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浅谈变压器短路产生原因及防治措施
电网的运行要求安全性和稳定性，作为变电过程中的重要设备变压器，其安全性尤为重要。近年来由于变压器自身设计以及电网运行导致的变压器短路事故时有发生。文章重点针对变压器短路产生原因以及防治措施进行了详细分析。
电网要求继电保护装置具有可靠性、速动性、灵敏性来保证安全稳定运行，而变压器是变电过程中最为重要的设备，其制造复杂、成本高，因此保证变压器的安全运行对电力系统具有重要意义。面对变压器频频发生的短路事故，我们需要对其短路产生原因、短路表现形式以及减少短路发生的次数和影响进行研究，以保证电力系统的正常运行，保证供电可靠性。
一、变压器短路
1. 变压器短路产生原因
变压器短路产生的原因很多，主要分为以下两类：一是结构短路因素；二是运行短路因素。下面就分别阐述：
（1）温度、绕线方式等是造成变压器短路的重要因素。温度对导线的弯度和强度都有很大的影响，随着导线温度的升高，其弯度、强度均有不同程度的下降，同时，导线的延伸率也会随着下降。而变压器中导线的设计通常是在常温下进行的，没有考虑到实际运行工况，实际额定运行变压器的绕组温度大大高于常温，能够达到100℃以上。而随着绕组温度的升高，其抗弯强度和抗拉强度均会明显下降。绕线松散、导线与线匝间固化措施较差使得导线在运行中易发生变形，造成变压器短路。
（2）采用导线类型不同对变压器短路产生的效果也不尽相同。普通的换位导线由于其机械强度较差，在外力作用下出现变形、露铜的情况时有发生。在额定电流下，扭矩较大的两个部位包括换位导线爬坡处以及绕组两端的线饼，扭矩大的直接结果就是导致导线扭曲甚至变形，从而大大增加了变压器内部短路的风险。软导线是早期造成变压器短路的最主要的原因。由于认识不足以及成本问题，厂家在生产时采用软导线而不是硬导线，使得由于导线类型造成的变压器短路成为较为主要的原因。
长时间的短路电流是造成运行短路的主要原因。一般情况下，当在电流速断保护范围内发生短路故障时，继电保护装置能够保证在无延时情况下迅速切除故障，考虑到机械作用固有延时等情况，短路电流持续的时间一般不会超过250ms，但是实际情况却与此有所不同：首先，由于继电保护的选择性，配电侧的保护一般不采用电流速断保护，而是采用定时限过电流保护，配电侧也正是短路多发部分；其次，继电保护虽然要求速动性、选择性、灵敏性和可靠性，可是也不免发生继电保护装置拒动的情况，而当保护拒动时，故障存在时间会较长，有时会到好几分钟甚至几小时，这时变压器导线承受大的短路电流的时间大大增加，超过其热稳定性就会造成短路故障；最后，电力系统的安全稳定可靠运行要求继电保护需配备重合闸装置，如果故障为永久性故障，那么重合闸的过程就会对变压器产生二次冲击，短路刚发生时产生的过电流已经使变压器导线温度急剧升高，导线的扛弯性已经很差，二次冲击电流则很可能导致变压器发生短路事故。
某变电站10kV母线发生弧光短路，多台开关柜烧毁，过电流的持续时间长达4min，这种现象至今每年都有发生。据资料反映，54%短路事故的过电流持续时间大于0.25s，有的长达数秒甚至数分，22%是连续多次短路冲击，有的连续冲击8次。
2. 变压器短路表现形式
变压器短路对电网安全稳定运行带来很大的危害，因此研究变压器短路的表现形式有助于我们能够积极的研究应对措施，防止和减少变压器短路的发生。目前变压器短路的表现形式主要有：
外部短路时，由于重合闸等原因导致的多次的短路冲击，使得变压器导线线圈严重变形，并引发绝缘损坏甚至击穿。
外部短路时，频繁短时间间隔的短路冲击最终会导致变压器短路损坏。
由于继电保护装置拒动而导致的长时间的短路冲击导致的变压器短路损坏。
短路电流较大而导致的一次短路冲击损坏变压器。
3. 变压器短路常见损坏部位
变压器绕组引出线部分。由于轴向电流的存在，使得斜口螺旋绕组处产生横向力矩而使得绕组扭曲甚至变形，而螺旋绕组绕制过程中自身的恢复原状的应力作用更加剧了这一变形的情况，较易发生短路故障。
由于绕组绕制间隙过大或者过于松散，导致铁轭侧绕组发生变形。同时短路电流产生的很强的电磁场大多通过铁轭闭合，形成回路，其受到的电磁力也是导致铁轭发生短路变形的重要原因。
换位导线的爬坡较陡，相比普通导线来说，其在爬坡处产生的相反的切向力使得里侧绕组的换向直径减小，而外侧绕组换向直径增大，轴向电流的作用使得绕组承受附加力的作用，变形加剧。换位导线越粗，其爬坡的坡度越陡，受应力和附加力作用产生的变形越严重。
调压分接区域较易产生短路事故。该区域由于运行一段时间后，较厚的垫块自然收缩量较大，一方面加剧安匝不平衡现象，另一方面受短路力时跳动加剧；绕组套装后不能确保中心电抗高度对齐，致使安匝进一步加剧不平衡；该部位的线饼为力求安匝平衡或分接区间的应有绝缘距离，往往要增加较多的垫块，较厚的垫块致使力的传递延时，因而对线饼撞击也较大。
4. 短路故障的危害
电网短路故障产生的较大的短路电流会产生很大的磁场，同时变压器的漏磁场也较大，强大的电磁力使得变压器绕组承受很大的机械应力，较大的短路电流同时会在变压器绕组中发热，使得电能有很大一部分转化为热能，温度的升高会大大削弱绕组的机械强度和延伸性。变压器绕组在机械应力和热应力的作用下很容易发生扭曲变形，同时也会使绕组间、线匝和绕组间的绝缘老化严重，不仅对变压器产生很大的危害，也对电网的安全稳定运行产生很大的威胁。
二、变压器短路防治措施
1. 正确安装变压器
变压器在设计时须符合实际工况要求，安装时应严格按照变压器铭牌上的额定容量、额定电流、额定电压、额定阻抗以及绕线组别进行。安装的变压器应该具有出厂合格证，保证变压器是正规厂商生产的合格产品。应严格查看变压器的各结构有无质量问题，包括其型钢是否有锈蚀，螺栓的类型是否为镀锌螺栓，是否配备与其规格相符的平垫圈和弹簧垫。防锈漆和绝缘漆是否有合格证书。在施工安装完毕后，要验收其尺寸、结构是否符合设计要求，室内变压器要查看其屋顶是否有漏水，屋内地面是否平整干净等。
2. 完善变压器的保护配置
微机机电保护的使用使得变压器的短路事故大大减少，但是为了使得保护动作的速动性、灵敏性兼顾可靠性，还需在保护的配置上安装母线差动保护，失灵保护等。变压器自身的保护也同样重要，在变压器中压侧和低压侧需要配置限时速断保护，使得变压器出口故障时能够快速切除故障，使短路电流对变压器的冲击减小。在变压器的选择方面，应该选择抗短路能力较强的变压器，并且适当调整电网的主接线形式，使得故障时对变压器的冲击短路电流减小。减小变压器承受短路电流的措施还有在线路上加装限流电抗器。近年来由于开关容量不足而导致的变压器短路经常发生，因此在变压器中压侧和低压侧安装大容量开关非常有必要，与此同时，由于氧化锌避雷器较强的承受过电压能力也适用于变压器以及母线的保护中，爬距较大的防污瓷瓶较好的绝缘性能可以有效防止变压器出口短路。
3. 对变压器的短路动态特性进行分析
电网发生短路时，短路电流对变压器的冲击实际为变压器绕组的振动，因此，对变压器绕组振动特性进行研究是防止变压器短路的有效措施。短路电流产生的磁场会在变压器绕组中产生机械应力，该机械应力与电磁线绝缘、绕组绕制、频率等有关。绕组固有频率与机械应力频率相近时会发生谐振，这就会加剧绕组的振动。
由于变压器成本很高，变压器短路事故不仅会造成资金和资源的浪费，同时也不利于电力系统的供电安全可靠性。本文对变压器短路产生的原因及防治措施进行了详细研究，提出的建议对于变压器以及电网的安全稳定运行具有重要的工程实际意义。
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电厂运行技术问答一、电气部分目录 1．简述高压输电的意义？ 答：1.降低线损，降低材耗； 2.增加输电容量； 3.提高电网暂态及静态稳定性； 4.实现远距离大容量输电，实现资源的合理配置。 2．浙江电网在确定稳定运行限额计算时根据什么原则？ 答：浙江电网在确定稳定运行限额计算时根据以下几个原则进行： 1、电网“正常方式”或“检修方式” ，快速保护投运，相间故障（不重合）采取措施保持 系统稳定； 2、220kV 线路高频保护或母差保护停役，单相故障采取措施保持系统稳定； 3、电网内任一元件发生故障（或无故障）跳闸，应不影响其它设备严重过载而跳闸； 4、220kV 线路在强送电时原则上将送电线路的受电端确定为强送端，或者除电厂出线外也 可选择离故障点远端作为强送端； 5、110kV 及以下电压等级的系统发生故障，应不致于影响 500/220kV 主网的稳定运行。 3．我厂目前采用哪些措施来提高我厂与系统之间的暂态稳定水平？ 答：1、500kV 线路采用快速的双高频保护，500kV 母线、主变采用快速灵敏的双差动保护 来切除元件短路故障 2、在 500kV 线路上采用单相重合闸 3、各发电机组采用具有高起始响应的自动励磁调节器 4、正常运行中根据系统运行方式来控制 500kV 出线的有功潮流不超过规定的限额。 4．谈谈我厂目前 500kV 线路采用单相重合闸的实际意义？ 答：对我厂而言，五台 600MW 发电机组的出力仅靠三条 500kV 线路送出，当一条线路故障 跳闸后，如果重合成功则能及时恢复电网的完整接线，对保持系统的暂态及静态稳定较为 有利，若重合闸失败，且重合闸整定时间与当时实际运行方式有所出入，那么就会对本已 薄弱的系统增加一新的扰动，系统稳定可能破坏。从故障类型来看，在 500kV 线路所发生 的故障中，以单相接地故障较多，约 75％左右，而且这类故障大部分是瞬时性；而相间故 障则以永久性故障居多。这样当线路选择三相或综合重合闸时，若线路发生相间故障，则 重合成功率较低；采用单相重合闸，则可避免重合闸于相间永久性故障，而通过合理整定 重合时间，在大多数单相故障的情况下，能成功地重合。 当出线发生相间故障，重合失败会对机组发生冲击。若重合于机端出口三相故障，最 严重时一次就耗尽发电机轴系疲劳寿命；而重合于单相永久性故障，对发电机轴系疲劳寿 命消耗不大于 0.1％,因此从保护机组的角度出发，要求选用单相重合闸。 当线路发生单相接地故障，如采用三相重合闸则非故障相的残余电荷无法及时释放， 造成重合闸时产生操作过电压，而采用单相重合闸可以避免这种过电压。这点对 500kV 线 路来讲尤其重要。采用单相重合闸可降低线路相关设备的冲击电压水平。我厂 500kVPT 为第1页电磁式 PT，在三相重合闸方式下，可泄放部分非故障相的残余电荷，从而抑止三相重合闸 时的过电压，但这种情况对 PT 线圈会造成热冲击，而采用单相重合闸就无此问题。 