1. W przypadku oceny stanu izolacji maszyn elektrycznych dużej mocy (>250kW) wykonuje się diagnostykę
eksploatacyjną za pomocą różnych metod pomiarowych. Zaznacz niektóre ze stosowanych w praktyce: [W]
e. zmiany prądu upływu mierzone przy napięciu znamionowym
g. pomiar rezystancji izolacji napięciem przemiennym o częstotliwości w zakresie do 2 MHz
d. pomiar rezystancji izolacji odpowiednio wysokim napięciem przemiennym
f. pomiar rezystancji izolacji napięciem stałym
c. pomiar rezystancji izolacji napięciem przemiennym o częstotliwości 50 Hz
a. pomiar wartości napięcia powrotnego podczas zwarcia zacisków układu izolacyjnego
b. analizę napięcia przebicia na podstawie pomiarów rezystancji izolacji w funkcji przyłożonego napięcia
e. zmiany prądu upływu mierzone przy napięciu znamionowym
f. pomiar rezystancji izolacji napięciem stałym
b. analizę napięcia przebicia na podstawie pomiarów rezystancji izolacji w funkcji przyłożonego napięcia
2. Izolator ze względu na pracę podczas deszczu powinien charakteryzować się [J]:
b. wysokim napięciem przebicia
d. hydrofobowością powierzchni izolatora
a. hydrofilnością powierzchni izolatora
c. natężeniem pola elektrycznego podczas przeskoku na mokro rzędu 200V/mm
d. hydrofobowością powierzchni izolatora
5. Polietylen sieciowany mimo najsłabszej wytrzymałości elektrycznej doraźnej jest zazwyczaj stosowany na izolację
w kablach energetycznych z następujących powodów [J]:
c. największa rezystywność
d. dodatkowe wiązania między cząsteczkami pozwalają uzyskać najlepsze właściwości mechaniczne
a. największa gęstość właściwa
b. pozwala przyjąć temperaturę 90oC na żyle roboczej
b. pozwala przyjąć temperaturę 90oC na żyle roboczej
6. W badaniach linii kablowych powszechnie stosuje się napięcie wolnozmienne ze względu na [W]:
c. mniejsze zagrożenie porażeniowe przy wykonywaniu badań izolacji
d. możliwość wykrywania wnz w funkcji długości linii
b. zwiększenie wartości prądu pojemnościowego w porównaniu do częstotliwości 50Hz
a. wolniejsze starzenie izolacji w porównaniu do napięcia 50Hz
c. mniejsze zagrożenie porażeniowe przy wykonywaniu badań izolacji
d. możliwość wykrywania wnz w funkcji długości linii
a. wolniejsze starzenie izolacji w porównaniu do napięcia 50Hz
7. Ekran półprzewodzący od strony żyły roboczej w jednofazowym kablu energetycznym z izolacją polietylenową
stosuje się w celu [J]:
d. istotnego zmniejszenia rezystancji żyły roboczej
a. zmniejszenia maksymalnej wartości natężenia pola elektrycznego
b. ograniczenia penetracji molekuł metalu do warstwy izolacji
c. poprawy mechanicznego przylegania izolacji do żyły roboczej poprzez zastosowanie półprzewodzącej bariery pośredniej
b. ograniczenia penetracji molekuł metalu do warstwy izolacji
8. W przypadku silnego zabrudzenia powierzchni głowic kablowych podczas pomiaru rezystancji izolacji lub
izolatorów przepustowych przy pomiarze rezystancji izolacji transformatora obserwuje się [W]:
d. podobne wartości rezystancji izolacji w porównaniu do braku występowania zabrudzeń
