简答题1. 为什么三相自耦变压器的中性点必须直接接地运行?
当高压绕组发生接地时,若中性点不接地,与接地相线圈耦合的中低压同名相对地电压将升到(K-1)倍,非同名相对地电压会升到
倍及以上,K为变比。该过电压会造成很大破坏,故中性点必须直接接地。
2. 测量变压器绝缘电阻和吸收比(或)极化指数的目的是什么?
目的是检查变压器整体的绝缘状况,能有效地检查出变压器整体受潮、部件表面受潮或脏污,以及贯穿性的集中缺陷。例如:本体受潮、有载开关受潮、套管裂纹、引线接壳、器身内有铜线搭桥、有贯穿性短路等。
3. 为什么要测量变压器某一侧绕组和套管对地及其他侧绕组的泄漏电流?
由于电压更高,故测量泄漏电流比测量绝缘电阻更加灵敏地反映出上述缺陷。
4. 为什么要测量变压器的tanδ?
能比较有效地发现中小型变压器的绝缘受潮情况,试验时采用反接法接线,被测绕组短路,非被试绕组短路接地。
5. 为什么要对变压器进行交流耐压试验?
交流耐压试验是检验变压器绝缘强度最直接、最有效的方法,对发现变压器主绝缘的局部缺陷,如绕组主绝缘受潮、开裂,或者运输中引起的绕组松动、引线距离不够、油中有杂质、气泡,以及绕组绝缘上附着脏物等十分有效。变压器交流耐压试验必须在变压器充满合格油,并静止一定时间,而且其他绝缘试验均合格时才能进行。
6. 为什么要对变压器进行直流电阻试验?
变压器绕组直流电阻试验是变压器试验的一个重要项目,可以检查出绕组内部导线的焊接质量、引线与绕组的焊接质量;绕组所用导线的规格是否符合设计要求;分接开关、引线与套管等载流部分的接触是否良好;三相电阻是否平衡等。
7. 变压器直流电阻三相不平衡系数偏大的原因有哪些?
(1)分接开关接触不良。
(2)变压器套管导电杆与引线接触不良、螺栓松动。
(3)焊接不良。
(4)三角形接线的一相断线,测出来未断线的两相电阻为正常值的1.5倍,而断线相为正常值的3倍。
8. 变压器变比试验的目的是什么?
测试一次电压U1与二次电压U2之比是否合格,该项试验是验证变压器能否达到规定的电压变换效果、变比是否与铭牌统一、是否符合技术要求的一项试验,检查绕组匝数、引线装配、分接开关指示位置是否符合要求,提供该变压器可否与其他变压器并列运行的依据。
变比相差1%的中小型变压器并列运行,会在变压器绕组内产生10%的额定电流值的循环电流。
9. 为什么检查变压器的极性和联结组别?
极性相同、联结组别相同是变压器可以并列运行的必要条件,联结组别不同的变压器并列会产生很大环流,甚至短路。
10. 空载试验的目的是什么?
空载试验的主要目的是发现磁路中的铁芯、磁钢片的局部绝缘不良或整体缺陷,铁芯多点接地,铁芯硅钢片整体老化,硅钢片松动劣化,变压器绕组间有匝间层间短路等。
11. 为什么要对变压器等设备进行交流感应耐压试验?
工频交流耐压试验只检查了绕组主绝缘的电气强度,即高压、中压、低压绕组之间和对油箱、铁芯等接地部分的绝缘。而纵绝缘即绕组匝间、层间、段间的绝缘没有检验,交流感应耐压试验就是在变压器的低压侧施加比额定电压高一定倍数的电压,靠变压器自身的电磁感应在高压绕组上得到所需的试验电压来检验变压器的主绝缘和纵绝缘。特别是对中性点分级绝缘的变压器,由于不能采用外施高压进行工频交流耐压试验,其主绝缘和纵绝缘由感应耐压来考核。
为防止铁芯饱和,采用提高频率的方法进行倍频感应耐压试验。
12. 为什么要对变压器作绕组变形试验?
变压器出口附近发生短路,绕组内部遭受巨大的不均匀的轴向和径向电动力冲击,如果绕组机械强度不够或有薄弱点,绕组将发生扭曲、鼓包、位移等变形,严重时会发生损坏事故。国内外的电力变压器运行分析表明,短路事故是引起变压器损坏的主要原因之一,对变压器作绕组变形试验,主要是验证变压器在运输、安装、短路事故发生后,绕组是否发生变形,以及变形程度是否影响安全运行。
13. 频响法测试变压器绕组变形的方法及其优缺点是什么?
频响法测试方法:在变压器绕组的一端加入扫频信号,输出不同频率的正弦波电压,通过数字化试验装置同时检测不同扫描频率下绕组两端的对地电压信号,并对数据进行处理,得到变压器的传递函数幅值,单位为dB。通过测量变压器各个绕组的频率响应特性变化,并对测试结果进行纵向或横向的相关性比较,分析变压器绕组的变形情况。
优点:三相绕组对各频段频率响应反映一目了然,显示频率响应波图,可以比较直观地比较三相波形的相似性,看出各绕组在各频段的响应变化。定性判断直观。
缺点:没有数据体现,不能定量判断。
14. 低压短路阻抗测试变压器绕组变形的方法及其优缺点是什么?
