论述题1. 三相异步电动机电源缺相后,电动机运行情况有什么变化?缺相前后电流如何变化?
电源一相断开,电动机变为单相运行。电动机的起动转矩为零,因此,电动机停转后便不能重新起动。如果电动机在带负载运行时发生缺相,转速会突然下降,但电动机并不停转。由于电动机运行时线电流一般为额定电流的80%左右,断相后的线电流将增大至额定电流的1.4倍左右。如果不予以保护,缺相后电动机会因绕组过热而烧毁。
2. 为什么直流电动机起动电流会很大?当运行中的并励直流电动机励磁回路开路时,会出现什么现象?
因为刚合上电源时,转子由于惯性作用来不及转动,此时转速为零,电枢绕组反电势不能建立,故起动电流I
st=U/R
a,R
a为电枢绕组内阻,其值很小,故起动电流很大。当运行中的并励直流电动机励磁回路断线,则励磁电流为零,由公式
可知,此时转子转速将迅速升高,出现“飞车”现象。
3. 绕线式异步电动机起动时通常采用在转子回路串联适当起动电阻的方法来起动,能够获得较好的起动性能,如果将起动电阻改成电抗器效果是否一样?为什么?
不一样。起动时在绕线式异步电动机转子回路串入电抗与串入起动电阻虽然均能够增加起动时电动机的总阻抗,起到限制起动电流的目的,但串入电抗器之后,却不能够起到与串入起动电阻并增大转子回路功率因数一样的效果,反而大幅度地降低了转子回路的功率因数,使转子电流的有功分量大大减小,因而造成起动转矩的减小,使电动机起动困难。
4. 试比较异步电动机直接起动与降压起动的优缺点。
直接起动设备与操作均简单,但起动电流大,电机本身以及同一电源提供的其他电气设备,将会因为大电流引起电压下降过多而影响正常工作,在起动电流以及电压下降许可的情况下,对于异步电动机尽可能采用直接起动方法。降压起动电流小,但起动转矩也大幅下降,故一般适用于轻、空载状态下起动,同时,降压起动还需增加设备设施的投入,也增加了操作的复杂程度。
5. 发电机定子端部加装磁屏蔽环的作用是什么?
磁屏蔽是由导磁率较高的薄硅钢片制成的圆环,装在定子端部齿压弧与压圈之间。其作用是减少垂直进入边端铁心的漏磁通量,使齿压板和边端铁心的发热下降。因为磁能总是企图通过磁阻最小的路径,因此大部分的漏磁通都挤入磁屏蔽环内,很小的漏磁通能够进入齿压板和边端铁心,起到了磁分路的作用。
6. 试简析深槽式异步电动机是利用什么原理实现起动性能改善的?
深槽式异步电动机是利用集肤效应来实现起动性能改善的。电动机起动时,由于转子与定子磁场的相对速度最大,故转子绕组漏电抗最大。与之相比,此时转子绕组的内阻可忽略不计,转子电流沿导体截面的分布由转子绕组漏电抗分布决定,由于转子漏磁通沿槽深方向由底自上逐渐减少,故转子漏电抗也自下而上逐渐减小,因此转子电流的绝大多数自导体上部经过,而下部几乎无电流通过——即集肤效应(又称趋表效应),则导体的有效面积减小,转子绕组等值电阻相应增加,所以起到了限制起动电流,增加起动转矩的作用。双鼠笼式异步电动机的改善起动性能的原理与深槽式基本一致。
7. 绕线式异步电动机通常采用转子回路串入电阻来改善起动性能,试问转子回路串入的电阻是不是越大越好?为什么?
不是越大越好,只有串入适当大小的电阻才能够既减小起动电流又增加起动转矩。
因为转子回路串入过大的电阻会使电动机等值阻抗增加而减小起动电流,但从电磁转矩公式
可见,转子电阻过大,造成转子电流下降过多,而使电磁转矩过小,因而电动机起动困难。
8. 检修发电机、同期调相机必须做好哪些安全措施?
