【文章內(nèi)容簡介】 ） 答案 :√ 46. 能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切 除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的繼電保護(hù)，稱為主保護(hù)。（ ） 答案 :√ 47. 紅外診斷電力設(shè)備內(nèi)部缺陷是通過設(shè)備外部溫度分布場和溫度的變化，進(jìn)行分析比較或推導(dǎo)來實現(xiàn)的。（ ） 答案 :√ 三、簡答題（請?zhí)顚懘鸢?，每題 5分，共 11題） 1. 時間常數(shù)的物理含義是什么？ 答案 :答：在暫態(tài)過程中當(dāng)電壓或電流按指數(shù)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(shù)，通常用 τ表示。它是衡量電路過渡過程進(jìn)行的快慢的物理量，時間常數(shù) τ值大，表示過渡過程所經(jīng)歷的時間長，經(jīng)歷一段時間 t=(3～ 5)τ，即可認(rèn)為 過渡過程基本結(jié)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(fù)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(dǎo)致絕緣損壞。 （ 2）變壓器長時間的過負(fù)荷運(yùn)行，繞組產(chǎn)生高溫，將絕緣燒焦，并可能損壞而脫落，造成匝間或?qū)娱g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(guān)接觸不良，在帶負(fù)荷運(yùn)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(chǎn)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(yīng)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(yùn)行中，由于操作故障或其他原因所引起系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的振蕩、積聚和傳播，從而產(chǎn)生的過電壓，叫做內(nèi)部過電壓。 不論是大氣過電壓還是內(nèi)部過電壓，都是很危險的，均可能使輸、配電線路及電氣設(shè)備的絕緣弱點(diǎn) 發(fā)生擊穿或閃絡(luò)，從而破壞電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)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(shù)為負(fù)極性）所引起的放電現(xiàn)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(shù)情況下都是重復(fù)的，每次放電都有先導(dǎo)放電和主放電兩個階段。當(dāng)先導(dǎo)發(fā)展到達(dá)地面或其他物體，如輸電線、桿塔等時，沿先導(dǎo)發(fā)展路徑就開始了主放電階段，這就是通常看見的耀眼的閃電，也就是雷電放電的簡單過程。 5. 在大型電力變壓器現(xiàn)場局部放電試驗和感應(yīng)耐壓試驗為什么要采用倍頻 （ nfN） 試驗電源？ 答案 :答 ： 變壓器現(xiàn)場局部放電試驗和感應(yīng)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(yán)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(zhǔn)備非常大容量的試驗電源來進(jìn)行現(xiàn)場試驗。我們知道，變壓器的感應(yīng)電動勢 E=，當(dāng) 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(yīng)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(zhì)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(shè)備故障性質(zhì)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(xiàn)場常見的受潮狀況有三種情況。 （ 1）輕度受潮。進(jìn)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(yán)重進(jìn)水受潮。進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dāng)確定互感器受潮后，可用真空熱油循環(huán)法進(jìn)行干燥。目前認(rèn)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(jìn)行感應(yīng)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(yīng)耐壓進(jìn)行試驗。因此，要分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，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(yīng)耐壓試驗。例如，對聯(lián) 結(jié)組別為 YNd11的雙繞組變壓器，可按圖 C10接線進(jìn)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(dá)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(diǎn)電位）。當(dāng)中性點(diǎn)電位達(dá)不到試驗電壓時，在感應(yīng)耐壓前，應(yīng)先進(jìn)行中性點(diǎn)的外施電壓試驗， B、 C相的感應(yīng)耐壓試驗可仿此進(jìn)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(jù)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(shù) 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(jù)變壓器直流電阻的測量結(jié)果對變壓器繞組及引線情況進(jìn)行判斷？ 答案 :答：應(yīng)依據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(yīng)大于三相平均值的 2%，無中性點(diǎn)引出的繞組，線間差別不應(yīng)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(yīng)大于 2%。 如果測算結(jié)果超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)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(guān)接觸不良。分接開關(guān)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(guān)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(guān)，也可能是在箱蓋緊固以 后，使開關(guān)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(jié)繞組，其中一相斷線，測出的三個線端電阻都比設(shè)計值相差得多，其關(guān)系為 2∶ 1∶ 1。 此外，變壓器套管的導(dǎo)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(zhì)量的基本指標(biāo)是什么？電壓偏移過大的危害及正常運(yùn)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(zhì)量的三大基本指標(biāo)。 電壓偏移過大，除了影響用戶 的正常工作以外，還會使網(wǎng)絡(luò)中的電壓損耗和能量損耗加大，危害電氣設(shè)備的絕緣，危及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，正常運(yùn)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(fù)荷：177。 5%。 （ 2） 10kV及以下電壓供電的負(fù)荷：177。 7%。 （ 3）低壓照明負(fù)荷： +5%～ ?10%。 （ 4）農(nóng)村電網(wǎng)： +%～ ?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(fù)載功率因數(shù) 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(fù)載功率因數(shù)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(dāng)負(fù)載功率因數(shù)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(dāng)功率因 數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)的總和 P。 答案 :解： （ 1）當(dāng)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(shù) ） 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(shù)的總和，故 P=3UphI cos? = 3 ≈ 9 029（ W） （ 2）當(dāng)連接成三角形時，因為相電