论述题1. 阐述导线的振幅与应力有何关系,引起导线振动的关键因素是什么应力?
(1)导线的振幅与导线应力有关。当导线的应力为破坏应力的8%时,振幅接近于零,在这种应力下,我们可认为导线是不发生振动的。当导线的应力增加到破坏应力的10%~15%时,振幅迅速增大;当导线应力增加到破坏应力的20%以后,振幅变化趋于饱和而变化很小。
(2)引起导线振动的关键因素是导线年平均运行应力。导线年平均运行应力是指导线在年平均气温及无外荷载条件下的静态应力。若此应力增加,就会增大导线的振动的幅值,同时提高了振动的频率,所以在不同的防振措施下,应有相应的年平均运行应力的限制。若超过此限值导线就会很快疲劳而导致破坏。
2. 阐述输配电线路为何要进行防雷保护?一般采取哪几道防线?常用的保护装置有哪些?
(1)输配电线路的杆塔高出地面十至数十米,并暴露在旷野或高山,线路长度有时达数百千米或更多,所以遭受雷击的几率很高。因此,必须采取可靠的防雷措施,以保证线路供电安全。
(2)线路防雷通常采取四道防线:
1)保护线路导线不遭受直接雷击。为此可采用避雷线、避雷针或将架空线路改为电缆线路;
2)避雷线受雷击后不使线路绝缘发生闪络,为此,需改善避雷线的接地,或适当加强线路绝缘,对个别杆塔可使用避雷器;
3)即使绝缘受冲击发生闪络也不使它转变为两相短路故障,不导致跳闸,为此,应减少线路绝缘上的工频电场强度或系统中性点采用非直接接地方式;
4)即使跳闸也不至于中断供电,为此,可采用自动重合闸装置,或用双回路、环网供电;
(3)输配电线路的防雷保护装置,通常有避雷针、避雷线、保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器。
3. 简述哪些电气装置的金属部分应接地或接零。
(1)电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳;
(2)电气设备的传动装置;
(3)屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮拦和金属门:
(4)配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架和底座:
(5)交、直流电力电缆的接头盒、终端头和膨胀器的金属外壳和可触及的电缆金属护层和穿线的钢管,穿线的钢管之间或钢管和电气设备之间有金属软管过渡的,应保证金属软管段接地畅通;
(6)电缆桥架、支架和井架;
(7)装有避雷线的电力线路杆塔;
(8)装在配电线路杆上的电力设备;
(9)在非沥青地面的居民区内,不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地系统中无避雷线的架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔;
(10)承载电气设备的构架和金属外壳;
(11)发电机中性点柜外壳、发电机出线柜、封闭母线的外壳及其他裸露的金属部分;
(12)气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的外壳接地端子和箱式变电站的金属箱体;
(13)电热设备的金属外壳;
(14)铠装控制电缆的金属护层;
(15)互感器的二次绕组。
4. 如何选择电力电缆线路的路径?
