直流系统技术问答

直流系统技术问答--问答题(1-170)

1、何谓铅酸蓄电池的极板硫化？

答：蓄电池长期处于放电或半放电状态，极板上就会生成一种白色的粗晶粒硫酸铅，正常充电时它不能转化为二氧化铅和绒状铅，这称为硫酸铅的硬化，简称硫化。 2、蓄电池产生自放电的主要原因是什么？

答：产生自放电的主要原因首先是由于电解液及极板含有杂质，形成局部小电池，小电池两极双形成短路回路，短路回路内的电流引起自放电。其次，由于电解液上下密度不同，极板上下电动势的大小不等，因而在正负极板上下之间的均压电流也引起蓄电池的自放电。它随电池的老化程度而加剧。

3、蓄电池定期充放电的意义是什么?

答：蓄电池定期充放电也叫核对性放电。以全浮充方式运行的蓄电池应每三个月进行一次核对性放电，以核对其容量，并使极板有效物质得到均匀活化。对已运行两年以上的蓄电池可适当延长核对性放电周期。一方面检查电池容量和健康水平，做到发现问题及时检修；另一方面能够活化极板上的有效物质，保证蓄电池的正常运行。

4、何谓镉镍蓄电池的瞬时放电倍率选择性?

答：即镉镍蓄电池的瞬时负荷(如车辆启动，断路器合闸等)，能以1～30的倍率进行放电的特性。如额定容量为40A?h的镉镍蓄电池，瞬时最大可以对冲击性负荷放出40X30=1200(A)的电流。

5、简述镉镍蓄电池的工作原理。

答：镉镍蓄电池极板的活性物质在充电后，正极板为氧基氢氧化镍，负极板为金属镉。而放电终止时，正极板转化为氢，氧化亚镍，负极板转化为氢氧化镉。电解液选用氢氧化钾溶液添加少量的氢氧化锂，蓄电池在充电时将化学能转变为电能贮存起来，放电时将化学能变为电能，两极的化学反应是可逆 的。 6、无端电池直流系统有哪些优点? 答：无端电池直流系统优点有：

(1)蓄电池总数减少，并省去了端电池调整器。 (2)减少了施工安装工作量。

(3)降低了充电硅整流器的输出电压。 7、镉镍电池有什么特点?

答：镉镍电池的主要特点有：

(1)电解液只作为电流的传导体，浓度不起变化。

(2)电池的充放电程度不能根据电解液的密度变化来判断，而是在充电时以电压的变化来判断。

(3)在充放电过程中随着电化反应的加剧，在正极板上析出氧气，负极板上析出把氢气. (4)密封式隔镍电池在制造时使负极板上物质过量，以避免氢气的析出，而在正极上产生的氧气因电化作用而被负极板吸收，防止了蓄电池内部气体聚集，保证了蓄电池在密封条件下正常工作。

8、对放电容量不合格的蓄电池如何处理?

答:如蓄电池组的容量不合格，应再进行正常充电和过充电，然后再做放电试验，如此反复进行几次，最后经放电试验合格为止。 9、什么叫整流电压波纹因数?

答：电压波纹因数可以衡量电压的脉动程度，其定义为：电压波形中交流分量总有效值与直流分量平均值之比。

10、电容器储能式直流装置中，逆止二极管和限流电阻选择的原则是什么?

答：逆止二极管选择的原则是：

(1)使其的额定电流大于等于电容器组最大的冲击电流。

(2)二极管的额定电压能承受最大可能的反向电压一般取400V硅元件。 限流电阻选择的原则是：

(1)应使它通过最大工作电流时，其压降不大于额定电压的15％。 (2)其数值为5～10ll，容量可按100-200W选择。

11、简述KGCfA型可控硅整流装置直流放大电路工作原理。

答：直流放大电路由差动放大器、电压放大器及射极输出器三部分构成。差动放大器采用双端输入，单端输出。当输入信号增加时，则放大电路中各晶体管的基极电位Ub，集电极电位U。及发射极电位Ue将发生如下变化：Ub4↑→Uc4↑→Ub2↑→Uc2↑→Ubl↑→Ucl个，即输入信号增加时，输出信号也增加。反之输入信号减小时，输出信号也减小。 12、写出\14““的名称和含义。

答：它表示普通晶闸管，其额定通态平均电流200A，正、反向重复峰值电压1400V(晶闸管正、反向重复峰值电压1000V以下用百位数表示，1000V以上用千位和百位数表示)。 13、无端电池直流系统采用什么调整电压措施?

