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第二章 牵引变电所知识

１、牵引供电系统的供电方式有哪几种?湘黔线采用了哪一种?
答：牵引供电系统的供电方式有以下三种：
（１）直供方式－－以钢轨和大地为回流；（２）ＢＴ方式－－电流通过吸流变压器与回流线再返回变电所，限制对通讯线路的干扰；
（３）AT方式－－利用自藕变压器对接触网供电，减少对通讯线路的干扰；（4）直供加回流线方式－－回流一部份通过大地和钢轨，一部份经轭流变-吸上线-回流线回流。
段管内湘黔线主要采用直供加回流线方式。
２、牵引变电所对接触网的供电方式有哪几种？湘黔线采用哪一种?
答：牵引变电所对接触网的供电方式有以下两种：
（１）单边供电——接触网通常在相邻两牵引变电所的中央断开，将　　两牵引变电所间两个供电臂的接触网分为两个供电分区,，每一供电分区的接触网只能从一端的牵引变电所获得电能,称为单边供电；
（２）双边供电－－相邻两牵引变电所间的两个接触网供电分区均可同时从两个牵引变电所获得电能的方式称为双边供电；湘黔线采用了单边供电。
３、牵引变电所的接线方式有哪几种?湘黔线采用了哪一种?
答：牵引变电所的接线方式有桥式接线和双Ｔ接线两种，湘黔线采用了双Ｔ接线。
４、湘黔线牵引变电所１１０KV电源分别由哪些电业局供电?

答：湘黔线牵引变电所１１０KV电源具体情况如下：
（１）新晃所、岩田铺所、怀化牵引变电所由阳塘变电所的阳新Ⅰ线（５２４）和阳新Ⅱ线（５２６）供电。小龙门、大江口牵引变电所由阳塘、李家坡、火马冲三个变电所的阳李线（５０８）；阳火线（５１２小龙门）；李火线（５１２大江口）供电，低庄牵引变电所由李家坡、柘溪变电所的柘李线（５３４）和李低线（５０２）供电。以上电源属怀化电 业局（６０１）管辖。
（２）西河、渠江牵引变电所由上渡变电所的上渠Ⅰ线（５０８）和上渠Ⅱ线供电；冷东牵引变电所由冷东变电所的冷冷线（５１８）和上冷线（５２２）供电；涟源牵引变电所由岩口变电所的岩涟线（５０４）和洪溪变电所的洪涟线（５０６）供电；以上电源除洪溪变电所的洪涟线属于邵阳电业局（８０１） 管辖外其余电源均由娄底电 业局（９０１）管辖，详见附图一。
５、牵引变电所的主变压器有哪些主要部件组成?
答：主变压器有下列主要部件组成：
（１）铁芯；
（２）线圈；

（３）油箱；
（４）绝缘套管；
（５）油枕；
（６）呼吸器；
（７）防爆管；
（８）散热器；
（９）瓦斯继电器；
（１０）温度计和冷却风机装置等。
６、变压器并列运行的条件是什么?不符合并列运行的条件时会引起什么后果?
答：主变压器并列运行的条件是：
（１）联接组别相同；
（２）变比相同；
（３）阻抗电压相同；
　 联接组别不同时，各台变压器二次侧线电压相位不同，至少相差３０度，由于存在这个相位差，将产生很大的电压差，这个电压差将在线圈中产生很大的环流，会使变压器严重损伤，甚至烧坏，因此联接组别不同的变压器绝对不能并联；
变比不等的变压器并联时，其二次侧线圈感应的电势不等，会产生电位差，变压器二次线圈间也将有环流存在,因此要求变压器的变比相等；
两台阻抗电压不同的变压器并联时，阻抗电压大的负载分配少，
当这台变压器满载时，另一台阻抗小的变压器就要过载，因此要求并联变压器的阻抗电压相同。
7、哪些故障可能使变压器重瓦斯保护动作?
答：下列情况可能使变压器重瓦斯保护动作：
　（１）变压器内部线圈发生匝间或层间严重短路；
　（２）变压器油面下降太快；
　（３）变压器新装或大修后，大量气体排出使重瓦斯保护动作；
　（４）重瓦斯动作流速整定值小，在外部短路时引起的油流冲动使保护动作；
　（５）保护装置二次回路故障引起的误动作。
8、哪些故障的出现可能导致主变压器差动保护动作?
答：下列情况可能导致主变压器差动保护动作：
　（１）差动保护范围内的电器设备发生故障；
　（２）变压器内部线圈发生匝间或层间严重短路；
（３）变压器不同相间短路；
　（４）保护装置二次回路故障引起的误动作。
9、哪些故障的出现可能导致主变压器低电压启动过电流保护动作?
答：下列情况可能导致主变压器低电压启动过电流保护动作:
　（１）母线短路；
　（２）变压器内部故障时，其主保护（瓦斯保护和差动保护）拒动；
（４）接触网线路故障时，馈线保护拒动；
（５）保护装置二次回路故障引起保护误动作。