采用单相重合闸，发生单相接地故障，故障相跳闸后，两非故障相继续运行，加强了 我厂大机组与系统的联系，有利于提高我厂与系统的暂态稳定水平；换个角度讲，可以提 高我厂机组正常运行的出力水平。 5．我厂 500kV 各线路保护与高频通道分别采用什么配合方式？它们各有何优缺点？ 答：我厂 500kV 高频保护中，LZ96 采用 PUTT（欠范围允许式）方式，它采用距离 I 段作 为方向判别发讯元件，采用该方式装置机构简单，安全性高。但当线路末端附近故障时， 必须在收到确认为对侧送来的内部故障信号后才出口跳闸，因而延迟了切除故障的时间； 同时对内部故障，对判别元件保护范围的稳定性要求高，因其反应的范围小，故对通过过 渡电阻短路的故障反应能力较差。TLS、DLP 则采用 POTT 方式（超范围允许式） ，它采用距 离 II 段或距离 III 段作为故障判别信号，该种配合方式只有当线路两端的超范围元件同 时动作时，才能出口跳闸。当线路内部故障时，各端超范围元件动作快速且保护经过渡电 阻短路的故障能力较强，动作可靠性高，但也增加了外部故障时不必要动作的概率，故安 全性较差。 6．继电保护应符合什么要求？ 答：继电保护应符合可靠性、选择性、灵敏性、速动性要求。 可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。 选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或 断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。 灵敏性是指在设备或线路的被保护范围发生金属性短路时，保证装置应具有必要的灵敏系 数。 速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障，其目的是为了提高系统稳定性，减轻故障 对设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自 动投入的效果。 7．500kV 线路投运时，一般先合哪一侧开关，为什么？ 答：一般先合母线侧开关，再对中间开关进行合环。这样做主要是基于下面的考虑：如果 线路在存在故障的情况下投运，而线路保护拒动或者开关拒跳的话，将启动失灵保护跳开 其所有相邻开关，停运相邻设备。如果先合中间开关的话，发生上述情况时，将直接导致 同串的发变组跳闸，影响面较大；而先合母线侧开关的话，同样发生上述情况，只将对应 的母线切除，而不影响我厂对外发供电，只要将线路母线侧开关隔离后，即可恢复母线运 行。 8．500kV 线路正常运行期间将其保护 LR91 改停用有什么不好 答：因 LR91 保护屏内 F1 保护电源小开关向屏内 LR91 及 LZ92、过电压 UT91 保护和 R1、 R2 屏内的两套过电压保护出口继电器回路供电， 这样虽然目前 LR91 的保护功能已经取消， 但当 LR91 保护屏全部停电时，将会使整条线路的过电压保护功能失去，所以目前我们规 定 LR91 必须维持在信号状态，当有检修工作需要将该屏停电时，应将线路过电压保护停 用。 9．为什么大型发电机要装设非全相运行保护？第2页答：大型发变组高压侧断路器大都采用分相操作，当机构或控制回路的原因使得操作时开 关出现非全相，从而导致发电机非全相运行时，将在发电机定子绕组中产生较高的负序电 流，如果靠发电机的负序电流保护（反时限特性）动作的话，因动作时间较长使得发电机 非全相运行状况要持续一段时间（靠人为操作干预的话该时间可能还要长） ，而有诸多实 例已经证明，即使发电机负序保护在小于发电机 A 值的情况下动作，仍然会使发电机转子 相应部件产生严重的灼伤。所以出于确保大机组的安全考虑，要求装设非全相保护，当确 证发电机发生非全相运行时应以较短的时限将发电机与系统解列。 10．我厂 500kV 的开关以及设备分别设有哪些非全相保护功能？ 答：一期设备：当某开关出现非全相运行时，延时 2 秒出口该开关第一跳圈，将开关三相 跳开。但发变组没有非全相保护。 二期设备：当 、 开关出现非全相时，延时 0.5 秒同时出口该开关 第一、第二跳圈，三跳该开关；当
开关出现非全相时，延时 2 秒（其目的为 了躲过线路单相故障，重合闸期间的非全相运行时间）同时出口该开关第一、第二跳圈， 三跳该开关。二期发电机还设有非全相保护，当某一发变组出现非全相运行（其一只出口 开关断开同时另外一只开关非全相运行） ，同时经两个相同的负序电流元件鉴定后，经本 装置一定延时，再次三跳非全相运行的开关，再经一定延时联跳本串相邻开关和启动线路 远跳或切机，如果是母线开关的话还联跳同一母线上相邻开关。 11．开关失灵保护起什么作用？我厂 220kV 和 500kV 开关失灵保护如何实现？ 答：母线上某一个连接元件（如一条出线、一台变压器）故障，该连接元件的保护发出跳 闸指令后，对应的断路器却由于某种原因拒绝动作，此时由其相邻元件的保护作远后备保 护来切除故障。但在高压电网中，由于电源支路的助增作用，实现远后备保护在灵敏度上 往往难以满足，而且动作时间较长，切除范围也有所扩大。因此，在超高压电网中，除要 求连接元件的快速保护双重化外，还要装设开关失灵保护，当连接元件故障，断路器因故 未能切除故障时，尽快把与该断路器相邻的断路器切除，以求用最短的时间、最小的停电 范围来切除故障。 我厂 220kV 和 500kV 开关失灵保护实现方式见规程相应内容。 12．我厂升压站系统设计及目前现场管理上采取了哪些防止过电压的措施？ 答： 1．在 500kV 和 220kV 每个间隔出线（包括各变压器间隔）上均分别安装了氧化锌避 雷器，能有效地防止操作过电压和雷击过电压。 2．每条出线上端均布置了防止遭受雷击的架空地线。 3．在 500kV 和 220kV 变压器高压侧绕组均采用纠结式结构，以改善匝间电压的分布 4．各 500kV 和 220kV 变压器中性点均采用直接接地方式 5．各 500kV 出线两侧均配置了过电压保护，使线路因突然甩负荷而出现末端过电压时，及时 将线路切除。 6．500kV 出线采用单相重合闸方式，以降低重合过电压水平。 7．根据目前 500kV GIS 带电侧闸刀操作时会产生陡波过电压这一现象，我们特地规定了 “开关带电冷备用”这一状态，以尽量避免带电侧隔离闸刀的操作。 13．避雷器的最大持续电压与额定电压有何区别？ 答： （1）避雷器的最大持续电压指的是能确保避雷器长期安全运行时所施加的工频电压有第3页效值，考虑系统可能出现的稳态工频电压升高以及线路充电电容效应等因素，该电压值一 般在系统额定电压（相电压）的基础上再乘以 1.1 到 1.2 的系数。 （2）避雷器的额定电压实际上是指它的灭弧电压，它是指避雷器动作放电，当放电电流 过零后避雷器所能承受的最大工频电压（有效值） ，选用避雷器时，应确保避雷器安装地 点的工频电压升高在任何情况下均不应超过灭弧电压（额定电压） ，否则避雷器可能因不 能灭弧而爆炸。根据避雷器所在系统接地方式的不同，其额定电压的选择范围也不同。一 般象我厂 500kV 和 220kV 系统均为直接接地方式的情况，避雷器灭弧电压值应不低于 0.8Umax，Umax 为避雷器放电前系统可能出现的最高运行线电压。 14．大型发电机采用分相封闭母线有什么优点？ 答：主要优点是： 1、可靠性高。由于每相母线均封闭于相互隔离的外壳内，可防止发生相间 短路故障。 2、减小母线间的电动力。由于结构上具有良好的磁屏蔽性能，壳外几乎无磁场，故短路 时母线相间的电动力可大为减小。一般认为只有敞开式母线电动力的 1%左右。 3、防止临近母线处的钢构件严重发热。由于壳外磁场的减少，临近母线处的钢构件内感 应的涡流也会减少，涡流引起的发热损耗也减少。 4、安装方便，维护工作量少。整齐美观。 15．大型机组为何要装设失步保护？ 答：发电机与系统发生失步时，将出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振荡，这种 持续的振荡将对发电机组和系统产生破坏性影响。 （1）单元接线的大型发变组电抗较大，而系统规模增大使得系统的等效电抗减小，因此 振荡中心往往落在发电机附近或升压变压器范围内，使振荡过程对机组的影响大为加重。 由于机端电压周期性的严重下降，使厂用辅机工作稳定性遭到破坏，甚至导致全厂停机、 停炉、停电的重大事故。 （2）失步运行时，当发电机电势与系统等效电势的相差为 1800 的瞬间，振荡电流的幅值 接近机端三相短路时流经发电机的电流。对于三相短路故障均有快速保护切除，而振荡电 流则要在较长时间内反复出现，若无相应保护会使定子绕组遭受热损伤或端部遭受机械损 伤。 （3）在振荡过程中产生对轴系的周期性扭力，可能造成大轴严重机械损伤。 （4）振荡过程中由于周期性转差变化在转子绕组中引起感生电流，引起转子绕组发热。 （5）大型机组与系统失步，还可能导致系统解列甚至崩溃。 因此，大型发电机组需装设失步保护，以保障机组和系统的安全。 16．为什么高压断路器采用多断口结构？ 答： 1、有多个断口可使加在每个断口上的电压降低，从而使每段的弧隙恢复电压降低； 2、多个断口把电弧分割成多个小电弧段串联，在相等的触头行程下多断口比单断口的电 弧拉伸更长，从而增大了弧隙电阻； 3、多断口相当于总的分闸速度加快了，介质恢复速度增大。 17．什么情况下会闭锁线路开关合闸信号？ 答：出现下列情况之一，会闭锁线路开关合闸信号： （1）开关 SF6 气室压力低（2）开关操作机构储能不足或油压（气压）低（3）开关联锁第4页条件不满足（主要可能是某侧闸刀三相状态不一致或联锁电源失去） （4）有保护动作信号 未复归（5）开关两侧同期条件不满足 18．什么情况下会闭锁线路开关重合闸信号？ 答：出现下列情况之一，会闭锁线路开关重合闸信号： （1）开关 SF6 气室压力低 （2）开关操作机构储能不足或油压（气 压）低 （3）母线保护动作 （4）开关失灵保护动作 （5）线路距离 II 段或 III 段动作 （6）开关短线保护动作 （7）有远方跳闸信号 （8）开关手动分闸 （9）单重方式下出现相间距离保护动作信号 （10）手动合闸于故障线路时 （11）单重方式下出现三跳时 （12） 重合于永久性故障再次跳闸后 19．什么叫电气设备的介损？产生的原因有哪些？ 答：在交流电压作用下，引起介质内部电荷运动，并消耗能量的现象称为介质损耗。 产生原因： 1．由介质极化所引起的损耗。它是在电压作用下，介质发生极化时，由于电荷运动摩擦而引起 的能量损耗。 2．由泄漏电流引起的损耗。在电压作用下，泄漏电流使介质发热所损耗的能量。 3．由局部放电引起的损耗。绝缘材料如果有气隙，由于气体的绝缘强度比较低，在电压 的作用下，气隙会首先局部放电，导致能量损耗。 20．