DQZHAN電氣百科：電氣自動化基礎知識
一、電力行業(yè),電氣工程及其自動化專業(yè)名詞解釋:
1、三相交流電:由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng),叫三相交流電。
2、一次設備:直接與生產(chǎn)電能和輸配電有關的設備稱為一次設備。包括各種高壓斷路器、隔離開關、母線、電力電纜、電壓互感器、電流互感器、電抗器、避雷器、消弧線圈、并聯(lián)電容器及高壓熔斷器等。
3、二次設備:對一次設備進行監(jiān)視、測量、操縱控制和保護作用的輔助設備。如各種繼電器、信號裝置、測量儀表、錄波記錄裝置以及遙測、遙信裝置和各種控制電纜、小母線等。
4、高壓斷路器:又稱高壓開關,它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流,而且當系統(tǒng)發(fā)生故障時,通過繼電保護裝置的作用,切斷過負荷電流和短路電流。它具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力。
5、負荷開關:負荷開關的構造秘隔離開關相似,只是加裝了簡單的滅弧裝置。它也是有一個明顯的斷開點,有一定的斷流能力,可以帶負荷操作,但不能直接斷開短路電流,如果需要,要依靠與它串接的高壓熔斷器來實現(xiàn)。
6、空氣斷路器(自動開關):是用手動(或電動)合閘,用鎖扣保持合閘位置,由脫扣機構作用于跳閘并具有滅弧裝置的低壓開關,目前被廣泛用于500V以下的交、直流裝置中,當電路內(nèi)發(fā)生過負荷、短路、電壓降低或消失時,能自動切斷電路。
7、電纜:由芯線(導電部分)、外加絕緣層和保護層三部分組成的電線稱為電纜。
8、母線:電氣母線是匯集和分配電能的通路設備,它決定了配電裝置設備的數(shù)量,并表明以什么方式來連接發(fā)電機、變壓器和線路,以及怎樣與系統(tǒng)連接來完成輸配電任務。
9、電流互感器:又稱儀用變流器,是一種將大電流變成小電流的儀器。
10、變壓器:一種靜止的電氣設備,是用來將某一數(shù)值的交流電壓變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的交流電壓的設備。
11、高壓驗電筆:用來檢查高壓網(wǎng)絡變配電設備、架空線、電纜是否帶電的工具。
12、接地線:是為了在已停電的設備和線路上意外地出現(xiàn)電壓時保證工作人員的重要工具。按部頒規(guī)定,接地線必須是25mm2以上裸銅軟線制成。
13、標示牌:用來警告人們不得接近設備和帶電部分,指示為工作人員準備的工作地點,提醒采取**措施,以及禁止微量某設備或某段線路合閘通電的通告示牌。可分為警告類、允許類、提示類和禁止在等。
14、遮欄:為防止工作人員無意碰到帶電設備部分而裝設備的屏護,分臨時遮欄和常設遮欄兩種。
15、絕緣棒:又稱令克棒、絕緣拉桿、操作桿等。絕緣棒由工作頭、絕緣桿和握柄三部分構成。它供在閉合或位開高壓隔離開關,裝拆攜帶式接地線,以及進行測量和試驗時使用。
16、跨步電壓:如果地面上水平距離為0.8m的兩點之間有電位差,當人體兩腳接觸該兩點,則在人體上將承受電壓,此電壓稱為跨步電壓。*大的跨步電壓出現(xiàn)在離接地體的地面水平距離0.8m處與接地體之間。
17、相序:就是相位的順序,是交流電的瞬時值從負值向正值變化經(jīng)過零值的依次順序。
18、電力網(wǎng):電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分,它是由各類變電站(所)和各種不同電壓等級的輸、配電線路聯(lián)接起來組成的統(tǒng)一網(wǎng)絡。
19、電力系統(tǒng):電力系統(tǒng)是動力系統(tǒng)的一部分,它由發(fā)電廠的發(fā)電機及配電裝置,升壓及降壓變電所、輸配電線路及用戶的用電設備所組成。
20、動力系統(tǒng):發(fā)電廠、變電所及用戶的用電設備,其相間以電力網(wǎng)及熱力網(wǎng)(或水力)系統(tǒng)連接起來的總體叫做動力系統(tǒng)。
電力行業(yè)自動化問答：
1、繼電保護的用途是什么?
