電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)第1次作業(yè)二、主觀題(共14道小題)8. abc環(huán)路線應(yīng)該比較長(zhǎng)答： 電介質(zhì)是指在電場(chǎng)作用下能建立極化的一切物質(zhì)，廣義上說(shuō)來(lái)，電介質(zhì)不僅包括絕緣材料，而且包括各種功能材料，如壓電、熱釋電、光電、鐵電等材料。9. 電介質(zhì)有哪些類(lèi)答： 根據(jù)電荷在分子中的分布特性，可以把電介質(zhì)分為非極性電介質(zhì)、極性電介質(zhì)、離子型電介質(zhì)；電介質(zhì)按照存在的形態(tài)分成幾種基本類(lèi)型：固體電介質(zhì)、液體電介質(zhì)、氣體電介質(zhì)和真空電介質(zhì)。10. 說(shuō)明固體電介質(zhì)介質(zhì)損耗的特點(diǎn)答： 普通的無(wú)機(jī)晶體介質(zhì)只有位移極化，其介質(zhì)損耗主要來(lái)源于電導(dǎo)；玻璃的介質(zhì)損耗可以認(rèn)為主

2、要由三部分組成：電導(dǎo)損耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗；非極性有機(jī)介質(zhì)，既沒(méi)有弱聯(lián)系離子，也不含極性基團(tuán)，因此在外電場(chǎng)作用下只有電子位移極化，其介質(zhì)損耗主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)引起的；極性有機(jī)介質(zhì)分子量一般較大，分子間相互聯(lián)系的阻礙作用較強(qiáng)，因此除非在高溫之下，整個(gè)極性分子的轉(zhuǎn)向難以建立，轉(zhuǎn)向極化只可能由極性基團(tuán)的定向所引起。11. 什么是界面極化和損耗？答： 不均勻介質(zhì)的界面極化，不是由束縛電荷或弱聯(lián)系離子的位移或轉(zhuǎn)向引起的，而是由自由電荷的移動(dòng)產(chǎn)生的。在電場(chǎng)作用下，介質(zhì)中自由電荷移動(dòng)，可以被介質(zhì)中的缺陷或不同介質(zhì)的分界面所捕獲，形成空間電荷的局部積聚，使得介質(zhì)中自由電荷分布不均勻從而產(chǎn)生宏觀偶極矩

3、的現(xiàn)象，稱(chēng)為界面極化或空間電荷極化。12. 說(shuō)明介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量方法與特點(diǎn)答： 電橋法：間接測(cè)量法，作為最傳統(tǒng)的方法技術(shù)成熟，準(zhǔn)確而可靠，但用于在線監(jiān)測(cè)時(shí)把元件串入電路，降低了系統(tǒng)的可靠性；諧振法：當(dāng)測(cè)量頻率增高至上kHz時(shí)，由于元件雜散電容、殘余電感等的影響，一般電橋已不能用于絕緣材料的相對(duì)介電常數(shù)與介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量，在這種情況下廣泛使用諧振法；相位差法：直接測(cè)試介質(zhì)損耗角，容易理解，用于在線監(jiān)測(cè)非常方便，但對(duì)硬件要求很高，誤差較大。全數(shù)字法：采集信號(hào)后，所以計(jì)算均有微型計(jì)算機(jī)完成，方便、準(zhǔn)確，對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算要求較高13. 按導(dǎo)電載流子種類(lèi)，電介質(zhì)的電導(dǎo)可分為哪些類(lèi)

4、型？舉例說(shuō)明。答： （1）電子電導(dǎo)（包括空穴電導(dǎo)）：載流子是帶負(fù)電荷的電子（或帶正電荷的空穴）。（2）離子電導(dǎo)：載流子是離解了的原子或原子團(tuán)（離子），它們可以帶正電荷，也可以帶負(fù)電荷，如Na+、Cl、(OH)等。離子導(dǎo)電時(shí)，伴隨有電解現(xiàn)象發(fā)生。（3）膠粒電導(dǎo)：載流子是帶電的分子團(tuán)即膠粒，如油中處于乳化狀態(tài)的水等。14. 說(shuō)明氣體電介質(zhì)的電導(dǎo)特性。答： 常溫、常壓下的氣體在較低電場(chǎng)強(qiáng)度下都是優(yōu)良的絕緣體，能夠通過(guò)氣體的電流極其微弱，只有采用很高靈敏度的靜電計(jì)才能檢測(cè)出來(lái)（j < 1014A/m2）。氣體中載流子的濃度與外界影響因素密切相關(guān)，如氣體受到光、熱、輻射等外因作用時(shí)，分子

