电器测试与故障诊断-金立军-复习宝典

2014/6/24赵泽龙第二章电器的测量基础（填空、简答）1、简述监测系统的结构（现代测试系统的基本组成单元）信号变送；信号处理；数据采集；信号传输；数据处理；诊断2、信号传送时，存在哪些干扰，如何抑制？系统内部的相互干扰，一般宜采取以下措施来抑制：各个通道间尽可能拉开一定的距离，特别要避免通过高阻相连；保证一点接地；隔离系统外的电磁干扰，此类干扰主要通过三个途径进入监测系统：电源进入；在信号传送过程中，干扰通过电磁耦合进入系统；通过传感器和信号混叠后一起进入监测系统。这些外部干扰信号按其波形特征可分为周期性干扰信号和脉冲型干扰信号两种。属于周期性干扰信号的有：(1)连续的周期性干扰信号如广播，电力系统中的载波通信、高频保护信号，谐波，工频干扰等，其波形一般是正弦形。(2)脉冲型周期性干扰信号如晶闸管整流设备在晶闸管开闭时产生的脉冲干扰信号，旋转电动机电刷和滑环间的电弧等，其特点是该脉冲干扰周期性地出现在工频的某相位上。属于脉冲型干扰信号的有：高压输电线的电晕放电，相邻电气设备内部放电，以及雷电，开关继电器的断、合，电焊操作等无规律的随机性干扰等均属此类。常用的抗干扰措施有：平均技术；逻辑判断及开窗；滤波技术；差动平衡系统；电子鉴别系统3、传感器的分类及其定义按将外界输入的信号变换为电信号所采用的效应分类：物理传感器；化学传感器；生物传感器按输出量分类位移、速度、角速度、加速度、力、力矩、压力、流速、液面、温度、湿度、电压、电流、电磁、热、光、气体成分、浓度传感器等按变换过程中是否需要外加辅助能量支持来分类：无源传感器和有源传感器根据传感器技术的发展阶段则可分为：结构型传感器；物性型传感器；智能型传感器根据工作原理划分：电阻应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式按被测量的性质划分：位移传感器、压力传感器、温度传感器等5、专家系统的组成：知识库、推理机、数据库、解释程序、知识获取程序专家系统三种基本成分：知识库；推理机；人机界面专家诊断系统的基本功能：故障监测、故障分析、决策处理6、现代测量技术的三大基础：信号采集、传输、处理技术（传感技术）和通信技术和计算机技术。第三章电器中基本电磁量的测量方法（计算题、填空标题）1、电流测量的方法：分流器，电流互感器，空心电流传感器（罗柯夫斯基线圈），霍尔效应，光电效应2、电压测量的方法：基本方法（用电压表直接测量低电压），电压互感器，串联高值电阻测量法，分压器3、功率因数测量的方法：瓦特表法及功率因数表法（稳态过程，不适于强电流）、相位关系法、直流分量衰减法、电流比值法、脉冲式相位计法5、电器的磁场和磁路参数测量方法：电磁感应法和霍尔效应法第四章电器的非电量测量（填空）非电量：动作时间，温升，电器中的力，运动行程、速度、加速度2014/6/24赵泽龙第五章高压电器性能实验（简答大题20分、填空）1、四参数法：在126KV以上的电力系统中使用2、二参数法：在126KV以下的电力系统中使用3、SF6开关设备有哪三种基本类型，特点是什么瓷瓶支柱式：属积木式结构。现代灭弧室容器多用电工陶瓷，布置成“T”型或“Y”型。优点：耐压水平高，结构简单，运动部件少，系列性好。缺点：重心高，抗震能力较差，使用场合受到一定限制。电流互感器要单独装在自己的绝缘支柱上，通过空气绝缘的连接线连于断路器上。落地罐式SF6断路器：也叫接地金属箱型。它是全封闭组合电器和复合电器的基础。结构特点：触头和灭弧室装于接地的金属箱中，导电回路靠绝缘套管引入，高压带电部分与外壳之间的绝缘主要由SF6气体和环氧树脂浇注绝缘子承担。优点：①可在进出线套管上装设电流互感器，可提供电流信号；利用出线套管的电容制成电容式分压器，以提供电压信号，还能与隔离开关、接地开关、避雷器等熔为一体，组成复合式开关设备。②重心低，抗震能力好，结构稳固，外绝缘部件少，可用于多地震和高原及污秽地区。缺点：制造难度大，壳体与环氧树脂浇注件都需大型成套加工设备，灭弧室中所用的搪瓷电容及合闸电阻等配套件的性能要求很高，高电压部位的电极形状要求较严格，气体容积大，气量多，金属材料消耗多等，价格稍贵。全封闭组合电器：一般以断路器为主，加上隔离开关、接地开关、电流互感器和出线套管等，按几种标准方式组装在一起，封闭于落地的金属罐内。内充一定压力的气体，作为GIS的绝缘和灭弧介质。这种结构既能发挥封闭式组合电器节省占地面积的优点，又有主接线变动容易，扩建、改建不受限制的好处。运行安全可靠，大大减少运行中的维修工作量。4、近区故障：故障发生在距断路器线路侧不远的地方（数百米至数千米），出现极为严酷的开断条件，称为近区故障（简称SLF）。