火力发电厂电气专业考试发电机知识考试题库及答案.docx

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火力发电厂电气专业考试发电机知识考试题库及答案

2020年火力发电厂电气专业考试发电机知识考

试题库及答案（完整版）

一、填空题

1、所谓发电机进相运行是指（发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态）。

2、电力系统同期并列的条件是：

并列开关两侧的（相序）、（相位）相同；并列开关两侧的（频率）、（电压）相等。

3、当发电机欠励磁、失磁状态下或出现大容量高电压长距离输电系统带轻负荷时，机端电压（低于）系统电压，发电机将处于（进相）运行。

4、发电机并列过程中，当发电机电压与系统电压相位不一致时，将产生（冲击电流），该最大值发生在两个电压相差为（180）度时。

5、发电机如果在运行中功率因数过高（cosqo=1）会使发电机（静态稳定性降低）。

6、当电力系统无功功率失去供需平衡时就会出现（电压波动）现象，无功功率不足会使电压（降低），无功功率过剩会使电压（升高）。

7、当电力系统有功功失去平衡时会使（频率）变动，同时也会使

会使

运。

（电压）变动。

有功功率不足时会使频率（降低），有功功率过剩时（频率）、电压（升高）。

9、

发电机转子及励磁回路的绝缘电阻低于（0.5MQ）时不得投

发电机运行中若自动励磁调节器不投入,发电机突然甩负荷后

会使端电压（升高）、使铁芯中的（磁通）密度增加，导致铁芯损耗

（增加）、温度（升高）。

10、发电机广泛采用氢气冷却，因为氢气的重量仅为空气的（1/14），导热性能比空气高（6）倍。

11、发电机空载特性是指发电机在额定转速下，空载运行时，其（电势）与（励磁）电流之间的关系曲线。

12、发电机短路特性是指发电机在额定转速下，定子三相短路时，

定子稳态（短路）电流与（励磁）电流之间的关系曲线。

13、发电机负载特性是指发电机的转速、定子电流为额定值，功率因数为常数时，（定子）电压与（励磁）电流之间的关系曲线。

14、发电机的调整特性是指在发电机定子电压转速和功率因数为

常数的情况下，（定子）电流与（励磁）电流之间的关系曲线。

15、发电机的外特性是指在发电机的励磁电流、转速和功率因数为常数的情况下，（定子）电流和发电机（端电压）之间的关系曲线。

16、同步发电机的运行特性，一般指（空载）特性、（短路）特性、

（负载）特性、（调整）特性、（外）特性五种。

17、发电机在运行中，发电机失去励磁，使转子（磁场）消失，一般叫做发电机的（失磁）运行。

18、运行中的发电机失磁后，就有原来的（同步）运行转入（异步）运行。

19、发电机失磁后，将从系统吸收（无功）功率，向系统输出（有功）功率。

20、在发电机三相定子电流不对称时，就会产生（负序）电流，它将形成一个磁场，其转速对转子而言，相对转速是

（2）倍的同步转速。

21、同步电机定子与转子之间的空隙叫（气隙）。

电机在运行中空

隙中有两个磁场：

（定子）磁场和（转子）磁场。

22、所谓的同步是指转子磁场与定子磁场以相同的（方向）和相同的（速度）旋转。

23、氢冷发动机提咼氢压运行可以提咼效率，但能提咼多少效率决定于定子绕组和转子绕组的（温升）。

24、发电机采用定子绕组水内冷的关键问题是：

保证定子绕组（不漏水）,有足够长的（寿命）。

25、发电机并列操作时，要求在并列瞬间的（冲击）电流不能超过允许值，并列后发电机应能迅速转入（同步）运行。

26、为防止水内冷发电机因断水，引起定子绕组（超温）而损坏，所装设的保护叫（断水）保护。

27、发电机在运行中若发生转子两点接地，由于转子绕组一部分被短路，转子磁场发生畸变，使（磁路）不平衡，机体将发生强烈（振动）。

28、发电机“强行励磁”是指系统内发生突然短路，发电机的（端电压）突然下降，当超过一定数值时，励磁电源会自动、迅速地增加

（励磁电流）到最大，这种作用就叫做强行励磁。

29、发电机的损耗大致可分为四类：

（铁损）、（铜损）、（激磁损耗）、