(1)电力电缆线路路径应与城市总体规划相结合,应与各种管线和其他市政设施统一安排,且应征得城市规划部门认可;
(2)电缆敷设路径应综合考虑路径长度、施工、运行和维修方便等因素,统筹兼顾,做到经济合理、安全适用;
(3)供敷设电缆用的土建设施宜按电网远景规划并预留适当裕度一次建成;
(4)供敷设电缆用的地下设施或直埋敷设的电缆不应平行设于其他管线的正上方或正下方;
(5)电力电缆相互之间允许最小间距以及电力电缆与其他管线、构筑物基础等最小允许间距应符合规定,如局部地段不符合规定者,应采取必要的保护措施;
(6)电缆跨越河流宜优先考虑利用城市交通桥梁或交通隧道敷设,此时应在不影响桥梁结构或隧道结构前提下,征得桥梁或隧道设计和管理部门认可;
(7)在电缆敷设路径附近如无交通桥梁或交通隧道可利用者,则宜考虑采用非开挖技术敷设或建设电缆专用桥、专用隧道等。
5. 试讲述如何进行装、拆、更换避雷器的工作。
进行装、拆、更换避雷器的工作一般应做好以下几项工作:
(1)安装前应对避雷器进行检查,看瓷体是否有裂纹,瓷底座和盖板之间以及金属部件镀锌是否完好,并用2500V绝缘电阻表测量避雷器的绝缘电阻,其数值应在1000MΩ以上,检查合格后即可在地面组装卡具;
(2)杆上负责装设避雷器的技工,将避雷器吊到杆上,然后依次将每个避雷器装到事先装好的避雷器支架上;
(3)拆避雷器要注意在拆下避雷器后将引线、地线绑好,不要碰到横担上,传递避雷器时,不要碰坏瓷件;
(4)更换避雷器时,先把旧拆下,然后按前述方法进行新避雷器的安装。
6. 阐述如何组织进行事故的抢修。
组织事故抢修工作一般有以下内容:
(1)组织人员进行现场勘察,并做好记录;
(2)确定事故抢修方案,准备抢修人员、材料及工具;
(3)开具电力线路事故应急抢修单,办理许可手续,做好现场安全措施;
(4)工作前对工作班成员进行危险点告知,交代安全措施和技术措施,并确认每一个工作班成员都已知晓;
(5)正确安全地进行事故的抢修工作;
(6)抢修工作完成后检查抢修质量是否符合要求,杆上有无人员及遗留物;
(7)收工汇报,恢复送电。
7. 试分析一档导线最低点的应力与档中导线各点应力的关系,一个耐张段各档距导线最低点应力的关系又如何。
(1)如图F-4,取一段最低点O至任意一点P的一段导线分析:设P点应力为σ
x,方向为P点的切线方向,导线最低点的应力为σ
o,方向为水平方向。将σ
x分解为垂直方向的分量σ
1和水平方向的分量σ
2两个分应力,则根据静力平衡条件可知σ
2=σ
o,即档中各点应力的水平分量均相等,且等于导线最低点应力σ
o。
(2)一个耐张段在施工紧线时,直线杆上导线置于放线滑车中,当不计滑车的摩擦力影响时,各档导线最低点的应力均相等。
8. 阐述在施工现场如何对钢筋混凝土电杆进行排杆工作。
在施工现场对钢筋混凝土电杆进行排杆,一般需要以下关系程序和规定:
(1)在排杆前,先根据图纸和施工手册,核对杆段规格及配筋是否符合要求,对电杆质量进行检查,如有缺陷,应在质量标准允许范围内,否则不能使用。
(2)若为双杆整体起吊排杆时,必须根据立杆方案确定,应使两杆排列的位置:
1)与坑口距离相等;
2)根开的尺寸符合图纸的数值;
3)平行于线路中心线或转角平分线。
(3)排杆时,先排放电杆的下段,根据电杆平面布置的要求,按起吊方案确定杆根与坑位中心的距离。
(4)在排杆时要拨正各穿钉孔的相对位置和方向,不要搞错,以便组装。
(5)排杆的场地不理想时,可适当地进行地形平整或支垫,并改善土质,使电杆放在合理的位置上。
(6)排杆时,必须保证连接的杆段在同一轴线上,可沿电杆的上面和两侧面用目测调正后,再沿电杆的拉线校正,也可用测量仪器校正,在焊接过程中要随时注意杆身的正直,并应注意到土壤的松软而可能引起支点的缓慢的微微下沉。
(7)钢板圈对口找正,中间留2~5mm的焊口间隙,间隙过大时,可用气割修理,严禁用焊条或其他金属填充,钢圈厚度大于6mm时,应采用V型坡口多层焊接。
9. 架空配电线路缺陷管理有哪些内容?
