武汉理工大学研究生综合面试(专业面试题库答案2‘)知识分享

184、191、传统的功率方向元件存在死区。

传统的功率方向元件，或称为功率方向继电器，利用线电压和相电流之间的相位关系来判断故障方向，而在保护出口发生三相金属性短路时，输入保护的线电压为0，无法进行相位比较，所以存在死区。

目前保护中的方向元件大多数为故障分量方向元件，不存在死区问题。

3、动作特性:当线路发生三相短路所以4、死区：当正方向出口短路时，，GJ不动——电压死区。

消除办法：采用90度接线方式，加记忆回路。

181、188、保证供电的安全可靠保证供电的安全可靠————减少事故率减少事故率保证电能质量保证电能质量————波形、频率、电压波形、频率、电压\随时调频、调压我国规定的电力系统的额定频率为50HZ，大容量系统允许频率偏差±0.2 HZ，中小容量系统允许频率偏差±0.5 HZ。

电压的允许变化范围。

线路额定电压正常运行电压允许变化范围35kv及以上± 5%Ue10kv及以下± 7%Ue低压照明及农业用电(+5%~ --10%)Ue电力系统的频率主要取决于有功功率的平衡，电压主要取决于无功功率的平衡，可通过调频、调压和无功补偿等措施来保证频率和电压的稳定。

电力系统的供电电压（或电流）的波形为严格的正弦形。

电压的允许变化范围线路额定电压正常运行电压允许变化范围35kv及以上±5%Ue 10kv及以下±7%Ue低压照明及农业用电、(+5%~ --10%)Ue完成足够的发生功率和发电量保证电力系统运行的经济性184、6.2 电力系统各元件的序电抗在三相短路分析和计算中，所涉及的都是正序参数。

6.2.1 各元件序电抗的关系*发电机（旋转元件）有相对运动的磁偶合现象，正序电流产生与转子旋转方向相同的旋转磁场，负序电流产生与转子旋转方向相反的旋转磁场，零序电流产生的磁场与转子位置无关，因此， X1=X2≠X*线路、变压器（静止磁偶合元件）：—自电抗;Xs—互电抗。

Xm这个电路施加正序电压，就会在电路中流过正序电流，此时的相电压与相电流之比，即为该电路的正序电抗。

同理，负序电抗：对于零序分量：因此，X1≠X2≠X*电抗器(静止无磁偶合元件):X 1=X2=X6.2.2 发电机的负序和零序电抗三相定子绕组中负序电流产生与转子旋转方向相反的旋转磁场；三相定子绕组中零序电流产生的磁场在空间上的合成磁势为零，零序电抗就由定子绕组的漏抗确定。

因此，发电机的负序和零序电抗的大致范围：水轮发电机汽轮发电机有阻尼绕组无阻尼绕组X20.15～0.35 0.32～0.55 0.134～0.18X00.04～0.125 0.04～0.125 0.036～0.08此外，发电机通常中性点不接地，这时：6.2.3 线路的零序电抗显然，X0> X1同时，零序电抗还与零序电流的通路(大地、避雷线)有关。

比如，无避雷线的单回架空线路，X0=3.5X1；无避雷线的双回架空线路，X=5.5X1；有钢质避雷线的单回架空线路，由于避雷线中的零序电流与架空线路中的零序电流方向相反，其互感磁通是相互抵消的，所以 X0=3.0X1；有钢质避雷线的双回架空线路，X=4.7X1电缆零序电抗与大地、铅保护层有关，X0≈(3.5~4.6)X1。

6.2.4 变压器的零序电抗变压器的零序电抗与变压器的绕组接线形式、铁芯结构以及中性点是否接地等因素有关。

当零序电压施加到绕组接成三角形或中性点不接地的星形的那一侧时，不管变压器另一（两）侧的绕组如何连接，其各绕组中都没有零序电流通过，此时，X=∞。

当零序电压施加到绕组中性点接地的星形的那一侧时，随着另一（两）侧绕组接线不同，各绕组中的零序电流分布也不一样，变压器X也不同。

1）YNd(YN, d)X I 、XII—漏抗Xm—励磁电抗2）YNy3）YNyn变压器的漏抗和励磁电抗变压器的漏磁通各自独立，所以漏抗为:XI ≈XII=0.5Uk%/100*变压器的励磁电抗励磁电抗是一个等值电抗，用以反映铁芯中交变磁通所消耗的功率。

对由三个单相变压器组成的三相变压器组及三相五柱式变压器，零序磁通以铁芯为回路，因为磁阻小，所以Xm≈∞ 。

对于三相三柱式变压器，零序主磁通不能以铁芯为回路，因为磁阻大，所以Xm≈0.3～1。

1）YNd一般XII＜＜Xm2）YNy由三个单相变压器组成的三相变压器组及三相五柱式变压器，Xm ≈∞， X≈∞。

三相三柱式变压器， X0需计入Xm的具体数值。

3）YNyn由三个单相变压器组成的三相变压器组及三相五柱式变压器，Xm≈∞，X 0≈XI+XII=XT。

三相三柱式变压器，X需计入Xm的具体数值。

4）中性点经阻抗接地的YNd5）YNdy6）YNdyn7）YNdd159、在负载两端并联电容器以日光灯作为研究对象,日光灯电路属于感性负载,由于电路中串联着整流器,它是一个电感量较大的线圈,负载电流中含有感性无功电流分量,并联电容器的目的就是取其容性电流无功电流分量补偿负载感性无功电流分量,并联电容器以后,电感负载本身的电流LI和负载的功率因素1cos 均未改变,但电源电压U与线路电流I之间的相位差减小了,即cos 增大了.这里所说的功率因素的提高,指的是提高电源或电网的功率因素,而负载本身的功率因素不变.改变电容的数值可以实现不同程度的补偿,合理的选取电容的数值,便可达到所要求的功率因素160、186、(1)按相数分：1)单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。