发变组系统正常运行时哪些参数需重点监视 答：需要重点监视的参数有：发电机定、转子电流和电压；发电机各线棒出水温度和线棒 层间温度及温差；发电机冷热氢温度，机内氢气纯度和湿度；发电机铁芯端部温度；定子 冷却水导电度；主变上层油温，高低压线圈温度；主变油中含气量。 21．发电机出口 PT 分别向哪些回路提供电压信号 答：发电机出口 PT 分别向下列回路提供工作或参考电压： （1）保护装置：PT 二次星型绕组向发电机阻抗保护 21、失步保护 78、过激磁保护 95、低频/高 频保护 81、失磁保护 40、逆功率保护 32 提供工作电压，PT 二次开口三角形绕组向发电机定子接 地保护 64G 提供工作电压。 （2）测量装置：PT 二次星型绕组（仪用）向发电机定子电压、有功功率、无功功率、功 率因数、频率、发电机电能表等表计和变送器提供参考电压。 （3）励磁系统：PT 二次星型绕组向发电机励磁调节器（AVR）的自动通道提供机端电压测 量反馈信号以及同步触发回路的同步电压信号。 22．发电机可能发生的故障和不正常工作状态有哪些类型？ 答：可能发生的主要故障有：定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定子绕组一相 绝缘损坏引起的单相接地故障；转子绕组（励磁回路）接地；转子励磁绕组低励、失去励 磁。 可能的不正常工作状态：过负荷；定子绕组过电流；定子绕组过电压；三相电流不对 称；失步；过励磁；断路器断口闪络；非全相运行等。 23．发电机应装设哪些保护？它们的作用是什么？第5页答：对发电机可能出现的故障和不正常工作状态，应根据发电机的实际情况选择性地装设 下列保护： （1）纵差保护：为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 （2）横差保护：为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有二个及以上的并 联分支而构成二个或三个中性点引出端时，才装设该保护。 （3）单相接地保护：为发电机定子绕组的单相接地保护。 （4）转子接地保护：为励磁绕组的接地故障保护，分一点接地保护和二点接地保护二种。 大型汽轮发电机应装设一点接地保护。 （5）低励、失磁保护：为防止大型发电机低励或失磁后，从系统中吸收大量无功功率而 对系统产生不良影响，大容量发电机都装设该保护。 （6）过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号或跳闸。大型发电机对 定子与转子分别装过负荷保护。 （7）定子绕组过电流或低阻抗保护：当发电机纵差保护范围外发生短路，而短路元件的保护或 断路器拒动， 为了可靠切除故障，则应装设反应外部短路的过电流或低阻抗保护。该保护兼作纵差保护的后备 保护。 （8）定子绕组过电压保护：大型发电机装设过电压保护，使发电机因突然甩去全部负荷 后引起定子绕组过电压时，将其切除。 （9）负序电流保护：其装设目的见本书相关问题的解答。 （10）失步保护：其装设目的见本书相关问题的解答。 （11）逆功率保护：其装设目的见本书相关问题的解答。 24．反映发变组系统短路故障的保护有哪些？ 答：反映发变组短路故障的保护有：瓦斯保护、变压器差动保护、发变组大差、主变高压 侧零序过流保护、 发电机差动保护、 发电机低阻抗保护、 负序保护 （反应不对称短路故障） 。 25．发变组运行中造成过激磁的原因有哪些？ 答：造成过激磁的原因通常有： （1）发变组与系统并列前，由于误操作，误加大励磁电流引起； （2）发电机启动中，转子在低速预热时，误加励磁会因发电机――变压器低频运行造成 过励磁； （3）发变组解列后，如随之将汽机跳闸，转子转速下降，若灭磁开关未分或拒动，使发 电机遭受低频引起过励磁 （4）发变组保护动作，发变组出口断路器跳开后，若自动励磁调节器退出或失灵，则电压 与频率均会升高，但因频率升高慢而引起过励磁。即使正常甩负荷，由于电压上升快，频 率上升慢也可能使变压器过励磁。 （5）励磁调节器故障或发电机电压反馈值与实际值相比低得多，引起发电机过激磁。 26．负序电流对发电机有何危害，发电机负序保护起什么作用？ 答：发电机正常运行中发出的是三相对称的正序电流。发电机转子的旋转方向和旋转速度 与三相正序对称电流形成的正向旋转磁场的转向和转速一致，转子的转动与该磁场无相对 运动，即同步。当系统发生不对称短路或负荷三相不对称时，发电机定子绕组就流有负序第6页电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向的旋转磁场，它相对于转子的转速为二倍的同 步转速，因此在转子中产生 100Hz 的电流。该电流流经转子本体、槽锲和阻尼条，而在转 子端面附近沿周界方向形成闭合回路，这就使转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面 等部位局部灼伤，严重时会使护环受热松脱，给发电机造成灾难性的破坏，这是负序电流 对发电机的危害之一。另外，负序（反向）气隙旋转磁场与转子电流之间，正序（正向） 旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率为 100Hz 的交变电磁力矩，将同时作用于转子 大轴和定子机座上，引起频率为 100Hz 的振动，这是负序电流对发电机的第二个危害。发 电机承受负序电流的能力一般取决于转子的负序电流发热条件，而不是发生的振动。鉴于 上述原因，发电机应装设负序电流保护。 27．发电机进行升流期间，当电流加到一定值时，GCB 盘上发“发电机定子接地”报警， 请问是否正确，并分析原因。 答 1：升流过程中发出该报警属正常现象。要详细地解释原因，首先以＃1 机为例介绍一 下定子 100％接地保护的原理。 下图是＃1 机定子 100％接地保护的原理图。 正常情况下，因转子气隙磁通密度的非正弦分布，转子各部位大齿部分和小齿部分气隙磁 阻不同及磁路的饱和等原因，发电机的相电压存在少量的三次谐波电压。正常运行时与中 性点接地时三次谐波电压的分布分别如下： （a）正常时 (b) 中性点附近（D 点）接地时 可以看出发电机中性点附近发生接地，中性点的三次谐波电压将降至接近零，而且各 相三次谐波电压同相位，属零序分量，因此可以在发电机中性点单相接地变压器的付边接 一三次谐波欠电压继电器，来反应中性点区域的接地，以弥补采用基波零序电压的定子接 地保护在中性点区域的盲点。 正常情况下没有零序电压，107（过电压继电器）不会动作，中性点有三次谐波电压， 且高于 125（欠电压继电器）的设定值，因此 125 动作。 当 0％～95％区域（从机端算起）发生接地故障，出现高的基波零序电压，107 动作， 启动 119（延时继电器，带启动显示） ，计时结束，输出跳闸命令同时启动掉牌继电器 349。 107 动作还启动 319（中间继电器） ，一方面切断 125 线圈，另一方面闭锁 137（欠电流继电 器） ，使 125 返回时把 149（时间继电器，其常开辅助触点输出中性点接地动作指令）切断， 同时切断 125 动作显示，以免误动作、误报警。 当 95％～100％区域（从机端算起）发生接地故障，基波零序电压很低，107 不会动 作， 而中性点三次谐波电压降低， 低于 125 返回电压， 125 返回， 使 同时发电机运行中 137 始终动作，因此 149 计时，同时启动启动显示，计时结束，149 输出跳闸指令，同时启动 掉牌继电器。 升流时发电机出口处解开，发电机绕组无电压，125 返回，但电流仍流经欠电流继电 器 137 所对应的 CT，当电流达一定值后，137 动作，导致时间继电器 149 动作出口且启动 显示接通， “定子中性点接地” 报警。 答 2：发电机定子 100％接地保护实际上由两套元件（测量信号均取自发电机中性点变压 器二次侧）组成，一是 0％－95％部分，反映的是发电机定子绕组单相接地时，中性点电 压（基波）的升高；因在中性点附近接地时，反映中性点基波电压升高的保护存在死区，第7页所以增加第二部分即三次谐波元件（95％－100％部分） ，该装置反映中性点附近单相接地 时中性点三次谐波电压下降而动作，但为了防止当发电机并网前及初负荷期间因三次谐波 电势较低而使保护误动作，在该元件的出口回路里加装了发电机定子电流的闭锁元件，目 前整定只有当定子电流大于 5000A 时才开放三次谐波元件保护。 从上述情况可以看出，当发电机零起升流期间，因发电机本身电势很低→三次谐波电 势低→中性点三次谐波电压低→三次谐波低压元件一直动作，这样当定子电流超过 5000A 时，就出现“发电机定子接地保护动作”报警。 28．发电机运行中功率因数过高或过低有什么危害？ 答：发电机额定功率因数实际上是指当发电机同时在额定有功功率和额定视在功率运行工 况（一般在滞相方式）下运行时的功率因数值，同样的额定有功功率机组，如果其额定功 率因数越低，则说明其运行时带无功的能力相对较强，机组额定电流也增加，从而使造价 增加。我厂发电机额定功率因数均为 0.9，但在实际正常运行中却基本上高于此数值。 发电机运行中，从理论上讲，在同样的机端电压下，如果在同样的有功出力下，功率因数 越高，那么所发的无功越少，发电机电势就越低，发电机的静态运行稳定水平下降。但在 目前系统网络的正常接线方式和发电机励磁系统正常运行情况下，功率因数允许高于额定 值，直至在一定范围内的进相运行。但当系统在某些检修方式下，出现稳定约束时，调度 将会对发电机出力和功率因高限值作某些限制。 发电机运行中，如果要降低功率因数至额定值以下，则必须降低其有功出力，以使定子和 转子电流不超限。这种运行方式往往在当系统发生事故，无功缺额较为严重，要求我厂发 电机减发有功增发无功时出现。 29．请简述励磁系统作用 答：发电机励磁系统的作用为： （1） 当发电机正常运行时，供给发电机一定的励磁电流以维持发电机出口电压及无功输 出。 （2） 当电力系统突然短路或负荷突然增、减时，对发电机进行强励磁和强减磁，以提高 电力系统运行的稳定性和可靠性。 （3） 当发电机内部出现短路时，对发电机进行灭磁，以免事故扩大。 30．谈谈励磁系统正常调节的原则 答：励磁系统的主要功能为使发电机机端电压稳定在设定值附近，同时还具有增加系统稳 定的作用。