電器測(cè)試與故障診斷-金立軍-復(fù)習(xí)寶典

1、2014/6/24 趙澤龍第2章 電器的測(cè)量基礎(chǔ)（填空、簡(jiǎn)答）1、 簡(jiǎn)述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的基本組成單元）信號(hào)變送；信號(hào)處理；數(shù)據(jù)采集；信號(hào)傳輸；數(shù)據(jù)處理；診斷2、 信號(hào)傳送時(shí)，存在哪些干擾，如何抑制？系統(tǒng)內(nèi)部的相互干擾，一般宜采取以下措施來(lái)抑制：各個(gè)通道間盡可能拉開(kāi)一定的距離，特別要避免通過(guò)高阻相連；保證一點(diǎn)接地；隔離系統(tǒng)外的電磁干擾，此類干擾主要通過(guò)三個(gè)途徑進(jìn)入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：電源進(jìn)入；在信號(hào)傳送過(guò)程中，干擾通過(guò)電磁耦合進(jìn)入系統(tǒng)；通過(guò)傳感器和信號(hào)混疊后一起進(jìn)入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這些外部干擾信號(hào)按其波形特征可分為周期性干擾信號(hào)和脈沖型干擾信號(hào)兩種。 屬于周期性干擾信號(hào)的有：(1)連續(xù)的周期性干擾

2、信號(hào)如廣播，電力系統(tǒng)中的載波通信、高頻保護(hù)信號(hào)，諧波，工頻干擾等，其波形一般是正弦形。 (2)脈沖型周期性干擾信號(hào)如晶閘管整流設(shè)備在晶閘管開(kāi)閉時(shí)產(chǎn)生的脈沖干擾信號(hào)，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)電刷和滑環(huán)間的電弧等，其特點(diǎn)是該脈沖干擾周期性地出現(xiàn)在工頻的某相位上。屬于脈沖型干擾信號(hào)的有：高壓輸電線的電暈放電，相鄰電氣設(shè)備內(nèi)部放電，以及雷電，開(kāi)關(guān)繼電器的斷、合，電焊操作等無(wú)規(guī)律的隨機(jī)性干擾等均屬此類。 常用的抗干擾措施有：平均技術(shù)；邏輯判斷及開(kāi)窗；濾波技術(shù)；差動(dòng)平衡系統(tǒng)；電子鑒別系統(tǒng)3、 傳感器的分類及其定義按將外界輸入的信號(hào)變換為電信號(hào)所采用的效應(yīng)分類：物理傳感器；化學(xué)傳感器；生物傳感器按輸出量分類位移、速度、角

3、速度、加速度、力、力矩、壓力、流速、液面、溫度、濕度、電壓、電流、電磁、熱、光、氣體成分、濃度傳感器等按變換過(guò)程中是否需要外加輔助能量支持來(lái)分類：無(wú)源傳感器和有源傳感器根據(jù)傳感器技術(shù)的發(fā)展階段則可分為：結(jié)構(gòu)型傳感器；物性型傳感器；智能型傳感器根據(jù)工作原理劃分：電阻應(yīng)變式、電感式、電容式、壓電式、磁電式按被測(cè)量的性質(zhì)劃分：位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等5、 專家系統(tǒng)的組成：知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、解釋程序、知識(shí)獲取程序?qū)＜蚁到y(tǒng)三種基本成分：知識(shí)庫(kù)；推理機(jī)；人機(jī)界面專家診斷系統(tǒng)的基本功能：故障監(jiān)測(cè)、故障分析、決策處理6、 現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的三大基礎(chǔ)：信號(hào)采集、傳輸、處理技術(shù)（傳感技術(shù)）和通信技術(shù)

4、和計(jì)算機(jī)技術(shù)。第3章 電器中基本電磁量的測(cè)量方法（計(jì)算題、填空標(biāo)題）1、 電流測(cè)量的方法：分流器，電流互感器，空心電流傳感器（羅柯夫斯基線圈），霍爾效應(yīng)，光電效應(yīng)2、 電壓測(cè)量的方法：基本方法（用電壓表直接測(cè)量低電壓），電壓互感器，串聯(lián)高值電阻測(cè)量法，分壓器3、 功率因數(shù)測(cè)量的方法：瓦特表法及功率因數(shù)表法（穩(wěn)態(tài)過(guò)程，不適于強(qiáng)電流）、相位關(guān)系法、直流分量衰減法、電流比值法、脈沖式相位計(jì)法5、 電器的磁場(chǎng)和磁路參數(shù)測(cè)量方法：電磁感應(yīng)法和霍爾效應(yīng)法第4章 電器的非電量測(cè)量（填空）非電量：動(dòng)作時(shí)間，溫升，電器中的力，運(yùn)動(dòng)行程、速度、加速度第5章 高壓電器性能實(shí)驗(yàn)（簡(jiǎn)答大題20分、填空）1、 四參數(shù)法：

