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电气设备基础知识

  1、什么叫额定电压?
  设备所标的并与电力系统某些有关运行特性的相间电压的有效值。
  2、什么叫相间额定工作电压?
  在规定条件下,保证电器正常工作的电压值。
  3、什么叫额定绝缘电压?
  在规定条件下,用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强度、电器间隙和爬电距离的名义电压值,除非另有规定,此值为电器的最大额定工作电压。
  4、什么叫额定电流?
  开关设备在规定条件下,可以长期通过的工作电流值。
  5、什么叫额定工作电流?
  在规定条件下,保证电器正常工作的电流值。
  6、什么是直流电?
  直流电指电流方向一定,且大小不变的电流,如干电池。
  7、什么叫交流电?
  是指方向、大小随时间变化的电流。
  8、什么叫电流?
  物体内的电子在电场的作用下,有规则地向一个方向移动,就形成了电流。电流“I”表示。电流强度在数值上等于1秒钟内通过导线截面的电量的大小,通常用安培“A”表示,A、KA、mA、uA是不同单位的表示方法。
  9、什么叫电压?
  水要有水位才流动,与此相似,要使电荷作用有规则的移动,必须在电路两端有一个电位差,这就称为电压,用符号“U”表示,数值通常用伏特“V”表示,有V、KV、mV、uV等几个单位表示。
  一个电源(发电机、电池)能够使电流持续不断沿着电路流动,就是因为它能使电路两端产生和维持电位差的能力就叫电源的电动势,用“E”表示;单位“V”,关系电流的大小,与电阻两端的电压高低成正比,与电阻的大小成反比。
  10、什么是欧姆定律?
  R=U/I 式中:U:电压,R:电阻,I:电流,即回路中的电压与电流的比值。
  U=I×R I=U/R R=U/I
  11、什么叫节点?
  三个或二个以上电路、元件的会交点叫节点。
  12、什么叫支路?
  两个节点间的电路叫支路。
  13、什么叫回路?
  任意一个闭合的电路叫回路。
  14、什么叫主回路?
  开关设备中预定关合和开断电路的所有导电部分。
  15、什么叫控制回路?
  开关设备中,除主回路外,接入开、关;合、分闸操作回路的所有导电部分。
  16、什么叫辅助回路?
  开关设备中,除主回路和控制回路以外回路中所有导电部分。
  17、什么叫短路?短路会造成什么后果?
  如果电源通向负载的两根导线不经过负载而相互直接接通,就发生了电源被短路的情况。
  因短路电流比正常工作电流大得多,这样大的电流能导致电气设备的过热,甚至烧毁电气设备,引起火灾。同时,短路电流还会产生很大的电动力,造成电气设备损坏,严重的断路事故甚至还会破坏电力系统的稳定,所以对运行中的电气设备应采取一定的保护措施,如安装自动开关,熔断器等。
  18、什么是三相电路的中性电?什么是三相三线制供电?什么是三相四线制供电?
  要把电源的三相绕阻联结成星形,必须遵守一定的联结规则。
  这个规则就是把三根绕阻的X、Y、Z连在一起,这点就叫做发电机的中性点,通常又叫零点。
  星形或三角形接线的三相交流系统中,用三根导线传输电能的方式,叫三相三线制供电。三根导线分别接在星形或三角形接线的端点A、B、C
  三相交流星形(也叫“Y接”)系统中,用四根导线传输电能的方式,叫三相四线制供电。其中三根导线接在三相的端点A、B、C,一根导线接在中性点0
  19、什么叫继电器?什么叫控制继电器?什么叫保护继电器?
  继电器是当输入量(或激励量)满足某些规定条件时,能在一个或多个电气输出电路中产生预定跃变的一种器件。
  控制继电器是用于控制、操作电路或传递信息的一种继电器。
  保护继电器是指单独或者与其它继电器组合在一起构成某个保护装置的一种电气量度继电器。保护继电器反映被保护对象的异常情况,按预定要求动作,警报信号或切除故障。
  20、电流继电器有什么用途?常用的型号有哪些?
