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励磁系统题库励磁系统题库 填空题：填空题：2 选择题：选择题：5 判断题：判断题：6 问答题：问答题：8 填空题：填空题： 1、 同步发电机励磁系统的基本任务是（维持发电机电压在给定水平）和（稳 定地分配机组间的无功功率） 。 2、 可控硅元件导通的条件是（阳极与阴极之间须加正向电压） ，（控制极 上加正向触发电压） 。 3、 发电机正常停机采用（逆变）方式灭磁，事故时采用（跳灭磁开关）方式 灭磁。调节器具有五种励磁限制：（反时限过励磁电流限制/强励限制） 、 （过无功限制） 、 （欠励限制） 、 （功率柜故障限制） 、 （伏赫限制/过磁通限制） 。 4、 在三相全控桥中，共阴极组在（正）半周导通；共阳极组在（负）半周导 通。 5、 PID 调节方式就是（比例积分微分）调节方式。 6、 在励磁调节器中，控制发电机电压的通道，称为（自动） ，控制励磁电流的 通道，称为（手动） 。 7、 励磁调节器发生 PT 断线，则运行中的通道（退出）运行，即切换，同时 该通道由（发电机电压/自动）调节方式转化为（励磁电流/手动）调节方 式。 8、 励磁调节器发生过励或低励， 调节器就由（发电机电压）调节方式转化为 （无功）调节方式。 9、 接触器铁芯上的（短路）环，可防止衔铁振动。 10、一般来说，交流发电机的励磁绕组是转子绕组，而直流发电机的励磁绕 组是（定子）绕组。 11、发电机在旋转的转子磁场中发电，把（机械）能转化为（电能） ，在发 电机并网前（空载） ，调节发电机的（励磁电流） ，作用于调节发电机的机 端电压，发电机并网后，调节发电机的（励磁电流） ，作用于调节发电机的 无功负荷（无功电流） ，有功不变，调节主汽门作用于有功功率（有功电流） 的变化，与励磁电流的大小无关。 12、应用电磁理论，导体在磁场中（切割磁力线）产生电动势（电压）： =BLV（B：磁场强度，L：导体长度，V：切割速度） 。简单的讲就是：导 体在磁场中做切割（磁力线）运动，就产生感应电动势，当形成（闭合回 路时） ，就会感生出电流。 13、电动势与机端电压有区别，电动势等于机端电压加定子线圈内阻抗的压 降，当发电机（空载）运行时，定子电流为 0，内阻抗的压降也为 0，发电 机的电动势也等于（机端电压） ，调节发电机的（励磁电流） ，直接作用于 调节发电机的机端电压；当发电机并网后，定子线圈与负载组成闭合回路， 由于定子两端电动势的作用在闭合回路中产生定子电流，内阻抗的压降等 于（定子电流）乘以（内阻抗） ，机端电压等于（发电机）的电动势减去 （内阻抗）的压降，向外传递电功率。 14、对于发电机：转子产生的磁场旋转切割定子线圈，在定子线圈上产生电 动势（电压） ，由 =BLV 可以理解：导体长度 L 相当于匝数乘单圈长度， 固定不变；假定转速不变，切割速度 V=R 也可以理解为不变；电动势 （机端电压）只与旋转的转子磁场强度成正比，其他基本不变。 15、全波整流（控制角=0） ，在不同的控制角下，输出的电流（励磁电流） 也不同，当控制角90时，三相全控整流桥工作在逆变状态，整流桥输出平均电压 Ud 为负值， 即将直流转变为交流。三相全控桥在逆变 工作状态时的反向直流平均电压： cos35.1)180cos(35.1 ll UUU 16、对于励磁系统整流桥，在整流状态时，其输出电流 I=1.35U/Rcos=KUcos，K=1.35/R 是比例系数，当整流桥输入电压（励磁变 低压侧电压）基本不变时，整流桥的直流输出电流与控制角 的余弦值成正比， 当 角增大时，cos 值减小，整流桥输出电流（励磁电流）也减小，反之亦 然；只有在逆变灭磁时 角取 135 度，大于 90 度。 