旋转倒立摆[模拟] 电气试验工基础知识模拟14
论述题更衣凳
第1题：
在电场干扰下测量电力设备绝缘的tanδ，其干扰电流是怎样形成的？ 参考答案：
在现场预防性试验中，往往是部分被试设备停电，而其他高压设备和母线则带电。因此停电设备与带电母线(设备)之间存在着耦合电容，如果被试设备通过测量线路接地，那么沿着它们之间的耦合电容电流便通过测量回路。若把被试设备以外的所有测量线路都屏蔽起来，这时从外部通过被试设备在测量线路中流过的所有电流之和称为干扰电流。因此，干扰电流是沿着干扰元件与测量线路相连接的试品间的部分电容电流的总和。 干扰电流的大小及相位取决于干扰源和被试设备之间的耦合电容，以及取决于干扰源上电压的高低和相位。干扰电流的数值可利用西林电桥进行测量。 干扰电流实际上在大多数情况下是由一个最靠近被试设备的干扰元件(例如一带电母线或邻近带电设备)所产生的，但也必须计及所有干扰元件的
影响。因为总干扰电流是由各个干扰源的各自干扰电流所组成，而次要干扰元件能使通过被试设备的干扰电流有不同的数值和相位。由此可知，干扰电流是一个相量，它有大小和方向，当被试设备确定和运行方式不变的情况下，干扰电流的大小和方向即可视为不变。
第2题：
为什么用介损电桥测量小电容试品介质损耗因数时，采用正接线好？
参考答案：
小电容(小于500pF)试品主要有电容型套管、电容型电流互感器等。对这些试品采用介损电桥的正、反接线进行测量时，其介质损耗因数的测量结果是不同的，其原因分析如下。 按正接线测量一次对二次或一次对二次及外壳(垫绝缘)的介质损耗因数，测量结果是实际被试品一次对二次及外壳绝缘的介质损耗因数。而一次与顶部周围接地部分之间的电容和介质损耗因数均被屏蔽掉(电桥正接线测量时，接地点是电桥的屏蔽点)。为了在现场测试方便，可直接测量一次对二次的绝缘介质损耗因数，便可以灵敏地发现其进水受潮等绝缘缺陷，而按反接线测量的是一次对二次及地的介质损耗因数值。由于试品本身电容小，而一
次与顶部对周围接地部分之间的电容所占的比例相对就比较大，也就对测量结果(反接线测量的综合介质损耗因数)有较大的影响。 由于正接线具有良好的抗电场干扰、测量误差较小的特点，一般应以正接线测量结果作为分析判断绝缘状况的依据。
第3题：
为什么油纸电容型电流互感器的介质损耗因数一般不进行温度换算？ 参考答案：
油纸绝缘的介质损耗因数tanδ与温度的关系取决于油与纸的综合性能。良好的绝缘油是非极性介质，油的tanδ主要是电导损耗，它随温度升高而增大。而纸是极性介质，其tanδ由偶极子的松弛损耗所决定，一般情况下，纸的tanδ在-40～60℃的温度范围内随温度升高而减小。因此，不含导电杂质和水分的良好油纸绝缘，在此温度范围内其tanδ没有明显变化，所以可不进行温度换算。若要换算，也不宜采用充油设备的温度换算方式，因为其温度换算系数不符合油纸绝缘的tanδ随温度变化的真实情况。 当绝缘中残存有较多水分与杂质时，tanδ与温度的关系就不同于上述情况，tanδ随温度升高明显增加。如两台220kV电
流互感器通入50%额定电流，加温9h，测取通入电流前后tanδ的变化，tanδ初始值为0.53%的一台无变化，tanδ初始值为0.8%的一台则上升为1.1%。实际上已属非良好绝缘(《规程》要求值为不大于0.8%)，故tanδ随温度上升而增加。因此，当常温下测得的tanδ较大时，为进一步确认绝缘状况，应考察高温下的tanδ变化，若高温下tanδ明显增加时，则应认为绝缘存在缺陷。
第4题：
为什么预防性试验合格的耦合电容器会在运行中发生爆炸？
参考答案：
从耦合电容器的结构可知，整台耦合电容器是由100个左右的单元件串联后组成的。就电容量而言，其变化+10%，在100个单元件如有10个以下的元件发生短路损坏，还是在允许范围之内。此时，另外90个左右单元件电容要承担较高的运行电压，这对运行中的耦合电容器的绝缘造成了极大的危害。 造成耦合电容器损坏事故的主要原因，多数是由于在出厂时就带有一定的先天缺陷。有的厂家对电容芯子烘干不好，留有较多的水分，或元件卷制
后没有及时转入压装，造成元件在空气中的滞留时间太长，另外，还有在卷制中碰破电容器纸等。个别电容器由于胶圈密封不严，进入水分。此时一部分水分沉积在电容器底部，另一部分水分在交流电场的作用下将悬浮在油层的表面，此时如顶部单元件电容器有气隙，它最容易吸收水分，又由于顶部电容器的场强较高，这部分电容器最易损坏。对损坏的电容器解体后分析得知，电容器表面已形成水膜。由于表面存在杂质，使水膜迅速电离而导电，引起了电容量的漂移，介电强度、电晕电压和绝缘电阻降低，损耗增大，从而使电容器发热，最后造成了电容器的失效。所以每年的预防性试验测量绝缘电阻、介质损耗因数并计算出电容量是十分必要的。即使绝缘电阻、介质损耗因数和电容量都在合格范围内，当单元件电容器有少量损坏时，还不可能及早发现电容器内部存在的严重缺陷。 电容器的击穿往往是与电场的不均匀相联系的，在很大程度上决定于宏观结构和工艺条件，而电容器的击穿就发生在这些弱点处。电容器内部无论是先天缺陷还是运行中受潮，都首先造成部分电容器损坏，运行电压将被完好电容器重新分配，此时每个单元件上的电压较正常时偏高，从而导致完好的电容器继续损坏，最后导致电容器击穿。 为减少耦合电容器的爆炸事故发生，对运行中的耦合电容器应连续监测或带电测量电容电流，并分析电容量的变化情况。
