电力基础知识.docx

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电力基础知识

电力系统基本知识

1、变压器在电力系统中的主要作用是什么?

答：

变压器中电力系统中的作用是变换电压，以利于功率的传输。

电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。

而降压变压器则能把高电压变为用户所需要的各级使用电压，满足用户需要。

2、高压断路器有什么作用?

答：

高压断路器不仅可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，还可以在系统发生故障时与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电流，防止事故扩大，保证系统的安全运行。

3、电流互感器有什么作用?

答：

电流互感器把大电流按一定比例变为小电流，提供各种仪表使用和继电保护用的电流，并将二次系统与高电压隔离。

它不仅保证了人身和设备的安全，也使仪表和继电器的制造简单化、标准化，提高了经济效益。

4、电力系统中的无功电源有几种?

答：

电力系统中的无功电源有：

①同步发电机；②调相机；③并联补偿电容器；④串联补偿电容器；⑤静止补偿器。

5、直流系统在变电站中起什么作用?

答：

直流系统在变电站中为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源。

它还为操作提供可靠的操作电源。

直流系统的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用，是变电站安全运行的保证。

6、并联电抗器和串联电抗器各有什么作用？

答：

线路并联电抗器可以补偿线路的容性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压的产生，保证线路的可靠运行。

　母线串联电抗器可以限制短路电流，维持母线有较高的残压。

而电容器组串联电抗器可以限制高次谐波，降低电抗。

7、什么叫断路器自由脱扣？

答：

断路器在合闸过程中的任何时刻，若保护动作接通跳闸回路，断路器能可靠地断开，这就叫自由脱扣。

带有自由脱扣的断路器，可以保证断路器合于短路故障时，能迅速断开，避免扩大事故范围。

8、什么叫消弧线圈的补偿度，什么叫残流？

答：

消弧线圈的电感电流与电容电流之差和电网的电容电流之比叫补偿度。

消弧线圈的电感电流补偿电容电流之后，流经接地点的剩余电流，叫残流。

9、什么叫变压器的不平衡电流？

有什么要求？

答：

变压器的不平衡电流系指三相变压器绕组之间的电流差而言的。

三相三线式变压器中，各相负荷的不平衡度不许超过20%，在三相四线式变压器中，不平衡电流引起的中性线电流不许超过低压绕组额定电流的25%。

如不符合上述规定，应进行调整负荷。

10、调相机在电力系统中起什么作用？

答：

调相机的作用是向系统输送无功功率，改善功率因数，降低网络中的损耗，对调整网络电压和提高电能质量有较好的作用。

11、对值班人员移开或越过遮栏进行工作有何规定？

答：

具体规定有：

（1）不论高压设备带电与否，值班人员不得移开或越过遮拦进行工作。

（2）若有必要移开遮拦时：

1）必须有监护人在场。

2）符合下述安全距离：

10kV是0.7m;66kV是1.5m;220kV是3m。

12.电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别?

答：

主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为：

1）电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路；

2）相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。

3）电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值.

13．电流互感器在运行中为什么要严防二次侧开路?

答：

电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。

如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律正＝4．44／fNB，就会在二次绕组两端产生很高（甚至可达数千伏）的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。

再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。

因此，电流互感器二次侧开路是绝对不允许的，这是电气试验人员的一个大忌。

鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可靠措施。

14．电压互感器在运行中为什么要严防二次侧短路?

