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直流系统设备的运行问答题
作者：liyan790613 &&&&文章来源：本站原创&&&&更新时间：日 &&&&
第一节& 蓄电池的运行及事故处理&&& 620．蓄电池是如何分类的?&&& 答：电力系统中常用的蓄电池可分为两大类，即酸性蓄电池和碱性蓄电池。&&& 酸性蓄电池按用途分类可分为：&&& (1)& 固定用铅酸蓄电池；&&& (2)& 启动用铅酸蓄电池；&&& (3)& 电瓶车用铅酸蓄电池；&&& (4)& 铁路客车用铅酸蓄电池；&&& (5)& 航标用铅酸蓄电池。&&& 酸性蓄电池按极板种类分类可分为：&&& (1)& 涂膏式：&&& (2)& 管式。&&& 酸性蓄电池按排气方式分类可分为：&&& (1)& 排气式；&&& (2)& 非排气式。&&& 酸性蓄电池还包括阀控式蓄电池，阀控式蓄电池可分为：&&& (1)& 贫液式，即阴极吸收式，隔板使用超细玻璃纤维隔板。&&& (2)& 胶体蓄电池。&&& 碱性蓄电池可分为：&&& (1)& 一般性的碱性蓄电池；&&& (2)& 隔镍碱性蓄电池。&&& 621．各类蓄电池都是由哪些元件组成的?&&& 答：(1)& 酸蓄电池。一个单体蓄电池是由正、负极板、绝缘隔板、容器、电解液等部件组成。&&& (2)& 阀控式铅酸蓄电池。一个单体阀控式蓄电池是由正、负极板、绝缘隔板、容器、电解液、安全阀等部件组成。&&& (3)& 碱性镉镍蓄电池。是由正、负极板、绝缘隔板、容器、碱性电解液、气塞等部件组成。&&& 622．蓄电池的工作原理是什么?&&& 答：蓄电池是一种化学能源，充电时能把电能转变成化学能储存起来，放电时将储存起来的化学能转化成电能输送出去。&&& 铅酸蓄电池的工作原理如下。&&& 充电：将蓄电池与直流电源连接，蓄电池将电源的电能转变为化学能储存起来。正极板上的硫酸铅变成褐色二氧化铅，在负极板上的氧化铅变成灰色绒状铅。&&& 放电：在充好电的蓄电池两端接上负荷时，将有电流流过负荷，即储存在蓄电池内的化学能转变为电能。此时正、负极板上的活性物质都吸收硫酸起化学变化，逐渐变成硫酸铅。当两极板上大部分活性物质都变成硫酸铅后，蓄电池就不能继续放电了。&&& 铅酸蓄电池的可逆化学反应方程式：&&& 正极&&& 负极& 正极&&& 负极Pb02+2H2S04+Pb PbSO4+2H20+PbS04 623．铅酸蓄电池充、放电过程中，将发生什么现象?&&& 答：(1)& 充电时：&&& 1) 是电能转变成化学能(储存)；&&& 2) 正、负极的PbS04分别变为Pb02与Pb，颜色变深；&&& 3) 各种极化因素的影响，端电压逐渐升高；&&& 4) 消耗水，生成H2S04，电解液密度上升；&&& 5) 充电末期引起水的分解，两极上有气泡产生。&&& (2)& 放电时：&&& 1) 放电的过程是化学能转变为电能的过程；&&& 2) 放电时，正负极的Pb02和Pb变成PbS04，极板颜色变浅；&&& 3) 放电时，各种极化因素的影响，使端电压逐渐下降；&&& 4) 放电时，消耗了H2S04生成水，电解液密度逐渐下降。&&& 624．铅酸蓄电池有哪些主要参数?&&& 答：铅酸蓄电池的主要参数有：&&& (1)& 铅酸蓄电池的电动势。电动势为蓄电池在没有负载时测的端电压，即蓄电池在开路时的端电压。&&& (2)& 铅酸蓄电池的内电阻。铅酸蓄电池的内电路由电解液构成，而电解液中有一定的电阻，板栅与活性物质也有一定的电阻，尤其是隔离物的电阻很大，所有这些电阻的总和就是蓄电池的内电阻。&&& 蓄电池的内电阻不是一个固定数值。在蓄电池充、放电过程中，随着电解液的密度、温度和极板上活性物质的变化而变动。&&& (3)& 铅酸蓄电池的端电压。蓄电池的端电压，是指它的闭路端电压。&&& (4)& 铅酸蓄电池的容量。将一个充足电的蓄电池连续放电至电压达到极限电压(1.75～1.8V)时止，放电电流和放电时间的乘积，称为铅酸蓄电池的容量，其单位为Ah，简称安时。&&& 625．为什么在静止时测量的蓄电池的密度值才是真实密度?&&& 答：在静止时，由于电解液的扩散作用，浓度易于均匀，这时极板孔中和极板间的电解液密度大致相同。&&& 626．为什么充、放电终了后的一段时间内蓄电池电动势有较大的波动?&&& 答：当蓄电池充电时，极板细孔中形成的硫酸不能立即向容器内其他部分扩散，而极板细孔中的电解液密度较容器中的电解液密度高些；反之，在放电时，极板细孔内形成的水也不能立即向容器中其他部分扩散，极板细孔间的电解液较容器中电解液密度低些。&&& 627．哪些因素对蓄电池内阻有影响?&&& 答：温度的变化对蓄电池内阻有影响：&&& (1)& 温度升高时。电解液粘度下降，分子和离子的活动性能增强，内阻减少。&&& (2)& 温度降低时。电解液粘度增加，分子和离子活动性能减弱，从而内阻增加。&&& 在蓄电池放电时也对蓄电池内阻有一定的影响：&&& (1)& 板细孔中硫酸浓度减少，水分增多，内阻减小。&&& (2)& 酸铅是一种导电性能差的盐状晶体物质，可以使内阻增大。&&& 628．蓄电池的端电压在充、放电过程中有什么变化?&&& 答：蓄电池的端电压与电动势的关系式：充电时&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& U=E+Ir(V)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (6―1)式中&&&&& U――端电压；&&&&&&&&& E――电动势；&&&&&&&&& I――充、放电电流；&&&&&&&&& r――为蓄电池内阻。