【正文】 （中性點(diǎn)變壓器二次接一電阻），發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流較小，允許接地負(fù)荷繼續(xù)運(yùn)行，但接地點(diǎn)電流將高于中性點(diǎn)不接地方式；但接地時(shí)健全相電壓將有明顯升高，中性點(diǎn)裝高阻可以抑制間歇接地過(guò)電壓的水平，對(duì)設(shè)備絕緣要求稍高一些。 其中低壓系（ 400V）又劃分成動(dòng)力中心 PC 和馬達(dá)控制中心 MCC 兩級(jí)， 75－ 200kW 和 150－650kW的靜態(tài)負(fù)荷連接到 PC，小于 75kW 的電動(dòng)機(jī)和雜用負(fù)荷接到 MCC。自然環(huán)境中的日光、紫外線(xiàn)、風(fēng)雨的侵蝕、水分、溫度、化學(xué)氣體以及微生物等的作用，使絕緣材料的老化速度加快，壽命縮短。電力設(shè)備中的絕緣材料，如電機(jī)絕緣經(jīng)常受到振動(dòng)和電磁力的作用，會(huì)緩慢出現(xiàn)變形和破損。電力設(shè)備的絕緣材料在有電流流過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，從而導(dǎo)致絕緣材料的熱分解、氧化、變質(zhì)、電氣性能下降以及絕緣強(qiáng)度下降，甚至發(fā)生熱擊穿，此外，過(guò)熱加速了絕緣材料內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致絕緣材料硬化和脆化。絕緣材料在長(zhǎng)期的電壓作用下，在電場(chǎng)強(qiáng)度集中的地方，如導(dǎo)體的棱角、邊緣處附近的氣體會(huì)發(fā)生局部放電，絕緣層內(nèi)部空隙的氣泡，由于電場(chǎng)強(qiáng)度集中，也會(huì)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(huì)發(fā)展到干枯、燒焦而變質(zhì)。 47．什么叫絕緣老化？絕緣老化的原因是什么？ 答：絕緣材料在使用和保管過(guò)程中，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，其性能會(huì)出現(xiàn)逐漸變壞的現(xiàn)象，稱(chēng)為絕緣老化。此外，對(duì)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。這些氣體大部分溶解在絕緣油中，小部分上升在絕緣油表面，例如變壓器有一部分氣體從油中逸出進(jìn)入氣體繼電器（瓦斯繼電器）。 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(huì)逐漸老化、變質(zhì)，在老化過(guò)程中會(huì)分解出各種氣體，同時(shí)，如果電力設(shè)備內(nèi)部發(fā)生過(guò)熱或放電時(shí)，這些氣體含量還會(huì)迅速增加。 45．變壓器的調(diào)節(jié)分接頭一般裝在哪一側(cè)繞組上，為什么？ 答：變壓器的調(diào)節(jié)分接頭一般裝在高壓側(cè)繞組上。 第 12 頁(yè) 44．什么是變壓 器的短路阻抗？其大小對(duì)變壓器運(yùn)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(shí)測(cè)得的短路電壓經(jīng)換算后得到的值。它與電流的平方成正比，銘牌上所標(biāo)的千瓦數(shù)，系指線(xiàn)圈在 75℃時(shí)通過(guò)額定電流的銅損。 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(guò)該線(xiàn)圈電阻所消耗的能量之和。同時(shí)，研究人員還認(rèn)為，變壓器油溫太低時(shí)，油流靜電電荷的產(chǎn)生和積累有可能比油溫較高時(shí)嚴(yán)重。如果運(yùn)行電壓下的高場(chǎng)強(qiáng)部位與靜電空間電荷形成的高場(chǎng)強(qiáng)部位相重合，就有可能在這個(gè)部位出現(xiàn)連續(xù)的局部放電，甚至造成絕緣擊穿。因?yàn)橥ㄟ^(guò)一系列的試驗(yàn)研究表明，油在絕緣油道中流動(dòng)時(shí)，會(huì)在油紙表面產(chǎn)生電荷分離，在局部位置形成電荷積累，并隨流速升高而加劇，變壓器絕緣性能越好，積累電荷越不易泄漏掉。 （ 3）如果變壓器外殼裂開(kāi)著火時(shí)，則應(yīng)將變壓器內(nèi)的油全部放掉。 41．變壓器著火如何處理？ 答：（ 1）發(fā)現(xiàn)變壓器著火時(shí)，首先檢查變壓器的斷路器是否已跳閘，如未跳閘，應(yīng)立即斷開(kāi)各側(cè)電源的斷路器，然后進(jìn)行滅火。 40．對(duì)于變壓器瓦斯保護(hù)的運(yùn)行投切有何規(guī)定？ 答：當(dāng)變壓器在運(yùn)行中，需進(jìn)行下列工作時(shí)需將重瓦斯保護(hù)由跳閘改為信號(hào)。 （ 2）變壓器空載合閘的勵(lì)磁涌流，僅在變壓器一側(cè)有電流。 （ 3）由于改變變壓器調(diào)壓分接頭引起的不平衡電流。它必須滿(mǎn)足電流互感器的 10％誤差曲線(xiàn)的要求。因此變壓器差動(dòng)保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)。 37．為什么變壓器 的差動(dòng)保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)？ 答：瓦斯保護(hù)能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的任何故障，如鐵芯過(guò)熱、油面降低、斷線(xiàn)故障等，但差動(dòng)保護(hù)對(duì)此無(wú)反應(yīng)。 沖擊試驗(yàn)次數(shù)：新產(chǎn)品投入 5 次；大修后投入 3 次。 34．發(fā)電機(jī)中心點(diǎn)接地變壓器起什么作用？ 