【正文】 類型的開關，其控制電源分別來自何處？ 答：廠用電系統(tǒng)開關類型： （ 1） 10kV 和 3kV 系統(tǒng)：為 SF6 開關（一期）和真空開關（二期），其控制電源來自本機組 115V 直流系統(tǒng)。 其中低壓系（ 400V）又劃分成動力中心 PC 和馬達控制中心 MCC 兩級， 75－ 200kW 和 150－ 650kW 的靜態(tài)負荷連接到 PC，小于 75kW 的電動機和雜用負荷接到 MCC。電力設備中的絕緣材料，如電機絕緣經常受到振動和電磁第 28 頁 力的作用，會緩慢出現(xiàn)變形和破損。絕緣材料在長期的電壓作用下，在電場強度集中的地方，如導體的棱角、邊緣處附近的氣體會發(fā)生局部放電，絕緣層內部空隙的氣泡，由于電場強度集中，也會產生局部 放電，局部放電使其鄰近的絕緣材料受到腐蝕，嚴重的會發(fā)展到干枯、燒焦而變質。此外，對浮在油面的氣體或氣體繼電器內的氣體組成和含量進行分析，也同樣能判斷設備是否存在故障。 46．為什么檢查絕緣油中的氣體的組成和含量可以發(fā)現(xiàn)電力設備內部是否存在故障？ 答：充油的電力設備（如變壓器、電抗器、電流互感器、充油套管、充油電纜等）的絕緣主要由絕緣油和浸在油中的有機絕緣材料（如電纜紙、絕緣紙板 等）組成，在正常的情況下，這些絕緣材料會逐漸老化、變質，在老化過程中會分解出各種氣體，同時，如果電力設備內部發(fā)生過熱或放電時，這些氣體含量還會迅速增加。 44．什么是變壓器的短路阻抗？其大小對變壓器運行有何要求？ 答：變壓器的短路阻抗即將變壓器一側短路，在另一側加額定電流時測得第 26 頁 的短路電壓經換算后得到的值。 43．什么是變壓器的銅損和鐵損？ 答：銅損（短路損耗）是指變壓器一、二次電流流過該線圈電阻所消耗的能量之和。如果運行電壓下的高場強部位與靜電空間電荷形成的高場強部位相重合，就有可能在這個部位出現(xiàn)連續(xù)的局部放電，甚至造成絕緣擊穿。 （ 3）如果變壓器外殼裂開著火時，則應將變壓器內的油全部放掉。 40．對于變壓器瓦斯保護的運行投切有何規(guī)定？ 答：當變壓器在運行中，需進行下列工作時需將重瓦斯保護由跳閘改為信號。 （ 3）由于改變變壓器調壓分接頭引起的不平衡電流。因此變壓器差動保護不能代替瓦斯保護。 沖擊試驗次數：新產品投入 5 次；大修后投入 3 次。 ＃ 2 機：設有一套直流疊加式轉子接地保護，裝在發(fā)電機勵磁機的裝置上，檢測到的信號通過遠紅外送至勵磁機定子側的接收器，保護報警卡件裝在 DNC 柜里，動作后報警。 （ 2）轉子電流通過轉子本體，如果轉子電流比較大（通常以 1500A 為界限），就可能燒損轉子，有時還造成轉子和汽輪機葉片等部件被磁化。當轉子絕緣損壞第 21 頁 時，就可能引起勵磁回路接地故障，常見到是一點接地的故障，如不及時處理，還可能接著發(fā)生兩點接地的故障。 （ 3）異步運行時，轉矩發(fā)生周期性變化，使定、轉子及其基礎不斷受到異常的機械力矩的沖擊，機組振動加劇，影響發(fā)電機的安全運行。 32．發(fā)電機運行中失去勵磁，對系統(tǒng)及發(fā)電機本身各有何影響？汽輪發(fā)電機允許失磁運行的條件是什么？ 答： 發(fā)電機失磁對系統(tǒng)的影響： （ 1）發(fā)電機失磁后，不但不能向系統(tǒng)送出無功功率而且還要向系統(tǒng)吸收無第 20 頁 功功率，將造成系統(tǒng)電壓下降和無功嚴重缺損，甚至導致系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。