牽引變電基礎(chǔ)知識

1、第一章 牽引變電一次設(shè)備一、概述1、牽引供電系統(tǒng)由哪幾部分組成 ?牽引供電系統(tǒng)由以下幾部分組成 :地方變電站、 110kv（220KV）輸電線、牽引 變電所、接觸網(wǎng)、電力機車、軌回流線、地回流線。2、牽引變電所的作用是什么 ?牽引變電所從地方引入 110kv（220KV）高壓電，通過牽引變壓器降至適合 電力機車運行的 27.5kv 電壓，送至接觸網(wǎng)， 供給電力機車運行。 其作用是接受、 分配、輸送電能。3、牽引變電一次設(shè)備包括什么 ?牽引變電一次設(shè)備由以下幾部分組成 : 牽引變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電 壓互感器、電流互感器、母線、避雷器、電抗器、電容器、接地裝置等。4、牽引變電所一次接線方式

2、有哪幾種 ?牽引變電所一次接線主要有直供方式接線、橋式接線和雙 T 型接線三種。二、變壓器5、牽引變壓器的作用是什么 ? 牽引變壓器是牽引變電所最主要的設(shè)備之一。 其作用是將電壓從高壓變?yōu)榈?壓，把發(fā)電廠輸送的 110kv（ 220KV）高壓通過降壓變?yōu)檫m合電力機車運行的 27. 5kv 電壓。6、變壓器的工作原理是怎樣的 ? 變壓器是一種按電磁感應(yīng)原理工作的電器設(shè)備。7、牽引變壓器由哪些主要部件組成 ?各部件的作用是什么 ? 牽引變壓器是油浸式變壓器，它主要是由鐵芯、線圈、油箱、套管、油 枕、防爆管、凈油器、散熱器、呼吸器、溫度計、瓦斯繼電器等組成。（1）鐵芯: 是變壓器最基本的組成部分之一

3、，它由硅鋼片疊裝而成，變壓器 的一、二次線圈都繞在鐵芯上。（2）線圈: 用銅線或鋁線繞成圓筒形的多層線圈，有一次側(cè)線圈和二次側(cè)線 圈，都繞在鐵芯上，導(dǎo)線外邊用紙或沙包絕緣(3) 油箱: 是變壓器的外殼，內(nèi)部充滿變壓器油，使鐵芯與線圈浸在變壓器 油內(nèi)。變壓器油的作用是絕緣與散熱。(4) 絕緣套管 :變壓器各側(cè)引線必須使用絕緣套管，為了線圈的引出線從油 箱內(nèi)引到油箱外， 使帶電的引線穿過油箱時與接地的油箱絕緣。 絕緣套管作用是 絕緣和支持。(5) 油枕: 變壓器油因溫度的變化會發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，油面也會由于溫 度的變化而發(fā)生上升和下降。 油枕的作用就是儲油和補油， 使油箱內(nèi)保證充滿油， 同時油枕

4、縮小了變壓器與空氣的接觸面， 減少油的劣化速度。 油枕側(cè)面的油位計 還可以監(jiān)視油的變化(6) 呼吸器: 油枕內(nèi)空氣隨變壓器油的體積膨脹或縮小，排除或吸入的空氣 都經(jīng)過呼吸器。 呼吸器內(nèi)裝有干燥劑 ( 硅膠) 來吸收空氣中的水分， 過濾空氣，從 而保持油的清潔。(7) 防爆管: 裝于變壓器頂蓋上管口用薄膜封住。變壓器內(nèi)部故障時，油箱 內(nèi)溫度升高， 產(chǎn)生大量氣體， 壓力也增大， 油和氣體便沖破防爆管口薄膜向外噴 出，防止變壓器油箱爆炸或變形。 (注: 本所變壓器無防爆管裝置 )(8) 散熱器: 當(dāng)變壓器上層油溫和下層油溫產(chǎn)生溫差時，通過散熱器形成油 的對流，經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱以降低變壓器溫度。

