电工基础知识培训问答：1什么是功率因数？如何计算功率因数？

电工基础知识培训问答：1.什么是功率因数？如何计算功率因数？答：在交流电路中，电压与电流之间的相位差（∮）角的余弦称为功率因数，用COS∮表示，在数值上等于有功功率和视在功率之比，或电阻与阻抗之比。即COS∮＝P/S=P/U×I=I2R/U×I=R/Z平均功率因数＝有功功率/（有功功率2＋无功功率2）↑1/2＝有功功率/视在功率测量功率因素的仪器－－帅宁仪器建议选用:日本日置HIOKI3286-20钳式功率计2.利用率、负荷率是怎样计算的？利用率＝日平均有功负荷/运行变压器容量×COS∮×100％负荷率＝日平均有功负荷/日最高有功负荷×100％3.有功功率、无功功率、视在功率的计算公式？答：有功功率：在交流电路中，电阻所消耗的功率为有功功率。单位瓦（W）或千瓦（KW）。计算式：P=√3U×I×COS∮无功功率：在交流电路中电感或电容实际上不消耗电能，它只和电源之间能量转换，只是电场能转换为磁场能或磁场能转换为电场能，能量并没有真正的消耗，使能量转换的功率，称为无功功率。单位乏war或千乏kvar。计算式：Q＝√3U×I×sin∮视在功率：在交流电路中，电压和电流的乘积，或者说有功功率和无功功率的矢量和。单位伏安（VA）或千伏安（KVA）。计算式：S=√（P2+Q2）=√3U＊I4.什么是相电压、相电流、线电压、线电流？答：相电压：三相电源中星型负载两端的电压称相电压。用UA、UB、UC表示。相电流：三相电源中流过每相负载的电流为相电流，用IAB、IBC、ICA表示。线电压：三相电源中，任意两根导线之间的电压为线电压，用UAB、UBC、UCA表示。线电流：从电源引出的三根导线中的电流为线电流，用IA、IB、IC表示。5.三相对称负载接成星型和三角形时，线电压与相电压，线电流与相电流有什么关系？答：三相对称负载接成星型时：（1）线电压等于相电压的√3倍，线电压超前相电压30°。（2）相电流等于线电流。三相负载接成三角形时：（1）线电压等于相电压。（2）线电流等于相电流的√3倍，相位滞后对应相电流30°。6.什么是相位？什么是相位差？答：在正弦电压的数学式U=Umsinωt+ψ中，ωt+ψ是一个角度，表示正弦交流电变化进程的一个量，称为相位。相位差（相位移），系指两个频率相等的正弦交流电的相位之差，说明两交流电之间在时间上的超前或滞后的关系。7.什么是相位的超前、滞后、同相、反相？答：在同一个周期内，一个正弦量比另一个正弦量早些或晚些到达零值（或最大值），前者被称为超前，后者被称为滞后。如果两个同频率的正弦量同时达到最大值，则这两个正弦量称为同相。如果两个同频率正弦量同时达到零值，但当一个达到正的最大值时，另一个达到负的最大值，则这两个正弦量的相位互差180°，称为反相。8.什么是串联谐振？有何危害？答：在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC＝XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。发生谐振时，由于感抗和容抗相等，所以电感和电容两端的电压有效值相等，即：UL=UC。又由于其相位相反，因此这两个电压是相互抵消的。在电容或电感的电压有效值为：UL=UC＝XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R称为谐振电路的品质因数，它代表电压比。即UC/U或UL/U。品质因数是衡量谐振电路特性的一个重要参数。如电路中电抗越大，电阻越小，则品质因数越高。因此电容或电感上的电压值将比外加电压大的多。一般电感、电容谐振电路的品质因数可达几十甚至几百。所以串联谐振又叫电压谐振。在电力系统中，串联谐振将会产生高出电网额定电压数倍的过电压，对电力设备的安全造成很大危害。9.什么是并联谐振？有何危害？