水电站实验试题及答案2

1、试验题库二一、填空题。1、备用电源和备用设备自动投入装置的动作时间的确定，是以使负荷的停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的自启动时间。2、在励磁调节器中，综合放大单元的输出电压Uc就是移相触发单元的控制电压。3、复合电压过流保护是由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件，两个继电器只要有一个动作，同时过电流继电器动作，整套装置即能启动。4、发电机的转速为n（转/分），极对数为P，则发电机频率f=np/60。5、AGC属于频率的二次调整。6、衡量电能质量的指标有：频率、电压和波形。7、发电机并网运行的条件是 电压相等 、 相位相同 、 频率相同 、 相序一致

2、 。8、对发电机强励的基本要求是：强励顶值电压高和励磁系统响应速度快。9、电力二次系统的安全防护策略：安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证。10、电力系统分为四个安全区：实时控制区、非控制生产区、生产管理区、管理信息区。11、远动是应用通信技术，完成遥测、遥信、遥控和遥调等功能的总称。12、模拟信号变为数字信号的三个步骤是：取样、量化、编码。13、同步发电机励磁自动调节的作用之一：应在并联运行的发电机之间，合理分配无功负荷。14、变压器运行特性的两个重要指标为：电压变化率和效率。15、对水轮发电机的直轴同步电抗Xd与交轴同步电抗Xq之间的关系为Xd>Xq。（填>,=,<）1

3、6、发电机中性点经消弧线圈接地必须是欠补偿。17、为防止距离保护误动，距离保护应装设交流电压回路二次断线和系统振荡闭锁装置。18、高压断路器开断交流电路时，决定熄弧的基本因素是弧隙电压恢复强度和弧隙介质恢复强度，电弧不再重燃的条件是弧隙介质恢复强度>弧隙电压恢复强度。19、当系统发生不对称短路故障时，发电机绕组中将有负序电流出现，在转子绕组中将产生二倍基频的电流。20、感性无功电流对发电机磁场起去磁作用，容性无功电流对发电机励磁电流起助磁作用。二、选择填空题。(单项选择，请将正确答案的代号填入括号内)1、电力系统发生有功缺额时，系统频率会（C）A、升高 B、不变 C、降低 D、无法判断2

4、、励磁顶值电压是励磁功率单元在强励时可能提供的最高电压，该值与额定励磁电压之比称为强励倍数，其值一般为（B）A. 11.5 B. 1.62 C. 22.5 D. 2.633、同步发电机的励磁调节器由（A）三个单元组成A、测量比较、综合放大、移相触发B、测量比较、整定电路、移相触发C、整形电路、相敏电路、滤波电路D、整形电路、相敏电路、积分电路4、励磁系统在下列哪种情况下需要进行强行励磁（D）A、发电机内部故障时B、升压变压器故障时C、正常停机时D、故障快速恢复时5、同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（D）A、三角波 B、正弦波 C、方波 D、正弦脉动波6、同步发电机并列时脉动电压周期为

5、20S，则滑差角频率允许值Wxy为（A）A、0.1% B、0.2% C、0.26% D、0.52%7、按提前量的不同，准同期并列装置可分为恒定越前相角和（D）A、恒定越前功率 B、恒定越前频率 C、恒定越前电压 D、恒定越前时间8、能有效地提高系统稳定功率极限的装置是（D）A、调速器 B、变压器 C、继电保护装置 D、励磁调节器9、待并列断路器两侧电压瞬时值之差称为（A）A、滑差电压 B、瞬时电压 C、差分电压 D、顺差电压10、准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的（B）A、0%5% B、5%10% C、-5%5% D、-5%0%11、直流母线的电压不能过高或过低，允许范围一般为（

6、C）A、±3% B、±5% C、±10% D、±15%12、变压器的中性点装设消弧线圈的目的是（C）A、 提高电网的电压水平；B、限制变压器的故障电流；C、补偿电网接地时的电容电流；D、提高系统功率因数13、变压器的接线组别表示的是变压器高、低压侧（A）间的相位关系A、线电压；B、线电流；C、相电压；D、相电流14、新出厂的全封闭电流互感器，厂家将油注到（C）位置A、比标准位置稍低；B、标准位置；C、比标准位置稍高15、过流保护加装复合电压闭锁可以（C）A、加快保护的动作时间；B、增加保护的可靠性；C、提高保护的灵敏度16、断路器最低合闸电压不低于（D）

