电气常识100问文档格式.docx
《电气常识100问文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气常识100问文档格式.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
理想电流源：
一个电源的内阻R0无限大其输出电流IS恒定不变，不受负载变化的影响，称这种电源为理想电流源或恒流源。
N个理想电流源并联时，可以等效为一个理想电流源
IS=∑ISk
理想电流源实际上是不存在的，因为电流源的内阻不可能无限大。
因此，可以用一个恒
IS和一个内阻g0并联表示。
I=IS-Ug0
当几个电流源串联时，应先将电流源变换成电压源然后再将等效电压源变换成电流源。
电流源和电压源的等效变换：
当一个电流源与一个电压源的外特性相同时（伏安关系完全相同），对外电路来说，这两个电源是等效的。
即，在满足一定的条件时，两种电源可以等效互换
电压源变换成电流源
IS=E/R0
g0=1/R0
电流源变换成电压源
E=IS/g0
R0=1/g0
4.什么是基尔霍夫第一、第二定律？
基尔霍夫第一定律（电流定律）（KCL）
对电路中的任意一节点而言，在任意一瞬间，流入节点电流的代数和等于流出节点电流的代数。
其一般形式为
∑I=0
基尔霍夫第二定律（电压定律）（KVL）
从电路中的任意一节点出发，沿着回路绕行一周又回到原出发点时，电为升高之和等于电位降低之和。
其一般形式为
∑E=∑IR
即，任一瞬间，电路中任一回路各电势的代数和等于各电阻上压降的代数和。
5.磁场和磁路有哪些物理量？
磁感应强度（B）：
在磁场中某一点，与磁场方向垂直的导体受到的电磁力F，与载流导体的电流强度I和导体的长度l的乘积之比，叫磁感应强度
B=F/Il
Wb/m2
B=μI/2πR
磁场强度（H）：
磁场中某点的磁场强度H等于该点的磁感应强度B与该处介质的导磁系数的比值，即
H=B/μ.........................A/m
磁势（FC）：
线圈的匝数N与线圈电流的乘积
FC=NI.........................安匝
磁压（UC）：
在均匀磁场中，磁场强度H与磁力线的一段长度L的乘积
UC=HL.........................A
磁通（Ф）：
在均匀磁场中，我们把磁感应强度B和垂直于磁场方向的面积S的乘积，或者垂直穿过面积S的磁力线的总数，叫通过该面积S的磁通。
Ф=BS..........................Wb
磁阻（RC）：
磁路对磁通的阻力
RC=L/μS......................1/H
导磁系数（μ）：
表明物质的导磁能力，非铁磁物质的μ是一个常数，而铁磁物质的μ不是一个常数
μ=μ0μr.......................H/m
μ0=4π×
10-7H/m...............真空导磁系数
μr=μ/μ0.....................相对导磁系数
（1）顺磁性物质：
相对导磁系数μr略大于1；
（2）反磁性物质：
相对导磁系数μr略小于1；
（3）铁磁性物质：
相对导磁系数μr远大于1。
6.磁场和磁路有哪些基本定律？
磁场和磁路的基本定律如下表：
表1：
磁场和磁路的基本定律
名
称
表达式
内
容
全电流定律
∑（HΔL）=∑I
UC=∑I
任何一根闭合曲线上的总磁压等于这根闭合曲线所包围的电流的代数和。
磁路的欧姆定律
Ф=FC/RC或
Ф=UC/RC
通过磁路的磁通等于磁路的磁势与磁路的磁阻之比，通过一段磁路的磁通等于该段磁路的磁压与该段磁路的磁阻之比
磁路的基尔霍夫第一定律
∑Ф=0
汇集于节点处磁通的代数和为零
磁路的基尔霍夫第二定律
∑FC=∑UC或
∑NI=∑HL
磁路的任何一闭合回路中磁势的代数和等于磁压的代数和
7.电磁感应的基本慨念有哪些？
电磁感应有如下基本慨念：
1．
电磁力：
磁场对载流导体的作用力。
大小：
在均匀磁场中，当载流导体与磁场方向垂直时，受力最大，即
F=BlI
一般情况下：
载流导体与磁场方向的夹角为α时
F=BlIsinα
方向：
用左手定则来确定。
2．
铁磁物质的磁性能及分类
磁性能：
铁磁物质具有磁化性、剩磁性、磁滞性、磁饱和性和高导磁性。
分类：
软磁物质、硬磁物质、矩磁物质
3．
电磁感应
（1）导体切割磁力线时，所产生的感应电势的大小为
e=BLvsinα
α.............为磁场方向与运动方向的夹角，
v..............为导体运动的速度，
L..............为倒替的长度，
B..............为磁感应强度。
其方向用右手定则来判定。
（2）穿过线圈的磁通发生变化时，所产生的感应电势为
e=-dψ/dt
负号表示在感应电势和磁通的正方向符合右手螺旋定则时，感应电势总是阻碍磁通的变化的。
感应电势的方向用楞次定律来判定。
（3）自感电势：
通过线圈本身的电流发生变化时，在线圈中产生的电势。
其数学表达式为
el=-Ldi/dt
uL=-eL=Ldi/dt
