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PAGEPAGE182电力电缆安装运维工(配电)——基础知识简答(初级工)Lf5C1001LP串、并联电路中,电流、电压的关系是怎样的?答案:(1)在串联电路中,电流处处相等,总电压等于各元件上电压降之和。(2.5分)(2)在并联电路中,各支路两端电压相等,总电流等于各支路电流之和。(2.5分)Lf5C1002LP什么叫负荷曲线?答案:将电力负荷随着时间变化关系绘制出的曲线称为负荷曲线。(5分)Lf5C1003LP电缆采取铅作护套料的优点有哪些?答案:(1)密封性好;(1分)(2)熔化点低;(1分)(3)韧性好,不影响电缆的可曲性;(1.5分)(4)耐腐蚀性比一般金属好。(1.5分)Lf5C3004LP电动势与电压有什么区别?它们的方向是怎样规定的?答案:(1)电动势是反映外力克服电场力做功的概念,而电压则是反映电场力做功的概念。(2.5分)(2)电动势的正方向为电位升的方向,电压的方向为电位降的方向。(2.5分)Lf5C3005LP戴维南定理的内容是什么?答案:(1)任何一个线性含源二端网络,对外电路来说,可以用一条有源支路来等效替代;(2分)(2)该有源支路的电动势等于含源二端网络的开路电压;(1.5分)(3)其阻抗等于含源二端网络化成无源网络后的入端阻抗。(1.5分)Lf5C3006LP什么叫电力系统的静态稳定?答案:电力系统运行的静态稳定性也称微变稳定性,它是指当正常运行的电力系统受到很小的扰动,将自动恢复到原来运行状态的能力。(5分)Lf5C3007LP回流线的选择与设置应符合哪些规定?答案:(1)回流线的截面选择应按系统发生单相接地故障电流和持续时间来验算其稳定性。(2.5分)(2)回流线的排列布置方式,应使电缆正常工作时在回流线上产生的损耗最小。(2.5分)Lf5C3008LP请说出ZLQD30电缆名称和使用范围?答案:(1)该电缆为纸绝缘、铝芯、铅包、裸细钢丝铠装不滴流电力电缆。(2分)(2)敷设在室内、矿井中,能承受机械外力作用,并能承受相当的拉力。(2分)(3)不滴流电缆无位差(高落差)限制。(1分)
Lf5C5009LP试述电力电缆导体屏蔽层和绝缘屏蔽层的作用?答案:(1)导体屏蔽层复盖在导体表面,它与被屏蔽的导体等电位,使导体与绝缘层接触的表面光滑,并与绝缘层有良好接触,消除界面的空隙,避免在导体与绝缘层之间发生局部放电。(2.5分)(2)同样,绝缘屏蔽层复盖在绝缘层表面,使绝缘层表面与内护套(金属护套、金属屏蔽层)等电位,并与内护套(金属护套、金属屏蔽层)有良好接触,消除界面的空隙,避免在绝缘层与内护套(金属护套、金属屏蔽层)之间发生局部放电。(2.5分)Lf5C5010LP什么是集肤效应?有何应用?答案:(1)当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流通,这种现象称为集肤效应。(2分)(2)为了减小电缆导体的集肤效应,大截面电缆导体采用分裂型。(1分)(3)为了有效地利用导体材料和使之散热,大电流母线常做成槽形或菱形。(1分)(4)另外,在高压输配电线路中,利用钢芯绞线代替铝绞线,这样既节省了铝导体,又增加了导线的机械强度。(1分)
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识计算(初级工)Lf5D1001LP有一台额定容量15000kVA的三相变压器,接在U1=35kV的电源上,变压器空载时的二次电压U2=10kV,求这台变压器的变比k?答案:解:k=U1/U2=10/35=0.28答:变压器的变比为0.28。Lf5D1002LP用一只内电阻R1为1800Ω,量程U1为150V的电压表来测量U2=600V的电压,试问必须串接多少欧姆的电阻?答案:解:电压表额定电流(A);需串接的电阻(Ω)答:必须串接5402Ω的电阻。Lf5D3003LP已知一个R、L串联电路,其电阻和感抗均为10Ω,试求在线路上加100V交流电压时,电流是多少?电流电压的相位差多大?答案:解:电路的阻抗为:电路中的电流为:I=U/Z=100/14.1=7.1(A)电流电压的相位差为:=tg1XL/R=tg110/10=45°答:电流为7.1A,相位差45°。Lf5D3004LP已知通过某支路的正弦交流电的频率为1Hz,Im=10mA,初相角=π/4。试写出电流的函数式,并求当t=0.5s时,电流的瞬时值。答案:解:由已知条件可写出电流的函数式为:i=10sin(2πt+π/4)(mA)当t=0.5s时,电流的瞬时值为:i=10sin(2π×0.5+π/4)=-7.07(mA)答:电流的瞬时值为-7.07mA。Lf5D3005LP一个线圈接到220V的直流电源上时,其功率为1.21kW,接到50Hz,220V的交流电源上时,其功率为0.64kW,求线圈的电阻和电感各是多少?答案:解:R=U2/P1=2202/1210=40(Ω)P2=I2R;(A);Z=U/I=220/4=55(Ω);XL==11.93(Ω);L=XL/ω=11.93/(2×3.14×50)=0.38(H)答:电阻为40Ω,电感为0.38H。
