【正文】 類型的開關(guān)，其控制電源分別來自何處？ 答：廠用電系統(tǒng)開關(guān)類型： （ 1） 10kV 和 3kV 系統(tǒng)：為 SF6 開關(guān)（一期）和真空開關(guān)（二期），其控制電源來自本機(jī)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(dá)控制中心 MCC 兩級， 75－ 200kW 和 150－ 650kW 的靜態(tài)負(fù)荷連接到 PC，小于 75kW 的電動機(jī)和雜用負(fù)荷接到 MCC。電力設(shè)備中的絕緣材料，如電機(jī)絕緣經(jīng)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(qiáng)度集中的地方，如導(dǎo)體的棱角、邊緣處附近的氣體會發(fā)生局部放電，絕緣層內(nèi)部空隙的氣泡，由于電場強(qiáng)度集中，也會產(chǎn)生局部 放電，局部放電使其鄰近的絕緣材料受到腐蝕，嚴(yán)重的會發(fā)展到干枯、燒焦而變質(zhì)。此外，對浮在油面的氣體或氣體繼電器內(nèi)的氣體組成和含量進(jìn)行分析，也同樣能判斷設(shè)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(shè)備內(nèi)部是否存在故障？ 答：充油的電力設(shè)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(jī)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(zhì)，在老化過程中會分解出各種氣體，同時，如果電力設(shè)備內(nèi)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(cè)短路，在另一側(cè)加額定電流時測得第 26 頁 的短路電壓經(jīng)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(qiáng)部位與靜電空間電荷形成的高場強(qiáng)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(yīng)將變壓器內(nèi)的油全部放掉。 40．對于變壓器瓦斯保護(hù)的運行投切有何規(guī)定？ 答：當(dāng)變壓器在運行中，需進(jìn)行下列工作時需將重瓦斯保護(hù)由跳閘改為信號。 （ 3）由于改變變壓器調(diào)壓分接頭引起的不平衡電流。因此變壓器差動保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)。 沖擊試驗次數(shù)：新產(chǎn)品投入 5 次；大修后投入 3 次。 ＃ 2 機(jī)：設(shè)有一套直流疊加式轉(zhuǎn)子接地保護(hù)，裝在發(fā)電機(jī)勵磁機(jī)的裝置上，檢測到的信號通過遠(yuǎn)紅外送至勵磁機(jī)定子側(cè)的接收器，保護(hù)報警卡件裝在 DNC 柜里，動作后報警。 （ 2）轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子本體，如果轉(zhuǎn)子電流比較大（通常以 1500A 為界限），就可能燒損轉(zhuǎn)子，有時還造成轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)葉片等部件被磁化。當(dāng)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩發(fā)生周期性變化，使定、轉(zhuǎn)子及其基礎(chǔ)不斷受到異常的機(jī)械力矩的沖擊，機(jī)組振動加劇，影響發(fā)電機(jī)的安全運行。 32．發(fā)電機(jī)運行中失去勵磁，對系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)本身各有何影響？汽輪發(fā)電機(jī)允許失磁運行的條件是什么？ 答： 發(fā)電機(jī)失磁對系統(tǒng)的影響： （ 1）發(fā)電機(jī)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(yán)重缺損，甚至導(dǎo)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(shè)計上均配置了低勵限制回路，即當(dāng)發(fā)電機(jī)一定的有功功率下，無功功率滯相低于某一值或進(jìn)相大于某一值時（根據(jù)整定，＃ 2 機(jī)則為當(dāng)發(fā)電機(jī)功角大于整定值時），在 AVR 綜合放大回路中輸出一增加機(jī)端電壓的調(diào)節(jié)信號，使勵磁增加。 （ 3） 當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)短路時，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行滅磁，以免事故擴(kuò)大。 發(fā)電機(jī)運行中，如果要降低功率因數(shù)至額定值以下，則必須降低其有功出力，以使定子和轉(zhuǎn)子電流不超限。我廠發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)均為 ，但在實際正常運行中卻基本上高于此數(shù)值。 升流時發(fā)電機(jī)出口處解開，發(fā)電機(jī)繞組無電壓， 125 返回，但電流仍流經(jīng)欠電流繼電器 137 所對應(yīng)的 CT，當(dāng)電流達(dá)一定值后， 137 動作，導(dǎo)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(shè)定值，因此 125 動作。要詳細(xì)地解釋原因，首先以＃ 1機(jī)為例介紹一下定子 100％接地保護(hù)的原理。發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力一般取決于轉(zhuǎn)子的負(fù)序電流發(fā)熱條件，而不是發(fā)生的振動。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或負(fù)荷三相不對稱時，發(fā)電機(jī)定子繞組就流有負(fù)序電流。