电气运行100问(1-30问)


摘要

电气运行100问,赶快收藏学习!

1

发电机启动升压过程中为什么监视转子电流和定子电流?

答:发电机启动升压过程中,监视转子电流的目的:

(1)监视转子电流和与之对应的定子电压,可以发现励磁回路有无短路;

(2)额定电压下的转子电流较额定空载励磁电流显著增大时,可以粗略判定转子有匝间短路或定子铁芯有局部短路;

(3)电压回路断线或电压表卡涩时,防止发电机电压升高,威胁绝缘;

发电机启动升压过程中,监视定子电流是为了判断发电机出口及主变压器高压侧有无短路线。

 

2

什么是强行励磁?有什么作用?

答:由接在两组电压互感器二次侧的低压继电器反映发电机电压将到某一定值时动作启动强行励磁接触器,该接触器的接点短接发电机励磁回路部分磁场变阻器的电阻,增大励磁电流以提高发电机的电势,该装置称强行励磁装置。是提高系统稳定的措施之一,可以提高保护装置灵敏度。

 

3

发电机在运行中静子三相电流不平衡的原因有那些?如何处理?

答:原因:

(1)发电机内部故障,如:定子绕组匝间短路,绕组断线;

(2)系统负荷三相不平衡:如系统有单相电炉,电气机车等不对称负荷;

(3)系统发生不对称故障而保护拒动;

(4)发电机主断路器非全相运行。

  处理原则:

(1)询问调度是否因系统引起,如是系统引起,应通过调整发电机有功,无功负荷,将三相电流不平衡之差控制在8%Ie以内,且最大相不得超过额定值。

(2)处理发电机主断路器非全相故障。

(3)如果不是系统故障和主断路器引起,应对发电机变压器出线等做全面检查,必要时可停机检查。

(4)在三相电流不平衡运行中,应严密监视发电机转子温度不得超过允许值。

 

4

发电机失磁原因有那些?有和现象?

答:发电机失磁是励磁回路故障引起的。灭磁开关受振动而跳闸,磁场变阻器接触不良。励磁机磁场绕组断线。整流子严重冒火,自动调整励磁调整装置故障等均会造成失磁。

盘上的表计反映异常:转子电流到零或近于零,励磁电压近于零,且随转差率摆动,电压表较原来降低,定子电流增大,无功表指示负数,各表记指针都摆动,其摆动频率为转差频率的一倍。

 

5

发电机准同期并列有哪几个条件?不符合这些条件将产生什么样的后果?

答:我们希望在并列时,发电机不受冲击电流影响,而且保持稳定的同步运行,这样,必须满足三个条件:(1)电压相等;(2)电压相位一致;(3)频率相等.这三个条件缺一不可,如果缺其一会产生什么样的后果呢?

(1)电压不等的情况下,并列后,发电机绕组内出现冲击电流I=△U/Xd,因而这个电流相当大;

(2)电压相位不一致,其后果是可能产生很大的冲击电流而使发电机烧毁,相位不一致比电压不一致的情况更为严重。如果相位相差180ºC,近似等于机端三相短路电流的两倍,此时,流过发电机绕组内部电流具有相当大的有功成分,这样会在轴上产生力矩,或使设备烧毁,或使发电机大轴扭屈;

(3)频率不等,将使发电机产生机械振动,产生拍振电流,因为两个电压相量相对运行,如果这个相对运行比较小,则发电机与系统相差较大,因转子惯性冲击过大而不起作用;

综上所说,我们在实现准同期并网时,要特别注意这三个要素。

 

1

发电机失磁后运行状态怎样?有何不良影响?

答:发电机在运行中失去励磁电流,使转子的磁场消失,称为“失磁”。失磁可能是由于磁场开关误跳闸,励磁机或半导体励磁系统发生故障,转子回路断线等原因引起。当失磁发生后,转子磁场磁场消失了,电磁力矩减少,出现过剩力矩,脱离同步,转子与定子产生相对速度,定子磁场以转差速度切割转子表面,使转子表面感应出电流来。这个电流与定子旋转磁场作用就产生一个力矩,称异步力矩,这个异步力矩这里也是个阻力矩,它起制动作用,发电机转子便在克服力矩的过程中做了功,把机械能变成电能,可继续向系统送出有功,发电机的转子不会无限制升高的,因为转速越高,这个异步力矩越大,这样,同步发电机相当于变成异步发电机。