10、变压器温度计所指示的温度是变压器什么部位的温度？多少温度时就发出“主变过热”信号？冷却风机启动与停止的温度各是多少？
答：变压器温度计所指示的温度是变压器上层油温，在７０℃时发 出“主变过热”信号，冷却风机在５５℃时启动，在４５℃时停转。
11、主变过热保护有那些原因？
答：有以下几方面的原因：
（１）变压器油温受气候影响超过整定值；
（２）变压器长期过负荷；
（３）油循环障碍，风机装置故障；
（４）温度计或温度表性能不好。
12、运行中的油断路器缺油应如何处理？
答：运行中的油断路器缺油时已不能安全地切断电路了，因此必须立即拔掉该断路器的操作电源保险，并挂“不准分闸”标志牌，尽一切办法停运断路器，如通知地调将进线停电后再将该断路器退出运行。
13、什么情况下应将电压互感器停运？
答：出现下列情况时应将电压互感器立即停运，并进行检查：
　（１）一次侧或二次侧的保险连续熔断两次；
（２）冒烟，发出焦臭味；
（３）内部有放电声或其他噪声，引线与外壳之间有火花放电声；
（４）外壳严重漏油。
14、电压互感器为什么不允许二次短路？
答：电压互感器二次约有１００伏电压，应接于能承受１００伏的
回路里，其所通过的电流由二次回路主抗的大小来决定。电压互感器本身的主抗很小，如二次短路时，二次回路通过的电流增大造成一次保险熔断，影响表记指示及引起保护误动作，如果保险容量选择不当极易损坏电压互感器。
15、电流互感器为什么不允许二次开路？开路后有什么现象？应如何处理？
答：电流互感器二次开路时，主抗无限增大，二次电流等于零，一次电流完全变成励磁电流，在二次线圈中产生很高的电势，其峰值可达几千伏，威胁人身安全，造成仪表，保护装置，互感器二次绝缘损坏。另一方面，原绕组磁化力使铁芯磁通密度过度增大，可能造成铁芯强烈过热而损坏。电流互 感器二次开路时，产生的电势大小与一次电流大小有关，在处理时一定要将负荷减小或负荷为零，然后带上绝缘工具进行处理，在处理时应停运相 应的保护装置。
16、互感器二次为什么必须接地？
答：电压互感器和电流互感器二次接地属保护接地，防止一、二次绝缘损坏击穿，高电压窜到二次侧来，这样对人身和设备造成危险，所以互感器二次必须接地。
17、当全所停电时为什么必须将电容器退出运行？
答：全所停电时，一般情况下应将馈线断路器断开，因而来电后，负荷为零，母线电压较高，电容器若不事先断开，在较高的电压下突然充电有可能造成电容器严重喷油或鼓肚。同时因为母线没有负荷，电容器充电后，大量无功向系统倒送，致使母线电压更高，即使是将各
路负荷送出，负荷恢复到送电前还需一段时间，母线很可能维持在较高的水平上，超过了电容器允许连续运行的电压值（电容器长期运行电压一般不超过额定电压的１.１倍）。此外，空载变压器投入运行时，其充电电流在大多数情况下以三次谐波为主，这时，如果电容器电路与电源侧阻抗接近共振条件，其电流可达电容器额定电流的２～５倍，持续时间１～３０秒，可能引起过流保护动作。鉴于以上原因，全所停电时，必须将电容器停运，待馈线有负荷时再投入电容器。
18、电容器断路器跳闸后如何处理？找不出原因怎么办？
答：电容器断路器跳闸后不准强行试送，值班员必须检查保护动作情
况进行分析判断，顺序检查电容器断路器，电流互感器，电力电缆并对电容器放电三分钟后检查其外部情况。如果未发现异常，则可能是由于外部故障或母线电压波动所致。经检查后可以试投，否则应进一步对保护做全面通电试验，若仍找不出原因则需拆开电容器逐台进行试验。在未查明原因前，不得试投。
19、母线为什么要涂色？颜色标志有什么规定？
答：母线涂色可以增加辐射能力，有利于母线散热。因此，着色后母　　线允许负荷电可提高１２%～１５%，铜母线涂色还可以防止生锈，为了识别直流的极性与交流的相别母线涂有不同的颜色。
直流：正极涂红色，负极涂蓝色
交流：A相涂黄色，B相涂绿色，C相涂红色。
中性线：不接地的中性线涂白色，接地的中性线涂紫色。
20、何谓距离保护？其工作原理是什么？