5、 為提高冷卻效果可采用風(fēng) 冷、強迫油循環(huán)風(fēng)冷、強迫油循環(huán)水冷等措施。(9) 瓦斯繼電器 : 裝在油箱與油枕的連接管上。當(dāng)變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障時， 接通跳閘回路， 當(dāng)變壓器內(nèi)部不嚴(yán)重故障時， 接通信號回路。 瓦斯保護是變壓器 內(nèi)部故障的主保護。(10) 溫度計 :用來測量油箱內(nèi)上層油溫，監(jiān)視變壓器是否正常運行。三、斷路器8、斷路器的作用是什么？高壓斷路器在電網(wǎng)中的作用共分為以下幾點：(1) 能切斷或閉合高壓線路的空載電流；(2) 能切斷與閉合高壓線路的負荷電流；(3) 能切斷與閉合高壓線路的故障電流；(4) 與繼電保護配合，可快速切除故障，保證系統(tǒng)安全運行。9、真空斷路器有哪些優(yōu)點？ 真空斷路器是

6、利用真空作為滅弧與絕緣介質(zhì)的，其優(yōu)點主要有以下四點：(1) 真空斷路器利用真空擴散滅弧，有很高的斷路能力 ( 又稱為自能滅弧方 式) ，斷路器位于分閘位置時，若觸頭間發(fā)生擊穿，無論何時都具有與斷路器分 閘時相同的開斷能力。 所以發(fā)展性故障與多次雷擊的情況對真空斷路器不會構(gòu)成 威脅，仍能斷開。(2) 真空斷路器的電弧電壓很低，觸頭間的電磨損很輕微。只要觸頭燒損不 大于允許的燒損量， 但能滿足規(guī)定的耐壓要求， 斷路器則仍然具有開斷電弧的能 力。(3) 不產(chǎn)生有害氣體，裝配容易，維護簡單。(4) 滅弧室采用對電弧有強大的電磁推力的觸頭結(jié)構(gòu)， 以驅(qū)使電弧高速旋轉(zhuǎn)， 防止電弧集中燃燒，迫使電弧在電流自然

7、過零時熄滅，滅弧室結(jié)構(gòu)具有 散熱效果好，電場分布均勻，不受其它因素影響，外形尺寸小的優(yōu)點。四、隔離開關(guān)10、隔離開關(guān)的作用(1) 隔離電源，將需要檢修的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠地隔離，以保證檢 修工作人員的安全；(2) 倒閘作業(yè)(倒母線作業(yè) ) ，在雙母線制的電路中，用隔離開關(guān)將電氣設(shè)備 或供電線路從一組母線切換到另一組母線；(3) 用以連通或切斷小電流電路。11、隔離開關(guān)是如何分類的？(1) 按絕緣支柱數(shù)目，可分為單柱式、雙柱式和多柱式隔離開關(guān)；(2) 按閘刀的運行方式，可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動式和插入式 四種；(3) 按有無接地閘刀，可分為有接地閘刀和無接地閘刀兩種；(4) 按裝

8、設(shè)地點不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種；(5) 按操作機構(gòu)不同，可分為手動、電動等類型。12、隔離開關(guān)為什么不能用來接通或切斷負載電流或短路電流？隔離開關(guān)因為沒有專門的滅弧裝置， 所以不能用來接通或切斷負載電流和短 路電流。13、操作隔離開關(guān)有哪些注意事項？合閘時要迅速而果斷， 但在合閘終了時不能用力過猛， 使合閘終了時不發(fā)生 沖擊。操作完畢后，應(yīng)檢查是否已合上，合好后應(yīng)使刀閘完全進入固定觸頭，并 檢查接觸的嚴(yán)密性。拉閘時開始要慢而謹(jǐn)慎， 當(dāng)?shù)镀瑒傠x開固定觸頭時應(yīng)迅速。 特別是切斷變壓 器的空載電流， 架空線路及電纜的充電電流， 架空線路的小負荷電流， 以及切斷 環(huán)路電流時，拉刀閘更應(yīng)迅速果斷，