7、额定电压A、90%；B、70%；C、50%；D、30%17、两台变压器并联运行时短路电压小者通过的电流（ A ）。A、 大 B、小 C、相等 D、不确定18、同步发电机不对称运行会使（ C ）发热。A、定子绕组 B、定子铁芯 C、转子表面 D、定子齿轭部19、我国大电网周波波动的允许值是（ A ）A、±0.2周/秒 ；B、±0.5周/秒 ；C、0-0.5周/秒；D、1周/秒；20、对于三相变压器，无论在任何瞬间合闸，至少有( A )相出现程度不等的励磁涌流。 A、一； B、两； C、三；D、无法确定三、判断题。(正确的请在括号内打"",错误的打"

8、;×")1、为了防止变压器的油位过高，所以在变压器上装设防爆管。（×）2、变压器的铁芯不能多点接地。（）3、双绕组变压器的分接开关一般都装置在高压侧。（）4、断路器在分闸过程中，动触头离开静触头后跳闸辅助触点再断开。（）5、系统电压降低时，应减少发电机的无功出力。（×）6、外壳接地线不能与电气设备的零线共同接零。（）7、发电机三相不对称运行，将使转子产生震荡和表面发热（ ）。8、电力系统发生短路故障时，系统网络的总阻抗会忽然增加。（×）9、运行的变压器轻瓦斯动作，收集到的为黄色不易燃的气体，可判断变压器为本体故障。（×）10、变压器瓦

9、斯保护和差动保护的作用及保护范围的相同的。（×）11、各电压互感器的中性线可接开关或者熔断器。（×）12、在我国，35kV、63kV及部分110kV电力系统采用过补偿方式。（）13、具有正调差特性的同步发电机，当输出的无功电流增大时，机端电压会增加（×）14、异步电动机的有功负荷与频率变化基本无关。（×）15、电力系统三相不对称运行时，必须按发热条件来决定变压器的可用容量。（）16、发电机的异步运行是指：发电机失去励磁后进入稳定的异步运行。（）17、空载变压器投入运行时，由于仅有一侧开关合上，构不成电流回路通道，因此不会产生太大电流。（×）18

10、、励磁回路的一点接地故障，对发电机会构成直接的危害，因此必须立即停机处理。（×）19、采用电力系统稳定器（PSS），可以提高电力系统的动态稳定限额。（×）20、系统低频振荡产生的原因，主要是由电力系统的负阻尼效应引起。（）四、简答题1、什么叫内部过电压？什么叫大气过电压？对电气设备有什么影响？答：由于操作拉合闸，或事故引起的电力系统状态发生突然变化，将出现从一种稳定状态到另一种稳定状态的过度过程，在这个过程的过电压，叫做内部过电压。大气过电压是雷击至设备上或雷击在设备附近时，使设备上产生感应过电压。不管操作过电压还是大气过电压，它的电压都是比较高的，可能引起电气设备的绝缘击

11、穿或闪络，而造成事故，设备损坏。2、变压器并联运行的条件是什么？答：（1）各变压器一、二次侧额定电压对应相等； （2）联接组号相同； （3）短路阻抗标幺值相等。3、发电厂哪些情况下可能引起电磁干扰？（至少答五条）答：（1）高压电路开、合操作或绝缘击穿、闪络引起的高频暂态电流和电压； （2）故障电流引起的地电位升高和高频暂态； （3）雷击脉冲引起的地电位升高和高频暂态； （4）工频磁场对电子设备的干扰； （5）低压电路开、合操作引起的电快瞬变； （6）静电放电； （7）无线电发射装置产生的电磁场。4、在电力系统继电保护整定计算过程中，以常见运行方式为计算用运行方式，何为常见运行方式？答：常见运行

12、方式是指正常运行方式和被保护设备相邻一回线或一个元件停运的正常检修方式。5、简述保护接地与工作接地的区别？答：（1）保护接地：电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。 （2）工作接地：在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地（如中性点直接接地或经其他装置接地等）。 五、论述题1、发电机进相运行时应注意什么?为什么？答:主要应注意四个问题:是静态稳定性降低；由于发电机的输出功率P=EdU/XdSin,在进相运行时Ed、U均有所降低,在输出功率P不变的情况下,功角增大,降低动稳定水平。是端部漏磁引起定子端部温度升高；进相运行

13、时由于助磁性的电枢反应,使发电机端部漏磁增加,发电机端部漏磁通为定子绕组端部漏磁通和转子端部磁通的合成。进相运行时,合成磁通较非进相运行时大,导致定子端部温度升高。是厂用电电压降低；进相运行时,由于发电机励磁电流降低和无功潮流倒送引起机端电压降低同时造成厂用电电压降低。是由于机端电压降低在输出功率不变的情况下发电机定子电流增加,易造成过负荷。2、为什么小电流接地系统在发生单相接地时可允许短时继续运行，但又不允许长期运行？答：因为小电流接地系统发生单相接地时，系统的三个线电压无论是相位和量值均未发生变化，系统中的所有三相设备仍然可以继续运行，规程规定，可允许暂时继续运行2h。但是因为接地是另外两