答：其作用主要有兩點(diǎn)：一是在中性點(diǎn)變壓器二次側(cè)只要并接一小電阻，經(jīng)變壓器的高變比變換后，反映到高壓側(cè)為一阻值放大的電阻，這樣就構(gòu)成了高電阻接地，同時(shí)電阻的造價(jià)卻大大降低；二是將中性點(diǎn)的一些電壓信號(hào)如零序電壓、三次諧波電壓經(jīng)降壓變換成低電壓信號(hào)，提供給發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)裝置，這里中性點(diǎn)變壓器又起到了 PT的作用。 ＃ 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(lì)磁機(jī)的裝置上，檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)遠(yuǎn)紅外送至勵(lì)磁機(jī)定子側(cè)的接收器，保護(hù)報(bào)警卡件裝在 DNC 柜里，動(dòng)作后報(bào)警。 各機(jī)組轉(zhuǎn)子接地保護(hù)安裝位置、出口行為 如下： ＃ 1 機(jī)：設(shè)有兩套接地保護(hù)，一套由 Iamp。 （ 2）轉(zhuǎn)子電流通過(guò)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(shí)還造成轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)葉片等部件被磁化。那么對(duì)于勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障的危害，主要是擔(dān)心再發(fā)生第二點(diǎn)接地故障，因?yàn)樵谝?點(diǎn)接地故障后，勵(lì)磁回路對(duì)地電壓有所增高，就有可能再發(fā)生第二個(gè)接地故障點(diǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣損壞時(shí)，就可能引起勵(lì)磁回路接地故障，常見(jiàn)到是一點(diǎn)接地的故障，如不及時(shí)處理，還可能接著發(fā)生兩點(diǎn)接地的故障。 （ 2）降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出使在很小的轉(zhuǎn)差率下，發(fā)電機(jī)允許的一段時(shí)間內(nèi)異步運(yùn)行，即發(fā)電機(jī)在較少的 有功功率下失磁運(yùn)行，不致造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)熱與振動(dòng)。 （ 3）異步運(yùn)行時(shí)，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(dòng)加劇，影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。 發(fā)電機(jī)失磁對(duì)發(fā)電機(jī)自身的影響有： （ 1）發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁后，由送出無(wú)功功率變?yōu)槲諢o(wú)功功率 ，且滑差越大，發(fā)電機(jī)的等效電抗越小，吸收的無(wú)功電流越大，致使失磁的定子繞組過(guò)電流。 32．發(fā)電機(jī)運(yùn)行中失去勵(lì)磁，對(duì)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(yùn)行的條件是什么？ 答： 發(fā)電機(jī)失磁對(duì)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(wú)功功率而且還要向系統(tǒng)吸收無(wú)功功率，將造成系統(tǒng)電壓下降和無(wú)功嚴(yán)重缺損，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。 （ 3）過(guò)激磁限制：當(dāng)發(fā)電機(jī)出口 V/f 值較高時(shí)，主變和發(fā)電機(jī)定子鐵芯將過(guò)激磁，從而產(chǎn)生過(guò)熱、損壞。為了 確保一定的靜態(tài)穩(wěn)定裕度，勵(lì)磁控制系統(tǒng)（ AVR）在設(shè)計(jì)上均配置了低勵(lì)限制回路，即當(dāng)發(fā)電機(jī)一定的有功功率下，無(wú)功功率滯相低于某一值或進(jìn)相大于某一值時(shí)（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(shí)），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(hào)，使勵(lì)磁增加。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，首先要使得機(jī)端電壓設(shè)定值在一定范圍內(nèi)，通常應(yīng)在額定值附近，隨著系統(tǒng)無(wú)功需求的變化，由勵(lì)磁系統(tǒng)自行調(diào)節(jié)無(wú)功出力，一般不改變其電壓設(shè)定值，但當(dāng)廠(chǎng)用電電壓偏移正常值較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整設(shè)定值；第二，正常運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)應(yīng)保 證有一定的無(wú)功儲(chǔ)備，即在額定有功出力下，保持功率因數(shù)高于額定值，或者在低于額定有功出力時(shí)，保持發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電流均低于額定值；第三，為了保持發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)一定的穩(wěn)定儲(chǔ)備，要按系統(tǒng)要求控制功率因數(shù)限值和無(wú)功進(jìn)相范圍；第四，事故情況下需要大量無(wú)功負(fù)荷時(shí)，應(yīng)盡量抬高發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，同時(shí)將發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子電流作為監(jiān)視點(diǎn)，兩者發(fā)生矛盾時(shí)適當(dāng)降低發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓設(shè)定值。 （ 3） 當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)短路時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行滅磁，以免事故擴(kuò)大。 29．請(qǐng)簡(jiǎn)述勵(lì)磁系統(tǒng)作用 答：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的作用為： （ 1） 當(dāng)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，供給發(fā)電機(jī)一定的勵(lì)磁電流以維持發(fā)電機(jī)出口電壓及無(wú)功輸出。 發(fā)電機(jī)運(yùn)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。但在目前系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的正常接線(xiàn)方式和發(fā)電 機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，功率因數(shù)允許高于額定值，直至在一定范圍內(nèi)的進(jìn)相運(yùn)行。我廠(chǎng)發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)均為 ，但在實(shí)際正常運(yùn)行中卻基本上高于此數(shù)值。 從上述情況可以看出，當(dāng)發(fā)電機(jī)零起升流期間，因發(fā)電機(jī)本身電勢(shì)很低→三次諧波電勢(shì)低→中性點(diǎn)三次諧波電壓低→三次諧波低壓元件一直動(dòng)作，這樣當(dāng)定子電流超過(guò) 5000A時(shí)，就出現(xiàn)“發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)動(dòng)作”報(bào)警。 升流時(shí)發(fā)電機(jī)出口處解開(kāi)，發(fā)電機(jī)繞組無(wú)電壓， 125 返回，但電流仍流經(jīng)欠電流繼電器 137 所對(duì)應(yīng)的 CT，當(dāng)電流達(dá)一定值后， 137 動(dòng)作，導(dǎo)致時(shí)間繼電器 149 動(dòng)作出口且啟動(dòng)顯示接通，“定子中性點(diǎn)接地” 報(bào)警。107 動(dòng)作還啟動(dòng) 319（中間繼電器），一方面切斷 125 線(xiàn)圈，另一方面閉鎖 137（欠電流繼電器），使 125 返回時(shí)把 149（時(shí)間繼電器，其常開(kāi)輔助觸點(diǎn)輸出中性點(diǎn)接地動(dòng)作指令）切斷，同時(shí)切斷 125動(dòng)作顯示，以免誤動(dòng)作、誤報(bào)警。 正常情況下沒(méi)有零序電壓， 107（過(guò)電壓繼電器）不會(huì)動(dòng)作，中性點(diǎn)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(dòng)作。 正常情況下，因轉(zhuǎn)子氣隙磁通密度的非正弦分布，轉(zhuǎn)子各部位大齒部分和小齒部分氣隙磁阻不同及磁路的飽和等原因，發(fā)電機(jī)的相電壓存在少量的三次諧波電壓。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。 27．發(fā)電機(jī)進(jìn)行升流期間，當(dāng)電流加到一定值時(shí)， GCB 盤(pán)上發(fā)“發(fā)電機(jī)定子接地”報(bào)警，請(qǐng)問(wèn)是否正確，并分析原因。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(dòng)。該電流流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽鍥和阻尼條，而在轉(zhuǎn)子端面附近沿周界方向形成閉合回路，這就使轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán) 內(nèi)表面、槽鍥和小齒接觸面等部位局部灼傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使護(hù)環(huán)受熱松脫，給發(fā)電機(jī)造成災(zāi)難性的破壞，這是負(fù)序電流對(duì)發(fā)電機(jī)的危害之一。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路或負(fù)荷三相不對(duì)稱(chēng)時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組就流有負(fù)序第 7 頁(yè) 電流。 26．負(fù)序電流對(duì)發(fā)電機(jī)有何危害，發(fā)電機(jī)負(fù)序保護(hù)起什么作用？ 答：發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行中發(fā)出的是三相對(duì)稱(chēng)的正序電流。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(guò)勵(lì)磁。 24．