答:①、當電網(wǎng)發(fā)生足以損壞設備或危及電網(wǎng)**運行的故障時,使被保護設備快速脫離電網(wǎng);②、對電網(wǎng)的非正常運行及某些設備的非正常狀態(tài)能及時發(fā)出警報信號,以便迅速處理,使之恢復正常;③、實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化和遠動化,以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。
2、繼電保護裝置的基本原理是什么?
答:電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,基本特點是電流突增,電壓突降,以及電流與電壓間的相位角發(fā)生變化,各種繼電保護裝置正是抓住了這些特點,在反應這些物理量變化的基礎上,利用正常與故障,保護范圍內(nèi)部與外部故障等各種物理量的差別來實現(xiàn)保護的,有反應電流升高而動作的過電流保護,有反應電壓降低的低電壓保護,有即反應電流又反應相角改變的過電流方向保護,還有反應電壓與電流比值的距離保護等等。
3、對繼電器有哪些要求?
答:①、動作值的誤差要小;②、接點要可靠;③、返回時間要短;④、消耗功率要小。
4、常用繼電器有哪幾種類型?
答:按感受元件反應的物理量的不同,繼電器可分為電量的和非電量的兩種,屬于非電量的有瓦斯繼電器、速度繼電器、溫度繼電器等。
反應電量的種類較多一般分為:
①、按動作原理分為:電磁型、感應型、整流型、晶體管型;②、按反應電量的性質(zhì)有:電流繼電器和電壓繼電器;③、按作用可分為:電間繼電器、時間繼電器、信號繼電器等。

5、感應型電流繼電器的檢驗項目有哪些?
答:感應型電流繼電器是反時限過流繼電器,它包括感應元件和速斷元件,其常用型號為GL-10和GL-20兩種系列,在驗收和定期檢驗時,其檢驗項目如下:
①、外部檢查;②、內(nèi)部和機械部分檢查;③、絕緣檢驗;④、始動電流檢驗;⑤、動作及返回值檢驗;⑥、速動元件檢驗;⑦、動作時間特性檢驗;⑧、接點工作可靠性檢驗。
6、怎樣正確使用接地搖表?
答:測量前,首先將兩根探測針分別插入地中接地極E,電位探測針P和電流探測針C成一直線并相距20米,P插于E和C之間,然后用專用導線分別將E、P、C接到儀表的相應接線柱上。
測量時,先把儀表放到水平位置檢查檢流計的指針是否指在中心線上,否則可借助零位調(diào)整器,把指針調(diào)整到中心線,然后將儀表的“信率標度”置于*大倍數(shù),慢慢轉動發(fā)電機的搖把,同時旋動“測量標度盤”使檢流計指針平衡,當指針接近中心線時,加快發(fā)電機搖把的轉速,達到每分鐘120轉以上,再調(diào)整“測量標度盤”使指針于中心線上,用“測量標度盤”的讀數(shù)乘以“倍率標度”的倍數(shù),即為所測量的電阻值。
7、繼電器應進行哪些外部檢查?
答:繼電器在驗收或定期檢驗時應做以下外部檢查:
①、繼電器外殼應完好無損,蓋與底座之;②、各元件不應有外傷和破損,且按裝牢固、整齊;③、導電部分的螺絲接線柱以及連接導線其部件不應有氧化開焊及接觸**等現(xiàn)象,螺絲及接線柱均應有墊片及彈簧墊;④、非導電部分如彈簧,限位桿等,必須用螺絲加以固定并用耐久漆并封。
8、什么是變壓器的絕緣吸收比?
答:在檢修維護變壓器時,需要測定變壓器的絕緣吸收比,它等于60秒所測量的絕緣電阻值與15秒所測的絕緣電阻值之比即R60/B15用吸收比可以進行一步判斷絕緣是否潮濕,污穢或有局部缺陷,規(guī)程規(guī)定在10~30℃時,35~60kV繞組不低于1.2,110~330kV繞組不低于1.3。
9、DX-11型信號繼電器的檢驗項目有哪些?
答:①、外部檢查;②、內(nèi)部和機械部分檢驗;③、絕緣檢驗;④、直流電阻測量;⑤、動作值檢驗;⑥、接點工作可靠性檢驗。
10、DX-11型信號繼電器的動作值返回值如何檢驗?
答:試驗接線與中間繼電器相同,對于電流型繼電器,其動作值應為額定值的70~90%,對于電壓型信號繼電器,其動作值應為額定值的50~70%。
返回值均不得低于額定值的5%,若動作值,返回值不符合要求,可調(diào)整彈簧拉力或銜鐵與鐵芯間的距離。
11、什么是繼電保護裝置的選擇性?
