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
31、变压器有异常声音怎么处理呀！
（1）、分析开关故障
变压器有“吱吱”的放电声，电流表随响声发生摆动，瓦斯保护可能发出信号，油的绝缘降低，这些都可能是分接开关故障而出现的现象，分接开关故障的原因有以下几条：
1. 分接开关触头弹簧压力不足，触头滚轮压力不均，使有效接触面面积减少，以及因镀层的机械强度不够而严重磨损等会引起分接开关烧毁。
2. 分接开关接头接触不良，经受不起短路电流冲击发生故障。
3. 切换分接开关时，由于分头位置切换错误，引起开关烧坏。
4. 相间绝缘距离不够，或绝缘材料性能降低，在过电压作用下短路。
（2）、三相电压不平衡
1. 三相负载不平衡，引起中性点位移，使三相电压不平衡。
2. 系统发生铁磁谐振，使三相电压不平衡。
3. 绕组发生匝间或层间短路，造成三相电压不平衡。
（3）、继电保护动作
继电保护动作，说明变压器有故障。瓦斯保护是变压器的主保护之一，它能保护变压器内部发生的绝大部分故障，常常是先轻瓦斯动作发出信号，然后瓦斯动作跳闸。
轻瓦斯动作的原因：（1）因滤油、加油，冷却系统不严密致使空气进入变压器。（2）温度下降和漏油致使油位缓慢降低。（3）变压器内部故障，产生少量气体。（4）变压器内部故障短路。（5）保护装置二次回路故障。
32、变压器瓦斯保护工作原理
瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障的。
在瓦斯保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档板,两者都装有密封的水银接点。浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位置，水银接点断开；档板则由于本身重量而下垂，其水银接点也是断开的。当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的“轻瓦斯”；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，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动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的“重瓦斯”。重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的作用。
瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。如QJ-80型继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。所谓瓦斯保护信号动作，即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合，光字牌灯亮。
33、继电器和接触器在电路中分别起到什么作用?
本质区别就是承受的载荷不同，电流容量大的是接触器，小的是继电器，还有区别使用在主回路的用接触器，控制回路用继电器。
在电气控制电路中，继电器属于逻辑部分,接触器属于执行部分,继电器既可以按照电路设计程序要求,发出脉冲使接触器的主触头断开,也可以按照电路设计程序要求,使接触器的主触头实现保持.如果把测量部分比做是人的神经的话,继电器等逻辑部分就是肌肉,而接触器则可比做骨骼,他们共同配合才能控制电路的分合闸.
接触器是一种用于控制电机等起停的一种电气设备,容量较大,具有较强的灭弧能力，属于一次设备。而继电器则属于继电设备,是二次设备,通过不同组合连接实现对一次设备进行控制、保护、监视等作用。有用于测量的电流(压)、阻抗继电器,用于增大触点容量和增加触点对数的中间继电器，用于获取必要延时的时间继电器，用于同期并列或检同期重合闸的同期继电器等。
34、蓄电池在电力系统的应用？
蓄电池在电力系统的作用
蓄电池是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电电源，主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保继电保护、通信设备的正常运行。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。
然而蓄电池经过一定时间的使用后，常易因活性物质脱落、板栅腐蚀或极板变形、硫化等因素，而使容量逐渐降低直至失效。所以，找出落后电池，并将其予以处理，以便消除隐患，就是广大蓄电池维护人员的工作。过去几十年来我们一直使用防酸隔爆式铅酸蓄电池，积累了一定经验。但由于此种电池维护方法繁琐，目前已被具有免加水、安装灵活、占地面积小且不形成酸雾的阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)所取代。
35问：什么叫机电一体化？
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。
这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。
二、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
35问：什么叫机电一体化？
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。
这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。
二、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
35问：什么叫机电一体化？
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。
这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。
二、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
36问：什么叫水利电业、小水电、农村水电?
水利电业
水利电业是指水利系统建设和管理的电站电网，包括发供一体以及自发自供兼转供的电力公司，转供为主自发自供为辅的电力公司，只发不供的发电企业，以及事业单位企业化管理的水利工程附属电站等，是水利系统电力事业或企业、行业的简称。其中地方水利电业，各地视情况也称之为地方电力、地方水电、小水电、中小水电、农村水电等等，新时期主要称农村水电。农村水电既是电力工业不可替代的重要组成部分，又是水利事业不可分割的重要内容和极具活力的组成部分。正确认识和掌握农村水电与普通工业不同的开发经营特点，以及与电力工业既相同又不完全相同的技术、经济属*，对于我们紧密结合自身的属*和特点，解放思想，转变观念，明确新使命，建立新思路，采取新举措，按照中央“厂网分开、输配分开”分步实施的统一部署，积极地投身到发电端、主要是配电端的改革中，深化农村水电体制改革，转换机制、强化管理、加快发展，有著重要意义。
小水电、中小水电、农村水电
小水电是一个相对的、历史的、发展的概念。随著农村、地方经济的发展及其对农村、地方电力能源的需求，小水电的涵义在全国有过多次变化。５０年代，指５００千瓦以下的水电站和送电线路为农村小水电；６０年代，指单机５００千瓦、总装机３０００千瓦及以下的水电站和送电线路为小水电；７０年代，小水电是指单站容量在１．２万千瓦及以下的水电站及配套小电网；进入８０年代，将单站容量在２．５万千瓦以下的水电站和配套小电网称为小水电；进入９０年代，将总装机在５万千瓦以下的水电站和配套电网划为小水电，同时不少地方开始举办经营总装机５万、１０万千瓦及以上的水电站和配套电网，统称中小水电。中小水电是主要依靠地方、群众力量举办并经营管理的中小水电站及与其配套的小电网的统称。新时期中小水电即为农村水电，是一项历史的、发展的、与时俱进的伟大事业。
37问：为什么叫电气工程专业?“气”是什么意思？电气工程毕业后可干什么？
气的意思：
气在中文中是很玄一个词，气场存在于万事万物之中，气功就是练气。早在清朝的时候“电”科学传入中国，当时称作电气，一直到现在。简单讲，电气就是电。而且是强电（380V线电压以上），与弱电（电子，通信等）相对。
电气工程：就是研究强电的专业，现在随着教学改革，多数电气工程专业会上相当多弱电的东西，叫做强弱电结合，所以知识面相对比较广.
本专业毕业生具有较强的电气设计，电路设计，计算机运用，主要在电力研究所，设计院，电力公司，电气设备公司，自动化公司，通讯设备公司，通讯服务公司从事研发，技术支持，项目管理等工作
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