&&& 放电时&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& U=E-Ir(V)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (6-2)&&& 蓄电池的端电压随充、放电的情况而变化。放电时，端电压降低；充电时，端电压要比电动势高。相差的数值等于放电电流或充电电流在电池内阻上的电压降。&&& 629．影响铅酸蓄电池容量的主要因素有哪些?&&& 答：影响铅酸蓄电池容量的主要因素有：放电率、电解液的温度、电解液密度和极板总面积。&&& (1)& 放电率对铅酸蓄电池容量的影响。蓄电池按长时放电率放电时，化学反应缓慢，极板上硫酸铅的生成也就缓慢，活性物质的细孔中，化学反应所析出的水分能及时和外面的电解液相混合，密度变化不多，使活性物质的表面和细孔中均匀在进行化学变化，从而增加了蓄电池的容量。&&& 蓄电池按短时放电率放电时，化学变化转快，单位时间内极板上生成的硫酸铅较多，堵塞了活性物质的细孔，使电解液不能畅通无阻在进入细孔中和活性物质接触，也不能很好的进行化学反应，从而降低了蓄电池的容量。&&& (2)& 温度对铅酸蓄电池容量的影响。&&& 在温度允许的范围内，温度升高，电解液粘度减弱，密度降低，对极板活性物质的渗透能力增强，电解液的电阻减小，电化学能力增强，因此容量有所增加。温度降低时，则电解液粘度增加，流动性较差，电化学反应缓解，内阻增大，对极板活性物质的渗透作用减弱，因此容量减少。&&& (3)& 温度与铅酸蓄电池容量的关系式。当电解液温度在10～30℃的范围内变化时，温度每升高或降低1℃，蓄电池的容量也相应地增大或减小额定容量的0.8％。当温度超出上述范围时，可按式(6-3)计算 C25 = Ct /1+0.008(t-25)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (6-3)式中&&&& C25――25℃时的容量；&&&&&& t――测量时实际平均温度；&&&& Ct――t时的容量。&&& (4)& 密度对铅酸蓄电池容量的影响。&&& 密度愈高，容量就愈大。但是如果电解液密度过高，电流易于集中，极板腐蚀和隔离物损坏也就愈快，就缩短了蓄电池的寿命。&&& (5)& 极板总面积对铅酸蓄电池容量的影响。&&& 蓄电池容量与极板总面积成正比，面积越大，活性物质越多，容量就大；面积越小，活性物质越少，容量就小。&&& 630．贫液式阀控蓄电池有何特点?&&& 答：贫液式阀控蓄电池用超细玻璃纤维隔膜将电解液全部吸附在隔膜中，隔膜约处于95％饱和状态，电解液密度约为1.30kg／L。蓄电池内无游离状态的电解液。&&& 631．胶体阀控式蓄电池有何特点？&&& 答：胶体阀控式蓄电池和传统的富液式铅酸蓄电池结构上相似，将单片槽式极板和普通隔板组装在电池槽中，注入稀硫酸和 Si02微粒混合成流体电解液，电解液密度为1.24kg/L。这种电解液充满隔板、极板及电池槽内所有空隙并固化，并且把正、负极板完全包裹起来，避免了电解液层化。&&& 632．铅酸密封阀控式蓄电池安全阀有什么作用?&&& 答：铅酸密封阀控式蓄电池安全阀的作用是：&&& (1)& 在正常浮充状态，安全阀的排气孔能逸散微量气体，防止电池的气体聚集。&&& (2)& 电池如因过充等原因产生气体使阀达到开启时，打开阀门，及时排出盈余气体，以减少电池内压。&&& (3)& 气压超过定值时放出气体，减压后自动关闭。不允许空气中的气体进入电池内，以免加速电池的自放电，故要求安全阀为单向节流型。&&& 633．镉镍电池的工作原理是什么?&&& 答：镉镍电池极板的活性物质在充电后，正极板为氢氧化镍，负极板为金属镉。而放电终止时，正极板转化为氢氧化亚镍，负极板转化为氢氧化镉。电解液选用氢氧化钾溶液添加少量的氢氧化锂，电池在充电时将化学能转变成电能储存起来，放电时将化学能变为电能，两极的化学反应是可逆的，总反应方程式为：&&& 正极&&& 负极& 正极&&& 负极&&& 2NiOOH+Cd+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2&&& 634．镉镍电池有哪些主要特点?&&& 答：镉镍电池有如下特点：&&& (1)& 电解液只作为电池的传导体，浓度不起变化。&&& (2)& 电池的充、放电程度不能根据电解液的密度变化来判断，而是在充电时以电压的变化来判断。&&& (3)& 在充、放电过程中随着电化反应的加剧，在正极板上析出氧气，负极板析出氢气。&&& (4)& 密封式镉镍电池在制造时使负极板上物质过量，以避免氢气的析出，而在正极上产生的氧气因电化作用而被负极板吸收，防止了电池内气体聚集，保证了电池在密封条件下正常工作。&&& 635．什么是蓄电池的初充电?如何判断初充电是否完成?&&& 答：新安装或大修后的蓄电池第一次充电叫做初充电。&&& 初充电是否完成需检查下列项目：&&& (1)& 初充电末期端电压应达到2.60～2.70V，密度达到1.215左右并保持3h以上稳定不变；&&& (2)& 两极应冒出强烈的气泡；&&& (3)& 正极板呈现棕褐色，负极板呈现纯灰色，两极板颜色均有柔软感；&&& (4)& 电解液应变为乳白色。&&& 636．如何配制铅酸电池电解液?&&& 答：配制铅酸电池电解液时，应注意：&&& (1)& 配制前，必须将所有的容器清洗干净，而后再用蒸馏水冲洗一次才能使用。