答：无端电池直流系统在各种运行方式下电压均有可能造成波动。对负载来说，对控制负荷采用串联硅二极管的调压措施。由于硅二极管有稳定的管压降，从而实现了电压调节。对于要求较高的直流系统，可安装多级硅降压装置，实现自动控制。对动力负荷，因为短时间使用，母线电压波动不影响断路器的跳合闸。为防止蓄电池均衡充电时直流母线电压偏高，亦可采用充电回路装设硅降压装置，正常时被接触器短接，当均衡充电时，将接触器断开，接人硅降压装置。

14、并联复式整流的工作原理是什么?

答：在正常情况下，复式整流由电压源供电，当电网发生故障时，电压源输出电压下降或消失，此时一次系统的电源侧开关将流过较大故障电流，利用故障电流通过磁饱和稳压器后再加以整流，就得到具有较稳定输出的直流电压，用电流源补偿电压源的衰减，使控制母线电压保持在合格范围，以保证继电保护动作和断路器可靠跳闸。 15、简述直流互感器的工作原理及用途。

答：直流互感受器利用磁放大器原理，其一次侧直流电流与二次输出的直流电流接近正比关系。次级输出的交流电压经整流滤波，由电位器分压抽取，加到直流放大器的输入端。这样一次侧大直流电流就可以用二次侧小电流来表示。 其用途主要用于电流测量、电流反馈、过载及短路保护等。 16、根据什么条件来选择蓄电池的容量?

答：蓄电池的容量可根据不同的放电电流和放电时间来选择。 选择条件如下：

(1)按放电时间来选择蓄电池的容量，其容量应能满足事故全停状态下长时间放电容量的要求。

(2)按放电电流来选择蓄电池的容量，其容量应能满足在事故运行时，供给最大的冲击负荷电流的要求。

一般按上述两条件计算，结果取其大者作为蓄电池的容量。 17、可控硅对触发电路有何要求? 答：可控硅对触发电路的要求如下：

(1)触发时，触发电压应有足够大的电压和电流。

(2)不该触发时，触发回路电压应小于0．15～0．25V。 (3)触发脉冲的上升前沿要陡。

(4)触发脉冲要有足够的宽度，一般应保持20-50μs。

(5)触发脉冲应与主电路同步，脉冲发出时间前后能平稳地移动，而移动的范围要宽。 18、叙述小电池自掉装置的意义和原理。

答：因为电池容量较小，在无整流电源的情况下，不能单独较长时间放电。当一次系统发生故障，整流器的输出降低或消失，此时小电池带控制母线负荷。当故障设备切除后，如果整流器仍无电，则防止小电池无意义的放电，所以加装了小电池自掉装置。 小电池自掉装置的原理是，当控制硅与合闸硅均无电的情况下，其电压继电器触点串联启动时间继电器，经10～20s(避开保护及开关掉闸所需要的时间)，小电池自动退出；当控制硅或合闸硅任一台恢复后，小电池瞬间投入。 19、什么叫逆变失败?造成逆变失败的原因有哪些？

答：晶闸管在逆变运行时，一旦不能正常换相，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大的短路电流，这 种情况叫逆变失败，或叫逆变颠覆。 造成逆变失败的主要原因有：

(1)触发电路工作不可靠。如个别相失去脉冲或移相角过范围。 (2)晶闸管本身性能不好。如不能正常导通或阻断。

(3)交流电源故障。如突然断电，缺相或电压过低等。

(4)换相的裕量角过小。主要是对换相重叠角估计不足，使换相时间小于晶闸管的关断时间。 20、晶体管\、\的含义是什么?

答：2AP9表示二极管型号。2表示二极管；A表示锗材P表示普通管；9表示序号。

3DDl0表示三极管。3表示三极管；D表示NPN型硅材料；D表示低频大功率；10表示序号。

21、集成电路有哪些特点?

答：(1)体积小、质量轻、功能全。 (2)可靠性高、寿命长、安装方便。 (3)频率特性好、速度快。 (4)专用性强。

(5)集成电路需要外接一些辅助元件才能正常工作。 22、半导体是如何通过空穴的移动来导电的?