Lf5D3006LP在磁感应强度为0.8T的磁场中有一条有效长度为0.15m的导线,导线在垂直于磁力线的方向上切割磁力线时,速度为20m/s,求导线中产生的感应电动势E的大小。答案:解:E=BLv=0.8×0.15×20=2.4(V)答:感应电动势为2.4V。Lf5D5007LP某工厂设有一台容量为320kVA的三相变压器,该厂原有负载为210kW,平均功率因数为0.69(感性),试问此变压器能否满足需要?现该厂生产发展,负载增加到255kW,问变压器的容量应为多少?答案:解:(1)该厂平均cos=0.69,有功功率P=210kW时,所需变压器的容量为:S=P/cos=210/0.69=305(kVA)(2)若工厂的负载平均功率因数不变,而负载有功功率增加到255kW,则变压器容量应为:S=P/cos=255/0.69=370(kVA)答:负载为210kW时,原有变压器可以满足需要,负载增加到255kW,变压器的容量应该为370kVA。Lf5D5008LP某工厂主变压器容量S为20000kVA,若以直埋35kV电缆供电,试问应选择多大截面的电缆?直埋地下电缆载流量表(A)(按8根电缆并列、地温30℃)电压等级35kV电缆截面油浸纸绝缘电缆交联聚乙烯电缆240mm2169290400mm2——352答案:解:该电缆线路应通过的电流值:(A)根据用户电缆敷设环境,应按8根电缆并列,地温最高为30℃,所以可从上表查得:(1)油浸纸绝缘电缆铜导体截面3×240mm2双拼电缆线路,允许载流量为169A×2=338A,能满足供电需要。(2)交联聚乙烯电缆铜导体截面3×400mm2单根电缆线路,允许载流量为352A,能满足供电需要。
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识作图(初级工)Lf5E1001LP要测量一导体的电阻值,请画出用电压表和电流表测量的接线图,并写出计算公式。答案:接线图如图E-1所示。计算公式为:图E-1Lf5E3002LP图E-2所示电路中,CD两端的输出电压AB两端的输入电压的相位向前移动了一个角度,绘出该电路中各电压、电流相量图。图E-2答案:如图E-3所示。图E-3Lf5E3003LP请绘出金属屏蔽层电压限制器一端接地方式的示意图。答案:如图E-61-电缆终端头;2-金属屏蔽层电压限制器;3-直接接地Lf5E5004LP如图E-6,标出不滴流油浸纸带绝缘型电缆结构的各部分名称。图E-6答案:如图E-7。图E-7不滴漏油浸带绝缘型(统包型)电缆结构图1-导体;2-绝缘;3-填料;4-带(统包)绝缘;5-内护套;6-内衬层;7-铠装层;8-外被层(外护套)
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识综合(初级工)Lf5F1001LP试述XLPE电缆的基本结构及对结构层的要求?答案:电力电缆主要由导体、绝缘层和保护层三部分构成。(2分)(1)导体:是传导电流的通路。它应有较高的导电性能和较小的线路损耗。(2分)(2)绝缘层:隔绝导体上的高压电场对外界的作用。它应具有良好的绝缘性能和耐热性能。(2分)(3)保护层:可分为内护套和外护层两部分。内护套是用来密封保护绝缘层的,同时又作为外屏蔽结构组成部分;外护层是用来保护内护套的,它具有一定的机械强度使电缆不受外力的损伤和腐蚀。(4分)Lf5F1002LP试述电力电缆导体的种类和特点?答案:(1)按材料分为铜导体和铝导体。(1分)(2)铜导体导电性能好,机械强度高,耐热性能好,韧性好,比铝重。铝导体比较轻,但是,导电性能,机械强度,耐热性能,韧性都比较差。(2分)(3)按形状份为扇形,椭圆型,圆形,中空圆形四种。(1.5分)(4)扇形,椭圆型能缩小电缆外径,但是,电场分布不均匀,只能用6kV及以下电缆,圆形导体电场分布均匀,适用于各种电压等级电缆,中空圆形导体适用于充油电缆,中空为油道。(2分)(5)大截面导体采用分割导线。截面大于1000mm2的大截面电缆采用分割导线,有四分割,五分割,六分割等。(2分)(6)其作用是提高输送容量,减少集肤效应的影响。(1.5分)Lf5F3003LP触电时对人体伤害的严重程度与哪些因素有关?答案:1、流过人体电流的大小;(2分)2、电流频率;(2分)3、电流通过人体的持续时间;(2分)4、电流通过人体的路径;(2分)5、人体的健康状况。(2分)Lf5F3004LP交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘中含有微水,对电缆安全运行会产生什么危害?答案:虽然绝缘中所含有的微水的直径一般只有几个微米,但在电场的作用下,微观上的小水珠的空隙之间会形成一个放电通道;(4分)微水珠越多,放电通道也越多,久而久之放电通道会连成一体,从而在绝缘体中形成水树枝,最终造成绝缘击穿;(4分)因此在生产过程中须严格控制绝缘中水的含量,以减少水树枝形成的机会。(2分)Lf5F3005LP请写出下列电压等级:(1)在设备不停电时,工作人员应保持的安全距离。(5分)答案:电压等级(kV)安全距离(米)10及以下0.7351.01101.52203.05005.0(2)工作人员工作中正常活动范围与带电设备的安全距离。(5分)答案:电压等级(kV)安全距离(米)10及以下0.35350.61101.52203.05005.0Lf5F5006LP试述何谓电缆电磁屏蔽?答案:1、电力电缆的电屏蔽和磁屏蔽统称为电缆电磁屏蔽。电屏蔽是改善电缆绝缘内电力线分布的措施;磁屏蔽是减少电缆磁场对外界影响的措施。(2分)2、电缆内的电屏蔽分为导体屏蔽和绝缘屏蔽两种。导体屏蔽也称为内屏蔽,它是紧靠导体上包裹的一屏蔽层。绝缘屏蔽也成为外屏蔽,它是紧靠电缆绝缘层外面包裹的一屏蔽层。(4分)3、电力电缆的磁屏蔽措施通常有:采用钢管、铠装(钢带或钢丝)等磁性材料将三根单芯电缆金属护套在线路两侧相互连接,使其金属护套与导体间的电流产生逆向磁通,还有安装回流线和将电缆换位等措施。(4分)