5、發(fā)生電離而產(chǎn)生正、負(fù)離子對(duì)；或由于光、熱、輻射作用使陰極發(fā)射出電子。顯然，氣體中載流子濃度的大小主要取決于光、熱、輻射等電離源的強(qiáng)弱。15. 列表說(shuō)明運(yùn)行中35kV、110kV、220kV、500kV油紙型高壓套管在20時(shí) tan 的規(guī)定值（）答：16. 什么是GIS答： SF6封閉式組合電器（氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備）是將斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、快速接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、避雷器、母線、套管和/或電纜終端等電氣元件封閉組合在接地的金屬外殼中，以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS，其作用相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)站。17. 簡(jiǎn)述真空斷路器的優(yōu)點(diǎn)，及其主要應(yīng)用場(chǎng)所。答： 不爆炸，低噪聲

6、，體積小，高可靠性，檢修周期長(zhǎng)。35kV級(jí)以下（含）電壓等級(jí)中占主導(dǎo)地位。18. 簡(jiǎn)述局部放電測(cè)量的脈沖電流法。答： 此法測(cè)量的是視在放電量。當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)，試品兩端會(huì)出現(xiàn)一個(gè)幾乎是瞬時(shí)的電壓變化，在檢測(cè)回路中引起一高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后就可以用示波器等測(cè)量其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，通過(guò)校準(zhǔn)就能得出視在放電量(一般單位用pC)。此法靈敏度高、應(yīng)用廣泛。19. 說(shuō)明相對(duì)產(chǎn)氣速率如何作為變壓器故障判斷的依據(jù)？答： 相對(duì)產(chǎn)氣速率 即每運(yùn)行一個(gè)月(或折算到月)，某種氣體含量增加原有值的百少數(shù)的平均值，按下式計(jì)算相對(duì)產(chǎn)氣速率也可以用來(lái)判斷充油電氣設(shè)備內(nèi)

7、部狀況?？偀N的相對(duì)產(chǎn)氣速率大于10時(shí)，應(yīng)引起注意，但對(duì)總烴起始含量很低的設(shè)備不宜采用此判據(jù)。需要指出，有的設(shè)備其油中某些特征氣體的含量若在短期內(nèi)就有較大的增量，則即使尚未達(dá)到閾值，也可判為內(nèi)部有異常狀況；有的設(shè)備因某種原因使氣體含量基值較高，但增長(zhǎng)速率低，則仍可認(rèn)為是正常。20. 局部放電在線監(jiān)測(cè)有哪些干擾？答： 1)      線路或其它領(lǐng)近設(shè)備的電暈放電和內(nèi)部的局部放電 2)      電力系統(tǒng)的載波通信和高頻保護(hù)信號(hào)對(duì)監(jiān)測(cè)的干擾 3)   

8、   可控硅整流設(shè)備引起的干擾 4)      無(wú)線電廣播的干擾。這種干擾也是連續(xù)的周期性干擾，其頻率在500kHz以上。5)      其他周期性干擾。如開(kāi)關(guān)、繼電器的斷合，電焊操作，熒光燈、雷電等的干擾以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電刷和滑環(huán)間的電弧引起的干擾等，這是一種無(wú)規(guī)律的隨機(jī)性脈沖干擾。21. 某變電站大批電容器爆炸或外殼變形，研究表明是由于受潮引起的，請(qǐng)敘述受潮引起爆炸的原因。答： 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)第2次作業(yè)一、主觀題(共14道小題)1. 用實(shí)例加

9、以說(shuō)明極性電介質(zhì)的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合答： 無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)，分子的正電荷和負(fù)電荷中心不相重合，即分子具有偶極矩，稱(chēng)為分子的固有偶極矩。這種分子稱(chēng)為偶極分子或極性分子，由極性分子組成的電介質(zhì)稱(chēng)為極性電介質(zhì)，如聚氯乙烯、纖維、某些樹(shù)脂等。2. 按照存在的形態(tài)，說(shuō)明每一類(lèi)電介質(zhì)的用途。答： A固體電介質(zhì)：多用于支撐絕緣；B液體電介質(zhì)：具有流動(dòng)性，可用于散熱要求較高的場(chǎng)合，如變壓器；C氣體電介質(zhì)：與液體電介質(zhì)相似，但其密閉性要求更高；其絕緣性能隨氣壓而變化；D真空電解質(zhì)：真空絕緣主要應(yīng)用于中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備上，具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能。采用真空作為開(kāi)關(guān)滅弧介質(zhì)，成本低、維修費(fèi)用低、無(wú)爆炸危險(xiǎn)，另外，