答：锗、硅的物质结构是晶体，它们的4个最外层价电子既在本原子轨道上运动，又分别在相邻的4个原子轨道上运动，形成共价键。在常温下，一些价电子成为自由电子后，在 原来共价键的位置上就留下一个空位，即空穴，与此同时这个相邻原子的共价键中又出现了一个新的空穴，如此不断进行下去。可知空穴的移动实质上就是价电子的反向移动。半导体就是这样通过空穴的移动来导电的。

23、什么是三极管的电流放大作用? 答：三极管的基区同时存在两个过程：自由电子向集电结扩散的过程和自由电子与基区空穴复合的过程。其电流放大能力取决于扩散与复合的比例，扩散运动愈是超过复合运动，就有更多的自由电子扩散到集电结，电流放大作用也就愈强。当管子内部的复合与扩散比例确定后，基极电流Ib和集电极电流Ic的比例即确定，Ib增大或减少多少倍，Ic也随之增大或减少多少倍。因为Ib远远小于Ic，故Ib有微小的变化即会引起Ic极大的变化，实现以小电流控制大电流，这就是电流放大作用。

24、简述硫酸的性质。

答：纯硫酸是五色的油状液体，含H2SO4约96％～98％，密度1．84，沸点338℃，不容易挥发。

浓硫酸具有强烈的吸水性，容易吸收空气中的水蒸气，保存时应盖严，以免变稀。 浓硫酸与糖、淀粉、纸张、纤维等碳水化合物发生反应，以脱水的形式夺取这些化合物中的氢和氧。

浓硫酸遇水时，会放出大量的热。

25、稳压二极管和普通二极管的主要区别是什么?

答：主要区别是稳压二极管在电路中反接时，不会被击损坏，且工作在击穿区起稳压作用。 26、蓄电池和硅整流各有哪些优、缺点? 答：蓄电池的优点：

(1)具有独立性，不受电网的影响，比较可靠。 (2)电压较稳定，质量好。 蓄电池的缺点： (1)维护工作量大。

(2)寿命较短。

(3)建筑面积大，安装工期长，造价高。 (4)需要装设充电、浮充电等附属设备。 硅整流的优点：

(1)寿命长，维护工作量小。 (2)体积小，造价低。 硅整流的缺点：

(1)不能独立使用，需加补偿电容、自投装置、逆止阀、限流电阻、稳压、稳流和滤波装置等附件，使二次回路复杂。

(2)受电网影响大，需具备较可靠的交流电源。

27、铅酸蓄电池极板腐蚀的原因有哪些?怎样防止、处理?

答：极板腐蚀原因有：过充、过放和大电流充、放电，极板与活性物质的材质配制工艺不符合要求，电解液密度过高，硫酸和蒸馏水不合格，经常充电不足，极板下边缘出现腐蚀现象。 防止、处理方法：使用密度合格的电解液，严格按规程操作，充、放电过程中控制电流值，使用合格的浓硫酸和蒸馏水，添加稀硫酸及蒸馏水时，温度要控制在15～35C，不能高于室温。

28、如何进行铅酸蓄电池核对性充、放电?

答：核对性放电，采用10h的放电率进行放电，可放出蓄电池额定容量的50％～60％，终止电压为1．8V。但为了保证满足负荷的突然增加，当电压降至1．9V时应停止放电，并立即进行正常充电或者均衡充电。

正常充电时，一般采用10h放电率的电流进行充电，当两极板产生气泡和电池电压上升至2．4V时，再将充电电流减半继续充电，直到充电完成。

29、KGCvA型硅整流装置遇有短时冲击负荷时是怎样避免装置过负荷的?

答：在放大器电路的积分电路中使KGGfA型硅整流装置具有一定的软特性，即此装置与蓄电池并联运行时，遇有短时冲击负荷时，由于装置的时滞作用，使冲击负荷主要由蓄电池承担，从而避免了装置的过负荷。 30、镉镍电池更换电解液有何规定?

答：当镉镍电池中碳酸钾的含量大于50g／L，或经过100～150次充、放电循环，或使用时间为1～2年时，应更换电解液。如电池的容量明显下降时，电解液的更换期应缩短。 答：新安装的蓄电池组，应进行以下项目的交接试验 (1)试验蓄电池组的容量。

(2)试验电解液是否符合标准。