水轮发电机组值班下习题有答案.docx

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水轮发电机组值班下习题有答案

水轮发电机组值班（下）习题集

1、填空题

1、电能质量主要用　　电压的偏移　和　　频率来衡量。

2、调速器的调节方式有两种，它们是　　手动　调节和　自动　　调节。

3、通常把测量　、　加法　、　放大　、　执行　和　反馈　等元件总称为调节器，机组被称为　调节对象　或　被控对象　。

4、电液转换器能将小功率的电信号输入转换为大功率的液压能（流量与压力或　位移　输出。

5、电液伺服系统按电液放大器的级数可分为　单级　、　二级　和　三级　电液伺服阀。

6、人工联系设备属于外部的常规设备，按功能可分为三类：

输入设备、输出设备　　和　外存贮器　。

7、　继电保护　和　自动装置　统称为水电厂的二次设备，是保证水电厂安全稳定运行及保护电气设备的重要装置。

8、电电气设备的保护应设有　主　保护和　后备保护，对大容量机组和高压输电线路还装有　辅助保护（远后备）　保护。

9、继电保护装置应满足　可靠性　、　选择性　、　灵敏性　、　速动性　的要求，而　可靠性则是上述四项要求的基本。

10、方向过流保护就是功率方向继电器　。

方向元件反映短路功率的方向，只有功率由母线流向线路方向元件动作。

11、在大接地电流电网中，零序电流分布主要取决于变压器的　中性点是否接地，而与　中性点的数目无关。

12、距离保护是短路电流与短路电压　之比值的一种保护。

在正常运行情况下该比值反映了　负荷阻抗　，在短路状态下该比值反映了　短路阻抗　。

13、高频保护是在　　　　　　原理的基础上利用　　　　　　技术中常用的　　　　　电流在　　　　　上传递　　　　　　的讯号以代替专用的　　　　　　导线。

14、高频保护主要由　方向高频保护　和　相差高频保护两部分组成。

15、在电流差动保护中常采用　差动比较　的方法，一种是　综合比较三相电流　方法；一种是分相进行差动比较　

　　　的方法。

16、光纤差动保护的启动元件由三相负序电流滤过器、　三相全波整流器　和　负序电流突变量形成电路　组成。

17、气体继电器安装在　油箱与油枕之间的连接管道上　。

瓦斯保护分为　轻瓦斯　　　　和　重瓦斯　。

18、自动准同期装置是利用　滑差检查　、　压差检查　以及恒定越前时间的原理，通过与　时间程序与逻辑电路，按照一定的控制策略进行综合而成的。

19、同步并列的方式有　手动准同期并列、　自同期并列、　自动动准同期并列　。

20、同步并列的条件有　频率相同、　电压相同、　相位差相同。

21、励磁系统一般由两个基本部分组成，即　励磁功率单元　、　励磁调节器　。

22、发电机主要励磁方式有　直流励磁机励磁方式、　交流励磁机励磁（交流励磁机静止整流励磁和交流励磁机旋转整流励磁）方式、　静止励磁方式。

。

23、常用的发电机灭磁方法有　恒值电阻放电灭磁　、　非线性电阻放电灭磁、　灭弧栅灭磁、逆变灭磁。

24、自动励磁调节器有　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　两类。

25、欠励限制器主要用来防止发电机因　励磁电流过热减小　而引起失步，以及因　　

过度进相运行　而引起发电同端部过热。

26、自动重合闸装置是根据　　　　　　　与　　　　　　　位置不对应的原理启动的，也可以由　　　　　　　　启动。

27、综合重合闸装置具有　综重方式、　单重方式　、　二重方式及　直跳方式四种运行方式。

28、电制动的基本工作原理是基于　同步发电机的电枢反映　以及能耗制动的原理。

29、电制动停机过程中加在发电机上的力矩的　　　　　、　　　　　、　　　　　、