必须做好以下安全措施:
(1)断开发电机、同期调相机的断路器(开关)和隔离开关(刀闸)。
(2)待发电机和同期调相机完全停止后,再在操作把手、按钮、机组的起动装置、并车装置插座和盘车装置的操作把手上悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
(3)若本机尚可从其他电源获得励磁电流,则此项电源亦应必须断开,并悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
(4)断开断路器(开关)、隔离开关(刀闸)的操作电源。如调相机有起动用的电动机,还应断开此电动机的断路器(开关)和隔离开关(刀闸),并悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
(5)将电压互感器从高、低压两侧断开。
(6)经验明无电压后,在发电机和断路器(开关)间装设接地线。
(7)检修机组中性点与其他发电机的中性点连接在一起的,则在工作前必须与其他发电机的中性点分开。
(8)检修机组装有二氧化碳或蒸汽灭火装置的,则在风道内工作前,应采取防止灭火装置误动的必要措施。
(9)检修机组装有可以堵塞机内空气流通的自动闸板风门的,应采取措施保证风门不能关闭,以防窒息。
9. 检修工作中为什么要特别重视解体质量?为提高解体质量应注意哪些方面?
检修工作中对检修设备的解体非常重要,要特别注意提高解体检查质量。因为只有通过解体检查才能进一步发现设备缺陷,进而采取措施加以消除;同时对原检修施工计划作必要修正,包括调整项目、材料备品、施工进度和决定施工技术措施,以便全面铺开检修工程。
由于解体检查所需时间一般约占检修工期的1/3。因此在检修开工后应抓紧外部清扫、解体、清洗、检查与测试等工作。解体检查工作好坏的质量标准一是按期完成,二是查清缺陷,尤其对隐蔽部位的检查。为提高解体质量应注意:
(1)解体不漏项,对零部件仔细清洗,认真检查。
(2)发挥技术监督和技术诊断作用,查清缺陷。
(3)根据质量标准及时判断设备缺陷程度,以决定是修复还是更换,对频发缺陷要根治解决。
(4)要及早解体,不能拖后,否则将会延误工期。
10. 什么是有功功率?什么是无功功率?什么是视在功率?
在交流电路中电阻是唯一消耗能量的元件,电阻元件中消耗的功率称为有功功率,它就是电阻元件在交流电的一个周期内所消耗瞬时功率的平均值。无功功率是指交流电路中电源与储能元件之间交换能量的能力,电机、变压器等一些电气设备的工作需要无功功率来建立电磁场,所以无功功率并不是无用之功。视在功率是交流电压和交流电流的乘积,它不仅仅是一个形式上的量,电气设备是按照一定的电压和电流来设计和使用的,电压超过了额定电压,电流超过了额定电流,设备就有可能损坏,所以交流电气设备都是以视在功率来表示它的容量。
11. 什么叫直流电机的换向?什么是换向元件的电抗电动势?什么是换向元件的换向电动势?
当直流电机旋转时,电枢绕组元件从一条支路经过电刷进入另一个支路时,该元件中的电流改变了方向,这种电流方向的改变称为换向。
在换向周期内,换向元件中的电流由+Ia变为-Ia,导致和换向元件相交链的磁链发生变化,从而在换向元件中感应出电动势,这个电动势称为电抗电动势。
在换向区域内,实际上存在磁场,当换向元件切割这种磁场时,会产生感应电动势,这个电动势称为换向电动势。
12. 检修高压电动机和起动装置时,应做好哪些安全措施?
应做好以下安全措施:
(1)断开电源断路器(开关)、隔离开关(刀闸),经验明确无电压后,装设接地线或在隔离开关(刀闸)间装绝缘隔板,小车开关应从成套配电装置内拉出并关门上锁。
(2)在断路器(开关)、隔离开关(刀闸)把手上悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
(3)拆开后的电缆头须三相短路接地。
(4)做好防止被其带动的机械(如水泵、空气压缩机、引风机等)引起电动机转动的措施,并在阀门上悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
13. 根据《电业安全生产规程》规定,检修发电机、同期调相机必须做好哪些安全措施?
