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《电力系统和电气设备的运行》1.电力变压器的工作原理是什么？答：给一次绕组施加交流电压u1，在一次绕组中通过交变电流i1，i1在铁心中产生交变主磁通φ，主磁通φ同时与一次、二次绕组交链，在一次、二次绕组中产生交变感应电动势e1和e2，二次侧输出交流电压u2，当二次侧接通负载后，在二次绕组中通过交变电流i2,并向负载供电。当一、二次绕组匝数N1≠N2时，则交流电压u1≠u2，这就实现了不同交流电压等级之间的电能传递。2.发现变压器有哪些情况时，应停止变压器运行？答：有下列情况之一时，应停止变压器运行：⑴对人身安全构成威胁。⑵变压器声响明显增大，内部有爆裂声。⑶严重漏油或喷油，使油面下降到低于油位计的指示限度。⑷套管有严重的破损或放电现象。⑸变压器冒烟着火。⑹发生危及变压器安全的故障，而变压器的有关保护拒动。⑺变压器附近的设备着火、爆炸或发生其他情况，对变压器构成严重威胁。⑻在正常负载和冷却条件下，变压器的温度不正常并不断上升。⑼值班人员认为可能威胁主变安全的其它情况。3.在什么情况下适宜采用调整变压器分接头进行调压？为什么？答：调整变压器分头进行调压，只适用于在电力系统中的无功功率电源容量比较充足的情况。因为通过对变压器分头的适当选择，只能把这一电压变化幅度对于二次侧额定电压的相对偏离进行适当的调整(升高或降低)，其实质是改变了系统的无功功率分布。当某个地区的电压由于变压器分头的调整而升高时，该地区所需要的无功功率将增大，扩大了系统无功功率的缺额，从而导致整个系统电压水平的进一步降低。4.运行中的变压器瓦斯保护，在什么情况下应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行？答:（1）进行注油和滤油时；（2）进行呼吸器畅通工作或更换硅胶时；（3）除采油样和气体继电器上部放气阀放气外，在其它所有地方打开放气，放油和进油阀门时；（4）开闭气体继电器连接管上的阀门时；（5）在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时。（6）对于充氮变压器，当油枕抽真空或补充氮气时，变压器注油、滤油、更换硅胶及处理呼吸器时，在上述工作完毕后，经1h试运行后，方可将重瓦斯投入跳闸。5.多台变压器并列运行的条件是什么？答:多台变压器并列运行需要满足下列条件：（1）待并列的各台变压器的一次额定电压和二次额定电压分别相等，即变比相等；（2）待并列的各台变压器的短路电压百分数（Uk%）相等，即阻抗相等；（3）待并列的各台变压器的连接组标号相同，即相序相同。6.掉牌未复归信号的作用是什么？答：掉牌未复归灯光信号，是为使值班人员在记录保护动作情况的过程中，不致于发生遗漏造成误判断，应注意及时复归信号掉牌，以免出现重复动作，使前后两次不能区分。7.隔离开关有哪几项基本要求？答：（1）具有明显可见的断开点；（2）断开点应具有可靠的绝缘；（3）具有足够的短路稳定性；（4）结构简单、动作可靠；（5）隔离开关装有接地开关时，应具有机械或电气联锁装置。8.为什么110kV及以上电压互感器的一次侧不装设熔断器？答：（1）110kV及以上电压互感器多采用电容式，质量好、不易发生故障，所以不装熔断器；（2）电压等级高，没有适合该电压等级的熔断器产品。9．高压断路器本身常见的故障有哪些？答：高压断路器的常见故障有（1）传动机构卡涩、拒动；（2）合、跳闸线圈烧毁；（3）辅助触点接触不良；（4）控制失灵。10.三相电源缺相对异步电动机起动和运行有何危害？答：（1）三相异步电动机缺相启动时：电动机会发出异常声音，无法启动；且启动电流大，启动时间长时，会烧毁电动机。（2）三相异步电动机运行中缺相时：电动机也会发出异常声音，电动机的电磁转矩和转速会下降；且另两相电流会增大，继续长时间运转时，也会烧毁电动机。仿真培训《电气》部分综合思考题1．当发电机失磁后异步运行时，其三相定子电流合成的旋磁场Φ1，与转子上感应电流合成的磁场Φ2是同步旋转的。2．