9、 以便能迅速消弧， 拉閘操作完畢后應(yīng)檢查刀 閘每相確實已在斷開位置，并應(yīng)使刀片盡量拉到頭。14、操作中發(fā)生帶負荷錯拉、錯合隔離開關(guān)時怎么辦？錯拉隔離開關(guān)在觸頭剛分開時便產(chǎn)生電弧， 這時應(yīng)立即合上， 可以熄滅電弧， 避免事故，但如刀閘已全部拉開， 則不允許將誤拉的刀閘再合上， 若是單級刀閘， 操作一相后發(fā)現(xiàn)錯拉對其它兩相則不應(yīng)繼續(xù)操作。錯合隔離開關(guān)時， 即使在合閘時發(fā)生電弧， 也不準(zhǔn)將隔離開關(guān)再拉開。 因為 帶負荷拉隔離開關(guān)將造成弧光放電，燒損設(shè)備。15、為什么停電時要先拉負荷側(cè)隔離開關(guān)，再拉電源側(cè)；送電時先合電源側(cè)，再 合負荷側(cè)？停電時先拉負荷側(cè)隔離開關(guān)， 送電時先合電源側(cè)隔離開關(guān)， 都是為了

10、在發(fā)生 錯誤操作時，縮小事故范圍，避免人為擴大事故。(1) 在停電時，可能出現(xiàn)的誤操作情況有：斷路器開關(guān)尚未斷開電源，先拉 隔離開關(guān)刀閘，造成帶負荷拉隔離開關(guān)刀閘。當(dāng)斷路器開關(guān)尚未斷開電源時 , 誤拉隔離開關(guān)刀閘。 如先拉電源側(cè)隔離開關(guān)， 弧光短路點在斷路器內(nèi)側(cè)， 將造成母線短路， 但入先拉負荷側(cè)隔離開關(guān)， 則弧光 短路點在斷路器外，斷路器開關(guān)保護動作跳閘，能切除故障，縮小了事故范圍， 所以停電要先拉負荷側(cè)隔離開關(guān)。(2) 送電時，如斷路器誤在合閘位置，便去合隔離開關(guān)，此時如先合負荷側(cè) 隔離開關(guān)， 后合電源側(cè)隔離開關(guān)， 等于用電源側(cè)隔離開關(guān)帶負荷送電， 一旦發(fā)生 弧光短路便造成母線故障， 人為

11、擴大了事故范圍。 如先合電源側(cè)隔離開關(guān)。 后合 負荷側(cè)隔離開關(guān)， 等于用負荷側(cè)隔離開關(guān)帶負荷送電。 發(fā)生弧光短路時， 斷路器 保護動作跳閘，切除故障，縮小了事故范圍。所以送電時先合電源側(cè)隔離開關(guān)。五、互感器16、什么叫電壓互感器？其作用是什么？ 將大電壓變?yōu)樾‰妷旱幕ジ衅鹘屉妷夯ジ衅鳌?其作用是把高壓降為低壓， 供 給保護與測量使用，這樣既縮小了儀表與繼電器的體積，又?jǐn)U大了量程。17、電壓互感器的工作原理是什么？ 電壓互感器實際是一個降壓變壓器， 只不過容量很小， 工作狀態(tài)接近于變壓 器空載狀態(tài)。電壓互感器的工作原理與變壓器基本相同。18、電壓互感器二次側(cè)為什么不許短路？ 電壓互感器本身阻抗很