答:保護裝置的選擇性由保護方案和整定計算所決定的,當系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置能迅速準確地將故障設備切除,使故障造成的危害及停電范圍盡量減小,從而保證非故障設備繼續(xù)正常運行,保護裝置能滿足上述要求,就叫有選擇性。
12、繼電保護裝置的快速動作有哪些好處?
答:①、迅速動作,即迅速地切除故障,可以減小用戶在降低電壓的工作時間,加速恢復正常運行的過程;②、迅速切除故障,可以減輕電氣設備受故障影響的損壞程度;③、迅速切除故障,能防止故障的擴展。
13、電流速斷保護的特點是什么?
答:無時限電流速斷不能保護線路全長,它只能保護線路的一部分,系統(tǒng)運行方式的變化,將影響電流速斷的保護范圍,為了保證動作的選擇性,其起動電流必須按*大運行方式(即通過本線路的電流為*大的運行方式)來整定,但這樣對其它運行方式的保護范圍就縮短了,規(guī)程要求*小保護范圍不應小于線路全長的15%。
另外,被保護線路的長短也影響速斷保護的特性,當線路較長時,保護范圍就較大,而且受系統(tǒng)運行方式的影響較小,反之,線路較短時,所受影響就較大,保護范圍甚至會縮短為零。
14、DS-110/120型時間繼電器的動作值與返回值如何測定?
答:調(diào)節(jié)可變電阻器升高電壓,使銜鐵吸入,斷開刀閘沖擊地加入電壓,銜鐵應吸和,此電壓即為繼電器的動作電壓,然后降低電壓,則使銜鐵返回原位的*高電壓為返回電壓。
對于直流時間繼電器,動作電壓不應大于額定電壓的65%,返回電壓不應小于額定電壓的5%,對于交流時間繼電器,動作電壓不應大于額定電壓的85%,若動作電壓過高,則應調(diào)整彈簧彈力。
15、對斷路器控制回路有哪幾項要求?
答:斷路器的控制回路,根據(jù)斷路器的型式,操作機構的類型以及運行上的不同要求,而有所差別,但其基本上接線是相似的,一般斷路器的控制回路應滿足以下幾項要求:
①、合閘和跳閘線圈按短時通過電流設計,完成任務后,應使回路電流中斷;②、不僅能手動遠方控制,還應能在保護或自動裝置動作時進行自動跳閘和合閘;③、要有反映斷路器的合閘或跳閘的位置信號;④、要有區(qū)別手動與自動跳、合閘的明顯信號;⑤、要有防止斷路器多次合閘的“跳躍”閉鎖裝置;⑥、要能監(jiān)視電源及下一次操作回路的完整性。
16、電氣上的“地”是什么?
答:電氣設備在運行中,如果發(fā)生接地短路,則短路電流將通過接地體,并以半球面形成地中流散,如圖所示,由于半球面越小,流散電阻越大,接地短路電流經(jīng)此地的電壓降就越大。所以在靠近接地體的地方,半球面小,電阻大,此處的電流就高,反之在遠距接地體處,由于半球面大,電阻小其電位就低。試驗證明,在離開單根接地體或接地極20m以外的地方,球面已經(jīng)相當大,其電阻為零,我們把電位等于零的地方,稱作電氣上和“地”。
17、什么叫變壓器的短路電壓?
答:短路電壓是變壓器的一個主要參數(shù),它是通過短路試驗測出的,其測量方法是:將變壓器副邊短路,原邊加壓使電流達到額定值,這時原邊所加的電壓VD叫做短路電壓,短路電壓一般都用百分值表示,通常變壓器銘牌表示的短路電壓就是短路電壓VD與試驗時加壓的那個繞組的額定電壓Ve的百分比來表示的即VD%=VDe/Ve×100%。
18、測量電容器時應注意哪些事項?
答:①、用萬用表測量時,應根據(jù)電容器和額定電壓選擇適當?shù)臋n位。例如:電力設備中常用的電容器,一般電壓較低只有幾伏到幾千伏,若用萬用表R×1CK檔測量,由于表內(nèi)電池電壓為15~22.5伏,很可能使電容擊穿,故應選用R×1K檔測量;②、對于剛從線路上拆下來的電容器,一定要在測量前對電容器進行放電,以防電容器中的殘存電椅向儀表放電,使儀表損壞;③、對于工作電壓較高,容量較大的電容器,應對電容器進行足夠的放電,放電時操作人員應的防護措施,以防發(fā)生觸電事故。
19、什么叫正弦交流電?為什么目前普遍應用正弦交流電?