在发电机运行中，首先要使得机端电压设定值在一定范围内，通常应在额定值 附近，随着系统无功需求的变化，由励磁系统自行调节无功出力，一般不改变其电压设定 值，但当厂用电电压偏移正常值较大时，应适当调整设定值；第二，正常运行中，发电机 应保证有一定的无功储备，即在额定有功出力下，保持功率因数高于额定值，或者在低于 额定有功出力时，保持发电机定、转子电流均低于额定值；第三，为了保持发电机运行时 一定的稳定储备，要按系统要求控制功率因数限值和无功进相范围；第四，事故情况下需 要大量无功负荷时，应尽量抬高发电机机端电压，同时将发电机定转子电流作为监视点， 两者发生矛盾时适当降低发电机机端电压设定值。 31．发电机低励、过励、过激磁限制的作用？ 答： （1）低励限制（＃2 机也称功角限制） ：发电机低励运行期间，其定、转子间磁场联系第8页减弱，发电机易失去静态稳定。为了确保一定的静态稳定裕度，励磁控制系统（AVR）在 设计上均配置了低励限制回路，即当发电机一定的有功功率下，无功功率滞相低于某一值 或进相大于某一值时（根据整定，＃2 机则为当发电机功角大于整定值时） ，在 AVR 综合放 大回路中输出一增加机端电压的调节信号，使励磁增加。 （2）过励限制：为了防止转子绕组过热而损坏，当其电流越过一定的值时，该限制起 作用，通过 AVR 综合放大回路输出一减小励磁的调节信号。 （3）过激磁限制：当发电机出口 V/f 值较高时，主变和发电机定子铁芯将过激磁，从 而产生过热、损坏。为了避免这种现象的发生，当 V/f 超过整定值时，通过过激磁限制器 向 AVR 综合放大回路输出一降低励磁的调节信号。 32．发电机运行中失去励磁，对系统及发电机本身各有何影响？汽轮发电机允许失磁运行的 条件是什么？ 答：1、发电机失磁对系统的影响： （1）发电机失磁后，不但不能向系统送出无功功率而且还要向系统吸收无功功率，将造 成系统电压下降和无功严重缺损，甚至导致系统稳定的破坏。 （2）为了供给失磁发电机无功功率，可能造成系统中其它发电机过电流。 发电机失磁对发电机自身的影响有： （1）发电机失去励磁后，由送出无功功率变为吸收无功功率，且滑差越大，发电机的等 效电抗越小，吸收的无功电流越大，致使失磁的定子绕组过电流。 （2）转子出现转差后，转子表面将感应出滑差频率电流，造成转子局部过热，这对大型发 电机威胁最大。 （3）异步运行时，转矩发生周期性变化，使定、转子及其基础不断受到异常的机械力矩 的冲击，机组振动加剧，影响发电机的安全运行。 2、汽轮发电机运行失磁运行的条件： （1）系统有足够供给发电机失磁运行的无功功率，不致造成系统电压严重下降。 （2）降低发电机有功功率的输出使在很小的转差率下，发电机允许的一段时间内异步运 行，即发电机在较少的有功功率下失磁运行，不致造成发电机转子的发热与振动。 33．发电机转子一点接地的危害？有几套转子接地保护，分别装在何处？出口行为如何？ 答：发电机正常运行时，励磁回路之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电 机转子的结构、 冷却方式等因素有关。 当转子绝缘损坏时， 就可能引起励磁回路接地故障， 常见到是一点接地的故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地的故障。 励磁回路的一点接地故障，由于构不成电流回路，对发电机不会构成直接到危害。那么对 于励磁回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故障，因为在一点接地故 障后，励磁回路对地电压有所增高，就有可能再发生第二个接地故障点。发电机励磁回路 发生两点接地故障的危害表现为： （1）转子绕组的一部分短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的 对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。 （2）转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大（通常以 1500A 为界限） ，就可能烧损 转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。 （3）由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转子发生缓慢变形而形成偏心，进第9页一步加剧振动。 各机组转子接地保护安装位置、出口行为如下： ＃1 机：设有两套接地保护，一套由 I&C 承包商提供，装在＃1 机电子室发变组保护屏里， 保护动作后通过 86－3 继电器跳汽机，然后再由逆功率保护出口停机；另一套保护由发电 机承包商东芝提供，装在发电机励磁控制盘上，保护动作后只发报警。 ＃2 机：设有一套直流叠加式转子接地保护，装在发电机励磁机的装置上，检测到的信号 通过远红外送至励磁机定子侧的接收器，保护报警卡件装在 DNC 柜里，动作后报警。 ＃3/＃4/＃5 机： 由发电机承包商东芝提供一套转子接地保护，装在发电机励磁控制盘上， 保护动作后通过 86－3 继电器跳汽机，然后再由逆功率保护出口停机。 34．发电机中心点接地变压器起什么作用？ 答：其作用主要有两点：一是在中性点变压器二次侧只要并接一小电阻，经变压器的高变 比变换后，反映到高压侧为一阻值放大的电阻，这样就构成了高电阻接地，同时电阻的造 价却大大降低；二是将中性点的一些电压信号如零序电压、三次谐波电压经降压变换成低 电压信号，提供给发电机定子接地保护装置，这里中性点变压器又起到了 PT 的作用。 35．为什么新投入或大修以后的变压器在投入运行前要进行全电压冲击试验？ 答： （1）检验差动保护是否躲得过励磁涌流的影响 （2）检验变压器绝缘是否能承受切除空载变压器时的过电压 （3）检验变压器机械强度是否能承受投变压器时励磁涌流产生的电动力。 冲击试验次数：新产品投入 5 次；大修后投入 3 次。 36．请问变压器的差动保护能反映哪些故障？ 答：变压器差动保护能反映下列故障： （1）变压器内部绕组相间短路； （2）中性点直接接地或低阻抗 接地侧绕组的接地故障； （3）比较严重的绕组匝间短路故障； （4）变压器外部引线、套管等 发生的各种短路故障。 37．为什么变压器的差动保护不能代替瓦斯保护？ 答：瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，如铁芯过热、油面降低、断线故障等，但 差动保护对此无反应。又如变压器绕组发生少数线匝的匝间短路，虽然短路线匝内的电流 很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上却并不 大，因此差动保护不会反应，但瓦斯保护却能灵敏地反应。因此变压器差动保护不能代替 瓦斯保护。 38．变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的？ 答：变压器差动保护的不平衡电流产生原因如下： 1．稳态情况下的不平衡电流 （1）由于变压器各侧电流互感器型号不同，相应的饱和特性和励磁电流不同而引起的不 平衡电流。它必须满足电流互感器的 10％误差曲线的要求。 （2）由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。 （3）由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。 2．暂态情况下的不平衡电流第 10 页（1）由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使铁芯饱和，误差增加 而引起不平衡电流。 （2）变压器空载合闸的励磁涌流，仅在变压器一侧有电流。 39．变压器瓦斯保护能反映哪些故障？ 答：变压器瓦斯保护可以反映变压器内部的各种短路故障、绕组内部断线、绝缘老化、铁 芯局部烧损和油位下降。 40．对于变压器瓦斯保护的运行投切有何规定？ 答：当变压器在运行中，需进行下列工作时需将重瓦斯保护由跳闸改为信号。 （1）进行注油和滤油时 （2）进行呼吸器畅通工作或更换硅胶 （3）除采油样和瓦斯继电器上部放气阀放气外，在其它所有地方打开放气、放油和进油 阀门时 （4）开、闭瓦斯继电器连接管上的阀门 （5）在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时 （6）对于充氮变压器，当油枕抽真空或补充氮气时，变压器注油、滤油、更换硅胶及处 理呼吸器时，在上述工作完成后，经 1 小时试运行后，方可将重瓦斯保护投入跳闸。 41．变压器着火如何处理？ 答： （1）发现变压器着火时，首先检查变压器的断路器是否已跳闸，如未跳闸，应立即断 开各侧电源的断路器，然后进行灭火。 （2）如果油在变压器顶盖上燃烧，则立即打开变压器底部放油阀，将油面降低，并开 启变压器水喷雾装置，使油冷却。 （3）如果变压器外壳裂开着火时，则应将变压器内的油全部放掉。 （4）扑灭变压器火灾时，应使用二氧化碳、干粉或泡沫灭火枪等灭火器材 42．为什么强油风冷变压器在低负荷情况下不能将所有冷却器均投入运行？ 答：这样做主要是为了防止油流静电现象的发生。因为通过一系列的试验研究表明，油在 绝缘油道中流动时，会在油纸表面产生电荷分离，在局部位置形成电荷积累，并随流速升 高而加剧，变压器绝缘性能越好，积累电荷越不易泄漏掉。积聚的空间电荷使局部直流场 强升高，当超过该处的绝缘耐受强度时，有可能产生静电放电。如果运行电压下的高场强 部位与静电空间电荷形成的高场强部位相重合，就有可能在这个部位出现连续的局部放 电，甚至造成绝缘击穿。因而对于运行中的强油风冷变压器，适当控制油的流速，特别是 降低油温较低时的流速是抑制和防止油流静电的措施之一。同时，研究人员还认为，变压 器油温太低时，油流静电电荷的产生和积累有可能比油温较高时严重。因此，一般规定在 负载较轻和油温较低（环境温度很低）时应避免投入较多冷却器。 43．什么是变压器的铜损和铁损？ 答：铜损（短路损耗）是指变压器一、二次电流流过该线圈电阻所消耗的能量之和。由于 线圈多用铜导线制成，故称铜损。它与电流的平方成正比，铭牌上所标的千瓦数，系指线 圈在 75℃时通过额定电流的铜损。 铁损指变压器在额定电压下（二次开路） ，在铁芯中消耗的功率，其中包括激磁损耗与 涡流损耗。第 11 页44．什么是变压器的短路阻抗？其大小对变压器运行有何要求？ 答：变压器的短路阻抗即将变压器一侧短路，在另一侧加额定电流时测得的短路电压经换 算后得到的值。换算公式为： Udl：测得的短路电压值 Zdl 大小对变压器运行的影响有： （1）Zdl 越大，则变压器二次侧发生短路时，流经变压器的短路电流越小，对变压器的冲 击越轻，所以目前业主对变压器制造时最低短路阻抗值均有要求，但 Zdl 增加，对制造工 艺有较高要求； （2） Zdl 越大， 则负荷变化时， 引起变压器负荷侧电压的变动幅度也越大， 电压稳定性差； （3）Zdl 越大，运行中同样负荷下变压器绕组消耗的无功功率也越大。 