L.................为线圈的电感
L=ψ/I
（4）互感电势：
一个线圈的电流发生变化时，在另一个线圈中产生的电势。
eM1=-Mdi2/dt
eM2=-Mdi1/dt
（5）互感与它们的形状、尺寸、匝数、介质的种类、相对位置有关
M=ψ12/i1=ψ21/i2
4．
线圈的磁场能量（W）
W=Li2/2
8.交流电路有哪些特点？
电势、电压、及电流的大小和方向都不断随时间的变化而不断变化，而且按一定的规律变化。
大小和方向都不断随时间作周期变化的电流称为交流。
其中随时间按正弦规律变化的交流称为正弦交流；
不按正弦规律变化的交流称为非正弦交流。
9.何为正弦交流的周期与频率？
周期（T）：
正弦交流完成一次循环所需的时间，单位为秒，符号是s。
频率（f）：
正弦交流每秒钟完成的循环次数，单位为赫，符号是Hz。
周期T与频率f的关系：
f=1/T或
T=1/f
10.正弦交流量的三要素?
最大值Im、角频率ω、初相ψ为正弦量的三要素。
交流电流解析式为：
i=Imsin（ωt+ψ）
有效值：
一个周期交流量和一个直流分量分别作用于同一个电阻，如果在相同的时间内它们所产生的热量相等，则称直流量为交流量的有效值I。
I=Im/√￣2
U=Um/√￣2
E=Em/√￣2
相位差：
同频率的正弦量的相位差等于它们的初相之差，即ф=Ψu-Ψi
11.正弦量的表示方法有哪些？
1.解析式表示方法
e=Emsin（ωt+ψe）
u=Umsin（ωt+ψu）
I=Imsin（ωt+ψi）
2.波形表示方法
3.向量表示方法
12.什么是导体、半导体、绝缘体、本征半导体、掺杂半导体？
导体：
导电性能良好的材料
绝缘体：
导电性能很差的材料
半导体：
导电性能介于导体与绝缘体之间的材料
本征半导体：
完全纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半导体，其导电能力很差，如：
单晶硅和单晶锗。
在单晶硅中，原子排列非常有规律，每个硅原子的四个价电子分别与相临的四个硅原子的价电子构成四对共价键，一般很难成为自由电子，所以本征半导体在绝对零度时没有载流子，不导电。
当温度升高时，外层电子获得足够大的能量，就会争脱共价键的束缚，成为自由电子。
同时留下一个成正电的空穴。
13.掺杂半导体有哪几类？
它有哪些特性？
掺杂半导体：
本征半导体的导电能力很差，参入少量的五价元素或三价元素后就改变了其导电性能，参有杂质的半导体就称为掺杂半导体。
（1）N型半导体
在本征半导体中，掺入少量的五价磷元素，就成为N型半导体。
（2）P型半导体
在本征半导体中，掺入少量的三价元素（硼），就成为P型半导体。
掺杂半导体的特性：
（1）不论是P型半导体还是N型半导体，其导电性能都大大加强。
（2）N型半导体中，自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子；
P型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。
（3）掺杂半导体中的多数载流子主要是靠杂质提供的，少数载流子是本征激发产生的。
14.什么是PN结，它的特性如何？
PN结的形成：
若在一块本征半导体的两边参入不同的杂质分别形成N型半导体和N型半导体，那么交界的地方就形成了PN接。
PN结具有单向导电性：
A．
PN结加正向电压：
为导通状态，导通电阻很小。
B．
PN结加反向电压：
为截止状态，导通电阻很大。
15.什么是半导体二极管，它的特性？
半导体二极管就是由PN结加上电极引线和管壳组成的。
可分为：
硅二极管、锗二极管；
普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管。
（1）正向特性
（2）反向特性
（3）反向击穿特性
二极管的参数
（1）最大整流电流IF
（2）最高反向工作电压URM
16.什么是半导体三极管，它的特点及工作原理如何？
半导体三极管：
是在一块半导体晶片上制作两个PN结而成。
有NPN型和PNP型。
三极管有三个区：
发射区、基区、集电区；
两个结：
发射结、集电结；
三个极：
发射极（e）、基极（b）、集电极（c）。
三极管的特点：
（1）基区很薄，掺杂浓度很低
（2）发射区掺杂远大于基区
（3）集电结的面积较大，掺杂浓度低于发射区
三极管的工作原理
（1）三极管的电流放大工作原理必须具备外部条件
（2）电流分配与放大原理
IE=IB+IC
β=IC/IB
IE=（β+1）IB
17.二极管整流电路
整流输出电压的平均值，叫整流电压u0有
u0≈0.45u2
ID=I0=u0/RL
u2.......................为输入电压
ID.......................为流过二极管的正向平均电流
RL.......................为负载电阻
I0.......................为负载电流
u0≈0.9u2
I0=u0/RL
ID=I0/2
u2...................