在异步状态下,电机从系统吸收无功,供定子和转子产生磁场,向系统送出有功,如果这台发电机在很小的转差下就能产生很大的异步力矩,那么失磁状态下还能带较大的负荷,甚至所带负荷不变。这种状态要注意两点:一是定子电流不能超过额定值;二是转子部分温度不能超过允许值。

那么失磁后有何不良影响呢?这个问题要分两个方面来阐速:一是对发电机本身的影响,二是对系统有危害。

对发电机的危害,主要表现在以下几个方面:

(1)由于出现转差,在转子表面将感应出差频电流。差频电流在转子回路中产生附加损耗,使转子发热加大,严重时可使转子烧损。特别是直接冷却高利用率的大型机组,其热容量裕度相对较低,转子容易过热。

(2)失磁发电机转入异步运行后,发电机的等效电抗降低,由于系统向发电机送进的无功功率增大,失磁前带的有功功率越大,转差也越大,等效电抗就越小,由系统送来的无功也越大。因此在重负荷下失磁,由于定子绕组过电流,将使发电机定子过热。

(3)异步运行中,发电机的转矩有所变化,因而有功功率要发生严重的周期性变化,使发电机,转子和基座受到异步机械力冲击,使机组的安全受到威胁。

(4)失磁运行时,定子端部漏磁增大,使端部的部件和边段铁芯过热。

发电机失磁后,对系统的影响表现如下:

(1)失磁后的发电机,将从电力系统吸取相当大的额定容量的无功功率,引起电力系统的电压下降,如果电力系统无功功率储备容量不足,将使邻近失磁发电机的部分系统电压低于允许值,威胁负载及各电源间的稳定运行,甚至导致系统的电压崩溃而瓦解,这是发电机失磁所致的最严重后果。

(2)  一台发电机失磁引起系统的电压下降,将使邻近的发电机励磁调节器动作而增大其无功输出,造成这些发电机,变压器和线路引起过电流,严重时将导致大面积停电,扩大故障的波及范围。

 

7

定子绕组的水路中何处易漏水?

答:定子绕组水路的关键问题是应保证不漏水,并且要有足够的寿命。最容易发生漏水的地方是绝缘引水管的接头和线圈的焊接部分,有时绝缘引水管也可能发生漏水。对这些部位,运行中应特别注意。

 

8

发电机滑环电刷冒火原因是什么?如何消除?维护时注意哪些问题?

答:发电机滑环电刷冒火的原因和消除的方法如下:

(1)电刷研磨不良,接触面积小,应重磨电刷或使发电机在轻负荷下作常时间运行,直到磨好为止。

(2)电刷和引线,引线和接线端子间的连接松动,接触电阻大,造成负荷分配不均匀。应检查电刷与铜辫的接触及引线回路中各螺丝是否上紧,接触是否良好。

(3)电刷牌号不符合规定,或部分换用了不同牌号的电刷。应检查电刷牌号,更换成制造厂指定的或经试验适用的电刷。

(4)电刷压力不均匀,或不符合要求。用弹簧称检查电刷压力,进行调整(电刷的压力应按制造厂规定,制造厂无规定者可调整到不发生火花情况下的最小压力,一般为0.02—0.03Mpa),特别注意使各电刷的压力均匀,其差别不应超过10%。

(5)电刷磨短。电刷磨短至规定值时,必须更换。

(6)滑环和电刷表面不清洁,随不洁程度,可能在个别电刷上,也可能在全部电刷上发生火花。用白布浸少许酒精擦拭滑环,用干净白布擦电刷表面,在研磨工具上,覆以细玻璃砂纸研磨滑环。

(7)电刷在刷框中摇摆或动作滞涩,火花随负荷而增加。应检查电刷在刷框内的情况,能否上下自由活动,更换摇摆的和滞涩的电刷。电刷在刷框内应有0.1-0.2mm的间隙。

(8)滑环磨损不均匀,电刷松弛或机组振动等原因造成电刷振动。火花依振动的大小而不同,应查明振动的原因并消除之。

(9)滑环不圆,表面不平,严重磨损或撞伤。应进行车磨。

   在运行中的发电机滑环电刷上工作时,工作人员应穿绝缘鞋或铺胶皮垫,使用绝缘良好的工具并应采取防止短路及接地的措施。当励磁系统有一点接地时,更应注意。禁止同时用两手接触发电机励磁回路和接地部分或两个不同极的带电部分。工作时应注意穿工作服,禁止穿短袖衣服或把衣袖卷起来。衣袖要小,并在手腕处扣住。女工还应将长发或辫子卷在帽子内。

 

9

大型发电机为什么要装设匝间保护?