c. współczynnik absorpcji bliski jedności
a. znacznie niższą składową czynną prądu w stosunku do składowej polaryzacyjnej
b. znacznie większą składową czynną prądu w stosunku do składowej polaryzacyjnej
c. współczynnik absorpcji bliski jedności
b. znacznie większą składową czynną prądu w stosunku do składowej polaryzacyjnej
9. Pomiar rezystancji izolacji transformatora III grupy o mocy 1000 kVA wykonany w temperaturze 42oC (wsp.
poprawkowy 1.74) wskazał wartość 10Mohm przy współczynniku absorpcji 1,9? Czy transformator nadaje się do
eksploatacji (wartość dopuszczalna R60=36Mohm w temperaturze 30oC) [J]:
b. nie
a. tak, ale trzeba osuszyć układ izolacyjny
c. tak
d. tak, ale trzeba osuszyć układ izolacyjny i ponownie wykonać pomiar
b. nie
10. Podaj przyczyny występowania strat cieplnych (związanych ze współczynnikiem strat tg delta) w dielektryku [O]:
Ze względu na istniejące w dielektryku straty dielektryczne dielektryk nagrzewa się. Przy napięciach stałych straty wywołane są głównie przez przewodność skrośną. Przy napięciach przemiennych są one większe, gdyż do strat przewodnictwa dochodzą straty na polaryzację dielektryka proporcjonalne do jego przenikalności dielektrycznej i częstotliwości napięcia. Dielektryk po przyłożeniu napięcia nagrzewa się i wzrost lub ustalenie jego temperatury uzależnione są od warunków chłodzenia, od przewodności cieplnej dielektryka oraz od wysokości i zmian napięcia. Przy nadmiernym wzroście temperatury możliwe jest zniszczenie dielektryka przez stopienie, odparowanie, spalenie lub zwęglenie w znacznej objętości lub w ograniczonym kanale, w którym
Ze względu na istniejące w dielektryku straty dielektryczne dielektryk nagrzewa się. Przy napięciach stałych straty wywołane są głównie przez przewodność skrośną. Przy napięciach przemiennych są one większe, gdyż do strat przewodnictwa dochodzą straty na polaryzację dielektryka proporcjonalne do jego przenikalności dielektrycznej i częstotliwości napięcia. Dielektryk po przyłożeniu napięcia nagrzewa się i wzrost lub ustalenie jego temperatury uzależnione są od warunków chłodzenia, od przewodności cieplnej dielektryka oraz od wysokości i zmian napięcia. Przy nadmiernym wzroście temperatury możliwe jest zniszczenie dielektryka przez stopienie, odparowanie, spalenie lub zwęglenie w znacznej objętości lub w ograniczonym kanale, w którym
11. Przy pomiarze wnz w układzie zbliżenia uziemionego pręta do płyty na wysokim potencjale obserwowane
wyładowania koncentrują się [W]:
d. w otoczeniu wartości maksymalnej napięcia w półfali dodatniej
c. przy wystąpieniu lokalnie w układzie elektrod natężenia pola przekraczającego wytrzymałość gazu
a. w otoczeniu wartości maksymalnej napięcia w półfali ujemnej
b. w zakresie fazowym 180 – 270 stopni (od wartości zerowej do wartości maksymalnej napięcia w półfali ujemnej)
e. w miejscu przejścia napięcia przez zero
d. w otoczeniu wartości maksymalnej napięcia w półfali dodatniej
c. przy wystąpieniu lokalnie w układzie elektrod natężenia pola przekraczającego wytrzymałość gazu
12. Przy jakim wzroście temperatury oleju izolacyjnego obserwuje się skrócenie o połowę czasu życia izolacji
papierowo – olejowej [J]:
a. o 12% powyżej temperatury dopuszczalnej
b. o 12 stopni Celsjusza powyżej temperatury dopuszczalnej długotrwale
d. o 8 stopni Celsjusza powyżej temperatury dopuszczalnej długotrwale
c. o 20 stopni Celsjusza powyżej temperatury dopuszczalnej długotrwale
d. o 8 stopni Celsjusza powyżej temperatury dopuszczalnej długotrwale
13. Podczas pomiaru linii kablowej o długości 200 metrów uzyskano wartość rezystancji izolacji na poziomie 20 giga
ohmów. Jaka będzie rezystancja 1 km kabla. Wynik podać w giga omach – tylko wartość liczbową [O]
Im dłuższy kabel o takich samych parametrach tym rezystancja doziemna mniejsza. Zatem im dłuższy odcinek, tym mniejsza wymagana rezystancja izolacji. Odpowiedź: 4GΩ (kabel 5 razy dłuższy, czyli izolacja 5-krotnie mniejsza).
