工控自动化技术文摘：电气技术知识

1.什么叫电路？
电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。
2.什么叫电源？
电源是一种将非电能转换成电能的装置。
3.什么叫负载？
负载是取用电能的装置，也就是用电设备。
连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。
4.电流的基本概念是什么？
电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。电流方向不变的电路称为直流电路。
单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符号I表示。
电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。
1KA=1000A
1A=1000 mA
1 mA=1000μA
5.电压的基本性质？
两点间的电压具有惟一确定的数值。
两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。
电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。
沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。
  电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。
1KV=1000V
1V=1000 mV
1mV=1000μV
6.电阻的概念是什么？
导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号R表示，当电压为1伏，电流为1安时，导体的电阻即为1欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。
1 MΩ=1000 KΩ
1 KΩ=1000Ω
7.什么是部分电路的欧姆定律？
流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为    I=U/R
式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R——电阻（Ω）。
部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要依据。
8.什么是全电路的欧姆定律？

                        图略
图中r0是电源的内阻；当导线的电阻可以忽略不计时，负载电阻R就是外电路的电阻；E表示电源的电动势。S表示开关；I表示电流；U表示电源两端的电压。
当开关S闭和接通时，电路中将有电流流通，根据部分电路欧姆定律，在外电路负载电阻R上的电阻压降等于I×R=U，而在内电路中电源内阻r0上的电压降为U0=I×r0。
所以，全电路欧姆定律的数学表达式为：
E=U+ U0=IR+I r0  式中电流I=E/（R+ r0）
式中:E——电源电势（V）；R——外电路电阻（Ω）；r0——电源内阻（Ω）。
全电路欧姆定律的定义是：在闭合回路中，电流的大小与电流的电动势成正比，而与整个电路的内外电阻之和成反比。
换句话讲，IR=E－I r0，即 U= E－I r0，该式表明电源两端的电压U要随电流的增加而下降。因为电流越大，电源内阻压降I r0也越大，所以电源两端输出的电压U就降低。电源都有内阻，内阻越大，随着电流的变化，电源输出电压的变化也越大。当电源的内阻很小（相对负载电阻而言）时，内阻压降可以忽略不计，则可认为U= E－I r0≈E，即电源的端电压近似等于电源的电动势。
9.交流电的三要素是什么？
最大值，周期（或频率），初相位。
10.提高功率因数的意义是什么？
提高供电设备的利用率。
提高输电效率。
改善电压质量。
11.什么叫欠补偿？过补偿？完全补偿？
欠补偿表示电流I滞后电压U，电路呈感性负载时的工作状态。此时电路功率因数低，需要进行补偿。
过补偿表示电流I超前电压U，电路呈容性负载时的工作状态。此时电路电压升高，需要减少补偿或退出补偿。
完全补偿表示电压U与电流I同相，电路呈阻性负载时的工作状态。由于负载情况比较复杂，电路不可能达到完全补偿。

12.补偿电容的正常电流等于多少？
  1）确定电容量（经验公式）：
额定工作电压400V时：1KVAr×19.9=19.9μF
25KVAr×19.9=497.5μF                      　　　　　　　          30 KVAr×19.9=597μF

  2）电容量与电流的关系（经验公式）：
C=14×I  (额定工作电压400V时)
C÷14=I
497.5÷14=35.5A≈36A  (25KVAr)
597÷14=42.6A≈43A (30KVAr)
  3)无功功率与电流的关系(经验公式):
1 KVAr×1.44=1.44A  (额定工作电压400V时)
25 KVAr×1.44=36A
30 KVAr×1.44=43.2A≈43A

13.什么是直流电机？
答：输出或输入为直流电能的旋转电机，称为直流电机。
14.直流电机用于哪些场所？
答：用于大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、电车等场所。
15.直流电机的基本结构是什么？
答：主要是定子和转子两部分组成。
16.直流电机的励磁方式有哪两种？
答：有他励式、自励式两种。
17.什么是异步电动机？
答：又称感应电动机，是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换的一种交流电机。
18.异步电动机按照转子结构分为哪两种形式？
答：有鼠笼式、绕线式异步电动机。
19.异步电动机基本结构是什么？
答：是由两个基本部分组成，静止部分称为定子，转动部分称为转子。在定子和转子之间具有一定的气隙。
20.异步电动机的接法有哪两种？
答：有星型（Y）接法和三角形（△）接法两种。
21.中小容量异步电动机一般都有哪些保护？
答：A. 短路保护：一般用熔断器做短路保护装置；B. 失压保护：磁力起动器的电磁线圈在起动电动机控制回路中起失压保护作用。自动空气开关，自耦降压补偿器一般都装有失压脱扣装置， C.
