变电运行及设备管理技术问答

变电运行及设备管理技术问答内容摘要：

天调节不得超过 20 次， 110kV及以上变压器的有载 调压开关 每天调节不得超过 10 次，每次调节间隔时间不得超过 1min； (2)电阻型的有载调压开关调节次数达 5000次， 电抗型的有载调压开关调节次数达 2020 次时，应报检查。 4什么情况下不允许调整有载调压变压器的分接头。 答： (1)变压器过负荷运行时 (特殊情况除外 )； (2)有载调压装置的瓦斯保护频繁发出信号时； (3)有载调压装置的油标中无油位时； (4)调压装置的油箱温度低于 40℃ 时。 4并联电容器组的接线形式和类型有哪些。 答：设置在变电所和配电所中的并联电容器补偿装置一般都分组安装。 在配电所主要用以改善功率因数，在变电所主要用以提高电压和补偿变压器无功损耗。 前者电容器组可随负荷变化自动投切，后者可随电压波动自行投切。 各分组容量一般为数千乏，各分组容量不一定相等，主要以恰当的调节为原则。 并联电容器的接线可分为三角形和星 形 (包括双星形或双三角形 )。 三角形接线的优点是不受三相电容器容抗不平衡的影响，可补偿不平衡负荷，形成 3n 次谐波通道，对消除 3n 次谐波有利；缺点是当电容器等发生短路故障时，短路电流大，可选用的继电保护方式少。 因此一般只选用可补偿不平衡负荷时的 3n 次交流滤波器和用于 6kV及以下的小容量并联电容器组。 星形接线广泛用于 6kV 及以上并联电容器组，其优点是设备故障时短路电流较小，继电保护构成也方便，而且设备布置清晰；缺点是对 3n 次谐波没有通路。 特别应注意的是：星形接线的中性点不能接地，以免单相接地时对通信线路构成干扰。 4 并联电容器的额定电压与电网的额定电压相同时，应采用三角形接线还是星形接。 何时用星形接线。 答：并联电容器的额定电压与电网的额定电压相同时，应采用三角形接线，这样作用在每相电容器上的电压为额定电压，能达到电容器的铭牌容量，无功出力大，补偿效果好。 若按星形接线，作用在每相电容器上的电压只有额定电压的 1/√3，无功出力只有三角形接线时的 1/3(无功出力 Q=U2/Xc)，不能达到电容器的铭牌容量。 只有当并联电容器的额定电压为电力网额定电压的 1/√3时，才采用星形接线，此时作用在电容器上的电压为额定电压，无功出力不会降低。 如 6kV 电容器接于 lOkV 系统就只能星形接线，否则电容器将击穿、无法运行。 当然中性点不接地的星形接线的各相电容器之间，并联电容器和串联电容器的各串段之间，为防电容量较小的电容器过电压，电容量的差应尽可能小，一般不得超过每相额定容量的 5％。 值得注意的是，对高压并联补偿电容器组则禁止使用三角形接线方式，且电容器连接线应为软连接，或采用有伸缩节的铜排 (或铝排 )，以避免电容器因连接线的热胀冷缩使套管受力而发生渗漏油故障。 4电容器组的 接线方式为星形接线时，如何计算三相电流。 答：电容器组的接线方式为星形接线时，星形接线中线电流等于相电流，线电压是相电压的 √3倍，每相电流为： I＝ IP＝ Q√3U 式中： I— 线电流， A； IP— 相电流， A； Q— 三相总容量， kvar。 U— 电网线电压， kV。 4并联电容器为什么必须设置放电回路。 答： 因为并联电容器从运行转为停运后，其极板上有剩余电荷，若不将电荷放掉，一方面不安全，另一方面当电容器带剩余电荷再次投入电网运行时，会产生很高的过电压，严重时甚至可能击穿电容器。 因此并联无功电容补偿装置中必须设置放电回路，并要求在电容器断开电源后，能自动放电，使其在 30s时间内残余电压能降到 65V以下。 4为什么电容器组所用断路器不准加装重合闸。 答： 电容器组所用断路器不准加装重合闸的原因为：如果电容器组因故跳闸后，由于跳闸后的电容器组带有剩余电荷，再次合闸，将形成叠加电压，出现 2 倍以上的电压峰值，电容器将 产生过电压，同时会出现很大的冲击电流，轻者出现熔丝熔断、断路器跳闸等分不清是否故障的现象：重者则会造成介质击穿，电容器损坏。 50、并联电容器组前为什么要 加装电抗器。 其感抗值如何选择。 答：投入电容器时，电网对电容器充电将产生比额定电流高几倍 到几十倍的电工频和高频两部分组成的暂态涌流，其持续时间可达几十个周波。 过大的涌流，可能使开关触头熔焊或烧损，而涌流产生的电动力则可能使开关零件损坏或电流互感器、电容器等设备的绝缘损坏。 同时在投人的暂态过程中，还会出现过电压。 