答:现代大型发电机的定子绕组,由于在定子同一槽的上、下层线棒会出现同相不同匝的定子线棒,因而会发生发电机定子绕组的匝间短路故障,为此大型发电机要装匝间保护。

 

10

大型发电机匝间保护的构成通常有几种方式?

答:大型发电机匝间保护的构成通常有以下几种方式:
(1) 横差保护:当定子绕组出现并联分支且发电机中性点侧有六个引出头时采用。横差保护接线简单、动作可靠、灵敏度高;
(2) 零序电压原理的匝间保护:采用专门电压互感器测量发电机三个相电压不对称而生成的零序电压,该保护由于采用了三次谐波制动故大大提高了保护的灵敏度与可靠性;
(3) 负序功率方向匝间保护:利用负序功率方向判断是发电机内部不对称还是系统不对称故障,保护的灵敏度很高,近年来运行表明该保护在区外故障时发生误动必须增加动作延时,故限制了它的使用。

 

11

发电机为什么要装设定子绕组单相接地保护?

答:发电机是电力系统中最重要的设备之一,其外壳都进行安全接地。发电机定子绕组与铁芯间的绝缘破坏,就形成了定子单相接地故障,这是一种最常见的发电机故障。发生定子单相接地后,接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。当接地电流较大能在故障点引起电弧时,将使定子绕组的绝缘和定子铁芯烧坏,也容易发展成危害更大的定了绕组相间或匝间短路,因此,应装设发电机定子绕组单相接地保护。

 

12

利用基波零序电压的发电机定子单相接地保护的特点及不足之处是什么?

答:特点是:

(1) 简单、可靠;

(2) 设有三次谐波滤过器以降低不平衡电压;

(3) 由于与发电机有电联系的元件少,接地电流不大,适用于发电机--变压器组。不足之处是;不能作为100%定子接地保护,有死区,死区范围5%~15%。

 

13

为什么发电机要装设转子接地保护?

答:发电机励磁回路一点接地故障是常见的故障形式之一,励磁回路一点地故障,对发电机并未造成危害,但相继发生第二点接地,即转子两点接地时,由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体,并使磁励绕组电流增加可能因过热而烧伤;由于部分绕组被短接,使气隙磁通失去平衡从而引起振动甚至还可使轴系和汽机磁化,两点接地故障的后果是严重的,故必须装设转子接地保护。

 

14

大型汽轮发电机为什么要配置逆功率保护?

答:在汽轮发电机组上,当机炉控制装置动作关闭主汽门或由于调整控制回路故障而误关主汽门,在发电机开关跳开前发电机将转为电动机运行。此时逆功率对发电机本身无害,但由于残留在汽轮机尾部的蒸汽与长叶片摩擦,会使叶片过热,所以逆功率运行不能超过3分钟,因而需装设逆功率保护。

 

15

为什么大型汽轮发电机要装设负序反时限过流保护?

答:电力系统发生不对称短路时,发电机定子绕组中就有负序电流,负序电流在转子产生倍频电流,造成转子局部灼伤、大型汽轮机由于它的尺寸较小耐受过热的性能差,允许过热的时间常数A(I2*I2*t)值小,为保护发电机转子,需要采用能与发电机允许的负序电流相适应的反时限负序过流保护。

 

16

为什么现代大大型发电机--变压器组应装设非全相运行保护?

答:大型发电机--变压器组220KV及以上高压侧的断路器多为分相操作的断路器,常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸,或在正常运行中突然一相跳闸。这种异常工况,将在发电机--变压器组的发电机中流过负序电流,如果靠反应负序电流的反时限保护动作(对于联络变压器,要靠反应短路故障的后备保护动作),则会由于动作时间较长,而导致相邻线路对侧的保护动作,使故障范围扩大,甚至造成系统瓦解事故。因此,对于大型发电机--变压器组,在220KV及以上电压侧为分相操作的断路器时,要求装设非全相运行保护。

 

17

为什么要装设发电机启动和停机保护?