厂用电动机正常运行时，若工作电源突然消失，在备用电源投入前，厂用母线上仍存在较高电压。3．当变压器接带负载运行时，即使电源侧施加的交流电压U1=U1N，但负载侧输出的电压U2≠U2N。4．三相输电线路对称传输的有功功率为P=UABIAcosφ,其中φ角不是UAB与IA的夹角。5．在电力系统的用户端安装电力电容器，既能减少电网有功损耗，又能提高用户端电压水平。6．电动机的额定功率是指该电动机的额定输出的有功功率。7．同步发电机正常运行时，若励磁电流If一定，则当增加有功出力时，输出的Q会减小。8．已知某电厂6kV系统为小电流接地系统，当6kV系统某点发生时，则该点的B相电压为6kV。9．同步发电机进相运行时，若保持P不变，随着励磁电流If的增大，定子电流I会减小。10．大多数电力变压器的连接组别中，都有一组连接成三角形，其目的是为了消除三次谐波。电力系统部分练习题及参考答案1.电网调度机构的职权有哪些？答：电网调度机构的职权包括具有一定的行政管理权、电网发供电生产的指挥权、发用电的监督和控制权和电力电量考核权，具体如下：⑴指令权；⑵调度计划的制定权；⑶紧急情况的处理权；⑷电力调度计划的变更权；⑸许可权；⑹协调权；⑺监督权；⑻实施处罚权。2.在小电流系统中，怎样区分电压互感器高压熔断器一相熔断和一相接地？答：（1）电压互感器高压熔断器一相熔断时：熔断相的电压会降低，另两相的电压不升高，线电压会下降。（2）电压互感器高压侧发生一相接地时：接地相的电压会降低，另两相的电压会升高，线电压会不变。3.电力系统发生振荡和短路时电压、电流的变化规律？答：（1）电力系统发生振荡时：①电压、电流周期性往复摆动；②电压、电流不会发生突变；③电压、电流中无负序、零序分量。（2）电力系统发生短路时：①电压、电流不会周期性变化；②电压、电流会发生突变；③电压、电流中有负序、零序分量。4.引起电力系统异步振荡的主要原因是什么?答：⑴输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏。⑵电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏。⑶环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统联系阻抗突然增大,引启动稳定破坏而失去同步。⑷大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降,造成联络线稳定极限降低,易引起稳定破坏。⑸电源间非同步合闸未能拖入同步。5.电网解环操作应注意哪些问题？答：在解环操作前,应检查解环点的有功及无功潮流,确保解环后电网电压质量在规定范围内,潮流变化不超过电网稳定、设备容量等方面的控制范围，继电保护、安全自动装置的配合满足要求，解环前后应与有关方面联系。6.什么是交流电的谐振?答：用一定的连接方式将交流电源、电感元件与电容元件组合起来，在一定的条件下，即当交流电源频率f=1／()时，电路中就会在电容元件与电感元件之间发生电能与磁能相互交换的现象，此时，外施交流电源仅供电阻上的能量损耗，不再与电感元件或电容元件发生能量转换，这种现象就称为交流电的谐振。7.系统高频率运行的处理方法有哪些？答：（1）减小各发电机组的有功出力；（2）增大各发电机组的励磁电流；（3）增大用户的用电需求。8.500kV电网中并联高压电抗器中性点加小电抗的作用是什么？答：在并联高压电抗器中性点加小电抗的作用是：补偿线路相间及相地的电容，减小潜供不平衡容性电流。9.电力系统短路的类型有哪些？答：电力系统短路的类型包括：（1）单相接地短路；（2）两相接地短路；（3）两相短路；（4）三相短路。10.何谓内部过电压？对设备的危害怎样？答：（1）由于电力系统的操作、故障或参数变化等原因所造成的，可能对系统由危害的过电压，称作内部过电压；（2）过电压对电气设备的危害是：造成绝缘击穿，损坏电气设备，引发接地故障，使电气设备过流烧毁。11.提高电力系统暂态稳定性的主要措施有哪些？