答：

电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。

因此，电压互感器二次侧短路是电气试验人员的又一大忌

1、什么叫电力系统的稳定和振荡？

答：

电力系统正常运行时，原动机供给发电机的功率总是等于发电机送给系统供负荷消耗的功率，当电力系统受到扰动，使上述功率平衡关系受到破坏时，电力系统应能自动地恢复到原来的运行状态，或者凭借控制设备的作用过度到新的功率平衡状态运行，即谓电力系统稳定。

这是电力系统维持稳定运行的能力，是电力系统同步稳定（简称稳定）研究的课题。

电力系统稳定分为静态稳定和暂态稳定。

静态稳定是指电力系统受到微小的扰动（如负载和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。

暂态稳定对应的是电网受到大扰动的情况。

系统的各点电压和电流均作往复摆动，系统的任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而改变、频率下降等我们通常把这种现象叫电力系统振荡。

2、电力系统振荡和短路的区别是什么？

答：

电力系统振荡和短路的主要区别是：

振荡时系统各点电压和电流值均作往复摆动，而短路时电流、电压值是突变的。

此外，振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时的电流、电压值突变量很大。

振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角随功角δ的变化而改变；而短路时，电流与电压之间的相位是基本不变的。

振荡时无零序和负序分量，短路时有零序和负序分量。

3、电力系统振荡时，对继电保护装置有那些影响？

那些保护装置不受影响？

答：

电力系统振荡时，对继电保护装置的电流继电器、阻抗继电器有影响。

对电流继电器的影响。

当保护装置的时限大于1.5-2秒时，就可能躲过振荡不误动作。

对阻抗继电器的影响。

I↑U↓保护动作，I↓U↑保护返回。

距离ⅠⅡ段采用振荡闭锁原理躲开系统振荡，以防止阻抗继电器误动作。

原理上不受振荡影响的的保护有相差动保护，和电流差动纵联保护，零序电流保护等。

4、我国电力系统中性点接地有几种方式？

它们对继电保护的要求是什么？

答：

我国电力系统中性点接地有三种方式：

①中性点直接接地方式；②中性点经过消弧线圈接地方式；③中性点不接地方式。

110KV以上电网的中性点均采用第①种接地方式。

在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称大接地电流系统。

在大接地系统中，发生单相接地故障的几率较高，可占短路故障的70%左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速、有选择地切除短路接地故障，以免危及电气设备的安全。

3-35KV电网的中性点采用第②或第③种接地方式。

在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流较小，故称小接地电流系统。

在小接地电流系统中发生单相接地故障时，并不破坏系统线电压的对称性，系统还可以继续运行1-2个小时，同时由绝缘监察装置发出无选择性信号，由值班人员采取措施加以消除。

5、小接地电流系统中，为什么采用中性点经消弧线圈接地？

答：

中性点非直接接地系统发生单相接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。

如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而使非故障相对地电压极大增加。

在电弧接地过电压的作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。

为此，我国采取的措施是：

当各级电压电网单相接地故障时，如果接地电容电流超过一定数值（35KV电网为10A、10KV电网为20A、3-6KV电网为30A），就在中性点装设消弧线圈，其目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，以至自动消弧，保证继续供电。

6、什么是消弧线圈的欠补偿、全补偿、过补偿？

中性点经消弧线圈接地系统为什么普遍采用过补偿运行方式？

答：

中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少。

通常这种补偿有三种不同的运行方式，即欠补偿、全补偿和过补偿。

①欠补偿：

补偿后电感电流小于电容电流。

②过补偿：

补偿后电感电流大于电容电流。

③全补偿：

补偿后电感电流等于电容电流。

中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿时，无论不对称电压的大小如何，都将因发生串联共振而使消弧线圈感受到很高的电压。

因此，要避免全补偿运行方式的发生，而采用过补偿的方式或欠补偿的方式，但实际上一般都采用过补偿的运行方式，其主要原因如下：

①欠补偿电网发生故障时，容易出现很高的过电压。

例如，当电网中因故障或其它原因而切除部分线路后，在欠补偿电网中就有可能形成全补偿的运行方式而造成串联共振，从而引起很高的中性点位移电压与过电压，在欠补偿电网中也会出现很大的中性点位移而危及绝缘。

