电气论述题(变压器、电动机、直流及UPS)

论述题（变压器、电动机、直流及UPS）

1． 变压器运行时，轻瓦斯保护动作的原因是什么？如何处理？重瓦斯保护动作应作哪些检

查和处理？

2．运行中的变压器气体保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置？

3．我厂#1机组主变设哪些保护，各保护动作后有哪些现象及跳哪些开关？

4．我厂＃1机组高厂变设有哪些保护，各保护动作后有哪些现象及跳哪些开关？ 5．励磁变设有哪些保护并画出其逻辑图？ 6．试解释主变低压侧接地保护？ 7．电动机启动电流大有无危险？

8．电动机电压变化对电动机运行有何影响？ 9．装设低电压保护时应考虑哪些问题？

10. 结合GTSI—80K UPS系统原理单线图，写出UPS正常供电与旁路供电的自动切换条

件？

11. 画出#1机组控制用110V直流系统图，并说明工作原理。 12. 查找直流接地的操作原则和注意事项有哪些？

13. 写出机组控制用110V直流系统充电器投入运行的操作步骤(母线在运行状态)。

14．结合GTSI—80K UPS系统原理单线图，写出UPS系统退出运行, 负荷转至检修旁路供

电的操作步骤？

15.结合GTSI—80K UPS系统原理单线图，写出UPS系统由检修旁路状态转至正常运行状态的操作步骤？

16．结合GTSI—80K UPS系统原理单线图，写出UPS系统投入运行的操作步骤？ 17．电动机合闸后转子不转的现象，原因是什么？如何处理？ 18．运行中的电动机自动跳闸应如何处理？ 19．摇测变压器的绝缘电阻有哪些注意事项？

20．变压器运行时，怎样判断温度异常？造成温度异常的原因是什么？ 21. 油浸变压器运行中应检查项目有那些？ 22．变压器声音不正常应怎样处理？ 23．如何停用电压互感器？

24．变压器二次侧突然短路时有什么危害？

25．试述变压器金属构件及铁芯可靠接地的作用。 26．电动机起动前应检查哪些项目？ 27．运行中的电动机应检查哪些项目？

28．电动机声音不正常的现象，原因是什么？如何处理？

29．在安装或检修后，起动电动机时，过流保护动作跳闸的现象，原因时什么？如何处理？ 30．说明GTSI—80K UPS系统工作原理？

答案：

1．答： 轻瓦斯动作的原因：变压器内部轻微故障，如局部绝缘水平降低而出现间隙放电及

漏电，产生少量气体；也可能是空气浸入变压器内，如滤油、加油或冷却系统不严密，导致空气进入变压器而聚积在气体继电器内；变压器油位降低，并低于气体继

电器，使空气进入气体继电器内；二次回路故障，如直流系统发生两点接地或气体继电器引线绝缘不良，引起误发信号。

轻瓦斯动作处理：

a.检查变压器油位、温度、音响是否正常，有无漏油现象。

b.检查是否因油系统的检修维护，引起空气进入变压器，如信号是空气进入所引起，应对瓦斯继电器进行放气恢复信号监视。 c.如非上述原因，应联系化学人员取气样进行化验分析。取气样后，瓦斯继电器应放气。如果频繁发信号且间隔逐渐缩短，应做好事故跳闸准备。报告值班工程师尽快安排停电检修。

d.气体是无色无味不可燃的，外部检查又无短路象征，则可以继续运行，如气体是有色可燃的，必须立即停止变压器运行。 重瓦斯动作后应做如下检查和处理：

a. 检查油位、油温、油色有无变化，检查防爆管是否破裂喷油，检查呼吸器、套管有

无异常，变压器外壳有无变形； b. 立即取气体和油样做色谱分析；

c. 根据变压器跳闸时的现象、外部检查及色谱分析结果，判断故障性质，找出原因。

在重瓦斯保护动作原因未查清之前，不得合闸送电； 如果经检查未发现任何异常，而确系二次回路故障引起误动作，可将差动及过流保护投入，将重瓦斯保护投信号或退出，试送电一次，并加强监视。