过载保护：一般用热继电器做电动机的过载保护装置。
22. 一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为 220/380 Ｖ，应是怎样接法？
答：、当电源线电压为220V时采用三角形（△）接法
  当电源线电压为380时采用星型（Y）接法。
23. 什么是电动机的软起动？
答：使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。
24.软起动有哪几种起动方式？
答：（1）斜坡升压软起动。（2）斜坡恒流软起动。（3）阶跃起动。（4）脉冲冲击起动。
25.什么是软起动器？
答：软起动器是一种用来控制鼠笼型异步电动机的新设备，集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置。
26.软起动器的应用范围？
答：原则上，笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。目前的应用范围是交流380V（也可660V），电机功率从几千瓦到800kW。软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车的场合。
27.软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？
答：（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，使电机起动电流从零线性上升至设定值。对电机无冲击，提高了供电可靠性，平稳起动，减少对负载机械的冲击转矩，延长机器使用寿命。（2）有软停车功能，即平滑减速，逐渐停机，它可以克服瞬间断电停机的弊病，减轻对重载机械的冲击，避免高程供水系统的水锤效应，减少设备损坏。（3）起动参数可调，根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流。
28. 什么是变频器？
答：把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
29.软起动器与变频器的主要区别什么？
答：变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。
30.什么是变压器？
答：是用来改变交流电压大小的电气设备。根据电磁感应的原理，把某一等级的交流电压变换成另一等级的交流电压，以满足不同负荷的需要。
31. 变压器的分类有哪几种？
答：变压器分为电力变压器和特种变压器。电力变压器又分为油浸式和干式两种。目前，油浸式变压器用作升压变压器、降压变压器、联络变压器、和配电变压器，干式变压器只在部分配电变压器中采用。
32.变压器是由哪几部分构成？
答：一般是由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等五个主要部分构成。
33.变压器在运行中，有哪些损耗？
答：有铜耗、铁耗。
34.变压器分接头为什么能起调节作用？
答：电力系统的电压是随运行方式及负荷大小的变化而变化的，电压过高或过低，都会影响设备的使用寿命的。因此为保证供电质量，必须根据系统电压变化情况进行调节。改变分接头就是改变线圈匝数，即改变变压器的变化，亦改变了电压，故起到调压作用。
35.常用的电力电缆有哪几种？
答：油纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆（聚氯乙烯绝缘电缆、聚乙烯绝缘电缆、）、交联聚乙烯绝缘电缆、橡胶绝缘电缆等。
36. 3~10KV高压电力线路一般装设哪些保护装置？
答：3~10KV变配电所常见的继电保护装置有过电流保护、电流速断保护、变压器瓦斯保护和低电压保护。
37.什么是变电所（站）的操作电源？
答：变电所（站）开关控制、继电保护、自动装置和信号设备所使用的电源称为操作电源。
38.操作电源分为哪两类？
答：交流和直流操作电源。
39.常用继电器按动作原理分为哪些类型？
答：电磁型、感应型、电动型、磁电型。
40.通常采用哪些防雷设备进行过电压保护？
答：有避雷针、避雷线、和避雷器。
41.什么是电工仪表？
答：电工仪表是实现电磁测量过程中所需技术工具的总称。
42.常用电工仪表的分类有哪些？