即使正常甩負(fù)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(hù)：其裝設(shè)目的見本書相關(guān)問題的解答。 （ 7）定子繞組過電流或低阻抗保護(hù)：當(dāng)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)范圍外發(fā)生短路，而短路元件的保護(hù)或斷路器拒動， 為了可靠切除故障，則應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)外部短路的過電流或低阻抗保護(hù)。大型汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)一點接地保護(hù)。 （ 2）橫差保護(hù)：為定子繞組一相匝間短路保護(hù)。 （ 3）勵磁系統(tǒng)： PT 二次星型繞組向發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器（ AVR）的自動通道提供機(jī)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(qiáng)度比較低，在電壓的作用下，氣隙會首先局部放電，導(dǎo)致能量損耗。它是在電壓作用下，介質(zhì)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(jī)組需裝設(shè)失步保護(hù)，以保障機(jī)組和系統(tǒng)的安全。對于三相短路故障均有快速保護(hù)切除，而振蕩電流則要在較長時間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)，若無相應(yīng)保護(hù)會使定子繞 組遭受熱損傷或端部遭受機(jī)械損傷。 15．大型機(jī)組為何要裝設(shè)失步保護(hù)？ 答：發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)發(fā)生失步時，將出現(xiàn)發(fā)電機(jī)的機(jī)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(jī)組和系統(tǒng)產(chǎn)生破壞性影響。 防止臨近母線處的鋼構(gòu)件嚴(yán)重發(fā)熱。由于每相母線均封閉于相互隔離的外殼內(nèi)，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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(cè)繞組均采用糾結(jié)式結(jié)構(gòu)，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(cè)均配置了過電壓保護(hù)，使線路因突然甩負(fù)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(wǎng)中，除要求連接元件的快速保護(hù)雙重化外，還要裝設(shè)開關(guān)失靈保護(hù)，當(dāng)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(shè)備：當(dāng) 504 505 505 5053 開關(guān)出現(xiàn)非全相時，延時 秒同時出口該開關(guān)第一、第二跳圈，三跳該開關(guān)；當(dāng) 504 5043 開關(guān)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(guān)第一、第二跳圈，三跳該開關(guān)。 9．為什么大型發(fā)電機(jī)要裝設(shè)非全相運行保護(hù)？ 答：大型發(fā)變組高壓側(cè)斷路器大都采用分相操作，當(dāng)機(jī)構(gòu)或控制回路的原因使得操作時開關(guān)出現(xiàn)非全相，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)非全相運行時，將在發(fā)電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生較高的負(fù)序電流，如果靠發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)（反時限特性）動作的話，因動作時間較長使得發(fā)電機(jī)非全相運行狀況要持續(xù)一段時間（靠人為操作干預(yù)的話該時間可能還要長），而有諸多實例已經(jīng) 證明，即使發(fā)電機(jī)負(fù)序保護(hù)在小于發(fā)電機(jī) A 值的情況下動作，仍然會使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相應(yīng)部件產(chǎn)生嚴(yán)重的灼傷。 7． 500kV 線路投運時，一般先合哪一側(cè)開關(guān)，為什么？ 答：一般先合母線側(cè)開關(guān)，再對中間開關(guān)進(jìn)行合環(huán)。 可靠性是指保護(hù)該動作時應(yīng)動作，不該動作時不動作。但當(dāng)線路末端附近故障時，必須在收到確認(rèn)為對側(cè)送來的內(nèi)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(nèi)部故障，對判別元件保護(hù)范圍的穩(wěn)定性要求高，因其反應(yīng)的范圍小，故對通過過渡電阻短路的故障反應(yīng)能力較差。采用單相重合閘可第 4 頁 降低線路相關(guān)設(shè)備的沖擊電壓水平。 當(dāng)出線發(fā)生相間故障，重合失敗會對機(jī)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(hù)， 500kV 母線、主變采用快速靈敏的雙差動保護(hù)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(jī)組采用具有高起始 響應(yīng)的自動勵磁調(diào)節(jié)器 正常運行中根據(jù)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(wǎng)在確定穩(wěn)定運行限額計算時根據(jù)什么原則？ 