答：反映故障点至安装处的距离（或阻抗），并根椐距离的远近而确定动作时间的一种保护装置成为距离保护。其工作原理是利用保护安装处的电压与电流之比值与保护装置动作的整定值相比较的方法，判断线路是否发生了故障，以及故障点至保护安装处的距离远近，并决定保护装置是否动作。
21、接触网线路三段距离保护的范围是什么？
答：接触网三段距离保护的范围是：速断保护线路全长的２０%，阻抗Ⅰ段保护线路全长的８５%，阻抗Ⅱ段保护到下一级线路的２０%。
22、变压器的主保护有哪些？各自保护的范围是什么？
答：变压器的主保护有瓦斯保护和差动保护。
瓦斯保护是变压器油箱内部故障和油面降低的主保护，其中重瓦斯保护动作于跳闸，轻瓦斯保护动作于信号。差动保护是变压器内部绕组，绝缘套管及引出线相间短路的主保护。
23、变压器后备保护有哪些？其作用各是什么？
答：变压器的后备保护有：
　 （１）三相过电流保护：差动保护的后备保护。
　 （２）两相过电流保护：作为差动保护的后备保护，同时能够反应出２７.５KV母线相间短路。
　 （３）低电压闭锁过电流保护：反映单相接地，保护主变压器次边的２７.５KV母线，同时作为馈线的后备保护。
　 （４）主变过热保护：变压器内部温度过高时发出信号。

　 （５）主变过负荷保护：负荷过大时发出预告信号。
24、主变差动保护与瓦斯保护有何差别？
答：差动保护的范围是变压器两侧差动电流互感器之间的一次设备，主要反映的故障是变压器内部绕组相间短路，单相严重短路，以及引出线和绝缘套管相间短路；瓦斯保护的范围是变压器内部故障，主要反映内部多相短路，扎间与铁心或外皮短路，铁心发热，漏油，油面下降等。差动保护能迅速的切除保护范围内的故障，接线正确调试得当则不发生误动，单对变压器内部不严重的匝间短路反映不够灵敏。瓦斯保护反映油箱内部各种故障，而且还能反映出差动保护反映不出来的不严重的匝间短路和铁心发热，内部进入空气等故障，因此灵敏度较高，动作迅速，其缺点是不能反映变压器外部故障，抗干扰性能差，容易误动作。
25、直流正.负极接地有什么危害？
答：直流正极接地有可能造成保护误动作，因为一般跳闸线圈均接负电源若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流负极接地有可能造成保护拒动或开关拒动，使开关越级跳闸，扩大事故，因为两点接地将分闸回路或合闸回路短路，这是还可能烧坏继电器的接点。
26、主变压器温度计所指的是变压器什么部位的温度？多少度时发出“主变过 热”信号？冷却风机启动停止在多少度？
答：油温计指示的温度是变压器上层油温，当油温达到７０度时发出“主变过热”信号，冷却风机在５５℃时启动，在４５℃时停止。

