电路知识1

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/03/29 17:29:10
1、同一根导线的交流电阻和直流电阻为什么不一样?

     答:当交流电通过导线时,导线截面内的电流分布密度是不相同的,越接近导体中心,电流密度越小,在导体表面附近电流则越大,这种现象叫作集肤效应。频率越高,这种现象表现得越突出。由于这种集肤效应的结果,使导体有效截面减小,电阻增大。当直流电流流过导线时,却没有这种现象。所以,同一根导线的交流电阻大于直流电阻。

     2、什么叫并联谐振?有何危害和应用?

     答:在电感和电容并联的电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位,即电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,叫作并联谐振。

     并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率。谐振时,电路的总电流最小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并联谐振也称为电流谐振。

     发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故;但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。

3、串联电路有何特点?主要应用在哪些方面?

     答:串联电路有如下特点。

     (1)串联电路中,流过各电阻的电流相同。

     (2)串联电路的总电压等于各电阻上电压降之和。

     (3)串联电路的总电阻为各电阻之和。

     由串联电路的特点可以看出:如果在电路中串联一个电阻,那么电路的等效电阻就要增大,在电源电压不变的情况下,电路中的电流将要减少。所以,串联电阻可起到限制电流的作用,如大电动机启动时,在回路串入一个启动电阻,可减少启动电流。串联电阻的另一个用途就是可起到分压的作用,如电阻分压器和多量程电压表,就是利用这个原理做成的。

  4、什么是变压器的不平衡电流,Y,y接线的变压器不平衡电流过大有何影响?

     答:变压器不平衡电流系指三相变压器绕组之间的电流差而言。当变压器三相负载不平衡时,会造成变压器三相电流不平衡,由于不平衡电流的存在,将使变压器阻抗不平衡,二次侧电压也不平衡,这对变压器和用电设备是不利的。尤其是在Y,yno接线的变压器中,零线将出现零序电流,而零序电流将产生零序磁通,绕组中将感应出零序电动势,,使中性点位移。其中电流大的一相电压下降,而其他两相电压上升,另外对充分利用变压器的出力也是很不利的。

     当变压器的负荷接近额定值时,由于三相负载不平衡,将使电流大的一相过负荷,而电流小的一相负荷达不到额定值。所以,一般规定变压器零线截面的也是根据这一原则决定的。所以,当零线电流超过额定电流的25%时,要及时对变压器三相负荷进行调整。

  5、三相四线制系统中,中性线的作用是什么?为什么中性线上不允许装刀闸和熔断器?

     答:中性点接地系统中中性线的作用是做单相负荷的零线或当不对称的三相负载接成星形连接时,使其每相电压保持对称。

     在有中性点接地的电路中,佳肴发生一相断线,也只影响本相的负载,而其他两相的电压保持不变。但如中性线因某种原因断开,则当各相负载不对称时,势必引起中性点位移,造成各相电压的不对称,破坏各相负载的正常运行,甚至烧坏电气设备。而在实际中,负载大多是不对称的,所以中性线不允许装刀闸和熔断器,以防止出现断路现象。

6、简述电力系统过电压的类型及其防护的主要技术措施?

     答:电力系统中主要有两种类型的过电压。一种是外部过电压,称大气过电压,它是由雷云放电产生的:另一种是内部过电压,是由电力系统内部的能量转换或传递产生的。其主要的防护措施是:

     (1)对外部过电压,装设符合技术要求的避雷线、避雷器(包括由间隙组成的管型避雷器)和放电间隙。

     (2)对内部过电压,适当的选择系统中性点的接地方式,装设性能良好的磁吹避雷器、氧化锌避雷器和压敏电阻,选择适当特性的断路器,采用铁芯弱饱和的互感器、变压器,装设消除或制止共振的电气回路装置。

  7、用电检查的主要范围如何?在什么情况下可以延伸?

     答:用电检查的主要范围是用户受电装置,但被检查的用户有下列情况之一者,检查的范围可延伸至相应目标所在处。

     (1)有多类电价。

     (2)有自备电源设备(包括自备发电厂)的。

     (3)有二次变压配电的。

     (4)有声音现象需延伸检查的。

     (5)有影响电能质量的用电设备。

     (6)发生影响电力系统事故需作调查的。

     (7)用户要求帮助检查的。

     (8)法律规定的其他用电。

  8、为什么高压负荷开关要与熔断器配合使用?