答：（1）快速切除短路故障；（2）采用自动重合闸装置；（3）使发电机强行励磁；（4）快速关闭调速汽门；（5）使发电机采取电气制动或机械制动；（6）设置开关站和采用串联电容补偿；（7）采用联锁自动切机和解列；（8）改变运行方式和故障时分离系统。12.电力系统中性点的接地方式有哪些？答：电力系统中性点的接地方式包括：（1）中性点不接地；（2）中性点经消弧线圈接地；（3）中性点经电阻接地；（4）中性点直接接地。13.消弧线圈的作用是什么？为什么要经常切换分接头？答：（1）消弧线圈的作用是：补偿接地点的电容电流，使接地电流不超过规定值，避免稳定电弧电流和间歇性电弧电流带来的危害。（2）经常切换消弧线圈的分接头是为了改变消弧线圈的补偿方式，根据线路增减的变化，切换消弧线圈的分接头，以改变电感电流的大小，达到适时合理补偿的目的。14.电力系统过电压分几类？其产生原因及特点是什么？答：（1）雷电过电压，是由雷电现象产生的过电压，其特点是：过电压数值大、时间短、随机性强。（2）内部过电压，是由于电力系统的操作、故障或参数变化等引起的过电压，其特点是：过电压数值相对较小、持续时间有长有短、可以有效防止发生。汽轮发电机运行部分练习题和答案1.何谓发电机的强行励磁?强行励磁的作用是什么?答：(1)强行励磁的概念：电力系统故障时会引起有关发电机端电压剧烈下降，此时从提高系统的稳定性出发，当发电机电压降低到80％～85％额定电压时，迅速将励磁加到顶值的措施称为强行励磁，简称强励。(2)强励的作用：①有助于继电保护的正确动作(指对带延时的保护)；②能缩短短路故障切除后系统电压的恢复时间；③有助于厂用电动机的自启动；④有助于提高电力系统的稳定性。2.何谓发电机的进相运行？发电机进相运行时应注意什么？答：（1）发电机的进相运行是指：人为减小发电机的励磁电流，使发电机由发出感性无功变为吸收感性无功，定子电流由滞后于机端电压变为超前于机端电压的运行。（2）发电机进相运行时应注意:①发电机定子端部铁心温度要小于允许值；②功角δ＜70°，静态稳定储备系数KP≥10%。3.发电机有哪些运行特性？答：（1）空载特性；（2）短路特性；（3）负载特性；（4）外特性；（5）调整特性；（6）功角特性。4.发电机与电力系统实现准同期并列的理想条件是什么？答：（1）待并发电机的电压数值与系统电压数值相等；（2）待并发电机的电压频率与系统电压频率相等；（3）待并发电机的电压相位与系统电压相位相同；(4)待并发电机的电压相序与系统电压相序相一致；(5)待并发电机的电压波形与系统电压波形相同。5.引起发电机不对称运行的原因有哪些？不对称运行对发电机的影响是什么？答：发电机不对称运行的原因有：（1）带不对称负载，如电气化铁路牵引负荷；（2）系统出现不对称短路故障或一相断线；（3）线路参数不对称。发电机不对称运行会出现负序电流，负序电流流入发电机后，产生反转的电枢反应磁场，这一磁场与转子的相对速度是二倍工频，即100Hz，将在转子中产生二倍工频的感应电流。由于感应电流频率较高，集肤效应的存在使电流趋向在转子表面流通，使转子发热，危及转子绕组的安全。另外，由于负序电流产生的旋转磁场与转子旋转磁场之间存在相对运动，二者的作用力将时大时小，从而引起转子振动，危及发电机的安全运行。6.发电机定子绕组单相接地对发电机有何危险？答：发电机的中性点是绝缘的，如果一相接地，表面看构不成回路，但是由于带电体与处于地电位的铁芯间有电容存在，发生一相接地，接地点就会有电容电流流过。单相接地电流的大小，与接地绕组的份额α成正比。当机端发生金属性接地，接地电流最大，而接地点越靠近中性点，接地电流愈小，故障点有电流流过，就可能产生电弧，当接地电流大于5A时，就会有烧坏铁芯的危险。《电力系统和电气设备的运行》1.为什么要装设直流绝缘监视装置？答：装设直流绝缘监视装置能够及时发现直流系统一点接地故障，防止直流系统发生另一点接地时，可能引起信号、控制、保护或自动装置误动作。2.将检修设备停电，对已拉开的断路器和隔离开关应采取哪些措施？答：应布置与检修有关的安全措施，如：合上接地开关或挂接地线，悬挂指示牌，装设临时遮拦等。3.电压互感器操作规定是什么？答案：（1）停电时：先断开二次空气开关