检修发电机、同期调相机必须做好下列安全措施:
(1)断开发电机、同期调相机的断路器(开关)和隔离开关(刀闸)。
(2)待发电机和同期调相机完全停止后,在操作把手、按钮、机组的起动装置、并车装置插座和盘车装置的操作把手上悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
(3)若本机尚可从其他电源获得励磁电流,则此项电源亦必须断开,并悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
(4)断开断路器(开关)、隔离开关(刀闸)的操作电源。如调相机有起动用的电动机,还应断开此电动机的断路器(开关)和隔离开关(刀闸),并悬挂“禁止合闸,有人工作!”的标示牌。
(5)将电压互感器从高、低压两侧断开。
(6)经验明无电压后,在发电机和断路器(开关)间装设接地线。
(7)检修机组中性点与其他发电机的中性点连在一起的,则在工作前必须将检修发电机的中性点分开。
(8)检修机组装有二氧化碳或蒸汽灭火装置的,则在风道内工作前,应采取防止灭火装置误动的必要措施。
(9)检修机组装有可以堵塞机内空气流通的自动闸板风门的,应采取措施保证使风门不能关闭,以防窒息。
14. 检修工作的基本目标是什么?试述检修质量检验和验收的程序和方法。
检修工作的基本目标:
(1)质量好。设备检修后,消除了设备缺陷;达到各项质量标准;能在规定的检修工期内起动成功;能在一个大修间隔内安全、经济、满出力运行;可靠性、经济性比检修前有所提高;监测装置、安全保护装置、主要自动装置投入率较修前提高,动作可靠,各种信号、标志正确。
(2)工期短。完成全部规定标准项目和特殊项目,且检修停用日数不超过规定。
(3)检修费用低。材料、人工、费用不超过主管局批准的限额和合同规定数额。
(4)安全好。施工中严格执行安全规程,做到文明施工、安全作业,消灭人身重伤以上事故和设备严重损坏事故。
(5)检修管理好,能严格执行检修有关规程和规定,不断完善检修管理,各种检修技术文件齐全、正确、清晰,检修现场清洁。
检修质量检验:
(1)质量检验实行检修人员自检和验收人员检验相结合,简单工序以自检为主。
(2)质量检验以部颁和现场的工艺规程和质量标准为准则。
(3)验收人员必须深入现场,调查研究、随时掌握检修情况,不失时机地帮助检修人员解决质量问题。同时,必须坚持原则,坚持质量标准,把好质量关。
验收程序和方法:
(1)质量验收实行班组、车间(或分场、专业队、检修队)、厂部三级验收制度。
(2)厂(单位)的总工程师根据检修项目和工序的重要程度,制定质量验收管理制度,明确班组、车间和厂部三级验收的职责范围。
(3)由班组验收的项目,一般先由检修人员自检后交班组长进行检验,班组长要做好必要的技术记录。
(4)重要工序和重要项目及分段验收项目和技术监督项目由车间一级进行验收。检验后,应填好分段验收记录,其内容包括检修项目、技术记录、质量评价及检修和验收双方负责人的签名。
(5)各项技术监督的验收,应有专业人员参加。
(6)主要设备大修后的总验收,由厂总工程师主持进行厂部验收。
15. 根据部颁《发电厂检修规程》规定汽轮发电机转子大修时的标准项目、特殊项目以及重大特殊项目分别有哪些?
根据部颁《发电厂检修规程》规定汽轮发电机转子大修时的标准项目有:
(1)测量空气间隙。
(2)抽转子(对通风系统严密性好的密闭式空冷和氢冷发电机可每两次大修,抽一次转子)。
(3)抽出转子时应进行下列工作:检查和吹扫转子端部绕组槽楔有无松动、位移、变色等,检查套箍嵌装情况;检查和测量套箍有无位移、变形,分段套箍的接缝处间隙有无变化;检查芯环、风扇、轴颈及平衡重块;检查内冷转子通风孔,应逐个检查流通情况。
(4)检查及清扫刷架、滑环、引线,调整电刷压力,更换电刷(包括接地电刷),打磨滑环,必要时进行车旋。
(5)水内冷发电机进行通水反冲洗与水压试验。
(6)更换水内冷机组的全部丁腈橡胶管或复合管。
(7)转子大轴中心孔探伤。
(8)电气预防性试验。
特殊项目有:
(1)移动发电机定子,调整空气间隙。
(2)处理绕组匝间短路,接电拉出套箍,清扫端部绕组。
(3)更换风扇叶片、转子槽楔、滑环及引线。
重大特殊项目有:
(1)更换转子绕组绝缘。
(2)更换转子套箍、芯环等重要部件。
16. 根据DL 558—94《电业生产事故调查规程》规定,设备事故调查报告书应包括哪些项目?
设备事故调查报告书应包括以下项目:①事故单位;②事故简述;③事故性质;④事故起止时间;⑤气象条件及自然灾害;⑥主设备规范;⑦设备制造厂和投运时间;⑧设备修复(更新)时间;⑨直接经济损失;⑩少发(送)电(热);
设备损坏情况;
事故前工况;
事故经过(发生、扩大、处理情况);
事故发生、扩大原因;
事故暴露的问题及有关评议;
对重要用户的影响;
事故责任及处理情况;
防止事故的对策、执行人及完成期限;
事故调查组成员姓名、单位、职务(职称);
有关资料(包括图纸、资料、原始记录、事故照片、事故录像等);
事故调查组成员签名;
主持事故调查单位代章;
报出日期。
17. 根据《发电厂检修规程》规定,检修机构应做好哪些检修管理的基础工作?