45．变压器的调节分接头一般装在哪一侧绕组上，为什么？ 答： 变压器的调节分接头一般装在高压侧绕组上。 这主要考虑高压侧绕组的负荷电流较低， 可以减少引线和分接头开关的载流截面， 简化结构； 同时一般高压绕组套在低压绕组外面， 抽头引出和连接方便。 46．为什么检查绝缘油中的气体的组成和含量可以发现电力设备内部是否存在故障？ 答：充油的电力设备（如变压器、电抗器、电流互感器、充油套管、充油电缆等）的绝缘 主要由绝缘油和浸在油中的有机绝缘材料（如电缆纸、绝缘纸板等）组成，在正常的情况 下，这些绝缘材料会逐渐老化、变质，在老化过程中会分解出各种气体，同时，如果电力 设备内部发生过热或放电时，这些气体含量还会迅速增加。这些气体主要有氢、甲烷、乙 烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳等 7 种，通常又把甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种气 体的总和叫做总烃。这些气体大部分溶解在绝缘油中，小部分上升在绝缘油表面，例如变 压器有一部分气体从油中逸出进入气体继电器（瓦斯继电器） 。经验表明，气体的各种成 分分别含量的多少和故障的性质直接相关，因此在设备运行过程中，定期测量溶解在油中 的气体组成和含量，可以及早发现充油电力设备内部是否存在着潜伏性故障。此外，对浮 在油面的气体或气体继电器内的气体组成和含量进行分析，也同样能判断设备是否存在故 障。 气体组成和含量的测量通常采用气相色谱法。 47．什么叫绝缘老化？绝缘老化的原因是什么？ 答：绝缘材料在使用和保管过程中，随着时间的增长，其性能会出现逐渐变坏的现象，称 为绝缘老化。 绝缘老化的原因有： （1）电老化。绝缘材料在长期的电压作用下，在电场强度集中的地方，如导体的棱角、 边缘处附近的气体会发生局部放电，绝缘层内部空隙的气泡，由于电场强度集中，也会产 生局部放电， 局部放电使其邻近的绝缘材料受到腐蚀， 严重的会发展到干枯、 烧焦而变质。 （2）热老化。电力设备的绝缘材料在有电流流过时会产生热量，从而导致绝缘材料的热 分解、氧化、变质、电气性能下降以及绝缘强度下降，甚至发生热击穿，此外，过热加速 了绝缘材料内的化学反应，导致绝缘材料硬化和脆化。 （3）机械老化。电力设备中的绝缘材料，如电机绝缘经常受到振动和电磁力的作用，会缓 慢出现变形和破损。第 12 页（4）环境因素的影响。自然环境中的日光、紫外线、风雨的侵蚀、水分、温度、化学气 体以及微生物等的作用，使绝缘材料的老化速度加快，寿命缩短。 48．厂用电系统配电原则 答：厂用电系统设置 10.5kV、3.15kV 和 400V 三种电压等级，2000kW 及以上的电动机采用 10kV 额定电压，200kW 以上到 2000kW 以下的电动机采用 3.15kV 电压，200kW 及以下的电 动机采用 380kV 额定电压。 其中低压系（400V）又划分成动力中心 PC 和马达控制中心 MCC 两级，75－200kW 和 150－ 650kW 的静态负荷连接到 PC，小于 75kW 的电动机和杂用负荷接到 MCC。 49．厂用电系统各电压等级的接地方式如何？各有何优缺点？ 答： （1）10kV：采用中电阻接地方式，发生单相接地时有较大的接地电流，所以当系统发 生单相接地时，接地保护将以较短的时限将故障回路切除；因采用中电阻接地，单相接地 时健全相电压升高不多，同时中性点电阻还可以抑制间歇接地时的过电压水平，所以这种 接地方式对系统设备的绝缘要求可以适当降低。 （2）3kV：采用高电阻接地方式（中性点变压器二次接一电阻） ，发生单相接地时，接地 电流较小，允许接地负荷继续运行，但接地点电流将高于中性点不接地方式；但接地时健 全相电压将有明显升高，中性点装高阻可以抑制间歇接地过电压的水平，对设备绝缘要求 稍高一些。 （3）400V：除了升压站 PC 外，其它低压厂变二次侧均采用高阻接地方式，接地时接地电 流小，可以维持负荷继续运行；因 400V 系统本身电压不高，所以接地时健全相电压升高 对设备绝缘没有特殊要求， 。 50．厂用电系统中有哪几种类型的开关，其控制电源分别来自何处？ 答：厂用电系统开关类型： （1）10kV 和 3kV 系统：为 SF6 开关（一期）和真空开关（二期） ，其控制电源来自本机组 115V 直流系统。 （2）400VPC 开关及部分 MCC 负荷开关（＃2 机上有） ：均为空气开关，其控制电源来自本 机组 115V 直流系统；但发生大电流故障情况下靠本身的脱扣线圈动作跳闸。 （3）MCC 抽屉开关组件：典型设备由空气开关、接触器、热偶组成，接触器控制电源一般 取自本回路的控制变压器二次侧。 51．二期发电机在启动过程中，在并网前，发电机灭磁开关合上后，为什么“厂用电切换 装置闭锁”会频繁发信？ 答：灭磁开关合上后，发电机机端电压建立，这时相应中压母线工作电源进线侧电压也达 到正常工作电压， 其电压信号与中压母线电压信号一并送入同期继电器进行鉴定、 （不 比较 经任何切换开关） ，但这时因发电机还未并网，所以一般它与系统之间存在频差，从而导 致上述两个输入电压不同步，使得厂用工作电源开关两侧电压相角在 00～3600 之间变化， 相差偏离闭锁角整定范围时，触发“厂用电切换装置闭锁”信号，频差越大，报警越频繁。 52． 本机组有哪些开关需经同期鉴定才能合闸？同期电压分别取自何处？同期满足条件分 别是什么？哪些开关的同期鉴定继电器是公用的？ 答：＃1、＃2 机组： 需经同期鉴定合闸的开关有：第 13 页（1） 发电机出口开关： 同期电压引自主变高压出口 PT、 500kV 母线 PT （或 500kV 线路 PT） ， 同期条件为△V、△f、△φ 均低于整定值或一侧有压，一侧无压，其同期继电器公用。 （2）厂用中压母线电源开关：同期电压分别引自中压母线 PT 和开关进线 PT，其同期满足 条件为：两侧电压△V、△f、△φ 均低于整定值或一侧有压，一侧无压，其同期继电器公 用；另外四台备用电源开关还配置各自独立的快速切换鉴定继电器，其电压信号也从开关 两侧 PT 引入，同期条件为：△V、△φ 低于整定值以及 Umin&U 进线&Umax。 （3）柴油发电机出口开关 52DG 和保安 MCC 工作、备用电源开关：其同期电压分别从 D/G 出口 PT、保安 PC 母线 PT 和相应工作电源对应的汽机（锅炉）PC 母线 PT 引接，同期条件 为：△V、△f、△φ 均低于整定值。其同期继电器也公用。 （4）＃2 机汽机 PC 电源、MCC 母线电源开关：同期电压从 PC 工作电源进线 PT 引接，继 电器公用，同期条件为：△V、△φ 低于整定值 （5）＃2 机锅炉 PC 电源、联络开关：同期电压从 PC 上级电源两段 10.5kV 母线 PT 引接， 继电器公用，同期条件为：△V、△f、△φ 均低于整定值。 ＃3、4、5 机： 需经同期鉴定合闸的开关有： （1）发电机出口开关：情况同＃1、2 机。 （2）厂用中压母线电源开关：每只开关均配置了一只独立的同期鉴定继电器，作为手动、 自动切换的同期鉴定用。同期电压从母线 PT 和工作（备用）电源进线 PT 引接，同期条件 为：△φ 小于整定值，Umin&U 进线&Umax， Umin&U 母线&Umax。 （3） 保安 MCC 保安电源开关： 各配置一只同期继电器， 电压从工作保安 PC 母线和保安 MCC 母线 PT 引接，同期条件为：△V、△φ 低于整定值。 （4）汽机、锅炉 PC 电源开关：同期继电器公用，同期电压引自上级电源 10kV 母线 PT， 同期条件为：△V、△φ 低于整定值。 （5）循泵房 PC 电源开关：配置一只同期继电器，同期电压引自上级电源 3.15kV 母线 PT， 同期条件：△V、△φ 低于整定值。 53．请简述我厂厂用电切换方式及厂用电快速和慢速切换成功的条件？ 答：我厂一期中压厂用电切换设计有自动快速切换、手动切换，没有自动慢速切换。二期 中压厂用电切换设计有自动快速切换、自动慢速切换及手动切换功能。 厂用电系统正常情况下切换为手动切换。切换方式有两种：一是厂用电从启/备变切换至 厂总变供电；另一种是厂用电从厂总变切换至启/备变供电。这二种切换过程，均需通过 同期并列，手动进行切换。 厂用电系统事故情况下切换为快速切换。一期自动快速切换是在发变组保护动作而启/备 变保护没有动作的情况下，经过“快速同期鉴定继电器”鉴定同期条件满足后，出口合备 用电源开关。 二期自动快速切换是在发变组保护动作而备用工作电源电压不低于 87％额定 电压的情况下，经过“快速同期鉴定继电器”鉴定同期条件满足后，出口合备用电源开关。 二期自动慢速切换是在当发变组保护动作，自动快速切换失败，母线电压低于 20％额定电 压后，延时 1.2s 自合备用电源开关。 一期中压厂用电切换设计上考虑了工作电源开关与备用电源开关并列运行的情况，即无论 是自动切换还是手动切换，当二只开关并列运行时，延时 2s 再次去跳工作电源开关。后第 14 页来异动改造增加了如果此时工作电源开关还跳不开，则再延时 1s 去跳备用电源开关。 54．电子室里厂用电源开关同期鉴定继电器上各指示灯的含义? 答：一期备用快速切换同期鉴定继电器 25CB： ENABLE:灯亮表示装置投用 OUTPUT CLOSED: 灯亮表示开关同期条件满足 UPPER VOLTAGE LIMIT（LINE） ：灯亮表示开关进线侧电压值没有越高限 LOWER VOLTAGE LIMIT（LINE） ：灯亮表示开关进线侧电压值没有越低限 PHASE ANGLE LIMIT：灯亮表示开关两侧电压相角差正常 一期厂用电手动切换同期鉴定继电器 25/27： Δ U:亮表示开关两侧电压差正常 Δ ф : 亮表示开关两侧电压相角差正常 Δ f: 亮表示开关两侧电压频率差正常 二期厂用电各电源开关两侧同期鉴定继电器： LL/LB：亮表示开关进线和母线侧均有电压，且两侧电压满足同期条件 LL/DB：亮表示开关进线侧带电，而母线无电压 DL/DB：亮表示开关两侧均无电压 DL/LB：亮表示开关母线侧带电，而进线无电压 ALARM：亮表示继电器内部故障 55．厂用电切换时，你根据哪几种现象判断工作分支开关和备用分支开关已经发生并列运 行？怎样处理？