　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　　。

30、电力系统频率的调整一般可分为一次、二次、三次三种。

31、电力系统中性点接地方式有两大类：

中性点直接接地、中性点不直接接地。

32、电力系统中发生的短路有三相短路两相短路单相接地短路和两相接地短路

33、在发生事故时，事故单位应立即向上级调度部门报告，内容包括事故发生的

、、及变化等。

2、选择题

1、双重调节调速器设置两套调节机构是遵循一定规律而进行工作的，这种关系叫做（　b　）。

　　　　（a）相联关系；（b）协联关系；（c）串联关系；（d）并联关系。

2、调速器中反馈机构是（c　）。

（a）自动控制机构；（b）自动调节机构；（c）自动监视机构；（d）自动指示机构。

3、接力器的运动速度能在一定范围内整定的目的是为了满足（　a　）要求。

（a）调保计算；（b）增减负荷；（c）无差调节；（d）有差调节。

4、通过甩负荷试验测得的参数可绘制（d　）图。

（a）水轮机静特性；（b）发电机静特性；（c）调速器静特性；（d）调整系统静特性。

5、电流速断保护的动作电流按制订躲过（　a　）进行整定。

（a）最大负荷电流；（b）最大工作电流；

（c）被保护线路末端短路时，流过保护的最大短路电流。

6、最大短路电流是指最大运行方式下（c　）时的短路电流。

（a）单相短路；（b）两相短路；（c）三相短路。

7、按相启动接线是确保（c　）保护不受非故障相电流影响的有效措施。

（a）电流速断；（b）方向过电流；（c）电流电压连锁速断。

8、当被保护线路发生故障而电压二次回路正常时，距离保护的断线闭锁装置是（a　）。

（a）动作；（b）不动作；（c）随机性误动。

9、对高频闭锁距离保护，输电线路发生故障时，任何一侧保护的收讯机以（a　）高频信号作为高频保护动作的必要条件。

（a）收到；（b）收到方波；（c）收不到。

10、（b　）保护能够无延时地切除被保护线路上任一点的故障。

（a）距离保护；（b）高频保护；（c）零序电流保护。

11、发电机横差保护的动作电流按躲过外部故障时最大（b　）整定。

（a）不平衡电流；（b）短路电流；（c）负荷电流。

12、（a　）不能做为发电机的主保护。

（a）负序电流保护；（b）横差保护；（c）失磁保护；（d）纵差保护。

13、发电机并入电网时，理想情况下必须使待并发电机与系统（d）时，才允许并列。

（a）频率相同；（b）电压相等；（c）相位相等；（d）频率、电压、相位均相等。

14、目前大型水轮发电机并列方式常使用（b　）。

（a）自同期并列；（b）自动准同期并列；（c）手动准同期并列；（d）半自动准同期并列。

15、（b　）是将未投入系统的发电机加上励磁，在满足并列条件时将发电机投入系统。

（a）自同期；（b）准同期；（c）手动并列。

16、自并励励磁系统的励磁电源取自（c　）。

（a）厂用直流；（b）厂用交流；（c）发电机本身。

17、灭弧栅中的灭弧电阻实质上是一种（b　）电阻。

（a）线性；（b）非线性；（c）电容。

18、自动励磁调节器中，（a　）是沟通测量比较及调差单元与移相触发单元的一个中间单元。

（a）综合放大单元；（b）励磁限制单元；（c）其它辅助单元。

19、（　c）主要用于限制最大励磁电流。

（a）瞬时电流限制器；（b）定时限限制器；（c）反时限限制器。

20、水电厂重合闸工作方式一般均采用（b　）。

（a）单相重合闸；（b）综合重合闸；（c）三相重合闸。

21、电制动停机过程中，（d　）与转子转动方向相同。

（a）电制动电磁力矩；（b）风摩阻力矩；（c）机械摩擦力矩；