2．答：a.进行注油和滤油时；

b.进行呼吸器畅通工作或更换硅胶时；

c.除采油样和气体继电器上部放气阀放气外，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时；

d.开、闭气体继电器连接管上的阀门时； e.在气体保护及其二次回路上进行工作时；

f.对于充氮变压器，当油枕抽真空或补充氮气时，变压器注油、滤油、充氮（抽真空）、更换硅胶及处理呼吸器时，在上述工作完毕后，经1小时试运行后，方可将重瓦斯保护投入跳闸。

3．答：主变差动：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变高压侧零序过流保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，跳220KV母联断路器，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变高压侧间隙电流零序过电压保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变阻抗保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，跳220KV母联断路器，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变过励磁保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变低压侧接地保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭

主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变通风启动：发声光信号。

主变瓦斯保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变压力释放保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变温度保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

主变冷却器全停保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

4．答：高厂变差动保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

高厂变低压闭锁过流保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

高厂变低压侧过电流保护：跳高厂变低压侧开关，并发声光信号。

高厂变低压侧接地保护：发声光信号。

高厂变通风启动：发声光信号。

高厂变瓦斯保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

高厂变压力释放保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

高厂变温度保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

高厂变冷却器全停保护：跳发电机出口开关，主变高压侧开关，高厂变低压侧开关灭磁，关闭主汽门，启动发电机出口开关失灵保护，并发声光信号。

5．答：励磁变保护设有励磁变电流速断、过流及过负荷，设有软硬压板供保护投退用。图示如下：

6．答：取主变低压侧PT的3U0，保护动作发信。

7．答：在正常情况下因启动过程不长，短时间内流过大电流，虽然对电动机有一定影响，但发热一般不会很厉害，电动机是能够承受的。但如果重复超载启动以及连续带负荷多次启动等，将有可能使电动机绕组因过热而烧毁。特别是电动机定子绕组加上电压后，电动机转子堵转，而且堵转时间较长，电动机定子电流将一直为起动电流，这是非常危险的。通常，电动机烧毁多半是因为这种原因。

8．答：电动机的电磁转距与外加电源电压的平方成正比，因此，外加电源电压的变化直接影响电动机的运行工况。当电动机起动时，若电压太低，起动转距小，使电动机的起动时间长，甚至不能起动；对运行中的电动机，若运行电压下降，电动机转距变小，由于机械负荷不变，电动机转速下降，引起电动机定子电流增大，使电动机发热增大，严重时会烧毁定子绕组。若电压大幅度下降，也可能造成电动机停转和烧坏定子绕组。当电源电压稍高于电动机的额定电压，对电动机运行无大的影响，但电源电压过高，因磁路高度饱和，激磁电流急

剧上升，使铁芯严重发热，将对电动机的绝缘也造成危害。此外，三相电源电压不平衡，引起电动机三相电流不平衡，这将导致电动机温升增加和电磁力矩减少，同时，三相电压不平衡还会产生振动和噪音。

9．答：a.对能自启动的部分重要电动机，不装设低电压保护。但是，当有备用设备自动投

入时，为了保证重要电动机的自启动，在其他电动机上应装设低电压保护，动作于跳闸。

b.当电源短时消失或电压降低时，为了保证重要电动机的自启动，在其他电动机上应装设低电压保护，动作于跳闸。

c.当电压长期消失或降低时，根据生产过程和技术保安等的要求，不允许自启动的电动机应装设低电压保护，动作于跳闸。

10．答：a.在同时满足下列条件的情况下:

