什么是电能和电功率.doc

什么是电能和电功率？其计算公式？答：功率：单位时间内电流所做的功叫电功率。 P=A/t =Uq/t电能，一段时间内电流所做的功叫电能。如果某用电设备的功率为P，W=Pt I=q/t2.电路的欧姆定律答：无源电路的欧姆定律：通过一段无源电路的电流I与加在这段电路两端的电压成正比而与这段电路两端的电阻R成反比I=U/R 全电路的欧姆定律：无分支电路的电流I与整个回路的电压的代数和成正比而与整个回路的的电阻之和成反比。I=U/R3. 何为支路电流法？如何用电压源、电流源等效变换计算简单的电路？答：支路电流法：就是以各支路电流为未知数，应用基尔霍夫定律列出方程式，联立求解各支路电流的方法。用支路电流法求解电路的方法步骤如下：（1）标出各支路电流的正方向；（2）根据KCL，列出（n-1）个独立的节点电流方程；（3）根据KVL，列出m-（n-1）个独立回路的电压方程；（4）求解m个联立方程。如果求得的各支路的电流为正，表示所设的正方向与实际正方向相同，如果求得的各支路的电流为负，表示所设的正方向与实际正方向相反。电压源等效变换理想电压源：一个电源的输出电压固定不变，不受负载变化的影响，称这种电源为理想电压源或恒压源。理想电压源串联时其等效理想电压源的电压等于各理想电压源电压的代数和。而实际电压源总是有内阻的，实际电压源可以用一个理想电压源US 与一个内阻R0 串联的电路表示。U= US - I R0实际电压源串联时，其等效电压源可用恒压源US 与电阻R0 串联表示，则US=US1 +US2 +US3 +US n R0 = R01 + R02 + R03 + R0n电压源的并联：N个电压相等的理想电压源可以等效为一个电压源（电压相等时才有意义）。N个相同的实际电压源并联，则US= US 1 =US 2 =US 3=US nR0 = R0n/N电流源等效变换：理想电流源：一个电源的内阻R0 无限大其输出电流 IS恒定不变，不受负载变化的影响，称这种电源为理想电流源或恒流源。N个理想电流源并联时，可以等效为一个理想电流源IS=ISk理想电流源实际上是不存在的，因为电流源的内阻不可能无限大。因此，可以用一个恒流源IS和一个内阻g0 并联表示。I= IS -U g0当几个电流源串联时，应先将电流源变换成电压源然后再将等效电压源变换成电流源。电流源和电压源的等效变换：当一个电流源与一个电压源的外特性相同时（伏安关系完全相同），对外电路来说，这两个电源是等效的。即，在满足一定的条件时，两种电源可以等效互换电压源变换成电流源IS=E/R0 g0=1/ R0电流源变换成电压源E= IS/ g0R0=1/ g04.什么是基尔霍夫第一、第二定律？答：基尔霍夫第一定律（电流定律）（KCL）对电路中的任意一节点而言，在任意一瞬间，流入节点电流的代数和等于流出节点电流的代数。其一般形式为I=0基尔霍夫第二定律（电压定律）（KVL）从电路中的任意一节点出发，沿着回路绕行一周又回到原出发点时，电为升高之和等于电位降低之和。其一般形式为E=IR即，任一瞬间，电路中任一回路各电势的代数和等于各电阻上压降的代数和。5.磁场和磁路有哪些物理量？答：磁感应强度（B）：在磁场中某一点，与磁场方向垂直的导体受到的电磁力F，与载流导体的电流强度I和导体的长度l的乘积之比，叫磁感应强度B=F/IlWb/m2B=I/2R磁场强度（H）：磁场中某点的磁场强度H等于该点的磁感应强度B与该处介质的导磁系数的比值，即H=B/A/m磁势（FC）：线圈的匝数N与线圈电流的乘积FC =NI安匝磁压（UC）：在均匀磁场中，磁场强度H与磁力线的一段长度L的乘积UC =HLA磁通（）：在均匀磁场中，我们把磁感应强度B和垂直于磁场方向的面积S的乘积，或者垂直穿过面积S的磁力线的总数，叫通过该面积S的磁通。=BSWb磁阻（RC）：磁路对磁通的阻力RC =L/S1/H导磁系数（）：表明物质的导磁能力，非铁磁物质的是一个常数，而铁磁物质的不是一个常数=0rH/m0=410-7 H/m真空导磁系数r =/0相对导磁系数（1）顺磁性物质：相对导磁系数r略大于1；（2）反磁性物质：相对导磁系数r略小于1；（3）铁磁性物质：相对导磁系数r远大于1。6.磁场和磁路有哪些基本定律？答：磁场和磁路的基本定律如下表磁场和磁路的基本定律名 称表 达 式内 容全电流定律（HL）=I UC =I任何一根闭合曲线上的总磁压等于这根闭合曲线所包围的电流的代数和。磁路的欧姆定律= FC/ RC或= UC/ RC通过磁路的磁通等于磁路的磁势与磁路的磁阻之比，通过一段磁路的磁通等于该段磁路的磁压与该段磁路的磁阻之比磁路的基尔霍夫第一定律=0汇集于节点处磁通的代数和为零磁路的基尔霍夫第二定律FC=UC或NI=HL磁路的任何一闭合回路中磁势的代数和等于磁压的代数和电磁感应的基本慨念有哪些？答：电磁感应有如下基本慨念：1 电磁力：磁场对载流导体的作用力。