Im dłuższy kabel o takich samych parametrach tym rezystancja doziemna mniejsza. Zatem im dłuższy odcinek, tym mniejsza wymagana rezystancja izolacji. Odpowiedź: 4GΩ (kabel 5 razy dłuższy, czyli izolacja 5-krotnie mniejsza).
14. Kable typu GIL są ekonomicznie uzasadnione[W]
a. dla mocy przesyłowych odwrotnie proporcjonalnych do długości kabla
b. dla dużych mocy przesyłowych i stosunkowo długich odcinków kabli zazwyczaj kilkudziesięciu kilometrów
c. dla dużych mocy przesyłowych i stosunkowo krótkich odcinków kabli zazwyczaj pojedynczych kilometrów
c. dla dużych mocy przesyłowych i stosunkowo krótkich odcinków kabli zazwyczaj pojedynczych kilometrów
15. W jaki sposób przyjęcie wyższych kategorii strefy zabrudzeniowej wpływa na konstrukcję izolatora [O]
Uwzględnienie wyższych kategorii strefy zabrudzeniowej ma pozytywny wpływ na obliczenia. Powoduje zwiększenie marginesu bezpieczeństwa i tym samym zwiększenie poziomu ochrony izolatora. Takie badania wówczas wykonuje się w środowisku laboratoryjnym przy najwyższym możliwym zabrudzeniu oraz w warunkach skrajnej dopuszczalnej wilgoci a następnie otrzymany wynik napięcia przebicia mnoży się przez odpowiednie współczynniki bezpieczeństwa, uwzględniające nawet wpływ temperatury. Przemnożony już wynik następnie dzielony jest przez długość roboczą izolatora oraz szerokość wskrośną. Ostateczny wynik mówi o liczbie krążków w izolatorze, o poziomie nachylenia daszków oraz o poziomie hydrofobowości i hydrofilności, które są niezbędnymi elementami konstrukcji izolatorów.
Uwzględnienie wyższych kategorii strefy zabrudzeniowej ma pozytywny wpływ na obliczenia. Powoduje zwiększenie marginesu bezpieczeństwa i tym samym zwiększenie poziomu ochrony izolatora. Takie badania wówczas wykonuje się w środowisku laboratoryjnym przy najwyższym możliwym zabrudzeniu oraz w warunkach skrajnej dopuszczalnej wilgoci a następnie otrzymany wynik napięcia przebicia mnoży się przez odpowiednie współczynniki bezpieczeństwa, uwzględniające nawet wpływ temperatury. Przemnożony już wynik następnie dzielony jest przez długość roboczą izolatora oraz szerokość wskrośną. Ostateczny wynik mówi o liczbie krążków w izolatorze, o poziomie nachylenia daszków oraz o poziomie hydrofobowości i hydrofilności, które są niezbędnymi elementami konstrukcji izolatorów.
16. Na rysunku Y –oznacza[J]:
c) biegunowość dodatnią a linia ciągła uwzględnia wpływ ładunku przestrzennego
b) biegunowość ujemną a linia ciągła uwzględnia wpływ ładunku przestrzennego
d) biegunowość dodatnią a linia ciągła nie uwzględnia wpływu ładunku przestrzennego
a) biegunowość ujemną a linia ciągła nie uwzględnia wpływu ładunku przestrzennego
a) biegunowość ujemną a linia ciągła nie uwzględnia wpływu ładunku przestrzennego
18. Podaj skutki występowania wyładowań typu ślizgowego [O]
DRUGA, DODATKOWA ODPOWIEDŹ: • Obniżenie wytrzymałość elektryczną układu izolacyjnego – występuje w najmniej korzystnej sytuacji, czyli gdy dojdzie do całkowitego [przeskoku. • Zwęglenie zewnętrznej części izolacji – jest skutkiem niekorzystnych warunków napięciowych oraz podniesienia temperatury. • Powstawanie żłobień przekształcających się w półprzewodzące kanały.