     答:高压负荷开关在10KV系统和简易的配电室中被广泛采用。它虽有灭弧装置,但灭弧能力较小,因此高压负荷开关只能用来切断或接通正常的负荷电流,不能用来切断故障电流。为了保证设备和系统的安全运行,高压负荷开关应与熔断器配合使用,由熔断器起过载和短路保护作用。

     通常高压熔断器装在高压负荷开关后面,这样当更换高压熔断器时,只拉开负荷开关,停电后再进行更换是比较安全的。

   9、三相电源分别与负载三角形、负载星形连接时,相、线电压和电流的关系如何?

     答:三相电源和负载三角形连接时:线电压和相电压的关系是线电压等于相电压线电流和相电流的关系是线电流等于相电流的并在相位上滞后相应的相电流300角。

     三相电源和负载星形连接时:线电压和相电压的关系是线电压等于相电压的并在相位上超前相应的相电压300;线电流和相电流的关系是线电流等于相电流

  10、发生哪些电力运行事故而引起居民家用电器损坏需要供电企业承担赔偿责任

     答:在供电企业负责运行维护的220/380v供电线路或设备上,因供电企业的责任在发生的下列事故引起居民家用电器损坏应承担赔偿责任。

(1)在220/380v供电线路上,发生相线与零线接错或三相接反

(2)在220/380v供电线路上,发生零线断线。

(3)在220/380v供电线路上,发生相线与零线互碰。

(4)同杆架设或交叉跨越时,供电企业的高压线路导线掉落到220/380v线路放电。

  11、供电方案主要有哪些内容?供电方案的确定期限是如何规定的?

     供电方案包括供电电源位置、出线方式、供电线路敷设、供电回路数、路径、跨越、用户方式、受电装置容量、主接线、断电保护方式、计量方式、调度通讯等内容。

     供电企业对已受理的用电申请,在下列期限内正式书面通知用户:

     居民用户最长不超过5天;低压电力用户最长10天;高压单电源的用户最长不超过1个月;高压双电源的用户最长不走过2个月;若不能如期确定供电方案时,供电企业应向用户说明原因;用户对企业答复的供电方案有不同意见时,应在1个月内提出意见,双方可再行协商确定。用户应根据确定的供电方案,进行受电工程设计。

  12、《供电营业规则》对窃电行为是确定和处理的?

     答:根据《供电营业规则》的规定窃电行为包括如下行为。

(1)在供电企业的供电设施上,擅自接线用电。

(2)绕越供电企业用电计量装置用电。

(3)伪造或者开启供电企业加封的用电计量装置封印用电。

(4)故意损坏供电企业用电计量装置。

(5)故意使供电企业用电计量装置不准或者失效。

(6)采用其他方法窃电。

     供电企业对查获的窃电者,应予制止,并可当场中止供电。对窃电者应按所窃电量补交电费。拒绝承担窃电责任的,供电企业应报请电力管理部门依法处理。。窃电数额较大或情节严重的,供电企业应提请司法机关依法追究刑事责任。

13、怎样判断变压器油面是否正常?出现假油面是什么原因?

     答:变压器的油面变化(排除渗漏油)取决于变压器的变化,因为油温的变化直接影响变压器油的体积,从而使油标内的油面上升或下降。影响变压器油温的因数有负荷的变化、环境温度和冷却装置运行状况等。如果油温的变化是正常的,而油标管内油位不变化或变化异常,则说明油面是假的。

     运行中出现假油面的原因可能有:油标管堵塞,呼吸器堵塞,防爆管通气孔堵塞等。

  14、什么叫工作接地?其作用是什么?

