变电运行现场技术知识问答（六）

1. 电气设备有几种状态 ?

答 : 电气设备允许有四种状态 : 运行状态、热备用状态、冷备用状态、检修状态。

2. 何谓热备用状态、冷备用状态和检修状态 ?

答 :电源设备由于断路器的断开已断开 , 但因断路器的隔离开关已接通 , 电源设备一经合闸即可带电工作的状态称为热备用状态。

设备本身无异常 , 但所有隔离开关和断路器都在断开位置等待命令合闸 , 这种状态称为冷备用状态。

设备的所有隔离开关和断路器都已断开, 设备与电源分离 , 并挂牌、设遮拦和挂地线，检修工作人员在停电设备上工作称为检修状态。

3. 什么是明备用 ? 什么是暗备用 ?

答 :系统正常时 , 备用电源不工作者 , 称为明备用 ; 备用电源也投入运行的 , 称为暗备用。暗备用实际上是两个运行着的电源互为备用。

4. 什么是大修 ? 什么是小修 ? 什么是临时检修 ? 什么是事故检修 ?

答 :大修 : 指对设备进行全面的检查、清扫、修理、试验。

小修 : 指两次大修之间的检修 , 以便对大修后设备在技术性能上起巩固和提高作用 , 也是对大修的补充。

临时检修 : 指除定期的大小修外 , 需要设备停运的检修。

事故检修 : 指电气设备本身发生故障被迫停止运行 , 对损坏部分经检查、修理或更换才能继续恢复运行的检修。

5. 什么是大电流接地系统 ? 什么是小电流接地系统 ? 它们的划分标准是什么 ?

答 :中性点直接接地系统 ( 包括经小阻抗接地的系统 ) 发生单相接地故障时 , 接地短路电流很大 , 所以这种系统称为大电流接地系统。采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统 , 当某一相发生接地故障时 , 由于不能构成短路回路 , 接地故障电流往往比负荷电流小得多 , 所以这种系统称为小电流接地系统。

大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是依据系统的零序电抗 X 。与正序电抗 Xl 的比值 Xo/Xl。 我国规定 : 凡是 Xo/X1 运 4～5 的系统属于大接地电流系统 ,Xo/Xl>4～5 的 系统则属于小接地电流系统。有些国家 ( 如美国与某些西欧国家 ) 规定 ,Xo/Xl>3.0 的系 统为小接地电流系统。

6. 小电流接地系统中 , 为什么采用中性点经消弧线圈接地 ?

答 :中性点非直接接地系统发生单相接地故障时 , 接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。如果此电容电流相当大 , 就会在接地点产生间隙性电弧 , 引起过电压 , 从而使非故障相对地电压极大增加。在电弧接地过电压的作用下 , 可能导致绝缘损 坏 , 造成两点或多点的接地短路 , 使故障扩大。为此 , 我国采取的措施是 : 当各级电压电网单相接地故障时 , 如果接地电容电流超过一定数值 (35kV 电网为 1OA,1OKV 电网为 1OA,3～6kV 电网为 30A), 就在中性点装设消弧线圈 , 其目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接 地故障时的容性电流 , 使接地故障电流减少 , 以致自动熄弧 , 保证继续供电。

7. 什么是消弧线圈的欠补偿、全补偿、过补偿 ?

答 :中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障的容性电流 ,使接地故障电流减少。通常这种补偿有三种不同的运行方式 , 即欠补偿、全补偿和过补偿。

(1) 欠补偿。补偿后电感电流小于电容电流 , 或者说补偿的感抗ω L 大于线路容抗 1/3 ω C 。 , 电网以欠补偿的方式运行。

(2) 过补偿。补偿后电感电流大于电容电流 , 或者说补偿的感抗ω L 小于线路容抗 1/3 ω C 。 , 电网以过补偿的方式运行。

(3) 全补偿。补偿后电感电流等于电容电流 , 或者说补偿的感抗ω L 等于线路容抗 1/3 ω C 。 , 电网以全补偿的方式运行。

8. 中性点经消弧线圈接地系统为什么普遍采用过补偿运行方式 ?

答 :若中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿 , 则元论不对称电压的大小如何 , 都将因 发生串联共振而使消弧线圈感受到很高的电压。因此要避免全补偿方式 , 而采用过补偿或欠 补偿方式。但实际上一般都采用过补偿运行方式 , 其主要原因如下 :

(1) 欠补偿电网发生故障时 , 容易出现数值很大的过电压。例如 , 当电网中因故障或其他原因而切除部分线路后 , 在欠补偿电网中就可能形成全补偿的运行方式而造成串联谐振 , 从而引起很高的中性点位移电压与过电压 , 在欠补偿电网中也会出现很大的中性点位移而危及绝缘。只要采用欠补偿的运行方式 , 这一缺点是无法避免的。

(2) 欠补偿电网在正常运行时 , 如果三相不对称度较大 , 还有可能出现数值很大的铁磁 谐振过电压。这种过电压是因欠补偿的消弧线圈 ( 它的ωL>1/ωCo) 和线路电容 3Co 发生铁磁谐振而引起。如采用过补偿的运行方式 , 就不会出现这种铁磁谐振现象。

(3) 电力系统往往是不断发展和扩大的 , 电网的对地电容亦将随之增大。如果采用过补偿 , 原装的消弧线圈仍可以使用一段时期 , 至多由过补偿转变为欠补偿运行 ; 但如果原来就采用欠补偿的运行方式 , 则系统一有发展就必须立即增加补偿容量。

(4) 由于过补偿时流过接地点的是电感电流 , 熄弧后故障相电压恢复速度较慢 , 因而接地电弧不易重燃。

(5) 采用过补偿时 , 系统频率的降低只是使过补偿度暂时增大 , 这在正常运行时是毫元 问题的; 如果采用欠补偿 , 系统频率的降低将使之接近于全补偿 , 从而引起中性点位移电压 的增大。

9. 为什么要核相 ? 哪些情况下要核相 ?