Prowadzą one do zmiany powierzchni izolacji, w wyniku przemian termicznych chemicznych oraz erozyjnych. Płynące prądy pełzające tworzą ślad pełzny, charakteryzujący się zwęgleniem i hydrofilnością. Wyładowania te przyspieszają procesy starzeniowe, rozwoju drzewienia. Wyładowania niezupełne ślizgowe mogą doprowadzić do powstania wyładowań zupełnych, które mogą doprowadzić do całkowitej degradacji układu izolacyjnego.
DRUGA, DODATKOWA ODPOWIEDŹ: • Obniżenie wytrzymałość elektryczną układu izolacyjnego – występuje w najmniej korzystnej sytuacji, czyli gdy dojdzie do całkowitego [przeskoku. • Zwęglenie zewnętrznej części izolacji – jest skutkiem niekorzystnych warunków napięciowych oraz podniesienia temperatury. • Powstawanie żłobień przekształcających się w półprzewodzące kanały.
Prowadzą one do zmiany powierzchni izolacji, w wyniku przemian termicznych chemicznych oraz erozyjnych. Płynące prądy pełzające tworzą ślad pełzny, charakteryzujący się zwęgleniem i hydrofilnością. Wyładowania te przyspieszają procesy starzeniowe, rozwoju drzewienia. Wyładowania niezupełne ślizgowe mogą doprowadzić do powstania wyładowań zupełnych, które mogą doprowadzić do całkowitej degradacji układu izolacyjnego.
19. W przypadku pojawienia się w izolacji kabla kulistej wtrąciny powietrznej natężenie pola w tym miejscu [J]:
d) Zmaleje
a) Wzrośnie
c) Nie zmieni się
b) Zmaleje ale w niewielkim zakresie ze względu na nieznaczne większą przenikalność elektryczna izolacji w stosunku do powietrz
a) Wzrośnie
20. Pomiar rezystancji żył roboczych oraz powrotnych może się odbywać metodą [J]:
d) Techniczną z poprawnie mierzonym napięciem
a) Poprzez pomiar impedancji przy napięciu przemiennym
b) Techniczna kabinach izolowanych
c) Metodą trójprzewodową ze stałoprądowym źródłem napięcia
d) Techniczną z poprawnie mierzonym napięciem
21. Podaj po 2 podstawowe wady i zalety dla linii GIL wobec innych rozwiązań przesyłowych [O]
WADY: • Sześciofluorek siarki SF6 wykorzystywany w izolacji GIL jest gazem o najwyższym współczynniku ocieplenia globalnego, (wynosi 22 200) – co oznacza, że wyemitowanie 1kg gazu SF6 do środowiska pod względem przyczynienia się do efektu cieplarnianego równoważne jest wyemitowaniu ok. 22 ton dwutlenku węgla. Zaliczany jest do grupy fluorowanych gazów cieplarnianych, które wymagają szczególnego postepowania w celu redukcji emisji do atmosfery, gdyż nie ulega on degradacji. • Pod wpływem wyładowań elektrycznych, w obecności tlenu lub wodoru, gaz SF6 ulega rozkładowi (jonizacji) wytwarzając związki o działaniu toksycznym oraz proszek, który w połączeniu z wodą wykazuje właściwości żrące i korozyjne. • Nieszczelność izolacji, może spowodować wydostanie się gazu do środowiska, co wpływa na wzrost zanieczyszczeń powietrza.