大小：在均匀磁场中，当载流导体与磁场方向垂直时，受力最大，即F=BlI一般情况下：载流导体与磁场方向的夹角为时F=BlIsin方向：用左手定则来确定。2 铁磁物质的磁性能及分类磁性能：铁磁物质具有磁化性、剩磁性、磁滞性、磁饱和性和高导磁性。分类：软磁物质、硬磁物质、矩磁物质3 电磁感应（1）导体切割磁力线时，所产生的感应电势的大小为e=BLvsin为磁场方向与运动方向的夹角，v为导体运动的速度，L为倒替的长度，B为磁感应强度。其方向用右手定则来判定。（2）穿过线圈的磁通发生变化时，所产生的感应电势为e=-d/dt负号表示在感应电势和磁通的正方向符合右手螺旋定则时，感应电势总是阻碍磁通的变化的。感应电势的方向用楞次定律来判定。（4）自感电势：通过线圈本身的电流发生变化时，在线圈中产生的电势。其数学表达式为el=-Ldi/dtuL=-eL=Ldi/dtL为线圈的电感L=/I互感电势：一个线圈的电流发生变化时，在另一个线圈中产生的电势。其数学表达式为eM1=-Mdi2/dteM2=-Mdi1/dt互感与它们的形状、尺寸、匝数、介质的种类、相对位置有关M=12/i1=21/i24 线圈的磁场能量（W）W=Li2/28.交流电路有哪些特点？答：电势、电压、及电流的大小和方向都不断随时间的变化而不断变化，而且按一定的规律变化。大小和方向都不断随时间作周期变化的电流称为交流。其中随时间按正弦规律变化的交流称为正弦交流；不按正弦规律变化的交流称为非正弦交流。9.何为正弦交流的周期与频率？答：周期（T）：正弦交流完成一次循环所需的时间，单位为秒，符号是s。频率（f）：正弦交流每秒钟完成的循环次数，单位为赫，符号是Hz。周期T与频率f的关系：f=1/T或T=1/ f10.正弦交流量的三要素?答：最大值Im、角频率、初相为正弦量的三要素。交流电流解析式为：i=Imsin（t+）有效值：一个周期交流量和一个直流分量分别作用于同一个电阻，如果在相同的时间内它们所产生的热量相等，则称直流量为交流量的有效值I。I=Im/ 2 U=Um/ 2 E=Em/ 2 相位差：同频率的正弦量的相位差等于它们的初相之差，即=u-i11.正弦量的表示方法有哪些？答：1.解析式表示方法e=Emsin（t+e）u=Umsin（t+u）I=Imsin（t+i）2.波形表示方法3.向量表示方法12.什么是导体、半导体、绝缘体、本征半导体、掺杂半导体？答：导体：导电性能良好的材料绝缘体：导电性能很差的材料半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的材料本征半导体：完全纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半导体，其导电能力很差，如：单晶硅和单晶锗。在单晶硅中，原子排列非常有规律，每个硅原子的四个价电子分别与相临的四个硅原子的价电子构成四对共价键，一般很难成为自由电子，所以本征半导体在绝对零度时没有载流子，不导电。当温度升高时，外层电子获得足够大的能量，就会争脱共价键的束缚，成为自由电子。同时留下一个成正电的空穴。13.掺杂半导体有哪几类？它有哪些特性？答：掺杂半导体：本征半导体的导电能力很差，参入少量的五价元素或三价元素后就改变了其导电性能，参有杂质的半导体就称为掺杂半导体。（1）N型半导体在本征半导体中，掺入少量的五价磷元素，就成为N型半导体。（2）P型半导体在本征半导体中，掺入少量的三价元素（硼），就成为P型半导体。掺杂半导体的特性：（1）不论是P型半导体还是N型半导体，其导电性能都大大加强。（2）N型半导体中，自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子；P型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。（3）掺杂半导体中的多数载流子主要是靠杂质提供的，少数载流子是本征激发产生的。14.什么是PN结，它的特性如何？答：PN结的形成：若在一块本征半导体的两边参入不同的杂质分别形成N型半导体和N型半导体，那么交界的地方就形成了PN接。PN结具有单向导电性：A PN结加正向电压：为导通状态，导通电阻很小。B PN结加反向电压：为截止状态，导通电阻很大。15.什么是半导体二极管，它的特性？答：半导体二极管就是由PN结加上电极引线和管壳组成的。可分为：硅二极管、锗二极管；普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管。（1）正向特性（2）反向特性（3）反向击穿特性二极管的参数（1）最大整流电流IF（2）最高反向工作电压URM16.什么是半导体三极管，它的特点及工作原理如何？答：半导体三极管：是在一块半导体晶片上制作两个PN结而成。有NPN型和PNP型。三极管有三个区：发射区、基区、集电区；两个结：发射结、集电结；三个极：发射极（e）、基极（b）、集电极（c）。