软膜布第5题：
工艺品加工设备为什么要对电力设备做交流耐压试验？交流耐压试验有哪些特点？
参考答案：
交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。 电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化，其中包括整体劣化和部分劣化，形成缺陷。例如，由于局部地方电场比较集中或者局部绝缘比较脆弱就存在局部的缺陷。各种预防性试验方法各有所长，均能分别发现一些缺陷、反映出绝缘的状况，但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压，作为安全运行的保证还不够有力。直流耐压试验虽然试验电压比较高，能发现一些绝缘的弱点，但是由于电力设备的绝缘大多数都是组合电介质，在直流电压的作用下，其电压是按电阻分布的，所以使用直流做试验就不一定能够发现交流电力设备在交流电场下的弱点，如发电机的槽部缺陷在直流下就不易被发现。交流耐压试验符合电力设备在运行中所承受的电气状况，同时交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，所以这种试验己成为保证安全运行的一个重要手段。 但是由于交流耐压试验所采用的试验电压比运行电压高得多，
过高的电压会使绝缘介质损失增大、发热、放电，会加速绝缘缺陷的发展，因此，从某种意义上讲，交流耐压试验是一种破坏性试验。 在进行交流耐压试验前，必须预先进行各项非破坏性试验，如测量绝缘电阻、吸收比、介质损耗因数tanδ、直流泄漏电流等，对各项试验结果进行综合分析，以决定该设备是否受潮或含有缺陷。若发现已存在问题，需预先进行处理，待缺陷消除后，方可进行交流耐压试验，以免在交流耐压试验过程中，发生绝缘击穿，扩大绝缘缺陷，延长检修时间，增加检修工作量。
第6题：
用双臂电桥测量电阻时，为什么按下测量电源按钮的时间不能太长？
参考答案：
双臂电桥的主要特点是可以排除接触电阻对测量结果的影响，常用于对小阻值电阻的精确测量。正因为被测电阻的阻值较小，双臂电桥必须对被测电阻通以足够大的电流，才能获得较高的灵敏度，以保证测量精度。所以，在被测电阻通电截面较小的情况下，电流密度就较大，如果通电时间过长就会因被测电阻发热而使其电阻值变化，影响测量准确性。另
外，长时间通以大电流还会使桥体的接点烧结而产生一层氧化膜，影响正常测量。在测量前应对被测电阻的阻值有一估计范围，这样可缩短按下测量电源按钮的时间。
第7题：
有载调压分接开关的切换开关筒上静触头压力偏小时对变压器直流电阻有什么影响？ 参考答案：
当切换开关筒上静触头压力偏小时，可能造成变压器绕组直流电阻不平衡。例如，对某变电站一台SFZ7-20000/110型变压器的110kV绕组进行直流电阻测试时，有载调压分接开关[长征电器一厂1990年产品(ZY1-Ⅲ500/60C，±9)，由切换开关和选择开关组合而成]连续调节几挡，三相直流电阻相对误差都比上年增加，其中第Ⅳ挡和第Ⅴ挡直流电阻相对误差达到2.1%，多次测试，误差不变，超过国家标准，与上年相同温度下比较，A相绕组直流电阻明显偏小。 为查出三相绕组直流电阻误差增大的原因，首先进行谱分析并测量变压比，排除绕组本身可能发生匝间短路等；其次将有载调压分接开关中的切换开关从变压器本体中吊出，同时采用厂家带来的酒精温度计检测温度，这样测试变压器连同绕组的直流
尼龙包胶线电阻，测试结果是三相直流电阻相对误差很小，折算到标准温度后，与上年测试数据接近。此时又因酒精温度计与本体温度计比较之间误差很大，本体温度计偏高8℃，经检查系温度计座里面油已干，照此折算开始测量的三相绕组直流电阻，实质上是A相绕组直流电阻正确，B、C两相绕组直流电阻偏大，再检查切换开关和切换开关绝缘筒，发现B、C两相切换开关与绝缘筒之间静触头压力偏小，导致了B、C两相绕组电阻增大，造成相对误差增大。 对此问题的处理方法是：拧下切换开关绝缘筒静触头，采用0.5mm厚镀锡软铜皮垫入B、C两相静触头内侧，再恢复到变压器正常状态下进行测试，测试结果是，三相绕组的各挡直流电阻相对误差都很小，只有一挡最大误差值也仅为1.35%，达到合格标准。