為了確保一定的靜態(tài)穩(wěn)定裕度，勵磁控制系統(tǒng)（ AVR）在設計上均配置了低勵限制回路，即當發(fā)電機一定的有功功率下，無功功率滯相低于某一值或進相大于某一值時（根據整定，＃ 2 機則為當發(fā)電機功角大于整定值時），在 AVR 綜合放大回路中輸出一增加機端電壓的調節(jié)信號，使勵磁增加。 （ 3） 當發(fā)電機內部出現(xiàn)短路時，對發(fā)電機進行滅磁，以免事故擴大。 發(fā)電機運行中，如果要降低功率因數至額定值以下，則必須降低其有功出力，以使定子和轉子電流不超限。我廠發(fā)電機額定功率因數均為 ，但在實際正常運行中卻基本上高于此數值。 升流時發(fā)電機出口處解開，發(fā)電機繞組無電壓， 125 返回，但電流仍流經欠電流繼電器 137 所對應的 CT，當電流達一定值后， 137 動作，導致時間繼電器 149 動作出口且啟動顯示接通，“定子中性點接地” 報警。 正常情況下沒有零序電壓， 107（過電壓繼電器）不會動作，中性點有三次諧波電壓，且高于 125（欠電壓繼電器）的設定值，因此 125 動作。要詳細地解釋原因，首先以＃ 1機為例介紹一下定子 100％接地保護的原理。發(fā)電機承受負序電流的能力一般取決于轉子的負序電流發(fā)熱條件，而不是發(fā)生的振動。當系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或負荷三相不對稱時，發(fā)電機定子繞組就流有負序電流。即使正常甩負荷，由于電壓上升快，頻率上升慢也可能使變壓器過勵磁。 （ 10）失步保護：其裝設目的見本書相關問題的解答。 （ 7）定子繞組過電流或低阻抗保護：當發(fā)電機縱差保護范圍外發(fā)生短路，而短路元件的保護或斷路器拒動， 為了可靠切除故障，則應裝設反應外部短路的過電流或低阻抗保護。大型汽輪發(fā)電機應裝設一點接地保護。 （ 2）橫差保護：為定子繞組一相匝間短路保護。 （ 3）勵磁系統(tǒng)： PT 二次星型繞組向發(fā)電機勵磁調節(jié)器（ AVR）的自動通道提供機端電壓測量反饋信號以及同步觸發(fā)回路的同步電壓信號。絕緣材料如果有氣隙，由于氣體的絕緣強度比較低，在電壓的作用下，氣隙會首先局部放電，導致能量損耗。它是在電壓作用下，介質發(fā)生極化時，由于電荷運動摩擦而引起的能量損耗。 因此，大型發(fā)電機組需裝設失步保護，以保障機組和系統(tǒng)的安全。對于三相短路故障均有快速保護切除，而振蕩電流則要在較長時間內反復出現(xiàn)，若無相應保護會使定子繞 組遭受熱損傷或端部遭受機械損傷。 15．大型機組為何要裝設失步保護？ 答：發(fā)電機與系統(tǒng)發(fā)生失步時，將出現(xiàn)發(fā)電機的機械量和電氣量與系統(tǒng)之間的振蕩，這種持 續(xù)的振蕩將對發(fā)電機組和系統(tǒng)產生破壞性影響。 防止臨近母線處的鋼構件嚴重發(fā)熱。由于每相母線均封閉于相互隔離的外殼內，可防止發(fā)生相間短路故障。 （ 2）避雷器 的額定電壓實際上是指它的滅弧電壓，它是指避雷器動作放電，當放電電流過零后避雷器所能承受的最大工頻電壓（有效值），選用避雷器時，應確保避雷器安裝地點的工頻電壓升高在任何情況下均不應超過滅弧電壓（額定電壓），否則避雷器可能因不能滅弧而爆炸。 3．在 500kV 和 220kV 變壓器高壓側繞組均采用糾結式結構，以改善匝間電第 8 頁 壓的分布 4．各 500kV 和 220kV 變壓器中性點均采用直接接地方式 5．各 500kV 出線兩側均配置了過電壓保護，使線路因突然甩負荷而出現(xiàn)末端過電壓時 ，及時將線路切除。