47、 直流系统在变电所中起什么作用,直流系统母线电压的允许范围是多少?过高或过低都有什么危害?（5分）
答：直流系统在变电所中,为控制信号.继电保护,自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源,还作为操作可靠的操作电源。（2分）如母线电压过高,对长斯充电的继电器线圈,指示灯等容易造成过热烧毁；（1分）母线电压过低,则很难保证断路器继电保护正确可靠地动作。（1分）直流母线电压一般允许范围:U=Ue±10%U.（1分）
48、 一般哪些保护与自动装置动作后,应闭锁重合闸?（4分）
答：母差保护、变压器差动保护、自动按频率减负荷装置,联切装置等动作跳闸后应闭锁相应的重合闸装置。
49、 为什么电流互感器的一次额定电流要与电路的工作电流If接近，如果If比小得多或数倍于I1N时有什么影响？（4分）
答：在选用电流互感器时，其I1N要与If相近，这样电流互感器才有较高的测量准确度，（2分）若If比I1N小得多时，由于一次磁通势较小，导磁系数也较小，电流互感器的电流误差和角误差都增大。（1分）若If数倍于I1N，因电流互感器铁芯饱和，导磁系数下降，其误差也会迅速增大，故选用电流互感器时，其I1N要与If相近。（1分）
50、 变电所中的控制、信号回路和合闸回路的熔断器如何选择？(4分)
答：变电所直流系统各级熔断器的选择，首先应考虑熔断器的额定电压大于或等于回路的额定电压，然后选择额定电流。（1分）1）控制、信号回路，应考虑二次回路最大负荷，并按公式IN=KImax选择。式中IN——熔断器额定电流；Imax——最大负荷电流；K——配合系数，一般取K=1.5；（2分）2）断路器合闸回路熔断器，应按断路器额定合闸电流的1/3~1/4倍选择。其上一级合闸总电源的熔断器，应按两个断路器同时合闸来选择熔断器的大小。（1分）
二、 论述题：
1、 试说明套管表面脏污和出现裂纹有什么危险？（8分）
答：套管表面脏污将使闪络电压降低，如果脏污的表面潮湿，则闪络电压降的更低，此时线路中若有一定数值的过电压侵入，即引起闪络。（2分）闪络的危害如下：
1）造成电网接地故障，引起保护动作，断路器跳闸；2）对套管表面有损伤，成为未来可能产生绝缘击穿的一个因素。（2分）
套管表面的脏污吸收水分后，导电性提高，泄漏电流增加，使绝缘套管发热，有可能使套管里面产生裂缝而最后导致击穿。（2分）
套管出现裂纹会使抗电强度降低。因为裂纹中充满了空气，空气的介电系数小，瓷套管的瓷质部分介电系数大，而电场的分布规律是介电系数小的电场强度大，介电系数大的电场强度小，裂纹中的电场强度大到一定数值时，空气就被游离，引起局部放电，造成绝缘的进一步损坏，直至全部击穿。裂纹中进入水分结冰时，也可能将套管胀裂。（2分）
2、 运行电压过高和过低对变压器有什么危害？（8分）
答：若加于变压器的电压值低于额定值，对变压器寿命不会有任何不良影响，但将影响变压器容量不能充分利用。（2分）
若加于变压器的电压值高于额定值，对变压器是有不良影响的。当外加电压增大时，铁芯饱和程度增加，使电压和磁通的波形发生严重畸变，且使变压器的空载电流大增。（2分）
电压波形的畸变也即出现高次谐波，这要影响电能质量，其危害如下：1）引起用户电流波形的畸变，增加电机和线路上的附加损耗。2）可能在系统中造成谐波共振现象，导致过电压使绝缘损坏；3）线路中电流的高次谐波会影响电信线路，干扰电信的正常工作；4）某些高次谐波会引起某些继电保护装置不正确动作。（4分）
3、 变压器的中性点套管上平时是否有电压？（8分）
答：理论上讲，当电力系统正常运行时，如果三相对称，则无论中性点接地方式如何，中性点的电压均等于零。（2分）但实际上三相输电线对地电容不可能完全相等，如果不换位或换位不当，特别在导线垂直排列的情况下，对于不接地系统和经消弧线圈接地系统，由于三相不对称，变压器的中性点在正常运行时会有对地电压。（3分）如消弧线圈接地系统还和补偿度有关。（1分）对于直接接地系统的中性点电位固定为地电位，对地电压应为零。（2分）