（d）惯性力矩；（e）水阻力矩。

22、故障录波器在录取模拟量的同时，还要录取开关量（　）等。

（a）保护压板；（b）继电保护出口继电器触点；（c）重合闸继电器触点；

（d）断路器辅助触点。

23、（a）是发电厂事故处理的直接责任人，应对事故的正确处理负责。

（a）值长；（b）系统调度员；（c）厂长；（d）总工程师。

24、振动和（）是限制发电机不对称运行的主要因素。

（a）定子温度升高；（b）转子发热；（c）摆度增大。

25、系统振荡时，（c）的指针向两侧剧烈摆动。

（a）无功功率表；（b）有功功率表；（c）定子电流表；（d）转子电流表。

26、电力系统运行中，如果频率和电压下降较多或严重下降时，可能造成（c）。

（a）发电机烧毁；（b）变压器烧毁；（c）电力系统瓦解。

27、系统中无功功率缺乏，将引起电压降低，电压大幅度降低可能进一步使（c）。

（a）系统频率下降；（b）对频率没有什么影响；（c）系统失去稳定造成振荡。

28、当系统电压降低使发电厂厂用电母线电压下降到额定电压的90%以下，而且尚无措施使电压迅速恢复时，应采用（c）措施。

（a）拉闸限电；（b）控制联络线功率；（c）解列一台或部分发电机当厂用电。

三、问答题

1、水轮机调节的基本任务是什么？

答：

必须根据负荷的变动不断调节水轮发电机机组的有功功率输出，并维持机组的转速（频率）在规定的范围内。

2、调速器的作用是什么？

答：

1、调节机组输出的有功功率，维持机组的转速（频率）在规定的范围内；2、实现机组的正常操作，手、自动开、停机、发电、调相等；3、保证机组的安全，发生事故时能及时可靠地实现停机；4、满足经济运行要求，自动地进行机组间的负荷分配。

3、转速调节机构的作用是什么？

答：

单机运行时改变机组的转速，并网运行时调整机组的负荷。

4、开度限制的作用是什么？

为什么要设置开度限制？

答：

1、限制导叶的开度，控制机组的出力；2、手、自动操作机组的开、停机。

5、空载扰动试验的目的和要求是什么？

答：

目的是检查调速系统空载的动态品质，并求取机组空载运行时的最佳调节参数。

6、甩负荷试验的目的和要求是什么？

答：

目的：

1、检验机组在已选定的调速器空载参数下的调节过程的速动性和稳定性，进而考查调节系统的协态调节质量。

2、检验机组励磁调节系统调节过程的减磁性能及灭磁性能。

3、检验机组过速保护的灵敏度。

4、根据所测的机组转速上升率、蜗壳水压上升率和尾水管真空值来验证调节保证计算的正确性；5、检验水轮机导叶接力器关闭规律的正确性及确定接力器的不动时间等。

要求：

1、甩负荷试验时，水轮发电机组所有电气、水机及后备保护均应正常投入；2、甩负荷试验需经系统调度同意；3、甩负荷试验时，注意调整系统频率正常，在本厂无调整能力时，可要求系统调度协调处理；4、甩负荷试验时，应将励磁系统断路器连跳励磁开关保护投入；5、甩负荷试验一般分四次进行，甩25%、50%、75%、100%额定负荷，由小到大顺序进行；6、配合有关人员记录有关试验数据；7、甩负荷试验过程中，如自动装置不动作，应手动帮助，并做好机组过速紧急事故停机的准备。

7、电液调速器的电气回路中常见的故障有哪些？

8、微机调速器常见的故障有哪些？

答：

1、开机开不起来；2、机组空载运行中过速；3、空载扰动不稳定；4、溜负荷；5、油泵电机启动时造成微机调速器数字显示变动，同时引起接力器抽动。

9、发电同常见的故障有哪些？

其通常配置的保护有哪些？

10、发电机纵差和横差保护动作停同后，如需再次启动开机，应注意哪些问题？

11、发电机失磁后对机组本身和电力系统各有什么影响？

12、变压器内部故障形式有哪些？

主保护是什么?