  电流继电器是指电流达到规定值时即动作的继电器。一般用作保护继电器,也有部分用作控制继电器。
  21、中间继电器有什么用途?常用的型号有哪些?
  中间继电器实际是一个触头容量较大、触头数目较多的电压继电器,一般用于各种保护和自动控制装置中,作为辅助继电器,以增加保护和控制回路的接点数量和接点容量。
  22、时间继电器有什么用途?如何分类?
  时间继电器是指继电器从获得输入信号开始,到触头动作有一定延时,其延时又符合准确度要求的继电器,它实际上是一种带有延时触点的电压继电器,其延时特性有通电延时和断电延时两种;其触头亦有瞬时动作和延时动作两种,时间继电器一般作为辅助元件使用于各种保护和自动装置中,使被控制元件的动作得到所需要的延时。
  时间继电器按动作原理可分以下两类:
  1.机械式时间继电器。它又可分为阻尼式(包括油阻尼式、空气阻尼式或气囊式、电磁阻尼式)、水银式、钟表式和双金属片式等四种。
  2.电气式时间继电器。它又可分为电动式、计数器式、热敏电阻式和阻容式(包括电磁式、电子式)等四种。
  目前应用较广的有电磁阻尼式、空气阻尼式、电动机式和电子式时间继电器。
  按延时方式可分为以下两类:
  1.通电延时型。该继电器线圈在获得输入信号(或通电)后,立即开始延时,待延时完,其执行部分(即触头)才输出信号(即动作)。当输入信号消失,继电器恢复动作前状态。其动作情况,即从线圈通电到触头动作所经历的时间(T)称通电延时时间。
  2.断电延时型。该继电器与前者相反,当获得输入信号(通电)后,执行部分立即输出信号,当输入信号消失,(断电)继电器经一定延时,才能恢复到动作前状态,从线圈断电到触头复位所需时间为断电延时时间。
  23、电压继电器有什么用途?常用的型号有哪些?
  当继电器线圈两端电压达到整定值是动作的继电器。
  24、什么叫脱扣器?
  开关电器中能接受电路非正常情况的电量信号或操作命令:以机械动作或触发电路的方法使脱扣机构动作的部件(如漏电脱扣器、空气延时脱扣器、液压延时脱扣器、半导体脱扣器等)
  25、什么叫瞬时脱扣器?
  没有任何人为延时动作的脱扣器。
  26、什么叫过电流脱扣器?
  当脱扣器电流超过整定值时,使电器有延时或无延时动作的脱扣器。
  27、什么叫定时限过电流脱扣器?
  经过一定延时后动作的过电流脱扣器,延时时间可以调定,但不受电流的影响。
  28、什么叫反时限过限电流脱扣器?
  经过一定延时后动作的过电流脱扣器,延时时间与所通过电流值有关,电流愈大,则动作时间愈短的脱扣器。
  29、什么叫垫过载脱扣器?
  利用流过脱扣器电流产生的垫效应(包括延时)而反时限动作的脱扣器。
  30、什么叫分励脱扣器?
  由电压源激励的脱扣器(该电源与主电路电压无关)。
  31、什么叫欠电压脱扣器?
  当脱扣器的端电压降至某一规定值范围时,使电器有延时,延几条地动作的脱扣器,(欠电压脱扣器在85%额定电压及以上时,电器能正常闭合,在70%额定电压及以上时能保证不能断开,在35%额定电压以下时,应能释放的脱扣器。)
  32、什么叫零电压脱扣器(失压脱扣器)?
  是欠电压脱扣器的一种特殊式,当脱扣器的端电压从欠电压所规定的下限值至消失时止,使电器有延时或无延时地断开的脱扣器。
  33、什么叫开距?
  开关在断开位置时,动静触头向与其连接导体的总电气间隙。
  34、什么叫行程?