答:对于在低转速启动或停机过程中可能加励磁电压的发电机,如果原有保护在这种方式下不能正确工作时,需加装发电机启停机保护,该保护应能在低频情况下正确工作。例如作为发电机--变压器组启动和停机过程的保护,可装设相间短路保护和定子接地保护各一套,将整定值降低,只作为低频工况下的辅助保护,在正常工频运行时应退出,以免发生误动作。为此辅助保护的出口受断路器的辅助触点或低频继电器触点控制。

 

18

厂用电系统的倒闸操作一般有哪些规定?

答:厂用电系统的倒闸操作应遵循下列规定:

(1)厂用电系统的倒闸操作和运行方式的改变,应由值长发令,并通知有关人员。

(2)除紧急操作和事故处理外,一切正常操作应按规定填写操作票,并严格执行操作监护及复诵制度。

(3)厂用电系统倒闸操作,一般应避免在高峰负荷或交接班时进行。操作当中不应进行交接班,只有当操作全部终结或告一段落时,方可进行交接班。

(4)新安装或进行过有可能变换相位作业的厂用电系统,在受电与并列切换前,应检查相序,相位的正确性。

(5)厂用电系统电源切换前,必须了解电源系统的连接方式。若环网运行,应并列切换,若开环运行及事故情况下对系统接线方式不清时,不得并列切换。

(6)倒闸操作应考虑环并回路与变压器有无过载的可能,运行系统是否可靠及事故处理是否方便等。

(7)厂用电系统送电操作时,应先合电源侧隔离开关,后合负荷侧隔离开关。停电操作与之相反。

 

19

高压厂用母线电压互感器停,送电操作应注意什么?

答:高压厂用母线电压互感器停电时应注意下列事项:

(1)停用电压互感器时,应首先考虑该电压互感器所带继电保护及自动装置,为防止误动可将有关继电保护及自动装置或所用的直流电源停用。

(2)当电压互感器停用时,应将二次侧熔断器取下,然后将一次熔断器取下。

(3)小车式或抽匣式电压互感器停电时,还应将其小车或抽匣拉出,其二次插件同时拔出。

高压厂用母线电压互感器送电时应注意下列事项:

(1)应首先检查该电压互感器所带的继电保护及自动装置确在停用状态。

(2)将电压互感器的一次侧熔断器投入。

(3)小车式或抽匣式电压互感器推至工作位置。

(4)将电压互感器的二次侧熔断器投入。

(5)小车式或抽匣式电压互感器二次插件投入

(6)停用的继电保护及自动装置直流电源投入。

(7)电压互感器本身检修后在送电前还应按规定测高低压绕组的绝缘状况。

(8)电压互感器停电期间,可能使该电压互感器所带负荷的电度表转速变慢,但由于厂用电还装有总负荷电度表,因此,电压互感器停电期间,各分负荷所少用的电量不必追计。

 

20

电流互感器为什么不允许二次开路运行?

答:运行中的电流互感器出现二次回路开路时,二次电流变为零,其去磁作用消失,此时一次电流将全部用于励磁,在二次绕组中感应出很高的电动势,其峰值可达几千伏,严重威胁人身和设备的安全。再者,一次绕组产生的磁化力使铁芯骤然饱和,有功损耗增大,会造成铁芯过热,甚至可能烧坏电流互感器。因此在运行中电流互感器的二次回路不允许开路。

 

21

电流互感器、电压互感器发生哪些情况必须立即停用?

答:(1)电流互感器、电压互感器内部有严重放电声和异常声;

(2)电压互感器高压熔丝更换后再次熔断;

(3)电流互感器、电压互感器发生严重振动时;

(4)电流互感器、电压互感器冒烟、着火或有异臭;

(5)引线和外壳或绕组和外壳之间有火花放电,危及设备安全运行;

(6)严重危及人身或设备安全;

(7)电流互感器、电压互感器发生严重漏油或喷油现象。

 

22

操作中发生带负荷拉、合闸刀时如何处理?

答:(1)、带负荷误合闸刀时,即使已发现合错,也不准将闸刀再拉开。因为带负荷拉闸刀,将造成三相孤光短路事故。
(2)、带负荷错拉闸刀时,在刀片刚离开固定触头时,便发生电弧,这时应立即合上,可以消除电弧,避免事故扩大。如闸刀已全部拉开,则不许将误拉的闸刀再合上。

 

23

何谓开关失灵保护?

