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励磁系统题库

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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①（阳极与阴极之间须加正向电压），②（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）：

ξ=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ξ=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=Rω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α=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α<90︒时，输出平均电压Ud为正，三相全控桥工作在整流状态，将交流转变为直流，平均电压Ud等于交流线电压在（-π/6+α）至（π/6+α）的平均值：

当α>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：

16、对于励磁系统整流桥，在整流状态时，其输出电流I=1.35U/Rcosα=KUcosα，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α的余弦值成正比，当α角增大时，cosα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α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α，送至COB板的脉冲形成模块，产生相应控制角α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α，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ΔU，使整流桥的控制电压Uc减小，从而使整流桥的控制角α也减小，整流柜的直流输出I=Kcosα，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（α），送至COB板的产生相应控制角α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：

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。

A．1B.3C.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A．DC220V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，+QB.-P，-QC.+P，-QD.-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，+QB.-P，-QC.+P，-QD.-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）。

A．n=60p/fB.n=60f/pC.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：

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：

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。