（1） 旁路输入电压在正常范围内；

（2） 旁路输入电压与逆变器输出电压的相差不超过±15度； （3） 旁路侧的静态开关无故障。

如果出现下列条件之一，UPS将自动由逆变供电转由旁路供电。 （1） 逆变器输出电压不正常；

（2） 逆变器侧静态开关温度不正常； （3） 逆变器侧静态开关故障； （4） 过负荷保护动作。

b.如果UPS的负荷由旁路供电，同时UPS处于自动状态时（即UPS是自动跳至旁路状态的），在以下条件同时满足时，UPS将自动由旁路切换回由逆变器供电

（1） 逆变器电压正常；

（2） UPS的输出电流小于过负荷起动值；

（3） 逆变器的输出电压与旁路输入电压相差不超过±15度。 11． 答：图示如下：

#1机组110V蓄电池充电器电源（一）、#1机组110V蓄电池充电器电源（二）均来自保安段，这两路交流输入经交流配电单元互投后选择其中一路交流输入提供给充电模块；充电模块输出稳定的直流电源，一方面对蓄电池组补充充电和提供合闸输出，另外通过降压单元提供控制输出，为负载提供正常的工作电流；绝缘监测单元可在线监测直流母线和各支路的对地绝缘状况；集中监控单元可实现对交流配电单元、充电模块、直流馈电、绝缘监测单元、

直流母线和蓄电池组等运行参数的采集与各单元的控制和管理，并可通过远程接口接受后台操作员的监控。正常运行时，充电机输出开关QF3(母线侧)及蓄电池输出开关QF5合上，充电机输出开关QF4（电池侧）、放电试验开关QF7及母线联络开关QF6断开，蓄电池处于浮充电方式。当#1机蓄电池要退出运行时，可合上母线联络开关QF6，切为#2机直流系统供电。 12．答：根据运行方式、操作情况、气候影响来判断可能的接地时，采取拉路寻找分段处

理的办法，以先信号和照明部分后操作部分，先负荷后电源，先室外部分后室内部分为原则，在切断各直流回路时，切断时间不超多3s，不论回路接地与否均应合上。当发现某一直流回路接地时，应及时找出接地点，尽快消除。

a.寻找接地点禁止停用绝缘监测装置，禁止使用灯泡寻找的方法。 b.用仪表检查时，所用仪表内阻不应低于2000欧/伏。 c.当直流发生接地时禁止在二次回路上工作。 d.处理时不得造成直流短路和另一点接地。 e.查找和处理必须由两人及以上进行。

f.拉路前应采取必要措施，防止直流失电可能引起的保护、自动装置误动。 13．答：a.检查所有有关的工作票已结束，临时安全措施已拆除。

b.检查充电器交、直流侧开关在断开位置。

c.送上控制回路，加热回路，风扇电源，报警监视回路的电源保险。

d.合上充电器交流侧开关（有两路电源的，将电源切换开关投“互投”位置），并检查交流电压正常。

e.充电器启动前应检查“启动开关”、“开／关机”及“均／浮充”按钮处于松开状态。

f.投入各组充电器运行。检查充电器运行灯亮，通过直流监视系统检查充电器的输出电压符合规定的浮充电压值。检查电流输出应为“0”。

g.合上充电器的直流侧开关，检查充电模块指示正常，充电器冷却系统运行正常，无异常报警信号。

h.恢复直流系统正常运行方式。

14．答：a.检查旁路柜工作正常。“SYNC”同期检测绿灯亮。

b.按重复两次按[B/P] 按钮。 c.检查B/P灯亮，INV灯熄灭。 d.合上手动维护旁路开关。

e.按重复两次UPS [ON/OFF] 按钮，退出UPS运行。 f.拉开UPS输出开关及旁路至静态开关的旁路输入开关。 g.断开UPS的电池开关。 h.断开UPS主输入开关。

