电气运行工题库（中级）

答:变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。

变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障,其主要类型有:各相绕组之间发生的相间短路,单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路,单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。 变压器外部故障系变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障,其主要类型有:绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接(通过外壳)短路,引出线之间发生的相间故障等。

变压器的不正常工作状态主要包括:由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。

为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失,保证电力系统安全连续运行,变压器一般应装设以下继电保护装置: (1)防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。 (2)防御变压器绕组和引出线多相短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的(纵联)差动保护或电流速断保护。 (3)防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护(或复合电压启动的过电流保护、或负序过电流保护)。 (4)防御大电流接地系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。 (5)防御变压器对称过负荷的过负荷保护。 (6)防御变压器过励磁的过励磁保护。

22. 对自动重合闸装置有哪些基本要求?

答: 1、在下列情况下,重合闸不应动作:

1)、由值班人员手动分闸或通过遥控装置分闸时; 2)、手动合闸,由于线路上有故障,而随即被保护跳闸时。

2、除上述两种情况外,当开关由继电保护动作或其它原因跳闸后,重合闸均应动作,使开关重新合上。

3、自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定,如一次重合闸就只应实现重合一次,不允许第二次重合。

4、自动重合闸在动作以后,一般应能自动复归,准备好下一次故障跳闸的再重合。 5、应能和继电保护配合实现前加速或后加速故障的切除。

6、在双侧电源的线路上实现重合闸时,应考虑合闸时两侧电源间的同期问题,即能实现无压检定和同期检定。

7、当开关处于不正常状态(如气压或液压过低等)而不允许实现重合闸时,应自动地将自动重合闸闭锁。

8、自动重合闸宜采用控制开关

23. 引起电力系统异步振荡的主要原因是什么?系统振荡时一般现象是什么?

答:引起系统异步振荡的主要原因为: 1) 输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏; 2) 电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏; 3) 环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统联系阻抗突然增大,引启动稳定破坏而失去同步; 4) 大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降,造成联络线稳定极限降低,易引起稳定破坏; 5) 电源间非同步合闸未能拖入同步。 系统振荡时一般现象: 1)发电机,变压器,线路的电压表,电流表及功率表周期性的剧烈摆动,发电机和变压器发出有节奏的轰鸣声。 2)连接失去同步的发电机或系统的联络线上的电流表和功率表摆动得最大。电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心,每一周期约降低至零值一次。随着离振荡中心距离的增加,电压波动逐渐减少。如果联络线的阻抗较大,两侧电厂的电容也很大,则线路两端的电压振荡是较小的。 3)失去同期的电网,虽有电气联系,但仍有频率差出现,送端频率高,受端频率低并略有摆动。 24. 什么叫不对称运行?产生的原因及影响是什么?

答:任何原因引起电力系统三相对称(正常运行状况)性的破坏,均称为不对称运行。如各相阻抗对称性的破坏,负荷对称性的破坏,电压对称性的破坏等情况下的工作状态。非全相运行是不对称运行的特殊情况。 不对称运行产生的负序、零序电流会带来许多不利影响。 电力系统三相阻抗对称性的破坏,将导致电流和电压对称性的破坏,因而会出现负序电流,当变压器的中性点接地时,还会出现零序电流。 当负序电流流过发电机时,将产生负序旋转磁场,这个磁场将对发电机产生下列影响: ⑴发电机转子发热; ⑵机组振动增大; ⑶定子绕组由于负荷不平衡出现个别相绕组过热。 不对称运行时,变压器三相电流不平衡,每相绕组发热不一致,可能个别相绕组已经过热,而其它相负荷不大,因此必须按发热条件来决定变压器的可用容量。 不对称运行时,将引起系统电压的不对称,使电能质量变坏,对用户产生不良影响。对于异步电动机,一般情况下虽不致于破坏其正常工作,但也会引起出力减小,寿命降低。例如负序电压达5%时,电动机出力将降低10∽15%,负序电压达7%时,则出力降低达20∽25%。 当高压输电线一相断开时,较大的零序电流可能在沿输电线平行架设的通信线路中产生危险的对地电压,危及通讯设备和人员的安全,影响通信质量,当输电线与铁路平行时,也可能影响铁道自动闭锁装置的正常工作。因此,电力系统不对称运行对通信设备的电磁影响,应当进行计算,必要时应采取措施,减少干扰,或在通信设备中,采用保护装置。 继电保护也必须认真考虑。在严重的情况下,如输电线非全相运行时,负序电流和零序电流可以在非全相运行的线路中流通,也可以在与之相连接的线路中流通,可能影响这些线路的继电保护的工作状态,甚至引起不正确动作。此外,在长时间非全相运行时,网络中还可能同时发生短路(包括非全相运行的区内和区外),这时,很可能使系统的继电保护误动作。 此外,电力系统在不对称和非全相运行情况下,零序电流长期通过大地,接地装置的电位升高,跨步电压与接触电压也升高,故接地装置应按不对称状态下保证对运行人员的

安全来加以检验。 不对称运行时,各相电流大小不等,使系统损耗增大,同时,系统潮流不能按经济分配,也将影响运行的经济性。

25. 变压器本体构造有那些安全保护设施?其主要作用是什么?