17、结合瑞光励磁系统的硬件结构原理图，励磁系统的采样控制回路：发电机 出口电压 PT 和电流 CT 经端子排直接送至测量模块 MUB 采样和计算，送入主模 块 COB；励磁变低压侧电压和电流（励磁电流）经端子排直接送至 PSI 模块， 由 PSI 模块采集后分别送至 EGC 和 COB，进行采样和计算；控制和信号经端子 排直接送至快速输入输出模块 FIO1 和 FIO2，直接送入主模块 COB 进行逻辑控 制；U11、U12、U03、U13 为变送器，输出励磁电流和电压；LCP 调节器屏面板 显示，CDP 整流柜面板显示，SPA 手操器，T15 整流柜风扇电源，T05 控制电源， Q15 直流 110V 主电源，Q25 直流 110V 灭磁开关第二路跳闸电源，G15、G05 调 节器直流 24V 电源模块等。 18、励磁系统自动调节其实是一种恒电压模拟量的闭环调节控制系统，调节器 测量模块 MUB 采集发电机的实际机端电压与设定值比较，根据电压偏差量，计 算整流桥的控制角 ，送至 COB 板的脉冲形成模块，产生相应控制角 的触 发脉冲，送至整流桥的 CIN 和 GDI 板，进行监测和放大，放大后的脉冲直接控 制可控硅，调整励磁功率元件整流桥的控制角 ，改变整流桥的（电流输出） ， 改变励磁电流，保持机端电压相对稳定。 19、如机端电压低于设定值，调节器计算获得一个负的电压偏差 U，使整流 桥的控制电压 Uc 减小，从而使整流桥的控制角 也减小，整流柜的直流输出 I=Kcos，因此整流柜的直流输出电流（增加） ，使发电机的机端电压升高，直 至机端电压相对稳定。 20、机端电压高于设定值，产生正的电压偏差，增加控制电压，增大控制角， 减小整流桥（直流输出） ，降低发电机机端电压。 21、励磁系统手动调节实际也是一种恒励磁电流模拟量的闭环调节控制系统， 原理与自动调节一样，发电机的励磁电流经 PSI 模块，送至调节器的 EGC 板和 COB 板，采集的励磁实际电流，与设定值比较，根据励磁电流偏差量，计算整 流桥的控制角（） ，送至 COB 板的产生相应控制角 的触发脉冲，调整励磁 功率元件整流桥的电流输出，保持励磁电流相对稳定。 22、在自动调节中有许多限制器和保护器，主要有定子过流（定子电流） 、过励 磁（转子电流） 、过 V/Hz（定子电压） 、低励磁（有功功率和无功功率）等限制 器和保护器，采集相应的模拟量与设定值比较，产生偏差，具备条件时参与调 节控制，如果调节限制未能限制住，超过保护定值，保护器动作，向 DCS 和发 变组保护发（报警）和（跳闸） 。 23、过励磁电压（转子电压）和转子接地（转子对大轴电压）仅有保护和报警， 转子接地一般不投，采集相应的模拟量与设定值比较，产生偏差，超过保护定 值，保护器动作，向 DCS 和发变组保护发报警和跳闸。其他还有冷却系统、整 流柜设备、调节器板件故障等自检设备故障报警，设备故障达到跳闸条件向 DCS 和（发变组保护）发报警和跳闸。 24、励磁系统设计有灭磁开关和灭磁回路，由远方和就地 2 种控制方式，远方 主要由（DCS） 、 （同期） 、 （AVC） 、 （发变组保护）等装置。 25、励磁系统有 1 套完善的控制回路，控制起励、增减磁、投退励磁和灭磁开 关等操作，并有人机接口与设备进行（通讯）和（操作） 。 选择题：选择题： 1、对于励磁调节器来说，若给定电压丢失，将造成励磁装置（ B ） A 励 B.失磁 C.无功摆动 2、对于励磁调节器来说，若测量回路断线，将造成机组（C ） 。 A强励 B. 失磁 C.切手动 3、可控硅整流桥常采用（ C ）的冷却方式。 A自然冷却 B. 水冷 C. 强迫风冷 4、非线性电阻的压敏电压与其残压的关系是（ C ） 。 A. 相等 B. 压敏电压大于残压 C. 压敏电压小于残压 5、处理 220V 照明回路中灯不亮故障时，验电发现火线和零线都有电，原因是 （D） A灯泡短路 B. 灯泡开路 C. 火线开路 D. 零线开路 6、一个三相半控桥有（B）个可控硅。 A1 B. 3 C. 6 7、反时限强励限制，电流越大，该限制的动作时间就越（A） 。 A快 B. 慢 C. 不变 ADC220V 直流电 B.AC380V 厂用电 C.AC380V 自用电 8、同步发电机带负载并网运行，自动电压调节器的电压给定值保持不变，调差 装置投入。