新手入门四——电力电源常见使用问题－－共37问(原创) 点击：18127 | 回复：137
新手入门四——电力电源常见知识问答
1．问：为什么有时要在并联补偿电容器回路中串入一个小值电抗？
答：A、在工业企业的35千伏及以下配电网络中，由于整流型负载显著增加，局部网络的电流中往往有高次谐波存在，从而使受电端母线电压发生畸变。母线电压的畸变，对供电网络、用户以及某些电气设备都产生有害影响。尤其是对并联补偿用的移相电容器，危险更大。因为移相电容器对高次谐波的阻抗小，常因电压畸变而产生严重过电流，甚至烧坏电容器。另一方面，接在母线上的并联电容器组，对高次谐波有放大作用，因而使用母线电压畸变更加严重，形成恶性循环。
B、在电容器回路中串入小值电抗器后，补偿支路的谐波电抗也呈感性。它与系统中其他感性电抗并联，使系统的谐波等值阻抗减小，从而减小了母线的谐波电压，抑制了母线电压的畸变。此外，它还能够有效地减小电容器支路中由于高次谐波所引志的稳态谐波过电流，限制电容器组的合闸电流冲击，减小电容器支路切断时所产生的过电压。因此，在电容器回路中串入小值电抗，无论对改善网络的供电质量还是保证电容器的安全运行，都是非常必要的。
2．问：交流特高压电网有哪些限制内部过电压的措施？
答：交流特高压输电系统限制内部过电压的主要措施如下：
1.输电线路上装设高压并联电抗器，其中性点通过小电抗接地；
2. 线路的架空地线（避雷线）采用光纤电缆（OPGW）或良导体导线；
3. 变电站母线和输电线路上装设吸收能量较大的避雷器；
4. 断路器采用合分闸电阻；
5. 在GIS变电站中采用有电阻接入的隔离刀闸装置。
3．问：试述电力系统谐波产生的原因及其影响?
答：谐波产生的原因:高次谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,即所加的电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成的波形畸变。 当电力系统向非线性设备及负荷供电时,这些设备或负荷在传递(如变压器)、变换(如交直流换流器)、吸收(如电弧炉)系统发电机所供给的基波能量的同时,又把部分基波能量转换为谐波能量,向系统倒送大量的高次谐波,使电力系统的正弦波形畸变,电能质量降低。
当前,电力系统的谐波源主要有三大类。
1)、铁磁饱和型:各种铁芯设备,如变压器、电抗器等,其铁磁饱和特性呈现非线性。
2)、电子开关型:主要为各种交直流换流装置(整流器、逆变器)以及双向晶闸管可控开关设备等,在化工、冶金、矿山、电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用,并正在蓬勃发展;在系统内部,如直流输电中的整流阀和逆变阀等。
3)、电弧型:各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接期间,其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性,使电流不规则的波动。其非线性呈现电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。 对于电力系统三相供电来说,有三相平衡和三相不平衡的非线性特性。后者,如电气铁道、电弧炉以及由低压供电的单相家用电器等,而电气铁道是当前中压供电系统中典型的三相不平衡谐波源。
谐波对电网的影响:
1、谐波对旋转设备和变压器的主要危害是引起附加损耗和发热增加,此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪声,长时间的振动会造成金属疲劳和机械损坏。
2、谐波对线路的主要危害是引起附加损耗。
3、谐波可引起系统的电感、电容发生谐振,使谐波放大。当谐波引起系统谐振时,谐波电压升高,谐波电流增大,引起继电保护及自动装置误动,损坏系统设备(如电力电容器、电缆、电动机等),引发系统事故,威胁电力系统的安全运行。
4、谐波可干扰通信设备,增加电力系统的功率损耗(如线损),使无功补偿设备不能正常运行等,给系统和用户带来危害。 限制电网谐波的主要措施有:增加换流装置的脉动数;加装交流滤波器、有源电力滤波器;加强谐波管理。
4．问：在何种情况下容易发生操作过电压？
答：在下列情况下易发生操作过电压：
1)切、合电容器组或空载长线路；
2)断开空载变压器、电抗器、消弧线圈及同步电动机等；
3)在中性点不接地系统中，一相接地后，产生间歇式电弧等。
5．问：异步电机和同步电机怎样来用作发电机?又怎样用作电动机?
