用电检查08技师.docx

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用电检查08技师

用电检查（技师）培训

一、电力生产过程及电能质量

1．电能质量主要指标：

电压（电压偏差、电压波动和闪变）、频率、波形（标准是正弦波）和三相对称度。

2．电压允许偏差—系统正常运行而负荷缓慢变化时，系统某点电压与额定电压的偏差（百分数表示）

1）35KV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。

P72-23J

2）10KV及以下三相供电电压允许偏差不超过额定电压的±7%。

3）220V单相供电电压允许偏差不超过额定电压的+7%、-10%

3．电压波动—电压随着负荷波动快速变化而偏离额定电压状况。

用相继出现电压的最大值和最小值之差与额定电压之比表示。

电压闪变—由冲击负荷（电弧炉、扎钢机和大电动机启动等）引起的电压突然下降和冲击过后电压迅速恢复的现象。

10KV以下电压等级，电压允许波动和闪变限值：

2.5%

4．频率允许偏差：

电网容量在300KW及以上者为±0.2Hz；电网容量在300KW及以下者为±0.5Hz

频率变化对变压器电势的影响：

电源频率增加一倍，感应电势增加一倍。

5．三相电压不平衡度—当三相负荷不对称，引起三相电压或电流不平衡，从而引起电机附加发热和振动；引起电网的损耗增加；干扰通信设备等。

标准规定：

电力系统公共连接点正常电压不平衡允许值为2%，短时不得超过4%。

6．谐波：

主要来源非线性负载，例如化工、冶金、电气化铁路的晶闸管整流装置、电弧炉、电焊机，电力变压器，家用电器（日光灯电视机及其他设备（变频器、静止补偿装置、旋转电机等）。

产生谐波的设备P103-65GJ；P102-64GJ

含有谐波的电压或电流波形发生畸形变。

P72-27J。

非线性负载:

电弧炼钢炉。

引起高次谐波。

P83-83J

高次谐波：

引起系统发生谐振。

P74-53J

高次谐波对并列电容器的影响。

P91-27J

谐波对电网的影响。

（P101-59J）造成正弦波形畸变，使电压质量下降，（谐波电压叠加在基波电压上，引起变压器的铁损增加，使用寿命缩短；电动机振动增大，噪音增加，设备损耗增加，电容器两端过负荷而烧毁；对电子元件干扰；保护误动，测量仪器误差增大）是电力系统的污染源，是电网的公害。