三极管的特点：（1）基区很薄，掺杂浓度很低（2）发射区掺杂远大于基区（3）集电结的面积较大，掺杂浓度低于发射区三极管的工作原理（1）三极管的电流放大工作原理必须具备外部条件（2）电流分配与放大原理IE=IB+IC=IC/IBIE=（+1）IB17.二极管整流电路整流输出电压的平均值，叫整流电压u0有u00.4 5 u2ID=I0=u0/RLu2为输入电压ID为流过二极管的正向平均电流RL为负载电阻I0为负载电流整流输出电压的平均值，叫整流电压u0有u00.9u2 I0= u0/ RLID=I0/2u2为输入电压。18.蓄电池的形式、工作原理和一般维护要求答：有端电池的直流操作系统有两种运行方式：充放电工作方式；浮充电工作方式充放电工作方式蓄电池组按充放电工作方式工作时，绝大部分时间处于放电状态，即向直流负荷供电；然后定期（约两天）进行充电，补充电能的损耗。为了保证在事故情况下断路器能正常操作和事故负荷的可靠性工作，蓄电池须留有一定的容量，决不可使其完全放电，通常放电约达容量的60%70%时，即进行充电。浮充电工作方式浮充电工作方式的各种运行状态1） 浮充电运行状态。2） 放电运行状态。3） 充电运行状态。充电设备可采用：1） 电动发电机组；2） 硅整流器；3） 逆变机组无端电池的直流操作系统无端电池的蓄电池组的几种运行方式4） 浮充电方式。5） 均衡充电运行方式。6） 充电运行方式。7） 定期核对性放电。8） 事故发电运行方式。19.电气设备绝缘电阻合格的标准如何?答：电气设备绝缘电阻合格的标准。绝缘电阻的好坏，直接决定电气设备能否送电，一般可按下述掌握。1）每千伏电压，绝缘电阻不应小于1M。2）出现以下情况之一时，应及时汇报，查明原因：a)绝缘电阻已降至前次测量结果的（或者出厂测试结果的）1/31/5；b)绝缘电阻三相不平衡系数大于2；c)绝缘电阻的吸收比R60/R151.3(粉云母绝缘小于1.6)。在排除干扰因素，确证设备无问题，方可送电。否则，送电可能造成设备事故。20.电气设备摇测绝缘应注意什么？答：摇测绝缘电阻的注意事项：1）应遵守电业安全工作规程的有关规定。 测量高压设备的绝缘电阻，应由2人进行。 绝缘电阻表的引线不得使用双股绞线，或者把引线随便放在地上，以免引线绝缘不良（相当于在被测设备两端并联一个小电阻），引起错误结果。 测量绝缘电阻时，必须将设备从各方面断开，验明确无电压且对地放电；确证检修设备无人工作；测量线路绝缘电阻还应取得对方同意，方可进行。 测量绝缘电阻时，被测线路有感应电压，必须将另一回路停电，方可进行；雷电时严禁测量线路绝缘电阻。 测量绝缘电阻时，绝缘电阻表及测量人员应与带电设备保持安全距离；同时采取措施，防止绝缘电阻表的引线反弹至带电设备上，引起短路或人身触电。 绝缘电阻测量完毕后，应将被测设备对地放电。2）拆除设备接地点。摇测设备绝缘电阻前： 应将一次回路的全部接地线拆除，拉开接地刀闸。 应将设备的工作接地点或保护接地点临时甩开。 对于低压回路（380/220V）,应将负荷（电压表、电能表、信号灯、继电器的“中性”线甩开。3）正确选择使用绝缘电阻表。 绝缘电阻表电压的选择。摇测水冷发电机绝缘电阻，应使用专用绝缘电阻表或者规定的仪表进行测量外，通常情况下，被测设备的额定电压越高，使用的绝缘电阻表的工作电压相应高一些，否则，设备的缺陷不能充分暴露。绝缘电阻表的电压，一般可参考表21。测量带有电子元器件的设备的绝缘电阻时为了防止被击穿，应先将这些设备从回路上甩开或短接，再进行测量。 绝缘电阻表的容量的选择。绝缘电阻表应选择容量足够大且负载特性比较平坦的定型表计。否则，当绝缘电阻比较低或者吸收电流比较大时，其输出电压将急剧下降。 正确进行接线。绝缘电阻表的三个接线柱：L接被测设备；E接地；G接屏蔽。其中，L、G不能反接，否则将产生较大的测量误差。 测量前对绝缘电阻表进行检查。在额定转速时绝缘电阻表开路，应指“”；低转速时，短路应指向“0”。表21绝缘电阻表电压的推荐值设备额定电压100以下100500500300030001000010000以上绝缘电阻表电压250500100025002500或5000电气设备摇测绝缘，如何对测试结果进行综合分析于判断？答：影响设备绝缘电阻的外部因素主要有三个方面：温度、时间及放电时间。初步判定绝缘电阻不合格时，为了慎重，值班人员应找同一电压等级的绝缘电阻表进行核对，以证实原绝缘电阻表无问题。若确定设备绝缘电阻有问题时，应通知高试人员进行核对。同时，可按以下步骤查找原因。1）加屏蔽再进行测量，以排除湿度及表面脏污的影响。2）将绝缘电阻折算到同一温度进行比较。绝缘电阻随温度按指数规律变化。不同设备，折算方法如下：变压器折算到20的绝缘电阻R20R20=1.5（t-20）/10Rt电机为热塑性绝缘，折算到75的绝缘电阻R75R75= Rt /2（75t）/10 电机为B级热固性绝缘，折算到100的绝缘电阻R100R100= Rt /1.6（100t）/103）与设备的出厂试验、交接试验、历年大修试验的数据进行比较；与同类型的设备或者设备本身的三相进行比较。