  (开关触头)分(合)闸操作中,开关触头起始任意到终止位置的距离。
  35、什么叫超程?
  行程与开距之差。
  36、环境温度对柜用高压电器的使用有什么影响?
  环境温度升高,对运行着的高压电器的散热有影响,造成散热困难,影响元件的性能,降低高压电器的寿命与性能。
  环境温度的降低,影响电器的外绝缘,直接影响油断路器触头间的灭弧性能,并对其机械参数和性能也有不定的影响。
  37、什么叫高压断路器?
  能关合、承载、开断运行回路正常电流,也能在规定时间内关合、承载及开断规定的过载电浪(包括电流)的开关设备。
  按灭弧介质不同,高压断路器可分为油断路器,SF6断路器、真空断路器、磁吹断路器,固体产气断路器。
  38、什么叫爬电距离?什么叫爬电比距?
  在不同电位的两个导电部分之间,沿绝缘体表面最短距离叫爬电距离。将相和地或同相端子之间的爬电距离除以线电压称作爬电比距(mm/KV).
  39、什么叫电气间隙?
  一排导电部件中的两个相邻导电部件之间的最小空气距离叫电气间隙。
  40、什么叫间隔距离?
  满足对隔离器所规定的安全要求的断开触头间的电气间隙叫间隔距离。
  41、真空断路器有何特点和用途?
  ⑴特点:
  ①熄弧能力强,燃弧时间短,全分断时间也短。
  ②触头电磨损小,电寿命长,触头不受外界有害气体的侵蚀。
  ③触头开距小,减小了操动机构的操作功,机械寿命也长。
  ④结构简单,维修工作量小,真空灭弧与触头不需检修。
  ⑤体积小,重量轻。
  ⑥环境污染小。
  ⑦适合于频繁操作和快速切断,特别适合于切断电容性负载电路。
  ⑵用途:适用于作为配电和控制设备,尤其适用频繁操作,控制高压电动机,切合电容器组,保护大型硅整流装置等高压电器设备使用。
  42、什么是真空断路器?我国生产的真空断路器代表产品型号有哪些?
  真空断路器是触头在真空中关合、开断的断路器。
  43、什么是高压隔离开关?它有何用途?
  它是一种没有灭弧装置的开关设备,一般只用来关合和开断有电压无负荷的线路。主要用在断路器分闸后建立可靠的绝缘间隙,将被检修线路和调和与电源隔开,根据运行需要换接线路,以及开断和关合短线路的充电电流和小容量的空载变压器的励磁电流。
  44、什么是接地开关?它有何用途?
  接地开关就是用于将回路接地的一种机械式开关装置。它通常装在降压变压器的高压侧。当输电线路向只有一个变压器的终端电站供电时,在受电端发生故障的情况下,接地开关应关合,造成人为接地短路,迫使送电端分闸,切断故障。
  45、什么是高压负荷开关?它有何用途?常见种类有哪些?
  负荷开关是一种能关合、开断及承载运行线路正常电流,也能在规定时间内承载异常电流的开关。它主要工作在10-35KV的小容量配电系统中,用来开断和关合负荷电流及规定的过载电流,也可用来开断、关合电容器组和大容量输电线路中的空载变压器和空载线路。
  常见种类有压气式负荷开关、产气式负荷开关、油负荷开关、真空负荷开关、SF6负荷开关等。
  46、高压熔断器有什么作用?
  高压熔断器一般用在电压不大于35KV的小容量电网中。它的主要元件(熔件)在正常工作情况下不应熔断,当系统中出现过载或短路时,熔件将因过热而自行熔断,切断电路,达到保护电网和电气设备的目的。
  47、什么是互感器?它有什么特点?
  互感器是用来将信息传递给测量仪器、仪表和控制装置的变压器。它可以把大信号按比例换成小信号,以便提供测量和继电保护所需信号;把电力系统处于高电位的部分与处于低电位的测量仪表和继电保护部分分开,以保证运行人员设备的安全,将电器仪表和继电器标准化,给产品生产带来很大的经济性。
  48、什么是电压互感器?它有什么特点?