&&& (2)& 配制时，先将一定量的蒸馏水注入配酸用容器，在容器壁上挂一支0～100℃的水银温度计，然后再将硫酸以细流徐徐注入纯水中(严禁将水注入硫酸中)，用玻璃棒或塑料棒(不准用金属或木棒)不断搅拌，将热量扩散掉。配制时最高温度不允许超过80℃，如果达到80℃，应立即停止，待温度降低后再进行，以保证电解液的密度达到要求。&&& 637．配制酸性电解液时，工作人员应注意哪些安全事项?&&& 答：配制酸性电解液时，工作人员必须戴白光护目镜、口罩(或防毒面具)、耐酸手套、穿耐酸服、耐酸靴，在配制酸性电解液的现场应备有足量的5％的苏打水，防止酸液飞溅，便于急救。一定要注意蒸馏水不可往酸中倒。温度计应安放牢固，防止碰打。&&& 638．配制酸性电解液时，为什么不允许将水倒入酸中?&&& 答：浓硫酸与水混合时，水立即被浓硫酸所吸收，并产生大量的热量，不能及时释放，而反应不断加剧，会使加入的水浮在硫酸表面，沸腾起来，使硫酸飞溅出来，甚至造成容器破碎和灼伤人等事故。&&& 639．配制酸性电解液时，为什么不准使用金属棒或木棒?&&& 答：配制酸性电解液时，不准使用金属棒或木棒的原因是：&&& (1)& 硫酸是一种极强的氧化剂液体，遇到金属物时，将金属氧化，使酸性电解液中含有金属物，造成失去铅酸蓄电池容量的后果。&&& (2)& 硫酸还是强烈的脱水剂，它可以使木料脱水碳化变为黑色，造成电解液的报废。&&& 640．什么是铅酸蓄电池的正常充电?IE常充电的方法是什么?&&& 答：已经过初充电的铅酸蓄电池在正常放电之后，在正常状况下的各次再充电，叫做铅酸蓄电池的正常充电。&&& 正常充电的方法：一般采用10h放电率的电流值进行充电。为了防止极板损坏，当正、负极板上发生气泡和端电压上升至2.4V时，应将电流降至一半继续充电，直到充电完成。&&& 极板质量不良和运行已久的铅酸蓄电池，充电初始时，可用10h放电率电流的一半充电，然后逐渐增加至10h放电率的电流值，当两极发生气泡和电压升至2.4V时，再将充电电流降至10h放电率的一半，直到充电完成。&&& 641．铅酸蓄电池放电后的补充电有什么要求?&&& 答：放电后应及时进行充电，一般不宜超过24h，否则将影响铅酸蓄电池的性能和使用寿命。&&& 642．什么是浮充电?进行浮充电的目的是什么?&&& 答：浮充电就是将充满电的铅酸蓄电池组与充电装置并联接于直流母线上运行。&&& 浮充电的目的：&&& 除供给恒定负荷以外，还以不大的电流来补偿蓄电池的局部自放电，以及供给突然增大的负荷。可以防止极板硫化和弯曲，从而延长蓄电池的使用寿命。&&& 643．进行均衡充电的目的是什么?&&& 答：由于铅酸蓄电池组在使用过程中，各单体铅酸蓄电池有时会产生端电压、电解液密度、容量等不均衡现象，为了使各单体铅酸蓄电池都达到均衡一致的良好状态，应进行均衡充电。&&& 644．在哪些情况下，应进行均衡充电?&&& 答：有下列情况之一时，应进行均衡充电：&&& (1)& 经常充电不足或很少进行全充电的铅酸蓄电池(包括浮充运行方式的蓄电池)。&&& (2)& 长时间搁置或极板经过检修后的蓄电池。&&& (3)& 放电后在24h以上未及时进行充电，或使用已达3个月以上的蓄电池。&&& (4)& 放电电流值过大或放电终止电压降到规定值以下时。&&& 645．怎样进行均衡充电?&&& 答：用10h放电率的电流值充电，当单电池的电压达2.4V，电解液发生气泡时，将充电电流减至10h放电率的1／2或1／3电流值继续充电，当单电池的电压达2.60～2.75V稳定不变时，电解液发生强烈气泡，密度稳定并不再上升时，停止充电1h，然后仍用第二阶段的电流值充电2h。如此反复进行，直到最后充电装置刚一合闸时就发生强烈气泡为止，均衡充电才告完毕。&&& 646．在什么情况下，应停止镉镍电池放电?&&& 答：在出现下列情况时，应停止镉镍电池放电：&&& (1)& 镉镍电池组已放电到其容量的70％～80％时，应停止放电，准备充电。&&& (2)& 当每只镉镍电池的电压降到1.15～1.10V时，蓄电池组的电压降到额定电压的90％，此时，应停止放电。&&& 647．镉镍电池完成充电的判断标准是什么?&&& 答：镉镍电池完成充电，主要依据以下标准来判断：&&& (1)& 计算充电时间，在用5h放电率的正常充电电流值充电时，一般用7～8h即可充满电。&&& (2)& 测量每只蓄电池端电压，其值达到1.75V左右时充电完成。&&& (3)& 观察电解液中的气体，充电接近完成时，正、负电极处有氢气和氧气发生，出现气体。当气泡发生较多时，则可认为已充满电。&&& (4)& 充人电量应比前期放出的电量多20％以上时充电完成。&&& 648．如何计算蓄电池的正常充、放电率?&&& 答：5h率为正常充电、放电率。例如，额定容量为20Ah的蓄电池，其正常充电电流值为20／5=4(A)。&&& 649．蓄电池的正常充电方法是什么?&&& 答：通常以正常充电率的电流值充电7～8h，必要时可用递减充电法，即先以正常充电率的一倍电流值充电5h，然后再继续以正常充电率的电流值充电2h。&&& 650．什么情况下应更换镉镍电池电解液?&&& 答：在下列情况时，应进行镉镍电池电解液的更换：&&& (1)& 隔镍电池的电解液中碳酸盐含量大于50g/L；&&& (2)& 经过100～150次充、放电循环；&&& (3)& 使用时间长达2～3年时；&&& (4)& 容量明显下降。&&& 651．怎样进行镉镍电池电解液的更换?