二、电力系统知识

1．中性点运行方式

（1）小电流接地系统：

35KV及以下电网（中性点非直接接地），单相接地时，电流小。

TV开口三角形电压（零序电压）基本一样高，与离故障点距离基本无关。

消弧线圈的补偿方式：

全补偿、过补偿（常采用）、欠补偿方式。

（2）大接地电流系统：

110KV及以上电网（中性点直接接地），单相接地，电流大。

TV开口三角形电压（零序电压）离故障点越近，零序电压越高。

P82-78J

零序电流：

接地故障产生，在接地故障点和变压器接地中性点流通。

变压器三角侧无零序电流。

2．变压器的励磁涌流：

空载合闸产生的励磁电流，为额定电流的6-8倍，感性电流，其大小与合闸瞬间的电源相位有关。

（P65-24J）

3．电网的有功和无功功率要求平衡。

无功功率平衡决定于电压水平，无功不足，电压降低。

有功功率平衡决定于频率水平。

发电功率不足，频率降低；频率降低，电动机转速降低。

无功补偿方式：

集中补偿、分散补偿、个别补偿（P58-55J）

4．自备电厂申请并网的条件P101-60J

5．限制短路电流的方法P102-62J

6．高压输电的原因P196-03J

三、电力系统继电保护及自动装置

1．互感器

保护用电流互感器的误差：

不超过10%（P64-27J）

差动保护用TA为D级。

P82-80GJ

双母线系统得两组TV并列运行时，先并一次，后并二次。

P82-79J

2．电流保护

1）电流速断保护（Ⅰ段）：

动作电流按躲开末端最大短路电流整定；瞬时动作；保护范围：

线路的（20-50）%。

（P54-26GJ）

2）限时电流速断保护（Ⅱ段）：

限时动作，动作值与下一线路Ⅰ段配合。

3）定时限过电流保护（Ⅲ段）：

动作值整定：

躲线路最大负荷电流整定，动作时限按阶梯形原则整定。

复合电压启动的过电流采用复合电压（负序电压元件和全电压的低电压元件构成，负序电压元件：

反应不对称短路；低电压元件反应对称短路）闭锁的作用：

提高灵敏度。

（P50-03J）

原理：

需要电流元件和复合电压同时动作保护才能出口动作，因而只要躲额定电流整定就可。

4）反时限过电流保护

短路电流越大，动作时限越小

定时限过电流保护和反时限过电流保护都可采用直流操作电源（P50-02J）

5）电流保护的接线：

Y，d11接线变压器的相间短路后备保护接线：

采用两相三继电器接线，目的是提高变压器后两相短路的灵敏度。

3．距离保护

距离Ⅰ段范围：

线路的80-85%（P54-24J）

距离保护的特点：

受运行方式的影响小，用于110KV及以上电网。

断线闭锁装置：

TV二次断线时闭锁会误动的保护

TV二次回路故障，对保护的影响：

电压消失，引起低电压继电器、阻抗继电器误动；引起电压与电流之间的相位关系变化，引起保护误动（P82-72）。

4．接地保护

零序电流保护反映接地故障，不反映正常负荷、振荡和相间短路。

P82-82GJ

5．变压器保护

（1）配置

气体保护（800KVA）：

反应油相内部故障；

过电流保护：

作变压器内部和外部相间短路的后备保护；

电流速段保护：

作变压器套管和绕组短路的主保护

过负荷保护（400KVA以上）：

反应对称过负荷；

差动保护（并列：

6300KVA以上，单台10000KVA以上变压器。

）作套管引出线、绕组短路的主保护。

接地保护（零序保护）：

反应中性点接地侧的接地故障。

用作内部和外部接地的后备保护。

熔断器保护：

用于分级绝缘变压器时，中性点必须接地。

P82-77J