10、由于滅弧室具有高真空度，空氣分子十分稀薄，真空間隙的絕緣強(qiáng)度比常溫下的空氣和SF6高得多。3. 從極化、電導(dǎo)、放電等角度分析電介質(zhì)損耗的產(chǎn)生過(guò)程及影響因素.答： 極化分為電子極化和松弛極化等，電子極化速度快，產(chǎn)生的損耗可以忽略；松弛極化主要由偶極子轉(zhuǎn)向時(shí)分子之間的摩擦引起的，與電場(chǎng)速度、偶極子質(zhì)量、溫度等都密切相關(guān)，該極化只在交流電場(chǎng)下產(chǎn)生；電介質(zhì)并非理想絕緣體，在電場(chǎng)作用下均有一定的電流通過(guò)，此為電介質(zhì)的電導(dǎo)，電介質(zhì)的電導(dǎo)越大，相同電壓下產(chǎn)生的損耗就越大，受潮等絕緣缺陷都會(huì)使其增大，導(dǎo)致?lián)p耗增大；絕緣內(nèi)部產(chǎn)生缺陷導(dǎo)致發(fā)生局部放電，電能以熱和光的形式釋放，導(dǎo)致?lián)p耗，而導(dǎo)致局部放電的原

11、因較多，包括絕緣受潮，電壓偏高等因素。4.  什么是固體電介質(zhì)的本征離子電導(dǎo) 答： 離子晶體點(diǎn)陣上的基本質(zhì)點(diǎn)（離子），在熱振動(dòng)下，離開(kāi)點(diǎn)陣形成載流子，構(gòu)成離子電導(dǎo)。這種電導(dǎo)在高溫下才比較顯著，因此有時(shí)亦稱(chēng)為“高溫離子電導(dǎo)”。 5. 電介質(zhì)老化有哪些主要類(lèi)型？答： 熱老化、熱氧化老化、光老化或光氧化老化、臭氧老化、化學(xué)老化、生物老化、疲勞、高能輻射老化、電老化。6. 敘述絕緣老化機(jī)理答： 熱老化是材料在熱等因素作用下，材料發(fā)生失重、相對(duì)分子質(zhì)量降低、熔化、結(jié)晶度與交聯(lián)度變化等過(guò)程從而使性能下降的現(xiàn)象。通常所講的熱老化實(shí)際上包括：熱老化、熱氧化老化、熱脆化和氧化脆化等

12、。7. 簡(jiǎn)述放電對(duì)六氟化硫絕緣系統(tǒng)的破壞作用答： 電暈放電對(duì)SF6的作用極為輕微，不產(chǎn)生劇毒的S2F10；但電弧的作用很強(qiáng)烈，大電流電弧通道中的溫度高達(dá)4000K，能使SF6分解：分解后絕大部分在70s內(nèi)復(fù)合還原。高溫還能使電極金屬汽化以及生成極少量低氟化物與金屬的化合物。SF6分解產(chǎn)物對(duì)絕緣材料有影響，穩(wěn)定性排列順序?yàn)椋篊C，CF，CH酯基氨基縮醛含硅材料含硅材料的穩(wěn)定性最差，包括含玻璃纖維的浸漬材料、層壓材料、含石英粉的各種涂料或澆注料、硅樹(shù)酯和硅橡膠等都不能用在充SF6的電氣設(shè)備中。8. 分別說(shuō)明水樹(shù)枝和電樹(shù)枝老化對(duì)絕緣的破壞作用。答： 當(dāng)絕緣中存在尖端電極時(shí)，施加電