&&& 答：更换电解液时，先用5h放电率(0.2C5A)的电流值放电到极限终止电压1.0V时为止。拧下气塞，将蓄电池槽倒立，并且摇动电池槽，使其内部脱落物随着电解液倒出。如果倒出来的电解液较脏时，可用纯水冲洗电池内部数次，直洗到电池内倒出的水中无残渣及沉淀物时为止，然后必须立即将新配制的电解液倒入蓄电池内，使电解液至电池上标线为止，并拧紧气塞。&&& 在任何情况下，用纯水冲洗过的电池，即使是短时间在空气中搁置而未立即注入电解液都是不允许的。&&& 652．怎样进行镉镍电池的初充电?如何判断镉镍电池初充电是否完成?&&& 答：一般采用正常充电标准5h放电率电流，作为初充电的电流值。例如：GNG20Ah的镉镍高倍率电池，初充电电流值为20／5=4(A)，亦称0.2C5初充电电流较小，充电时间要长一些，一般需要10～12h。&&& 镉镍电池初充电完成的判断依据：&&& (1)& 初充电终期电压达到1.70～1.76V，并保持3h以上稳定不变；&&& (2)& 初充电的时间必须足够，一般为10～12h；&&& (3)& 充人的电量不低于额定容量的3倍；&&& (4)& 正、负两极发生气泡。&&& 653．如何进行镉镍电池的活化?&&& 答：镉镍电池活化时，应在环境温度15～30℃范围之内，以正常5h放电率0.2C5A的电流值放电至每只蓄电池的极限终止电压1.0V时为止，然后再以同一电流值充电12h，搁置lh，再用同一电流值放电到每只蓄电池的极限终止电压1.0V时为止。如此充电与放电循环2～3次，即可恢复活性物质的应有作用。&&& 浮充运行的镉镍电池活化周期：每3个月应对电池组活化1次。&&& 654．镉镍电池的使用、维护应注意的事项有哪些?&&& 答：在镉镍电池的使用、维护中，应注意的事项有：&&& (1)& 电解液的液面应高于极板10～20mm(GNG20Ah)。&&& (2)& 在使用过程中，蓄电池内的电解液容易吸收空气中的二氧化碳，产生碳酸盐。碳酸盐的含量超过50g／L时，电池的特性和容量就会显著降低。因此，每年应取样化验分析碳酸盐的含量是否超过允许值，用化验分析的结果确定电解液是否需要更换，或浮充运行2～3年间就进行一次电解液的更换。&&& (3)& 为防止空气进入电池内，注入电解液或补充液面高度时，整组电池只准一只一只的进行，且不可将电池组的气塞全部打开，更不可打开气塞运行。&&& (4)& 气塞上橡胶套管的弹性，由于日久老化必然失效，致使蓄电池内部气体不易排出，导致电池槽的膨胀变形，应经常检查，并更换新的橡胶套管。&&& (5)& 电池组各单只电池槽间应保持干燥，加强绝缘，以免溶液外溢造成直流系统接地或短路。&&& (6)& 电池在使用中，各接触点必须牢固、不松动，以防因接触不良发热，电池槽体受热变形或烧毁电池。&&& (7)& 电池在充电时，应保证充电电流值的准确，并有足够的充电时间，否则会造成充电不足、容量减少或造成极度的过充电而损坏电池。&&& (8)& 电池在充电过程中，不许有明火接近，以防氢氧气体产生后引起火灾。&&& (9)& 电池在使用中，氢氧化钠与氧化锂混合电解液的最高温度不许超过40℃；氢氧化钾与氢氧化锂混合电解液的最高温度不许超过35℃；在充电过程中电解液的温度前者不超过35℃，后者不超过30℃。如电解液的温度过高，会降低电池的容量和寿命。在充电情况下电解液温度超高，必须减少充电电流值或停止充电，并采取降温措施。&&& (10)& 由于水的分解和蒸发使电解液液面降低，要及时补加符合标准的蒸馏水。&&& (11)& 溢在电池槽上的电解液，以及形成的碳酸盐白色粉末，必须即时擦拭干净。&&& 655．应怎样安排阀控电池的运行方式?&&& 答：阀控电池在正常运行中均以浮充方式运行。&&& (1)& 浮充电压值为：(2.23～2.27)V×电池组个数&&& (2)& 浮充电流为：(1～3)mA／Ah(电池的安时数)&&& 正常运行中主要监视高频电源充电装置的输出电压、电流值，阀控电池组电压值、直流母线电压、单只电池电压值、电池室温度及电池壳体温度(电池壳体温度监视可用人为触摸电池壳体法，用感觉来监视)。&&& 656．阀控电池充电装置使用中有何要求?&&& 答：阀控电池充电装置在使用中应满足：&&& (1)& 恒流充电的应用。新安装和大修后的电池组，均采用 O.1 C10A恒流充电，当电池组端电压上升到2.35V×电池个数值时，能自动地或手动转为恒压充电。&&& (2)& 恒压充电的应用。在2.35V×电池个数值的恒压充电下，充电电流值降至经常负荷值时(或设定值时)，充电装置能自动地或手动转为正常的浮充运行状态。&&& 657．为什么要进行阀控电池的核对性放电?用什么方法?&&& 答：进行阀控电池的核对性放电，目的是为了使极板的活性物质得到活化，防止板结。&&& 核对性放电的方法：采用10h放电率进行放电，放出容量应为电池容量的50％，放电终止时单只电池端电压应不低于1.95V。放电完成后，应立即进行正常充电或均衡充电。程序为恒流充电――恒压充电――浮充电。&&& 658．GF铅酸蓄电池浮充运行中出现欠充或过充时会有什么现象?&&& 答：(1)& 欠充：&&& 1) 运行的蓄电池组中的电池端电压值低于2.15V；&&& 2) 观察电池内部正、负极板间是否有析出的气泡。&&& (2)& 过充：&&& 1) 运行的蓄电池组中的电池端电压值高于2.2V以上；&&& 2) 电池室中酸气浓，刺鼻眼；&&& 3) 观察电池内部正、负极板间析出强烈的气泡。&&& 659．铅酸蓄电池极板出现硫化时会有哪些现象?