答：浙江電網(wǎng)在確定穩(wěn)定運行限額計算時根據(jù)以下幾個原則進(jìn)行： 電網(wǎng)“正常方式”或“檢修方式”，快速保護(hù)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(hù)或母差保護(hù)停役，單相故障采取措施保持系統(tǒng)穩(wěn)定； 電網(wǎng)內(nèi) 任一元件發(fā)生故障（或無故障）跳閘，應(yīng)不影響其它設(shè)備嚴(yán)重過載而跳閘； 220kV 線路在強(qiáng)送電時原則上將送電線路的受電端確定為強(qiáng)送端，或者除電廠出線外也可選擇離故障點遠(yuǎn)端作為強(qiáng)送端； 110kV 及以下電壓等級的系統(tǒng)發(fā)生故障，應(yīng)不致于影響 500/220kV 主網(wǎng)的穩(wěn)定運行。這樣當(dāng)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(shù)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(hù)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(hù)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(jī)構(gòu)簡單，安全性高。 6．繼電保護(hù)應(yīng)符合什么要求？ 第 5 頁 答：繼電保護(hù)應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性、速動性要求。 速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)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(shè)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(shè)備自動投入的效果。 8． 500kV 線路正常運行期間將其保護(hù) LR91 改停用有什么不好 答：因 LR91 保護(hù)屏內(nèi) F1 保護(hù)電源小開關(guān)向屏內(nèi) LR91 及 LZ9過電壓 UT91保護(hù)和 R R2 屏內(nèi)的兩套過電壓保護(hù)出口繼電器回路供電，這樣雖然第 6 頁 目前 LR91 的保護(hù)功能已經(jīng)取消，但當(dāng) LR91 保護(hù) 屏全部停電時，將會使整條線路的過電壓保護(hù)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(dāng)有檢修工作需要將該屏停電時，應(yīng)將線路過電壓保護(hù)停用。但發(fā)變組沒有非全相保護(hù)。但在高壓電網(wǎng)中，由于電源支路的助增作用，實現(xiàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)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(kuò)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(yīng)等因素，該電壓值一般在系統(tǒng)額定電壓（相電壓）的基礎(chǔ)上再乘以 的系數(shù)。 第 9 頁 14．大型發(fā)電機(jī)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(rèn)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(dāng)發(fā)電機(jī)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(jī)端三相短路時流經(jīng)發(fā)電機(jī)的電流。 （ 5）大型機(jī)組與系統(tǒng)失步，還可能導(dǎo)致系統(tǒng)解列甚至崩潰。 產(chǎn)生原因： 1．由介質(zhì)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(jī)定子電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、發(fā)電機(jī)電能表等表計和變送器提供參考電壓。 23．發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)哪些保護(hù)？它們的作用是什么？ 答：對發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)的故障和不正常工作狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)的實際情況選擇性地裝設(shè)下列保護(hù)： 第 13 頁 （ 1）縱差保護(hù)：為定子繞組及其引出線的相間短路保護(hù)。 （ 4）轉(zhuǎn)子接地保護(hù)：為勵磁繞組的接地故障保護(hù)， 分一點接地保護(hù)和二點接地保護(hù)二種。大型發(fā)電機(jī)對定子與轉(zhuǎn)子分別裝過負(fù)荷保護(hù)。 （ 9）負(fù)序電流保護(hù)：其裝設(shè)目的見本書相關(guān)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(jī)啟動中，轉(zhuǎn)子在低速預(yù)熱時，誤加勵磁會因發(fā)電機(jī) —— 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(jī)跳閘，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，若滅磁開關(guān)未分或拒動，使發(fā)電機(jī)遭受低頻引起過勵磁 （ 4）發(fā)變組保護(hù)動作，發(fā)變組出口斷路器跳開后，若自動勵磁調(diào)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(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度與三相正序?qū)ΨQ電流形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)