为输入电压。
18.蓄电池的形式、工作原理和一般维护要求
有端电池的直流操作系统
有两种运行方式：
充放电工作方式；
浮充电工作方式
充放电工作方式
蓄电池组按充放电工作方式工作时，绝大部分时间处于放电状态，即向直流负荷供电；
然后定期（约两天）进行充电，补充电能的损耗。
为了保证在事故情况下断路器能正常操作和事故负荷的可靠性工作，蓄电池须留有一定的容量，决不可使其完全放电，通常放电约达容量的60%～70%时，即进行充电。
浮充电工作方式的各种运行状态
1）
浮充电运行状态。
2）
放电运行状态。
3）
充电运行状态。
充电设备可采用：
电动发电机组；
硅整流器；
逆变机组
无端电池的直流操作系统
无端电池的蓄电池组的几种运行方式
4）
浮充电方式。
5）
均衡充电运行方式。
6）
充电运行方式。
7）
定期核对性放电。
8）
事故发电运行方式。
19.电气设备绝缘电阻合格的标准如何?
电气设备绝缘电阻合格的标准。
绝缘电阻的好坏，直接决定电气设备能否送电，一般可按下述掌握。
1）每千伏电压，绝缘电阻不应小于1MΩ。
2）出现以下情况之一时，应及时汇报，查明原因：
a）绝缘电阻已降至前次测量结果的（或者出厂测试结果的）1/3─1/5；
b）绝缘电阻三相不平衡系数大于2；
c）绝缘电阻的吸收比R60/R15＜1.3（粉云母绝缘小于1.6）。
在排除干扰因素，确证设备无问题，方可送电。
否则，送电可能造成设备事故。
20.电气设备摇测绝缘应注意什么？
摇测绝缘电阻的注意事项：
1）应遵守《电业安全工作规程》的有关规定。
①测量高压设备的绝缘电阻，应由2人进行。
②绝缘电阻表的引线不得使用双股绞线，或者把引线随便放在地上，以免引线绝缘不良（相当于在被测设备两端并联一个小电阻），引起错误结果。
③测量绝缘电阻时，必须将设备从各方面断开，验明确无电压且对地放电；
确证检修设备无人工作；
测量线路绝缘电阻还应取得对方同意，方可进行。
④测量绝缘电阻时，被测线路有感应电压，必须将另一回路停电，方可进行；
雷电时严禁测量线路绝缘电阻。
⑤测量绝缘电阻时，绝缘电阻表及测量人员应与带电设备保持安全距离；
同时采取措施，防止绝缘电阻表的引线反弹至带电设备上，引起短路或人身触电。
⑥绝缘电阻测量完毕后，应将被测设备对地放电。
2）拆除设备接地点。
摇测设备绝缘电阻前：
①应将一次回路的全部接地线拆除，拉开接地刀闸。
②应将设备的工作接地点或保护接地点临时甩开。
③对于低压回路（380/220V）,应将负荷（电压表、电能表、信号灯、继电器的“中性”线甩开。
3）正确选择使用绝缘电阻表。
①绝缘电阻表电压的选择。
摇测水冷发电机绝缘电阻，应使用专用绝缘电阻表或者规定的仪表进行测量外，通常情况下，被测设备的额定电压越高，使用的绝缘电阻表的工作电压相应高一些，否则，设备的缺陷不能充分暴露。
绝缘电阻表的电压，一般可参考表2—1。
测量带有电子元器件的设备的绝缘电阻时为了防止被击穿，应先将这些设备从回路上甩开或短接，再进行测量。
②绝缘电阻表的容量的选择。
绝缘电阻表应选择容量足够大且负载特性比较平坦的定型表计。
否则，当绝缘电阻比较低或者吸收电流比较大时，其输出电压将急剧下降。
③正确进行接线。
绝缘电阻表的三个接线柱：
L—接被测设备；
E—接地；
G—接屏蔽。
其中，L、G不能反接，否则将产生较大的测量误差。
④测量前对绝缘电阻表进行检查。
在额定转速时绝缘电阻表开路，应指“∞”；
低转速时，短路应指向“0”。
表2—1
绝缘电阻表电压的推荐值
设备额定电压
100以下
100～500
500～3000
3000～10000