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识简答(中级工)Lf4C1001LP电力电缆线路在什么条件下才能达到并维持热稳定工作状态?答案:电力电缆线路必须同时满足以下两个条件,才能达到并维持热稳定工作状态。(1分)(1)电缆通过周围媒质向外散发的热量大于或等于电缆各部分所发出的热量之和。(2分)(2)电缆散热量随温度的变化率大于电缆发热量随温度的变化率。(2分)Lf4C1002LP为什么不允许三相四线系统中采用三芯电缆线另加一根导线做中性线的敷设方式?答案:(1)因为这样做会使三相不平衡电流通过三芯电缆的铠装而使其发热,从而降低电缆的载流能力。(2.5分)(2)另外这个不平衡电流在大地中流通后,会对通信电缆中的信号产生干扰作用。(2.5分)Lf4C1003LP电缆金属屏蔽层电压限制器的特性应符合哪些规定?答案:(1)在系统可能的大冲击电流作用下的残压,不得大于电缆护层冲击耐受电压的1/。(1.5分)(2)可能最大工频过电压5秒作用下,电缆金属屏蔽层电压限制器能够耐受。(1.5分)(3)可能最大冲击电流累计作用20次,电缆金属屏蔽层电压限制器不被损坏。(1分)(4)电缆金属屏蔽层电压限制器的残工比一般选择在2.0-3.0。(1分)Lf4C3004LP电缆结构质量的检查包括哪些内容?答案:(1)电缆外护层的检查。(1分)(2)金属护套的检查。(1分)(3)绝缘层的检查。(1.5分)(4)电缆导体检查。(1.5分)Lf4C3005LP进行登杆作业有哪几点安全注意事项?答案:进行登杆作业有以下几点安全注意事项:(1)遵守《电业安全工作规程》的有关条文规定,必须使用安全带、保险绳,戴好安全帽。(1分)(2)使用梯子应有人扶持或将梯子绑牢。在城市道路上使用梯子要有遮栏或用红白带围好,并有人看守。(1分)(3)上、下杆过程中,不应攀拉电缆,在杆上工作不应站靠在电缆终端套管上。(1分)(4)在光杆上吊装电缆终端,应做好临时拉绳等安全措施。(1分)(5)在自落熔丝上桩头有电情况下拆搭电缆尾线,必须应用绝缘罩并戴绝缘手套,同时要有专人监护。(1分)Lf4C3006LP金属铅用作电缆内护套具有哪些优点和缺点?答案:(1)铅用作电缆内护套的优点是:铅的熔点较低,质地较软,完全不透水,容易加工,化学稳定性好,耐腐蚀性能好。(2.5分)(2)缺点是:铅的机械强度较差,密度较大,具有蠕变性和疲劳龟裂性。(1.5分)(3)此外,用作黏性油纸电缆的铅护套,在运行中会形成不可逆膨胀,以致使电缆内部产生空隙。(1分)
Lf4C3007LP与架空线相比,电缆线路具有哪些优点?答案:(1)电缆能适应各种敷设环境,敷设在地下,基本上不占用地面空间,同一地下电缆通道,可以容纳多回电缆线路。(1分)(2)电缆线路供电可靠性较高,对人身比较安全。自然气象因素(如风雨、雷电、盐雾、污秽等)和周围环境对电缆影响很小。(1分)(3)在城市电网中,电缆隐蔽于地下能满足美化市容的需要。(1分)(4)电缆线路运行维护费用比较小。(1分)(5)电缆的电容能改善电力系统功率因数,有利降低供电成本。(1分)Lf4C3008LP交联聚乙烯电缆内半导电层、绝缘层和外半导电层三层同时挤出工艺的优点是什么?答案:(1)可以防止主绝缘与半导电屏蔽以及主绝缘与绝缘屏蔽之间混入外界杂质;(1.5分)(2)防止在制造过程中导体屏蔽和主绝缘可能发生的意外损伤和形成的突刺;(1.5分)(3)由于内外屏蔽与主绝缘紧密结合,提高了起始游离放电电压。(2分)Lf4C5009LP假设一条大截面电缆单线运行与两根小截面电缆并联运行,同样能满足用户需要,忽略经济因素,您选用哪种方式?为什么?答案:(1)选用单根大截面电缆。(1分)(2)由于电缆的导体电阻很小(约0.05Ω/km),两根电缆并联运行时,如其中一个导体与母排发生松动,则接触电阻可能达到或超过导体电阻,那么流过与之并联的另一个导体的电流将成倍增加,从而导致该电缆过载运行。(4分)Lb4C5010LP交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘中含有微水,对电缆安全运行会产生什么危害?答案:虽然绝缘中所含有的微水的直径一般只有几个微米,但在电场的作用下,微观上的小水珠的空隙之间会形成一个放电通道,(2分)微水珠越多,放电通道也越多,久而久之放电通道会连成一体,从而在绝缘体中形成水树枝,最终造成绝缘击穿;(2分)因此在生产过程中须严格控制绝缘中水的含量,以减少水树枝形成的机会。(1分)