答:正弦交流電是指電路中電流、電壓及電勢的大小和方向都隨時間按正弦函數(shù)規(guī)律變化,這種隨時間做周期性變化的電流稱為交變電流,簡稱交流。
交流電可以通過變壓器變換電壓,在遠距離輸電時,通過升高電壓以減少線路損耗,獲得*佳經(jīng)濟效果。而當使用時,又可以通過降壓變壓器把高壓變?yōu)榈蛪?這即有利于**,又能降你對設備的絕緣要求。此外交流電動機與直流電動機比較,則具有造價低廉、維護簡便等優(yōu)點,所以交流電獲得了廣泛地應用。
20、為什么磁電系儀表只能測量直流電,但不能測量交流電?
答:因為磁電系儀表由于長久磁鐵產(chǎn)生的磁場方向不能改變,所以只有通入直流電流才能產(chǎn)生穩(wěn)定的偏轉,如在磁電系測量機構中通入交流電流
產(chǎn)生的轉動力矩也是交變的,可動部分由于慣性而來不及轉動,所以這種測量機構不能直流測量交流。(交流電每周的平均值為零,所以結果沒有偏轉,讀數(shù)為零)。
21、為什么電氣測量儀表,電度表與繼電保護裝置應盡量分別使用不同次級線圈的CT?
答:國產(chǎn)高壓CT的測量級和保護級是分開的,以適應電氣測量和繼電保護的不同要求。電氣測量對CT的準確度級要求高,且應使儀表受短路電流沖擊小,因而在短路電流增大到某值時,使測量級鐵芯飽和以限制二次電流的增長倍數(shù),保護級鐵芯在短路時不應飽和,二次電流與一次電流成比例增長,以適應保護靈敏度要求。
22、CT的容量有標伏安(VA)有標歐姆(Ω)的?它們的關系?
答:CT的容量有標功率伏安的,就是二次額定電流通過二次額定負載所消耗的功率伏安數(shù):W2=I2Z2,有時CT的容量也用二次負載的歐姆值來表示,其歐姆值就是CT整個二次串聯(lián)回路的阻抗值。CT容量與阻抗成正比,CT二次回路的阻抗大小影響CT的準確級數(shù),所以CT在運行是其阻抗值不超過銘牌所規(guī)定容量伏安數(shù)和歐姆值時,才能保證它的準確級別。
23、兆歐表搖測的快慢與被測電阻值有無關系?為什么?
答:兆歐表搖測的快慢一般來講不影響對絕緣電阻的測量。因為兆歐表上的讀數(shù)是反映發(fā)電機電壓與電流的比值,在電壓變化時,通過兆歐表電流線圈的電流,也同時按比例變化,所以電阻值數(shù)不變,但如果兆歐表發(fā)電機的轉數(shù)太慢,由于此時電壓過低,則也會引起較大的測量誤差,因此使用兆歐表時應按規(guī)定的轉數(shù)搖動。一般規(guī)定為120轉/分,可以±20%變化,但*多不應超過±25%。
24、哪些電氣設備必須進行接地或接零保護?
答:①、發(fā)電機、變壓器、電動機高低壓電器和照明器具的底座和外殼;②、互感器的二次線圈;③、配電盤和控制盤的框架;④、電動設備的傳動裝置;⑤、屋內(nèi)外配電裝置的金屬架構,混凝土架和金屬圍欄;⑥、電纜頭和電纜盒外殼,電纜外皮與穿線鋼管;⑦、電力線路的桿塔和裝在配電線路電桿上的開關設備及電容器。
25、電纜線路的接地有哪些要求?
答:①、當電纜在地下敷設時,其兩端均應接地;②、低壓電纜除在特別危險的場所(潮濕、腐蝕性氣體導電塵埃)需要接地外其它環(huán)境均可不接地;③、高壓電纜在任何情況下都要接地;④、金屬外皮與支架可不接地,電纜外皮如果是非金屬材料如塑料橡皮管以及電纜與支架間有絕緣層時其支架必須接地;⑤、截面在16平方毫米及以下的單芯電纜為消除渦流外的一端應進行接地。
26、在進行高壓試驗時必須遵守哪些規(guī)定?
