202版电工进网作业许可考试参考教材高压类理论教材书本重点Word格式文档下载.docx
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1、在交流电路中,电动势、电压、电流的大小和方向随时间作周期性的变化,这种大小和方向随时间变化而变化的电,称为交流电。
其大小和方向随时按正弦规律变化,称为正弦交流电。
2、交流电大小的四个物理量:
瞬间值、最大值、有效值、平均值。
3、描述交流电变化快慢的物理量有:
周期、频率、角频率。
4、趋肤效应使导线的有效截面积减小,等效电阻增加。
5、无功功率的含义是(交换)的意思,而不是“消耗”或“无用”,是相对有功而言的。
6、平均功率不能反映线圈能量交换的规模,因而用瞬时功率的最大值来反映这种能量的交换的规模,并把它称为电路的无功功率。
7、提高功率因数,可以使电力设备的容量得到充分利用。
提高功率因数,流过输电线路的电流减小,使线路上的电能损耗减小。
8、供电部门要求用户功率因数能达到一定值,进行无功功率的就地补偿。
但必须注意功率因数不能提高到1,以防电路发生谐振产生过电压损坏电气设备。
9、三相交流电路中有三个交变电动势,它们频率相同,相位上相互相差120°
10、星形接法:
我们把加在每相负载两端的电压称为负载的相电压,相线之间的电压称为线电压。
11、星形接法:
我们把流过每相负载的电流称为相电流,把流过相线的电流叫做线电流。
星形负载的相电流在数值上等于1/3线电流。
电力系统基本知识
1、这种由各级电压的电力线路,将各种发电机、变电所和用户联系起来的一个发电、输电、配电和用户的整体称为电力系统。
2、发电厂将自然界蕴藏的一次能源,如水力、煤炭、石油、天然气、风力、热能、太阳能和核能,转换成电能。
3、电网按其在电力系统中作用不同,分为输电网和配电网。
电力系统中的各级电压线路及其联系的各级变、配电所组成的部分叫作电力网,或称电网
4、电力生产的特点是同时性、集中性、适用性、先行性。
。
电力生产具有发电、供电、用电在同一时间内完成的特点,决定了发电、供电、用电必须时刻保持平衡,发供电随用户的瞬时增减而增减。
5、集中性电力系统是高度集中的、统一的。
在电网中不论多少个发电厂、供电公司,都必须接受电网的统一调度,并依据统一质量标准、统一管理办法,
在电力技术上受电网的统一指挥和领导,电能由电网统一分配和销售,电网
设备的启动、检修、停用、发电量和电力的增减,都由电网来决定。
6、适用性发电厂、电网经一次投资建成之后,就随时可以运行,电能不受或很少受时间、地点、空间、气温、场地的限制。
7、先行性装机容量、电网容量、发电量增加速度应快于工业总产值的增长。
8、用电负荷分为,一类负荷、二类负荷、三类负荷。
9、一类负荷由二个独立的电源供电外,还应增设应急电源。
二类负荷的供电系统宜采用双回路供电两回路线应尽量引自不同变压器或两段母线。
10、变配电所是电网中的线路连接点,是用以变换电压、交换功率和汇集电能的设施,它主要由变压器、配电装置及测量、控制系统等构成。
11、变配电所常用的一次电气设备:
主变压器、高压断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器、负荷开关。
12、电压质量包含电压允许偏差、电压允许波动与闪变等内容。
13、供电质量指电能质量与供电可靠性、频率和波形的质量。
14、电压比额定值低10%,则光通量减少30%;
电压比额定值高10%,则寿命缩短一半。
15、供电电压允许偏差:
(1)35KV及以上电压供电的,电压正、负偏差绝对值
之和不超过额定电压10%;
(2)10KV及以下三相供电的,电压允许偏差为额定电流的士7%(3)低压照明用户供电电压允许偏差为额定电流的+7%10%。
16、电压波动:
电压急剧变化而偏离额定值的现象,称为电压波动。
电压变化的
速率大于1%的,即为电压急剧变化。
17、电压闪变:
周期性电压急剧波动引起灯光闪烁,光通量急剧波动,而造成人
眼视觉不舒服现象,称为闪变
18、系统功率因数太低,会使系统无功损耗太大,同时使线路中各元件的电压损耗也增加,导致末端用电设备端电压太低,影响安全可靠用电。