在排除各种干扰的影响后，绝缘电阻仍不合格，说明设备确实存在缺陷，不得送电运行或者列为备用。22.发电机的构造如何？答：汽轮发电机由于转速高一般作成隐极式；水轮发电机转速低一般作成凸极式。汽轮发电机一般由定子、转子及其冷却系统、油密封装置、励磁系统等组成。转子：转子主要是由转子铁芯与励磁绕组组成，及槽楔、护环等组成。转子铁芯：由于导磁和固定励磁绕组，所以它由高机械强度和良导磁性能的铬镍合金钢锻成，并与轴锻成一体。沿转子表面开有许多槽，槽中安放有励磁绕组，在1/3部分无槽，构成大齿是磁极中心区。励磁绕组：由扁铜线编绕而成的同心式绕组。槽楔：一般用高强度铝青铜或硬质铝合金制成。护环：用于固定绕组端部，不导磁。一般用铬锰合金钢制成。定子：同步转子铁芯发电机的定子由导磁铁芯和导电的定子绕组，以及铁芯和绕组的一些部件，如机座、铁芯压板、绕组支架、槽楔等组成。定子铁芯：由0.5mm和0.35mm硅钢片迭成。一般大型发电机汽轮发电机的定子铁芯都大于1m，所以定子铁芯冲片都用扇形片。每张扇形片表面都涂有绝缘漆，以减小涡流损耗。定子铁芯轴向分段压成，段与段之间留有通风道以冷却。定子铁芯内圆有开槽，槽中放置三相定子绕组，槽口常作成开口型。定子绕组：23.发电机的励磁的组成？励磁的作用？励磁方式有哪些？答：一般来说，与同步发电机励磁回路电压的建立、调整及必要时使其电压消失有关的元件和设备总称为励磁系统。励磁系统包括：自动调节励磁装置（ZTL），自动灭磁（MK），强行励磁与强行减磁，以及交直流励磁机（他励）和励磁变压器（自励）等。励磁系统的作用：（1）正常运行时维持发电机或系统监视点的电压水平。（2）可进行合理的无功功率分配。（3）系统故障时，可实现强励（或强减）。（4）可提高功率输出极限，提高系统静稳定能力。（5）故障切除后，加快电网电压的恢复速度。（6）可提高带时限保护的灵敏度。目前，我国主要采用的励磁方式有：直流发电机供电，交流励磁机经整流供电，静止电源供电三种方式。（1）直流发电机供电的励磁方式我国中、小型发电机主要采用此种励磁方式。又分为：自励、他励两种。（2）交流励磁机经整流供电的励磁方式我国大型发电机组主要采用此种励磁方式。主要又两种：交流励磁机-静止整流励磁系统；交流励磁机-旋转整流励磁系统（无刷励磁系统）。（3）静止电源供电的励磁方式此种励磁方式中，发电机的励磁由静止二极管或静止可控硅供给。励磁电源由励磁变压器、励磁变流器取至发电机极端或者外部辅助电源。24.发电机失磁对发电机和系统有什么影响？答：发电机失磁对发电机和系统都会产生不利的影响，对系统的影响是：1）使系统出现无功功率差额；2）造成其它发电机过流；对发电机本身的影响是：1）转子的损耗增大造成转子局部发热；2）发电机受交变异步功率的冲击而发生振动。25. 发电机的冷却方式有哪些？答：运行中的发电机，由于绕组和铁芯中的功率损耗及其他风损和摩擦力损耗，将产生大量的热量。一般发电机的冷却介质及其组合：上述介质和方式可以有不同的组合，如：水-氢-氢（定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，铁芯氢冷）；水-水-空（定子、转子绕组水内冷，铁芯空冷）；水-水-氢（定子、转子绕组水内冷，铁芯氢冷）等。26.发电机同期并列条件及操作方法答：发电机同期并列的方法有：自同期和准同期两种。发电机准同期并列的三个条件：（1）待并发电机的电压与系统电压相同；（2）待并发电机的频率与系统频率相同；（3）待并发电机的相位与系统的相位相同。为了监视这三个条件，一般用两块电压表、两块频率表和一块同步表。另外，发电机的相序必须与系统的相序相同，这在发电机安装时已经确定。发电机同期并列的操作方法发电机升压正常后，再一次检查发电机绝缘，投入同期盘的同期开关于“粗调”位置，待并发电机的同期开关，调整发电机电压、频率与系统电压、频率一致，（投入强行励磁与复式励磁），然后，投入同期盘的同期开关于“细调”位置，当同步表转动正常时，先投入发电机主开关于预合位置，根据同步表的转动情况及开关的合闸时间，在同步表指针接近同步点时合上发电机主开关，进行并列操作。27.在发电机升压过程中，应注意什么？答：在发电机升压过程中，应注意以下方面：（1） 发电机三相定子电流应无指示；（2）发电机三相定子电压应平衡；（3）检查发电机的绝缘应合格；（4）记录发电机的转子电压、电流及发电机的定子电压，核对发电机的空载特性；（5）检查发电机的强行励磁回路的低电压继电器应失磁。28.为了防止发电机非同期并列，在哪些情况下禁止并列？为了防止发电机非同期并列，在以下三种情况下禁止并列：（1）同步表指针在过零位时转动过快；（2）同步表指针在过零位时有跳动现象；（3）同步表指针停在零位上不动。29. 发电机纵联差动保护保护原理、作用和保护范围及整定原则答：1）发电机的纵联差动保护采用环流法差动保护原理。