答：有指示仪表、比较仪器、数字仪表和巡回检测装置、记录仪表和示波器、扩大量程装置和变换器。
43.什么是电气安全用具？
答：是指用以保护电气工作安全运行和人身安全所必不可少的工器具和用具等，它们可防止触电、弧光灼伤和高空摔跌等伤害事故的发生。
44.电气安全用具有哪些？
答：绝缘安全用具(绝缘靴、绝缘手套、绝缘操作杆、绝缘钳),验电器、突然来电防护用具、临时地线、标示牌、高空作业安全用具(登高板、脚扣)及其他安全用具。
45. 一个自动控制系统有哪些环节等组成？
答：一般由输入环节、放大环节、执行环节、反馈环节及比较环节等组成。
46. 短路的原因是什么？
答：短路的原因：（1）接线错误；（2）绝缘损坏；（3）操作错误；（4）机械损伤所致。
47.短路有什么危害？
答：由于短路时电流不经过负载，只在电源内部流动，内部电阻很小，使电流很大，强大电流将产生很大的热效应和机械效应，可能使电源或电路受到损坏，或引起火灾。
48.生产中能否利用短路？
答：电焊机利用短路产生大电流在焊条与工件间引弧进行焊接；电动机起动时电流很大，可将并联在电流表上的开关关上，将电表短路，电动机起动电流不通过电流表，对电表起保护作用，起动完毕将该开关断开。
49.什么是电气间隙？
答：电器中具有电位差的相邻两导体间，通过空气的最短距离。
50. 什么是爬电距离？
答：电器中具有电位差的相邻两导电部件之间，沿绝缘体表面的最短距离。
51.什么是爬电比距?
答: 爬电距离与工作电压的比值,单位为m/kv。
52.什么是额定工作电压？
答：在规定条件下，保证电器正常工作的电压值。
53.什么是额定绝缘电压？
答：在规定条件下，用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强度、电气间隙和爬电距离的名义电压值。
54.什么是额定工作电流？
答：在规定条件下，保证电器正常工作的电流值。
55.什么是额定发热电流？
答：在规定条件下试验时，电器在8h工作制下，各部件的温升不超过极限值时所能承载的最大电流。
56. 电气试验分为哪两大类？
答：绝缘试验和特性试验两大类。
57.电力拖动的主要组成部分是什么？
答：电力拖动是由电动机、传动装置、控制设备和生产机械四个基本部分组成的。
58.何谓三相对称绕组？
答：是指各相绕组结构参数都相同，且在空间互有120 °相位差的三相绕组。
59. 断路器灭弧罩的作用是什么？
答： (1) 引导电弧纵向吹出，借此防止发生相间短路； (2) 使电弧与灭弧室的绝缘壁接触，从而迅速冷却，增加去游离作用，提高弧柱压降，迫使电弧熄灭。
60.工矿企业中为什么采用并联补偿电容器？
答：用并联补偿电容器来补偿用电系统感性负荷需要的无功功率，达到：（1）改善电网电压质量。（2）提高功率因数。（3）减少线路损耗。（4）提高变压器及线路的出力。
61.何谓电气安全?它包括那些方面?
答：电气安全是指电气产品质量，以及安装、使用、维修过程中不发生任何事故，如人身触电死亡、设备损坏、电气火灾、电气爆炸事故等。电气安全包括人身安全与设备安全两方面。人身安全是指电工及其他参加工作人员的人身安全；设备安全是指电气设备及其附属设备、设施的安全。
62.常用的灭弧法有哪些？
答：常用的灭弧法有：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、狭沟或狭缝灭弧法、真空灭弧法和六氟化硫灭弧法。
63.何谓电力系统?
答：由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。也可描述为电力系统是由电源、电力网以及用户组成的整体。
64.低压成套开关设备和控制设备(简称成套设备)的含义是什么?
答：有一个或多个低压开关设备和与之相关的控制,测量,信号,保护,调节等设备,由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械的连接,用结构部件完整地组装在一起的一种组合体。
65. 在成套设备中,主电路和辅助电路的含义是什么?
答：主电路是传送电能的所有导电回路; 辅助电路主回路外的所有控制、测量、信号和调节回路内的导电回路
66. 目前市场流行哪几种高压成套开关设备和控制设备?
答：GG?1A、JYN系列、KYN系列、GBC系列等
67.目前市场上流行的低压配电柜有哪几种型号?