（机械损耗）。

30、发电机运行中会产生损耗，这些损耗一方面使发电机（效率）降低，另一方面变成（热能），使发电机的温度升高。

31、发电机的机械损耗，包括（转子各部件）和（冷却气体）之间

的摩擦损耗以及轴承的摩擦损耗等。

32、发电机在运行中转子线圈产生的是（旋转）磁场，它与定子磁场是（相对静止）的。

33、为了确保发电机转子的运行安全。

运行中应加强对定子三相电流的（平衡）和定子（电压）的变化情况进行监视。

34、发电机准同期并列的三个基本条件是（电压相等）（频率相同）（相位一致）。

35、把同步发电机并入电网，常用的方法有两种：

（准同期）并列；（自同期）并列。

36、一般来说，发电机的故障和不正常工作情况有以下（定子绕组的多相相间短路）、（定子绕组的匝间短路）、（定子绕组的单相接地故障）、（发电机励磁电流急剧下降或消失）、（发电机励磁回路一点或两点接地）、（发电机的过电压）、（过负荷）、（定子过电流）八种。

37、同步发电机的三相绕组一般都接成（星形），这样可以避免（三次谐波环流）。

38、发电机进相运行时，（定子端部铁芯）会严重发热。

39、发电机强励动作时间允许（10秒），超过时间必须人为降低（励磁电压）到允许值。

40、我厂汽轮发电机组采用东方电机厂制造的（QFSN-300-2-20B型（三）相、

（二）极、（隐极）式转子同步发电机。

其中：

Q表示（“由汽轮机拖动”）；F表示（“发电机”）；S表示（“定子绕组水冷”）；N表示（“转子绕组氢内冷”）；300表示（“额定容量为300MW”）；2表示（“极数为两极”）；20表示发电机出口电压为（20）kV；B是特征号表示（“生产厂家第几代产品出厂特征代号”）。

41、我厂发电机定子额定电压为（20）kV,额定功率因数为（0.85（滞后）），额定转速为（3000）r/min,频率为（50）Hz。

42、我厂发电机冷却方式为（水氢氢），即（定子线圈（包括定子引线、定子过渡引线和出线））采用水内冷，（转子线圈）采用氢内冷，

（定子铁心及端部结构件）采用氢气表面冷却，（集电环）采用空气冷却。

43、我厂发电机具有（失磁异步）运行、（进相）运行、（调峰）运行和（不对称）运行的能力。

44、我厂发电机的励磁方式为（“机端变压器静止整流的自并励励磁系统”），采用ABB公司的全套国内组装设备。

45、我厂发电机旋转方向，从汽轮机向发电机端看为（顺时针）方

向。

发电机的出线相序为由发电机励端向汽机端看从左至右（U、V、

W。

46、我厂发电机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动，在机内进行（密闭循环）。

47、我厂发电机定子（54）槽，绕组为（双层）、（短距）、（双“Y”）

接线

48、我厂发电机定子电压最高不高于额定值的（10%即22kV））,最低不低于额定值的（10%即18kV））。

49、发电机正常运行频率在（50±0.2）HZ范围内波动。

50、我厂发电机正常运行时的额定功率因数为迟相的（0.85），一

般不应超过迟相的（0.95）。

发电机能在额定功率因数至功率因数

（0.95（迟相））时可以长期连续运行。

51、我厂发电机在正常运行时，定子三相电流应（相等），不平衡电流不允许超过额定值的（10%，且最大一相电流不大于（额定值），此情况下允许长时间运行。

52、我厂发电机正常运行时，定子绕组冷却水进水温度范围为

（42C〜48C）。

出水温度不大于（80C）,最高不超过（85C）。

当进水温度超过（48C）时，应采取措施，降低温度；温度仍不降低，而发电机定子线圈出水温度以及定子线圈温度均未超过允许值时，可

以不降低发电机的容量，否则应降低发电机定子电流。

当发电机定子线圈出水温度达到（80C）报警值，采取减发电机出力等降温手段，温度依然降不下来而上升到（85C）时，应申请停机处理。

53、我厂发电机额定条件下冷却水流量（45）t/h（含定子出线水量3t/h）,不小于（38）t/h,定子水温高于冷氢温度（3〜5）C，发电机氢压应大于冷却水压（0.04）MPa