10000以上
绝缘电阻表电压
250
500
1000
2500
2500或5000
21.电气设备摇测绝缘，如何对测试结果进行综合分析于判断？
影响设备绝缘电阻的外部因素主要有三个方面：
温度、时间及放电时间。
初步判定绝缘电阻不合格时，为了慎重，值班人员应找同一电压等级的绝缘电阻表进行核对，以证实原绝缘电阻表无问题。
若确定设备绝缘电阻有问题时，应通知高试人员进行核对。
同时，可按以下步骤查找原因。
1）加屏蔽再进行测量，以排除湿度及表面脏污的影响。
2）将绝缘电阻折算到同一温度进行比较。
绝缘电阻随温度按指数规律变化。
不同设备，折算方法如下：
变压器折算到20℃的绝缘电阻R20
R20=1.5（t-20）/10Rt
电机为热塑性绝缘，折算到75℃的绝缘电阻R75
R75=Rt/2（75—t）/10
电机为B级热固性绝缘，折算到100℃的绝缘电阻R100
R100=Rt/1.6（100—t）/10
3）与设备的出厂试验、交接试验、历年大修试验的数据进行比较；
与同类型的设备或者设备本身的三相进行比较。
在排除各种干扰的影响后，绝缘电阻仍不合格，说明设备确实存在缺陷，不得送电运行或者列为备用。
22.发电机的构造如何？
汽轮发电机由于转速高一般作成隐极式；
水轮发电机转速低一般作成凸极式。
汽轮发电机一般由定子、转子及其冷却系统、油密封装置、励磁系统等组成。
转子：
转子主要是由转子铁芯与励磁绕组组成，及槽楔、护环等组成。
转子铁芯：
由于导磁和固定励磁绕组，所以它由高机械强度和良导磁性能的铬镍合金钢锻成，并与轴锻成一体。
沿转子表面开有许多槽，槽中安放有励磁绕组，在1/3部分无槽，构成大齿是磁极中心区。
励磁绕组：
由扁铜线编绕而成的同心式绕组。
槽楔：
一般用高强度铝青铜或硬质铝合金制成。
护环：
用于固定绕组端部，不导磁。
一般用铬锰合金钢制成。
定子：
同步转子铁芯发电机的定子由导磁铁芯和导电的定子绕组，以及铁芯和绕组的一些部件，如机座、铁芯压板、绕组支架、槽楔等组成。
定子铁芯：
由0.5mm和0.35mm硅钢片迭成。
一般大型发电机汽轮发电机的定子铁芯都大于1m，所以定子铁芯冲片都用扇形片。
每张扇形片表面都涂有绝缘漆，以减小涡流损耗。
定子铁芯轴向分段压成，段与段之间留有通风道以冷却。
定子铁芯内圆有开槽，槽中放置三相定子绕组，槽口常作成开口型。
23.发电机的励磁的组成？
励磁的作用？
励磁方式有哪些？
一般来说，与同步发电机励磁回路电压的建立、调整及必要时使其电压消失有关的元件和设备总称为励磁系统。
励磁系统包括：
自动调节励磁装置（ZTL），自动灭磁（MK），强行励磁与强行减磁，以及交直流励磁机（他励）和励磁变压器（自励）等。
励磁系统的作用：
（1）正常运行时维持发电机或系统监视点的电压水平。
（2）可进行合理的无功功率分配。
（3）系统故障时，可实现强励（或强减）。
（4）可提高功率输出极限，提高系统静稳定能力。
（5）故障切除后，加快电网电压的恢复速度。
（6）可提高带时限保护的灵敏度。
目前，我国主要采用的励磁方式有：
直流发电机供电，交流励磁机经整流供电，静止电源供电三种方式。
（1）直流发电机供电的励磁方式
我国中、小型发电机主要采用此种励磁方式。
又分为：
自励、他励两种。
（2）交流励磁机经整流供电的励磁方式
我国大型发电机组主要采用此种励磁方式。
主要又两种：
交流励磁机-静止整流励磁系统；
交流励磁机-旋转整流励磁系统（无刷励磁系统）。
（3）静止电源供电的励磁方式
此种励磁方式中，发电机的励磁由静止二极管或静止可控硅供给。
励磁电源由励磁变压器、励磁变流器取至发电机极端或者外部辅助电源。