它的保护范围除发电机的定子外，还包括发电机外部两侧差动电流互感器间的连接线。 2）整定计算发电机差动保护的动作电流，应按以下两个条件选择：A 躲过外部故障时的最大不平衡电流，即Iop=KrelIub.cal=KrelKaperKssferIk.max式中：Krel可靠系数，取1.3Iub.cal计算不平衡电流Kaper考虑非周期分量影响系数，一般取1.0Kss电流互感器同型系数，同型时取1.5fer电流互感器最大相对误差，按 10%误差选择电流互感器时，取0.1Ik.max发电机外部三相短路时，流经保护的最大周期性电流为避免保护装置在电流互感器二次断线时误动作，保护的动作电流应大于最大负荷电流。Iop=KrelInIn发电机额定电流实际上应选取上述两条中最大值作为保护的动作电流整定值。考虑到电流互感器变比和电流互感器的接线系数后差动继电器的动作电流为Ik.act=KcIop/nTA式中：Kc电流互感器接线系数，接线时取1，接线时取1/3nTA电流互感器变比30.横联差动保护的作用及整定原则？答：当发电机为双星形接线时，可装设防御发电机定子匝间短路的单继电器的横差保护。流经保护装置的不平衡电流，仅由发电机的电势波形所产生的高次谐波和由各相电动势不对称所产生的零序不平衡电流所形成。广泛采用具有消除高次谐波能力的DL11/b型横差保护。动作电流，按躲过外部故障时的最大不平衡电流来整定Iop=KrelIub.calKrel可靠系数，大于1Iub.cal外部故障时的最大不平衡电流横差保护在发电机转子一点接地时投长延时。还有一种六互感器三继电器构成的横差保护，但接线复杂，基本不用。31.发电机过流保护及过负荷保护的作用？答：当发电机差动保护范围外部故障，而故障元件的保护或断路器拒绝动作，或在没有装设母线保护的发电机母线上发生短路时，为了可靠的切除故障，在发电机上装设了防御发电机外部短路的过流保护。同时，这种保护也可以作为发电机差动保护的后备保护。其保护范围一般包括升压变压器高中压侧母线，高压厂变低压侧母线和发电机电压送出线路的末端。目前，采用的过流保护方式主要有三种：低电压启动的过流保护；复合电压启动的过流保护；负序电流保护。32. 发电机低电压启动的过流保护的优点及整定原则？答：过流保护的电流继电器接在发电机中性点侧的电流互感器上，这样对发电机内部故障就可以起到后备保护作用。电流继电器的动作受电压继电器控制的中间继电器的接点闭锁，其优点是：（1）当外部短路时，可以利用继电器的接点取闭锁接地保护；（2）当低电压继电器因电压回路短线而单独动作时，可以通过中间继电器发出断线信号；（3）此断线信号经过发电机断路器常开接点闭锁，以便在发电机停机时退出信号回路工作。过流保护按躲过发电机额定电流来整定。Iop=KrelIn/Kre式中：Kre返回系数，取0.85； Krel可靠系数，大于1.2。通常取：Uop=（0.50.6）Un式中： Un发电机额定电压Uop动作电压过流保护的动作时间应比发电机母线上的其它元件的保护的最长时间tb.max大一个时间级差t，即t= tb.max+t一般t不大于10s。33. 发电机复合电压启动的过流保护及整定原则？答：复合电压启动元件由一个负序电压继电器和接入相间低电压继电器构成，其它与低电压启动的过流保护相同。负序电压继电器的动作电压，按躲过正常运行方式下负序过滤器出现的最大不平衡电压来整定。根据运行经验Uop.2=0.06Un34. 发电机负序过流保护的作用及整定原则？答：当电力系统发生不对称短路和非全相运行时，发电机定子绕组中将流过负序电流，并在发电机气隙中建立负序旋转磁场，负序旋转磁场在发电机转子上感应出两倍额定频率的电流，引起转子表面的很大的附加发热。而且倍频电流在转子中部沿轴向流通和转子本体端段附近转向周界方向形成闭合回路，引起端部局部高温，甚至可能引起护环松胶等危险。目前，发电机负序电流保护多采用两段式定时限电流保护。即由一个动作值较大的不灵敏电流继电器动作于发电机跳闸；一个动作值较小的灵敏电流继电器，动作于信号。灵敏电流继电器，按躲过发电机最大可能过负荷的不平衡电流来整定Iop=KrelIub.max/Kre式中：Kre返回系数，取0.85； Krel可靠系数，大于1.2。35. 发电机过负荷保护的作用及整定原则？答：发电机过负荷保护由一个相电流继电器和一个时间继电器构成，动作时发信号。Iop=KrelIn/Kre式中：Kre返回系数，取0.85； Krel可靠系数，大于1.05。36. 发电机定子绕组的接地保护的作用？答：与发电机定子相间短路和匝间相比，定子绕组单相接地是比较容易发生的。这是因为根据保安条件的要求发电机的外壳都是接地的。所以当发电机的定子绕组绝缘受到损坏时，就会导致单相接地。为了防止发电机单相接地，装设发电机单相接地保护。37. 反应三次谐波电压比值（UN3/US3）和基波零序电压构成的100%定子接地保护是如何构成的？