第8题：
根据变压器油的谱分析数据，诊断变压器内部故障的原理是什么？
参考答案：
电力变压器绝缘多系油纸组合绝缘，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、产气速度以及生成烃类气体的不饱和度，取决于故障点的能量密
度。故障性质不同，能量密度亦不同，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。 故障点的能量不同，上述各种气体产生的速率也不同。这是由于在油纸等碳氢化合物的化学结构中因原子间的化学键不同，各种键的键能也不同。含有不同化学键结构的碳氢化合物有程度不同的热稳定性，因而得出绝缘油随着故障点的温度升高而裂解生成烃类的顺序是烷烃、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定温度范围，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、不同含量的烃类气体的简单判据。
第9题：
电流互感器二次侧开路为什么会产生高电压？
参考答案：
电流互感器是一种仪用变压器。从结构上看，它与变压器一样，有一、二次绕组，有专门的磁通路；从原理上讲，它完全依据电磁转换原理，一、二次电势遵循与匝数成正比的数量关系。 一般地说电流互感器是将处于高电位的大电流变成低电位的小电流。也即是说：
二次绕组的匝数比一次要多几倍，甚至几千倍(视电流变比而定)。如果二次开路，一次侧仍然被强制通过系统电流，二次侧就会感应出几倍甚至几千倍于一次绕组两端的电压，这个电压可能高达几千伏以上，进而对工作人员和设备的绝缘造成伤害。
第10题：
igbt散热为什么吸收比和极化指数不进行温度换算？
参考答案：
由于吸收比与温度有关，对于良好的绝缘，温度升高，吸收比增大；对于油或纸绝缘不良时，温度升高，吸收比较小。若知道不同温度下的吸收比，则就可以对变压器绕组的绝缘状况进行初步分析。 对于极化指数而言，绝缘良好时，温度升高，其值变化不大，例如某台167MVA、500kV的单相电力变压器，其吸收比随温度升高而增大，在不同温度时的极化指数分别为2.5(17.5℃)、2.65(30.5℃)、2.97(40℃)和2.54(50℃)；另一台360MVA、220kV的电力变压器，其吸收比随温度升高而增大，而在不同温度下的极化指数分别为3.18(14℃)、3.11(31℃)、3.28(38℃)和2.19(47.5℃)。它们的变化都不显著，也无规律可循。
第11题：
当前在变压器吸收比的测量中遇到的矛盾是什么？它有哪些特点？
参考答案：
当前在变压器吸收比的测量中遇到的主要矛盾如下： (1)一般工厂新生产的变压器，发现吸收比偏低的，而多数绝缘电阻值却比较高。 (2)运行中有相当数量的变压器，吸收比低于1.3；但一直运行安全，未曾发生过问题。 对这些现象有各种各样的分析，一时难以统一。但有些看法是共同的，认为吸收比不是一个单纯的特征数据，而是一个易变动的测量值，总结起来有以下特点。 (1)吸收比有随着变压器绕组的绝缘电阻值升高而减小的趋势。 (2)绝缘正常情况下，吸收比有随温度升高而增大的趋势。 (3)绝缘有局部问题时，吸收比会随温度上升而呈下降的现象。 在实际测量中也发现有一些变压器的吸收比随着温度上升反而呈现下降的趋势，其中有一部分变压器绝缘状况属于合格范围，研究者对此进行了分析： 当变压器纸绝缘含水量很小(0.3%)，油的tanδ较大(0.08%～0.52%)，吸收比数值会随温度上升而下降。这时的绝缘状况，也仍为合格的。 当变压器纸绝缘含水量愈大，其绝缘状况愈差，绝缘电阻的温度系数愈大，吸收比数值较低，且随温度上升而下降。 有
的研究者认为，由于干燥工艺的提高，油纸绝缘材质的改善，变压器的大型化，吸收过程明显变长，出现绝缘电阻提高、吸收比小于1.3而绝缘并非受潮的情况是可以理解的。因此，当绝缘电阻高于一定值时，可以适当放松对吸收比的要求。 究竟绝缘电阻高到什么数值情况下，吸收比不作要求。从经验上说，当温度在10℃时，110、220kV的变压器，其绝缘电阻(R<sub>60"</sub>)大于3000MΩ，可以认为其绝缘状况没有受潮，可以对吸收比不作考核要求。另一个判别受潮与否的经验数据是：绝缘受潮的变压器，R<sub>60"</sub>与R<sub>15"</sub>之差通常在数十兆欧以下，且最大值不会超过200MΩ(R<sub>60"</sub>与R<sub>15"</sub>，分别为持续加压测试至第60s和第15s时绝缘电阻的测得值)。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议