24.发电机失磁对发电机和系统有什么影响？
发电机失磁对发电机和系统都会产生不利的影响，对系统的影响是：
1）．使系统出现无功功率差额；
2）．造成其它发电机过流；
对发电机本身的影响是：
1）．转子的损耗增大造成转子局部发热；
2）．发电机受交变异步功率的冲击而发生振动。
25.发电机的冷却方式有哪些？
运行中的发电机，由于绕组和铁芯中的功率损耗及其他风损和摩擦力损耗，将产生大量的热量。
一般发电机的冷却介质及其组合：
上述介质和方式可以有不同的组合，如：
水-氢-氢（定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，铁芯氢冷）；
水-水-空（定子、转子绕组水内冷，铁芯空冷）；
水-水-氢（定子、转子绕组水内冷，铁芯氢冷）等。
26.发电机同期并列条件及操作方法
发电机同期并列的方法有：
自同期和准同期两种。
发电机准同期并列的三个条件：
（1）待并发电机的电压与系统电压相同；
（2）待并发电机的频率与系统频率相同；
（3）待并发电机的相位与系统的相位相同。
为了监视这三个条件，一般用两块电压表、两块频率表和一块同步表。
另外，发电机的相序必须与系统的相序相同，这在发电机安装时已经确定。
发电机同期并列的操作方法
发电机升压正常后，再一次检查发电机绝缘，投入同期盘的同期开关于“粗调”位置，待并发电机的同期开关，调整发电机电压、频率与系统电压、频率一致，（投入强行励磁与复式励磁），然后，投入同期盘的同期开关于“细调”位置，当同步表转动正常时，先投入发电机主开关于预合位置，根据同步表的转动情况及开关的合闸时间，在同步表指针接近同步点时合上发电机主开关，进行并列操作。
27.在发电机升压过程中，应注意什么？
在发电机升压过程中，应注意以下方面：
（1）发电机三相定子电流应无指示；
（2）发电机三相定子电压应平衡；
（3）检查发电机的绝缘应合格；
（4）记录发电机的转子电压、电流及发电机的定子电压，核对发电机的空载特性；
（5）检查发电机的强行励磁回路的低电压继电器应失磁。
28.为了防止发电机非同期并列，在哪些情况下禁止并列？
为了防止发电机非同期并列，在以下三种情况下禁止并列：
（1）同步表指针在过零位时转动过快；
（2）同步表指针在过零位时有跳动现象；
（3）同步表指针停在零位上不动。
29.发电机纵联差动保护保护原理、作用和保护范围及整定原则
1）发电机的纵联差动保护采用环流法差动保护原理。
它的保护范围除发电机的定子外，还包括发电机外部两侧差动电流互感器间的连接线。
2）整定计算
发电机差动保护的动作电流，应按以下两个条件选择：
躲过外部故障时的最大不平衡电流，即
Iop=KrelIub.cal=KrelKaperKssferIk.max
式中：
Krel—可靠系数，取1.3
Iub.cal—计算不平衡电流
Kaper—考虑非周期分量影响系数，一般取1.0
Kss—电流互感器同型系数，同型时取1.5
fer—电流互感器最大相对误差，按10%误差选择电流互感器时，取0.1
Ik.max—发电机外部三相短路时，流经保护的最大周期性电流
为避免保护装置在电流互感器二次断线时误动作，保护的动作电流应大于最大负荷电流。
Iop=KrelIn
In—发电机额定电流
实际上应选取上述两条中最大值作为保护的动作电流整定值。
考虑到电流互感器变比和电流互感器的接线系数后差动继电器的动作电流为
Ik.act=KcIop/nTA
Kc—电流互感器接线系数，Ｙ接线时取1，△接线时取1/√￣3
nTA—电流互感器变比
30.横
升级会员 