使用单相交流(AC 220V)电源,对各电压等级、不同容量的三相电力变压器和由单相变压器组成的变压器组进行低电压短路阻抗参数测试。根据实测数据计算出变压器单相阻抗参数的纵比、横比的变化,用以判断变压器的绕组有无变形或位移,以及位移或变形的程度。
优点:有数据体现,便于纵向、横向比较数据量的变化,分析绕组变形、铁芯位移。
缺点:定性不直观,不能体现电容的变化。
15. 根据变压器油的色谱分析数据诊断变压器内部故障的原理是什么?
电力变压器绝缘多是油纸组合绝缘,内部潜伏性故障产生的烃类气体来源于油纸绝缘的热裂解。热裂解的产气量、产气速率及生成烃类气体的不饱和度,取决于故障点的能量密度,故障的性质不同,能量密度也不同,裂解产生的烃类气体也不同。电晕放电主要产生氢,电弧放电主要产生乙炔,高温过热主要产生乙烯,故障点能量不同,上述各种气体产生的速率也不同。绝缘油随着故障点的温度升高而裂解生成的烃类顺序是:烷烃、烯烃和炔烃。同时,又由于油裂解生成的每一烃类气体都有一个相应最大产气率的特点、温度范围,从而导出了绝缘油在变压器的各不相同的故障性质下产生不同组分、不同含量烃类气体的简单判据。
16. 为什么套管注油后要静置一段时间才能测量其tanδ?
套管注油后,油中会产生一些气泡,这些气泡在试验电压下往往发生局部放电,因而使tanδ年增大,为保证测量准确性,应静置一段时间再测量其tanδ。
17. 为什么要特别关注油中乙炔的含量?
乙炔是变压器油高温裂解的产物之一。乙炔是三价键的烃,需要高达800℃以上的温度才能生成,这表示充油设备内部温度很高,多数是有电弧了,所以要特别重视。
18. 保护间隙的工作原理是什么?
保护间隙由一个带电极和一个接地极构成。两极之间相隔一定距离,构成间隙。它平时并联在被保护设备旁,在过电压侵入时,间隙先行击穿,把雷电流引入大地,从而保护了设备。
19. 简述雷电放电的基本过程。
雷电放电是雷云(多数为带负电的云)所引起的放电现象,其放电过程和长间隙极不均匀电场中的放电过程相同。
雷云对地放电大多数情况下是重复的,每次放电都有先导放电和主放电两个过程。当先导发展到达地面或其他物体,如输电线、杆塔等,沿先导发展路径就开始了主放电阶段,这就是通常看见的耀眼的闪电,也就是雷电放电的简单过程。
20. 电流对人体的伤害程度和通电时间长短有什么关系?
通电时间愈长,引起心室颤动的危险也愈大。这是因为通电时间越长,人体电阻因出汗等因素降低,导致通过人体的电流增加;此外,心脏每搏动一次,中间约有0.1~0.2s的时间对电流最为敏感,通电时间越长,与心脏最敏感瞬间重合的可能性也越大,危险性也就越大。
21. 作大容量设备的直流耐压试验时,充放电有哪些注意事项?
被试设备电容量较大时,升压速度要注意适当放慢,让被试品上的电荷慢慢积累;在放电时要注意安全,一般要使用绝缘杆,通过放电电阻来放电,并且注意放电要充分,放电时间要足够长,否则剩余电荷会给下次测试带来影响。
22. 为什么在低于5℃时介质损耗试验结果准确性差?
温度低于5℃时,受潮设备的介质损耗试验测得的tanδ值误差大。这是由于水在油中的溶解度随温度下降而降低,在低温下,水析出并沉积在底部,甚至成冰。此时测出的tanδ值显然不易检出缺陷,而且仪器在低温下准确度也差,故应尽可能避免在低于5℃时进行设备的介质损耗试验。
23. 测量接地电阻时应注意什么?
(1)测量时,被测的接地装置应与避雷线断开。
(2)避免雷雨天气测试,避免雨后测试。
(3)电流极、电压极应布置在与线路或地下金属管道垂直的方向上。
(4)采用交流电流表、电压表法时,电极的布置宜用三角形布置法,电压表应采用高内阻电压表。
(5)电流极到地网距离一般取电网最大对角线的4~5倍,电压极距地网局里约为电流极到地网距离的50%~60%,电流导线截面应在4mm。以上,电压导线截面不小于1.5mm2。
(6)电压极引线与电流极引线最少相隔1m以上。
(7)测量中当仪表的灵敏度过高时,可将电极位置提高,插入土中浅些;仪表灵敏度不够时,可给电压极和电流极插入点注入水而使其湿润,以降低辅助接地棒的电阻。
24. 表征电气设备外绝缘污秽程度的参数主要有哪几个?
(1)污层的等值盐密度。它以绝缘子表面每平方厘米上有多少毫克氯化钠来等值表示绝缘子表面污秽层导电物质的含量。
(2)污层表面电导。它以流经绝缘子表面的工频电流与作用电压之比,即表面电导,来反映绝缘子表面综合状态。
(3)泄漏电流脉冲。在运行电压下,绝缘子能产生泄漏电流脉冲,通过测量脉冲次数,可反映绝缘子污秽的综合状况。
25. 电力设备进行红外热像图谱测试的意义是什么?
输变电设备在运行中难免出现一些缺陷,如连接不良、接触面氧化、表面脏污、绝缘受损、元件老化、劣化等,出现这些缺陷必然反映出接触电阻增大、元件电阻增大、泄漏电流增大等现象,使设备功率损耗增大、温度升高。利用红外热像仪进行红外热像图谱测试,就是通过测试设备成像温度对比来反映设备在运行中真实存在的缺陷。