19、根据《供电营业规则》规定:
在电力系统正常情况下,供电频率的允许误差
为:
电网装机容量在3000MV及以上为士0.2HZ;
电网装机容量在3000MV以下的为士0.5HZ;
在电力系统非正常情况下,供电频率允许误差可超过士1.0HZ。
20、谐波电流可使电力线路的电能损耗和电压损耗增加,使计算电能的感应式电度表计量不准确;
可使电力系统发生电压谐波,从而在线路上引起过电压,有可能击穿线路的绝缘;
还有可能造成系统的继电保护和自动装置发生误动作或拒动作,使计算机失控,电子设备误触发,电子元件测试无法进行,并可对附近的通讯设备和通讯线路产生信号干扰等。
21、最为严重的是大型的晶闸管交流设备和大型电弧炉,它们产生的谐波电流最为突出,是造成电网谐波的主要因素。
22、三相系统中发生的短路有:
三相短路、二相短路、单相接地短路和二相接地短路等基本类型。
其中三相短路时,三相的回路依旧对称,因而又称对称短路外,其余三类均属不对称短路。
23、短路的常见原因有
(1)设备长期运行,绝缘自然老化;
(2)设备本身设计、安
装和运行维护不良;
(3)绝缘材料陈旧;
(4)因绝缘强度不够被工作电压击穿;
(5)设备绝缘正常而被过电压(包括雷电过电压)击穿;
等等。
24、在短路后约半个周波(0.01s)时出现短路电流的瞬时值,称为冲击电流。
25、短路电流危害主要有几个方面:
(1)短路电流通过导体时,使导体大量发热,温度急剧升高,从而破坏设备绝缘;
同时,通过短路电流的导体会受到很大的电动力作用,可能使导体变形甚至损坏。
(2)短路点的电弧可能烧坏电气设备的载流部分。
(3)短路电流通过线路,要产生很大的电压降,使系统的水平
骤降,引起电动机转速突然下降,甚至损坏,严重影响电气设备的正常运行。
(4)短路可造成停电,而且越靠近电源,停电范围越大,等等。
26、电气接地一般可分为两类:
工作接地和保护接地。
工作接地是指为了电气设备在系统正常运行能正常工作的接地。
电力系统中性点接地、配电变压器和低压发电机中性点接地,即为工作接地。
保护接地是指为了人身安全和设备安全,将电气设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地。
工作接地的接地电阻不应大于4。
27、我国110KV及以上的电力系统,都采用中性点直接接地的运行方式,以降低线路的绝缘水平。
28、我国10KV6KV电网,为提高供电的可靠性,一般采用中性点不接地的运行方式。
29、全补偿。
当调整消弧线圈的分接头使得消弧线圈的电感等于接地电容电流,则流过接地点的电流为零,称为全补偿。
以消弧的观点来看,全补偿应为最佳,但实际上并不采用这种补偿方式。
欠补偿。
当消弧线圈的电感电流小于接地电容电流时,接地点尚有未补偿的电容性电流,称欠补偿。
欠补偿方式一般也较小采用。
过补偿。
当消弧线圈的电感电流大于接地电容电流时,接地处具有多余的电感性电流称为过补偿。
过补偿方式可避免谐振过电压的产生,因此得到广泛应用。
电力变压器变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变成同频率的另一种电压等级的交流电
1、变压器按用途一般分为电力变压器、特种变压器及仪用互感器(电压互感器和电流互感器)三种。
电力变压器按冷却介质可分为油浸式和干式两种。
2、变压器的铁芯是磁路部分,由铁芯柱和铁轭两部分组成。
铁芯的结构一般分为心式和壳式两类。
心式铁芯的特点是铁轭靠着绕组的顶面和底面,但不包括绕组的侧面。
壳式铁芯的特点是铁轭不仅包围绕组的顶面和底面,而且还包围绕组的侧面。
我国电力变压器主要采用心式铁芯。
3、当金属块处在变化的磁场中或相对于磁场运动时,金属块内部产生感应电流,金属块中形成一圈圈的闭合电流线,类似流体中的涡流,叫作涡电流,简称涡流。
4、变压器内部主要绝缘有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、邹纹纸等。
5、目前,变压器调整电压的方式是在其某一侧绕组上设置分接,用来切除或增加一部分绕组的线匝,以改变绕组匝数,从而达到改变电压比的有级调整电压的方法。