12、小， 如二次短路時， 二次通過的電流增大， 造成一次 保險熔斷，影響表計指示及保護誤動。19、什么是電流互感器？其作用是什么？ 電流互感器是將大電流變成小電流的電氣設(shè)備， 其一次線圈匝數(shù)少， 串接在 測量電路的回路中， 二次線圈匝數(shù)多， 串聯(lián)接入測量用的儀表及保護繼電器。 供 給測量與保護用。20、電流互感器二次為什么不許開路 電流互感器二次開路時，阻抗無限增大，二次電流等于 0，一次完全變成激 磁電流，在二次線圈產(chǎn)生很高的電勢，其峰值可達幾千伏，威脅人身安全，或造 成儀表、保護裝置、互感器二次絕緣損壞。21、互感器二次為什么必須接地？ 電流互感器和電壓互感器二次接地屬于保護接地， 防止一、二

13、次絕緣損壞擊 穿，高電壓串到二次側(cè)來， 這樣對人身和設(shè)備造成危險， 所以互感器二次必須接 地。六、電容器與電抗器22、什么是電抗器，有什么作用 電抗器其是一種無導(dǎo)磁材料的空心電感線圈， 其阻抗值較大當(dāng)出現(xiàn)短路故 障時，電壓降主要產(chǎn)生在電抗器上 ，從而限制了短路電流，并使母線維持較 高的殘壓。23、牽引變電所并聯(lián)電容補償裝置的作用是什么？ 補償無功功率，提高系統(tǒng)功率因數(shù)。 減少線路能量損耗。補償線路能量損耗。提高系統(tǒng)供電能力。七、熔斷器24、熔斷器的作用是什么？熔斷器由金屬熔體， 支持熔體的觸頭裝置和外殼等組成， 當(dāng)電路中電流過大 時熔體將被燒斷， 這樣當(dāng)電路中過載或斷路時， 熔斷器能迅速切斷電

14、源， 使電路 中的各種設(shè)備得到保護。八、防雷與接地25、電力系統(tǒng)的過電壓有那兩種形式？ 電力系統(tǒng)的過電壓有內(nèi)部過電壓和大氣過電壓兩種形式。 內(nèi)部過電壓是由于操作斷路器或事故切換斷路器時， 而發(fā)生的電磁能轉(zhuǎn)換所 引起的操作過電壓。外部過電壓是雷電直接對設(shè)備或?qū)υO(shè)備附近物體放電， 而產(chǎn)生對電氣絕緣有 危險的電位升高所引起的過電壓，也叫外部過電壓。26、大氣過電壓有哪兩種基本形式？ 一種是雷電直接對建筑物或其它物體放電， 其過電壓所引起的強大雷電流將 通過這些物體入地， 從而產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)， 叫做直接雷擊或直擊雷。 另 一種雷電的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)所引起的過電壓，叫做感應(yīng)過電壓或感應(yīng)雷。27

15、、變電所避雷裝置的作用是什么？ 變電所避雷裝置的作用是防止電氣設(shè)備遭受雷擊， 造成過電壓， 損壞電氣設(shè) 備威脅人身安全。28、變電所防雷設(shè)備有哪些種類？ 變電所防雷設(shè)備有避雷器、避雷針或避雷線。29、什么叫接地？ 電氣設(shè)備某部分與土壤之間作良好的電氣連接叫接地。30、什么叫接地裝置？與土壤直接接觸的金屬物體叫接地體或接地極。 連接接地體與電氣設(shè)備接地 部分的導(dǎo)線叫接地線，接地線和接地體合稱為接地裝置。31、接地裝置的作用是什么？ 接地裝置的作用是當(dāng)設(shè)備或其外殼發(fā)生接地故障時， 故障電流通過接地裝置 泄至大地，確保人身安全。32、什么叫工作接地？ 為了保證電氣設(shè)備在正常和事故情況下都能可靠地工作而進行的接地叫工 作接地， 如變壓器中性點的直接接地， 防雷設(shè)備的接地等， 變壓器中性點的直接 接地可降低電網(wǎng)的絕緣水平及造價，而防雷設(shè)備的接地是為了對地泄放