答：首先说明一点的是，异步电机只用于电动机，极少用作发电机，都是同步电机用来发电。
A、异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电，使其产生旋转磁场，转速为n0，即同步转速。不同的磁极对数p，在相同频率f=50Hz的交流电作用下，会产生不同的n0，n0=60f/p。
工作原理如下：
对称3相绕组通入对称3相电流，产生旋转磁场，磁场线切割转子绕组，根据电磁感应原理，转子绕组中产生e和i，转子绕组在磁场中受到电磁力的作用，即产生电磁转矩，使转子旋转起来，转子输出机械能量，带动机械负载旋转起来。
转子转速nB、下面再说说同步电机：
同步电机作发电机运行时，转子绕组工作时加直流励磁，由外部机械力带动转子转动，n0的方向与转矩T方向相反，定子中感应电动势（电磁感应原理），然后输出电压。
同步电机作电动机运行时，转子绕组工作时加直流励磁，定子通3相交流电，产生旋转磁场，带动转子同步转动。
C、补充说明：
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机的分类可归纳如下：
发电机 { 直流发电机
交流发电机 { 同步发电机
异步发电机(很少采用)
交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
D、同步电机和异步电机区别：（下面有三种回答供参考）
1，同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致，如果转子的旋转速度与定子是一样的，那就叫同步电动机，如果不一致，就叫异步电动机。。。
2，当极对数一定时，电机的转速和频率之间有严格的关系，用电机专业术语说，就是同步。异步电机也叫感应电机，主要作为电动机使用，其工作时的转子转速总是小于同步电机。
3，所谓“同步”就是电枢（定子）绕组流过电流后，将在气隙中形成一旋转磁场，而该磁场的旋转方向及旋转速度均与转子转向，转速相同，故为同步。
异步电机的话，其旋转磁场与转子存在相对转速，即产生转距。
至于为什么异步电动机和同步电动机会有这样的区别，我来总结一下，最根本的原因其实就是定子有没有加励磁，不加励磁为异步，应为只有产生相对运动了，才会有切割磁感线的作用（或者说是磁通变化），才会产生电磁感应力（即安培力）。而加了励磁，定子就可以看作一块磁铁，有固定的NS极，会随着旋转磁场同步转动，所以称同步电机。（磁铁的吸引作用）
6．问：变压器、电抗器、互感器，干燥过程中有哪些安全注意事项？
答：有如下注意事项：
（1）触头弹簧的压力降低，触头的接触面氧化或积存油泥而导致触头发热。
(2)传动及操作部分的润滑油干涸，油泥过多，轴销生锈，个别部件生锈以及产生机械变形等，以上情况存在时，可导致隔离开关的操作费力或不能动作，距离减小以致合不到位和同期性差等缺陷。
(3)绝缘子断头、绝缘子折伤和表面脏污等。
7．问：由于定义不是很懂，看到一断路器其参数是40.5KV 3150A 31.5KA,前两个应该是额定电压，额定电流，最后一个是开断电流吗？不知道其具体的定义，还有应该有个闭合电流，两者谁大谁小？这2个参数能代表断路器的什么性能呢？
答：A、1.40.5KV 3150A 31.5K
答:
概 述 工业用热电阻作为测量温度的变送器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，它可以直接测量各种生产过程中从-200～＋850℃范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体表面的温度、防爆结构适用于防爆场合。
原 理 工业用热电阻分铂热电阻和铜热电阻两大类。热电阻是利用物质在温度变化时自身电阻也随着发生变化的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测量介质中有温度存在时，所测得的温度是感温元件所在范围内介层中的平均温度。
结 构 装配式热电阻主要由接线盒、保护管、接线端子、绝缘瓷珠和感温元件组成基本结构，并配以各种安装固定装置组成。
答: 热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.
[b]首先,介绍一下热电偶,[/b]热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测吻范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。
热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。
目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。
热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。
补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。
[b]其次我们介绍一下热电阻,[/b]热电阻虽然在工业中应用也比较广泛,但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。
工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且比热点偶便宜。
答: 概述
循环式电加热器是一种国际流行的高品质长寿命电加热设备。用于对流动的液态、气态介质的升温、保温、加热。当加热介质在压力作用下通过电加热器加热腔，采用流体热力学原理均匀地带走电热元件工作中所产生的巨大热量，使被加热介质温度达到用户工艺要求。
工作原理
循环式电加热器是一种消耗电能转换为热能，来对需加热物料进行加热。在工作中低温流体介质通过管道在压力作用下进入其输入口，沿着电加热容器内部特定换热流道，运用流体热力学原理设计的路径，带走电热元件工作中所产生的高温热能量，使被加热介质温度升高，电加热器出口得到工艺要求的高温介质。电加热器内部控制系统依据输出口的温度传感器信号自动调节电加热器输出功率，使输出口的介质温度均匀；当发热元件超温时，发热元件的独立的过热保护装置立即切断加热电源，避免加热物料超温引起结焦、变质、碳化，严重时导致发热元件烧坏，有效延长电加热器使用寿命。
应用范围
循环式电加热器典型的应用场合主要有：
1、化工行业的化工物料升温加热、一定压力下一些粉末干燥、化工过程及喷射干燥。
2、碳氢化合物加热，包括石油原油、重油、燃料油、导热油、滑油、石腊等
3、工艺用水、过热蒸汽、熔盐、氮（空）气、水煤气类等等需升温加热的流体加温。
4、由于采用先进的防爆结构，设备可广泛应用在化工、军工、石油、天然气、海上平台、船舶、矿区等需防爆场所。
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