出线端子故障：阻抗小，电压为0，电流大，易开断。远端故障：阻抗大，电流小，电压大，不易开断。5、合成实验断路器开断过程过程，并解释（书94页）（1）燃弧阶段：从触头分离瞬间到主电流消失瞬间时间间隔是燃弧阶段。电弧电流决定于电网参数及断路器的熄弧特性。当电弧电压为零时，断路器为一理想的断路器，相应的主电流称为预期短路电流（2）电弧电压显著变化阶段：每个燃弧半波，电弧电压在电流过零钱通常表现出显著变化，又是呈2014/6/24赵泽龙现出显著地熄弧尖峰，这段时间称为电流零前电弧电压显著变化阶段。其程度取决于断路器的熄弧特性，这种显著变化使电弧电流的变化率偏离相应的预期值。在这个变化阶段，电弧电压会使断路器所在的回路和断路器之间产生相互作用，从而给断路器触头间的电容充电，并影响电流过零前的错误!未找到引用源。。电流趋零前的波形，决定电流零点时断路器燃弧触头间介质的各种状态。正确模拟，电流零点阶段的实验条件，是满足试验等价性的关键。（3）弧后电流阶段：电弧电压显著变化阶段结束后，端口两段的电压与电流一起降至零，并改变极性，断楼两段出现瞬态恢复电压。在电流零点之后，由于瞬态恢复电压和弧隙点到的缘故，端口会流过弧后电流。（4）介电负荷阶段：流过弧隙的任何电流消失之后，断路器的触头见进入介质恢复状态并承受恢复电压，即介电负荷恢复阶段。在介电负荷阶段，断路器触头间若发生击穿并通过短路电流叫做电击穿。6、画出合成实验工作过程，并解释（书）合成试验至少有两个基本回路组成：工频电流回路（提供全部或绝大部分短路电流）和电压回路（提供恢复电压）电流引入法：在零点稍前处电流叠加。电压引入法：在瞬态电压的第一个波峰处加入电压回路。2014/6/24赵泽龙第七章绝缘试验（填空）1、简述冲击电压试验的要求及试验电路原理（书）耐受雷电冲击电压试验，耐受雷电冲击电压试验的标准雷电冲击全波为：波头时间:T1为1.2us；半波峰值时间:T2为50us；标准冲击波与实际冲击波之间允许的偏差为：峰值土3％波头时间为土30％半峰值时间为土20％。耐受操作冲击电压的试验波头时间Ter＝250us半峰值时间Ta＝2500us峰值电压时间Td＝90％波形容许偏差：波峰值土3％波头时间土20％半峰时间土60％第八章电器设备维修技术（3个填空）1、“浴盆曲线”规律：早期失效期；偶然失效期；耗损失效期2、设备维修发展阶段：事后维修（故障维修），定期维修，状态维修3、电器寿命预测技术：寿命曲线的诊断方法：开断电流加权累计法；改进的电磨损量的计算方法；用相对电磨损量求相对电寿命；时间积分电流法；模糊综合诊断法；利用超程时间和吸合时间建模法：基于超程时间和吸合时间的双变量寿命预测法；基于超程时间缩短速率建模的寿命分析法；其他方法：接触电阻法；信号特征提取法；寿命期间最低成本LCC：在平衡基建费用和采购费用后，使两者之和最低。LCC由运行阶段的检修成本和降低检修费用的采购成本组成。2014/6/24赵泽龙第九章高压电器的监测与诊断（大题）1、SF6气体绝缘设备的检漏方法有哪两类，有何具体措施定性检漏：抽真空检漏；发泡液检漏；检漏仪检漏；分割定位法；压力下降法定量检漏：挂瓶法；局部包扎法；扣罩法；直接测量法2、常见GIS典型局部放电有几类？进行不同类型局部放电特高频（UHF）信号特征分析（书）导电杆上尖刺放电盆式绝缘子表面金属颗粒对间隙放电盆式绝缘子表面单金属片GIS壳体表面自由金属颗粒放电金属悬浮物放电盆式绝缘子表面非金属物3、试比较局部放电在线监测内置、外置特高频（UHF）传感器的特点内置UHF传感器优点：内置UHF传感器获得较强的UHF信号，测量精度高；不同区域均有传感头，便于准确定位。缺点：为了能确定故障位置，保证检测的灵敏度，需要在GIS内较短的间距上安装传感器，大量传感器的使用提高了产品的成本；另外，由于内置式UHF传感器改变了原有GIS的结构，也带来了诸如传感器引出线的密封问题，因天线引入而导致GIS内部击穿问题等。外置UHF传感器2014/6/24赵泽龙由于GIS的导体支撑和气室隔离需要盆式绝缘子，使法兰之间存在绝缘缝隙，当GIS内部发生局部放电时，UHF电磁波信号的一部分可从GIS法兰盘处的绝缘缝隙泄漏出来，为GIS局部放电的体外测量提供了条件。泄漏到GIS体外UHF电磁波信号要比体内的信号弱，使GIS局部放电体外测量的灵敏度降低。但GIS通常有许多盆式绝缘子，提供了多处可供UHF信号测量的窗口，对于GIS内的每一处放电，都可从距放电源最近的盘式绝缘子处接收信号，从而减小了信号传播路径上的衰减，提高了UHF传感器的综合灵敏度。4、真空度的在线监测有哪几种方法，特点是什么？（书）电光变换法耦合电容法波纹管及弹簧压力平衡法