答:变压器本体构造中保护设施是: 1、油枕: 其容量约为变压器油量的8-10%。作用是:容纳变压器因温度的变化使变压器油体积变化,限制变压器油与空气的接触,减少油受潮和氧化程度。油枕上安装吸湿器,防止空气进入变压器。 2、吸湿器和净油器: 吸湿器又称呼吸器,内部充有吸附剂,为硅胶式活性氧化铝,其中常放入一部分变色硅胶,当由兰变红时,表明吸附剂已受潮,必须干燥或更换。净油器又称过滤器,净油缸内充满吸附剂,为硅胶式活性氧化铝等,当油经过净油器与吸附剂接触,其中的水份、酸和氧化物被吸收,使油清洁,延长油的使用年限。 3、防爆管(安全气道): 防爆管安装在变压器箱盖上,作为变压器内部发生故障时,防止油箱内产生高压力的释放保护。现代大型变压器已采用压力释放阀代替安全气道。当变压器内部发生故障压力升高,压力释放阀动作并接通触头报警或跳闸。此外,变压器还具有瓦斯保护,温度计、油表等安全保护装置。

七、案例分析题

1. 漏雨保护误动，导致全厂停电事故分析

事故经过：

8月3日13时40分，突降狂风暴雨，13时43分，因暴雨太大，雨水从汽机房天窗侧向卷吸落到瓦振保护测点上，导致2号机“#1-4瓦(2瓦)振动大二值”保护误动作，机组跳闸停运。13时50分，同样因大雨导致1号机组“1号主变压力释放”保护触点漏雨短路，保护误动作，4533出线主开关跳闸，1号机组停运解列。事故发生后，厂长、副厂长、总工及各生产部室负责人、技术人员立即赶到现场，组织开展事故处理，采取相应的防范措施，在确认正常后，启动机组，2号机组于17时20分并列，1号机组于18时53分投运正常。

原因分析：

1.管理工作不到位，缺乏严、细、实的工作作风。对防止“非计划停运”重视不够，特别是在天气异常的情况下，防范措施执行不力。该厂六月份曾发生一起因大雨造成水位保护误动跳机事故；洛河电厂刚刚发生因大雨造成的主变跳闸事故，该厂虽然制定防范措施，但现场检查不到位，措施落实不到位，整治工作不彻底。未能认真吸取教训，举一反三，致使机组因天气原因再次发生“非计划停运”。

2.违反了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》第21.8条“各企业要充分研究本单位发供电设施可能出现的汛情和险情，备足防汛抢险物资和设备，建立台帐，专项保管”和

第21.9条“各单位要在全面做好防汛准备工作的同时，明确本单位防汛的重点工程，重点部位和重点环节，做到全面部署，重点突出”的要求。隐患未能及时发现，致使保护触点漏雨短路，2号机、1号机组保护相继误动作，机组跳闸停运。

3.人员责任心不强，异常天气下未做好事故预想和防范措施。对存在的安全隐患检查不细致，不到位。恶劣天气下没有事故预想，缺乏应急事件的处理措施。

防范措施：

1.加强管理，重视机组的“非计划停运”。加强组织措施和技术措施的制定和落实，提高人员防范事故责任心和处理事故的能力，进一步落实防止“非停”工作责任制，特别是加强对基础设施的管理。立即开展全厂性防雨措施普查，尤其是要认真检查保护设施及执行机构装置防雨情况，针对查出的问题，制定相应的整改措施并尽快落实。

2.做好异常情况下的事故预想，制定应急事件处理预案。按照《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》，提高重点部位暴雨、雷电、持续高温等灾害性气侯的应对能力，确保机组在恶劣天气下的安全可靠运行。

3.严格执行“两票三制”，重点是抓好工作票制度和巡回检查制度的执行情况检查和考核，规范运行、检修管理，确保人身和设备安全。

4.严格按“四不放过”的原则，进行责任追究，尤其是对管理层和专业技术人员的追究。

2. 保护试验无方案，机组异步启动事故分析

事故经过：

11月10日上午8时30分，电气继电保护班电话联系电气运行班长，准备对发电机励磁系统做静态试验，要求电气运行人员合上#3发电机7503主油开关及MK灭磁开关的操作动力保险器，9时50分合上#3发电机MK开关，当合上7503开关后，造成#3发电机异步起动，#3机主变控制屏后上部有弧光，3号主变220kV、110kV侧电流表指示到头。主盘警铃响，喇叭叫，2203.1103.103.603开关红灯闪光，#3主变跳闸，#0电抗器联动成功。立即手动拉开7503开关。经检查发现#3发电机过流保护掉牌，#3发电机本体两端冒烟且有焦糊味，#3发电机出口7503刀闸在合闸位置。10时10分#3主变投运，发电机、轴瓦经抢修后于12月1日2时10分并网。

原因分析：

1.安全生产疏于管理，对#3发电机励磁变过流速断保护做静态试验事前没有周密的试验方案，运行人员更没有根据试验步骤进行操作的操作票。