  按比例变换电压信号的互感器叫电压互感器。它是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器,实质上是一种降压变压器。互感器的二次额定电压都是制造成100V(100/Α√3),但为了读数方便起见,仪表的表面刻度按一次侧额定值刻度,这样就可以直接从仪表上读出被测数量值。
  49、什么是电流互感器?它有什么特点?
  按比例变换电流信号的互感器称为电流互感器,又叫变流器。它的作用是把电路中的大电流变小,供给测量仪表和继电器的电流线圈;同时使测量仪表和工作人员与高压隔离,以保证安全。二次侧额定电流5A(少数为1A或0.5A)。
  50、我国的低压成套开关设备采用的国际电工标准是什么?
  我国的低压成套开关设备采用的国际电工标准是IEC439《低压成套开关设备和控制设备》。
  51、我国的低压成套开关设备执行的国内标准是什么?
  我国的低压成套开关设备执行的国内产品标准包括:
  GB7251-87 低压成套开关设备
  ZBK36001-89 低压抽出式成套开关设备
  JB587-91 低压固定封闭式成套开关设备
  52、国际电工标准规定的低压成套开关设备的额定电压为多少?
  IEC439-I《低压成套开关设备和控制设备》规定了低压成套开关设备的额定电压为:交流不超过1000V,直流不超过1500V。
  53、开启式配电屏的外壳防护等级是什么?其含义是多少?
  开启式配电屏的外壳防护等级是IP0。其含义是无专门防护。
  54、标准规定的封闭式低压成套开关设备外壳的基本防护等级是多少?含义是什么?
  IEC439-I《低压成套开关和控制设备》中规定封闭式配电柜外壳防护等级应不少与IP2X。其含义是能防止直径大于12.5mm的固体异物进入壳内。
  55、低压成套开关设备水平母线、垂直母线的电气间隙、爬电距离应不小于多少?
  我国低压成套开关设备水平母线和垂直母线带电部件间及其对接地金属之间的电气间隙与爬电距离在绝缘电压为380V至660V,距离应不小于20mm。
  56、在低压成套开关设备中带电体的电气间隙和爬电距离达不到要求时,应采取什么措施进行补救?对其材料有和特殊要求?
  应采用绝缘措施(绝缘包扎、绝缘套管、喷涂环氧粉末等)其绝缘材料应是自熄性的。
  57、当低压成套开关设备的盖、门、覆板和类似部件上装设有电气元件时是否可以通过一般的金属螺钉或金属铰链连接就足以保护电路的连续性?
  不可仪通过一般的金属螺钉连接或金属铰链连接来实施保护电路连接性,而必须装设专有接地线。
  58、低压成套开关设备中保护电路的直流电阻应不超过多少?
  其直流电阻应不大于10μΩ。
  59、低压成套开关设备最严重的事故是什么事故?发生在什么部位?
  低压成套开关设备最严重事故为三相短路事故,发生在进线断路器的出线端及主母线系统。
  60、低压成套开关设备的安装方式有几种?
  低压成套开关设备的安装方式分为靠墙安装和离墙安装两种形式。
  61、铭牌上的额定电流标示的是什么电流?同一回路中串联不同额定电流的元器件是如何标示回路额定电流?
  铭牌上的额定电流标示的是该柜的额定工作电流。如同一回路中串联有不同额定电流的元器件时,回路的额定电流仍是该回路的额定工作电流,其值不得超过该回路额定电流最小值元件的额定电流。
  62、高压开关柜有哪几种类型?它们之间有什么区别?
  高压开关柜有三种类型,即铠装式高压开关柜、间隔式高压开关柜、箱式高压开关柜。
  63、什么叫智能化开关设备?它有何特点?