5、在126KV以上的電力系統(tǒng)中使用2、 二參數(shù)法：在126KV以下的電力系統(tǒng)中使用3、 SF6開(kāi)關(guān)設(shè)備有哪三種基本類型，特點(diǎn)是什么瓷瓶支柱式：屬積木式結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代滅弧室容器多用電工陶瓷，布置成“T”型或“Y”型。優(yōu)點(diǎn)：耐壓水平高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，系列性好。缺點(diǎn)：重心高，抗震能力較差，使用場(chǎng)合受到一定限制。電流互感器要單獨(dú)裝在自己的絕緣支柱上，通過(guò)空氣絕緣的連接線連于斷路器上。落地罐式SF6斷路器：也叫接地金屬箱型。它是全封閉組合電器和復(fù)合電器的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：觸頭和滅弧室裝于接地的金屬箱中，導(dǎo)電回路靠絕緣套管引入，高壓帶電部分與外殼之間的絕緣主要由SF6氣體和環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣子承擔(dān)。優(yōu)點(diǎn)：

6、可在進(jìn)出線套管上裝設(shè)電流互感器，可提供電流信號(hào)；利用出線套管的電容制成電容式分壓器，以提供電壓信號(hào)，還能與隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、避雷器等熔為一體，組成復(fù)合式開(kāi)關(guān)設(shè)備。 重心低，抗震能力好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，外絕緣部件少，可用于多地震和高原及污穢地區(qū)。缺點(diǎn)：制造難度大，殼體與環(huán)氧樹(shù)脂澆注件都需大型成套加工設(shè)備，滅弧室中所用的搪瓷電容及合閘電阻等配套件的性能要求很高，高電壓部位的電極形狀要求較嚴(yán)格，氣體容積大，氣量多，金屬材料消耗多等，價(jià)格稍貴。全封閉組合電器： 一般以斷路器為主，加上隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器和出線套管等，按幾種標(biāo)準(zhǔn)方式組裝在一起，封閉于落地的金屬罐內(nèi)。內(nèi)充一定壓力的氣體，作為GIS的

7、絕緣和滅弧介質(zhì)。這種結(jié)構(gòu)既能發(fā)揮封閉式組合電器節(jié)省占地面積的優(yōu)點(diǎn)，又有主接線變動(dòng)容易，擴(kuò)建、改建不受限制的好處。運(yùn)行安全可靠，大大減少運(yùn)行中的維修工作量。4、 近區(qū)故障：故障發(fā)生在距斷路器線路側(cè)不遠(yuǎn)的地方（數(shù)百米至數(shù)千米），出現(xiàn)極為嚴(yán)酷的開(kāi)斷條件，稱為近區(qū)故障（簡(jiǎn)稱SLF）。出線端子故障：阻抗小，電壓為0，電流大，易開(kāi)斷。遠(yuǎn)端故障：阻抗大，電流小，電壓大，不易開(kāi)斷。5、 合成實(shí)驗(yàn)斷路器開(kāi)斷過(guò)程過(guò)程，并解釋（書(shū)94頁(yè)）（1）燃弧階段：從觸頭分離瞬間到主電流消失瞬間時(shí)間間隔是燃弧階段。電弧電流決定于電網(wǎng)參數(shù)及斷路器的熄弧特性。當(dāng)電弧電壓為零時(shí)，斷路器為一理想的斷路器，相應(yīng)的主電流稱為預(yù)期短路電流（

8、2）電弧電壓顯著變化階段：每個(gè)燃弧半波，電弧電壓在電流過(guò)零錢(qián)通常表現(xiàn)出顯著變化，又是呈現(xiàn)出顯著地熄弧尖峰，這段時(shí)間稱為電流零前電弧電壓顯著變化階段。其程度取決于斷路器的熄弧特性，這種顯著變化使電弧電流的變化率偏離相應(yīng)的預(yù)期值。在這個(gè)變化階段，電弧電壓會(huì)使斷路器所在的回路和斷路器之間產(chǎn)生相互作用，從而給斷路器觸頭間的電容充電，并影響電流過(guò)零前的。電流趨零前的波形，決定電流零點(diǎn)時(shí)斷路器燃弧觸頭間介質(zhì)的各種狀態(tài)。正確模擬，電流零點(diǎn)階段的實(shí)驗(yàn)條件，是滿足試驗(yàn)等價(jià)性的關(guān)鍵。（3）弧后電流階段：電弧電壓顯著變化階段結(jié)束后，端口兩段的電壓與電流一起降至零，并改變極性，斷樓兩段出現(xiàn)瞬態(tài)恢復(fù)電壓。在電流零點(diǎn)之后