因此，在超高壓電網中，除要求連接元件的快速保護雙重化外，還要裝設開關失靈保護，當連接元件故障，斷路器因故未能切除故障時，盡快把與該斷路器相鄰的斷路器切除，以求用最短的時間、最小的停電范圍來切除故障。 二期設備：當 504 505 505 5053 開關出現(xiàn)非全相時，延時 秒同時出口該開關第一、第二跳圈，三跳該開關；當 504 5043 開關出現(xiàn)非全相時，延時 2 秒（其目的為了躲過線路單相故障，重合閘期間的非全相運行時間）同時出口該開關第一、第二跳圈，三跳該開關。 9．為什么大型發(fā)電機要裝設非全相運行保護？ 答：大型發(fā)變組高壓側斷路器大都采用分相操作，當機構或控制回路的原因使得操作時開關出現(xiàn)非全相，從而導致發(fā)電機非全相運行時，將在發(fā)電機定子繞組中產生較高的負序電流，如果靠發(fā)電機的負序電流保護（反時限特性）動作的話，因動作時間較長使得發(fā)電機非全相運行狀況要持續(xù)一段時間（靠人為操作干預的話該時間可能還要長），而有諸多實例已經 證明，即使發(fā)電機負序保護在小于發(fā)電機 A 值的情況下動作，仍然會使發(fā)電機轉子相應部件產生嚴重的灼傷。 7． 500kV 線路投運時，一般先合哪一側開關，為什么？ 答：一般先合母線側開關，再對中間開關進行合環(huán)。 可靠性是指保護該動作時應動作，不該動作時不動作。但當線路末端附近故障時，必須在收到確認為對側送來的內部故障信號后才出口跳閘，因而延遲了切除故障的時間；同時對內部故障，對判別元件保護范圍的穩(wěn)定性要求高，因其反應的范圍小，故對通過過渡電阻短路的故障反應能力較差。采用單相重合閘可第 4 頁 降低線路相關設備的沖擊電壓水平。 當出線發(fā)生相間故障，重合失敗會對機組發(fā)生沖擊。 3．我廠目前采用哪些措施來提高我廠與系統(tǒng)之間的暫態(tài)穩(wěn)定水平？ 答： 500kV 線路采用快速的雙高頻保護， 500kV 母線、主變采用快速靈敏的雙差動保護來切除元件短路故障 在 500kV 線路上采用單相重合閘 第 3 頁 各發(fā)電機組采用具有高起始 響應的自動勵磁調節(jié)器 正常運行中根據系統(tǒng)運行方式來控制 500kV 出線的有功潮流不超過規(guī)定的限額。 2．浙江電網在確定穩(wěn)定運行限額計算時根據什么原則？ 答：浙江電網在確定穩(wěn)定運行限額計算時根據以下幾個原則進行： 電網“正常方式”或“檢修方式”，快速保護投運，相間故障（不重合）采取措施保持系統(tǒng)穩(wěn)定； 220kV 線路高頻保護或母差保護停役，單相故障采取措施保持系統(tǒng)穩(wěn)定； 電網內 任一元件發(fā)生故障（或無故障）跳閘，應不影響其它設備嚴重過載而跳閘； 220kV 線路在強送電時原則上將送電線路的受電端確定為強送端，或者除電廠出線外也可選擇離故障點遠端作為強送端； 110kV 及以下電壓等級的系統(tǒng)發(fā)生故障，應不致于影響 500/220kV 主網的穩(wěn)定運行。這樣當線路選擇三相或綜合重合閘時，若線路發(fā)生相間故障，則重合成功率較低；采用單相重合閘，則可避免重合閘于相間永久性故障，而通過合理整定重合時間，在大多數單相故障的情況下，能成功地重合。這點對 500kV 線路來講尤其重要。 5．我廠 500kV 各線路保護與高頻通道分別采用什么配合方式？它們各有何優(yōu)缺點？ 答：我廠 500kV 高頻保護中， LZ96 采用 PUTT（欠范圍允許式）方式，它采用距離 I 段作為方向判別發(fā)訊元件，采用該方式裝置機構簡單，安全性高。 6．繼電保護應符合什么要求？ 第 5 頁 答：繼電保護應符合可靠性、選擇性、靈敏性、速動性要求。 