降压变不宜装设的保护：

零序保护，原因低压侧中性点不接地。

气体继电器的安装：

沿顶盖坡度：

1%-1.5%；连接管道坡度2%-4%

（2）变压器差动保护

原理：

略。

应用：

用于短线路和变压器保护中，瞬时动作。

其中TA二次绕组与二次控制回路共接地。

P82-76J

D，y11接线变压器的差动保护，电流互感器二次进行相位补偿，采用Y，d11接线（微机保护不用通过接线补偿）。

P91-28GJ

单电源双绕组变压器采用制动特性差动继电器，制动线圈装在负荷侧（P50-200J）以提高内部短路的灵敏度。

采用制动特性的目的：

提高躲外部短路不平衡电流的能力，内部短路时能保证灵敏度。

变压器差动保护投运前测量负荷六角图的目的：

判别CT的极性和继电器的接线是否正确。

（P53-23J）

（3）变压器保护动作分析

1）变压器气体保护：

动作后，说明油箱内故障；气体保护在变压器补油后，改接信号

2）变压器套管相间短路：

电流速断保护或差动保护动作。

3）变压器差动保护动作：

跳开各侧断路器；

4）差动保护第一次投运，需对变压器进行5次冲击合闸试验，检查其躲励磁涌流性能。

5）分级绝缘变压器并列运行时，接地保护动作后，先断开中性点不接地的变压器，后断开中性点接地变压器，避免出现过电压损坏变压器。

P74-54J

6．重合闸装置

装有重合闸装置的断路器：

定期检查合闸熔断器和重合闸的性能。

重合闸装置的应用范围：

1KV以上的架空线路或架空与电缆的混合线路，有断路器，要求装设。

（P71-02）

7．交流电源与直流电源

蓄电池直流电源

镉镍蓄电池的电解液呈碱性

蓄电池作电源的直流母线电压高于额定电压：

3%-5%；由浮充电引起的波纹系数不应大于5%。

P74-49J

（当采用蓄电池组作直流电源时，由浮充电设备引起的波纹系数不应大于5％；电压允许波动应控制在额定电压的5％范围内。

放电末期直流母线电压下限不应低于额定电压的85％，充电后期直流母线电压上限不应高于额定电压的115％。

）

交流整流电源作为继电保护直流电源时，应符合下列要求：

1）直流母线电压，在最大负荷时保护动作不应低于额定电压的80％，最高电压不应超过额定电压的115％，并应采取稳压、限幅和滤波的措施。

电压允许波动应控制在额定电压5％范围内，波纹系数不应大于5％。

四、防雷及过电压

1、过电压知识

（1）过电压的分类

分为两大类：

1）外部过电压（大气过电压）：

雷击过电压和感应雷电压

2）内部过电压：

电网故障或操作引起，又分为：

①操作过电压

②工频电压升高：

切除空载长线电容效应引起；不对称短路引起的；甩负荷引起

③谐振过电压：

线性谐振过电压（不带铁芯的电感元件如消弧线圈和系统电容元件所组成）；铁磁谐振过电压（带铁芯的电感元件如电压互感器和系统电容元件所组成）；参数谐振过电压（作周期性变化的电感元件和系统电容元件所组成）。

P74-53J

（2）铁磁谐振过电压的原因：

当带铁芯的电感元件（如电压互感器）饱和，电感下降与电容元件谐振。

对电网运行的危害：

铁磁谐振轻者能使电压互感器一次保险熔断，重者能使避雷器爆炸、电压互感器烧毁,发展成系统三相接地短路,甚至损坏母线，造成大面积停电,使变压器停用而造成极大的损失。

电力系统发生谐振的原因P102-64GJ。

试验结果表明，谐振区域与阻抗比XCo/XL有直接关系，对于1/2分频谐振区,阻XCo/XL约为0.01~0.08；基波谐振区，XCo/XL约为0.08~0.8；高频谐振区，XC0/XL约为0.6~3.0。

