【文章內容簡介】 ） 答案 :√ 46. 能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設備安全要求，能以最快速度有選擇地切 除被保護設備和線路故障的繼電保護，稱為主保護。（ ） 答案 :√ 47. 紅外診斷電力設備內部缺陷是通過設備外部溫度分布場和溫度的變化，進行分析比較或推導來實現的。（ ） 答案 :√ 三、簡答題（請?zhí)顚懘鸢?，每題 5分，共 11題） 1. 時間常數的物理含義是什么？ 答案 :答：在暫態(tài)過程中當電壓或電流按指數規(guī)律變化時，其幅度衰減到 1/e所需的時間，稱為時間常數，通常用 τ表示。它是衡量電路過渡過程進行的快慢的物理量，時間常數 τ值大，表示過渡過程所經歷的時間長，經歷一段時間 t=(3～ 5)τ，即可認為 過渡過程基本結束。 2. 變壓器繞組絕緣損壞的原因有哪些？ 變壓器繞組絕緣損壞的原因如下： 答案 :答：（ 1）線路短路故障和負荷的急劇多變，使變壓器的電流超過額定電流的幾倍或十幾倍以上，這時繞組受到很大的電動力而發(fā)生位移或變形，另外，由于電流的急劇增大，將使繞組溫度迅速升高，導致絕緣損壞。 （ 2）變壓器長時間的過負荷運行，繞組產生高溫，將絕緣燒焦，并可能損壞而脫落，造成匝間或層間短路。 （ 3）繞組絕緣受潮，這是因繞組浸漆不透，絕緣油中含水分所致。 （ 4）繞組接頭及分接開關接觸不良，在帶負荷運行時，接頭發(fā)熱損壞 附近的局部絕緣，造成匝間及層間短路。 （ 5）變壓器的停送電操作或遇到雷電時，使繞組絕緣因過電壓而損壞。 3. 過電壓是怎樣形成的？它有哪些危害？ 答案 :答：一般來說，過電壓的產生都是由于電力系統(tǒng)的能量發(fā)生瞬間突變所引起的。如果是由外部直擊雷或雷電感應突然加到系統(tǒng)里所引起的，叫做大氣過電壓或叫做外部過電壓；如果是在系統(tǒng)運行中，由于操作故障或其他原因所引起系統(tǒng)內部電磁能量的振蕩、積聚和傳播，從而產生的過電壓，叫做內部過電壓。 不論是大氣過電壓還是內部過電壓，都是很危險的，均可能使輸、配電線路及電氣設備的絕緣弱點 發(fā)生擊穿或閃絡，從而破壞電氣系統(tǒng)的正常運行。 4. 簡述雷電放電的基本過程。 答案 :答：雷電放電是雷云（帶電的云，絕大多數為負極性）所引起的放電現象，其放電過程和長間隙極不均勻電場中的放電過程相同。 雷云對地放電大多數情況下都是重復的，每次放電都有先導放電和主放電兩個階段。當先導發(fā)展到達地面或其他物體，如輸電線、桿塔等時，沿先導發(fā)展路徑就開始了主放電階段，這就是通?？匆姷囊鄣拈W電，也就是雷電放電的簡單過程。 5. 在大型電力變壓器現場局部放電試驗和感應耐壓試驗為什么要采用倍頻 （ nfN） 試驗電源？ 答案 :答 ： 變壓器現場局部放電試驗和感應耐壓試驗的電壓值一般都大大超過變壓器的 UN，將大于 UN的 50Hz電壓加在變壓器上時，變壓器鐵心處于嚴重過飽和狀態(tài)，勵磁電流非常大，不但被試變壓器承受不了，也不可能準備非常大容量的試驗電源來進行現場試驗。我們知道，變壓器的感應電動勢 E=，當 f=50nHz時， E上升到 nE， B仍不變。因此，采用 n倍頻試驗電源時，可將試驗電壓上升到 n倍，而流過變壓器的試驗電流仍較小，試驗電源容量不大就可以滿足要求。故局部放電試驗和感應耐壓試驗要采用倍頻試驗電源。 6. 簡述用油中溶解氣 體分析判斷故障性質的三比值法。其編碼規(guī)則是什么？ 答案 :答：用 5種特征氣體的三對比值，來判斷變壓器或電抗器等充油設備故障性質的方法稱為三比值法。