&&& 答：(1)& 充电时冒气泡过早或一开始充电即冒气泡；&&& (2)& 充电时电压上升很快(2.8～3.0V或更高)；&&& (3)& 放电时电压下降过快，l～2h内就降低到1.8v左右；&&& (4)& 放电时容量显著降低；&&& (5)& 正极板成褐色，有白色斑点，负极板为灰白色，表面有粗大硫酸铅结晶颗粒：&&& (6)& 电解液密度下降，充电时电解液温度上升超过45℃。&&& 660．铅酸蓄电池极板硫化的原因是什么?&&& 答：(1)& 经常充电不足；(2) 放电过量后未及时充电；&&& (3)& 充电电流过大，小电流放电时间过长；&&& (4)& 电解液不纯；&&& (5)& 电解液液面过低，露出板栅；&&& (6)& 内部短路。&& &&& 661．铅酸蓄电池极板出现短路时有哪些现象?&&& 答：充电时，发生气泡的时间比正常情况迟，电压低；电解液比重低，并且在充电后无变化，而电解液的温度比正常情况时高。&&& 放电时，电压很快降到极限放电电压值，容量也有显著的降低。&&& 662．铅酸蓄电池极板短路的原因是什么?&&& 答：(1)& 沉淀物堆积过多，达到与极板下边缘接触状态；&&& (2)& 活性物质脱落的粉末随着发生的气泡冲浮到极板上端；&&& (3)& 正极板上部端耳脱落成片状物质与相邻的负极板接触；&&& (4)& 由于正极板弯曲变形而挤碎隔离物，从而使正、负极板接触：&&& (5)& 电解液温度过高、密度过大，使隔离物受腐蚀而损坏，从而造成正、负极板的接触。&&& 663．铅酸蓄电池的极板发生弯曲的原因?&&& 答：蓄电池在经过长时间充、放电后，极板的活性物质会变得松软和膨大。当充、放电过大，或温度过高时，极板将因膨胀不均匀而发生弯曲。&&& 664．阀控蓄电池壳体涨肚的原因是什么?&&& 答：(1)& 充电电流过大，充电电压超标；&&& (2)& 电池内部有短路或局部放电情况；&&& (3)& 电池温升超标及阀控失灵。&&& 665．镉镍蓄电池为什么会爬碱?&&& 答：镉镍蓄电池槽及槽盖上的白色结晶粉末称为爬碱。&&& 产生爬碱的原因：电解液液面过高，充电电流过大，电解液温度过高，电池极柱及气塞密封不严。
第二节&& 整流装置的运行及事故处理&&& 666．整流装置是如何分类的?&&& 答：整流装置的种类很多，一般可按下列几种方式分类：&&& (1)& 按用途分。可分为电站型整流器、通信用整流器和一般工业用整流器，电力系统中一般都采用电站型整流器。&&& (2)& 晶闸管整流器按其整流元件分。可分为50Hz交流整流器和高频开关电源型整流器。&&& (3)& 按整流电路使用的调压元件分。可分为饱和电抗器调压、铁磁谐振调压和晶闸管调压。&&& 667．电力工程用整流器应满足哪些基本要求?&&& 答：(1)& 系统输入电压和频率在允许的条件下，整流器应满足均衡充电、低压充电和浮充电运行的要求；&&& (2)& 具有良好的稳流、稳压性能；&&& (3)& 具有低定电压充电性能；&&& (4)& 具有灵活可靠的运行方式自动切换功能；&&& (5)& 具有良好的电磁兼容性能，具有可靠的抗干扰及防护措施；&&& (6)& 具有可靠的过载保护，电压异常保护功能；&&& (7)& 输出纹波电压应满足系统负载要求；&&& (8)& 具有实现遥信、遥测的接口，必要时留有遥控和遥调的接口。&&& 668．晶闸管有哪些主要参数?&&& 答：晶闸管的主要参数有：&&& (1)& 正向阻断峰值电压(UDRM)。等于正向转折电压减去100V。&&& (2)& 反向阻断峰值电压(UPRM)。等于反向转折电压减去100V。&&& (3)& 额定正向平均电流(Ir)。元件允许通过的工频正弦半波电流峰值。&&& (4)& 控制极触发电压(UGT)和触发电流(IGT)。在晶闸管加以规定正向电压条件下，使元件从阻断变为导通的最小控制电压和电流。&&& (5)& 维持电流(IH)。在规定条件下，维持元件导通的所必须的最小正向电流。&&& 669．对晶闸管触发电路有哪些要求?&&& 答：(1) 触发时，触发电路应有足够大的电压和电流：&&& (2)& 不该触发时，触发回路电压应小于0.15～0.25V：&&& (3)& 触发脉冲的上升前沿要陡；(4)&& 触发脉冲要有足够的宽度，一般应保持20～50μs ；(5)& 触发脉冲应与主电路同步，脉冲发出时间前后能平稳的移动，而移动的范围要苋。&&& 670．为什么晶闸管整流电路中要采取过电压保护措施?&&& 答：在晶闸管整流电路的交流输入端、直流输出端及元件上，都接有RC吸收网络或硒堆等过电压保护。因为晶闸管的耐受过电压能力较差，而在交流侧及直流侧会经常产生一些过电压．如电网操作过电压、大气过电压、直流侧电感负载电流突变时的感应过电压、熔丝熔断引起的过电压、晶闸管换向时的过电压等，都有可能导致元件损坏或性能下降，所以要采取过电压保护措施。&&& 671．硅整流器的阻容过电压保护的原理是什么?&&& 答：电容C和电阻R串联后，并联在隔离变压器二次回路中，当回路中产生过电压时，由于电容C上的电压不能突变，延缓了过电压的上升速度；同时，它还可以去掉一部分高次谐波电压分量，使硅元件上出现的过电压不会在短时间内增至很大。串联电阻R是起限制电容器充、放电电流和防止回路中产生电容、电感振荡的作用。&&& 672．晶闸管整流电路隔离变压器有什么作用?&&& 答：一般情况下，晶闸管整流电路要求的交流电源电压与电网电压应一致，因此需配用合适的变压器，以使电压匹配；另外，为了减少电网与晶闸管整流电路之间的相互干扰，要求两者隔离，所以采用隔离变压器。&&& 673．