答：利用基波零序电压构成的定子接地保护在发电机中性点总是有死区。但是发电机中性点附近接地时，发电机机端三次谐波US3比发电机中性点三次谐波UN3高得多。利用US3作为动作量，作为制动量UN3构成接地保护， US3 UN3以作为动作条件，当在发电机中心点接地时具有很高的灵敏度。利用这种原理构成的接地保护专门反应发电机中心点侧约50%的接地故障，其余50%则由反应基波零序分量来保护，从而构成100%的接地保护。38. 发电机转子回路的两点接地保护的构成如何？答：发电机转子回路发生一点接地时，由于不能构成电流的通路，故障点无电流通过，励磁线圈电压仍能维持正常运行，对发电机虽无直接的危害，但已构成潜在的隐患，应尽快安排停机。发电机转子回路发生两点接地时由于励磁线圈的一部分被短路，使转子磁场畸变力矩不平衡，因而引起发电机的强烈振动，此外，接地故障点通过很大的故障电流，并产生电弧，使发电机转子绕组和铁心烧坏。同时，供电转子绕组的励磁机的端电压降低，而电流增大。因此，必须装设发电机的两点接地保护，大多是利用电桥原理构成的。这种保护只有在发电机发生转子一点接地后才投入运行，其接线图如图2.1.3所示，可调电阻R接至转子绕组两端，其滑动触头把R分成R和R”两部分，组成电桥的两个臂。当发电机发生转子回路一点接地（如K1点）时，以K1点为分解线，将转子绕组的电阻分成r和r”两部分组成电桥的两个臂。电流继电器K接于四臂电桥的对角线上。正常运行时应断开连接片XB，断开继电器回路。当运行人员发现一点接地之后，按下S按钮表计PV有读数，调节R的滑动触头使电桥达到平衡，再加用XB连接片继电器此时不会动作。当发电机转子回路发生两点接地时其平衡关系被破坏，继电器中有电流流过其大小与电桥不平衡的位置有关。当继电器流过的电流大于继电器的动作值时，继电器K动作于发电机跳闸。39. 同步发电机引起失磁的原因有哪些？答：同步发电机引起失磁的原因有：（1）历次回路开路，励磁绕组断线，灭磁开关误动作，励磁调节器的自动开关误动作，晶闸管励磁装置的部分元件损坏；（2）励磁绕组长期发热，绝缘损坏或老化引起短路；（3）运行人员的误操作、误调整等。40. 发电机失磁后的象征？答：发电机失磁后的象征：发电机定子电流和有功功率在瞬间下降后又迅速上升，而且比值增大，并开始摆动。（2） 发电机失磁后还能发一定的有功功率，并保持送出的有功功率的方向不变，但功率表的指针周期性摆动。（3） 定子电流增大，其电流表指针也周期性摆动。（4） 从送出的无功功率变为吸收无功功率，其指针也周期性的摆动。吸收的无功功率的数量与失磁前的无功功率的数量大约成正比。（5） 转子回路感应出滑差频率的交变电流和交变磁动势，故转子电压表指针也周期性的摆动。（6） 转子电流表指针也周期性的摆动，电流的数值较失磁前的小。（7） 当转子回路开路时，由转子本体表面感应出一定的涡流而构成旋转磁场，也产生一定的异步功率。4-20. 发电机失磁前后其机端阻抗是如何发生变化的？答：（1）发电机机端等值阻抗。电阻： R=P/I2=PU2/(P2+Q2)电抗:X=Q/I2=QU 2/(P2+Q 2)阻抗:Z=R+jX向系统送出有功功率时P为正值,吸收有功功率时P为负值；向系统送出无功功率时Q为正值,吸收无功功率时Q为负值。（2）电机失磁前后机端阻抗值的变化。失磁前，R0，X0，Z在复平面第象限；失磁后，R0，X0，Z在复平面第象限。42.发电机失磁保护答：由反应发电机机端阻抗变化的阻抗继电器及防止非失磁故障的转子电压闭锁元件构成。发电机失磁保护的原理框图如图2.1.4所示，图中KDS为反映失磁的阻抗继电器，KL为转子电压闭锁元件，用以反映励磁电压的变化，以防止非失磁引起的保护装置误动。只有当发生失磁故障转子电压极剧降低时，保护动作跳闸。43.发电机转子两点接地保护的操作程序如何？答：发电机转子两点接地保护的操作程序如下：（8）检查发电机转子两点接地保护继电器压板断开。（9）投入ZK开关于两点接地位置。（10）投入K开关。（11）按下按钮同时调整平衡电位器毫伏表值为零。（12）检查发电机转子两点接地保护压板两侧无电压。（13）加用转子两点接地继电器压板，同时要加用转子二点接地跳闸压板。在平衡电位器上设“禁止调整”封条，同时禁止在发电机励磁回路工作。对于发电机横差保护切换至延时位置。44. 讲述发电机BZ6型晶体管失磁保护的原理？答。发电机失磁保护采用BZ6型晶体管失磁继电器，保护由阻抗元件、闭锁元件、220KV母线三相低电压元件组成。阻抗元件：模拟机组静态稳定曲线，采用比较式原理构成，其阻抗特性在复平面上为苹果园，当发电机失磁造成发电机失步功角超过静稳极限时，极端阻抗进入园内，此时发电机由原来的迟相运行变为进相运行，阻抗元件动作发出失磁信号。闭锁元件：分为转子低电压和时限元件，转子低电压元件是防止阻抗及三相低电压元件在其它故障时误动而进行闭锁。延时元件是防止失磁保护在发生震荡时误动而进行闭锁。