发电厂电气知识试题2 精品.docx

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1.试述非同期并列可能产生的后果及防止非同期并列事故应采取的技术和组织措施？

凡不符合准同期条件进行并列，即将带励磁的发电机并入电网，叫做非同期并列。

非同期并列是发电厂的一种严重事故，由于某种原因造成非同期并列时，将可能产生很大的冲击电流和冲击转矩，会造成发电机及有关电气设备的损坏。

严重时会将发电机线圈烧毁、端部变形，即使当时没有立即将设备损坏，也可能造成严重的隐患。

就整个电力系统来讲，如果一台大型机组发生非同期并列，这台发电机与系统间将产生功率振荡，严重扰乱整个系统的正常运行，甚至造成电力系统稳定破坏。

为了防止非同期并列事故，应采取以下技术和组织措施：

并列人员应熟悉主系统和二次系统。

严格执行规章制度，并列操作应由有关部门批准的有并列权的值班人员进行，并由班长、值长监护，严格执行操作票制度。

采取防止非同期并列的技术措施，如使用同期插锁、同期角度闭锁、自动准同期并列装置等。

新安装或大修后发电机投入运行前，一定要检查发电机系统相序和进行核相。

有关的电压互感器二次回路检修后也应核相。

2.电压互感器运行操作应注意哪些问题？

电压互感器在运行操作中应注意以下问题：

（1）启用电压互感器应先一次后二次，停用则相反。

（2）停用电压互感器时应先考虑该电压互感器所带保护及自动装置，为防止误动的可能，应将有关保护及自动装置停用。

（3）电压互感器停用或检修时，其二次空气开关应分开、二次熔断器应取下。

（4）双母线运行，一组电压互感器因故需单独停役时，应先将电压互感器经母联断路器一次并列且投入电压互感器二次并列开关后再进行电压互感器的停役。

（5）双母线运行，两组电压互感器并列的条件：

1）一次必须先经母联断路器并列运行，这是因为若一次不经母联断路器并列运行，可能由于一次电压不平衡，使二次环流较大，容易引起熔断器熔断，致使保护及自动装置失去电源。

2）二次侧有故障的电压互感器与正常二次侧不能并列。

3.如何对电压降低的事故进行处理？

当在电压曲线规定的范围内运行而发生电压降低并超过曲线要求量，电气值班人员应向调度汇报。

同时，电气运行人员应区别情况进行下列相应处理。

（1）降低与频率降低同时发生时，应按频率降低事故处理的方法进行处理，同时，视电压降低程度及情况按下述方法处理。

（2）发电机组的运行电压降低时，发电厂电气运行人员应按规程自行使用发电机的过负荷能力，制止电压继续降低到额定电压的90%以下。

（3）个别地区电压降低并导致发电机组过负荷时，应报告值班调度员，采取适当措施。

（4）当发电厂母线电压降低到“最低运行电压”时。

为防止电压崩溃，应立即采取紧急拉路措施。

使母线电压恢复至“最低运行电压”以上。

并向调度报告。

（5）当系统电压降低导致发电厂厂用母线电压降低时，应采取降低某些发电机有功增加无功来制止电压继续下降。

（6）当发现电压低到威胁厂用电安全运行时,发电厂电气运行人员可按现场规程规定,将供厂用电机组（全部或部分）与系统解列。

4.中性点不接地系统，单相接地有何危害？

※

电网的每一相与大地间都具有一定的电容，均匀分布在导线全线长上。

线路经过换位等措施后对地电容基本上可以看作是平衡对称的，则中性点的对地电压为零。

如果任一相绝缘破坏而一相接地时，该相对地电压为零，其他二相对地电压将上升为线电压，有时因单相接地效应甚至会超过线电压值，而对地电容电流亦将增大，这个接地电容电流由故障点流回系统，在相位上较中性点对地电压（即零序电压）超前90°，对通讯产生干扰。

母线接地时，增加断路器断口间电压，造成灭弧困难，由于接地电流和中性点对地电压在相位上相差90°，所以当接地电流过零时，加在弧隙两端的电流电压为最大值，因此故障点的电弧重燃相互交替的不稳定状态，这种间歇性电弧现象引起了电网运行状态的瞬息变化，导致电磁能的强烈振荡，并在电网中产生危险的过电压，其值一般为三倍最高运行相电压，个别可达五倍，这就是弧光接地过电压。

将对电网带来严重威胁。

对中性点接地的电磁设备，造成过电压，产生过励磁，至使设备发热和波形畸变。

5.为什么要测量电气设备绝缘电阻？

测量结果与哪些因素有关？

测量电气设备绝缘电阻的作用：

（1）可以检查绝缘介质是否受潮；

（2）是否存在局部绝缘开裂，或损坏；这是判别绝缘性能较简便的方法。

绝缘电阻值与下列因素有关：

（1）通常绝缘电阻值随温度上升而减小。

为了将测量值与过去比较，应将测得的绝缘电阻值换算到同温时，才可比较；

（2）绝缘电阻值随空气的湿度增加而减小，为了消除被测物表面泄漏电流的影响，需用干棉纱擦去被测物表面的潮气和脏污;