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识计算(中级工)Lf4D1001LP某工厂单相供电线路的额定电压Ue=10kV,平均负荷P=400kW,无功功率Q=260kVar,功率因数较低,现要将该厂的功率因数提高到0.9,需要装多少补偿电容?答案:解:补偿电容前的功率因数为:cos1=P/S=于是可得功率因数角=33°;又因补偿后的功率因数cos2=0.9;所以功率因数角=25.8°。需安装的补偿电容为:C=P/(ωU2)(tg1-tg)=(400×103)/[2×3.14×50×(10×103)2](tg33°-tg25.8°)=12.7×10-6×0.166=2.1×10-6F=2.1(F)答:需要装补偿电容2.1F。Lf4D1002LP(Lc4D4000)在50Hz、220V电路中,接有感性负载,当它取用功率P=10kW时,功率因数cos=0.6,今欲将功率因数提高至0.9,求并联电容器的电容值C?答案:解:当功率因数cos=0.6时,负载消耗的无功功率Q为:de当功率因数cos=0.9时,负载消耗的无功功率Q′为:de电容器补偿的无功功率Qco为:Qco=(13.33-4.84)=8.49(kvar)又因d所以答:并联电容器的电容值为558μF。Lf4D3003LP计算10kV、3×240mm2交联聚乙烯电缆绝缘承受的最大电场强度是多少?(已知电缆导体半径rc=9.91mm,绝缘厚度为5.4mm)答案:解,电缆绝缘承受的最大电场强度计算公式为:式中,U=10/kVrc=9.91mmR=9.91+5.4=15.31mm答:电缆绝缘所承受的最大电场强度为1.34kV/mm。Lf4D3004LP在某超高压输电线路中,线电压UL=22×104V,输送功率P=30×107W,若输电线路的每一相电阻RL=5Ω,试计算负载功率因数cos1=0.9时,线路上的电压降U1及输电线上一年的电能损耗W1;若负载功率因数从cos1=0.9降为cos2=0.65,则线路上的电压降U2及输电线路上一年的电能损耗W2又各为多少。答案:解:当负载功率因数为0.9时,输电线上的电流为:U1=I1RL=875×5=4375(V)则一年(以365天计,时间t=365×24=8760(h))中输电线上损耗的电能为:W1=3I21RLt=3×8752×5×8760=1×1011(Wh)=1×108kWh当功率因数由cos1=0.9降低至cos2=0.65时,则输电线路上的电流将增加至:则线路上的电压降为:U2=I2RL=1211×5=6055(V)一年中输电线上损耗的电能将增至:W2=3I22RLt=3×12112×5×8760=1.9×1011(Wh)=1.9×108kWh所以由于功率因数降低而增加的电压降为:ΔU=6050-4375=1680V由于功率因数降低而增加的电能损耗为:ΔW=W2-W1=1.9×108-1×108=0.9×108kWh=0.9亿度答:线路上的电压降为6055V,输电线路上一年的电能损耗为0.9亿度。Lf3D1005LP用游标卡尺测得一圆形电缆导体直径为18mm,若导体填充系数,问该电缆导体截面是多少?答案:解:公式已知η=0.93,D=18mm,代入公式=236.7(mm2)≈240mm2答:该电缆导体标称截面为240mm2。Lf3D3006LP已知某电缆导体电阻为0.264Ω(已考虑集肤效应和邻近效应时的电阻)当该电缆通过交流480A电流时,导体本身损耗电能多少?答案:解:公式W=I2R;计算:W=4802×0.264=58186W;R20=0.153Ω答:导体通过480A电流时,自耗能为58186W。Lf3D3007LP某型号电缆25mm2时长期载流量为90(A),问改成同型号50mm2电缆时,载流量为多少?答案:解,公式:;计算:(A)答:当改成50mm2时,其载流量为127(A)。Lf3D5008LP10kV、3×240mm2铜芯交联聚乙烯电缆直埋敷设,已知地温30℃在8根并列条件下该电缆允许载流量为276A,如果将电缆调大为同型号3×400mm2,问在相同敷设条件下其允许载流量为多少?电缆调大后输送容量增加多少?答案:解:应用以下近似公式计算,,将I1=276A,A1=240mm2,A2=400mm2,代入得,(A)原3×240mm2电缆输送容量kVA)调大后电缆输送容量(kVA)输送容量增加6159-4775=1384(kVA)答:电缆调大为3×400mm2后允许载流量为356A,调大后输送容量增加1384kVA。
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识作图(中级工)Lf4E1001LP如图E-3,标出三芯交联聚乙烯电缆结构的各部分名称。图E-3答案:如图E-4。图E-4三芯交联聚乙烯电缆1-导体;2-绝缘层;3-半导电屏蔽层;4-填料;5-铜带屏蔽;6-挤塑护套;7-铠装层;8-PVC外护套Lf4E3002LP两根通电平行导线,电流方向相同,标出通电导线间作用力的方向。答案:Lf4E3003LP(Lf5E5003)有四个电动势,同时(串联)作用同一电路中,它们分别是:e1=10sinωtV,,,试用作图法求它们的总电动势。答案:解:各电动势的相量如图E-4所示。图E-4答:总电动势的相量图如图E-4所示。Lf4E5004LP画出聚氯乙烯电力电缆断面结构图,并标出结构的各部分名称。答案:如图E-7。图E-7聚氯乙烯电缆1-导体;2-聚氯乙烯绝缘;3-聚氯乙烯内护套;4-铠装层;5-填料;6-聚氯乙烯外护套