只要采用欠补偿的运行方式，这一缺点是无法避免的。

②欠补偿电网在正常运行时，如果三相不对称度较大，还有可能出现数值很大的铁磁共振过电压。

这种过电压是因欠补偿的消弧线圈（它的WL＞1/3WC0）和线路电容3C0发生铁磁共振而引起。

如采用过补偿运行方式，就不会出现这种铁磁共振现象。

③电力系统往往是不断发展和扩大的，电网的对地电容亦将随之增大。

如果采用过补偿，原装的消弧线圈仍可以使用一段时间，至多由过补偿转变为欠补偿运行，但如果原来就采用欠补偿的运行方式，则系统一有发展就必须立即补偿容量。

④由于过补偿时流过接地点的是电感电流，熄弧后故障相电压恢复速度较慢，因而接地电弧不易重燃。

⑤采用过补偿时，系统频率的降低只能使过补偿度暂时增大，这在正常运行时毫无问题；反之，如果欠补偿，系统频率的降低使之接近于全补偿，从而引起中性点位移电压的增大。

二、电力系统对继电保护的基本要求：

1、什么是继电保护和安全自动装置？

答：

当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全事项的时候，需要有向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。

实现这种自动化措施、用于保护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电保护装置；用于保护电力系统的，则通称为电力系统安全自动装置。

继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本设备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行。

电力系统安全自动装置则用以快速恢复电力系统的完整性，防止发生和中止已开始发生的足以引起电力系统长期大面积停电的重大系统事故，如失去电力系统稳定、频率崩溃或电压崩溃等。

2、继电保护在电力系统中的任务是什么？

答：

继电保护的基本任务：

⑴当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。

⑵反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。

反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。

3、电力系统对继电保护的基本要求是什么？

答：

对电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏性。

这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别进行协调。

⑴可靠性。

继电保护可靠性是对电力系统继电保护的最基本要求，它又分为两个方面，即可信赖性与安全性。

⑵选择性。

继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。

⑶快速性。

继电保护快速性是指继电保护应以允许的可能最快速度动作于跳闸，以断开故障或中止异常状态的发展。

⑷灵敏性。

继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作的能力。

4、继电保护的基本内容是什么？

答：

对被保护对象实现继电保护，包括软件和硬件两方面的内容：

①确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下，有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化，这些用来进行状态判别的物理量（例如通过被保护的电力元件的电流大小等），称为故障量或起动量；②将反应故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排，实现状态判别，发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。

⑴故障量。

用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随所处电力系统的周围条件而异。

使用的最为普遍的是工频电气量。

⑵硬件结构。

硬件结构又叫装置。

硬件结构中，有反应一个或多个故障量而动作的继电器元件，组成逻辑回路的时间元件和扩展输出回路数的中间元件等。

三、继电器　　

1、继电器一般怎样分类？

试分别进行说明。

答：

⑴继电器按在继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器两大类。

①测量继电器能直接反应电气量的变化，按所反应电气量的不同，又可分为电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、、阻抗继电器、频率继电器以及差动继电器。

②辅助继电器可用来改进和完善保护的功能，按其作用的不同，可分为中间继电器、时间继电器以及信号继电器等。

⑵继电器按结构型式分类，目前主要有电磁型、感应型、整流型以及静态型。

2、试述电磁继电器的工作原理，按其结构型式可分为哪三种？

答：

电磁型继电器一般由电磁铁、线圈、触点、反作用弹簧和止档等部件构成。

线圈通过电流时所产生的磁通，经过铁芯、空气隙和衔铁构成闭合回路。

铁芯在电磁场的作用下被磁化，因而产生电磁转矩，如电磁转矩大于反作用弹簧力矩及机械摩擦力时，则衔铁被吸向电磁铁磁极，使继电器触点闭合。

电磁型继电器按其结构的不同，可分为螺管线圈式、吸引线圈式和转动舌片式三种。

螺管线圈式有时间继电器等；吸引衔铁式有中间继电器、信号继电器等；转动舌片式有电流、电压继电器等。

五、微机保护　　

1、微机保护硬件系统通常包括哪几部分？

答：

微机保护硬件系统包括以下四个部分：

①数据处理单元，即微机主系统；②数据采集单元，即模拟量输入系统；③数字量输入/输出接口，即开关量输入输出系统；④通信接口。

2、变电运行人员对微机保护应具备哪些基本知识？

答：

会微机保护人机接口的面板操作，即会打印定值、故障报告、修改时间、压板投退等。

第二章电气二次回路　　

1、什么是电力一次设备和一次回路？

什么是电气二次设备和二次回路？

答：

一次设备是直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备，它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。