在三比值法中，對不同的比值范圍，三對比值以不同的編碼表示，其編碼規(guī)則如表 C1所示。 表 C1 三比值法的編碼規(guī)則 特征氣體 比值范圍編碼 說 明 的比值 ＜ 0 1 0 例如： =1～ 3時，編碼為 1 =1～ 3時，編碼為 2 =1～ 3時，編碼為 1 ～ 1 1 0 0 1～ 3 1 2 1 ＞ 3 2 2 2 7. 高壓電容 型電流互感器受潮的特征是什么？常用什么方法干燥？ 答案 :答：高壓電容型電流互感器現場常見的受潮狀況有三種情況。 （ 1）輕度受潮。進潮量較少，時間不長，又稱初期受潮。其特征為：主屏的 tanδ無明顯變化；末屏絕緣電阻降低， tanδ增大；油中含水量增加。 （ 2）嚴重進水受潮。進水量較大，時間不太長。其特征為：底部往往能放出水分；油耐壓降低；末屏絕緣電阻較低， tanδ較大；若水分向下滲透過程中影響到端屏，主屏 tanδ將有較大增量，否則不一定有明顯變化。 （ 3）深度受潮。進潮量不一定很大，但受潮時間較長。其特性是：由 于長期滲透，潮氣進入電容芯部，使主屏 tanδ增大；末屏絕緣電阻較低， tanδ較大；油中含水量增加。 當確定互感器受潮后，可用真空熱油循環(huán)法進行干燥。目前認為這是一種最適宜的處理方式。 8. 敘述三相分級絕緣的 110kV及以上電力變壓器進行感應耐壓試驗的方法。 答案 :答：對分級絕緣的變壓器，只能采用單相感應耐壓進行試驗。因此，要分析產品結構，比較不同的接線方式，計算出線端相間及對地的試驗電壓，選用滿足試驗電壓的接線。一般要借助輔助變壓器或非被試相繞組支撐，輪換三次，才能完成一臺變壓器的感應耐壓試驗。例如，對聯(lián) 結組別為 YNd11的雙繞組變壓器，可按圖 C10接線進行 A相試驗。非被試的兩相線端并聯(lián)接地，并與被試相串聯(lián)，使相對地和相間電壓均達到試驗電壓的要求，而非被試的兩相，僅為 1/3試驗電壓（即中性點電位）。當中性點電位達不到試驗電壓時，在感應耐壓前，應先進行中性點的外施電壓試驗， B、 C相的感應耐壓試驗可仿此進行。 9. 怎樣測量輸電線路的零序阻抗？ 答案 :答： 輸電線路零序阻抗測量的接線如圖 C11所示，測量時將線路末端三相短路接地，始端三相短路接單相交流電源。根據測得電流、電壓及功率，按下式計算出每相每千米的零序 參數 圖 C10 圖 C11 式中 P —— 所測功率， W； U —— 試驗電壓， V； Z0 —— 零序阻抗， Ω/km； R0 —— 零序電阻 ， Ω/km； X0 —— 零序電抗 ， Ω/km； L0 —— 零序電感 ， H/km； I —— 試驗電流， A； L —— 線路長度， km； f —— 試驗電源的頻率， Hz。 10. 怎樣根據變壓器直流電阻的測量結果對變壓器繞組及引線情況進行判斷？ 答案 :答：應依據下述標準進行判斷： （ 1） 1 600kVA以上變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值的 2%，無中性點引出的繞組，線間差別不應大于三相平均值的 %。 （ 2） 1 600kVA及以下變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的 4%，線間差別一般不大于三相平均值的 2%。 （ 3）與以前相同部位測得值（換算到同一溫度下）比較其變化不應大于 2%。 如果測算結果超出標準規(guī)定，應查明原因。一般情況下，三相電阻不平衡的原因有以下幾種： （ 1）分接開關接觸不良。