54、我厂发电机额定运行氢气纯度不低于（96）%含氧量小于

（2）%氢气湿度为（1.5-4）g/m3,露点高限为（-2.5厂C,低限为（-14）C。

氢气纯度或湿度不合格，应及时排污并检查发电机氢气干燥器投运是否正常。

55、当系统发生不对称短路时，发电机绕组中将有（负序电流）出现，在转子中产生（双倍频率）的电流，有可能使转子局部过热或造成损坏。

56、同步发电机的转子磁场与定子电流产生的旋转磁场之间，在发电机（运行）时，是相对（静止）的。

57、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磁场起（助磁）作用。

58、以双倍同步转速，扫过转子表面的负序磁场的出现，对发电机将产生两个结果：

一、转子表面（发热）二、使转子产生（振动）。

59、在运行中的发电机失磁后，就由原来的（同步）运行，转入（异步）运行。

60、发电机失磁瞬间，发电机的电磁力矩减小，而原动机传来的主力矩没有变，于是出现了（过剩）力矩，使发电机转速（升高）而脱离同步。

61、发电机失磁后转入异步运行，发电机将从系统吸收（无功）功率，供给转子、定子建立磁场，向系统输出（有功）功率。

62、发电机失磁后，向系统输送有功的多少与发电机的（异步）力矩特性和汽轮机的（调速）特性有关。

63、发电机振荡，可能有两种结果：

（1）能稳定在新的工作点保持（同步）运行；

（2）可能造成发电机的（失步）运行。

64、发电机失步，又称脱调，此时转子的转速不再和定子磁场的同步转速保持一致，发电机的功角在（0-180度）范围内送出有功功率,在（180-360度）范围内吸收有功功率。