4、 额定电压相同的交、直流继电器为什么不能互相代替？（8分）
答：交流继电器在交流回路中，线圈的总阻抗由电阻和电抗组成。（1分）如接在直流回路中，因不存在电抗，总阻抗值减小。（1分）因加于线圈两端的电压仍为额定电压，所以线圈中的电流增大，会超过允许电流值，容易把线圈烧坏。（2分）
直流继电器接直流回路中，线圈的总阻抗只是电阻值。（1分）当接在交流电路中，线圈的总阻抗要加上电抗部分，所以总阻抗值增大。（2分）因加于线圈电压仍为额定电压，线圈中的电流减小，电磁力也将减小，将使铁芯不易吸合。（1分）
因此，额定电压相同的交、直流继电器不能互相代替。
5、 试述外部过电压的危害，运行中防止外部过电压都采取了什么手段？（8分）
答：外部过电压包括两种：一种是对设备的直击雷过电压；另一种是雷击于设备附近时，在设备上产生的感应过电压。由于过电压数值较高，可能引起绝缘弱点的闪络，也可能引起电气设备绝缘损坏，甚至烧毁电气设备。
变电所的防雷设施有避雷器、避雷针、进出线架设架空地线及装设管型避雷器、放电间隙和接地装置。
避雷器：防止雷电过电压，即雷电感应过电压和雷电波沿线侵入变电站的大气过电压，保护高压设备绝缘不受损。
避雷针：防止直击雷。
进出线架设架空地线及装设管型避雷器：防止雷电直击近区线路，避免雷电波直接入侵变电所损坏设备。
放电间隙：根据变压器的不同电压等级，选择适当距离的放电间隙与阀型避雷器并联(也有单独用放电间隙的)，来保护中性点为半绝缘的变压器中性点。
接地装置：是防雷保护重要组成部分，要求它不仅能够安全地引导雷电流入地，并应使雷电流流入大地时能均匀地分布出去。
6、 写出变压器允许并列的必备条件并说明符合该条件后，变压器能达到什么效果？（8分）
答：并列条件：1）变比相等，允许相差±0.5%；2）短路电压相等，允许相差±10%；3）接线组别相同。（3分）
如果满足上述条件，变压器并列后：1）在空载时，并列的绕组间没有环流，即没有环流引起的铜损耗；（1分）2）负载时，各台变压器的负载分配与额定容量成正比，使各台变压器能同时达到满载；（2分）3）各变压器的电流相位相同，而且等于总的负载电流相位。这时能供给最大的负载电流，在相同的输出功率时，总的铜损最小。（2分）
7、 简述备用电源自动投入装置的基本方式并说明备用电源自动投入装置一般应满足哪些要求？（8分）
答：基本方式：1）明备用：正常时一路电源运行，另一路电源备用；有故障时工作电源被切除，备用电源投入运行；2）暗备用，即互为备用。正常时两路电源均运行，分段开关断开，故障时一路电源退出运行，分段开关合闸，由另一路电源带全部负荷。（2分）
要求：1）工作母线电压消失时应动作；2）备用电源应在工作电源确已断开后才投入；3）备用电源只能自投一次；4）备用电源确有电压时才自投；5）备用电源投入的时间应尽可能短；6）电压互感器二次断线时，备用电源自投装置不应误动。（6分）
8、 为什么说消弧线圈可以有效地限制接地点的电流、防止飞弧和弧光过电压？（8分）
答：在小电流接地系统中，当接地电流达到一定数值时（如10KV网络接地电流达到20A、35~60KV网络达到10A），接地点的电弧将不容易熄灭，将引起弧光过电压；（1分）采用中性点经消弧线圈接地后，正常运行时，中性点电位为零，没有电流流过消弧线圈。当某相，如图示A相发生单相接地，则作用在消弧线圈两端的电压为相电压，此时就有电感电流通过消弧线圈和接地点。（2分）ⅰL滞后电压90°，与接地点电容电流方向相反，互相补偿、抵消。接地点的电流是ⅰd和ⅰL的相量和，（2分）因此，如果适当选择消弧线圈电感，可使接地点的电流变得很小，甚至等于零。这样接地点电弧很快就会熄灭，防止飞弧发展为相间短路，并有效的限制了弧光过电压的产生。（1分）
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