答：当发生工作电源开关和备用电源开关并列运行时，工作电源开关和备 用电源开关电流表都有指示，且比正常运行值大许多，＃1 机组集控室 GCB 屏上同时伴有 “SWGR 1AX & 1AY INCOM BKRS PARALLELED”或“SWGR 1BX & 1BY INCOM BKRS PARALLELED” 报警（正常切换，不会出现该报警） 。＃2、＃3、＃4、＃5 机组在厂用电正常切换中，集 控室 GCB 屏上会出现“SWGR AX/AY(BX/BY) INCOM BKRS PARALLEL ”报警，但能马上复归。 若发生工作电源开关和备用电源开关并列运行时，则不能复归。 处理： 根据运行规程补充规定： （1）在厂用电从启/备变切换至厂总变供电过程中，若碰到工作电源开关合上后，备用电 源开关未自动跳开，应立即将备用电源开关的同期开关置“MANU”位置，手动将备用电源 开关分一次，若再断不开，检查并确认工作电源开关、备用电源开关进线电流表确有指示 后，将工作电源开关断开，避免两电源长时间并列运行。 （2）在厂用电从厂总变切换至启/备变供电过程中，若碰到备用电源开关合上后，工作电 源开关未自动跳开，应立即将工作电源开关的同期开关置“MANU”位置，手动将工作电源 开关分一次，若再断不开，检查并确认工作电源开关、备用电源开关进线电流表确有指示 后，将备用电源开关断开，避免两电源长时间并列运行。 （3）在厂用电快速切换过程中，备用电源开关自投后，若工作电源开关未跳开，应立即 手动将工作电源开关分一次，若再分不开，手动将备用电源开关断开。 56．厂用电全部中断后时，电气各岗位应做好哪些有关工作? 答： （1）＃1、2 机组，若厂用电自动切换失败，须手动送电，在合备用电源开关前，必须第 15 页确认四段中压母线上工作电源开关及所有负荷开关（不含厂用变压器）均已断开且无母线 故障信号。 （2）＃3、4、5 机组若厂用电自动切换失败，设计上有无压切换回路，四段中压母线上备 用电源开关会自动合上，若无压切换也失败，也须手动送电。在合备用电源开关前，必须 确认四段中压母线上工作电源开关及所有电机负荷开关均已断开且无母线故障信号，另外 必须确认 GCB 屏上及电子室发变组保护动作情况已作好记录，发变组保护动作出口继电器 86-1、86-2、86-3&86-3X、86-4 已复归。 （3）厂用电中断后注意柴油发电机是否自启动，若自启动失败，应立即手动开启,若柴油 发电机手动启动也失败, 立即考虑切换至全厂保安 PC 备用电源供电 (只能供一台机组)。 保安电源供电后，立即汇报值长。柴油发电机运行期间，应检查其燃油箱油位正常。 （4）保安电源恢复后，应检查主机、小机的交流润滑油泵和主机交流密封油泵等是否启 动，必要时手动开泵，保安段上各设备正常后可考虑停用直流油泵；检查 115V 直流系统 和 230V 直流系统均自动恢复正常；检查 UPS 系统电源切换正常（二期机组 UPS 应自动切 换回主电源供电） 。 （5）因二期机组保安 MCC－A 及机组保安 MCC－B 工作电源和备用电源之间有联锁关系， 因此＃3、 5 机组厂用电恢复时， 4、 首先考虑恢复汽机变 3A/4A/5A 及汽机公用变 3B/4B/5B， 确认机组保安 MCC 供电正常。 57．一段中压母线改检修，要做哪些安措？ 答：中压母线改检修，应首先将该母线所带负荷转移。然后执行下述安措： 1．将该中压母线上的所有负荷开关（包括变压器开关、电动机开关、备用开关）改为检 修状态。 2． 将该中压母线上的工作电源及备用电源工作开关改为检修状态，将母线 PT 退出运行。 3．合上母线接地闸刀或挂接地线。 58．10.5KV 母线送电时，发现其进线电源开关拒合，请问有哪些原因? 答：可能的原因有： （1）开关位置没有到位或二次接头接触不良 （2）开关分、合闸电源失去 （3）开关柜上的 K5 继电器（对于一期开关而言）或者其它保护动作信号误掉牌没有复归 （4）开关没有完全储能 （5）开关二次辅助开关接点位置不对或者接触不良 （6）开关同期继电器没有投运或失电、故障 （7）开关同期回路进线电压信号失去（及有可能的原因是 PT 熔丝未放或熔断） （8）在二期的开关上，当备用电源快速或者慢速切换失败时，如果发变组出口继电器没 有复归的话，再次手动送电时，因防跳回路动作，备用电源开关也会拒合 （9）备用电源开关的上级电源启备变 220kV 开关合闸状态或变压器 220kV 接地闸刀分闸状 态反馈信号不正确 （10）开关操作机构故障 59．机组正常照明、事故照明电源的配置？ 答：＃1 机组：第 16 页汽机区域：正常照明全部由汽机照明/暖通 MCC 提供；事故照明由汽机保安 MCC 提供。 锅炉区域：配置三块正常照明盘（LP－1、LP－2、LP－3） ，电源取自汽机照明/暖通 MCC；事故照明配置四块盘，电源取自锅炉保安 MCC。 小锅炉与油库区域：单独设置 LP－4 盘，电源取自锅炉 MCC－1C。 ＃2 机组： 汽机区域：配置两台正常照明变，电源取自汽机照明/暖通 MCC；一台事故照明变，电源 取自汽机保安 MCC。 锅炉区域：配置四台正常照明变，电源取自汽机照明/暖通 MCC；一台事故照明变，电源 取自锅炉保安 MCC。 ＃3 机组： （＃4、5 机组类似） 汽机区域：配置正常照明变一台，电源取自汽机照明/暖通 MCC；正常/事故照明变一 台，电源取自机组保安 MCC－A；二者对应的配电盘安装在同一块屏内。 锅炉区域：配置四台正常照明变，电源分别取自锅炉 MCC－A、MCC－B；两台事故照明 变，电源取自机组保安 MCC－A 同一间隔。 控制室、 电子室照明电源单独配置： 分别配置一台正常照明变 （电源取自锅炉 MCC－B） 和一台事故照明变（电源取自机组保安 MCC－B） 。 另外每台机组重要部位还均配置 230V 直流事故照明。 60．电气设备事故跳闸后，应进行哪些检查？ 答：电气设备事故跳闸，如该设备为电动机则应先确认备用电机是否自启动，否则手动启 动。 其余参照规程中有关《发变组保护装置动作处理规定》以及变压器、电动机事故跳闸后检 查条款执行。 61．升压站 400VPC 电源分别来自何处？两段 PC 母线均失电时如何处理？ 答：升压站 400V 两段 PC 电源分别由两台 10kV/400V 升压站变提供，其中升压站变 A 的电 源接自＃3 机 3AX 母线，升压站变 B 的电源接自＃2 机 2BX 母线。 两段 PC 母线均失电时，相当于升压站交流系统全停，这时直流充电器、开关操作机 构油泵、空压机等重要设备电源将失去，这时的处理原则为： 1． 监视 115V 直流母线电压水平，如果蓄电池放电快，电压下降明显，应及时汇报专业 人员； 2． 除了必要的事故处理操作需要外，应减少或避免对升压站各开关、闸刀的操作； 3． 当某一开关因油压或空气压力低闭锁其分闸回路时，应立即汇报调度及相关专业人 员，根据各方意见，综合决定是否隔离相应回路，同时做好故障设备拒动、后备或失灵保 护动作的事故预想。 4． 尽快查明 PC 失电的原因，争取以最短的时间内恢复供电。 62．400VPC 一段母线的直流控制电源失去，会有什么后果? 答：400VPC 母线直流控制电源主要供母线上各开关的正常分合操作、状态指示、信号报警 以及某些保护如馈线接地、低压厂变差动保护（如果保护配置在 400VPC 侧的话） 。所以如 果其直流总电源失去的话，将影响上述功能的投用，比较严重的情况是当低压厂变内部故 障时， 如果差动保护装在 400V 侧的话， 将使保护拒动， 要靠对应 10kV 开关过流保护动作，第 17 页延长故障切除时间，所以当 PC 直流失电时，应尽快设法恢复。但需要指出的是，因各开 关的固态电流保护（SSTD）装置的动作是靠其自身过电流的能量来实现开关脱扣的，所以 直流失电并不影响过流保护功能的发挥。 63．低电压运行的危害？ 答：主要有以下危害： 1. 烧毁电动机。电压过低超过 10%，将使电动机电流增大，线圈温度升高，严重时使机械 设备停止运转或无法启动，甚至烧毁电动机。 2. 灯发暗。电压降低 5%，普通电灯的照度下降 18%；电压下降 10%，照度下降 35%；电压 降低 20%，则日光灯无法启动。 3. 增大线损。在输送一定电力时，电压降低，电流相应增大，引起线损增大。 4. 降低电力系统的静态及暂态稳定性。由于电压降低，相应降低线路输送极限容量，因 而降低了稳定性，电压过低可能发生电压崩溃事故。 5. 发电机出力降低。如果电压降低超过 5%，则发电机出力也要相应降低。 6. 影响电压的稳定性。如果区域性无功补偿不足，无功的缺额只能由电压降低来补偿， 导致无功缺额越来越大，电压越来越低，直至崩溃。 64．厂用异步电动机的保护设置要求？ 答：电动机应根据下列要求装设相应保护： 1、容量小于 2000kW 的电动机，应装设无时限电流速断保护；容量为 2000kW 及以上的电 动机，或容量虽小于 2000kW 但采用无时限电流速断保护时，灵敏系数不能满足要求的电 动机均应装设差动保护。 2、对发生单相接地时接地电流大于 5A 的电动机，应装设单相接地保护。单相接地电流为 10 A 及以上的，保护带延时动作于跳闸；单相接地电流为 10A 以下（5A 以上）的，保护 可动作于跳闸或信号。 3、对生产过程中易发生过负荷的电动机，应装设过负荷保护，保护应根据负荷特性，带 时限动作于信号或跳闸。 4、对启动或自启动困难，需要防止启动或自启动时间过长的电动机，应装设过负荷保护， 动作于跳闸。 5、下列电动机应装设低电压保护，保护动作于跳闸： 5．1 当电源电压短时降低或短时中断后，不允许或不需要自启动的电动机； 5．2 当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，为保证重要电动机自启动而需要断开 的次要电动机； 5．3 需要自启动，但为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消失后，须从电力网中 自动断开的电动机； 5．4 属 I 类负荷并装有自动投入装置的备用机械的电动机 6、2000kW 及以上电动机，为反应电动机相电流的不平衡，并作为短路主保护的后备保护， 可装设负序过流保护，动作于信号或跳闸。 65．厂用电动机低压保护作用? 答：当电动机运行中电压消失或降低到一定值时，电动机将停转。如果这时没有及时将停 运电机的电源开关脱扣，当电压恢复时，所有电动机将会同时自启动，超过额定电流几倍第 18 页的启动电流经过变压器绕组，使变压器严重过载的同时，将产生很大的电压降，使得母线 电压降得很低，造成所有的电动机根本就无法启动。为了避免这种情况的发生，在电动机 的电源控制回路中均设有低电压保护功能，即当电压跌到一定程度时自动将电动机电源开 关或接触器脱扣，当电压恢复时，由运行人员人为控制，将要恢复的电动机逐台启动。 