15．答：a.送上整流器交流电源，合上主输入开关，检查整流器直流电压正常。

b.送上UPS电池开关。

c.按[ON/OFF]按钮，启动UPS

d.等大约一分钟后，LCD显示UPS OK。

e.合上旁路至静态开关的旁路输入开关。检查同期灯亮。 f.重复两次按[B/P] 按钮。检查B/P灯亮。 g.合上UPS输出开关。 h.拉开手动维护旁路开关

i.按[INV]按钮，UPS转回逆变器供电。 j.检查UPS各指示灯正常，无报警信号。

16．答：a.完成启动前检查

b.依次合上主输入开关、旁路电源开关、UPS输出开关。UPS进行自检，一分钟后自检正常。

c.将“调压/自动”转换开关置于“自动”位置，确认整流器输出直流电压和旁路稳压器输出电压正常。

d.合上旁路输入开关、电池开关（置于ON位置）。 e.按[ON/OFF]按钮，启动UPS

f.等大约一分钟后，LCD显示UPS OK。 g.按需要投入负荷，开机完成。

17．答：现象：

a. 启动后电流表指示最大或超红线，不返回。 b. 电动机不转，并发出鸣声。 原因：

a. 定子回路中一相断线。 b. 转子回路断线。

c. 电动机及其所带机械部分犯卡。 处理：

a. 通常过负荷保护装置动作（或熔断器熔断），切断开关，此时应恢复警报，将控制开关

恢复到断开位置。

b. 保护装置未动作时，应立即手动切断电动机。 c. 检查电源情况（开关及熔断器）。

d. 停电，用绝缘电阻表测定子、转子回路绝缘电阻。 e. 查明故障原因，若不能处理，及时通知检修处理。 将处理情况进行记录。

18．答：a.对于重要的厂用电动机，无备用设备时，允许强送一次。（但跳闸时有明显冲击

电流、电流速断保护动作、马达冒烟、驱动的机械部分损坏等明显故障时，则禁止强送）

b.若联锁自投备用设备失灵，应立即手动再次起动备用电动机，并检查原因。 c.电动机跳闸后，一面处理，一面通知电气检修人员进行检查。

19．答：a.摇测前应将绝缘子、套管清扫干净，拆除全部接地线，将中性点接地隔离开关拉

开。

b.使用合格的绝缘电阻表，摇测时将绝缘电阻表放平，当转速每分钟达到120转时，读R15”、R60”两个数值，以测出吸收比。 c.摇测时应记录当时变压器的油温及温度。

d.不允许在遥测时用手摸带电导体或拆接线，摇测后应将变压器的绕组放电，防止

触电。

e.遥测项目：对三绕组变压器应测量一次对二、三次及对地，二次对一、三次及对地，三次对一、二次及对地的绝缘电阻。 f.在潮湿或污染地区应加屏蔽线。

20．答：在正常负荷和正常冷却条件下，变压器上层油温较平时高出10℃以上，或变压器

负荷不变而油温不断上升，则应认为变压器温度异常。变压器温度异常的可能原因有：

a. 变压器内部故障。如绕组匝间短路或层间短路，绕组对围屏放电，内部引线接头发热，

铁芯多点接地使涡流增大而过热等。这时变压器应停电检修。 b. 冷却装置运行不正常。如潜油泵停运，风扇损坏停转，散热器管道积垢使冷却效果不良，

散热器阀门未打开。此时，在变压器不停电状态下，可对冷却装置的部分缺陷进行处理，或按规程规定调整变压器负荷至相应值。

21．答：a.检查就地温度指示器，指示温度同控制室远方温度指示一样并且变压器运行在正

常温度范围内。

b.检查油枕和充油套管的油色和油位正常，各油表、温度计不应积灰和破损，内部无结露。

c.变压器声音正常，无异音发出，本体及附件不应振动。油泵，风扇运行平滑正常。 d.变压器，冷却器无漏油，渗油现象。呼吸器硅胶颜色正常，无堵塞。 e.冷却器无异音，无异常振动。

f.变压器外壳接地良好，各导线连接处无过热变色现象。 g.变压器消防设备正常。

h.套管瓷瓶无破损、裂纹、放电痕迹。

i.变压器冷却器控制箱内各开关在运行规定位置。 j.变压器各端子箱和冷控箱门关严。

22．答：首先要正确判断，然后根据不同情况进行处理：

a. 变压器内部突然发出不正常声音，但很快消失。这是由于大容量动力设备启动或外部发

生短路事故造成的。此时，只需对变压器及外部系统详细检查即可。

b. 变压器内连续不断地发出不正常声音时，应报告有关领导并增加巡视检查次数或派专人

监视。如杂音增加，应经批准停用变压器，进行内部检查。变压器内部有强烈地杂音或内部有放电声和爆裂声时，应迅速投入备用变压器或倒换运行方式，停用故障变压器。 23．答：a.先停用电压互感器所带的保护及自动装置，如装有自动切换装置或手动切换装置

