电气试验工技师复习题(编辑修改稿)

电气试验工技师复习题(编辑修改稿)内容摘要：

） 答案 :√ 46. 能满足系统稳定及设备安全要求，能以最快速度有选择地切 除被保护设备和线路故障的继电保护，称为主保护。 （ ） 答案 :√ 47. 红外诊断电力设备内部缺陷是通过设备外部温度分布场和温度的变化，进行分析比较或推导来实现的。 （ ） 答案 :√ 三、简答题（请填写答案，每题 5分，共 11题） 1. 时间常数的物理含义是什么。 答案 :答：在暂态过程中当电压或电流按指数规律变化时，其幅度衰减到 1/e所需的时间，称为时间常数，通常用 τ表示。 它是衡量电路过渡过程进行的快慢的物理量，时间常数 τ值大，表示过渡过程所经历的时间长，经历一段时间 t=(3～ 5)τ，即可认为 过渡过程基本结束。 2. 变压器绕组绝缘损坏的原因有哪些。 变压器绕组绝缘损坏的原因如下： 答案 :答：（ 1）线路短路故障和负荷的急剧多变，使变压器的电流超过额定电流的几倍或十几倍以上，这时绕组受到很大的电动力而发生位移或变形，另外，由于电流的急剧增大，将使绕组温度迅速升高，导致绝缘损坏。 （ 2）变压器长时间的过负荷运行，绕组产生高温，将绝缘烧焦，并可能损坏而脱落，造成匝间或层间短路。 （ 3）绕组绝缘受潮，这是因绕组浸漆不透，绝缘油中含水分所致。 （ 4）绕组接头及分接开关接触不良，在带负荷运行时，接头发热损坏 附近的局部绝缘，造成匝间及层间短路。 （ 5）变压器的停送电操作或遇到雷电时，使绕组绝缘因过电压而损坏。 3. 过电压是怎样形成的。 它有哪些危害。 答案 :答：一般来说，过电压的产生都是由于电力系统的能量发生瞬间突变所引起的。 如果是由外部直击雷或雷电感应突然加到系统里所引起的，叫做大气过电压或叫做外部过电压；如果是在系统运行中，由于操作故障或其他原因所引起系统内部电磁能量的振荡、积聚和传播，从而产生的过电压，叫做内部过电压。 不论是大气过电压还是内部过电压，都是很危险的，均可能使输、配电线路及电气设备的绝缘弱点 发生击穿或闪络，从而破坏电气系统的正常运行。 4. 简述雷电放电的基本过程。 答案 :答：雷电放电是雷云（带电的云，绝大多数为负极性）所引起的放电现象，其放电过程和长间隙极不均匀电场中的放电过程相同。 雷云对地放电大多数情况下都是重复的，每次放电都有先导放电和主放电两个阶段。 当先导发展到达地面或其他物体，如输电线、杆塔等时，沿先导发展路径就开始了主放电阶段，这就是通常看见的耀眼的闪电，也就是雷电放电的简单过程。 5. 在大型电力变压器现场局部放电试验和感应耐压试验为什么要采用倍频 （ nfN） 试验电源。 答案 :答 ： 变压器现场局部放电试验和感应耐压试验的电压值一般都大大超过变压器的 UN，将大于 UN的 50Hz电压加在变压器上时，变压器铁心处于严重过饱和状态，励磁电流非常大，不但被试变压器承受不了，也不可能准备非常大容量的试验电源来进行现场试验。 我们知道，变压器的感应电动势 E=，当 f=50nHz时， E上升到 nE， B仍不变。 因此，采用 n倍频试验电源时，可将试验电压上升到 n倍，而流过变压器的试验电流仍较小，试验电源容量不大就可以满足要求。 故局部放电试验和感应耐压试验要采用倍频试验电源。 6. 简述用油中溶解气 体分析判断故障性质的三比值法。 其编码规则是什么。 答案 :答：用 5种特征气体的三对比值，来判断变压器或电抗器等充油设备故障性质的方法称为三比值法。 在三比值法中，对不同的比值范围，三对比值以不同的编码表示，其编码规则如表 C1所示。 表 C1 三比值法的编码规则 特征气体 比值范围编码 说 明 的比值 ＜ 0 1 0 例如： =1～ 3时，编码为 1 =1～ 3时，编码为 2 =1～ 3时，编码为 1 ～ 1 1 0 0 1～ 3 1 2 1 ＞ 3 2 2 2 7. 高压电容 型电流互感器受潮的特征是什么。 常用什么方法干燥。 答案 :答：高压电容型电流互感器现场常见的受潮状况有三种情况。 （ 1）轻度受潮。 进潮量较少，时间不长，又称初期受潮。 其特征为：主屏的 tanδ无明显变化；末屏绝缘电阻降低， tanδ增大；油中含水量增加。 （ 2）严重进水受潮。 进水量较大，时间不太长。 其特征为：底部往往能放出水分；油耐压降低；末屏绝缘电阻较低， tanδ较大；若水分向下渗透过程中影响到端屏，主屏 tanδ将有较大增量，否则不一定有明显变化。 （ 3）深度受潮。 进潮量不一定很大，但受潮时间较长。 其特性是：由 于长期渗透，潮气进入电容芯部，使主屏 tanδ增大；末屏绝缘电阻较低， tanδ较大；油中含水量增加。 当确定互感器受潮后，可用真空热油循环法进行干燥。 目前认为这是一种最适宜的处理方式。 8. 叙述三相分级绝缘的 110kV及以上电力变压器进行感应耐压试验的方法。 答案 :答：对分级绝缘的变压器，只能采用单相感应耐压进行试验。 因此，要分析产品结构，比较不同的接线方式，计算出线端相间及对地的试验电压，选用满足试验电压的接线。 一般要借助辅助变压器或非被试相绕组支撑，轮换三次，才能完成一台变压器的感应耐压试验。 例如，对联 结组别为 YNd11的双绕组变压器，可按图 C10接线进行 A相试验。 