检修机构应做好以下检修管理的基础工作:
(1)根据本规程和主管部门的有关规程制度,结合当地具体情况制订实施细则或作出补充规定(制度),如检修质量标准、工艺方法、验收制度、设备缺陷管理制度、设备异动管理办法、备品管理办法等。
(2)搞好设备和系统技术资料、技术状况的管理,要收集和整理好设备、系统原始资料,实行分级管理,明确各级职责。
(3)加强对检修工具、机具、仪器的管理,傲到正确使用,加强保养,并努力进行研制或改进。
(4)加强材料和备品的管理工作。
(5)建立和健全大修人工、材料消耗和费用统计管理制度。
(6)建立设备状态监督制度。
(7)严格执行各项技术监督制度,做到方法正确、数字准确、结论明确。
(8)对建筑物、构筑物和管理,要做到定期观测、检查,并做好记录归档(水力发电厂的水工建筑按专门规定执行)。
(9)加强检修队伍的建设,提高职工素质,造就一支责任心强,懂得科学管理,有实践经验和技术经验、工作作风好的检修队伍。
(10)不断完善检修经济承包责任制。
18. ISO是如何定义质量及质量管理的?部颁的《发电厂检修规程》中对检修质量提出怎样的要求?
ISO系列标准是这样定义的:“质量管理是指在质量体系范围内,确定和通过质量策划、质量控制、质量保证和质量改进,实施质量方针、目标和职责的全部管理职能的所有活动”。ISO系列标准对“质量”的定义是:反映产品或服务,满足明确或隐含需要能力的特性和特征的总和。部颁布的《发电厂检修规程》对检修质量提出如下要求:设备检修后,消除了设备缺陷;达到各项质量标准;能在规定的检修工期内起动成功;能在一个大修间隔内安全、经济、满出力运行;可靠性、经济性比修前有所提高;监测装置、安全保护装置、主要自动装置投入率较修前提高,动作可靠;各信号、标志正确。
19. 根据部颁《发电厂检修规程》规定,汽轮发电机定子大修时的标准项目、特殊项目以及重大特殊项目分别有哪些?
根据部颁《发电厂检修规程》规定汽轮发电机定子大修时的标准项目有:
(1)检查端盖、护板、导风板、衬垫等。
(2)检查和清扫定子绕组引出线和套管。
(3)检查和清扫铁心压板、绕组端部绝缘、绑线、隔木(垫块)、支持环或压紧螺栓,消除缺陷。
(4)更换少量隔木(垫块)。
(5)绕组端部喷漆。
(6)检查清扫通风沟处线棒绝缘,检查槽楔、铁心,必要时,更换少量不合格的槽楔。
(7)灭火装置检查清扫。
(8)检查和校验温度表(包括埋入式)。
(9)水内冷发电机进行反冲洗及水压试验。
(10)电气预防性试验。
特殊项目有:
(1)更换部分定子线棒或修理线棒绝缘。
(2)定子端部绕组接头重新焊接。
(3)更换25%以上槽楔和端部隔木(垫块)或重扎绑线。
(4)铁心局部修理。
(5)改进绕组端部结构。
(6)抽查水内冷、氢内冷发电机大接头6个以上。
(7)更换水内冷发电机组25%以上的引水管。
(8)更换测温元件。
重大特殊项目有:
(1)更换全部定子线棒。
(2)铁心解体重装。
20. 说明通常在同步发电机中应装设的保护装置及其作用。
通常在同步发电机中应装设的保护装置及其作用为:
(1)纵差动保护,用于反映发电机线圈及其引出线的相间短路。
(2)横差动保护,用于反映发电机定子绕组的一相的同一分支匝间或两个分支间短路。
(3)过电流保护,用于切除发电机外部短路引起的过电流,并作为发电机内部故障的后备保护。
(4)单相接地保护,反映定子绕组单相接地故障,在不装设单相接地保护时,应用绝缘监视装置发出接地故障信号。
(5)不对称过负载保护,反映不对称负载引起的过电流,动作于信号。
(6)对称过负载保护,反映对称过负载引起的过电流。
(7)无负载过压保护,反映大型发电机突然甩负载时引起定子绕组的过电压。
(8)励磁回路的接地保护,用于反映发电机转子回路一点或两点接地故障。
(9)失磁保护,反映发电机由于励磁故障造成发电机失磁,根据失磁严重程度,使发电机减负载或切厂用电或将发电机断路器跳闸。
(10)发电机断水保护,装设在水冷发电机上,反映发电机冷却水中断。
21. 汽轮发电机滑环损坏的主要原因有哪些?