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识综合(中级工)Lf4F1001LP图E-19所示波形为正弦交流电,请写出其表达式:(10分)答案:图E-19Lf4F1002LP在电力线路上工作,保证安全的组织措施、技术措施有哪些?答案:(1)保证安全的组织措施有:(5分)1)现场勘查制度2)工作票制度3)工作许可制度4)工作监护制度5)工作间断制度6)工作结束和恢复送电制度。(2)保证安全的技术措施:(5分)1)停电2)验电3)装设接地线4)使用个人保安线5)悬挂标示牌和装设遮拦(围栏)。Lf4F3003LP配电电系图局部如图所示:(1)写出辽大站二段电缆进线铭牌。(2)某缺陷单内容,连虹站电缆进出线孔洞封堵11孔。该工作内容是否正确,原因是什么?答:(1)辽大站二段应见23连虹。(4分)(2)不正确,该配电站总共只有10根电缆,封堵进出线孔洞不会超过10孔,如果是未使用的孔洞封堵,应另行说明。(6分)Lf3F3004LP无功补偿有何意义?无功补偿的设备有哪些?答案:在电力系统中,存在着电源与负荷间周期性的、往返式的能量交换,这就是无功功率。无功功率反映了具有储能元件的系统与电源之间往返交换能量的规模。电力系统中无功功率的平衡,是电力系统保证其运行电压质量的基本条件。因此,应该力求实现在额定电压下的系统无功功率平衡,并根据这个要求装设必要的无功补偿装置。(2.5分)为了减少无功功率沿电力网传送所引起的有功功率损耗和电压损耗,无功功率不宜长距离输送。负荷所需的无功功率应尽量做到就地供应,即不仅要实现整个系统的无功功率平衡,还要分别实现各区域的无功功率平衡。(2.5分)无功补偿设备有两种:(1)静电电容器补偿。电容器能发出感性无功功率。当电网负荷较大而电压偏低时,应投入一定容量的静电电容器,可提高系统电压。但是,当电网负荷较小、电压偏高时,因静电电容器不能够吸收感性无功功率来使电压降低,这时需将电容器退出运行。静电电容器也可以串联方式接在线路上,这时由电容器的容抗补偿线路的感抗。电力电缆线路的电容量对电网的无功补偿有着不可忽略的重要作用。但它不能像静电电容器那样随时可以投入或退出运行。(2.5分)(2)同步调相机补偿。调相机是一种理想的无功补偿设备。它的特点是,既可以发出感性无功功率,使电网电压升高,又能吸收感性无功功率,使过高的电网电压降低。(2.5分)Lf4F5005LP试述油浸纸绝缘电缆绝缘击穿机理。答案:1、油浸纸绝缘电缆的浸渍剂的体积膨胀系数为电缆纸,金属护套等固体材料的十几倍。(2.5分)2、在不同的运行条件下,电缆受热胀冷缩的作用,因金属护套塑性为不可逆变,电缆冷却时,在线芯附近产生气隙,而温度较低的油流动性又较差,不易填充气隙。(2.5分)3、由于气体的击穿强度比油浸纸低许多,在较高电压作用下,线芯附近的气隙首先发生击穿,即发生局部放电。(2.5分)4、线芯附近的局部放电分解后放出气体,扩大气隙,并产生离子撞击下一层纸带,赶走纸带中所含浸渍剂,留下碳粒子并形成碳粒通道,游离放电呈螺旋形不断向绝缘外面发展,最后导致绝缘击穿。(2.5分)
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识简答(高级工)Jb3C1001LP什么叫大电流接地系统,其优缺点是什么?答案:大电流接地系统是指中性点直接接地的电力网。当发生单相接地故障时,相地之间就会形成短路,产生很大的短路电流。一般110kV,220kV及以上的为大电流接地系统。(2.5分)大电流接地系统的电力网的优点是过电压数值小,中性点绝缘水平低,因而投资小,其缺点是单相接地电流大,必须迅速切断电源,增加了停电机会。(2.5分)Lf3C3002LP绘制电气主接线图有哪些规定?答案:电气主接线图是表示电力系统中电路和设备的基本组成和连接关系的图,又称一次接线图。电气主接线图的绘制有以下规定:(1)电气主接线图通常为单线图,即用描绘一相电路的连接情况来表示三相电路。(1分)(2)电气主接线图中断路器和隔离开关的图形符号,一般以断开位置画出,也可以按系统正常运行方式画出。(1分)(3)在电气主接线图上,一般以虚线表示电缆,以实线表示架空线。(1分)(4)变电所电缆引出线与架空线相连接时,电缆以变电所为起点,以架空线为终点。在电气主接线图上,应表示出电缆与架空线连接点位置。(1分)(5)电气主接线图一般按上北下南布置,以细实线绘出方格坐标。(1分)Lf3C3003LP用于三相四线制的电力电缆,它的中性线起什么作用?为什么不采用三芯电缆加一根导线作为中性线的敷设方式?答案:(1)三相四线制中的电缆中性线的主要功能是通过三相不平衡电流,并有保护接地作用。(2.5分)(2)如果采用三芯电缆加一根绝缘导线作为中性线,在运行中电缆金属护套和铠装层中将会有不平衡电流通过而使电缆发热,从而影响电缆的输送容量。(2.5分)Lf3C3004LP电缆护层的主要作用是什么?典型护层结构由哪几部分组成?答案:(1)电缆护层的主要作用是保护电缆绝缘不受水分、潮气及其他有害物质侵入,承受敷设条件下的机械外力,使电缆不受机械损伤和各种环境因素影响,确保电缆绝缘的电气性能在正常使用寿命期内长期稳定。(2.5分)(2)典型的护层结构包括内护套和外护层两部分,紧贴绝缘层的内护套是绝缘的直接保护层。外护层是内护套的保护层,它由内衬层、铠装层和外被层三个同心圆层组成。(2.5分)Lf3C5005LP接头的内绝缘设计有哪四个主要部分?答案:1、确定增绕绝缘的厚度。(1分)2、确定内绝缘的距离。(1分)3、确定应力锥的形状和长度。(1.5分)4、确定反应力锥的形状和长度。(1.5分)