答：在电容、电感并联的电路里，如果电感线圈的电阻忽略不计，当电容的大小恰好使电路中的电压和电流同相位，即∮＝0，使整个电路呈现电阻性，这种现象称为并联谐振。并联谐振是一种完全的补偿，电源无须提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率。谐振时，电路的总电流最小，而支路的电流往往大于电路的总电流，因此并联谐振也称为电流谐振。发生并联谐振时，在电感和电容元件中会流过很大的电流，因此会造成电路的熔丝熔断或烧毁电气设备等事故。10.什么是相序?相序和相位是怎样确定的？答：所谓相序，是指相位的顺序。即三相交流量在某一确定的时间t内达到最大值（或零值）的先后顺序。例如，对称的三相电压，频率相同，而且在相位上彼此相差1200，即A相超前B相1200，B相超前C相1200，C相超前A相1200，这种三相电压由A到B再到C的顺序称为三相电压的相序。相位，一般根据系统电站或发电厂的相位来命名的，单对于两个供电系统的电站，单纯按照变电站或发电厂的相位来确定还不够，还必须通过核相的方法来确定，以避免发生错误并列的事故。检测相序的仪器－－帅宁仪器建议选用:日本共立KYORITSU8031相序表11.为什么要提高用户的功率因数？答：电力系统中，用户功率因数的变化直接影响系统有功和无功功率的比例变化。如果用户的功率因数过低，势必会使发电机降低功率因数运行，使它多发无功功率，以达到功率平衡，而发电机多发无功功率，则会影响它的有功功率的输出，这是很不经济的。因此，各供电部门对用户负荷的功率因数都有一定的要求。此外，提高用户的功率因数，可以减少由于远距离输送无功功率而在线路中造成的功率损失。同样道理，由于用户的功率因数的提高也可以减少电网中的电压损失，使用户的受电电压质量相应的提高。另一方面，由于用户功率因数的提高还可以节省用户的电费开支。因此，提高用户的功率因数，无论是整个电力系统，还是对具体用户单位，都大有好处。12.为什么说提高用户的功率因数可以改善电压质量？答：电力系统向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。当线路输送一定数量的有功功率是，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。如果110KV以下的线路，其电压损失可近似为：△U=PR+QX/Ue其中：△U－线路的电压损失，KVUe－－线路的额定电压，KVP－－线路输送的有功功率，KWQ－－线路输送的无功功率，KVARR—线路电阻，欧姆X－－线路电抗，欧姆由上式可见，当用户功率因数提高以后，它向电力系统吸取的无功功率就要减少，因此电压损失也要减少，从而改善了用户的电压质量。13.什么是最大运行方式，什么是最小运行方式？答：最大运行方式：系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流来效验所选用的电气设备的稳定性。最小运行方式：系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来效验继电保护装置的灵敏度。14.什么是击穿？什么是绝缘电阻？答：击穿：在电介质中，若电场强度过大，使介质中的束缚电荷变为自由电荷而发生导电、放电现象。如电容器两极板间的电压过高，极板间的介质就会击穿。绝缘电阻：是衡量介质绝缘性能好坏的物理量，它在数值上等于介质所具有的电阻值，单位是兆欧。测量绝缘电阻的仪,上海帅宁仪器建议选用:Fluke1508兆欧表15.闪络有什么危害？答：中性点不接地的电力线路，其绝缘子闪络或严重放电时，将会导致架空线路的一相接地或相间接地短路，以致产生电弧，烧毁导线及电气设备。16.什么是一次设备，二次设备？答：直接生产和输配电能的设备称为一次设备，如变压器、断路器、隔离开关、电抗器、避雷器、母线、电力电缆、电流及电压互感器等。