65、发电机振荡失去同步，如果米取一些措施，失步的发电机其转速还有可能接近同步转速时而被重新拉入（同步）。

这种情况为（再同步）。

66、所谓同步是指转子磁场与定子磁场以相同的（方向）和相同的（速度）旋转。

67、氢冷发电机，提高氢压运行可以提高效率，但是提高多少效率决定于定子（绕组）和转子绕组的允许（温升）。

68、发电机采用定子绕组水内冷的关键问题是：

保证绕组（不漏水）,有足够长的（寿命）。

69、发电机定子绕组的采用水内冷，运行中最容易发生漏水的地方是：

绝缘引水管的（接头）部分和绕组的（焊接）部分。

70、如果发电机在运行中端电压高于额定电压较多时，将引起转子

表面发热，这是由于发电机定子（漏磁通）和（高次）谐波磁通的增加而引起的附加损耗增加的结果

71、水内冷发电机的绝缘引水管，运行时要承受（水）的压力和（强电场）的作用，所以引水管要经水压试验。

72、发电机并列操作时，要求在并列瞬间的（冲击）电流不能超过允许值，并列后发电机应能迅速转入（同步）运行。

73、自动调整励磁装置，在发电机正常运行或发生事故的情况下,

提高电力系统的（静态）稳定和（动态）稳定。

74、发电机氢气干燥器，用以吸收氢气（水分），保持氢气干燥、纯净。

它的一端接在发电机风扇前，另一端接在风扇后。

75、发电机机械损耗包括（转子各部件）和冷却气体的摩擦损耗以及轴承的摩擦损耗等。

76、如果发电机在运行中铁芯温度长期过高，会使硅钢片间的（绝缘老化），发生局部短路，是铁芯涡流损耗增加，引起局部（发热）。

77、水冷发电机的运行中，（定子铁芯）的温度比（绕组）的温度高。

78、发电机在运行中转子线圈产生的是（旋转磁场），它与定子磁场是（相对静止）的。

79、为了确保发电机转子的运行安全，运行中应加强对定子三相电流动（平衡）和（定子电压）的变化情况进行监视。

80、准同期并列的方法是：

操作前先给发电机励磁，升起电压，当发电机满足并列条件即：

（电压）、（频率）、（相位）均与要并列系统接近时，合入发电机断路器，完成并列操作。

81、发电机中性点一般是不接地的，当发生单相接地时，其故障电流仅为很小的（电容性电流）。

82、同步发电机并入电网，常用的方法有两种：

（准同期并列）和

（自同期并列）。

83、自同期并列方法是并列前先将未加励磁的待并发电机升速，当接近（同步转速）时，合上发电机断路器，然后联动合上发电机灭磁

开关给（励磁）。

在原动机转矩和同步转矩同等作用下，脱人同步运行。

84、采用准同期并列的发电机，常用的方法有：

（手动）准同期，（半自动）准同期，（自动）准同期。

85、运行中的汽轮发电机，在转子轴上产生的对地静电电压，其电压的大小与汽轮机的（结构）和（蒸汽参数）有关。

86、通常发电机的中性点是不接地的，当发电机机端或引出母线回路发生金属性接地时，其接地电流（最大），接地点越靠近中性点，接地电流（越小）。

87、在发电机的自动调节励磁装置中，均设有调差单元，其作用是使发电机（调压）特性曲线具有必要的调差系数，以获得各并列运行发电机之间无功功率（合理分配）。

88、短路对电气设备的危害主要有：

（1）电流的（热效应）使设备烧毁或损坏绝缘；

（2）（电动力）使电气设备变形毁坏。

89、频率的高低主要取决于电力系统中（有功）功率的平衡，频率低于50Hz时，表示系统中发出的（有功）功率不足。

90、电力系统中电压的质量取决于系统中（无功）功率的平衡，（无功）功率不足系统电压（偏低）。

91、衡量电能质量的三个指标，通常指的是（电压）、（周波）和（波形），前两者最重要。

92、测量电气设备绝缘时，当把直流电压加到绝缘部分上，将产生一个衰减性变化的最后趋于稳定的电流，该电流由（电容）电流，（吸

收）电流和（传导）电流三部分组成。

93、在发电厂中，高压熔断器一般作为电压互感器的（高压）侧保护,其熔丝电流一般为（0.5）A。

94、凡有可能无励磁运行的发电机，其强行励磁装置一般通过（灭

磁开关）联动接点闭锁，以防止发电机失磁运行或自同期时，由于母

线电压低，强行励磁装置误动作，造成励磁系统（过电压）

95、发电机在运行中出力的大小，受本身的（允许温度）限制。

96、频率变化范围不超过（0.5HZ/S）时，发电机可按额定容量运行。

97、发电机在运行中转子过电压是由于运行中（灭磁开关突然断开）而引起的。

98、发电机运行中温度最高的部分是（转子）。

99、发电机射频监测仪对（发电机内部故障放电情况）做定量在线监测和报警。

100、绝缘过热装置的离子差电流正常运行时应指示在（75%）以上。

101、1、2号机励磁变绝缘等级为（F）级，最高允许温升为（100）°CO冷却方式为（AN

102、封闭母线外壳最高允许温度不超过（60）C。