调整系统或并联机组无功，测定被试发电机端电压与无功电流变化 关系曲线，就会计算 出励磁装置的（B ） 。 A静差率 B.调差率 C.频率特性 9、励磁控制系统在额定负载状态下运行，自动电压调节器的无功补充单元退出， 电压给定值不变。将同步发电机负载从额定减到零，测定发电机端电压变化， 就会计算出励磁装置的（A） 。 A静差率 B.调差率 C.频率特性 10、发电机在空载情况下运行自动电压调节器投入，改变同步发电机转速，使 频率变 为3Hz，测定同步发电机端电压对频率的变化率并以与空载额定电压之比的百 分率来表 示，就会计算出励磁装置的（C） 。 A静差率 B.调差率 C.频率特性 11、当发电机进相运行时，有功表和无功表分别显示（C） 。 A+P，+Q B. -P，-Q C. +P，-Q D. -P，+Q 12、当发电机调相运行时，有功表和无功表分别显示（D） 。 A+P，+Q B. -P，-Q C. +P，-Q D. -P，+Q 13、晶体三极管作为开关管使用时，应工作于（C）区域。 A放大和截止 B.放大和饱和 C.饱和和截止 14、发电机频率 f、磁极对数 p、转速 n 三者之间的关系是（B） 。 An=60p/f B.n=60f/p C.f=p/60n79 15、同步发电机同步运行时，定子电流产生的磁场与转子电流产生的磁场的关 系是（A） 。 A同方向，同速度 B. 同方向，不同速度 C.同速度，不同方向 判断题判断题： 1、励磁小电流试验的控制角大于 60 度时，其输出波形由连续变为不连续。 （正 确） 2、当发电机发出无功功率，此时称机组为滞相运行。 （正确） 3、自动励磁调节器设置 PT 短线保护功能的目的是为了防止调节器误强励。 （正 确） 4、当电力系统发生接地或短路故障时，自动励磁调节器将进行强行励磁。 （正 确） 5、三相全控桥运行中随时有两硅导通。 （正确） 6、三相全控桥 SCR 元件的关断是因为触发脉冲消失。 （错误） 7、对于电力系统而言，励磁强励倍数越大越好。 （正确） 8、机组正常停机时，也需要跳 FMK 灭磁。 （错误） 9、可控硅电压变化率或电流变化超过一定值时，将发生损坏。 （正确） 10、机组正常停机时，调节器自动逆变灭磁。 （正确） 11、励磁电流的限制一般采用反时限特性。 （正确） 12、全控桥中硅元件的导通是有序的。 （正确） 13、PSS 具有增加电力系统阻尼，抑制低频振荡的作用。 （正确） 14、励磁调差单元也称为无功补偿单元。 （正确） 15、正调差系数显示发电机端电压随发出的无功的增加而下降。 （正确） 16、在可控硅阻容保护中，电容开路，电阻的运行温度降为环境温度。 （正确） 17、灭磁电压越高，其转子电流衰减的速度就快越。 （正确） 18、继电器线圈带电时，此时断开的触点称为常开触点。 （错误） 19、发电机的欠励运行就是指发电机的进相运行。 （正确） 20、发电机空载运行时，其功率角等于零。 （正确） 21、发电机负载运行且处于发电状态时，其功率角大于零。 （正确） 22、发电机调相运行时，其功率角小于零。 （正确） 23、灭磁开关触头最好的接触型式是面接触。 （正确） 24、发电机磁极对数和转子转速决定了交流电动势的频率。 （正确） 25、电源变压器的屏蔽层要采用一点金属接地。 （正确） 26、电压互感器二次侧阻抗大其误差就小。 （正确） 27、发电机自同期并网前，必须将转子经电阻短接。 （正确） 28、同步发电机的阻尼绕组不影响发电机短路电流的大小。 （错误） 29、发电机短路时其转子会感应周期交流分量。 （正确） 问答题：问答题： 1、对同步发电机灭磁系统的基本要求是什么？ 答案要点：灭磁时间短和转子过电压不应超过容许值。 2、自动开机不能启励升压，其故障原因有哪些，如何处理？ 答案要点：自动开机不能启励升压，其故障原因有很多可能性，主要有启励电 源未投，或启励回路元件有问题，或开机令没有发到励磁盘来，或调节器工作 不正常，或功率柜的开关未合，等等。