     答:工作接地是指电力系统中设备因运行的需要,直接或通过消弧线圈、电抗器、电阻等与大地金属连接,称为工作接地。其作用是:

(1)保证某些设备正常运行。例如:避雷针、避雷线、避雷器等的接地。

(2)可以使接地故障迅速切断。在中性点非直接接地系统中,当一相接地时接地电流很小,因此保护设备不能迅速动作将接地断开,故障将长期持续下去。在中性点直接接地系统中就不同了,当一相接地时,单相接地短路电流很大,保护设备能准确而迅速地动作切断故障线路。

(3)可以降低电气设备和电力线路的设计绝缘水平。在中性点非直接接地系统中,当发生一相接地时,未接地的两相对地电压升高,最高升为线电压,因此所有的电气设备及线路的绝缘都应按线电压设计,使电气设备及线路的造价增大。如果在中性点直接接地系统中发生一相接地时,其他两相对地电压不会升高到线电压,而是近似或等于相电压。所以,在中性点直接接地系统中,电气设备和线路在设计时,其绝缘水平只按相电压考虑,故可降低建设费用,节约投资。   什么是零序电流、什么是剩余电流、零序电流保护与剩余电流保护的异同

为了防止人身间接触电以及配电线路由于各种原因而遭损坏,引起火灾等事故,保证设备和线路的热稳定性,我国现行的电气设计、施工等有关规范都提出了在低压配电线路中需设置接地故障保护。在国家标准GB50054-95《低压配电设计规范》第4.4.10条明确指出了采用接地故障保护的两种方法,零序电流保护与剩余电流保护(亦称漏电电流保护)。这两种电流保护的基本工作原理相同,但使用范围、安装等要求却有所不同)。
零序电流保护具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器(C.T),或让三相导线一起穿过一零序C.T,也可在中性线N上安装一个零序C.T,利用这些C.T来检测三相的电流矢量和,即零序电流Io,IA+IB+IC=IO,当线路上所接的三相负荷完全平衡时(无接地故障,且不考虑线路、电器设备的泄漏电流),IO=0;当线路上所接的三相负荷不平衡,则IO=IN,此时的零序电流为不平衡电流IN;当某一相发生接地故障时,必然产生一个单相接地故障电流Id,此时检测到的零序电流IO=IN+Id,是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。
剩余电流保护的具体做法是在被测的三相导线路上与中性N上各装一个C.T,或让三相导线与N线一起穿过一个零序C.T,得到三相导线与中性线N的电流矢量和IA+IB+IC+IN,当设有发生单相接地故障时,无论三相负荷平衡与否,则此矢量和为零(严格讲为线路与设备的正常泄漏电流);当发生某一相接地故障时,故障电流中会通过保护线PE及与地相关连的金属构件,即IA+IB+IC+IN≠0,此时数值为接地故障电流Id加正常泄漏电流。
从以上分析可看出,零序电流保护和剩余电流保护两者的基本原理都是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零,即ΣI=0,并且都用零序C.T作为取样元件。在线路与电器设备正常情况下,各相电流的矢量和等于零(对零序电流保护假定不考虑不平衡电流),因此,零序C.T的二次侧绕组无信号输出(零序电流保护时躲过不平衡电流),执行元件不动作。当发生接地故障是地,各相电流的矢量和不为零,故障电流的零序C.T的环形铁芯中产生磁通,零序C.T的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。
零序电流保护一般适合使用于TN接地系统。因为当发生一相接地时,对TN-S系统Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PE线阻抗ZPE和接触阻抗Zf,即Zs=Z1+ZPE+Zf;对于TN-C系统,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PEN线阻抗ZPEN和接触电阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+Zf;对于TN-C-S系统,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PEN线阻抗ZPEN,PE线阻抗ZPE和接触电阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+ZPE+Zf,产生的单相接地故障电流Id=220/ZS,明显大于无故障时的三相不平衡电流,只要整定合适,就可检测出发生接地故障时的零序电流,以切断故障回路。而对IT系统,一般均是使用对供电可靠性要求较高、对单相接地不必要立即切断供电回路、但需发出绝缘破坏监察信号、以维持继续供电一段时间的工矿企业内的不配出中性线的三相三线配电线路。当单相接地时,该故障线路上流过的零序电流是全系统非故障系统电容电流之和,因而容易检测出接地故障电流,故可用零序电流保护装置来监察相对地第一次接地故障。TT接地系统常应用于工农业、民用建筑的照明、动力混合供电的三相四线配电系统中,常发现三相不平衡电流较大,当发生一相接地时,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PE线阻抗ZPE,负载侧接地电阻RA和电源侧接地电阻RB,接触阻抗Zf,即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf,接地故障电流Id=220/ZS,由于RA+RB>>Z1+ZPE+Zf,且RA+RB数值一般均较大,很明显TT系统的故障环路阻抗大,产生的单接故障电流Id,远远小于不平衡电流,很难检测出故障电流,故不适用于TT接地系统。
由剩余电流保护工作原理分析可知,它的保护动作整定电流可以从mA级到A级,有相当高的动作灵敏性,因此剩余电流保护装置对于TN、TT、IT接地系统均可适用。但剩余电流保护适用于TN接地系统中的TN﹣S系统,不能用于TN﹣C接地系统的馈电主干线保护。因为TN﹣C接地系统中保护线PE和中性线N合用一根线PEN、PEN在正常工作时流过三相不平衡电流,当单相接地时产生的接地故障电流Id也从PEN线上流过,剩余电流保护装置根本无法检测出是不平衡电流还是接地故障电流,也就是说,已丧失单相接地故障的检测功能。当用于分干线及末端线中时,如果是TN-C接地系统,则应按TN-C-S或局部TT接地处理,剩余电流保护的动作电流整定值(IΔn)一定要躲开正常漏电电流,才可避免误动作。我们在选用时,对于IΔn数值可根据JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第14.3.11条进行选择,以适合各种场合和使用要求。