分接開關接觸不良，反映在一二個分接處電阻偏大，而且三相之間不平衡。這主要是分接開關不清潔，電鍍層脫落，彈簧壓力不夠等。固定在箱蓋上的分接開關，也可能是在箱蓋緊固以 后，使開關受力不均造成接觸不良。 （ 2）焊接不良。由于引線和繞組焊接處接觸不良，造成電阻偏大；多股并聯(lián)繞組，其中有一二股沒有焊上，這時一般電阻偏大較多。 （ 3）三角形聯(lián)結繞組，其中一相斷線，測出的三個線端電阻都比設計值相差得多，其關系為 2∶ 1∶ 1。 此外，變壓器套管的導電桿和繞組連接處，由于接觸不良也會引起直流電阻增加。 11. 衡量電能質量的基本指標是什么？電壓偏移過大的危害及正常運行情況下各類用戶的允許電壓偏移為多少？ 答案 :答：電壓、頻率、諧波是衡量電能質量的三大基本指標。 電壓偏移過大，除了影響用戶 的正常工作以外，還會使網絡中的電壓損耗和能量損耗加大，危害電氣設備的絕緣，危及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，正常運行情況下各類用戶的允許電壓偏移如下： （ 1） 35kV及以下電壓供電的負荷：177。 5%。 （ 2） 10kV及以下電壓供電的負荷：177。 7%。 （ 3）低壓照明負荷： +5%～ ?10%。 （ 4）農村電網： +%～ ?10%（正常情況）； +10%～ ?15%（事故情況）。 四、計算題（請?zhí)顚懘鸢?，每題 5分，共 2題） 1. 在某超高壓輸電線路中，線電壓 UL=22104V，輸送功率 P=30107W，若輸電線路的 每一相電抗 XL=5?，試計算負載功率因數 cos?1=，線路上的電壓降 U1及輸電線上一年的電能損耗 W1；若負載功率因數從 cos?1= cos?2=，則線路上的電壓降 U2及輸電線路上一年的電能損耗 W2又各為多少。 答案 :解： 當負載功率因數為 ，輸電線上的電流為 I1= （ A） U1=I1XL=8755=4 375（ V） 則一年［以 365天計，時間 t=36524=8 760（ h）］中輸電線上損耗的電能為 W1=3 RLt=3875258 760=11011（ Wh） =1108kWh 當功率因 數由 cos? 1= cos?2=，則輸電線路上的電流將增加至 （ A） 則線路上的電壓降為 U2=I2XL=1 2115=6 055（ V） 一年中輸電線上損耗的電能將增至 W2=3I22RLt= 31 211258 760=1011（ Wh） = 108kWh 所以由于功率因數降低而增加的電壓降為 ?U=U2?U1=6 050?4 375=1 680（ V） 由于功率因數降低而增加的電能損耗為 ?W=W2?W1=108?1108=108（ kWh） = kWh 答： 線路上的電壓降為 6 055V，輸電線路上一年的電能損耗為 kWh。 2. 三個同樣的線圈，每個線圈有電阻 R和電抗 X，且 R=8?， X=8?。如果它們連接為：① 星形；② 三角形，并接到 380V的三相電源上，試求每種情況下的線電流 IL以及測量功率的兩個瓦特表計讀數的總和 P。 答案 :解： （ 1）當連接為星形時，因為相電壓為 所以 （ A） 在一相中吸收的功率為 P1=UphI cos?（ cos?為功率因數 ） 因為 ? =arctan =arctan =arctan1=45176。 ， cos45176。 = ， 所以 P1= =220≈ 3 010（ W） 因為吸收的總功率 =兩個瓦特計讀數的總和，故 P=3UphI cos? = 3 ≈ 9 029（ W） （ 2）當連接成三角形時，因為相電