三相低电压元件为系统电压保护，当发电机失磁后大量从系统吸收无功功率造成对系统的威胁作为短时跳闸的判据。当发电机阻抗元件动作后，经1.5秒延时发信，经长延时2分钟出口跳闸；系统三相低电压元件动作后，经1.5秒延时跳闸。45. 发电机强励的作用?答：强励的主要作用有：a.增加系统的稳定性；b.在切除系统短路故障后使系统电压迅速恢复；C.提高带时限保护的动作可靠性；D.改善系统事故时电动机的自启动条件。46. 发电机强励是如何实现的？发电机在不同的方式下有不同的强励方式。备励运行强励加用时，当机端电压降低至0.8Ue时启动强励继电器使QLC接触器常开接点闭合短接备励磁场电阻（可调部分），增加备励主励的输出使发电机励磁电流增加实现强励。晶体管式调节器运行，按UFUUPUkZKULLUF的调节方式，当机端电压下降时，由开关管导通“占空比”增大而使发电机励磁电流增加以实现强励。微机调节器运行，当发电机机端电压降低时，由计算机软件经计算后控制可控硅的控制角至最小（约20度），使调节器的输出电压最大，实现发电机的强励。47. 如何测量发电机定子绕组绝缘电阻？答：测量发电机定子绕组绝缘的方法如下：（1） 测量前应拉开发电机励磁回路、PT回路的高低压侧刀闸，200MW机组拆除发电机的中性点至4P的连线。（2）发电机通入合格的内冷水，用万用表测量发电机汇水管对绕组之间的电阻大于100k，汇水管对机座之间的电阻大于30k。（3）将专用摇表按要求接好线并调整好后，投K2开关于“测量”位置读取15秒及60秒的电阻值。（4）用接地线将绕组放电，断开K2开关及电源开关，计算吸收比，拆除表计接线，恢复固定接线。（5）将发电机恢复至备用状态。48. 发电机冷却介质运行温度的规定有哪些？答：发电机冷却介质运行温度的规定有（1）为防止机内结露及改善线圈的工作条件，发电机进风温度双水内冷发电机应在2040范围内，氢冷发电机应在3540范围内，夏季发电机应在3840范围内。发电机进出风温差应不大于25。（2）双水内冷发电机气体冷却器的进水温度正常维持在2030之间，最高不得超过33。（3）氢冷发电机定子、转子线圈冷却水进水温度应在3040之间。水冷器工业水进水温度应在533之间。（4）氢冷发电机定子线圈冷却水进水温度应在3542之间。水冷器工业水进水温度应在533之间。（10）发电机内冷却水出水温度最高允许75，但进出水温升不得超过3049.双水内冷发电机的的检漏仪的作用？如何使用？答：双水内冷发电机的的检漏仪的作用是用来监视发电机定子、转子绕组有无漏水及结露情况。双水内冷发电机均选用GJ4型高内阻检漏仪，正常运行时按下“测量”、“并联”两键，检漏仪测量并联阻值，并能自动在150M时报警。在对发电机巡检过程中，应分别按下“1”、“2”点按钮检查两点的阻值。在装置报警时热控盘发“发电机漏水”光字牌，此时，应按下“测量”键后，再分别按下“1”、“2”键，判断是汽机侧还是励磁机侧漏水（或结露）。检查装置是否正常应按“自检”按钮，装置“报警”灯及“发电机漏水”光字牌应亮。自检完毕后应按下“测量”键。50.200MW发电机1P、2P、3P接有哪些负荷？答：200MW发电机1P接有下列负荷：发电机电压表、有功功率表、无功功率表、电度表、遥测回路、频率表、保护回路的各15.75kV电压的电压继电器（定子匝间保护除外），励磁调节器，同期回路的电压测量等。2P接有下列负荷：励磁调节器的电压测量。3P接有下列负荷：定子匝间保护。51.100MW发电机1P、2P接有哪些负荷？答：100MW发电机1P接有下列负荷：发电机电压表、有功功率表、无功功率表、电度表、遥测回路、频率表、保护回路的各10. 5kV电压的电压继电器（定子匝间保护除外），励磁调节器，同期回路的电压测量等。2P接有下列负荷：励磁调节器的电压测量。52.西门子公司ABB型开关操作注意事项？答：1）开关正常运行时解锁钥匙应插入锁孔并保持水平位置，禁止在运行中拔出该钥匙。2）开关控制回路通电后，其弹簧自动储能直到储能指示变为黄色，此时可进行分合闸操作（合闸操作必须在储能正常后方可进行，分闸无此限制）3）一般情况下运行人员不得在开关本体上进行操作，遇有特殊情况可按动本体上的红色分闸按钮使开关跳闸。4）运行人员禁止操作开关本体上的手动储能杠杆。53. 200MW发电机转子铁心的接地方式?答: 发电机转子铁心的机侧及励侧接地炭刷并联后一方面经电缆接至主盘,另一方面经180电阻接地.54.负序电流对发电机有哪些危害？答：负序电流对发电机的危害危害主要有：（1）使发电机转子表面过热。（2）使发电机产生震动。55.发电机启动前应进行哪些试验工作？答：1）发电机启动前应完成下列试验工作，各项试验工作均应正常。