这种绕组抽出分接以供调压的电路,称为调压电路。
6、变压器油箱分为吊器身式油箱和吊箱壳式油箱。
吊器身式油箱多用于6300KVA及以下变压器,其箱沿设在顶部,箱盖是平的,由于变压器容量小,所以重量轻,检修时易将器身吊起。
吊箱壳式油箱多用于8000KVA及以上变压器,其箱沿设在下部,上节箱身做成钟罩形,故又称钟罩式油箱,检修时无法吊起器身,只将上节箱身吊起即可。
7、储油柜的作用就是保证油箱总是充满油,并减少油面与空气的接触面,从而
减缓油的老化。
一般变压器在正常运行时,储油柜油位应该在油位计1/4〜3/4之间的位置。
对于现在的全密封变压器,就不再设储油柜了。
8、变压器的冷却装置是起散热作用的装置,根据变压器容量大小,采用不同的冷却装置。
9、变压器二次不带负载一次也与电网断开(无电源励磁)的调压,称为无励磁调压,一般无励磁调压的变压器的调压范围是±
5%或±
2%*2.5%。
带负载进行变换绕组的调压,称为有载调压。
10、气体(瓦斯)继电器:
气体(瓦斯继电器)位于储油柜与箱盖的联通管之间,在变压器内部发生故障(如绝缘击穿、相间短路、匝间短路、铁芯事故等)产生气体时。
接通信号或跳闸回路,进行报警或跳闸,以保护变压器。
11、安全气道(又称防爆管):
当变压器内部发生故障时,而气体继电器失灵时,油箱内部的气体便冲破防爆膜从安全气道喷出,使变压器不受严重损坏
12、吸湿器:
吸湿器内装有氯化钙或氯化钴浸过的硅胶,它能吸收空气中的水份。
当它受潮到一定程度时,其颜色由蓝变为白色、粉红色。
13、由此可见,变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。
14、变压器一、二次侧绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电压高低不同,匝数多的一边电压高,匝数少的一边电压低,这就是变压器能改变电压的道理。
15、变压器二次输出功率等于一次输入功率。
变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝数比成反比,即变压器匝数多的一侧电流小,匝数少的一侧电流大。
16、电力变压器可以按绕组耦合方式、相数、冷却方式、绕组数、绕组导体材质和调压方式分类。
17、变压器的额定电压也分二种情况:
(1)变压器的二次供电线路过长,其二次额定电压比相连线路的额定电压高10%。
(2)变压器的二次供电线路不长,其二次额定电压比相连线路的额定电压高5%。
18、变压器的额定电流为通过绕组端的电流,即为线电流(有效值)。
三相变压器
为Y联接时,线电流绕组电流;
D联接时,线电流为"
3倍电流。
20、在使用变压器时,要注意绕组的正确连接方式,否则变压器不仅不能正常工作,甚至会烧坏变压器。
21、三相变压器的绕组接线:
(1)YynO绕组接线:
其一次侧绕组接成星形,二次侧绕组也接成星形。
由于一次绕组和二次绕组的绕向相同,所以一、二次绕组对应的相电势是同相的。
Dyn11绕组接线:
一次侧绕组接成三角形,二次侧绕组也接成星形,
22、一般配电变压器常采用YynO和Dyn11两种连接组。
配电变压器采用Dyn11连接较YynO连接具有以下优点。
(1)有利于抑制高次谐波。
(2)有利于单相接地短路故障的保护和切除。
(3)有利于单相不平衡的使用。
但是Dyn11连接的变压器的绝缘强度要求比YynO连接的变压器要高,成本也稍高。
23、变压器空载合闸时有较大的冲击电流。
。
变压器的效率为输出功率的有功
功率与输入的有功功率之比的百分数,通常中小型变压器的效率约为90%。
大型变压器的效率在95%以上。
变压器的损耗包括铜损和铁损,铁损是指变压器的铁芯损耗,是变压器固有损耗,在额定电压下,它是一个恒量,并随实际运行电压成正比变化,是鉴别变压器能耗的重要指标。
铜损是指变压器线圈中的电阻损耗,与电流大小的平方成正比,它是一个变量,当铁损和铜损相等时,变压器处于最经济运行状态,一般在其额定容量的50%-70%时。
24、变压器的允许温度主要决定于绕组的绝缘材料。
25、变压器的允许温度:
对于A级绝缘材料,其允许最高温度为105°
C,由于绕组的平均温度一般比油高10°
C,同时为了防止油质劣化,所以规定变压器上层油温最高一般不超过85°
C。
对于强迫油循环的水冷或风冷变压器,其上层油温不宜超过75°
26、变压器的温升,对于空气冷却的变压器是指测量部位的温度与冷却空气温度之差;
对于水冷却变压器是指测量部位的温度与冷却器入口处水温之差。
27、变压器允许电压波动范围:
若电网电压小于变压器分接头电压,对变压器本身没有损害,仅使变压器的输出功率略有降低。
当电网电压大于变压器分接头电压,对变压器的运行将产生不良影响,并对变压器绝缘有损害。
变压器的电源电压一般不得超过额定值的±
5%。
不论变压器分接头在任何位置,只要电源电压不超过额定值的±
5%,变压器都可在额定负载下运行。
28、变压器理想并列的条件:
(1)变压器的接线组别相同;
(2)变压器的一、二次电压相等、电压变比相同(一般允许有±
5%的差值);
(3)变压器的阻抗电压Uz%相等(一般允许有士10%的勺差值)。
29、变压器油的作用:
变压器油还能使木质及纸绝缘保持原有的物理和化学性能,
并对金属起到防腐作用,从而使变压器勺绝缘保持良好勺状态。
此外变压
器油在运行中还可以吸收绕组和铁芯产生勺热量,所以变压器油勺作用是绝缘和冷却。
变压器油本身绝缘强度比空气大,所以油箱内充满油后,可提高变压器勺绝缘强度。
30、变压器油勺运行:
应经常检查充油设备勺密封性,储油柜、呼吸机(吸湿器)
勺工作性能,以及油色、油量是否正常。
(1)10KV及以下变压器油可补入不同品牌勺油,但应作混油耐压试验。
(2)35KV及以上变压器应补入相同牌号勺油,也应作油耐压试验。
(3)补油后要检查气体(瓦斯)继电器,及时排出空气。
如在24h后无问题,可重新将气体(瓦斯)保护接入跳闸回路。
31、变压器的巡视检查:
(1)检查变压器上层油温。
正常时85°
C以下,对强迫油循环水冷或风冷的变压器为75°
(2)容量在630KVA及以上的变压器,且无人值班的,应每周巡视检查一次,(3)容量在630KVA及以下的变压器,可适当延长巡视周期,但变压器在每次合闸前及拉闸后都应检查一次。
(4)有人值班的变、配电所,每班都应检查变压器的运行状态。
32、干式变压器是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘液体中的变压器。
1、电压互感器是将系统的高电压改变为标准的低电压(100V或100/VV);
电流互感器是将高压系统的电流或低压系统中的大电流改变为低压的标准小电
流(5A或1A),供测量仪表、继电器保护自动装置、计算机监控系统用。
2、互感器的作用:
与测量仪表配合,对线路的电压、电流、电能进行测量;
与继电器配合对系统和电气设备进行过电压、过电流和单相接地等保护。
3、电压互感器工作原理:
电压互感器是利用电磁感应原理工作的,类似于一台降压变压器。
互感器的高压绕组与被测电路并联,低压绕组与测量线圈并联。
由于电压线圈的内阻抗很大,所以电压互感器运行时,相当于一台空载的变压器,故二次侧不能短路,否则绕组将被烧坏。
4、电流互感器工作原理:
电压互感器按电磁原理工作的,其结构与普通变压器相似。
它的一次绕组匝数很少,串联在线路里,其电流的大小取决于线路的负载电流,由于接在二次侧的电流线圈的阻抗很小,所以电流互感器正常运行时,相当于一台短路运行的变压器。
5、电压互感器巡视检查:
(1)各接头有无过热及打火现象,螺丝有无松动,有无异常气味。
(2)瓷套管是否清洁、有无缺损、裂缝和放电现象,声音是否正常。
(3)对于充油的电流互感器应检查油位是否正常,有无渗漏现象。
(4)电流表的三相指示是否在允许范围之内,电流互感器有无过负荷运行。
(5)二次线圈有无开路、接地是否良好,有无松动和断裂现象。
高压电器及成套配电装置
1、3KV-35KV常用的高压电器有断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器和电容器等多种设备。
高压电器在高压电路传输和分配电能过程中起着控制或保护等作用。
2、开关电弧熄灭方法
(1)气体吹动电弧