27、湘黔线牵引变电所内采用了哪几种断路器？
答：湘黔线牵引变电所内主变一次侧采用了少油断路器，其操作机构是采用ＣＹ３型液压操作机构；主变二次侧及馈线侧各回路中都采用的是ZN-27.5型真空断路器，变电所中的真空断路器采用的是弹簧储能操作机构。其中怀南开闭所、新胜利分区亭的真空断路器采用的是ＣＤ电磁操作机构。
28、ＺＮ—２７.５型真空断路器出现哪些情况时必须停止运行？
答：再巡视中发现下列情况之一时必须停止该断路器的运行：
（１）断路器未合闸而一端带电时，真空灭弧室出现红色或乳白色的　　辉光；
（２）真空灭弧室内部零件氧化变色或失去铜的光泽；
（３）玻璃壳上大量的金属沉积物；
（４）真空灭弧室内部零件脱落；
（５）真空灭弧室裂纹破损；
（６）波纹管受扭破损；
29、娄怀段“断路器机构故障”光字牌的含义是什么？亮牌后如何处理？
答：娄怀段真空断路器若弹簧处于非储能状态或者机构内行程开关转换不灵活，都会是该行程开关的常闭接点导通，从而接通“断路器机构故障”光字牌回路，使该光字牌亮牌。亮牌后应首先检查储能机构对应的断路器的操作机构，看合闸弹簧是否储能，若没有，则用储能杆进行手动储能。手动储能到位后，若光字牌仍未消失，则可能
是行程开关转换不灵活，可调整或更换行程开关。“断路器机构故障”光字牌未消失时禁止对该断路器合闸，以防止烧坏断路器合闸线圈。
30、电容补偿装置中设有哪些保护？
答：电容补偿装置中设有下列保护：
　　（１）每台电容器配熔断器作为内部故障的主保护，差压保护作为电容器内部故障的辅助保护；
　　（２）电流速断保护作为电容补偿装置的接地短路保护，过流保护作为电流速断的后备保护；
　　（３）母线失压后，防止电源重新投入产生过电压，设失压保护；
　　（４）为防止谐振过电压，设过电压保护。
31、电力系统过电压有那些形式？
答：有两种形式，一种是由于操作断路器或事故切断断路器时所引起的操作过电压，又叫内部过电压；另一种是由于雷电引起的过电压又叫外部过电压。
32、主变保护主要有那些？其中哪些保护动作于跳闸，哪些保护动作于信号？
答：主变保护主要有：重瓦斯；差动；１１０KV低压过电流；零序过电流；电源失压；主变过负荷；主变过热；轻瓦斯；主变通风故障等九种保护方式，其中前五种动作于跳闸，后四种动作于信号。
33、断路器的主要结构分哪几部分？
答：断路器主要结构大体分为：1）导流部分；2）灭弧部分；3）绝缘部分；4）操作机构部分。

34、自用变压器高压侧熔断器熔断有哪些原因？
答：1）、自用变压器内部发生层间或匝间短路；2）、自用变压器本体及高低压侧引出线间电器绝缘破坏；3）、自用变压器低压侧熔断器选择不当，不先熔断；4）、熔断器性能不好。
35、自用变压器低压侧熔断器熔断有哪些原因？
答：1）、380伏母线及其引出线路接地或短路；2）、负荷侧线路的熔断器选择不当，不先熔断；3）、熔断器接触不良好。
36、电抗器在变电所中起什么作用？
答：电抗器的主要作用主要有以下三点：1）、限制短路电流；2）、维持母线电压水平；3）增加开关遮断容量。
37、变电所避雷装置的作用是什么？变电所中采用哪些避雷装置？
答：变电所避雷装置的作用是防止电气设备受雷击，造成过电压，损坏电气设备与人身安全。变电所避雷装置有避雷针和避雷器。
38、什么叫接触电压？什么叫跨步电压？
答：人站在了发生接触故障的设备旁边，手触及设备外壳，那么人与所触及的两点之间所呈现的电压差就叫做接触电压。人在接地短路点周围行走，两脚之间的电位差叫做跨步电压。
39、电磁继电器有哪几种？
答：常用的电磁继电器有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器。
40、我段哪几个变电所主变C相采用了串联电容补偿装置？
答：我段西河、低庄、新晃变电所其主变C相增加了一套串联电
容补偿装置。
41、主变C相串联电容补偿装置基本工作原理是什么？
答：其简易示意图及开关运行编号见下图：