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识计算(高级工)Lf3D1001LP一条400mm2,35kVXLPE绝缘单芯电缆,其线芯屏蔽层的外半径11.7mm,系统为中性点经消弧线圈接地,问其绝缘厚度应为多少?绝缘层外半径为多少?(计算中,取答案:解:在工频电压下:∵(根据题意)电缆用于经消弧线圈接地系统,不宜低于133%的回路工作相电压。∴U0=35χ1.33/≈26kV∵在冲击电压下:取G2=40kV/mm,k`1=1.2,k`2=1.1,k`3=1.1BIL=250kV代入得:⊿=250/40×1.2×1.1×1.1=9.08(mm)按以上两种情况计算取其厚者,绝缘厚度应为:mmR=11.7+10.5=22.2mm答:绝缘厚度以工频电压下计Δ=10.5mm,绝缘层外半径为R=22.2mm。Lf3D3002LP假定有一根铜导线和一根铝导线长度相等,它们的直流电阻也相等,问在这种条件下,铜铝两根导线的截面积、直径和质量的比值为多少?(已知:铜、铝材料的密度分别为8.89g/cm3,2.70g/cm3;20℃时铜、铝材料的电阻率分别为1.724×10-8Ω.m,2.80×10-8Ω.m)答案:解:(1)公式根据题意电阻和长度相等,则有以下等式成立:即即铜铝导线截面之比值等于它们的电阻率的比值,(2)公式铜、铝导线直径之比等于它们的截面之比的平方根,即(3)公式:密度,式中m为质量,V为体积,长度相等的铜铝导体质量比为,答:长度和电阻相等的铜、铝导线截面之比为0.616,直径之比为0.78,质量之比为2。Lf3D3003LP35kV、3×400mm2交联聚乙烯铜芯电缆直埋敷设,已知地温20℃时在8根并列条件下电缆允许载流量为380A,问夏季地温为30℃时该电缆允许载流量为多少?这时电缆输送容量能达到多少kVA?答案:解:35kV交联聚乙烯电缆长期允许工作温度θc=90℃,θ01=20℃,θ02=30℃应用公式计算,(A)(kVA)答:在地温30℃时,允许载流量为352A,此时输送容量能达到21338kVA。Lf3D5004LP有一盘1000mm2、长度为400m的铜芯电缆,在室温为27℃时测得导体直流电阻为0.0072Ω,问这盘电缆的导体直流电阻是否符合规定?(已知铜导体温度系数为0.003931/℃,按制造厂提供的技术条件,在20℃导体直流电阻应不大于0.0176Ω/km。)答案:解:公式将Rt=0.0072Ω,t=27℃,α=0.003931/℃代入上式,(Ω)换算成每公里电缆导体直流电阻(Ω/km)答:经计算该盘电缆20℃时导体直流电阻小于0.0176Ω/km,符合规定。
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识作图(高级工)Lf3E1001LP电力电缆装置图,解释编号意义。答案:1-电缆终端;2-避雷器;3-接地引下线;4-电缆保护管。Lf3E3002LP根据图E-24所示电路,画出电压和电流的相量图。图E-24答案:如图E-25所示。图E-25
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识综合(高级工)Lf3F1001LP阐述交流电压下电缆绝缘老化的主要原因。答案:1)绝缘中的局部放电是引起绝缘老化的最主要原因。在局部放电的长期作用下,导致浸渍剂及纸纤维的分解,形成气体析出,同时产生高分子聚合物——X腊,于是形成绝缘老化。在局部放电的长期作用下,使交联聚乙烯绝缘内部空隙处逐步形成电树枝,并向纵深发展,直至发生绝缘电击穿或热击穿。(2.5分)2)黏性浸渍的油纸绝缘电缆,在冷热循环作用下,电缆铅护套形成不可逆膨胀,在绝缘中产生空隙,使起始放电电压降低,当电缆存在垂直落差时,高端浸渍剂流失,绝缘干枯,加速绝缘老化,导致高端电缆易于击穿。(2.5分)3)温度对老化的影响。在温度较高时,纸绝缘中纤维素产生热分解,对于挤包绝缘,高温也有加速老化作用。(2.5分)4)电缆金属部分(铜、铅)与浸渍剂接触,能加速绝缘油老化。尤其是当浸渍剂中含有水分时,会使金属对绝缘油老化的催化作用加速。(2.5分)Lf3F3002LP如图所示35kV曲阳站电系图:(1)2号主变进线35kV电缆名称是什么?(2)该站进行红外测温时,是否应到主变室检查主变电缆?(3)假设“大连新村(曲阳)”变电站列入保电范围,列出需要进行特巡的电缆线路名答:(1)2号主变进线35kV电缆名称“天曲916”。(3分)(2)不需要,因为35kV主变与开关之间是母排联接。(3分)(3)假设“大连新村(曲阳)”变电站列入保电范围,曲29/曲69、曲26/曲66,总共4根电缆需要特巡。(4分)