ZALETY: • W przypadkach, w których linii napowietrznych nie można poprowadzić, GIL jest realnym rozwiązaniem technicznym do doprowadzenia mocy pod ziemią bez zmniejszenia zdolności przesyłowej. • linie izolowane gazem (GIL) ze względu na duży przekrój przewodu, ma niskie straty elektryczne w porównaniu z innymi systemami transmisji (linie napowietrzne i kablowe). Zmniejsza to koszty eksploatacji i transmisji. • Bezpieczeństwo personelu w pobliżu GIL jest bardzo wysokie, ponieważ zastosowanie metalowej obudowy zapewnia niezawodną ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi. Nawet w rzadkich przypadkach awarii wewnętrznej metalowa obudowa jest wystarczająco wytrzymała, aby wytrzymać uszkodzenia. Pozwala to na użycie GIL w tunelach ulicznych i kolejowych oraz pod mostami z ruchem publicznym. Do budowy GIL nie są używane materiały łatwopalne. • Ze względu na niskie obciążenie pojemnościowe GIL można zbudować długie linie, długości 100 km i więcej. • GIL łączy niezawodność z niskimi stratami i niską emisją pól magnetycznych. Ponieważ układany jest w ziemi, nie ma wizualnego wpływu na środowisko lub krajobraz. System ten może być również wykorzystywany do zaspokojenia wysokich wymagań energetycznych konurbacji i ich otoczenia.
WADY: • Sześciofluorek siarki SF6 wykorzystywany w izolacji GIL jest gazem o najwyższym współczynniku ocieplenia globalnego, (wynosi 22 200) – co oznacza, że wyemitowanie 1kg gazu SF6 do środowiska pod względem przyczynienia się do efektu cieplarnianego równoważne jest wyemitowaniu ok. 22 ton dwutlenku węgla. Zaliczany jest do grupy fluorowanych gazów cieplarnianych, które wymagają szczególnego postepowania w celu redukcji emisji do atmosfery, gdyż nie ulega on degradacji. • Pod wpływem wyładowań elektrycznych, w obecności tlenu lub wodoru, gaz SF6 ulega rozkładowi (jonizacji) wytwarzając związki o działaniu toksycznym oraz proszek, który w połączeniu z wodą wykazuje właściwości żrące i korozyjne. • Nieszczelność izolacji, może spowodować wydostanie się gazu do środowiska, co wpływa na wzrost zanieczyszczeń powietrza.
ZALETY: • W przypadkach, w których linii napowietrznych nie można poprowadzić, GIL jest realnym rozwiązaniem technicznym do doprowadzenia mocy pod ziemią bez zmniejszenia zdolności przesyłowej. • linie izolowane gazem (GIL) ze względu na duży przekrój przewodu, ma niskie straty elektryczne w porównaniu z innymi systemami transmisji (linie napowietrzne i kablowe). Zmniejsza to koszty eksploatacji i transmisji. • Bezpieczeństwo personelu w pobliżu GIL jest bardzo wysokie, ponieważ zastosowanie metalowej obudowy zapewnia niezawodną ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi. Nawet w rzadkich przypadkach awarii wewnętrznej metalowa obudowa jest wystarczająco wytrzymała, aby wytrzymać uszkodzenia. Pozwala to na użycie GIL w tunelach ulicznych i kolejowych oraz pod mostami z ruchem publicznym. Do budowy GIL nie są używane materiały łatwopalne. • Ze względu na niskie obciążenie pojemnościowe GIL można zbudować długie linie, długości 100 km i więcej. • GIL łączy niezawodność z niskimi stratami i niską emisją pól magnetycznych. Ponieważ układany jest w ziemi, nie ma wizualnego wpływu na środowisko lub krajobraz. System ten może być również wykorzystywany do zaspokojenia wysokich wymagań energetycznych konurbacji i ich otoczenia.
22. W kablach izolowanych gazem stosuje się zazwyczaj [J]:
b) Czysty azot jako gaz obojętny
a) Czysty sześciofluorek siarki z uwagi na znakomitą wytrzymałość elektryczną
c) Mieszaninę azotu i sześciofluorku siarki
c) Mieszaninę azotu i sześciofluorku siarki
23. Podaj etapy przeskoku zabrudzeniowego na izolatorze