晶闸管整流电路隔离变压器采用什么样的接线方式?&&& 答：由于晶闸管整流电路输出电压为缺角正弦波，除直流分量外，还含有一定的高次谐波，三相整流变压器的一次侧常采用三角形连接，可避免幅值较大的三次谐波流入电网，有利于电网波形的改善；二次侧接成星形是为了得到中性线，特别是三相半波整流电路，必须要有中性线。&&& 674．滤波器是由哪些元件组成的?其工作原理是什么?&&& 答：滤波器电路通常由电感元件和电容元件组成。&&& 其工作原理是：电感L与负荷串联，电容C与负荷并联。从阻抗的观点来看，感抗XL和容抗XC都是频率的函数，它们对交流与直流的阻抗不同。因感抗XL=2πfl，故对交流呈现很大的阻抗，而直流电的频率f=0，所以XL=0这样电感L就起着阻碍交流通过的作用。电容对直流相当于开路，而交流很容易通过。由于电容与负荷并联，它在脉冲电压作用下，处于充放电的交替工作状态。当电容器容量足够大时，电容器的端电压就会起到延缓变化的作用，使负荷的电压波动很小，而达到滤波的目的。&&& 675．晶闸管为什么要采用快速熔断器保护?它能否用一般熔丝代替?&&& 答：晶闸管过载能力较小，与晶闸管有同样倍数的快速熔断器，可以在晶闸管被烧坏前熔断；而一般熔丝的熔断时间较长(即熔断器的安一秒特性不一样)，不能起保护作用，所以晶闸管要采用快速熔断器作保护。&&& 如果晶闸管的额定电流较大，而负荷电流较小，并有短路电流限制装置，则可采用一般熔丝保护。&&& 676．在什么情况下，整流电路采用电容器滤波和电感滤波?各种滤波效果有什么不同?&&& 答：对于输出电流较小的电路，如控制回路等，一般采用电容器滤波较为合适。对于输出电流较大的电路，一般采用电感滤波效果好。对于要求直流电压中脉冲成分较小的电路，如精度要求较高的稳压电源，常采用电容电感滤波。&&& 用电容器滤波输出电压较高，最大可接近整流后脉冲电压幅值。用电感滤波时，输出电压可接近整流后脉冲电压的平均值。用电容电感滤波时，当电容和电感足够大时，输出电压脉动更小。&&& 677．晶闸管整流电路中续流二极管起什么作用?&&& 答：对于感性负载的整流电路，如果没有续流二极管，在电源电压过零变负时，电流还将继续流通一段时间，因而负载两段将得到负向电压，使平均电压变小。当电感较大时(即当ωL》R时)，可能使输出电压的正负面积接近相等，负载上的平均电压将很小。加上续流二极管后，就可以使晶闸管在电压波形变负时，承受反向电压而关断。&&& 678．什么是晶闸管的控制角和导通角?&&& 答：晶闸管正向阻断期间的电角度α称为控制角。&&& 晶闸管在导通期间的电角度θ称为导通角。&&& 679．怎样改变晶闸管导通角?&&& 答：改变导通角的大小，一般用触发脉冲移向的方法来实现。触发脉冲是靠电容充放电来保证的。电容器充放电的速度越快，尖顶脉冲就越宽，第一个脉冲发出的时间就越提前，晶闸管的导通角就越大，输出电压也越高。电容器充电的速度快慢是由可调电阻R来决定的。R小则充电快，尖顶波的距离就靠近，导通角就加大，反之导通角减小。&&& 680．直流互感器的工作原理是什么?有哪些用途?&&& 答：直流互感器是利用励磁放大器原理，其一次侧直流电流与二次输出的直流电流接近正比关系。二次侧输出的交流电压经整流滤波，由电位器分压抽取，加到直流放大器的输入端。这样一次侧大直流电流就可以用二次侧小电流来表示。&&& 其用途主要是用于电流测量、电流反馈、过载及短路保护等。&&& 681．什么是晶闸管的共阴极和共阳极接线法?&&& 答：把三个晶闸管的阴极连在一起，而三个阳极分别接到三相交流电源，这种接法成为共阴极接法。&&& 把三个晶闸管的阳极连在一起，而三个阴极分别接到三相交流电源，这种接法成为共阳极接法。&&& 682．晶闸管装置抑制高次谐波采取了哪些措施?&&& 答：(1)& 整流变压器采用星形、三角形或三角一星形接线组别；&&& (2)& 增加整流相数；&&& (3)& 安装谐波滤波器；&&& (4)& 减小相位控制角。&&& 683．什么叫复式整流?&&& 答：复式整流装置是由接于电压系统的整流电源(电压源)和接于电流系统的整流电源(电流源)，用串联的方法或并联的方法合理组成，作为变电所的控制电源。它能在一次系统各种运行方式下和故障时提供可靠的、质量合格的控制电源。&&& 684．并联复式整流的工作原理是什么?&&& 答：正常情况下，复式整流由电压源供电。当电网发生故障时，电压源输出电压下降或消失，此时一次系统的电源侧开关将流过较大的故障电流，利用故障电流通过磁饱和稳压器后再加以整流，就得到具有较稳定输出的直流电压，用电流源补偿电压源电压的衰减，使控制母线电压保持在合格范围，以保证继电保护和开关跳闸回路的可靠动作。&&& 685．复式整流装置有哪些优、缺点?&&& 答：优点：有较可靠的能源，不受一次电压限制，只要有故障电流存在，就可以保证正常工作。对单电源变电所采用较为合适，运行维护工作量少。&&& 缺点：电流源要占用一次设备，有些情况还要设置专用电流互感器，制作调试复杂，对一次系统依附性很强。当运行方式改变时，电流源与电压的供电电源要相互调整，因此在多电源(3个电源以上)或系统容量、运行方式变化较大时，不宜采用。&&& 686．高频开关整流器有哪些主要技术特点?&&& 答：高频开关整流器的主要技术特点有：&&& (1)& 用高频半导体器件(VMOS或IGBT)取代晶闸管，具有输入阻抗高、开关速度快、高频特性好、失真小、多管并联、输出容量大等特点。取消了笨重的工频变压器，质量轻，体积小，频率高，噪音小。