答:当系统发生故障,故障元件的保护动作而其开关操作失灵拒绝跳闸时,通过故障元件的保护作用其所在母线相邻开关跳闸,有条件的还可以利用通道,使远端有关开关同时跳闸的保护或接线称为开关失灵保护。开关失灵保护是"近后备"中防止开关拒动的一项有效措施。

 

24

试述变压器瓦斯保护的基本工作原理?

答:瓦斯保护是变压器的主要保护,能有效地反应变压器内部故障。
轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成,作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成,作用于跳闸。
正常运行时,瓦斯继电器充满油,开口杯浸在油内,处于上浮位置,干簧触点断开。当变压器内部故障时,故障点局部发生过热,引起附近的变压器油膨胀,油内溶解的空气被逐出,形成气泡上升,同时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时,排出的瓦斯气体缓慢地上升而进入瓦斯继电器,使油面下降,开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动,使干簧触点接通,发出信号。
当变压器内部故障严重时,产生强烈的瓦斯气体,使变压器内部压力突增,产生很大的油流向油枕方向冲击,因油流冲击档板,档板克服弹簧的阻力,带动磁铁向干簧触点方向移劝,使干簧触点接通,作用于跳闸。

 

25

为什么变压器的差动保护不能代替瓦斯保护?

答:瓦斯保护能反应变压器油箱内的内部故障,包括铁芯过热烧伤、油面降低等,但差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少数线匝的匝间短路,虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击,但表现在相电流上却并不大,因此差动保护没有反应,但瓦斯保护对此却能灵敏地加以反应,这就是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。

 

26

何谓复合电压起动的过电流保护?

答:复合电压起动的过电流保护,指在过电流保护的基础上,加入由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器组成的复合电压起动元件构成的保护。只有在电流测量元件及电压起动元件均动作时,保护装置才能动作于跳闸。

 

27

什么叫操作过电压?主要有哪些?

答:操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压。主要包括:
(1)、切除空载线路引起的过电压;

(2)、空载线路合闸时引起的过电压;

(3)、切除空载变压器引起的过电压;

(4)、间隙性电弧接地引起的过电压;

(5)、解合大环路引起的过电压。

 

28

高频保护运行时,为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道?

答:我国电力系统常采用正常时高频通道无高频电流的工作方式。由于高频通道不仅涉及两个厂站的设备,而且与输电线路运行工况有关,高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起衰耗,高频通道上任何一个环节出问题,都会影响高频保护的正常运行。系统正常运行时,高频通道无高频电流,高频通道上的设备有问题也不易发现,因此每日由运行人员用启动按钮启动高频发信机向对侧发送高频信号,通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道,以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作。

 

29

简述高频闭锁距离保护有什么基本特点?

答:高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装置作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护。其特点是:
(1)  能足够灵敏和快速地反应各种对称与不对称故障;

(2)  仍保持后备保护的功能;

(3)  电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行。

(4)  不是独立的保护装置,当距离保护停用或出现故障、异常需停用时,该保护要退出运行。

 

30

高频保护启、停用应注意什么?为什么?

答:高频保护投入跳闸前,必须交换线路两侧高频信号,确认正常后,方可将线路高频保护两侧同时投入跳闸。对环网运行中的线路高频保护,正常运行时两侧必须同时投入跳闸或停用,不允许一侧投入跳闸,另一侧停用。否则区外故障时,因高频保护停用侧不能向对侧发闭锁信号,将造成单侧投入跳闸的高频保护动作跳闸。

 

关键词:

相关资讯


2023年西克总经理新年致辞

暖阳迎春,兔年将至。一元复始,万象更新。时间的脚步快速稳健,新年的钟声清朗高昂,在这辞旧迎新的时刻,让我们一起复盘2022,开启2023。

2023-03-03

PLC控制柜设计原理电装布局、接线图和原理图

1.按图接线,这条说是最高准则也不为过。首先,在接线之前就必须先仔细阅读图纸,充分领会设计者的意图,而不是根据个人所谓丰富经验接线,如果发现不明之处或者矛盾之处应该第一时间与设计师联系确认,直到无误后,接线施工。

2022-11-14

 | 重新定义PLC?一个PLC产品经理的理想主义

作为工业自动化领域应用最广的产品之一,纵观PLC的发展历史,自取代继电器控制起步以来,PLC历经了数代变革。

2021-09-13