(1)缺陷管理的目的是为了掌握运行设备存在的问题,以便按轻、重、缓、急消除缺陷,提高设备的健康水平.保障线路、设备的安全运行;另一方面对缺陷进行全面分析总结变化规律,为大修、更新改造设备提供依据。
(2)缺陷按下列原则分类:
1)一般缺陷,是指对近期安全运行影响不大的缺陷,可列入年、季检修计划或日常维护工作中去消除;
2)重大缺陷,是指缺陷比较严重,但设备仍可短期继续安全运行,该缺陷应在短期内消除,消除前应加强监视;
3)紧急缺陷,是指严重程度已使设备不能继续安全运行,随时可能导致发生事故或危及人身安全的缺陷,必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行临时处理。
(3)运行人员应将发现的缺陷,详细记入缺陷记录内,并提出处理意见,紧急缺陷应立即向领导汇报,及时处理。
10. 叙述在紧急抢救时用口对口(鼻)人工呼吸的方法。
(1)在保持呼吸通畅的位置下进行,用按于前额一手的拇指与食指,捏住伤员鼻孔(或鼻翼)下端,以防气体从口腔内经鼻孔逸出,施救者深吸一口气屏住并用自己的嘴唇包住伤员微张的嘴;
(2)用力快而深地向伤员口中吹气,同时仔细地观察伤员胸部有无起伏,如无起伏,说明气未吹进;
(3) -次吹气完毕后,应即与伤员口部脱离,轻轻抬起头部,面向伤员胸部,吸入新鲜空气,以便作下一次人工呼吸,同时使伤员的口张开,捏鼻的手也可放松,以便伤员从鼻孔通气,观察伤员胸部向下恢复时,则有气流从伤员口腔排出;
(4)抢救一开始,应即向伤员先吹气两口,吹气有起伏者,人工呼吸有效,吹气无起伏者,则气道通畅不够,或鼻孔处漏气、或吹气不足、或气道有梗阻。
11. 试述三相四线制电源中的中性线的作用。
(1)三相四线制电源对于三相对称负载可以接成三相三线制不需要中性线,可是在三相不对称负载中,便不能接成三相三线制,而必须接成三相四线制,且应使中性线阻抗等于或接近零。
(2)这是因为当中性线存在时,负载的相电压总是等于电源电压的相电压,这里中性线起着迫使负载相电压对称和不变的作用,因此,当中性线的阻抗等于零时,即使负载不对称,但各相的负载电压仍然是对称的,各相负载的工作彼此独立,互不影响,即使某一相负载出了故障,另外的非故障相的负载照常可以正常工作。
(3)与对称负载不同的地方就是各相电流不再对称,中性线内有电流存在,所以中性线不能去掉。当中性线因故障断开了,这时虽然线电压仍然对称,但由于没有中性线,负载的相电压不对称了,造成有的负载相电压偏高,有的负载相电压偏低,可能使有的负载因电压偏高而损坏,有的负载因电压偏低而不能正常工作。
(4)因此,在三相四线制线路的干线上,中性线任何时候都不能断开,不能在中性线上安装开关,更不允许装设熔断器。
12. 阐述感应电能表的转速为何可以进行电能计量。
(1)当交流电流通过感应电能表的电流线圈和电压线圈时,在铝盘上感应产生涡流,这些涡流与交变磁通相互产生电磁力使铝盘转动;
(2)同时制动磁铁与转动的铝盘也相互作用,产生制动力矩;
(3)转动力矩与制动力平衡使铝盘以稳定的速度转动,铝盘的转速与被测电能的大小成正比,从而测出所消耗电能;
(4)从上述可知铝转盘的转速与负载的功率有关,负载功率越大,铝盘的转速就越快。即P=Cω,若时间为t且保持功率不变则有Pt=Cωt,而ω=Cn,Pt=W,可见电能表的转速n正比于被测电能W(ω为铝盘转速;n为电能表转速;C为比例系数)。
13. 为防止中毒,装有SF
6设备的配电装置室有什么要求?