  所谓智能化开关设备,就是广泛采用计算机技术和现代传感器技术,具有智能化功能的高压开关柜。
  它的特点是:可靠性高:由于采用数字电路进行控制、保护、计量、检测、信号取样,因而精确性更高;可以储存数据,便于进行事后分析;便于实现集中管理;可实现遥控操作,无人值守。
  64、高压开关柜有哪几种位置?他们的名称叫什么?
  高压开关柜有五个位置。即工作位置、接地位置、试验位置、断开位置和移开位置。
  65、高压开关柜总的技术要求是什么?
  高压开关柜总的技术要求是:安全可靠、技术先进、结构合理、经济耐用、使用方便、维护简单、美观大方。
  66、高压开关柜中主回路是通过什么形式接地的?他们应具备什么样的防误闭锁功能?
  高压开关柜中主回路是通过接地开关接地的。它具有机械的防误闭锁功能,当断路器处于工作位置时,接地开关不能合闸;接地开关合闸时,断路器不能合闸,或断路器手车不能推入柜内。
  67、高压开关柜的铭牌应包括哪些主要内容?
  高压开关柜的铭牌应包括以下内容:制造厂名称或商标、型号、名称、制造日期、出厂编号、主要的额定参数、防护等级、标准号。主要额定参数包括额定电压、电流、主母线额定电流、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流、额定短路开断电流和额定充气压力(如有的话)。
  68、绝缘板在高压开关柜中有什么用途?10KV时相间和相对空间的空气净距离不少于多少?相间绝缘板应设置在什么位置?
  绝缘板在高压开关柜中起提高相间和相对的绝缘水平的作用,10KV时,空气净距离不小于125mm,相间绝缘板应设置在中间位置。
  69、10KV级户内高压开关柜中瓷绝缘和有机绝缘的爬电比距1KV各应不小于多少mm?
  凝露型的爬电比距瓷绝缘不小于14mm/KV,有机绝缘不小于16mm/KV。不凝露型的爬电比距瓷绝缘不小于12mm/KV,有机绝缘不小于14mm/KV。
  70、高压开关柜中同额定参数和结构的手车是否需要互换?为什么?
  需要互换。因为一个变、配电站中同额定参数和结构的手车较多,在某一台出现故障时,可以迅速地用备用车进行替换,恢复送电。
  71、高压开关柜作交流工频耐压试验时,加到试验标准电压后的持续时间一般是多少?
  高压开关柜作交流耐压试验时,加到试验标准后的持续电压是1min。
  72、高压开关柜具备什么条件才能进行包装?装箱时应具备哪些资料?
  高压开关柜经总装调试,检验合格并挂有合格证,备齐合同中签订的备品备件及相关资料才能进行包装。
  73、试述移开式高压开关柜“五防”闭锁的内容及意义?其中防止带电挂接地线(或合接地开关)项的工作原理是什么?
  “五防”闭锁内容为:
  ⑴防止带负荷抽出和插入一次隔离触头。
  ⑵防止带接地线合闸和带电合接地开关。
  ⑶防止误入高压带电间隔。
  ⑷防止手车在工作位置拔出二次接线头。
  ⑸采用带功能钥匙控制开关或绝缘提示牌等手段,防止误拉误合断路器。
  采用带“五防”的开关柜,可有效地防止各种人为事故的发生,保障人民生命财产的安全。
  防止带接地线合闸和带电合接地开关:当手车退至试验位置时,接地联锁闭锁,使手车不能推进到工作位置,避免了接地开关接地时送电的可能性,即防止了带接地线合闸的误操作事故。
  接地开关分闸后,接地联锁解锁,此时手车才能推进到工作位置,并可关合断路器,对线路送电。当手车从试验位置进入工作位置时,接地联锁闭锁,使接地开关操作轴不能转动,接地开关无法合闸,这就防止了带电关合接地开关的误操作事故。
  74、什么叫双母线带旁路接线?其适用范围?