13、壓后，在尖端處發(fā)生電場(chǎng)局部集中現(xiàn)象，并從該尖端長(zhǎng)出樹(shù)枝狀痕跡，最后發(fā)展到擊穿。從誘發(fā)樹(shù)枝到擊穿的全過(guò)程是樹(shù)枝化老化。當(dāng)針尖無(wú)氣隙時(shí)，電樹(shù)枝的誘發(fā)可能是先從尖端注入載流子或因局部（尖端附近）電擊穿誘發(fā)電樹(shù)枝。當(dāng)尖端存在氣隙時(shí)，可能與氣隙放電有關(guān)，放電產(chǎn)生的帶電粒子的沖擊作用和熱作用引發(fā)電樹(shù)枝。水樹(shù)枝是在電場(chǎng)和水聯(lián)合作用下在高分子電介質(zhì)中所產(chǎn)生的樹(shù)枝狀痕跡。誘發(fā)水樹(shù)枝的外施電壓比誘發(fā)電樹(shù)枝的電壓低得多，例如潛水電機(jī)繞組線的對(duì)地工作電壓只有220V，就足以誘發(fā)水樹(shù)枝，且誘導(dǎo)期極短，甚至沒(méi)有誘導(dǎo)期。水樹(shù)枝誘發(fā)后，往往由它進(jìn)一步發(fā)展為電樹(shù)枝直至擊穿。9. 什么是絕緣紙的平均聚合度，為什么其可作

14、為變壓器壽命的判斷依據(jù)？答： 變壓器的壽命決定于振動(dòng)和外電路短路時(shí)加在線圈上機(jī)械力和絕緣紙的老化破壞。由于熱老化使絕緣紙的拉伸強(qiáng)度降低，而拉伸強(qiáng)度與絕緣紙的平均聚合度有著密切的關(guān)系。測(cè)定油中分解氣體(如前所述)的目的本就是測(cè)定絕緣紙平均聚合度降低的情況。例如，從正在使用的變壓器中只要取得很少一點(diǎn)絕緣紙作為試驗(yàn)樣品，通過(guò)測(cè)定紙的拉伸強(qiáng)度和絕緣紙的平均聚合度，就可以直接分析得到變壓器老化的程度。10. 如何測(cè)定變壓器的絕緣電阻？答： 絕緣電阻的測(cè)定是用來(lái)推定絕緣紙或絕緣油的吸濕和老化等情況的簡(jiǎn)單試驗(yàn)方法。一般是使用1000V以上的絕緣試驗(yàn)器和絕緣電阻測(cè)定儀，來(lái)測(cè)試線圈之間、線圈與地之間的

15、絕緣電阻。11. 絕緣子串電壓分布有哪些測(cè)量方法？答： 短路叉法：這是檢測(cè)損壞絕緣子（又稱(chēng)零值絕緣子）最簡(jiǎn)便的工具。電阻分壓桿、電容分壓桿法火花間隙檢測(cè)桿法12. 絕緣電阻測(cè)試能否很好判斷套管、絕緣子是否具有裂紋？能否很好判斷內(nèi)部絕緣受潮？答： 絕緣電阻測(cè)試不能很好判斷套管、絕緣子是否具有裂紋；不能否很好判斷內(nèi)部絕緣受潮。13. 為什么在線監(jiān)測(cè)中最常用的傳感器是穿心式的電流傳感器。答： 因?yàn)榇┬氖降碾娏鱾鞲衅鞑粫?huì)破壞電氣設(shè)備的接線結(jié)構(gòu)。14. 說(shuō)明電力設(shè)備維修的演變答： 事后維修（Break-down Maintenance）是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或其他失效時(shí)

16、進(jìn)行的非計(jì)劃性維修。在現(xiàn)代設(shè)備管理要求下，事后維修僅用于對(duì)生產(chǎn)影響極小的非重點(diǎn)設(shè)備，有冗余配置的設(shè)備或采用其他檢修方式不經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。這種維修方式又稱(chēng)為故障維修。預(yù)防性定期檢修（Time-Based Maintenance）是一種以時(shí)間為基礎(chǔ)的預(yù)防檢修方式，也稱(chēng)計(jì)劃?rùn)z修。它是根據(jù)設(shè)備磨損的統(tǒng)計(jì)規(guī)律或經(jīng)驗(yàn)，事先確定檢修類(lèi)別、檢修周期、檢修工作內(nèi)容、檢修備件及材料等的檢修方式。定期檢修適合于已知設(shè)備磨損規(guī)律的設(shè)備，以及難以隨時(shí)停機(jī)進(jìn)行檢修的流程工業(yè)、自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備。狀態(tài)檢修（Condition-based Maintenance）或預(yù)知維修（Predictive Maintenance）是從預(yù)防性檢