相反在切断电容器时，则可能产生重燃过电压，在极 端情况下，可能出现 3～ 5 倍电压峰值的过电压，造成对设备绝缘的威胁，如某电网在运行中就发生过因断路器重燃过电压使电容器闪络和击穿的情况，现场试验时也曾实测到相对地 5 倍过电压和电容器极间 倍过电压。 同样由于电容器对谐波的放大作用也会引起电容器过电流，为此运行中均在并联电容器组前加装串联电抗器以达到 4 个目的： (1)抑制母线电压畸变，减少谐波电流； (2)限制合闸涌流，当接入电容器组容抗量的 5％串联电抗器后，合闸的最大涌流可限制在 5 倍额定电流以下，振荡持续时间可缩短至几个周波； (3)限制操作过电压 (即重燃过电压 )； (4)限制电容器内部发生故障时的故障电流，使油箱爆炸的概率大为减少。 串联电抗器的每相感抗值 XL与并联电容器的每相总容抗值 Xc 的 比值，即 A＝ XL/Xc，为调谐度。 调谐度的大小在限制合闸涌流时，取A=5％～ 6％。 在考虑抑制高次谐波时，对 3次谐波，取 A=12％～ 13％；对 5 次谐波；取 A=5％～ 6％；对 7 次谐波，取 A＝ ％～ 3％。 5并联电抗器接入超高压电网的形式有几种。 作用如何。 答：并联电抗器接人超高压电网的形式有直接接于电网和经变压器低压侧以 35kV 接入电网两种方式。 当并联电抗器直接接入超高压电网时，其作用是： (1)改善长输电线路上的电压分布，从而提高电网稳定性，增加送电能力； (2)减轻空载或轻负荷线路上的电容效应，从而限制超高压线路的工频过电压和操作过电压，降低线路和电气设备的绝缘水平； (3)使轻负荷时线路中的无功分布尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动，从而降低线路上的有功功率损失，提高送电效率； (4)在大机组与电网并列时，降低高压母线上的工频稳态电压，便于发电机同期并列， 同时降低电网的工频暂态过电压，也便于电网间同期并列； (5)有利于消除同步电机带空载长线路时可能出现的自励磁谐振现象； (6)当采用电抗器中性点经小电抗接地时，可加速潜供电弧自动熄灭，帮助超高压长距离线路在单相重合闸过程中限制潜供电流，使故障相易于消弧从而缩短单相重合闸时间，以便采用单相快速重合闸。 当并联电抗器经变压器三次侧接入电网时，其优点是造价较低，操作方便。 此外低压并联电抗器还用于静补装置。 5并联电抗器 中 性点小电抗的作用是什么。 答： (1)中性点电抗器与三相并联电抗器相配合，以补偿相间及相地电容，限 制过电压，消除潜供电流，从而保证单相自动重合闸装置的正常工作； (2)由于非全相断开是一个谐振过程，在谐振过程中可能产生很高的谐振电压，因此采用并联电抗器中性点经小电抗接地时，可限制电抗器非全相断开时的谐振过电压。 5并联电抗器正常运行时有哪些规定。 答： (1)允许温度和温升。 对采用 A 级绝缘材料的并联电抗器，其油箱上层油温度一般不超过 85℃，最高不超过 95℃。 运行时，绕组允许温升不超过 65℃，上层油温升不超过 55℃，铁芯本体、油箱及结构件表面不超过 80℃。 当上层温度达到 85℃时报警，并在 105℃时跳闸。 (2)允许电压和电流。 并联电抗器运行时，一般按不超过铭牌规定的额定电压和额定电流长期连续运行，运行电压的允许变化范围为额定值的177。 5％。 当运行电压超过额定值时，在不超过允许温升的前提下，电抗器过电压的允许运行时间应遵守表 41 的规定，当运行电压低于 UN时，应考虑退出部分并联电抗器运行，以保证电网的电压水平。 表 41 500kV 并联电抗器最大允许过电压时间 过电压倍数 (U/UN) 最大允许时间 连续 60min 20min 10min 3min 20s 8s 6s (3)直接并联接在线路上的电抗器，一般情况下，线路与并联电抗器应同时运行，不允许线路单独运行。 5运行中的并联电抗器在哪些情况下应退出运行。 答： (1)电抗器内部有强烈的爆炸和严重的放电声。 (2)释压装置向外喷油或冒烟。 (3)电抗器着火。 (4)在正常情况下，电抗器的温度不正常并不断上升超过 105℃时。 (5)电抗器严重漏油使油位下降，并低于油位计的指示限度。 (6)电网运行电压低于额定电压。 5高压断路器采用多断口的作用是什么。 