(1)装有SF6设备的配电装置室应装设强力通风装置,风口应设置在室内底部,排风口不应朝向居民住宅或行人;
(2)SF6配电装置室与其下方电缆层、电缆隧道相通的孔洞都应封堵,SF6配电装置室及下方电缆层隧道的门上应设置“注意通风”的标志;
(3) SF6配电装置室、电缆层(隧道)的排风机电源开关应设置在门外;
(4)在SF6配电装置室低位区应安装能报警的氧量仪或SF6气体泄漏报警仪,在工作人员入口处也要装设显示器,这些仪器应定期试验,保证完好;
(5)工作人员进入SF6配电装置室,入口处若无SF6气体含量显示器,应先通风15min,并用检漏仪测量SF6气体含量合格,尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡视,不准一人进入从事检修工作。
14. 阐述变压器的基本原理。
(1)变压器的基本原理是基于电磁感应定律。如图F-5所示,把一次绕组W
1接通交流电源,在电源电压u
1的作用下,就有交变电流i
1通过绕组W
1,i
1在铁芯中建立的交变磁通,根据电磁感应定律,同时穿过一、二次绕组W
1和W
2。
(2)交变磁通必然在绕组W1和
W
2上分别产生感应电动势e1
和e
2。感应电动势的大小与绕组的匝数成正比,即e1
/e
2=W
1/W
2,若W
1>W
2,则e
1>e
2,这类变压器为降压变压器,反之为升压变压器,还有W
1=W
2,则e
1=e
2的特殊变压器,多用于整流电路中,目的是将整流电路与电网分隔开来,称隔离变压器。
(3)将负载R接到二次绕组的两端,在e
2的作用下,就有电流i
2流过二次绕组和电阻R。因为变压器绕组的内阻很小,故可忽略不计,于是有u
1约等于e
1、u
2约等于e
2。从而可知变压器两绕组的端电压与绕组的匝数成正比,两绕组中的电流与绕组的匝数成反比,从这个意义上讲,变压器也是变流器。
(4)变压器和变流器的重要参数是变压比和变流比:①变压比:k
1=u
1/u
2;②变流比:k
2=i
1/i
2。
15. 阐述在制作热收缩电缆头时的注意事项。
(1)正确使用喷灯,对收缩管加热一股使用汽油喷灯,有条件时,最好使用丙烷或丁烷喷灯。使用前,要调节好喷嘴火头,使火焰呈现出柔和的淡黄色和蓝色,尽量避免呈现笔状的蓝色火焰。使用时,要把喷灯对准要收缩的方向,以利于预热材料,火焰要不断地晃动,以免烧焦材料。
(2)正确剥削电缆。电缆各保护层、屏蔽层和绝缘层切割时要用锋利的专用工具操作,切割处应光滑、均匀,避免有齿状口和毛刺出现。锯钢铠或铜带时,要在标出锯断位置用扎丝或PVC自粘带扎牢,然后再锯,以防钢铠或钢带松散。
(3)正确清洗电缆。每一道工序开始之前,都要对电缆做一遍清洗,对密封部位要注意清除油脂和污秽。
(4)绝缘管和应力控制管一般不应切割,而应尽其所长安装在电缆头上。
(5)热收缩管加热收缩要均匀,电缆头成型后表面应光滑无皱褶,内在部件界限清楚。
16. 选择配电变压器有哪些规定?