按《低压配电设计规范》要求,对于相线对地标称电压为220V的TN系统三相四线制配电线路接地故障保护,当用过电流保护不能满足人身遭受电击所允许的最大切断故障时间时,宜采用零序电流保护,但保护整定值不应小于该供电线路中最大不平衡电流,当用过电流保护与零序电流保护均不能满足上述要求时,应采用剩余电流保护。
对于TT系统的低压配电线路接地故障保护,当用过电流保护电器不能满足动作特性ZSIA≤50V时,应采用剩余电流保护。
对于IT系统的低压配电线路接地故障保护,当外露可导电部分单独接地时,发生第二次异相接地故障时,故障回路的切断应符合TT系统接地故障保护的要求,当外露可导电部分为共同接地,则发生第二次异相接地故障时,故障回路的切断应符合TN系统接地故障保护的要求。
对于零序电流保护的零序C.T安装,一定要符合有关工艺标准。对于IT接地系统,由于发生单相接地故障时,接地电流不仅可能沿着发生故障电缆的导体表面流回,而且也可能沿着非故障电缆的导体表面流回,故安装时必须将电缆头经零序C.T接地,这样才能保证故障相和非故障相的电容电流通过接地点,即能防止区外故障时保护装置误动作,又能保证故障时装置可靠动作。对于IT接地系统,一般采用在中性线N上安装零序C.T,对在低压侧母排的零序C.T必须安装于中性线N与工作接地点(或重复接地)之间的母排上。如零序C.T安装于配电屏的N线母排上,由于配电屏金属外壳一般直接与接地极相联,当母线发生接地短路时,产生的故障电流Id将沿着配电屏金属外壳→接地线→变压器中性点流动,而不经过零序C.T,达不到所要求实现的保护功能,这一点在现场施工时很容易蔬忽。
从保护的动作灵敏性与使用安全性来说,剩余电流保护高于零序电流保护,并且零序电流保护不能像剩余电流保护应用在单相配电线路上,因此对于三相供配电系统如果零序电流保护灵敏度足够,并且也适合选用该保护装置的场合,为节约资金,可采用零序保护。对于TN�C系统,单相接地故障一般是在PEN上安装零序电流保护装置。由于保护电流整定应躲过PEN上的最大不平衡电流,即在单相接地故障电流小于该整定电流时,零序电流保护装置拒动,有可能引起人身电击和火灾,从这一点上考虑,实际上有关低压配电线路接地保护在IEC标准中已取消了零序电流保护,而我国现行规范还是引入了此保护。不管是零序电流保护,还是剩余电流保护,都是接地保护的措施之一,还必须与等电位联结结合使用,才能起到完善的防电击作用。


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