处理以上问题，可以解决自动开机不能 启励升压问题。 3、功率柜阳极电压回路并联压敏电阻的作用？ 答案要点：利用压敏电阻非线性特性，吸收阳极回路中的过电压尖峰。 4、励磁装置小电流试验如何进行？ 答案要点：调节器外接 100V 机端和同步试验电压、必要时还要外接定子和转 子试验电流；功率柜外接 380V 阳极电压，带假负载。调节器工作并发触发脉 冲，用示波器观察功率柜整流输出波形。在接线前，要做安全措施，比如：断 开调节器 PT 等回路，断开功率柜输入输出刀闸等。 5、U/F 限制的作用是什么？其动作结果？ 答案要点：防止机组在低速运行时，过多地增加励磁，造成发电机和变压器铁 芯磁密度过大而损坏设备。U/F 限制的动作结果就是机端电压随频率的下降而 下降，当频率下降到很低时，励磁装置就逆变灭磁。 6、欠励限制的功能是什么？ 答案要点：由于电网的要求，机组有时需要进相运行（吸收系统无功） ，但机组 过分进相又可能引起机组失磁或其它不良影响，故需要对欠励进行限制。按照 机组进相运行时无功与有功的对应关系，在一定量的有功时，限制无功进相的 程度，此时，调节器就不能再减磁了。 7、若励磁功率柜脉冲掉一相运行，则励磁系统会产生什么现象？ 答案要点：调节器触发角变小；并联变铁芯过热，串联变声音异常；功率柜三 相交流电流不平衡。 8、 PSS 的作用？ 答案要点：PSS 的作用主要有三个方面：第一是抑制低频振荡；第二是提高静 稳定的功率极限；第三是有利于暂态稳定。 9、简述常规励磁 PID 调节的含义。 答案要点：励磁调节器对发电机端电压偏差 Ut 进行比例、积分、微分控制， 简称 PID 调节。比例就是按比例放大；积分是对微小偏差进行累计求和，以达 到消除这些偏差，提高调压精度；微分将动态的输入信号相位超前，使调节器 能作出快速的反应。 10、什么是线性电阻和非线性电阻? 答案要点：电阻值不随电压、电流的变化而变化的电阻叫做线性电阻。线性电 阻的阻值是一个常量,其伏安特性是一条直线,线性电阻上的电压与电流的关系 服从欧姆定律。 电阻值随着电压、 电流的变化而变化的电阻叫做非线性电阻, 其伏安特性曲线是一曲线,不能用欧姆定律来直接运算,而要根据伏安特性用作 图法来示解。 11、发电机的自动灭磁装置有什么作用？ 答案要点：自动灭磁装置是在发电机开关和励磁开关跳闸后，用于消除发电机 磁场和励磁机磁场，为的是在发电机切开后尽快降低发电机电压至零，以便在 下列几种情况下不导致严重后果： (1)发电机内部故障时，只有去掉电压才能 使故障电流停止； (2)发电机甩负荷时，只有自动灭磁起作用才不致使发电机 电压大幅度地升高。 (3)转子两点接地引起跳闸时，只有尽灭快磁才能消除发 电机的振动。 总之在事故情况下，尽快灭磁可以减轻故障的后果。 12、强励有何作用？ 答案要点：(1)增加电力系统的稳定度； (2)在短路切除后，能使电压迅速恢复； (3)提高带时限的过流保护动作的可靠性； (4)改善事故时电动机的自起动条件。 13、发电机失磁后有什么现象？ 答案要点：发电机失磁后，在仪表上反映出来的现象是：转子电流突然降为零 或接近于零，励磁电压也接近为零，且有等于转差率的摆动，发电机电压和母 线电压均降低，定子电流表指示升高，功率因数表指示进相，无功功率表指示 零值以下。 14、怎么实现全厂机组的 AVC 控制调节 答案要点：通过上位机进行机组无功功率调节时，可以实现全厂机组的 AVC 控 制调节，此时各机组的无功给定值由 AVC 设定；也可以在上位机操作键盘上直 接设置无功给定值。一旦上位机将各机组的无功功率设定好，就向各机组的 LCU 装置发出调节指令，机组 LCU 装置再向励磁调节器发出调节指令。 15、励磁系统的主要设备 （1）励磁变 （2）整流柜：有可控硅（控制电流） 、保险（短路） 、阻容保护（保可控硅过压） 、霍尔传感器（直流电流测量） 、整流冷却风机（散热） 、脉冲隔离放大板（脉 冲能量） 、接