答：高压断路器每相有两个或我个串联断口，其作用为：（ 1）可使加在每个断口上的电压降低，从而使弧隙的恢复电压降低；（ 2）可把电弧分割成多个小电弧段，在相等的触头行程下，多断口比单断口的电弧柱长，从而增加了弧隙电阻；（ 3）多断口总的分闸速度增加，介质恢复速度也就增大，这能使断路器有较好的灭弧性能。 为此，高压断路器都采用多个断口。 5断路器操动机构型号的含义是什么。 答：断路器操动机构的型号由 4 部分组成，各字母所代表的含义是： (1)第一个字母表示操动机构，为 C； (2)第二个字母表示机构的种类，如： S手动、 D电磁、 J电动机、 T弹簧、 Q气动、 Z重锤； Y液压； (3)用一个数字表示设计序列； (4)用数字表示最大合闸力矩及其他特征标志。 5断路器操动机构按结构可分为哪几种。 答：断路器的分、合闸动作是靠操动机构来实现的，操动机构按其所用的操作能源的能量形式不同，可分为： (1)手动机构 (Cs)：指用人力合闸的操动机构； (2)电磁机构 (CD)：指用电磁铁合闸的操动机构； (3)弹簧机构 (CT)：指事先用人力或电动力使弹簧储能实现合闸的弹簧合闸操动机构； (4)电动机机构 (CJ)：指用电动机合闸与分闸的操动机构； (5)液压机构 (CY)：指以高压油推动活塞实现合闸与分闸的操动机构； (6)气动机构 (CQ)：指用压缩空气推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。 5弹簧操动机构为什么必须装有“未储能信号”及相应的合闸回路闭锁装置。 答：由于弹簧机构只有当它已处在储能状态后才能进行合闸操作，因此必须将合闸控制回路经弹簧储能位置开关触点进行闭锁，即弹簧未储能或正在储能过程中均不能合闸操作，并且要发出相应的信号。 此外，在运行中，一旦发出弹簧未储能信号，就说明该断路器不具备一次快速 自动重合闸的能力，应及时进行处理。 5 SF6电气设备新投运时的注意事项有哪些。 答：为了检验 SF6电气设备气室的密封性是否良好，或新装部件是否有吸附的水分向气室内扩散，设备投运前，应检验设备气室内SF6 气体水分和空气含量。 设备投运后，由于气室内安装的吸附剂会使气室内含水量下降并低于初始值，且在 3～ 6 个月内会保持稳定，因此，应每三个月检查一次 SF6气体含水量，直至稳定后，方可每年检测一次含水量。 SF6气体有明显变化时应请上级复核。 60、什么是 SF6全封闭组合电器 GIS。 它包括哪些元件。 如何分类。 答： SF6 全封闭组合电器就是将 SF6 断路器和其他高压电器元件(不包括变压器 )按所需的电气主接线，安装在充有一定压力 (如 ～)的 SF6气体金属壳内所组成的一套变电所设备，也称为气体绝缘变电所，英文全称为 Gas Insulated Switchgear(简称 GIS)。 一般包括断路器、过渡元件、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆连接头等元件。 SF6 全封闭组合电器按充气外壳的结构形状可分为圆筒形和柜形两类：圆筒形依据主回路的配置方式还可分为单相一壳型 (即分相型 )、部分三相一壳型 (也称为主母线三相共筒型 )、全三相一壳型和复合三相一壳型四种；柜形也称为 C— GIS，俗称充气柜，它依据柜体结构和元件间是否隔离可分为箱型和铠装型两种。 目前用于西北电网官亭 — 兰州东交流 750kV 输变电示范工程的GIS 组合电器为国内电网最高运行电压等级的 GIS 设备，该设备由韩国晓星公司与中国沈阳高压开关有限公司合作生产。 6 SF6全封闭组合电器 GIS 有哪些类型。 答： (1)按绝 缘介质可分为全 SF6气体绝缘型 (也称为 SF6全封闭组合电器 F— GIS)和部分气体绝缘型 (也称为高压和超高压紧凑型组合电器 )，前者是全封闭的，后者则有两种情况：一种是 除 母线外，其他元件均采用气体绝缘，并构成以断路器为主体的复合电器；另一种则相反，只有母线是采用气体绝缘的封闭母线，而其他元件则均为常规的敞开式电器。 (2)按主接线方式，与常规母线接线一样可分为章母线、双母线、 3/2 接线、桥型和角型等多种接线方式。 (3)按安装场所可分为户内型和户外型。 6 GIS 出线方式主要有哪些 ? 答： (1)在母线筒出线端装设充气 (SF6)套管的架空线引出方式； (2)母线筒出线端直接与电缆头组合的电缆引出方式； (3)母线筒出线端直接与主变压器对接，此时连接套管的一侧充有 SF6气体，另一侧则有变压器油。 6 GIS 母线筒在结构上有哪几种形式 ? 答： (1)全三相共。