&&& (2)& 采用高频变换技术、PWM脉宽调制技术和功率因数校正技术，使功率因数大大提高，接近于1.O，具有了效率高，质量减轻，体积缩小，可靠性高的优点。由于元件集成化，维护工作量小，同时由于控制、调治技术先进，使各项技术指标非常先进。&&& 687．高频开关整流器的基本工作原理是什么?&&& 答：高频开关整流器由主电路、调整控制电路和辅助电路三部分组成，如图6-1所示。&&& 主电路由交流整流滤波、直流一直流变换器(高频变换)等元件组成，其作用是从交流电&网取得交流电，将其转换成符合要求的直流电。调整控制电路采用PWM脉宽调制电路，它包括输出采样、信号放大、控制调节、基准比较等单元，其作用是对输出电压进行检测和取样，并与基准定值进行比较，从而控制高频开关功率管的开关时间比例，达到输出电压的目的。功率因数校正网络也是高频开关整流器的重要组成部件，其功能是通过控制过程，使输入电流波形跟踪正弦基波电流，且相位与输入电压同相，以保持输出电压稳定和功率因数接近1．0。辅助电路包括手动调节、稳压电源、保护信号、事故报警以及通信接口等。&&& 688．高频开关电源整流模块的基本工作原理是什么?&&& 答：模块的基本工作原理如图6-2所示。三相交流电源输入时，首先进人尖峰抑制及EMI滤波电路，之后由全桥整流电路将三相交流电变成直流电，经有源功率因数校正和高频全桥整流变成高频交流电，再整流为可调脉冲宽度的高频脉冲电压，经滤波输出非常稳定的直流电压、电流。&&&& 模块内的监控单元是智能化整流模块的监控核心，它的功能是测量模块的运行参数并通过RS485接口传送给系统监控模块，且同时接收中央控制器发来的指令。测量整流模块的输出电流，采集模块的开关状态量，并可在出现模块过热、整流故障等时发出告警量。它即可以接受中央控制器的控制，也可独立运行。&&& 由于模块采用了高频开关技术，时钟频率高达200kHz；又运用了有源功率因数校正，使模块功率因数达0.95；模块问采用了低差自主均流技术并具有完善的保护和报警功能，即使模块处于长期短路也不损坏。&&& 689．常见的充电装置故障有哪些?原因各是什么?&&& 答：(1)& 晶闸管充电装置充电后不能启动。其原因有：&&& 1) 装置交流电源侧熔断器断相；&&& 2) 交流电源缺相；&&& 3) 交流电源相序不对；&&& 4) 二次启动控制回路断线，交流接触不能吸合。&&& (2)& 晶闸管充电装置启动后，门极加上触发电压，晶闸管却不能导通。其原因有：&&& 1) 触发电路功率不足；&&& 2) 脉冲变压器极性不同步；&&& 3) 门极一阴极间并联的二极管短路；&&& 4) 晶闸管损坏。&&& (3)& 晶闸管充电装置启动后，不加触发脉冲，晶闸管就导通。其原因有：&&& 1) 晶闸管本身触发电压低，门极引线受干扰，引起误触发；&&& 2) 环境温度和冷却系统的温度偏高，使晶闸管结温度高，导致晶闸管触发电压降低，在干扰信号下造成误触发；&&& 3) 晶闸管额定电压偏低，使晶闸管在电源电压作用下“硬开通”；&&& 4) 晶闸管的断态电压临界上升率du／dt偏低或晶闸管侧阻容吸收回路断路。&&& (4)& 晶闸管充电装置运行中，压敏电阻烧坏。其原因是：压敏电阻的持续平均功率太小(仅数瓦)，如果正常的工作电压超过了它的额定电压，很短时间就会烧坏。
第三节& 直流系统的运行及事故处理
&&& 690．直流系统在变电所的安全运行中起什么作用?&&& 答：在发电厂和变电所中，直流系统在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳、合闸操作回路等提供可靠的直流电源。当发生交流电源消失的事故情况下为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵等提供直流电源。直流系统可靠与否对发电厂和变电所的安全运行起着至关重要的作用，是安全运行的保证。&&& 691．直流系统常用接线方式有哪些?&&& 答：直流系统基本接线要求：安全可靠、接线简单、供电范围明确、操作方便。&&& 直流系统基本接线方式有：单母线和单母线分段两种。&&& 按照蓄电池是否带端电池，又可分为无端电池接线和带端电池接线；对于无端电池接线，又可以分为不带降压装置和带有降压装置接线；&&& 根据端电池的投入方式，又可分为带端电池调节器接线和带端电池自投装置接线。&&& 目前应用最为广泛的是不带任何调压器的无端电池的接线。&&& 对于小型镉镍电池直流系统，往往采用带有降压装置的无端电池接线。&&& 带有端电池调节器接线或带端电池自投装置接线，目前已很少使用。&&& 692．直流系统馈电网络有哪几种形式?它们各有什么优缺点?&&& 答：直流系统馈电网络有辐射供电网络和环行供电网络两种形式。&&& 辐射供电网络；以电源点即直流屏上直流母线为中心，直接向各用电负荷供电的一种方式。&&& 采用辐射供电的优点：&&& (1)& 减少了干扰源；&&& (2)& 一个设备或系统由1～2条馈线直流供电，当设备检修时或调试时，可方便的退出，不致影响其他设备；&&& (3)& 便于寻找接地故障点；&&& (4)& 对用电设备而言，电缆的长度较短，压降较小。&&& 环形供电网络：各直流电源点和用电负荷点连接成一个闭合的环网，任一电源点的退出均不会影响到对负荷点供电的一种接线方式。&&& 环形供电网络的优缺点：&&& 在大型直流网络中，环形供电网络最主要的优点是节省电缆，但其操作切换较复杂，寻找接地故障点也较困难，由于环形供电网络路径较长，电缆压降也较大。&&& 693．直流系统电压检查装置有什么作用?