103、功率因数的低于额定值运行时，为了维持发电机的端电压不变，必须（增大）转子电流，同时（定子电流）也增大，但不得超过额定值。

104、在电力系统中消弧线圈普遍采用（过补偿）的运行方式

105、复合电压启动过流保护用以保护发电机（外部短路）引起的（过

电流）和（内部故障）的后备保护。

106、转子接地保护用以保护（励磁回路）一点接地和两点接地。

107、发电机氢压正常保持在（0.28〜0.3MPa,任何时候最高氢压不得超过（0.35MPa）。

108、发电机入口氢气温度保持在（40士1C）范围内，最低不得低于（20C）,最高不得超过（48C）,两端入口风温差不得大于（5°C）,氢温低于内冷水温度。

109、发电机运行一昼夜漏氢量不大于（10）m3。

110、1、2号机发电机氢气纯度在（96%）以上，含氧量不超过（1%）,绝对湿度不超过（4g/m3），露点温度在（10C至-25C）之间。

111、发电机机内冷氢气绝对湿度在（4）g/m3以上时，但不超过

（10）g/m3,机外常压下取样化验热氢气中水汽浓度不超过（2.5）g/m3

的情况下运行，每年只允许（三）次，每次运行的持续时间不得超过

（72）小时。

112、发电机内冷水压力正常保持在（0.2〜0.25）MPa内冷水压力低于氢压（0.03）MPa流量正常为（30）T/h,降低至（20）T/h时，发出报警信号，降低至（10）T/h时，发事故信号，同时当压力低于

（0.015）MPa时，经过（30）秒保护跳机。

113、定子内冷水进水温度正常控制在（40〜45）C，内冷水出口温度最高不超过（85）C，进出口温差不超过（30）C。

114、当内冷水中令有氢气且取样化验氢气含量超过（3%时，应加

强对发电机的监视。

每隔一小时用化验方法检测一次内冷水中氢气含量。

同时注意定子绕组各线棒的温度以及机内是否有水排出。

此时必

须保证氢压高出内冷水压（0.05）MPa机组应尽快停机，最多应不超过（72）小时，以便消除内冷水中出现氢气的根源。

115、当内冷水导电率超过额定值达到（5）卩S/cm,必须采取用新鲜合格的内冷水更换原有内冷水的方法降低导电率至额定值以下。

如果不能奏率，则导当电率达到（10）卩S/cm时，应迅速解除发电机负荷并与电网解列。

116、运行中定子线圈冷却水中断不允许超过（30）秒。

117、发电机正常运行时定子电压允许在额定电压的（士5%范围内变动，最低不能低于（18kV），当发电机电压低至（19kV）时，其定子电流不超过额定值的（105%。

118、发电机三相负荷不平衡时，如果持续负序电流不超过额定电流

（10%,且每相电流不大于额定值，允许发电机在此状态下长期运行。

119、入口风温高于（40C）,低于（45C）时，可不降低出力运行，但是调整内冷水入口温度和氢冷却器入口温度，超过（45C）时，每超过（1C）降低发电机定子电流（2%,入口风温最高不得超过（48C）。

120、发电机正常运行时，共有两组（每组两台共四台）氢气冷却器，以维持机内冷氢温度恒定。

当断开一台氢气冷却器运行时，发电机的负荷应降至额定负荷的（80%及以下继续运行。

121、定子线棒层间最高与最低温度间的温差达（8C）或定子线棒引水管出水温差达（8C）时，及时查明原因并降低负荷运行。

定子

线棒温差达（14C）或定子引水管出水温差达（14C）时，或任一定子槽内层间测温元件温度超过（90C）或出水温度超过（85C）时,在确认测温元件无误后，应立即停机处理。

122、励磁整流柜温度不超过（60C）。

报警值为（85C）。

123、滑环表面及电刷温度不得超过（120C）。

124、封闭母线接头温度不超过（80C）。

125、封闭母线外壳最高允许温度不超过（60C）。

126、#1、#2机启励电源取自（#1、#2机380V保安PC段）。

127、1、2号机励磁系统风机工作电源来自（励磁自用变），备用电源：

取自（380V保安PC段）。

128、功角定义为发电机定子磁轴线与转子磁轴线的（空间夹角）。

129、1、2号机采用机端带励磁变的（自并励）励磁方式。

130、电力系统稳定器PSS勺作用为在AVRfe压终合点处加一个附加的信号用以阻尼由于电气输电线路系统的切换或故障引起的（转子震荡）。

131、1、2号机灭磁原理，正常情况下采用（逆变灭磁）；事故情况下采用（灭磁开关动作跳闸，经灭磁电阻释放能量）。

132、1、2号发电机射频装置射频值在（0—50%以内为正常。

当信号在（66.6-80%）之间应对发电机系统的绝缘状况引起注意，观察其变化趋势，表上以橙色表示；当信号大于（80%，在此区域内属于警示或危急的状态，用红色表示，应当引起高度重视，密切注意其变化情况，或改变负荷观测其与负荷变化的依赖关系，必要时停机处理。