由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电和进行其他生产过程的电气回路称为一次回路和一次接线系统。

二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。

如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。

由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。

2、哪些回路属于连接保护装置的二次回路？

答：

连接保护装置的二次回路有以下几种回路：

⑴从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路（对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始）。

⑵从继电保护直流分段熔丝开始到有关保护装置的二次回路。

⑶从保护装置到控制屏和中央信号屏的直流回路。

⑷继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。

3、举例简述二次回路的重要性。

答：

二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。

例如若某变电所差动保护的二次回路接线有错误，则当变压器带的负荷较大或发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸；若线路保护接线有错误时，一旦系统发生故障，则可能使断路器该跳闸的不跳闸，不该跳闸的跳了闸，就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故；若测量回路有问题，就将影响计量，少收或多收用户的电费，同时也难以判定电能质量是否合格。

因此，二次回路虽非主体，但它在保证电力生产的安全，向用户提供合格的电能质量等方面都起着极其重要的作用。

9、熔断器熔丝校验的基本要求是什么？

答：

熔断器熔丝校验的基本要求是：

⑴可熔熔丝应长时间内承受其铭牌上所规定的额定电流值。

⑵当电流值为最小试验值时，可熔熔丝的熔断时间应大于1h。

当电流值为最大试验值时，可熔熔丝在1h内熔断（最小试验电流值、最大试验电流值，对于不同的型式、不同规格的熔丝，有一定的电流倍数，可查厂家数据和有关规定）。

10、电压互感器二次回路中熔断器的配置原则是什么？

答：

⑴在电压互感器二次回路的出口，应装设总熔断器或自动开关，用以切除二次回路的短路故障。

⑵若电压互感器二次回路发生故障，由于延迟切断二次回路故障时间可能使保护装置和自动装置发生误动作或拒动，因此应装设监视电压回路完好的装置。

此时宜采用自动开关作为短路保护，并利用其辅助接点发出信号。

⑶在正常运行时，电压互感器二次开口三角辅助绕组两端无电压，不能监视熔断器是否断开；且熔丝熔断时，若系统发生接地，保护会拒绝动作，因此开口三角绕组出口不应装设熔断器。

⑷接至仪表及变送器的电压互感器二次电压分支回路应装设熔断器。

⑸电压互感器中性点引出线上，一般不装设熔断器或自动开关。

采用B相接地时，其熔断器或自动开关应装设在电压互感器B相的二次绕组引出端与接地之间。

11、怎样选择电压互感器二次回路的熔断器？

答：

⑴熔断器的熔丝必须保证在二次电压回路内发生短路时，其熔断的时间小于保护装置动作的时间。

⑵熔断器的容量应满足在最大负荷时不熔断。

①熔丝的额定电流应大于最大负荷电流。

②当电压互感器二次侧短路时，不致引起保护的动作，此数字最好由试验确定。

13、直流母线电压不能过高或过低？

其允许范围是多少？

答：

电压过高时，对长期带电的继电器、指示灯等容易过热或损坏。

电压过低时，可能造成短路。

允许范围一般是±10%。

16、直流正、负极接地对运行有哪些危害？

答：

直流正极接地有造成保护误动的可能。

因为一般跳闸线圈均接负极电源，若这些回路在发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。

直流负极接地与正极接地同一道理，如回路中在有一点接地就可能造成保护的拒动。

因为两点接地将跳闸和合闸回路短路，这时还可能烧坏继电器触点。

填空题

1.供电企业的服务宗旨是（人民电业为人民），3.供电服务的八字方针是（优质、方便、规范、真诚）。

5.国家电网公司大力推进“内质外优”建设，6.树立真诚服务，共谋发展）的服务理念，10.全面加强“四个服务”，12.即服务于党和国家工作大局，14.服务于（电力客户），16.服务于社会发展。