13、高频保护的工作原理是什么？

什么情况下高频保护需退出运行？

答：

高频保护的原理是反应被保护线路首末两端电流的差或功率方向信号，用高频载波将信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作。

14、光纤保护中信号传输通道的作用是什么？

15、带制动特性的母线差动保护的工作原理是什么？

16、试述同步并列的理想并列条件。

答：

1、发电机电压与系统电压在数值上相等；

2、发电机电压与系统电压在相位上相等；

3、发电机频率与系统频率相等。

17、非同期并列有哪些后果？

答：

一旦发生非同期并列，将会造成定子绝缘损坏，端部松动，严重的可能造成发电机定子绕组短路着火，使发电机受到严重损坏。

18、自动准同期装置的功能有哪些？

答：

-是自动检查待并发电机和系统的电压差和频率，在满足准同期并列条件时自动提前发出合闸脉冲，使断路器触头在相位差δ=0瞬间接通；二是当电压差和频率差不满足要求时，自动对待并发电机发出调频或调压脉冲，以加快自动并列的过程。

19、发电机理想的灭磁过程是什么？

答：

在保证转子过电压不超过允许值Um（其值通常为励磁额定电压的4～5倍）的前提下，灭磁过程时间越短越好。

转子回路的电流应始终以等速度减小，直至于零。

20、励磁系统的基本任务是什么？

答：

1、使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配；2、增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩，以提高是力系统动态稳定性及输电线路的有功功率传输能力；3、在电力系统发生短路故障，造成发电机机端电压严重下降，强行励磁，将励磁电压迅速提高足够的顶值，以提高电力系统的暂态稳定性；4、在发电机突然解列，甩负荷时，强行减磁，将励磁电流迅速降到零值，以防止发电机电压过份升高；5、在发电机内部发生短路故障时，快速灭磁，将励磁电流迅速降到零值，以减小故障损坏程度；6、在不同运行工况下，根据要求对发电机实行过励磁限制和欠励磁限制等，以确保发电机组的安全稳定运行。

21、自动励磁调节器一般都设有哪些保护及限制单元，其作用各是什么？

答：

1、欠励限制器：

主要用来防止发电机因励磁电流过度减小而引起失步，以及因过度进相运行而引起发电机端过热。

2、V/Hz限制器：

用以防止发电机的端电压与频率的比值过高，避免发电机及与其相连的变压器铁芯饱和而引起的过热。

3、反时限限制器：

主要用于限制最大励磁电流（亦称顶值限制），它按照已知的反时限限制特性，即按发电机转子容许发热极限曲线，对发电机转子电流的最大值进行限制，以防止转子过热。

4、瞬时电流限制器：

用于具有高顶值励磁电压的励磁系统，限制发电机励磁电流的顶值，防止其超过设计允许的强励倍数，防止晶闸管整流装置和励磁绕组短时过负荷。

5、定时限限制器：

实质上是一个延时继电器，它以反时限限制器配合使用。

6、机端信号丢失检测器：

用于检测励磁调节器的电压互感器因高压侧熔丝熔断或其它原因而使电压信号的丢失，防止电压信号丢失引起误强励。

7、低频保护器：

用于防止机组解列运行时，长时间低频运行造成的不利影响。

防止发电机转子过电流。

8、欠励保护：

用于一旦发生发电机励磁过分降低故障而低励限制电路也不起作用时，由低励限制的输出电压启动你励保护，将励磁自动切至DC运行，防止发电机失磁。

9、过励保护：

用于运行中的制动励磁调节器由于失控而发生误强励，造成发电机电压过高而自动断开该组调节器出口的一种保护，以防止发电机过电压。

10、强行励磁装置：

（简称强励装置）是一种在电网发生故障允许发电机端电压下降较多时，能迅速使发电机励磁电压上升到顶值的自动装置。

11、强行减磁装置：

（简称强减装置）是一种为防止水轮发电机甩负荷时的电压上升过高，能迅速投入附加电阻，从而使励磁电流减少，维持发电机额定电压的自动装置。

22、电制动停机与机械制动停机相比有哪些优点？

答：

电制动的优点是：

1、制动转矩大，不受外部条件影响；2、制动时间短；3、制动时无粉尘、洁净，没有污染，从而不影响发电机的绝缘和散热；4、由于正常工况下的停机制动由电气制动完成，机械制动仅为后备制动（电气制动失败及电气事故时投入），故不会发生加闸开机的误操作。

5、可以大幅度提高水轮发电机的自动化水平，便于实现全厂计算机集控。

23、自动重合闸在什么情况下应退出运行?