时，其所带的保护及自动装置可不停用。

b.取下低压熔断器，以防止反充电使高压侧充电。 c.拉开电压互感器出口隔离开关，取下高压侧熔断器。

d.进行验电，用电压等级合适而且合格的验电器，在电压互感器各相分别验电。验

明无误后，装设好接地线，悬挂标示牌，经过工作许可手续，便可进行检修工作。

24．答：变压器二次侧突然短路时，在绕组中将产生巨大的短路电流，其值可达额定电流的

20－30倍，这样大的电流，对变压器的危害主要有：

a. 在巨大的短路电流作用下，绕组中将产生很大的电磁力，其值可达额定电磁力1000倍，

使绕组的机械强度受到破坏。

b. 巨大的短路电流会在绕组中产生高温，可能使绕组烧毁。

25．答：变压器在试验或运行中，由于静电感应，铁芯和不接地金属件会产生悬浮电位。由

于在电场中所处的位置不同，产生的电位也不同。当金属件之间或金属件对其他部件的电位差超过其绝缘强度时，就会放电。因此金属构件及铁芯要可靠接地。

26．答：a.确认电动机及带动的设备上已无人工作，工作票已结束。带动的设备已具备运行

条件。

b.电动机外壳接地线牢固，完整。 c.转动部分防护罩应完好。

d.轴承中和启动装置中润滑油油位及油质正常，油盖应盖好，如轴承属强制供油循环或水冷却，则应检查油压正常，检查排油情况或将水冷却系统投入运行。 e.机械部分无卡涩现象，靠背轮能盘动(小容量电动机)。

f.滑环式电动机的滑环电刷接触紧密，压力适当。 g.电动机的各保护已投入，且无异常现象。 27．答：a.电动机的电流是否超过允许值。

b.检查电动机外壳温度正常，无局部过热现象。 c.检查轴承的润滑、声音、温度是否正常。 d.电动机有无异音、焦味、烟气。

e.外壳接地及各部分的连接螺丝牢固，无松动、发热现象。 f.电动机附近无易燃品及杂物。 g.机座无明显振动。 h.电动机冷却系统正常。

i.控制、保护、仪表、信号正常。

28．答：现象：a.电动机声音异常，振动增大。

b.电流表指示上升或摆动，可能到零。

原因：

a. 厂用母线频率剧烈变化。 b. 厂用母线电压降低。

c. 定子回路一相断线或绕组匝间短路。 d. 轴承损坏。 处理：

a. 保护装置动作时，恢复警报，断开控制开关，启动备用机组。 b. 如保护装置未动作，应进行检查分析。 29．答：现象：

a. 启动后，电流指示降不下来。 b. 电动机自动跳闸。 c. 可能有冲击及烟火。 原因：

a. 被带动机械有故障或机械反转。

b. 电动机或电缆发生短路（或未拆除接地线，短路线）。 c. 绕线式电动机滑环短路，或启动变阻器不在启动位置。 d. 过流保护整定值不对或熔断器容量过小，躲不开启动电流。 e. 系统电压过低。 处理：

a. 恢复警报，立即断开控制开关，提起掉牌。 b. 断开电源。

c. 用绝缘电阻表测量定子绕组及转子回路绝缘电阻。 d. 查明跳闸原因，通知有关检修人员处理。

30．答：GTSI—80K UPS由整流器、逆变器、隔离变压器、静态开关、手动维护旁路等设备组成。GTSI—80K UPS主输入电源来自＃1机组380V工作A段，旁路两相电源来自＃1机组保安段。在正常工作状态下，主输入电源经整流滤波为直流后再送入逆变器，变为稳频稳压的工频交流，经静态开关向负荷供电。当UPS的输入交流电源因故中断或整流器发生故障时，逆变器由蓄电池组供电，则仍可做到毫无间断地继续向负荷提供优质可靠的交流电。如果逆变器发生故障，还可自动切换至旁路备用电源。当负载起动电流太大时， UPS也可自动切换至备用电源供电，起动过程结束后，再自动恢复由UPS供电。当UPS系统检修时才将UPS负荷转由手动维护旁路供电。

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