133、在事故条件下发电机允许短时失磁异步运行，当励磁系统故障后在电网允许时，失磁运行的持续时间不得超过（15）分钟；这时的允许负荷在额定值的（40%以内，发生失磁时，在最初的（60）秒内应将负荷降至额定值的（60%，在其后的（1.5）分钟内降至额定值的（40%。

134、发电机纵差动保护是发电机（相间短路）的主保护。

发电机纵差保护，其动作特性均由二部分组成：

即无制动部分和比率制动部分。

这种动作特性的优点是：

在区内故障电流小时，它具有较高的动作灵敏度；而在区外故障时，它具有较强的躲过暂态不平衡差流的能力。

我厂发电机差动为完全差动。

出口方式为循环闭锁出口方式。

循环闭锁出口方式，发电机差动保护TA断线判别：

一相差动动作又无负序电压，即判定为TA断线。

这是因为发电机中性点不直接接地，内部相间短路时一般都会二相差动或三相差动同时动作。

135、发电机纵向零序电压式匝间保护，是发电机同（相同分支）匝间短路及（同相不同分支）之间匝间短路的主保护。

该保护反映的是发电机纵向零序电压的（基波分量），并用其三次谐波增量作为制动量。

纵向零序电压取自（机端专用T"的开口三角输出端。

TV应全绝缘，其一次中性点不允许接地，而是通过高压电缆与发电机中性点联接起来。

136、基波零序电压式定子接地保护，保护范围为由机端至机内（90%左右的定子绕组单相接地故障

137、发电机误上电的可能有两种情况：

第一种是（发电机磁路开关

未合时）误上电，而汽轮机起机过程的绝大部分时间是花在磁路开关未合时；第二种情况是（磁路开关合上后）误上电。

发电机盘车或转子静止时突然并入电网，定子电流（正序）在气隙产生旋转磁场会在转子本体中感应工频或者接近工频的电流，其影响与发电机并网运行时定子负序电流相似，会造成转子过热损伤，特别是机组容量越大，相对承受过热的能力越弱。

138、励磁变温度高（80）C启动风机，低于（70）C停止风机，（120）C报警，（140）C跳闸（现投信号）。

139、程跳逆功率的动作值为（3）MW逆功率的动作值为（6）MW程跳逆功率经主气门接点闭锁。

140、发电机并列后有功负荷增加速度决定于（汽机），无功负荷增加速度（不限），但是应监视定子电压变化。

141、发电机在升压过程中检查定子三相电压应（平稳）上升，转子电流不应超过（空载值）。

142、发电机定时限过负荷保护反映发电机（定子电流）的大小，发电机定子绕组的过电压保护反映（端电压）的大小。

143、发电机定时限负序过流保护反映发电机定子（负序电流）的大小，防止发电机（转子表面）过热。

144、短路对电气设备的危害主要有：

（1）电流的（热效应）使设备烧毁或损坏绝缘；

（2）（电动力）使电气设备变形毁坏。

145、频率的高低主要取决于电力系统中（有功）功率的平衡，频率低于50HZ时,表示系统中发出（有功）的功率不足，电力系统中电压

的质量取决于系统中（无功）功率的平衡，（无功）功率不足系统电压（偏低）。

146、在汽轮发电机中，由于定子磁场的不平衡或大轴本身带磁，当

出现交变磁通时，在轴上感应出一定的电压，称为（轴电压）。

轴电

压由轴颈、油膜、轴承、机座及基础底层构成通路，当油膜被破坏时，就在此回路内产生一个很大的电流，称为（轴电流）。

147、发电机突然甩负荷后，会使端电压（升高），使铁芯中的（磁通）密度增加，导致铁芯损耗（增加）、温度（升高）。

二、选择题

1、发电机绕组的最高温度与发电机入口风温差值称为发电机的

（C）。