对一次设备的工作进行监察、测量和操纵控制及保护的设备称为二次设备，如仪表，继电器，控制电缆、自动控制及信号设备等。17.电能的质量标准是什么？答：1电压正常，其偏移不超过额定值的±5％。2频率正常，偏移不超过±0.2～0.5HZ。3）波形正常。测量电能质量的仪器-上海帅宁仪器建议选用:福禄克Flukef43B电能质量分析仪,日本日置hioki3196电力质量分析仪18.什么是短路？三相系统中短路的基本类型有那些？答：指电力系统正常运行情况以外的一切相与相之间的短接。三相系统中短路的基本类型有两相短路，单相接地短路，两相接地短路。19.发生短路的主要原因有哪些？答：发生短路的主要原因是由于各种因数（如过电压、雷击、绝缘老化、机械损伤等）所至的电气设备和载流导体的绝缘损伤。此外，电力系统的其他一些故障也可能直接导致短路，如由风、雪、冰等所引起的输电线断线倒杆事故，运行人员的误操作以及飞禽或其他小动物跨接裸导体等，都可能造成短路。20.什么是过电压？答：电气设备出现的暂时的，超过其工作电压的不正常电压，这种电压升高的现象，叫做过电压。21.过电压有几种类型？答：过电压分为外部过电压和内部过电压。雷击电气设备而产生外部过电压也叫大气过电压。它又分为直击雷过电压和感应雷过电压。前者由于流经被击物的雷电流造成的，后者由于电磁场的剧烈变化而产生的。当电网在运行中如进行切断和投入空载变压器，空载线路的操作和如发生系统内的单相电弧接地时，以及某些网络发生谐振时都会出现过电压。这种过电压是由于电网内部的原因造成，所以叫做内部过电压。22.怎样防止地面变电所遭到雷击破坏？答:防止变电所遭受雷击破坏的方法是利用避雷针使被保护的设备和建筑物处在它的保护范围之内。23.避雷器何时投入和退出运行？答：每年3月15日投入运行，11月15日退出运行。24.电力系统中高次谐波有什么危害？答：可能引起电力系统内的共振现象；电容器或电抗器的过热与损坏；继电保护装置误动；计量装置不准确以及产生通讯干扰等。测量中高次谐波的仪器－－建议选用:Flukef43B电能质量分析仪,hioki3196电力质量分析仪25.系统发生振荡时有哪些现象？答：（1）变电站内的电流、电压表和功率表的指针呈周期型的摆动，如有联络线，表计的摆动最明显。（2）距系统振荡中心越近，电压摆动越大，白炽灯忽明忽暗，非常。26.套管裂纹有什么危害？答：套管出现裂纹会使绝缘强度降低，能造成绝缘的进一步损坏，直至全部击穿。裂纹中的水结冰时也可能将套管胀裂。可见套管裂纹对变压器的安全运行很有威胁。27.单母线分段的接线方式有什么特点？答：单母线分段的接线方式可以减少母线故障的影响范围，提高供电的可靠性。当一段母线有故障时，分段断路器在继电保护的配合下，切除故障段，使非故障母线保持正常供电。对于重要用户，可以从不同的分段上取得电源，保证不中断供电。28.兆欧表怎样正确接线？答：兆欧表的接线柱有三个，一个为“线路”（L），另一个为“接地’E,还有一个为“屏蔽”（G）。测量电力线路的绝缘电阻时，“L”接被测线路上，“E”接地线，。测量电缆的绝缘电阻，为使测量结果准确，消除线芯绝缘层表面漏电所引起的测量误差，还应将“G”接线柱引线接到电缆的绝缘纸上。高压兆欧表－－建议选用:日本日置HIOKI3455高压绝缘数字兆欧表29.兆欧表的使用范围有什么规定？答：500V以下一般使用1000V摇表或500V摇表。500V以上一般使用2500V摇表。500V摇表/1000V的摇表－－建议选用:kyoritsu3005A数字兆欧表,Fluke1508兆欧表2500V摇表－－建议选用:HIOKI3455-20数字高压兆欧表30.测二次回路的绝缘应使用多大的兆欧表？绝缘标准是多少兆欧？答：测二次回路的绝缘电阻值最好是使用1000V兆欧表，如果没有1000V也可用500V的兆欧表。其绝缘标准：运行中不低于1兆欧，新投入的，室内不低于20兆欧，室外不低于10兆欧。