速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障，其目的是為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障對設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果。 8． 500kV 線路正常運行期間將其保護 LR91 改停用有什么不好 答：因 LR91 保護屏內 F1 保護電源小開關向屏內 LR91 及 LZ9過電壓 UT91保護和 R R2 屏內的兩套過電壓保護出口繼電器回路供電，這樣雖然第 6 頁 目前 LR91 的保護功能已經取消，但當 LR91 保護 屏全部停電時，將會使整條線路的過電壓保護功能失去，所以目前我們規(guī)定 LR91 必須維持在信號狀態(tài)，當有檢修工作需要將該屏停電時，應將線路過電壓保護停用。但發(fā)變組沒有非全相保護。但在高壓電網中，由于電源支路的助增作用，實現(xiàn)遠后備保護在靈敏度上往往難以滿足，而且動作時間較長，切除范圍也有所擴大。 2．每條出線上端均布置了防止遭受雷擊的架空地線。 13．避雷器的最大持續(xù)電壓與額定電壓有何區(qū)別？ 答：（ 1）避雷器的最大持續(xù)電壓指的是能確保避雷器長期安全運行時所施加的工頻電壓有效值，考慮系統(tǒng)可能出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)工頻電壓升高以及線路充電電容效應等因素，該電壓值一般在系統(tǒng)額定電壓（相電壓）的基礎上再乘以 的系數。 第 9 頁 14．大型發(fā)電機采用分相封閉母線有什么優(yōu)點？ 答：主要優(yōu)點是 ： 可靠性高。一般認為只有敞開式母線電動力的 1%左右。整齊美觀。 （ 2）失步運行時，當發(fā)電機電勢與系統(tǒng)等效電勢的相差為 1800 的瞬間，振蕩電流的幅值接近機端三相短路時流經發(fā)電機的電流。 （ 5）大型機組與系統(tǒng)失步，還可能導致系統(tǒng)解列甚至崩潰。 產生原因： 1．由介質極化所引起的損耗。 3．由局部放電引起的損耗。 （ 2）測量裝置： PT 二次星型繞組（儀用）向發(fā)電機定子電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、發(fā)電機電能表等表計和變送器提供參考電壓。 23．發(fā)電機應裝設哪些保護？它們的作用是什么？ 答：對發(fā)電機可能出現(xiàn)的故障和不正常工作狀態(tài)，應根據發(fā)電機的實際情況選擇性地裝設下列保護： 第 13 頁 （ 1）縱差保護：為定子繞組及其引出線的相間短路保護。 （ 4）轉子接地保護：為勵磁繞組的接地故障保護， 分一點接地保護和二點接地保護二種。大型發(fā)電機對定子與轉子分別裝過負荷保護。 （ 9）負序電流保護：其裝設目的見本書相關問題的解答。 25．發(fā)變組運行中造成過激磁的原因有哪些？ 答： 造成過激磁的原因通常有： （ 1）發(fā)變組與系統(tǒng)并列前，由于誤操作，誤加大勵磁電流引起； （ 2）發(fā)電機啟動中，轉子在低速預熱時，誤加勵磁會因發(fā)電機 —— 變壓器低頻運行造成過勵磁； （ 3）發(fā)變組解列后，如隨之將汽機跳閘，轉子轉速下降，若滅磁開關未分或拒動，使發(fā)電機遭受低頻引起過勵磁 （ 4）發(fā)變組保護動作，發(fā)變組出口斷路器跳開后，若自動勵磁調節(jié)器退出或失靈，則電壓與頻率均會升高，但因頻率升高慢而引起過勵磁。發(fā)電機轉子的旋轉方向和旋轉速度與三相正序對稱電流形成的正向旋轉磁場的轉向和轉