答：GCS、GGD、GCK、MNS、等低压配电柜。
主要用于交流380V、220V、频率50HZ的电路中，作为进线母联和馈电等场合使用。
68. GCS低压抽出式开关柜的结构特点？
答：框架采用8FM型钢，装置各功能室严格分开，主要分功能单元室、母线室、电缆室。电缆室上下均有出线通道。
功能单元分二分之一单元,一单元、二单元、三单元四种尺寸系列。一单元尺寸为160mm（高）×560（宽）×407（深）
69.什么是电力网？
由各种电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而成的网络叫电力网。
70.电力网的分类？
电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网两种类型。
输电网是以高电压甚至超高压将发电厂，变电所或变电所之间连接起来的送电网络，所以又可称为电力网中的主网架。
配电网是直接将电能送到用户的网络。
配电网的电压因用户的不同需要而又分为：
高压配电网（指35KV及以上电压）；
中压配电网（10KV，6KV，3KV电压）；
低压配电网（220V，380V电压）。
71.变压器的调压方式？
变压器的调压方式分为无励磁调压和有载调压两种。
无励磁调压是在变压器一，二次侧都脱离电源的情况下，变换高压侧分接头来改变绕组匝数进行调压的。
有载调压是利用有载分接开关，在保证不切断负载电流的情况下，变换高压绕组分接头，来改变高压匝数进行调压的。
72.变压器的运行温度与温升范围有那些规定？
变压器绕组的极限工作温度为105℃（周围空气温度最高40℃时）；
变压器上层油温最高不超过95℃；控制上层油温不应超过85℃。
变压器绕组的工作温升为65℃（周围空气温度最高40℃时）；
变压器上层油温的工作温升为55℃（周围空气温度最高40℃时）。
73.变压器油的作用？
排除空气，提高变压器的绝缘强度，良好的散热作用使绕组和铁芯得到冷却，改善运行条件。
变压器油的试验项目与试验周期？
变压器油的试验项目分为：耐压试验，介质损耗试验和简化试验。
变压器油的试验周期：
35KV以上的变压器每年至少一次；
35KV以下的变压器每两年至少一次。
试验油样的数量：
耐压试验不少于0.5L(约0.45Kg);
简化试验不少于1L(约0.9Kg)。
74.变压器补油时的注意事项？
35KV以上的变压器应补入相同牌号的油，并应作耐压试验。
10KV及以下的变压器可补入不同牌号的油，但应作混油耐压试验。
补油后要检查瓦斯继电器，并及时放出气体。若在24小时后，无问题，可重新将重瓦斯接入掉闸回路。
75.巡检时的注意事项？
巡视高压设备时保证人体与带电导体的安全距离。不得触及设备绝缘部分，禁止移动或越过遮拦，并不得进行其它工作。
进入高压开关室，必须随手关门。
巡视设备时，应按规定的设备巡视路线进行，防止遗漏。重大设备如主变压器应围绕巡视一周，进行检查。
在巡视检查中发现问题，应及时向领导汇报并记入缺陷记录。
在设备过负荷，发热，异常声响或者发生恶劣天气，如暴风雨，雪，雾，冰冻，附近火灾等进行特殊巡视。
76.填用工作票的范围？
第一种工作票：
高压设备上工作需要全部停电或部分停电者；
高压室内的二次接线和照明等回路上的工作，需要将高压设备停电或做安全措施者。
第二种工作票：
带电作业和带电设备外壳上的工作；
控制盘的低压配电盘，配电箱，电源干线上的工作；
二次接线回路上的工作，无需将高压设备停电者；
转动中的发电机，同期调相机的励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作；
非当值值班人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路的电流。
77.对口头或电话命令的要求？
口头或电话命令，必须清楚正确，值班人员应将发令人，负责人及工作任务详细记入操作记录薄中，并向发令人复诵核对一遍。
严格执行行业规范用语，避免错误理解命令内容。
事故抢修工作可以不用工作票，但应记入操作记录薄内，在开始工作前必须按规定作好安全措施，并应指定专人负责监护。