14、相对地电压升高，其绝缘薄弱点故障概率增大，如果另一相又发生接地故障，则形成两相接地短路，系统中电压互感器线圈将加上额定线电压，铁芯严重饱和，厂家一般按运行2h设计；经消弧线圈接地的系统消弧线圈亦按短时带电设计，所以不允许长期运行。3、发电机负序电流如何对发电机产生危害？答：当电力系统发生三相不对称短路或负荷三相不对称时，在发电机定子绕组中就流过负序电流，该负序电流在发电机气隙中产生反向旋转磁场，它相对于转子来说为2倍的同步转速，因此在转子中就会感应出100HZ的电流，即所谓的倍频电流，该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽锲和阻尼条，而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路，这就使得转子端部、护环

15、内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤，严重时会使护环松脱，给发电机造成灾难性破坏，即通常所说的“负序电流烧机”；负序（反向）气隙旋转磁场与转子电流之间，正序（正向）气隙旋转磁场与定子负序电流之间产生的100HZ的交变电磁力矩，将同时作用于转子大轴和定子机座，引起频率为100HZ的振动。因此发电机负序电流将对发电机产生严重危害。4、水轮发电机为什么一定要装设过电压保护？答：当满负荷下突然甩去全部负荷，电枢反应突然消失，由于调速系统和自动调整励磁装置都是由惯性环节组成，转速仍将上升，励磁电流不能突变，使得发电机电压在短时间内上升，其值可能达到1.3-1.5倍额定电压，持续时间可能达到几秒钟。如果

16、调速系统或自动调整励磁装置退出运行，当甩全部负荷时，过电压持续时间更长，因此水轮发电机一定要装设过电压保护。5、变压器纵差动保护为什么要设置差动速断元件？答：当变压器内部严重故障TA饱和时，TA二次电流的波形将发生严重畸变，具有涌流特征，其中含有大量的谐波分量，从而使涌流判别元件误判断为励磁涌流，致使差动保护拒动或延迟动作，严重损坏变压器。为克服上述缺点，设置差动速断元件。因此不管差流的波形如何及含有谐波分量的大小，只要差流的有效值超过了整定值，它将迅速动作而切除变压器。六、计算题1、某发电厂与系统的联络线因故发生单相跳闸，网络结构图如下，试写出相应的边界条件，并写出电压序分量的表达式（设UA

17、已经求为已知量）。答：（1）边界条件为： IA=I1+I2+I0=0 UB=a2U1+aU2+U0=0 UC=aU1+a2U2+U0=0（2）序分量表达式：由 UA=U1+U2+U0 UB=a2U1+aU2+U0=0 UC=aU1+a2U2+U0=0求得 U1=U2=U0=UA/32、一台三相电力变压器，高低压方均为Y接，SN=200kVA，U1N/U2N=10/0.4kV，I1N/I2N=11.55/288.7A。在低压侧施加额定电压做空载实验，测得空载损耗P0=470W，I0=0.018×I2N=5.2A，求低压方励磁电阻Rm和励磁电抗Xm。解：低压侧额定相电压U2N=400/1

18、.732V=230.9V 空载相电流I20=5.2A 每相损耗P0=470/3W=156.7W 低压侧励磁阻抗Zm=U2N/I20=230.9/5.2=44.4 低压侧励磁电阻Rm=P0/I220=156.7/5.22=5.8 低压侧励磁电抗七、案例分析题1、某电厂260MW的水轮发电机，发电机的定子接地保护为双频式100%的定子接地保护，其中3定子接地保护，是按幅值、相位比较原理构成，动作方程为K1、K2为幅值相位平衡系数，且K11；、分别为机端三次谐波电压和中性点三次谐波电压；K3为制动系数，且K3=0.2。在机组检修过程中，工作人员把机端TV抽出打扫卫生，然后恢复。机组启动过程中，3定子接地保护发出动作信号并不复归。经检查发现，机端TV三次绕组一相熔断器与底座两端接触不良，致使TV三次回路开路。结合动作方程分析保护动作原因。解：由于机端TV三次绕组一相熔断器与底座两端接触不良，致使TV三次回路开路，故输入保护装置的=0，又因为K11，K3=0.2，致使，满足了动作条件，故保护装置动作。2、某电厂的一台125MW发电机经过150MVA的变压器接到220k