Lf3F3003LP提高电力系统动态稳定的措施有哪些?答案:提高动态稳定的常用措施有:(1)快速切除短路故障。(1.5分)(2)采用自动重合闸装置。(1.5分)(3)采用电气制动和机械制动。(1.5分)(4)变压器中性点经小电阻接地。(1.5分)(5)设置开关站和采用强行串联电容补偿。(1.5分)(6)采用联锁切机。(1分)(7)快速控制调速汽门等。(1.5分)Lf3F5004LP案例分析水城站城6电缆上杆电缆终端接头发生了故障,造成部分地区停电。电缆输配电公司调度室接到故障报告后,即通知某运行班班长王X,要求对城6电缆故障进行抢修。王X根据调度室值班员介绍的故障情况,签发了第一种工作票,并向区调度员许可工作后,带领工作负责人刘X等二个班员驱车赶到故障现场。王X下车后,看了看城6电缆上杆处的自落熔丝已拉开位置,就招呼刘X和二个班员下车,为争取抢修时间,王X马上进行了分工,安排刘X负责监护上杆拆开电缆终端接头尾线工作,并交代了高低压架空线均有电,自己到站内查看安全措施。为急于抢修,刘X叫二个班员做好地面配合工作,自己束好安全带,攀拉电缆“登、登、登”一口气爬到低压线横担下的抱箍处,束好安全带,因低压架空线有电,刘X感到自己头部与低压架空线平行,就招呼下面人员吊橡皮布,橡皮布吊上来后,刘X随手把橡皮布盖在中间二根有电导线上,解开安全带,一手抓住低压线的铁横担,一手拉住电缆,侧身穿低压线档上杆。由于线档之间的距离太狭,只能勉强让人通过,刘X身体灵活小心地穿着档,只顾身体避让电线,他抓住低压线的铁横担手碰到了未盖橡皮布的裸搭头线,刘X当即触电,松开了双手,身体从8米高处的电杆上直往地面摔去,造成了一起触电高空坠落事故。案例分析要求:1、分析案例中造成事故的原因2、根据《一日安全工作规范》的作业程序,写出案例中,哪些地方违反了《电力安全工作规程》的规定。答案:一、造成事故的原因:在对城6电缆故障进行抢修工作中,工作负责人未认真执行《一日安全工作规范》的作业程序,专责监护人安全责任性差,安全意识淡薄,故在上杆工作中违章作业,造成了一起触电高空坠落事故。(2分)二、违反了《电力安全工作规程》的规定:1、王X作为工作票签发人,不应该充当工作负责人。(1分)违反《安规》变3.2.6.3条;线2.3.7.2条的规定“一张工作票中,工作票签发人、工作负责人和工作许可人三者不得兼任。”2、王X工作前未拿出工作票进行详细核对电缆铭牌、安全措施和召开现场站班会和进行交安全、交任务、危险点告知等及未履行确认手续。(1分)违反《安规》变12.1.1条;线10.1.1条的规定“工作前必须详细核对电缆标示牌的名称和工作内容是否与工作票所写的相符,安全措施正确可靠后,方可开始工作。”违反《安规》线2.5.1条的规定“完成工作许可手续后,工作负责人、专责监护人应向工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位和现场安全措施、进行危险点告知,并履行确认手续,工作班方可开始工作。”3、刘X作为专职监护人,擅自参与工作。(1分)违反《安规》线2.5.2条的规定“专职监护人不得兼做其他工作。”4、刘X在上杆过程中,攀拉电缆登杆。(1分)违反《安规》线6.2.3条的规定“上、下杆禁止攀拉电缆等。”5、刘X在上、下杆和杆上工作过程中,始终脱离一重保护。(1分)违反《安规》线6.2.4条的规定“在上、下杆过程中,必须使用安全带或保险绳,工作人员在上、下杆过程中始终不脱离一重保护。”6、刘X站立在有电低压架空线平行位置上做盖橡皮布等安全措施。对裸露的低压线路接头部分的安全措施未采用绝缘措施。(1分)违反《安规》线补7.1.1条的规定“对低压出线与低压长路的裸露的接头,均须加绝缘罩或采用其他绝缘措施。”7、刘X在未做好安全措施的情况下穿越有电低压架空线。(1分)违反《安规》线7.2.3条的规定“禁止工作人员穿越未停电接地或未采取隔离措施的绝缘导线进行工作。”8、王X单人进入变电站高压室。(1分)违反《安规》变3.4.2条的规定“所有工作人员(包括工作负责人)不许单独进入、滞留在高压室和室外高压设备区内。”
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识简答(技师)Lf2C1001LP何谓过电压?电力电缆在运行中可能承受的过电压有哪些?答案:(1)所谓过电压是指危机绝缘安全的电压升高。(2分)(2)电力电缆在运行中可能承受电力系统的内部过电压(操作过电压、或设备故障中出现的过电压、谐振过电压)和外部过电压(大气过电压)。(3分)Lf2C3002LP简述电缆外护层的结构和作用?答案:(1)电缆外护层是保护电缆免受机械损伤和腐蚀或兼有其他特殊作用的保护覆盖层。外护层包括内衬层、铠装层和外被层。高压充油电缆在内衬层与铠装层之间,还有加强层。(2分)(2)外护层各结构层的作用是:内衬层保护金属护套不被铠装轧伤。加强层承受电缆内部油压力。铠装层使电缆具备必须的机械强度。用钢带铠装能承受压力,钢丝铠装能承受拉力。外被层或称外护套防止铠装层和金属护套遭受腐蚀,或具有其他特殊功能,如阻燃、防白蚁等。(3分)Lf2C3003LP在三相电力系统中,中性点接地方式有哪几种?