17、修發(fā)展而來(lái)的更高層次的檢修體制，是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)、以預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)發(fā)展為依據(jù)的檢修方式。它根據(jù)對(duì)設(shè)備的日常檢查、定期重點(diǎn)檢查、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷所提供的信息，經(jīng)過(guò)分析處理，判斷設(shè)備的健康和性能劣化狀態(tài)及其發(fā)展趨勢(shì)，并在設(shè)備故障發(fā)生前及性能降低到不允許極限前有計(jì)劃地安排檢修。這種檢修方式能及時(shí)地、有針對(duì)性地對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，不僅可以提高設(shè)備的可用率，還能有效降低檢修費(fèi)用。它與預(yù)防檢修相比較，帶有很強(qiáng)烈的主動(dòng)色彩。 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)第3次作業(yè)一、主觀題(共12道小題)1. 說(shuō)明用熱老化試驗(yàn)確定絕緣壽命的步驟答： A. 老化因子的選擇B. 試樣確定與制作C.

18、60;老化溫度確定D. 在規(guī)定溫度下進(jìn)行試樣老化E. 根據(jù)選擇的老化因子，對(duì)老化后的試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試F. 分析2. 絕緣是如何進(jìn)行耐熱分級(jí)的？答： 在電工技術(shù)中，常把電機(jī)電器的絕緣結(jié)構(gòu)或絕緣系統(tǒng)以及絕緣材料按耐熱等級(jí)分類(lèi)。耐熱等級(jí)由絕緣包括絕緣材料與絕緣結(jié)構(gòu)在電機(jī)電器運(yùn)行中允許的最高長(zhǎng)期工作溫度決定。3. 說(shuō)明電老化的分類(lèi)答： 局部放電（電暈放電）老化、電弧放電老化和電痕化老化、樹(shù)枝化老化。4. 簡(jiǎn)述負(fù)電性氣體的擊穿特點(diǎn)。答： 對(duì)于具有較大電子親和力元素的氣體，即容易附著電子的氣體，必須考慮負(fù)離子的形成對(duì)其放電過(guò)程的影響。一般來(lái)說(shuō)，電子親

19、和力大的一些氣體，如含鹵元素的氣體，其電離能遠(yuǎn)低于He等惰性氣體，但其與空氣的耐壓比（相同pd時(shí)）卻比He等惰性氣體的大。C6H6等碳?xì)浠衔餁怏w，分子大，在溫度與壓力相同時(shí)電子平均自由行程小，其耐壓比雖大于1，但與CC14等氣體相比，在分子自由行程相近時(shí)，后者的耐壓比卻高得多。表明這類(lèi)氣體耐壓比高并非由于其電離能大、電子平均自由行程小的原因，而主要是由于電子親和力大容易吸附電子生成負(fù)離子的原因。在這類(lèi)氣體中，由于SF6在性能上具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此在高壓電氣設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。5. 絕緣紙和織物浸膠和浸油的目的是什么？答： 填充絕緣紙中的氣隙，提高電氣強(qiáng)度。6. 簡(jiǎn)述變壓器絕

20、緣結(jié)構(gòu)答： 變壓器絕緣可以分為內(nèi)絕緣和外絕緣。內(nèi)絕緣是處于油箱中的各部分絕緣，這些絕緣是油、固體絕緣材料和二者的組合。外絕緣是空氣絕緣，這是指套管上部對(duì)地和彼此之間的絕緣以及保護(hù)間隙。內(nèi)絕緣可以分為主絕緣和縱絕緣兩種。主絕緣是某一繞組與接地部分以及與其它繞組間的絕緣。主絕緣由變壓器的一分鐘工頻耐壓和沖擊耐壓所決定。處于繞組之外，連接繞組的各部分及繞組與套管的那些連接線本身的絕緣，稱(chēng)為引線絕緣，一般根據(jù)工頻耐壓試驗(yàn)電壓而決定，但有時(shí)也要考慮沖擊強(qiáng)度。7. 簡(jiǎn)述單芯交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜的絕緣結(jié)構(gòu)答： 如圖所示。電纜內(nèi)部半導(dǎo)電層、絕緣體、外部半導(dǎo)電層是由擠塑機(jī)進(jìn)行擠塑成型的。由于要連續(xù)制造厚絕緣電纜，需同時(shí)進(jìn)行加熱、冷卻，故需80 m的高塔。8. 請(qǐng)