(1)变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择,当符合下列条件之一时,宜装设两台及以上变压器:
1)有大量一级或二级负荷;
2)季节性负荷变化较大;
3)集中负荷较大。
(2)装有两台及以上变压器的变电站,当其中任一台变压器断开时,其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷的用电。
(3)变电站中单台变压器(低压为0.4kV)的容量不宜大于1250kVA,当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时,可选用较大容量的变压器。
(4)在一般情况下,动力和照明宜共用变压器,当属下列情况之一时,可设专用变压器:
1)当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时,可设照明专用变压器;
2)单台单相负荷较大时,宜设单相变压器;
3)冲击性负荷较大,严重影响电能质量时,可设冲击负荷专用变压器;
4)在电源系统不接地或经阻抗接地,电气装置外露导电体就地接地系统(IT系统)的低压电网中,照明负荷应设专用变压器。
(5)多层或高层主体建筑内变电站,宜选用不燃或难燃型变压器。
(6)在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所,应选用防尘型或防腐型变压器。
17. 阐述线路功率因数过低由何原因所造成,以及提高功率因数有何作用。
(1)造成功率因数过低的主要原因是:在电力系统中电动机及其他带线圈的用电设备过多(这些负载属纯感性负载),这类设备除从电源取得一部分电流做有功外,还将消耗部分用来建立线圈的磁场的无功电流,这样就额外地加大了电源的负担。显然,线路中的感性负载过多,无功电流所占的比例就越大,功率因数就越低,电源的额外负担就愈大。
(2)提高功率因数有以下几方面的作用:
1)提高用电电压质量,改善设备允许条件,有利于安全生产;
2)减少线路的功率损失,节约电能,降低生产成本,提高经济效益;
3)减少无功容量,提高线路和设备供电能力;
4)减少发电机的无功负载,提高发电机的有功功率,使发电机容量得以充分发挥和利用。
18. 试述切、合空载线路为什么会产生操作过电压,如何进行限制。
(1)切、合空载线路是电网中最常见的操作过程之一,在开关操作事故中,系统的运行状态发生改变(操作前或事故后)将引起系统中电容和电感中电磁能量互相转换的过渡过程。在阻尼不足的电路中,这种过程常常是振荡性的,此时,就有可能在某设备上,在局部或全部电网中出现过电压。
(2)对空载线路而言,通过开关的电流仍是线路的电容电流,通常只有几十到几百安,比起短路电流要小得多。但是,能切断巨大短路电流的开关却不能切断重燃空载线路。这是因为开关分闸初期,切除空载线路使得恢复电压幅值较高,触头间的抗电强度耐受不住高幅值恢复电压作用的缘故。所以灭弧能力愈差开关中电弧重燃概率愈大,过电压可能愈高,事故也愈多,故重燃就是产生操作过电压的根本原因。
(3)为限制切、合空载线路的操作过电压,可采用SF6断路器或采用灭弧能力较强的断路器,也可在断路器触头上并联中值电阻(1000~3000Ω)。
19. 母线的搭接安装应符合哪些要求?
母线与母线或母线与电器接线端子的螺栓面的安装应符合下列要求:
(1)母线接触面加工后必须保持清洁,并涂以电力复合脂;
(2)母线平置时,贯穿螺栓应由下往上穿,其余情况下,螺母应置于维护侧,螺栓长度宜露出螺母2~3扣;
(3)贯穿螺栓连接的母线两外侧均应有平垫圈,相邻螺栓垫圈间应有3mm以上的净距,螺母侧应装有弹簧垫圈或锁紧螺母;
(4)螺栓受力应均匀,不应使电器的接线端子受到额外应力;
(5)母线的接触面应连接紧密,连接螺栓应用力矩扳手紧固,其紧固力矩值应符合规定。
20. 讲述导线振动的起因,及对线路将会引起何种事故。
(1)架空输电线路的导线(避雷线)受到稳定的微风作用时,在导线背后形成以一定频率上下交替变化的气流旋涡,从而使导线受到一个上下交变的脉冲力作用。当气流旋涡的交替变化频率与导线的固有自振频率相等时,导线在垂直面内产生共振即引起导线振动。
(2)导线振动的波形为驻波,即波节不变,波幅上下交替变化,而且一年中导线振动的时间长达全年时间的30%~50%。无论导线以什么频率振动,线夹出口处总是一波节点,所以,导线振动使导线在线夹出口处反复拗折,引起材料疲劳,最后导致断股、断线事故,对线路的正常安全运行危害较大。