18.国家电网公司的企业精神是（努力超越），（追求卓越）。

20.2005年4月8日，21.国家电网公司召开三公调暨供电优质服22.务电视电话会议，23.向社会公开发布“三个十条”。

这个三个十条是指24.员工服25.务行为（“十个不26.准”）、“三公”调度“十项措施”、供电服27.务（“十项承诺”）。

28.建立以地（市）供电企业为核心的（95598）客户服29.务系统，30.为供电营业区内电力客户提供（业务咨询、信息咨询、服31.务投诉和电力故障报修）等服32.务。

33.营业场所单位名34.称按规定使用统一的、规范的（国家电网公司标35.识），36.公布（营业）时间。

37.国家电网公司大力推进特高压骨干电网建设，38.特高压电网是指39.交流（1000）千伏、直流（±800）千伏电压等级的电网。

40.国家电网公司承诺，41.城市地区供电可靠率不42.低于（99.9%），43.居民客户端电压合格率不44.低于（96%）。

45.在电力系统正常状态下，46.客户受电端的供电电压允许偏差10Kv及以下三相供电的，47.为额定值的（±7%）；220V单向供电的，48.为额定值的（+7%，49.—10%）。

50.供用电合同51.是指52.（供电人）向用电人供电，53.用电人支付（电费）的合同54.。

55.用户依法破产时，56.供电企业应予（销户），57.终止用电，58.在破产用户原址上用电的，59.按（新装）办理。

60.供电企业供电的额定频率为（交流50Hz）。

61.以变压器容量计算基本电费的用户，62.其备63.用的变压器（含高压电动机），64.属于（冷备65.用状态）并经供电企业加封的，66.不67.收基本电费；属于（热备68.用状态）或未加封的，69.不70.论使用与否都计收基本电费。

71.用电计量装置包括（计费电能表）、（电压、电流互感器）及（二次连接导线）。

72.供电企业和用户应当根据（平等自愿）、（协商一致）的原则签定供用电合同73.。

74.电流互感器的误差分为两种：

一种为（比误差），75.一种为（角误差）。

76.没有灭弧罩的刀开关不77.应（作切78.断负荷开关），而79.只作刀闸使用。

80.变压器在运行中，81.当（不82.变损失）和（可变损失）相等时效率最高。

83.人体与10Kv及以下带电设备84.的安全距离为（0.35）米。

85.大工业用电的电价由（电度电费）、（基本电费）、（功率因数调整电费）三部分组成。

判断题

86.县及以上供电营业场所实行无周休日制度。

（×）

87.因计算机系统出现故障而88.影响业务办理时，89.请客户留下联系电话，90.以便另约时间。

（×）

91.接到客户报修时，92.应详细询问故障情况，93.如判断属客户内部故障，94.应立即通知抢修部门前去处理。

（×）

95.供电企业必须配备96.用于临时供电的发电车，97.以加快故障抢修速度，98.缩短故障处理时间。

（×）

99.按用户提出的电压、容量等要求提供电力是供电企业的法定义务。

（×）

100.当电力供应不101.足，102.不103.能保证连续供电时，104.供电企业可自行制定限电序位。

（×）

105.居民家用电器因电力运行事故造成损坏的，106.从损坏之日起十五天内，107.向供电企业提出索赔要求，108.供电企业都应受理。

（×）

109.用电负荷是指110.客户的用电设备111.在某一时段实际取用的功率总和，112.是客户在某一时刻对电力系统所要求的功率。

（√）

113.由于用户的责任造成供电企