬電導有何區別 ?

答 : 電介質(zhì)的電導是離子性的 , 電導率和金屬的電導率相比是很小的。溫度愈高 , 電介質(zhì)中離子熱運動(dòng)增強。容易改變原有被束縛狀態(tài)。在電場(chǎng)中運動(dòng)的離子數和離子運動(dòng)的速度都增加 , 電導隨溫度的升高而增大 , 所以電介質(zhì)電阻具有負溫度系數 , 而金屬則為正溫度系數。

16. 電介質(zhì)在直流電壓的作用下產(chǎn)生幾種電流 ?

答 : 對絕緣介質(zhì)施加直流電壓后 , 介質(zhì)產(chǎn)生的電流由三部分組成 : 電容電流分量、吸收電流、傳導電況。

17. 電介質(zhì)老化的原因主要有哪些 ?

答 : 電介質(zhì)老化的主要原因有 : 電的作用、熱的作用、化學(xué)及機械作用。

18. 提高固體介質(zhì)的措施有哪些 ?

答 :(1) 改進(jìn)制造工藝 , 使固體介質(zhì)在制造中盡量不混進(jìn)雜質(zhì) , 不產(chǎn)生氣泡 , 不受潮。

(2) 改善電極形狀 , 使電場(chǎng)盡量均勻分布 , 使邊緣效應盡量減少。

(3) 加強固體絕緣的運行維護 , 盡量防止進(jìn)水受潮 , 改善散熱條件。

19. 什么是液體介質(zhì)擊穿的 小橋 理論 ?

答 :液體介質(zhì) ( 如變壓器油 ) 中含有雜質(zhì)、水分、氣泡等。其擊穿主要是由于雜質(zhì)在劇場(chǎng)作用下沿電場(chǎng)方向排列 ; 氣泡也沿電場(chǎng)方向排列 , 并拉長(cháng) ; 水滴介電系數很大 , 兩端電明強度很大 , 也被拉長(cháng) , 并沿電場(chǎng)方向排列。當沿電場(chǎng)方向排列的雜質(zhì)、氣泡、水滴連成小明時(shí) , 介質(zhì)就會(huì )發(fā)生擊穿。 |

20. 什么是介質(zhì)損耗 ?

答 :介質(zhì)在電壓作用下有能量損耗 , 一種是由于電導引起的損耗 , 另一種是由于某種可化引起的損耗 , 電介質(zhì)的能量損耗簡(jiǎn)稱(chēng)為介質(zhì)損耗。