(2)拉长电弧(3)电弧与固体介质接触
3、高压断路器在高压电路中起控制作用,是高压电路中重要的电气设备之一。
断路器用于在正常运行时接通或断开电路,故障情况下在继电保护装置的作用下迅速断开电路,特殊情况下可靠的接通短路电流。
4、真空断路器虽价格较高,但具有体积小、重量轻、噪声小、无可燃物、维护工作量少等突出的优点,现己成为发电厂、变电所和高压用户变电所3-35KV电压等级广泛使用的断路器。
5、SF6断路器在结构上可分为支柱式和罐式两种。
支柱式SF6断路器在6KV及以上电压中广泛使用;
罐式SF6断路器的特点是设备重心低、结构稳固、抗震性能好、可以加装电流互感器,特别适用于多地震、污染严重地区的变电所,但由于罐式断路器耗材量大、制造工艺要求高、系列化产品少,所以它的应用范围受到限制。
6、断路器异常运行及处理:
值班人员在断路器运行中发现任何异常现象(如漏油、渗油、油位指示器油位过低,SF6气压下降或有异常声、分合闸指示不正确等),均应及时予以消除。
7、隔离开关的作用:
隔离开关没有灭弧装置,不允许用它带负载进行分闸或合闸操作,隔离开关分闸时切断电路之后才能再拉隔离开关;
合闸时,必须先合上隔离开关后再断路器接通电源。
以下为隔离开关的主要作用:
(1)隔离电源
(2)倒闸操作(3)拉合小电流电路:
高压隔离开关虽然没有专门的灭弧装置,但在分闸过程中可以切断小电流,因动、静触头迅速拉开时,根据迅速拉长电弧的灭弧原理,可以使触头间电弧熄灭。
因此高压隔离开关允许拉、合闸电路:
(1)拉、合电压互感器与避雷器回路。
(2)拉、合母线和直接与母线相连设备的电容电流。
(3)拉、合励磁电流小于2A的空载变压器,一般电压为35KV
容量为1000KVA及以下变压器,电压为110KV容量为3150KVA及以下变压器。
(4)拉、合电容电流不超过5A的空载线路:
一般电压为10KV长度为5km及以下架空线路,电压为35KV长度为10km及以下的架空线路。
8、隔离开关类型:
隔离开关种类繁多,一般可按下列方法分类。
按安装地点分:
可分为户内式和户外式;
按刀闸运动方式分可分为水平旋转式、垂直旋转和插入式;
按每相支柱绝缘子数目分,可分为单柱式、双柱式和三柱式;
按操作特点分可分为单极式和三极式;
按有无接地刀闸分,可分为带接地刀闸和无接地刀闸。
9、高压负荷开关的用途和类型:
高压负荷开关是电路中用于在额定电压下接通或断开负荷电流的开关电器。
它虽有灭弧装置,但灭弧能力较弱,只能切断正常的负荷电流,一般情况下,负荷开关与高压熔断器配合使用。
负荷开关按使用场所分类,可分为户内式和户外式;
按灭弧方式可分类,可分为油浸式、产气式、压气式、真空和六氟化硫负荷开关。
10、高压负荷开关结构和工作原理:
FL(R)N36-12D型户内高压SF6负荷开关为额定电压12KV的户内开关设备,采用SF6气体作为灭弧和绝缘介质,包括合闸、分闸和接地三个工位,具有体积小,安装使用方便和对环境适应性强的特点。
11、交流高压真空接触器的结构:
交流高压真空接触器-熔断组合电器在交流高压真空接触器的基础上增加了高压限流熔断器作短路保护,拓展了接触器的使用空间,并使主电路上设计变得简单。
12、交流高压接触器结构紧凑、在无经常维护的条件下仍保证其长久的电气与机械寿命。
一般电气寿命在20万次以上,机械寿命在30万次以上。
13、高压熔断器的用途和类型:
高压熔断器在通过短路电流或严重过载电流时熔
断,以保护电路中的电气设备。
在3KV-35KV系统中,熔断器可用于保护线路、变压器、电动机及电压互感器。
高压熔断器的分类有下几种方法:
按安装地点可分为户内式和户外式,按熔管安装方式可分为插入式和固定安装式;
按动作特性可分为固定式和自动跌落式;
按工作特性可分为有限流作用和无限流作用。
在冲击电流到达之前能切割短路电流的熔断器称为限流式熔断器,否则称非限流熔断器;
按保护特性可分为全范围保护用高压限流熔断器、电动机保护用高压限流熔断器、变压器用高压限流熔断器、油浸插入式变压器过载保护用熔断器、电压互感器用高压熔断器等。
14、高压电容器的用途和类型:
在电力系统中为了保证电能质量和电力系统安全可靠运行,电力系统中应保持无