反映發(fā)變組系統(tǒng)短路故障的保護(hù)有哪些？ 答：反映發(fā)變組短路故障的保護(hù)有：瓦斯保護(hù)、變壓器差動(dòng)保護(hù)、發(fā)變組大差、主變高壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)低阻抗保護(hù)、負(fù)序保護(hù)（反應(yīng)不對(duì)稱(chēng)短路故障）。 （ 10）失步保護(hù)：其裝設(shè)目的見(jiàn)本書(shū)相關(guān)問(wèn)題的解答。 （ 8）定子繞組過(guò)電壓保護(hù)：大型發(fā)電機(jī)裝設(shè)過(guò)電壓 保護(hù)，使發(fā)電機(jī)因突然甩去全部負(fù)荷后引起定子繞組過(guò)電壓時(shí)，將其切除。 （ 7）定子繞組過(guò)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(dòng)， 為了可靠切除故障，則應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)外部短路的過(guò)電流或低阻抗保護(hù)。 （ 6）過(guò)負(fù)荷保護(hù)：發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)作用于信號(hào)或跳閘。大型汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)。 （ 3）單相接地保護(hù)：為發(fā)電機(jī)定子繞組的單相接地保護(hù)。 （ 2）橫差保護(hù)：為定子繞組一相匝間短路保護(hù)。 可能的不正常工作狀態(tài)：過(guò)負(fù)荷；定子繞組過(guò)電流；定子繞組過(guò)電壓；三相 電流不對(duì)稱(chēng)；失步；過(guò)勵(lì)磁；斷路器斷口閃絡(luò)；非全相運(yùn)行等。 （ 3）勵(lì)磁系統(tǒng)： PT 二次星型繞組向發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（ AVR）的自動(dòng)通道提供機(jī)端電壓測(cè)量反饋信號(hào)以及同步觸發(fā)回路的同步電壓信號(hào)。 21．發(fā)電機(jī)出口 PT 分別向哪些回路提供電壓信號(hào) 答：發(fā)電機(jī)出口 PT分別向下列回路提供工作或參考電壓： （ 1）保護(hù)裝置： PT 二次星型繞組向發(fā)電機(jī)阻抗保護(hù) 2失步保護(hù) 7過(guò)激磁保護(hù) 9低頻 /高頻保護(hù) 8失磁保護(hù) 逆功率保護(hù) 32 提供工作電壓， PT 二次開(kāi)口三角形繞組向發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù) 64G提供工作電壓。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(huì)首先局部放電，導(dǎo)致能量損耗。在電壓作用下，泄漏電流使介質(zhì)發(fā)熱所損耗的能量。它是在電壓作用下，介質(zhì)發(fā)生極化時(shí)，由于電荷運(yùn)動(dòng)摩擦而引起的能量損耗。 17．什么情況下會(huì)閉鎖線(xiàn)路開(kāi)關(guān)合閘信號(hào)？ 答：出現(xiàn)下列情況之一，會(huì)閉鎖線(xiàn)路開(kāi)關(guān)合閘信號(hào)： （ 1）開(kāi)關(guān) SF6 氣室壓力低（ 2）開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能不足或油壓（氣壓）低（ 3）開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖第 5 頁(yè) 條件不滿(mǎn)足（主要可能是某側(cè)閘刀三相狀態(tài)不一致或聯(lián)鎖電源失去）（ 4）有保護(hù)動(dòng)作信號(hào)未復(fù)歸（ 5）開(kāi)關(guān)兩側(cè)同期條件不滿(mǎn)足 18．什么情況下會(huì)閉鎖線(xiàn)路開(kāi)關(guān)重合閘信號(hào)？ 答：出現(xiàn)下列情況之一，會(huì)閉鎖線(xiàn)路開(kāi)關(guān)重合閘信號(hào)： （ 1）開(kāi)關(guān) SF6 氣室壓力低 （ 2）開(kāi)關(guān) 操作機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能不足或油壓（氣壓）低 （ 3）母線(xiàn)保護(hù)動(dòng)作 （ 4）開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)動(dòng)作 （ 5）線(xiàn)路距離 II 段或 III 段動(dòng)作 （ 6）開(kāi)關(guān)短線(xiàn)保護(hù)動(dòng)作 （ 7）有遠(yuǎn)方跳閘信號(hào) （ 8）開(kāi)關(guān)手動(dòng)分閘 （ 9）單重方式下出現(xiàn)相間距離保護(hù)動(dòng)作信號(hào) （ 10）手動(dòng)合閘于故障線(xiàn)路時(shí) （ 11）單重方式下出現(xiàn)三跳時(shí) （ 12） 重合于永久性故障再次跳閘后 19．什么叫電氣設(shè)備的介損？產(chǎn)生 的原因有哪些？ 答：在交流電壓作用下，引起介質(zhì)內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)，并消耗能量的現(xiàn)象稱(chēng)為介質(zhì)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。 （ 4）振蕩過(guò)程中由于周期性轉(zhuǎn)差變化在轉(zhuǎn)子繞組中引起感生電流，引起轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱。對(duì)于三相短路故障均有快速保護(hù)切除，而振蕩電流