&&& 答：电压检查装置的作用是监视直流系统母线电压在允许范围内的运行状况。&&& &&& 694．直流系统为什么要装设绝缘监察装置?&&& 答：发电厂和变电所的继电保护、信号装置、自动装置以及屋内配电装置的端子箱，机构箱等均与直流系统的直流电源相连接。因此，直流系统比较复杂，发生直流接地故障的机会较多。当发生一点接地时，无短路电流流过，熔断器不会熔断，所以可以继续运行。但当出现另一点接地时，可能引起信号回路、继电保护等不正确动作。因此，直流系统应装设绝缘监察装置。&&& 695．闪光装置的动作原理是什么?&&& 答：闪光小母线WF和负电源之间接断路器位置指示灯回路，当断路器事故跳闸后，断路器位置与控制开关手柄的位置不对应时，闪光装置启动回路接通电容C被充电。当电容两端电压升高至继电器K的动作值时，继电器K启动，继电器动合K触点闭合，将正电源直接加至WF上，接于WF上的指示灯发出明亮的光，同时继电器K的动断触点断开闪光继电器KFR的线圈回路，使电容器C对继电器K放电，维持继电器K的动合触点在闭合状态，当电容C两端电压逐渐下降至闪光继电器K的返回电压值时，闪光继电器复归，其动合触点断开，启动回路中的信号灯变暗，同时继电器K动断触点闭合，再次接通充电回路，如此反复动作，致使指示灯闪光。&&&& 696．KP型蓄电池端电压调整器有什么作用?&&& 答：端电压调整器有两个手柄，分别为调节控制母线电压手柄和调节合闸母线电压手柄。当蓄电池在充、放电的过程中或在事故情况下，失去充电机电源时，可经过调整蓄电池个数，保证合闸、控制母线电压值在正常运行范围内。&&& 697．应如何安排双源无端电池不带任何调压装置的直流系统运行?&&& 答：安排双源无端电池不带任何调压装置的直流系统运行时，应：&&& (1)& 应选择同一厂家、同一型号、相同容量的两组蓄电池，并且只数应相同。&&& (2)& 直流系统的接线为双源互联单母线分段接线，即两组蓄电池及两台整流器分别接于各自的一段母线上，两段母线通过联络切换开关进行转换。正常时，单母分段运行。&&& (3)& 两台整流器正常时应按稳压方式运行。&&& (4)& 蓄电池组正常以浮充方式运行，直流系统母线电压为直流系统额定电压的105％，即220V系统母线电压为230V左右， llOV系统母线电压为115V左右。&&& (5)& 蓄电池组均衡充电时，两段母线电压应先调整平衡，而后将两段母线并联，退出需均衡充电的电池组。两段母线负荷由一组蓄电池、一台整流装置供电。&&& 698．无端电池直流系统采用什么调压装置?&&& 答：无端电池直流系统在各种运行方式下，电压均有可能造成波动。对负载来说，对控制负荷采用串联硅二极管的调压措施。由于硅二极管有稳定的管压降，从而实现了电压调节。对于要求较高的直流系统，可装设多级硅降压装置，实现自动控制。对动力负荷，因为短时间使用，母线电压波动不影响断路器跳合闸。为防止蓄电池均衡充电时直流母线电压偏高，亦可采用充电回路装设硅降压装置，正常时被接触器短接，当均衡充电时，将接触器断开，接人硅降压装置。&&& 699．寻找直流接地应遵循哪些原则?&&& 答：对于两段以上并列运行的直流母线，先采用“分网法”寻找，拉开母线分段开关，判明是哪一段母线接地。&&& 对于母线上允许短时停电的负荷馈线，则采用“瞬间停电法”寻找接地点。&&& 对于不允许短时停电的负荷馈线，则采用“转移负荷法”寻找接地点.&&& 对于充电设备及蓄电池，可采用“瞬间解列法”寻找接地点。&&& 700．如何查找直流接地?&&& 答：应根据运行方式、操作情况、气候影响判断可能发生接地的处所，采取拉路寻找、分段处理的方法。应先寻找信号和照明部分、后寻找控制回路；先寻找室外部分，后寻找室内部分。在切断各专用直流回路时，时间不得超过3s，且不论回路是否接地均应合上。发现某一专用直流回路有接地时，应及时找出接地点，并尽快将其消除。&&& 701．查找直流接地时应注意哪些事项?&&& 答：(1)& 发生直流接地时，禁止在二次回路上工作；&&& (2)& 查找和处理必须由两人进行；&&& (3)& 处理时应避免造成直流短路和另一点接地：&&& (4)& 禁止使用灯泡法查找；&&& (5)& 用仪表查找时，应用高内阻仪表；&&& (6)& 拉路前应采取必要措施，防止直流失电可能引起的保护及自动装置的误动。&&& 702. 直流系统发生正极或负极接地时，对运行有什么危害?&&& 答：直流系统发生正极接地时，有可能造成保护误动，因为电磁机构的跳闸线圈通常都接于电源负极一端，倘若回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流系统负极接地时，如果回路中再有一点接地时，就可能使跳闸或合闸回路短路，造成保护装置和断路器拒动，烧坏继电器，造成熔断器熔断。&&& 703. 晶闸管整流器输出电压异常应如何处理?&&& 答：直流电压输出降低，经调压仍不能升高时，应检查交流电源电压是否过低，整流元件是否损坏或失去触发脉冲，熔断器是否熔断，交流电源是否非全相运行。&&& 直流输出电压高，经调压后仍不能下降的，可能是由于直流负荷太小，小于允许值。此时，应将全部负荷投入。&&& 704．为什么直流系统一般不允许控制回路与信号回路混用?&&& 答：直流控制回路是供给开关合、跳闸二次操作电源和保护回路动作的电源，而信号回路是供给全部声、光信号的直流电源。如果两个回路混用，当直流回路发生接地故障时，不便于查找接地故障点，工作时不便于断开电源。
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