66．电动机温度高原因? 答：电动机温度高的原因可能为： 1、电动机负荷高 2、环境温度高 3、电动机冷却风道堵塞或积灰严重 4、空冷电动机其空冷器冷却水量减少或水温升高 5、电动机风扇损坏，冷却风量减少 6、电动机非全相运行 7、电动机电源电压低，电流大 8、电动机绕组接线错误，如星形误接成三角形，则会使电动机铁芯过激磁，从而发生过 热 67．断路器、负荷开关、隔离开关在作用上有什么区别？ 答：断路器、负荷开关、隔离开关都是用来闭合和切断电路的，但它们在电路中所起的作 用不同。其中断路器可以切断负荷电流和短路电流，负荷开关只可切断负荷电流，短路电 流是由熔断器来切断的，隔离开关则不能切断负荷电流，更不能切断短路电流，只用来切 断电压或允许的小电流。 68．给你一张 MCC 开关的接线图，请你说出图中设备代号为 52、42、49 分别指什么？并 讲述该开关的保护原理 答： （1） 图略 （2）52：指空气开关，主要作用为实现设备停电时电源与设备的隔离，因其有灭弧功能， 可以切断回路故障时的短路电流，故可起到短路保护作用； 42：接触器，用作接通和切断设备正常起停时的负荷电流。 49：指热继电器：用于设备过负荷保护。当负荷电流超过一定值且持续一定时间后， 热继电器内的双金属片发热变形，自动脱开，切断一次回路。 （3）空气开关和热继电器组合在一起，构成了 MCC 低压电机的一套完整的保护。 69．一台低压厂变改检修要做哪些安措？ 答：低压厂变检修，除事先应将其所带负荷转移外，还应做好下列安措： 1．将低压厂变对应的 400VPC 进线电源开关改为检修状态 2．将低压厂变对应的 10.5kV(3.15kV)开关改为检修状态（包括在开关柜下桩头合接地闸 刀或挂接地线） 3．将低压厂变的冷却风扇、空间加热器、温控器（如有的话）对应的电源开关打至“OFF” 4．在低压厂变 400V 侧挂接地线一付。 5．在相应的开关上挂“禁止合闸，有人工作”警告牌 6．在低压厂变本体放置“在此工作”牌 7．如果有 400V 侧进线 PT 的话，还应断开 PT 一、二次回路。第 19 页70．马达检修后投运要做哪些检查和操作？ 答：马达检修结束，应做好下述工作： 1．押回电气工作票，对马达本体进行外观检查，外观应整洁完整，检查地脚螺丝已紧固， 马达接线和接地线良好，马达与所带机械设备靠背轮脱开，就地工完场清。 2．检查马达的润滑及冷却正常。 3．测量马达绝缘良好，将马达开关改为热备。 4．与电气检修负责人一起到现场试转马达，测量电流、振动及温升，马达运行声音正常， 转向正确，并记录。 5．停运马达，将马达开关改为检修状态。 6．将电气工作票交还检修负责人，由检修人员将马达与所带检修进行靠背轮连接，将防 护罩装复。 7．就地对靠背轮进行检查后，终结工作票。 8．如无对应机械设备的热机工作票应将马达开关改为热备状态。 9．进行相关的登记。 71．如何正确使用钳型电流表和绝缘摇表？ 答：钳型电流表使用要点： （1）在高压回路上使用钳型电流表应由二人进行；非运行人员测量，履行二种工作票手 续。 （2）在高压回路上测量，严禁用导线从钳型电流表另接表计测量。 （3）使用钳型电流表时，应注意钳型电流表的电压等级。测量时戴绝缘手套，站在绝缘 垫上，不得触及其它设备，以防短路或接地。 （4）观测表计，应特别注意头部与带电部分的安全距离。 （5）测量低压熔断器和水平低压母线电流时，测量前应将各相熔断器和母线用绝缘材料 加以包护隔离，以免引起相间短路，同时应注意不得触及其它带电部分。 （6）在测量高压电缆各相电流时，电缆头线间距离应在 300mm 以上，且绝缘良好、测量 方便者，方可进行，一相接地时，严禁测量。 （7）钳型电流表在使用前应擦拭干净，保存在干燥的场所。 绝缘摇表使用要点： （1）测绝缘前/后应将被测设备短路放电 （2）根据设备的额定电压，选择适当的摇表 （3）摇表要放平 （4）带电设备和可能感应高电压的设备，禁止测量 （5）测试设备表面应清洁， （6）应解开测试设备与其它设备的连线（如变压器应解开接地线） （7）三相设备应分相测试，同时应测量一相对地及对其它相的绝缘 （8）引线应绝缘良好，火线不得拖地或接触其它设备 （9）在不接设备的情况下，先将摇表摇几圈，摇表指针应指到无穷大。 （10）测试时手摇的速度要均匀，大约为 120 转每分钟。 （11）测量时，先将摇表摇到额定转速，指针到无穷大后才将火线挂到测试点，以 60s 时第 20 页的摇表指示数值为设备绝缘电阻值。 （12）每一项测试完毕应对设备放电 （13）记录测试时的环境温度、气象条件（如阴、晴、雨、雾等）及湿度（如有条件） ，及摇表 的试验电压。 （14）使用绝缘摇表测量高压设备，应由二人进行。 72．使用低压测电笔应注意哪些问题？ 答：使用低压测电笔应注意： 1、测试前应先在确认的带电体上试验以证明是良好的，以防止氖泡损坏而得出错误的结 论 2、使用测电笔时一般应穿绝缘鞋 3、在明亮光线下测试时，往往不易看清氖泡的辉光，故此时应注意避光并仔细测试和观 察 4、有些设备工作时其外壳往往因感应而带电，用测电笔测试有电，但不一定会造成触电 危险，这种情况下，必须用其它方法（如万用表）判断是否真正带电。 73．怎样从测量绝缘电阻来判断电机是否已烘干？ 答：电机烘潮过程中应每隔半小时测量一次绝缘电阻，随时判断是否已烘干。 电机在烘潮过程中，绝缘电阻的变化有一定的规律。开始时由于温度上升，绝缘内部 水分扩散，使绝缘电阻下降，并可能降得很低。经过一段时间继续烘烤，绝缘电阻才逐渐 上升。待绝缘电阻上升到大于合格值，并且达到基本稳定时，才可以认为电机已经烘干。 74．请写出发电机测绝缘的操作方法、测量地点以及注意事项？ 答：发电机绝缘分定子绝缘与转子绝缘二项。 定子绝缘的测量地点在发电机中性点接地柜。定子绝缘必须在转子为静止或盘车状 态、发电机充氢至额定压力、定子冷却水已投运且冷却水导电度在 0.2μ S/cm 左右方可测 量。 各机组测量的方法及标准不同。 ＃1 机组定子绝缘测量前应解开发电机中性点压变接地点，拉开发电机 PT 小车，然后采用 1000V 摇表测量。 以相对地绝缘不小于 1MΩ 为合格。 （同时规定定子不通水时以不小于 80M Ω 为合格） ＃2 机组定子绝缘测量前应解开发电机中性点压变接地点及励磁变中性点压变接地点，拉 开发电机 PT 小车，然后采用 2500V 摇表测量。测量加压时间为 1 分钟，20℃以下相对地 绝缘应不小于 0.5MΩ 且应在三相并联状态下每相各测一次，若测量值低于上值 80％或相 与相之间绝缘值差大于 20％，则绝缘不合格。 ＃3、＃4、＃5 机组定子绝缘测量前应拉开发电机中性点压变接地闸刀，拉开发电机 PT 小车，然后采用 1000V 摇表测量。以相对地绝缘不小于 0.8MΩ 为合格。 转子绝缘测量： ＃1 机用 500V 摇表，对地绝缘应大于 20 MΩ 。 ＃2 机转子绝缘测量由检修人员进行。要求在 20℃时对地绝缘大于 100 MΩ ，在 30℃时对地 绝缘大于 50 MΩ 。 ＃3、＃4、＃5 机用 500V 摇表，对地绝缘应大于 1 MΩ 。第 21 页75．如何正确测量各类电气设备（如发电机、变压器、马达、母线）的绝缘？ 答：设备测量绝缘应在设备与电源可靠隔离的情况下方可进行。 发电机绝缘测量方法参阅上题。 变压器绝缘测量方法： 高压侧绝缘应在断开高压侧接地闸刀或拆除接地线情况下，在中压开关柜后下桩头用 2500V 摇表测量。低压侧绝缘应在拆除变压器低压侧中性点接地线后，在低压侧引线处用 500V 摇表测量。 马达分中压马达、PC 马达、MCC 马达其绝缘的测量除使用的摇表电压等级不同外（中压马 达使用 V 摇表，PC 及 MCC 马达使用 500V 摇表） ，其测量的地点也有所不同，中 压马达绝缘测量在开关柜后开关的下桩头。大部分 PC 马达绝缘测量在对应的开关柜下桩 头，个别马达的动力电源接触器在就地，测量需到就地控制柜动力电源接触器下桩头处进 行。 MCC 马达的绝缘测量可打开对应的开关面板找到开关出线接头， 在接头处测量。 MCC 如 马达的接触器在就地控制柜就应到就地控制柜中接触器下桩头测量。马达测绝缘一般只测 各相对地绝缘。 中压和 PC 母线的测量应拉出该母线上所有开关， 将母线 PT 拉出 （或将 PT 一次熔丝取出） 。 MCC 母线的测量应断开该母线上所有开关，将 PT 一次熔丝取出。 76．一台 10kV/400V 低压厂变跳闸后，如何进行检查和处理？ 答：1．检查开关室中压开关柜以及 400VPC 进线开关柜、PC 母线 PT 柜的电气保护动作信 号，汇报机组长，并在相应台帐里做好记录，待检修确认后再复归。 2．将变压器两侧开关改冷备或检修。 3．就地检查设备情况，变压器是否有过热现象，有无异味，户外变压器套管有无放电痕 迹等。 4．通知检修配合，检查变压器两侧绝缘情况。 5．开好设备隔离单，通知继保以及变压器检修人员对变压器一、二次设备作进一步检查。 6．如果检查过程中发现一二次设备存在缺陷，还应及时填写缺陷通知单。 7．将检查情况在交接班本作详细交代。 77．异步电动机缺相运行的现象 答：电动机断线后： 1.若电动机及所带设备原在静止状态，则转动不起来，若电动机所带设备原在运行状态， 则转速下降，电流增加。 2.两相运行时电动机有不正常声音。 3.若电流表接在断相的一相上则电流为 0，若接在其它相则电流应大幅上升。 4.电动机外壳温度明显上升。 78．有哪些中压开关可以在开关室里进行分，合操作？分别以何种方式进行？ 答： （1）所有的中压开关均可在就地开关本体上进行机械分合操作，但我们规定运行人员 一般不执行此类操作， 此类操作只有当检修期间由检修人员自己操作。 只有情况危急时 （如 设备紧急停运或投运要求） ，运行人员可以直接对开关进行机械分闸，在经有关专业人员 或领导批准的情况下，运行人员才可对开关进行机械合闸。 （2）所有的中压开关在热备状态或试验位置时均可进行就地电气分闸操作，且无任何闭第 22 页锁。 （3）所有的中压开关在试验位置时均可进行就地电气合闸操作。 （4）所有低压厂用变压器电源开关在热备状态均可进行就地电气合闸操作。 （5）所有马达和中压母线电源开关均不能在开关室实现热备状态下的合闸操作，该项操作 只能集控室进行。 79．在 400VMCC 开关的送电操作过程中，你如何判断电源已真正送上？ 答： （1）空气开关在“ON”位置，负荷状态指示灯显示正常，热偶指示灯正常，且远方状 态指示正常； 对于只有空气开关直接向配电盘送电的回路， 用电笔测量出线端子应该带电， 说明电源已经送上。 （2）电源送不上的原因有：空气开关操作机构不灵活；热偶继电器没有复归；开关二次 变压器损坏；一、二次控制熔丝熔断；开关抽屉位置不到位或者二次触头连接不良。 