答案:有以下几种:中性点直接接地(1分)、中性点不接地(1分)、中性点经消弧线圈接地(1分)、中性点经电阻器或经电抗器接地(2分)。Lf2C3004LP6-35kV电力系统一般适宜采用哪种接地方式?有何具体要求?答案:(1)一般采用中性点经电阻器或电抗器接地。(1.5分)(2)接地电阻值和相应的限制接地电流的数值范围应该满足如下表内值:(3.5分)系统电压(kV)接地电阻(Ω)限制接地电流(A)63.8-3.821000105.7-5.810003510-10.52000Lf2C5005LP如何才能提高电缆载流量?答案:1、增大导体截面或线芯采用高导电材料。(1分)2、采用高温绝缘材料来提高电缆的工作温度。(1分)3、选用工作场强高的绝缘材料来减薄绝缘厚度。(1分)4、使用介质损低的材料来降低损耗。(0.5分)5、减少电缆的电容电流。(0.5分)6、改善运行环境,如保持电缆周围土壤潮湿度或采取冷却等。(1分)
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识计算(技师)Lf2D1001LP电缆长期允许载流量计算:设有3条ZQ22-10kV-3×240mm2电缆并列直埋敷设于砂质土壤中,邻近两电缆间距为200mm,土壤热阻系数为3.93m.k/w,土壤环境温度为20℃时,电缆表面温度为40℃,电缆在标准敷设条件下的长期允许载流量为385A,计算此时电缆的长期允许载流量。答案:解:当电缆表面温度为40度时,不发生水份迁移的温度,所以可根据下式计算:I=nKtKeK2I0已知电缆的电压等级,查表可得该电缆的长期允许运行温度为60°C;已知环境温度为20°C,查表可得Kt=1.07;已知热阻系数、电压等级和截面,查表可得Ke=0.86;已知n=3及邻近电缆间的净距,查表可得K2=0.86;已知I0=385A代入公式I=3×1.07×0.86×0.86×385=914A答:此时3条电缆的长期允许载流量为914A。Lf2D3002LP三根载流量为325A(25℃时)的同型号油浸电缆,直埋于地下,相邻两根电缆净距200mm,土壤热阻系数为1.2k.m/W,当土壤温度为10℃时,问其最大载流量为多少?(已知数根电缆校正系数为0.88,土壤热阻校正系数为0.86)答案:解:公式I=K1K2K3K4I1;并K1=1K4=1;→答:考虑环境因素,此三根并列敷设的电缆,10℃时实际每根可载电流294A。Lf2D3003LP如图D-13所示的三相四线制电路,其各相电阻分别为Ra=Rb=20Ω,Rc=10Ω。已知对称三相电源的线电压UL=380V,求相电流、线电流和中线电流。图D-13答案:解:因电路为三相四线制,所以每相负载两端电压均为电源相电压,即:;设=220∠0°V,则:=220∠-120°V,=220∠120°V所以,各相相电流分别为:;=220∠-120°/20=11∠-120°(A);=220∠120°/10=22∠120°(A)因负载星接,所以线电流等于相电流,即:IA=11A,IB=11A,IC=22A中线电流则:=11+11∠-120°+22∠120°=11∠120°(A)答:相电流为11A,为11∠-120°A,为22∠120°A;线电流IA为11A,IB为11A,IC为22A;中线电流为11∠120°ALf2D5004LP三个同样的线圈,每个线圈有电阻R和电抗X,且R=8Ω,X=8Ω。如果它们连接为:①星形,②三角形,并接到380V的三相电源上,试求每种情况下的线电流IL以及测量功率的两个瓦特表计读数的总和P。答案:解:(1)当连接为星形时,因为相电压为:所以在一相中吸收的功率为:P1=UphIcos(cos为功率因数)因为=arctg=arctg=arctg1=45°所以P1=×19.4×=220×19.5×0.707≈3010(W)因为吸收的总功率=两个瓦特计读数的总和,故:P=3UphIcos=3××19.4×≈9029(W)。(2)当连接成三角形时,因为相电压为:Uph=380V(相电压和线电压的有效值相等)所以,相电流Iph:线电流IL为:IL=Iph=×33.59=58.18(A)在一相中吸收的功率P1为:P1=UphIphcos=380×33.59×≈9026(W)≈9.026kW吸收的总功率P为:P=3P1=3×9.026=27.078(kW)答:当为星形连接时,线电流为19.4A,测量功率的两个瓦特表计读数的总和为9029W;当为三角形连接时,线电流为58.18A,测量功率的两个瓦特表计读数的总和为27.078kW。
电力电缆安装运维工(配电)——基础知识作图(技师)Lf2E3001LP如图E-8,标出交联聚乙烯电缆断面结构各部分名称。图E-8答案:如图E-9。E-9交联聚乙烯电缆1-导体;2-内屏蔽;3-交联聚乙烯绝缘;4-外屏蔽;5-保护带;6-铜丝屏蔽;7-螺旋铜带;8-塑料带;9-中心填芯;10-填料;11-内护套;12-铠装层;13-外护层Lf2E5002LP电气主接线图答题要求:解释电气主接线图接线方式及符号意义。答案:接线方式:三台主变“T”型接线方式,双母线二分段。符号意义:1—主变压器;2—母排;3—断路器;4—电缆;5—架空线;6—线路闸刀;7—接
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