  该接线是在双母线接线基础上增加一组旁母线和旁断路器,从母线上接线的任一段可以经过旁断路器通电给旁路母线,每一出线的线路隔离开关外侧,再用一支旁路隔离开关与旁路母线联接,正常工作时,旁路母线不带电。
  该接线克服了检修线路断路器时需要长时间停电的缺点。它较广泛地应用于线路较多(按规定当110KV配电装置具有五路以上出线,220KV配电装置具有3-4路的出现)、线路输送容量较大的发电厂和变电所110KV-220KV的母线接线中。
  75、三相交流母线涂漆颜色怎样规定?应符合哪些要求?
  ⑴A相为黄色,B相为绿色,C相为红色。
  ⑵母线涂相色漆应均匀,无起层、皱皮等缺陷,界面整齐美观,铜铝母线涂覆前需用丙酮剂清除掉母线上的油污,钢母线应喷砂处理。
  ⑶母线的螺栓连接处,母线与电器连接处10以内的地方不得涂相色漆。
  高压开关柜隔离室的门应采用截面不小于4mm2  的导线将其与骨架连通。保护导体和颜色必须采用黄绿双色。
  76、工作接地:在电力系统中运行的需要的接地,如:中性点的接地。
  77、安全接地:把电子设备的金属外壳接地或接零,以保证人身及电子设备的安全。
  78、防雷接地:为了将雷电电流引入地下,需要将防雷设备接地端与大地相连,以消除雷电过电压对电器设备的危害。
  79、保护接地:电力设备的金属外壳,由于绝缘损坏有可能带电,为了防止这种事故带电后的电压危及人身安全而设置的接地。
  80、低压接零保护:(接零)中性点直接接地的低压电力网中,电气设备外壳与零线连接。
  81、电器的任何部分与土地间应做良好的电器连接称为接地,直接与大地接触的金属称为接地体,一般而言,接地电阻越小,越安全。所以我们所生产的成套产品要求有良好的接地体系,即产品保护电路上任何一点与主体地端子之间的电阻不应超过0.1mΩ。
  82、什么叫合闸同期性:开关合闸时各相向或同一相各断口的触头瞬间的最大差异。
  83、什么叫分闸同期性:开关分闸时各相向或同一相各断口的触头瞬间的最大差异。
  84、什么叫分闸速度:开关分闸过程中,触头的运动速度。
  85、什么叫刚分速度:开关分闸过程中,触头在刚分离瞬间的运动速度。
  86、什么是刚合速度:开关合闸过程中,触头在刚接触瞬间的运动速度。
  87、什么是自由脱扣:开关合闸过程中,从动触头间可能发生电击穿起,合闸驱动元件处于任何位置,皆能使开关分闸并保持分闸位置。
  88、什么叫高压电力设备:高压电力系统中所需发电和输变设备的总称。
  89、什么输变电设备:电力系统中用于输送分配电能及相应的控制、测量、保护电力系统所用电力设备和器材的总称。如:变压器、开关设备、避雷器、电力电容器、互感器、电线、电缆及附件、绝缘子、杆塔、金具、以及继电器保护装置。(注:直接与电力系统相联的设备称一次输变电设备,与电力系统不直接联接,主要用于控制一次设备的则称为二次设备。)
  90、什么是高压电器:额定电压3KV及以上主要用于控制、测量、保护的电力设备的总称。如:电抗器、开关设备、避雷器、套器、电容器、熔断器、互翻器等。
  91、什么是高压开关:额定3KV及以上主要用于开断和关合电器用的高压电器。如:断路器、隔离开关、负荷开关、接地短路器、接触器等。
  92、什么是高压开关设备:高压开关及包括其在内的组合装置的总称。
  93、什么是敞开式开关:除进出线端外所有带电部分敞露在大气中的开关设备。
  94、什么是金属壳开关设备:除进出线外,完全被接地金属外壳包住的开关设备。
  95、什么是金属铠装式开关设备:某些组件(例如一台断路器)分别装在接地的用金属隔板隔开的间隔中的金属外壳开关设备。
  96、什么是接地短路器:主要用于能自动合闸造成预定短路的开关。

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