80．中压开关故障报警有哪些原因？ 答：引起开关故障报警的原因有： （1）开关跳闸或合闸电源失去 （2）开关故障继电器 K5 掉牌（一期）或者 MCR24 有保护动作信号（二期） （3）开关有 SF6 泄漏报警信号（一期） （4）MCR24 装置故障 81．#2 机保安电源系统开关故障情况下如何处理？ 答：一． 厂用电中断时，出现 52AT 拒分情况下应急措施 当出现＃2 机厂用电中断时，柴油发电机将自启动，但若原来运行的 52AT 开关拒分， 将使得 52T 开关无法合闸，导致保安电源无法投用，这时运行人员应确认相关直流事故油 泵的动作情况，并立即派人到中压开关室检查 52AT 的状态，如果发现其未分，应按机械 分闸按钮，手动再分一次，若仍分不开，按以下步骤操作： 1．断开汽机 PC-2A 上除汽机保安 MCC 工作电源 A 开关外所有其他负荷开关。 2．断开汽机 PC-2A 进线电源开关，并确认。 3．将 52AT 拉至试验位置。 4．确认 52T 开关应自动合上，否则应跑到柴油发电机房手动将其合上。 5．将 52AT 交由检修处理。 6．检查汽机 400V 保安 MCC 母线供电正常。 二．厂用电中断时，出现 52BT 拒分情况下应急措施 1．断开汽机 PC-2B 上除汽机保安 MCC 工作电源 B 开关外所有其他负荷开关。 2．断开汽机 PC-2B 进线电源开关，并确认。 3．将 52BT 拉至试验位置。 4．确认 52T 开关应自动合上，否则应跑到柴油发电机房手动将其合上。 5．将 52BT 交由检修处理。 6．检查汽机 400V 保安 MCC 母线供电正常。 三．厂用电中断时，出现 52AB（52BB）开关拒分情况下应急措施 #2 锅炉 PC 开关原来运行中， 不存在汽机 PC 开关类似情况。 但若运行中碰到 52AB （52BB） 开关拒分，52B 开关就不能合闸，导致锅炉保安 MCC 母线失电，运行人员应立即跑到锅炉第 23 页PC 开关处，应急处理如下： 1．断开锅炉 PC-2A 上除锅炉保安 MCC 工作电源 A（52AB）开关外所有负荷开关。 2．确认锅炉 PC 联络开关在断开位置。 3．将锅炉 PC 联络开关的自投选择开关切至“DISABLE”位置。 4．断开锅炉 PC-2A 母线进线电源开关。 5．将 52AB 开关拉至“试验”位置。 6．确认 52B 开关应自动合上，否则应跑到柴油发电机房将其合上。 7．将 52AB 交由检修处理 8．检查锅炉 400V 保安 MCC 母线供电正常。 备注：52BB 开关故障拒分处理类同。 四．#2 机带负荷试验中，52T 开关拒分应急措施 当#2 机带负荷试验中，出现 52T 开关拒分，运行人员应跑到中压开关室，将 52T 开关 机械分一次，若还是分不开，按以下步骤操作： 1．手动减少柴油发电机负荷，尽量往下调。 2．手动断开 52D/G 开关，并确认。 3．按柴油发电机“STOP”按钮，停用柴油发电机。 4．通知检修，将 52T 开关摇至“检修”位置，进行处理。 5．检修处理完毕，将 52T 开关摇至“运行”位置。 6．将#2 柴油发电机启动方式选泽开关打至“AUTO”位置。 7．确认#2 柴油发电机已处于热备状态。 82．造成电流互感器测量误差的原因是什么？ 答：测量误差就是电流互感器的二次输出量 I2 与其归算到二次侧的一次输入量 I1 的大小 不相等、幅角不相同所造成的差值。因此测量误差分为数值（变比）误差和相位（角度） 误差两种。 产生测量误差的原因一是电流互感器本身造成的，二是运行和使用条件造成的。 前者是由于电流互感器有励磁电流 Ie 存在，而 Ie 是输入电流的一部分，它不传变到二次 侧，故形成了变比误差。Ie 除了这铁芯中产生磁通外，尚产生铁芯损耗，包括磁滞和涡流 损耗。Ie 所流经的支路是一个呈电感性的支路，Ie 与 I2 不同相位，这是造成角度误差的 主要原因。 运行和使用中造成的测量误差过大是电流互感器铁芯饱和和二次负载过大所致。 83．为什么电流互感器在运行中二次回路不准开路？ 答：运行中的电流互感器二次回路开路时，二次电流等于零，二次磁势等于零，一次电流 及磁势均不变，且全部用来激磁。此时合成磁势较正常状态的合成磁势大许多倍，铁芯磁 通急剧达到饱和。由于磁通的增加，在开路的二次线圈中感应出很高的电势，这将对工作 人员的安全及二次回路设备造成威胁。同时由于磁感应强度剧增，铁损耗增大，将严重发 热，以至损坏线圈绝缘。 84．直流系统一点接地有什么危害？请简单说明原因及查找原则 答：直流接地的危害及其解释第 24 页直流正极接地有造成保护误动的可能。一般跳闸线圈（如出口中间继电器线圈和跳合 闸线圈等）均接负极电源，若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动。直流负 极接地与正极接地道理相同，如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作（越级扩大 事故） 。因为两点接地将跳闸或合闸回路短路，这时还可能烧坏继电器触点。 相应解释： （1）两点接地可能造成断路器误跳闸： 如上图，当直流接地发生在 A、B 两点时，将电流继电器触点短接，将中间继电器启动， KC 触点闭合而跳闸。A、C 两点接地时短接 KC 触点而跳闸。在 A、D 两点，D、F 两点等同 样都能造成断路器误跳闸。 （2）两点接地可能造成断路器拒动： 接地发生在 B、E 两点、D、E 两点或 C、E 两点，断路器可能造成拒动 （3）两点接地引起熔丝熔断： 当接地点发生在 B、E 和 C、E 两点，保护动作时，不但断路器拒跳，而且引起熔丝熔断， 同时有烧坏继电器触点的可能。 直流接地点查找步骤及原则： 根据运行方式、操作情况、气候影响进行判断可能接地的处所，采取拉路寻找分段处 理的方法，以先信号和照明部分后操作部分，先室外部分后室内部分为原则。在切断各专 用直流回路时，切断时间不得超过 3 秒，不论回路接地与否均应合上。当发现某一专用直 流回路有接地时，应及时找出接地点，尽快消除。 注意事项： （1）查找接地点禁止使用灯泡寻找的方法； （2）用仪表检查时所用仪表的电阻不应低于 2000Ω /V； （3）当直流发生接地时禁止在二次回路上工作； （4）处理时不得造成直流短路或另一点接地； （5）查找和处理必须由两人同时进行； （6）拉路前应采取必要的措施，以防止直流失电可能引起保护及自动装置的误动。 在下列情况下，采用试停方法查找直流接地有时找不到接地点的位置： 当直流接地发生在充电设备、蓄电池本身和直流母线上时，用拉路法是找不到接地点的。 当直流采用环路供电方式时，如果不断开环路也是不能找到接地点的。除上述情况外，还 有直流串电（寄生回路） 、同极两点接地、直流系统绝缘不良，多处出现虚接地点，形成 很高的接地电压，在表计上出现接地指示。所以在拉路查找时，往往不能一下子全部拉掉 接地点，因而仍然有接地现象存在。 85．400VPC 开关送电后，合不上，应检查什么？ 答：应检查内容： （1）开关储能是否完好 （2）开关合闸熔丝是否完好 （3）SSTD 信号有无复归 （4）开关是否完全到“连接”位置 （5）对于 MCC 电源开关，应检查相应进线闸刀是否合上第 25 页（6）对于电动机负荷开关，应检查母线 PT 熔丝是否完好 （7）对于 PC 进线开关，应检查同期条件或送电条件是否满足，检查上级电源开关是否真 正合上及其二次插头连接是否良好 86．MCC 组合开关“ET”报警的原因有哪些？ 答：根据不同回路设计，报警原因可能有：①开关热偶动作②开关控制变压器故障或一、 二次熔丝熔断③空气开关跳闸。 87． 什么情况下机/炉 PC 联络开关会自投？什么情况下不会自投？各 MCC 电源开关自动及 手动切换有何联锁？ 答： 机： ＃1 汽机 PC 联络开关在自动方式下， 当汽机变本身故障 （如差动、 温度保护动作） ， 且其低压侧开关已跳闸的情况下会自投。其它情况下均不会自投；锅炉 PC 联络开关不会 自投。各 MCC 电源开关中除了保安 MCC 外，其它所有回路均无自动切换功能，手动切换也 采用停电方式，切换时要求另外一侧电源开关已断开，本侧闸刀已合上。 ＃2 机： 汽机/锅炉 PC 联络开关在汽机/锅炉变差动动作时， 低压侧开关跳闸后会自投， 其余情况不会自投。汽机各 MCC 电源开关的切换方式为：除了保安 MCC 的保安电源开关和 循泵房 MCC 的两只工作电源开关的切换可以实现外，其它回路均不能实现自动切换，而两 电源间手动切换可以经同期鉴定实现不停电切换，即备用开关合闸后，经 0.5s 跳工作电 源开关，若未果，再经 2s 跳本开关，若还拒动则延时 3s 跳两电源开关。锅炉 MCC 正常时 其两电源开关均合上， 经切换接触器进行切换， 其中 MCC－2A、 电源可实现自动切换 2B （经 低电压延时） ；而 MCC－2C、2D 则需要手动操作切换接触器。 二期： 汽机/锅炉 400VPC 联络开关只有当任一段母线失电，低电压动作即会跳该段 进线开关，同时自投联络开关（经过流闭锁） ；各 MCC 电源除了保安 MCC 母线失电时，备 用或保安电源会自动切换外，其它 MCC 两电源开关均无自动切换功能，手动也只能实现停 电切换。 88．短路对电气设备的危害主要有哪些？ 答： 短路对电气设备的危害主要有热效应和电动力效应。 短路电流远远超过正常运行电流。 它在绕组中产生的热量大大超出正常电流产生的热量，使设备绝缘承受高温，造成绝缘迅 速老化甚至烧损。短路电流使绕组承受巨大的电动力，造成设备结构变形，绝缘层损坏。 89．柴油发电机在什么情况下会自启动？有时自启动后却不并网，请问是什么原因？ 答：柴油发电机自启动条件： ＃1 机：汽机 PC－1A 或锅炉 PC－1D 失电。 ＃2 机： 汽机或锅炉保安 MCC 失电或低电压继电器动作， 且正常工作电源开关在合闸位置。 二期：机组保安 MCC－A 或机组保安 MCC－B 失电或低电压继电器动作。 自启动后不并网原因： 一期： ①52D/G 故障拒合②保安 MCC 正常电源开关拒分或存在过流信号③52T 开关拒合 二期： ①52D/G 故障拒合②保安 MCC 正常或备用电源开关拒分③52A、52B 拒合④失电母 线对应的上级电源两段母线有电，即上级电源没有真正失电。 90. 主变高压侧进行套管更换工作，你认为需要做哪些安全措施？答：进行该项工作时， 应其工作范围仅限于主变压器本体以及相应的架空线，所以在安措布置上可以适当简化， 下列项目是必须执行的安措：第 26 页（1）断开主变出口闸刀及其直流操作电源}