答:①、高壓試驗應填寫**種工作票。在一個電氣連接部分同時有檢修和試驗時填一張工作票。但在試驗前應得到檢修工作負責有的許可,在同一電氣連部分,高壓試驗的工作票發(fā)出后,禁止再發(fā)**張工作票。如加壓部分和檢修部分之間的斷開點,按試驗電壓有足夠的**距離,并在另一則有接短路時,可在斷開點一側進行試驗,另一側可繼續(xù)工作,但此時在斷開點應掛有“止步,高壓危險!”標示牌,并設有專人監(jiān)護;②、高壓試驗工作不各少于兩人,試驗負責人應由有經(jīng)驗的人員擔任,開始試驗前試驗負責人應對全體試驗人員詳細布置試驗中的**注意事項;③、因試驗需要斷開設備接頭時,拆前應做好標記,接后應進行檢查;④、試驗裝置的金屬外殼應可靠接地,高壓引線應盡量縮短,必要時用絕緣物支持牢固,試驗裝置的電源開關應使明顯斷開的雙刀閘,為了防止誤合,切閘,可在刀刃上加絕緣罩,試驗裝置的低壓回路中應有兩個串聯(lián)電源開關,并加上裝過載自動掉閘裝置;⑤、試驗現(xiàn)場應裝設遮欄或圍欄,向外懸掛“止步,高壓危險!”標牌并派人看守,被試設備兩端不在同一地點時,另下點派人看守;⑥、加壓前,必須認真檢查,試驗接線表計倍率,調(diào)壓器在零位及儀表的開始狀態(tài),均正確無誤,通知有關人員離開被試設備,并取得負責人許可,方可加壓,加壓中應有監(jiān)護并呼唱,高壓試驗工作人員,在全部加壓中,應精力集中不得與他人閑談,隨時警惕異?，F(xiàn)象發(fā)生。操作人員應站在絕緣墊上;⑦、變更接線或試驗結束時,應首先斷開試驗電源,放電并將升壓設備的高壓部分短路落地;⑧、未裝地線的大熔器被試設備,應先放電再做試驗,高壓直流試驗時,每告一段落或結束,應將設備對地放電數(shù)次,并短路接地;⑨、試驗結束時,試驗人員應拆除自裝的接地短路線,并對被試設備進行檢查和清理現(xiàn)場;⑩、特殊的重要電氣試驗,應有詳細的試驗措施并經(jīng)主管生產(chǎn)領導(總工)批準。
27、為什么變壓器原邊電流是由副邊決定的?
答:變壓器在帶有負載運行時,當二次側電流變化時,一次側電流也相應變化。這是什么原因呢?根據(jù)磁動平衡式可知,變壓器原、副邊電流是反相的。副邊電流產(chǎn)生的磁動勢,對原邊磁動勢而言,是起去磁作用的。即I1W1≈-12W2。當副邊電流增大時,變壓器要維持鐵芯中的主磁通不變,原邊電流也必須相應增大來平衡副邊電流的產(chǎn)作用。這就是我們所看到的當副邊二次電流變化時,一次側電流也相應的原理,所以說原邊電流是由副邊決定的。
28、三相異步電動機的軸上負載加重時,定子電流為什么隨著轉子電流而變化?
答:當一臺異步電動機的繞組結構一定時,磁動勢的大小就是由定子電流來決定的。在正常情況下,電流的大小決定于負載,當電源電壓一定而負載增大時,會使電動機轉軸的反轉矩增加,因此使轉速下降。根據(jù)電動機基本工作原理中“相對運行”這一概念,轉子導體與磁場(電源電壓不變的情況下它的轉速也是不變的)之間的相對運動就會增加,也就是說轉子導體要割氣隙磁場的速度增加了。因此,轉子感應電動勢E2,轉子電流I2和轉子磁動勢F2也就增大。應該注意的是,轉子磁動勢F2對于定子主磁場不說是起去磁作用的,為了抵消F2的去磁作用,定子電流I1和定子磁電動勢F1就會相應的增大,因此電動機軸上的負載越重,轉子電流I2就越大(當然也不能無限增大負載)。定子電流I1也相應地增大,所以定子電流I1是隨著轉子電流I2的變化而變化的。
29、為什么采用雙臂電橋測量小電阻準確較高?
答:因為雙臂電橋是將寄生電阻,并入誤差項,并使誤差項等于零,因而對電橋的平衡不因這部分寄生電阻大小而受到影響,從而提高了電橋測量的準確性。

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