答：

1、输电线路事故而重合闸未成功或未动作时，运行人员应主动将重合闸方式改“直跳”。

2、在输电线路继电器保护中的主保护（如高频保护、光纤纵差等）退出的情况下，重合闸方式也应随之改投“直跳”。

3、线路正常送电操作和事故处理中强送电操作之前，重合闸装置投直跳，4、线路带电作业时也应将重合闸装置改直跳。

5、运行人员定期对重合闸装置进行巡检，如发现装置异常时，替代向调度申请重合闸装置停用，联系继电维护人员检查处理。

24、对电力系统的基本要求是什么？

答：

1、保证可靠的持续供电；2、保证良好的电能质量；3、保证系统经济运行。

25、电网的损耗由哪几部分组成？

26、提高电力系统静态稳定性的措施有哪些？

答：

1、增加系统承受外部扰动的能力；2、快速切除故障；3、采用自动重合闸；4、减少原动机功率；5、采用电气制动6、采用串联电容强行补偿；7、在长距离输电线路的中途设置中间开关站；8、变压器中必经小电阻接地。

27、电力系统常用哪几种调压措施？

答：

1、改变发电机机端电压来调压；2、用选择变压器分接头进行调压；3、无功功率分配来调压；4、用串联电容偿线路参数的方法调压；5、有载调压变压器调压

28、发生事故时，值班人员要完成的主要任务是什么？

答：

1、尽快限制事故的发展，消除事故根源，并解除对人身和设备的危险；

2、尽快恢复保证厂用电，用一切可能的方法保持设备继续运行；

3、尽快对电的用户恢复供电，特别要注意尽快恢复矿井、火车站、机场、医院、炼钢厂等重要用户的供电；

4、调整电力系统运行方式，及时开启备用机组或投入备用线路，在处理事故时，必须迅速正确。

29、进行电气事故处理时，哪些情况可以不经请示调度就自行处理？

答：

1、将直接对人员生命有威胁的设备停电；

2、将已损坏的设备隔离；

3、运行中的设备有受损坏的威胁时，根据现场事故处理规程的规定加以隔离；

4、当母线电压消失时，将连接到该母线上的断路器拉开，防止倒送电影响母线检修；

5、当厂用电全部或部分停电时，恢复其电源；

6、将发电机或发电厂与带电的线路或某一台（或数台）发电机并列；

7、发电机发生强烈的振荡或失去同步时，按照现场事故处理规程的规定，将该发电机解列。

30、电气值班人员如何处理低频率、低电压事故？

31、水电厂厂用电源中断的后果有哪些？

32、电力系统非同步振荡的现象有哪些？

答：

1、发电机周期性承受相当于三相短路的冲击振动加剧，有强烈的周期性的轰鸣声；

2、定子电流表的指针和，向两侧剧烈摆动，电流有超过正常值的情况；

3、发电机电压表和其它母线电压表的指针剧烈摆动，且经常是降低；

4、有功功率表的指针在全刻度摆动；

5、转子电流表的指针在正常值附近摆动；

6、失去同步的发电厂间联络线的输送功率往往摆动，时而输送有功功率，时而吸收有功功率，每个振荡周期内的平均功率接近于零，送电端部分系统的频率升高，而受电端部分系统的频率降低，并略有摆动。

33、处理全厂停电事故的基本原则是什么？

答：

1、根据信号系统反馈及其他现象，准确判断分析故障点及故障原因，尽快限制发电厂内部的事故发展，消除事故根源产并解除对人身和设备的威胁。

2、优先恢复厂用电系统的供电，在自用电消失的情况下可采用外来电源供电方式。

3、尽快使失去电源的重要辅机（如机组的压油泵、励磁系统交流电源等）恢复供电。

4、积极与调度联系，尽快恢复与系统的联系。

5、在机组无电气事故的情况下，可以考虑保持机组转速，并有效地利用发电机组的剩磁逐步恢复发电机电压，以便恢复厂用电系统。