图中开关编号是用于1#B系统，当用于2#B系统时则相应开关编号为2024、2025、2026。除2016（2026）为电动负荷开关外，其余2台开关均为手动开关。电容器共11个，全部并联，CT2与CT3两边各5个。
当主变投运即二次侧断路器合上后，人为分2016或2026，装置即进入初始化。初始化时装置自动先投电容，截止晶闸管，经延时数秒后进入以下自投过程：1、滞后相电流I<450A时，投晶闸管，把电容旁路。2、滞后相电流I>500A且滞后相电压U<26KV时，截止晶闸管，投电容。3、滞后相电压U>29KV时，导通晶闸管。4、滞后相电流I>1300A时，自动合上2016（2026）。
当主变检修时，本装置处接地线改挂在非直接接地的回流电缆一侧，当装置本身检修时应断开2014或2024，且在电容器非接地侧挂接
地线并充分放电后方可进行。
42、主变C相串联电容补偿装置设有什么保护？
答：1、差流保护：由CT2与CT3及LJ等组成，保护电容器组。当差流保护动作后，控制器将自动合上2016（2026）将装置旁路。2、过压保护：由PT2、YJ、KS（放电间隙）等组成。当电容器组上出现过压时，控制器将导通晶闸管或由KS放电。3、晶闸管保护：当晶闸管出现电源故障、风机故障、超温故障中之一时，晶闸管控制回路发晶闸管故障，由控制器自动合上2016（2026）。
43、西线三所新换馈线控制屏运行注意事项是什么？
答：现将有关于电调的注意事项公布如下：
1、三所馈线断路器和隔离开关在所内操作时应先将其在控制屏上所对应的控制转换开关打至“所内（P）”位，进行远方操作时需先将其对应的转换开关打至“远方（Y）”位，才能操作。三所主变、电容控制屏每个屏均增加了一个“远方、所内”转换开关，断路器进行远方操作时需先将其打至“远方（Y）”位，在所内操作时需先将其打至“所内（P）”位，才能操作。
2、三所馈线断路器投入运行时应将其在控制屏上所对应的重合闸转换开关打至“投入”位，其对应的“XX断路器重合闸投入”光字牌应亮牌，退出运行时应将其在控制屏上所对应的重合闸转换开关打至“退出”位。
3、岩田铺、新晃所的所有馈线断路器和隔离开关由原来的分部操作改为联动操作；怀化所的1、2#馈线则由原来的联动操作改为分部操作，3、4、5、6、7#馈线仍为分部操作，操作和重合闸投切方式有变化的馈线按段技术室下发的新修改的操作卡片执行。
44、西线三所新装馈线成套保护装置运行时应注意哪些事项？
答：1、岩田铺、新晃两所馈线保护装置使用南自厂生产的WXB-63型微机保护装置，其告警信号分两种，一种为呼唤信号，保护插件上呼唤灯亮；一种是故障信号，保护插件上故障灯亮。
2、怀化所馈线保护装置使用许继公司生产的WKH-891型微机保护装置，在其面板上有四个指示灯，意义分别是：运行灯：在装置正常运行并且液晶显示为主页时（或处于屏幕保护时），本灯有规律的闪烁，指示装置正常运行；通信灯：当装置通过LONWORKS网络和监控机通信时，本灯闪烁，指示装置正在和监控机交换数据；告警灯：当装置自检出现故障时，本灯亮，表示装置自检出错，希望值班人员加以处理；故障灯：当保护跳闸后，本灯亮，装置复归后本灯灭。
45、经过扩能改造后，我段变电所主变容量分别为多少？
答：见下表：
变电所
主变容量（KKW）
变电所
主变容量（KKW）
新晃
25
低庄
31.5
岩田铺
20
渠江
40
怀化
40
西河
31.5
小龙门
31.5
冷水江东
25
大江口
31.5
涟源
25
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