非被试的两相线端并联接地，并与被试相串联，使相对地和相间电压均达到试验电压的要求，而非被试的两相，仅为 1/3试验电压（即中性点电位）。 当中性点电位达不到试验电压时，在感应耐压前，应先进行中性点的外施电压试验， B、 C相的感应耐压试验可仿此进行。 9. 怎样测量输电线路的零序阻抗。 答案 :答： 输电线路零序阻抗测量的接线如图 C11所示，测量时将线路末端三相短路接地，始端三相短路接单相交流电源。 根据测得电流、电压及功率，按下式计算出每相每千米的零序 参数 图 C10 图 C11 式中 P —— 所测功率， W； U —— 试验电压， V； Z0 —— 零序阻抗， Ω/km； R0 —— 零序电阻 ， Ω/km； X0 —— 零序电抗 ， Ω/km； L0 —— 零序电感 ， H/km； I —— 试验电流， A； L —— 线路长度， km； f —— 试验电源的频率， Hz。 10. 怎样根据变压器直流电阻的测量结果对变压器绕组及引线情况进行判断。 答案 :答：应依据下述标准进行判断： （ 1） 1 600kVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的 2%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的 %。 （ 2） 1 600kVA及以下变压器，相间差别一般不大于三相平均值的 4%，线间差别一般不大于三相平均值的 2%。 （ 3）与以前相同部位测得值（换算到同一温度下）比较其变化不应大于 2%。 如果测算结果超出标准规定，应查明原因。 一般情况下，三相电阻不平衡的原因有以下几种： （ 1）分接开关接触不良。 分接开关接触不良，反映在一二个分接处电阻偏大，而且三相之间不平衡。 这主要是分接开关不清洁，电镀层脱落，弹簧压力不够等。 固定在箱盖上的分接开关，也可能是在箱盖紧固以 后，使开关受力不均造成接触不良。 （ 2）焊接不良。 由于引线和绕组焊接处接触不良，造成电阻偏大；多股并联绕组，其中有一二股没有焊上，这时一般电阻偏大较多。 （ 3）三角形联结绕组，其中一相断线，测出的三个线端电阻都比设计值相差得多，其关系为 2∶ 1∶ 1。 此外，变压器套管的导电杆和绕组连接处，由于接触不良也会引起直流电阻增加。 11. 衡量电能质量的基本指标是什么。 电压偏移过大的危害及正常运行情况下各类用户的允许电压偏移为多少。 答案 :答：电压、频率、谐波是衡量电能质量的三大基本指标。 电压偏移过大，除了影响用户 的正常工作以外，还会使网络中的电压损耗和能量损耗加大，危害电气设备的绝缘，危及电力系统的稳定性，正常运行情况下各类用户的允许电压偏移如下： （ 1） 35kV及以下电压供电的负荷：177。 5%。 （ 2） 10kV及以下电压供电的负荷：177。 7%。 （ 3）低压照明负荷： +5%～ 10%。 （ 4）农村电网： +%～ 10%（正常情况）； +10%～ 15%（事故情况）。 四、计算题（请填写答案，每题 5分，共 2题） 1. 在某超高压输电线路中，线电压 UL=22104V，输送功率 P=30107W，若输电线路的 每一相电抗 XL=5，试计算负载功率因数 cos1=，线路上的电压降 U1及输电线上一年的电能损耗 W1；若负载功率因数从 cos1= cos2=，则线路上的电压降 U2及输电线路上一年的电能损耗 W2又各为多少。 答案 :解： 当负载功率因数为 ，输电线上的电流为 I1= （ A） U1=I1XL=8755=4 375（ V） 则一年［以 365天计，时间 t=36524=8 760（ h）］中输电线上损耗的电能为 W1=3 RLt=3875258 760=11011（ Wh） =1108kWh 当功率因 数由 cos 1= cos2=，则输电线路上的电流将增加至 （ A） 则线路上的电压降为 U2=I2XL=1 2115=6 055（ V） 一年中输电线上损耗的电能将增至 W2=3I22RLt= 31 211258 760=1011（ Wh） = 108kWh 所以由于功率因数降低而增加的电压降为 U=U2U1=6 0504 375=1 680（ V） 由于功率因数降低而增加的电能损耗为 W=W2W1=1081108=108（ kWh） = kWh 答： 线路上的电压降为 6 055V，输电线路上一年的电能损耗为 kWh。 2. 三个同样的线圈，每个线圈有电阻 R和电抗 X，且 R=8， X=8。 如果它们连接为：① 星形；② 三角形，并接到 380V的三相电源上，试求每种情况下的线电流 IL以及测量功率的两个瓦特表计读数的总和 P。 答案 :解： （ 1）当连接为星形时，因为相电压为 所以 （ A） 在一相中吸收的功率为 P1=UphI cos（ cos为功率因数 ） 因为  =arctan =arctan =arctan1=45176。 ， cos45176。 = ， 所以 P1= =220≈ 3 010（ W） 因为吸收的总功率 =两个瓦特计读数的总和，故 P=3UphI cos = 3 ≈ 9 029（ W） （ 2）当连接成三角形时，因为相电。