当XC0/XL小于0.01或大于3.0不发生谐振。

铁磁谐振的现象和后果P109-87GJ：

答：

电力系统出现铁磁谐振时，将出现超出额定电压几倍的过电压和几十倍的过电流，瓷绝缘放电，绝缘子、套管等的铁件出现电晕，TV一次熔断器熔断，严重时将损坏设备。

铁磁谐振的现象

1）基波谐振：

一相对地电压降低，另两相对地电压升高超过线电压；或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出。

2）分次谐波：

三相对地电压同时升高、低频变动。

3）高次谐波：

三相对地电压同时升高超过线电压。

防止铁磁谐振一般有以下几个方法：

1）在TV开口三角绕组两端连接一适当数值的阻尼电阻R，R约为几十欧（R=0.45XL，XL为回路归算到TV二次侧的工频激磁感抗）。

防止谐振的措施：

开口三角形并接一电阻P101-61J。

2）使XC/XL＜0.01，就可避免谐振。

3）改变操作顺序。

如为避免变压器中性点过电压，向母线充电前，先合上变压器中性点的接地开关，送电后再拉开或先合线路断路器再向母线充电等。

（3）操作过电压有：

①间隙电弧接地过电压（电弧时燃时熄引起）。

措施：

装消弧线圈；

②切除空载变（小电感电路）引起过电压：

原因当断路器灭弧能力强时，电弧自然过零前强制熄灭，形成截流，电流变化率

很大，则电感上电压

很大，形成过电压。

P23-30J措施：

避雷器

③空载线路分闸过电压：

原因；断路器的多次重燃引起。

措施：

采用灭弧性能好的断路器

④空载线路合闸过电压原因：

断路器触头间有相位差，引起电磁能量振荡而产生。

措施：

采用带并联电阻的断路器和氧化锌避雷器。

110kV及以下电压等级系统以防护外部过电压为主；110kV及以上电压等级系统以防护内部过电压为主。

P82-81GJ

内部过电压的类型和原因P108-85J

2．防雷保护设备

（1）避雷器

作用：

母线装设避雷器防止雷电进行波。

（P54-26GJ）

重要性能指标：

冲击放电电压和残压。

残压的定义：

冲击雷电流流过避雷器时，新生成的电压降。

避雷针（线）装独立的接地装置，接地电组不超过10Ω。

1）管型避雷器

组成：

管型避雷器主要由外部放电间隙、内部放电间隙和内弧管三部分组成。

外部放电间隙的作用是将避雷器与线路电压隔离。

内部放电间隙位于消弧管内，由棒形电极和环形电极构成，也称消弧间隙，它决定放电电压的大小。

工作原理：

当线路遭受雷击时，在强电场作用下，两个放电间隙相继击穿，雷电流通过接地装置流入大地。

此时间隙被电离而成为导体，数值很大的工频短路电流也随之通过内外间隙，形成强烈的电弧。

电弧的高温会使管内壁的产气材料分解出大量气体，此时管内压力迅速升高，使气体从环形电极的管口喷出，形成强烈的吹弧作用，在交流电流第一次通过零点时就将电弧熄灭，从而使外部间隙也因断弧而恢复正常绝缘。

应用：

由于管型避雷器动作后产生截波，对变压器匝间绝缘不利，因此不作变压器和绕组的避雷。

主要用于发电厂、变电所的进出线保护，限制高幅值雷电波侵入。

此外，也常用于保护线路上某些绝缘薄弱的环节。

开断电流：

管型避雷器的铭牌上和样本中一般都标出额定断流能力这一参数，该参数有上限与下限两个数值（如0.5～4kA，2～10kA等），表示避雷器断流能力（开断续流）的范围。

也就是说，管型避雷器只有在这一开断续流范围内才能正常动作。

由于管型避雷器是按自吹灭弧原理工作的，所以其熄弧能力取决于开断电流的大小。

管型避雷器在额定断流能力的上限与下限之间能保证可靠熄弧。

如果在安装处短路电流（有效值）很大（考虑非同期分量），超过了上限，管内的气体过多，压力也大，有可能使消弧管爆裂。

反之，如果安装处短路电流（不考虑非同期分量）很小，低于下限，管内气体就较少，其压力不足以灭弧，从而使管型避雷器因较长时间通过短路电流而烧坏。

（P72-25GJ、P74-50J）

2）阀型避雷器

阀型避雷器的特性数据P109-86J：

额定电压：

与安装地点的系统电压等级相同。

灭弧电压：

避雷器耐受不发生电弧重燃的最高电压。

工频放电电压：

上限不能太高，否则冲击放电电压也高，保护特性不好；下限不能过低，说明灭弧电压低

冲击放电电压：

预放电时间为1.5-20μs的冲击放电电压

残压：

220KV及以下避雷器一5KA下的残压为最大残压。

3）氧化锌避雷器的优点：

动作迅速、通流容量大，残压低、无续流。

P74-55GJ

35KV的避雷器最大允许电压是：

41KV（P52-12J）

（2）避雷针

作用：

可以防护直击雷。

避雷针可以单独立杆，也可以利用户外配电装置的构架或投光灯的杆塔；但变压器的门型构架不能用来装设避雷针，以防止雷击产生的过电压对变压器发生闪络放电。

P82-75J

选择独立避雷针的安装地点时，避雷针及其接地装置与配电装置之间应保持以下距离。

在地上，由独立避雷针到配电装置的导电部分之间，以及到变电所电气设备与构架接地部分之间的空气隙一般不小于5m。

在地下，由独立避雷针本身的接地装置与变电所接地网间最近的地中距离一般不小于3m。

P82-74J

（3）避雷线的作用：

防止直接雷击电力设备。

（P50-99J）P132-63GJ

（4）变电所进线段保护

作用：

即在变电所进线的1-2km一段架设避雷线。

限制雷电压侵入的陡度，降低雷电流侵入的幅值，避免避雷器和被保护设备受到直击雷的冲击。

（P72-22J、24J）（对于未沿全线装设避雷线的35KV到110KV的线路，为了保证变电所的安全，应在变电所的进线段1km~2km长度内应采用避雷线保护）。

35KV及以上电缆段的变电所的进线保护：

变电所的进出线以35KV到100KV都有采用电缆的，有三芯电缆，也有单芯电缆，其保护线也应不同。

在电缆和架空线的连接处应装设阀型避雷器或氧化锌避雷器保护，其接地必须与电缆的金属外皮线连接。

P72-24J

防雷装置出现哪些问题应停止运行P132-62J