2）在值长的指挥下配合热工、汽机值班人员做发电机断水保护试验，断水保护动作时间为水冷泵停运后热控盘发水压和流量到零的信号至断水保护信号继电器掉牌之间的时间（100MW发电机应为30秒，200MW发电机应为20秒）；3）联系汽机司机作机电联系信号试验；4）做发电机励磁开关、主油开关及励磁回路中电动控制开关的拉、合闸试验；5）做MK开关跳闸联跳主断路器，做“主汽门关闭”、“整流柜风机故障”、“强励限制”信号动作试验及感应调压器升降压试验；6）大修后的发电机应由检修人员做发电机水压、交流耐压及发电机氢密封试验；7）大修后的发电机应做发电机空载短路试验。56.发电机氢气干燥器的检查及操作规定有哪些？答.发电机氢气干燥器的检查及操作规定有：（1）正常时每天至少应对氢气干燥器检查两次，检查装置完好，各闭锁开关均在正常位置，蒸发器在“间断”位置，干燥器进出口门，冷凝器进出口门已打开。（2）开机后，干燥器应投入运行，停机后应停用干燥器。（3） 发电机运行中，氢气露点TD值大于5时应开启氢气干燥器运行，低于-10时应停止氢气干燥器运行。（4）每天白班应排水一次，并做好记录。（5）各项操作应严格按照运行规程进行处理发电机、励磁机碳刷冒火时的注意事项有哪些？答：处理发电机、励磁机炭刷冒火时的注意事项有（1） 应停止接触励磁导电回路部分的维护检修工作。（2）处理时应将长发盘起，袖口卷好，防止衣服、头发被卷入。处理时不得带手套，应站在绝缘垫上进行工作。只允许一人一极一极地进行防止短路和接地。（3）应根据不同的火花判断不同的冒火原因进行不同的处理，不得用砂纸对滑环进行研磨。若需提起炭刷时，一次只能提起一个，并保证其它炭刷可靠接触，防止引起失磁。58. 发电机励磁由备励倒为工励运行在拉开备励刀闸时为什么要在备励主励输出电流在70A左右时操作？答：备励主励为直流发电机，当工励系统电压高于备励系统电压时，备励主励将变为电动机运行，吸收工励系统的电能，使发电机失磁或者引起发电机强励，为了防止在发电机由工励倒备励的过程中，由于系统电压突然降低（6kV电动机启动、厂用系统故障等）使备励主励变电动机运行，在拉开备励刀闸时应在备励输出电流为70A左右时操作较为安全。59. FWL/S微机励磁调节器硬件由哪几部分组成?答：FWL/S微机励磁调节器硬件由:单板计算机(IntelIS-BC88/25)、通道板（MB550）、功率放大板（MB551）、切换板（MB552）、电源供电板（MB908）、电压测量及同步板（MBF501）、转子电流测量板（MBF502）、功率变送器等组成。60. FWL/S微机励磁调节器软件由哪几部分组成?答：FWL/S微机励磁调节器软件由：监控程序和应用程序（主程序、控制调节程序）组成，监控程序主要实现对程序的调试和修改等功能。应用程序是实现励磁调节功能的程序。61. FWL/S微机励磁调节器两台柜之间相互传递哪些信息？答：FWL/S微机励磁调节器两台柜之间相互传递：（1）电压给定值；（2）可控硅触发角。62. FWL/S微机励磁调节器的“运行”闪烁指示灯的作用？答：FWL/S微机励磁调节器的“运行”闪烁指示灯用于状态指示：（1）闪烁3次/1秒调节柜为待机状态；（12）闪烁1次/1秒调节柜为空载状态；（13） 闪烁1次/3秒调节柜为负载状态。63. FWL/S微机励磁调节器的双针槽形表的两指针分别指示何值？答：上指针指示发电机电压值，下指针指示给定电压值。正常运行时两柜的给定电压值Ug应相同。当发电机的电压UF=100%UN时指针指示在70%的位置。64. FWL/S微机励磁调节器的零启升压的调节范围？答：FWL/S微机励磁调节器的零启升压的调节范围为：25%80%。65. 按一次FWL/S微机励磁调节器的增减磁按钮最大调节值为多少？答：按一次FWL/S微机励磁调节器的增减磁按钮最大调节值为：当UF80%UFN时增减最大值为5%UFN当UF70%UFN时增减最大值为20%UFN66. FWL/S微机励磁调节器的电压调节范围？答：FWL/S微机励磁调节器的电压调节范围为：空载时：20%115% UFN；负载时：80%115% UFN。过压保护的动作值为130% UFN。67. V/f限制的作用？答：V/f限制是为了防止发电机及其出口变压器出现磁饱和，当发电机频率降到45Hz47Hz时，调节器动作，自动限制发电机电压给定值（Vf为正比线性关系）。当发电机频率降到低于45Hz，侧逆变灭磁。68. FWL/S微机励磁调节器的反时强励限制的作用？答：强励限制是为了防止发电机励磁绕组长期过负载而采取的限制励磁的措施。发电机励磁绕组在其电流超过额定值以后，其允许运行时间t随励磁电流的增大而减小，在强励1.8倍的状态下允许运行10秒。强励限制动作以后，将转子电流限制在1.1ILe以下运行。69. FWL/S微机励磁调节器的过励限制的作用？答：在发电机输出一定的有功功率P时，其允许输出的最大滞相无功功率Q主要允许的额定定子电流和额定转子电流的限制。根据发电机的PQ特性曲线，限制发电机在一定的有功功率P的最大滞相无功功率Q，使发电机定、转子电流不超过额定值。70. 发电机PT断线后FWL/S微机励磁调节器的运行情况如何？答：在正常情况下，发电机的两台FWL/S微机励磁调节器