9、，由于瞬態(tài)恢復(fù)電壓和弧隙點(diǎn)到的緣故，端口會(huì)流過(guò)弧后電流。（4）介電負(fù)荷階段：流過(guò)弧隙的任何電流消失之后，斷路器的觸頭見(jiàn)進(jìn)入介質(zhì)恢復(fù)狀態(tài)并承受恢復(fù)電壓，即介電負(fù)荷恢復(fù)階段。在介電負(fù)荷階段，斷路器觸頭間若發(fā)生擊穿并通過(guò)短路電流叫做電擊穿。6、 畫(huà)出合成實(shí)驗(yàn)工作過(guò)程，并解釋（書(shū)）合成試驗(yàn)至少有兩個(gè)基本回路組成：工頻電流回路（提供全部或絕大部分短路電流）和電壓回路（提供恢復(fù)電壓）電流引入法：在零點(diǎn)稍前處電流疊加。電壓引入法：在瞬態(tài)電壓的第一個(gè)波峰處加入電壓回路。第7章 絕緣試驗(yàn)（填空）1、 簡(jiǎn)述沖擊電壓試驗(yàn)的要求及試驗(yàn)電路原理（書(shū)）耐受雷電沖擊電壓試驗(yàn)，耐受雷電沖擊電壓試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全波為：波頭時(shí)

10、間:T1為1.2us； 半波峰值時(shí)間:T2為50us；標(biāo)準(zhǔn)沖擊波與實(shí)際沖擊波之間允許的偏差為：峰值土3 波頭時(shí)間為土30半峰值時(shí)間為土20。耐受操作沖擊電壓的試驗(yàn)波頭時(shí)間Ter 250us半峰值時(shí)間Ta2500us峰值電壓時(shí)間Td90波形容許偏差：波峰值土3波頭時(shí)間土20半峰時(shí)間土60第8章 電器設(shè)備維修技術(shù)（3個(gè)填空）1、 “浴盆曲線”規(guī)律：早期失效期；偶然失效期；耗損失效期2、 設(shè)備維修發(fā)展階段：事后維修（故障維修），定期維修，狀態(tài)維修3、 電器壽命預(yù)測(cè)技術(shù)：壽命曲線的診斷方法：開(kāi)斷電流加權(quán)累計(jì)法；改進(jìn)的電磨損量的計(jì)算方法；用相對(duì)電磨損量求相對(duì)電壽命；時(shí)間積分電流法；模糊綜合診斷法；利用超

11、程時(shí)間和吸合時(shí)間建模法：基于超程時(shí)間和吸合時(shí)間的雙變量壽命預(yù)測(cè)法；基于超程時(shí)間縮短速率建模的壽命分析法；其他方法：接觸電阻法；信號(hào)特征提取法；壽命期間最低成本LCC：在平衡基建費(fèi)用和采購(gòu)費(fèi)用后，使兩者之和最低。LCC由運(yùn)行階段的檢修成本和降低檢修費(fèi)用的采購(gòu)成本組成。第9章 高壓電器的監(jiān)測(cè)與診斷（大題）1、 SF6氣體絕緣設(shè)備的檢漏方法有哪兩類，有何具體措施定性檢漏：抽真空檢漏；發(fā)泡液檢漏； 檢漏儀檢漏；分割定位法；壓力下降法定量檢漏：掛瓶法；局部包扎法；扣罩法；直接測(cè)量法2、 常見(jiàn)GIS典型局部放電有幾類？進(jìn)行不同類型局部放電特高頻（UHF）信號(hào)特征分析（書(shū)）導(dǎo)電桿上尖刺放電盆式絕緣子表面金屬

12、顆粒對(duì)間隙放電盆式絕緣子表面單金屬片GIS殼體表面自由金屬顆粒放電金屬懸浮物放電盆式絕緣子表面非金屬物3、試比較局部放電在線監(jiān)測(cè)內(nèi)置、外置特高頻（UHF）傳感器的特點(diǎn)內(nèi)置UHF傳感器優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)置UHF傳感器獲得較強(qiáng)的UHF信號(hào)，測(cè)量精度高；不同區(qū)域均有傳感頭，便于準(zhǔn)確定位。缺點(diǎn)：為了能確定故障位置，保證檢測(cè)的靈敏度，需要在GIS內(nèi)較短的間距上安裝傳感器，大量傳感器的使用提高了產(chǎn)品的成本；另外，由于內(nèi)置式UHF傳感器改變了原有GIS的結(jié)構(gòu)，也帶來(lái)了諸如傳感器引出線的密封問(wèn)題，因天線引入而導(dǎo)致GIS內(nèi)部擊穿問(wèn)題等。外置UHF傳感器 由于GIS的導(dǎo)體支撐和氣室隔離需要盆式絕緣子，使法蘭之間存在絕緣縫隙，當(dāng)GIS內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，UHF電磁波信號(hào)的一部分可從GIS法蘭盤(pán)處的絕緣縫隙泄漏出來(lái)，為GIS局部放電的體外測(cè)量提供了條件。