发电机滑环损坏的主要原因为:
(1)滑环表面粗糙。
(2)碳粉堆积,通风不良。
(3)电刷更换不及时。
(4)刷握与滑环或刷握与电刷之间的间隙太大,电刷容易卡涩。
(5)由于振动,电刷被振坏,从而影响滑环。
(6)电刷质量不良或混用不同牌号的电刷。
(7)运行中碳粉和转子漏出的油混合在一起,不仅影响滑环的绝缘,还会过热起火,最终损坏滑环。
(8)高速旋转的转子引线的绑绳松脱,与静止的电刷搅在一起,影响了电刷和滑环的接触,形成环火。
(9)随着转子的冷却技术不断提高,转子的实际电流密度也有所增加,而相应的监测手段却未跟上。
22. 怎样正确使用绝缘电阻表?
使用绝缘电阻表应:
(1)按电气设备的电压等级使用,测量500V以下的设备,应用500V绝缘电阻表;测量500V以上设备,可用1000V和2500V绝缘电阻表。
(2)绝缘电阻表的引线对地绝缘应良好,绝缘电阻表的“线路”(L)端和“接地”(E)端引线最好选用不同颜色,便于识别使用。
(3)测量前应将被试设备的电源切断,将设备的出线对地短路放电。
(4)测量前绝缘电阻表应放水平位置,检查绝缘电阻表开路摇动手柄表针指示“∞”,两线短接表针指示应为“0”处。
23. 试述手拉葫芦(导链)使用要求有哪些?
手拉葫芦(导链)使用要求:
(1)在起吊物件前应估计一下重量,切勿超载使用。
(2)在使用前必须对吊钩、起重链条及制动部分等,进行认真仔细地检查,确认完好无损后,方可使用。
(3)起重前应检查上下用钩是否挂牢,不得偏歪。起重链条应垂直悬挂绝对不得绞扭。
(4)对上述各项检查确认无误后,操作者站在手拉链轮同一平面内,拉动手拉链条,使手拉链轮顺时针方向运动,重物即可上升。当重物离开地面约0.2m左右时,停留一段时间,检验制动器部分是否可靠并检查有无其他不正常现象,确认正常后,再继续起吊到需要高度。当需要降落时,拉动手拉链条的另一端,使手拉链轮反时针方向转动,重物即可缓慢下降。
(5)在起吊过程中,无论重物上升或下降,拉动手拉链条时用力应均匀和缓,防止手拉链条跳动或卡住。
24. 为什么发电机转子一点接地后容易发生第二点接地?
发电机转子一点接地后励磁回路对地电压将有所升高,在正常情况下,励磁回路对地电约为励磁电压的一半。当励磁回路的一端发生金属性接地故障时,另一端对地电压将升高为全部励磁电压值,即比正常电压值高出一倍。在这种情况下运行,当切断励磁回路中的开关或一次回路的主断路器时,将在励磁回路中产生暂态过电压,在此电压作用下,可能将励磁回路中其他绝缘薄弱的地方击穿,从而导致第二点接地。
25. 进行电焊前应做哪些准备工作?
焊接前的准备工作包括:
(1)清理焊口。焊接前必须认真清除焊口边缘的铁锈、油脂、油漆、水分、气割的熔渣与毛刺等,以保证焊接时电弧能稳定的燃烧和焊缝的质量。
(2)确定焊接接头和坡口的形式。在手工电弧焊中,应根据焊件的厚度、结构的形状和使用条件确定接头和坡口的形式。最常见的接头形式有:对接接头、角接接头、搭接接头和T型接头。在焊接结构中,还有其他接头形式,如十字接头、套管接头等。
(3)倒坡口的目的是保证电弧能深入接头根部,使接头根部能焊透,并调节焊缝金属中母材与填充金属的比例,从而提高焊缝的质量和性能。一般板厚大于6mm的钢板,焊前必须倒坡口。坡口形式分为V形坡口、X形坡口和U形坡口三种。