2)三相变压器：用于三相系统的升、降电压。

(2)按冷却方式分：1)干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。

2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

(3)按用途分：1)电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。

2)仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。

3)试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。

4)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。

(4)按绕组形式分：1)双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。

2)三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。

3)自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。

也可做为普通的升压或降后变压器用。

(5)按铁芯形式分：1)芯式变压器：用于高压的电力变压器。

2)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；187、192、热继电器选型及整定原则热继电器是电流通过发热元件产生热量，使检测元件受热弯曲而推动机构动作的一种继电器。

由于热继电器中发热元件的发热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护和短路保护。

它主要用于电动机的过载保护、断相保护和三相电流不平衡运行的保护及其它电气设备状态的控制。

一、热继电器的工作原理及结构：1、热继电器的作用和分类在电力拖动控制系统中，当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压下运行、长期过载运行以及长期单相运行等不正常情况时，会导致电动机绕组严重过热乃至烧坏。

为了充分发挥电动机的过载能力，保证电动机的正常启动和运转，而当电动机一旦出现长时间过载时又能自动切断电路，从而出现了能随过载程度而改变动作时间的电器，这就是热继电器。

显然，热继电器在电路中是做三相交流电动机的过载保护用。

但须指出的是，由于热继电器中发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。

因此，它不同于过电流继电器和熔断器。

按相数来分，热继电器有单相、两相和三相式共三种类型，每种类型按发热元件的额定电流又有不同的规格和型号。

三相式热继电器常用于三相交流电动机，做过载保护。

按职能来分，三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。

2、热继电器的保护特性和工作原理1)热继电器的保护特性因为热继电器的触点动作时间与被保护的电动机过载程度有关，所以在分析热继电器工作原理之前，首先要明确电动机在不超过允许温升的条件下，电动机的过载电流与电动机通电时间的关系。

这种关系称为电动机的过载特性。

当电动机运行中出现过载电流时，必将引起绕组发热。

根据热平衡关系，不难得出在允许温升条件下，电动机通电时间与其过载电流的平方成反比的结论。

根据这个结论，可以得出电动机的过载特性，具有反时限特性，如图l中曲线1所示。

图1：电动机的过载特性和热继电器的保护特性及其配合为了适应电动机的过载特性而又起到过载保护作用，要求热继电器也应具有如同电动机过载特性那样的反时限特性。

为此，在热继电器中必须具有电阻发热元件，利用过载电流通过电阻发热元件产生的热效应使感测元件动作，从而带动触点动作来完成保护作用。

热继电器中通过的过载电流与热继电器触点的动作时间关系，称为热继电器的保护特性，如图1中曲线2所示。

考虑各种误差的影响，电动机的过载特性和继电器的保护特性都不是一条曲线，而是一条带子。

显而易见，误差越大，带子越宽；误差越少，带子越窄。

由图中曲线l可知，电动机出现过载时，工作在曲线1的下方是安全的。

因此，热继电器的保护特性应在电动机过载特性的邻近下方。

这样，如果发生过载，热继电器就会在电动机末达到其允许过载极限之前动作，切断电动机电源，使之免遭损坏。

2)热继电器的工作原理热继电器中产生热效应的发热元件，应串接于电动机电路中，这样，热继电器便能直接反映电动机的过载电流。

热继电器的感测元件，一般采用双金属片。

所谓双金属片，就是将两种线膨胀系数不同的金属片以机械辗压方式使之形成一体。

膨胀系数大的称为主动层，膨胀系数小的称为被动层。

双金属片受热后产生线膨胀，由于两层金属的线膨胀系数不同，且两层金属又紧密地贴合在一起，因此，使得双金属片向被动层一侧弯曲，由双金属片弯曲产生的机械力便带动触点动作。

双金属片的受热方式有4种，即直接受热式、间接受热式、复合受热式和电流互感器受热式。

直接受热式是将双金属片当做发热元件，让电流直接通过它；间接受热式的发热元件由电阻丝或带制成，绕在双金属片上且与双金属片绝缘；复合受热式介于上述两种方式之间；电流互感器受热式的发热元件不直接串接于电动机电路，而是接于电流互感器的二次侧，这种方式多用于电动机电流比较大的场合，以减少通过发热元件的电流。

图2：热继电器的结构原理图热元件3串接在电动机定子绕组中，电动机绕组电流即为流过热元件的电流。

当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片2弯曲，但还不足以使继电器动作；当电动机过载时，热元件产生的热量增大，使双金属片弯曲位移增大，经过一定时间后，双金属片弯曲到推动导板4，并通过补偿双金属片5与推杆14将触点9和6分开，触点9和6为热继电器串于接触器线圈回路的常闭触点，断开后使接触器失电，接触器的常开触点断开电动机的电源以保护电动机。

调节旋钮11是一个偏心轮，它与支撑件12构成一个杠杆，13是一压簧，转动偏心轮，改变它的半径即可改变补偿双金属片5与导板4的接触距离，因而达到调节整定动作电流的目的。