答 :若相位或相序不同的交流电源并列或合环 , 将产生很大的电流 , 巨大的电流会造成发电机或电气设备的损坏 , 因此需要核相。为了正确的并列 , 不但要一次相序和相位正确 , 还要求二次相序和相位正确 , 否则也会发生非同期并列。

对于新投产的线路或更改后的线路、新技产或大修后的变压器和电压互感器必须进行相位、相序核对 , 与并列有关的二次回路检修后也必须核对相位、相序。

10. 什么叫电弧 ? 电弧是如何产生的 ?

答 :电弧实际上是一种气体放电过程。

当断路器触头切断通有电流的电路时 , 常常在触头间产生火花或电弧放电。当触头即将分离的时候 , 由于接触处的电阻急增 , 触头最后断开的一点将产生高热。待触头刚刚分离 , 动、静触头之间的电压在这极小的空隙中形成很高的电场 , 由于高温及高电场的作用 , 触头 金属内部的电子便脱离电极向外发射 , 发射出来的电子在电场中吸取能量逐渐加速 , 当高速 运动的电子碰到介质中的中性原子后 , 就能把中性原子撞裂为电子和正离子两个部分 , 新产 生的自由电子马上又加入了这个碰撞行列 , 碰撞其他的中性原子 , 使他们游离。这样继续下 去 , 便产生了崩溃似的游离过程。由于介质中充满了大量的自由电子和正离子 , 形成导电通 道 , 这样就产生了电弧。

11. 交流电弧有何特点 ?

答 :(1) 具有以热游离为主的高温弧柱。

(2) 电弧的燃烧和熄灭过程始终受到强烈的冷却作用 ( 气流或液流的吹拂作用 ) 。

(3) 电弧电流周期性的经过零点。

12. 什么叫游离 ? 什么叫去游离 ?

答 : 在高温及碰撞的条件下 , 中性质点分裂成电子和离子 , 称之为游离。带电质点 ( 电 子、离子 ) 互相中和消失 , 称之为去游离。游离和去游离是两个相反的现象。

13. 什么叫击穿 ? 什么叫击穿电压 ? 什么叫电气强度 ?

答 : 当加于材料上的电压增加到某一临界值时 , 材料的内部结构被破坏而失去绝缘能力 , 称为击穿 , 这个电压称为击穿电压 , 材料被击穿时的电场强度称为电气强度。

14. 什么叫电介质 ? 什么是电介质的极化 ?

答 :用来隔离极板的绝缘材料叫做绝缘介质 , 也称电介质。 电介质在电场作用下发生的束缚电荷的弹性位移与偶极沿电场方向作有规律的排列称为电介质的极化。

15. 电介质与金属电导有何区别 ?

答 : 电介质的电导是离子性的 , 电导率和金属的电导率相比是很小的。温度愈高 , 电介质中离子热运动增强。容易改变原有被束缚状态。在电场中运动的离子数和离子运动的速度都增加 , 电导随温度的升高而增大 , 所以电介质电阻具有负温度系数 , 而金属则为正温度系数。

16. 电介质在直流电压的作用下产生几种电流 ?

答 : 对绝缘介质施加直流电压后 , 介质产生的电流由三部分组成 : 电容电流分量、吸收电流、传导电况。

17. 电介质老化的原因主要有哪些 ?

答 : 电介质老化的主要原因有 : 电的作用、热的作用、化学及机械作用。

18. 提高固体介质的措施有哪些 ?

答 :(1) 改进制造工艺 , 使固体介质在制造中尽量不混进杂质 , 不产生气泡 , 不受潮。

(2) 改善电极形状 , 使电场尽量均匀分布 , 使边缘效应尽量减少。

(3) 加强固体绝缘的运行维护 , 尽量防止进水受潮 , 改善散热条件。

19. 什么是液体介质击穿的 小桥 理论 ?

答 :液体介质 ( 如变压器油 ) 中含有杂质、水分、气泡等。其击穿主要是由于杂质在剧场作用下沿电场方向排列 ; 气泡也沿电场方向排列 , 并拉长 ; 水滴介电系数很大 , 两端电明强度很大 , 也被拉长 , 并沿电场方向排列。当沿电场方向排列的杂质、气泡、水滴连成小明时 , 介质就会发生击穿。 |

20. 什么是介质损耗 ?

答 :介质在电压作用下有能量损耗 , 一种是由于电导引起的损耗 , 另一种是由于某种可化引起的损耗 , 电介质的能量损耗简称为介质损耗。