（3）绝缘电阻值与被测物的电容量大小有关，对电容量大的（如电缆大型变压器等），在测量前应将摇表的屏蔽端Ｇ接入，否则测量值偏小；

（4）绝缘电阻与摇表电压等级有关，应接被测物的额定电压等级有关，应按被测物的额定电压等级，正确选用摇表，如测量35KV的设备，应选2500v摇表，若摇表电压低测量值将虚假的偏大。

6.变压器并列运行的条件有哪些？

为什么？

变压器并列运行的条件：

（1）参加并列运行的各变压器必须接线组别相同。

否则，副边出现电压差很大，产生的环流很大甚至象短路电流，均会损坏变压器；

（2）各变压器的原边电压应相等，副边电压也分别相等。

否则副边产生环流引起过载，发热，影响带负荷，并增加电能损耗、效率降低；

（3）各变压器的阻抗电压（短路电压）百分数应相等，否则带负荷后产生负荷分配不合理。

因为容量大的变压器短路电压百分数大、容量小的变压器短路电压百分数小，而负载分配与短路电压百分数成反比，这样会造成大变压器分配的负载小，设备没有充分利用；而小变压器分配的负载大，易过载，限制了并列运行的变压器带负荷运行。

7.提高电力系统电压质量有哪些措施？

提高电力系统电压质量的主要措施如下：

（1）在电力系统中，合理调整潮流分布使有功功率，无功功率平衡,在枢纽变电站装设适当的无功补偿设备，能维持电压的正常，减少线损；

（2）提高输电的功率因素；同时在用户供电系统应装有足够的静电电容补偿容量，改变网络无功分布实现调压；

（3）采用有载调压变压器（在电网无功功率不缺时）；

（4）在电网中装设适量的电抗器，特别是电力电缆较多的网络，在低谷时会出现电压偏高，应投入电抗器吸收无功功率以降低电压；

（5）改变电网参数，如输电线路进行电容串联补偿，可提高电压质量。

8.零序电流保护在运行中需注意哪些问题？

※

零序电流保护在运行中需注意以下问题：

（1）当电流回路断线时，可能造成保护误动作。

这是一般较灵敏的保护的共同弱点，需要在运行中注意防止。

就断线机率而言，它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。

如果确有必要，还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作。

（2）当电力系统出现不对称运行时，也会出现零序电流，例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行，单相重合闸过程中的两相运行，三相重合闸和手动时的三相开关不同期，母线倒闸操作时开关与闸刀并联过程或开关正常环并运行情况下，由于闸刀或开关接触电阻三相不一致而出现零序环流，以及空投变压器在运行中的情况下，可出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等，都可能使零序电流保护启动。

（3）地理位置靠近的平行线路，当其中一条线路故障时，可能引起另一条线路出现感应零序电流，造成反方向侧零序方向继电器误动作。

如确有此可能时，可以改用负序方向继电器，来防止上述方向继电器误动判断。

（4）由于零序继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压，回路断线不易被发现；零序方向继电器电压互感器开口三角侧也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性，因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作。

9.500kV（高压）并联电抗器应装设哪些保护及其作用？

※

高压并联电抗器应装设如下保护装置：

（1）高阻抗差动保护。

保护电抗器绕组和套管的相间和接地故障。

（2）匝间保护。

保护电抗器的匝间短路故障。

（3）瓦斯保护和温度保护。

保护电抗器内部各种故障、油面降低和温度升高。

（4）过流保护。

电抗器和引线的相间或接地故障引起的过电流。

（5）过负荷保护。

保护电抗器绕组过负荷。

（6）中性点过流保护。

保护电抗器外部接地故障引起中性点电抗过电流。

（7）中性点电抗瓦斯保护和温度保护。

保护电抗内部各种故障、油面降低和温度升高。

10.事故单位可不待调度指令自行先处理后报告的事故有哪些？

遇到下列事故情况时事故单位可不待调度指令自行先处理后再报告:

（1）对人身和设备有威胁时，根据现场规程采取措施。

（2）发电厂、变电站的自用电全部或部分停电时，用其他电源恢复自用电。

（3）系统事故造成频率降低时，各发电厂增加机组出力和开出备用发电机组并入系统。

（4）系统频率低至按频率减负荷、低频率解列装置应动作值，而该装置未动作时，在确认无误后立即手动切除该装置应动作切开的开关。

（5）当母线电压消失，需将连接到该母线上的开关拉开。

（6）调度规程及现场规程中明确规定可不待值班调度员指令自行处理的事故。

11.什么是零序保护？

大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护？

在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。

三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路，但其灵敏度较低，保护时限较长。

采用零序保护就可克服此不足，这是因为：

（1）系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流和零序电压，因此零序保护的动作电流可以整定得较小，这有利于提高其灵敏度；

（2）Y/D接线降压变压器，D侧以后的故障不会在Y侧反映出零序电流，所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。

12.距离保护的特点是什么？

※

距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，其动作和选择性取决于本地测量参数（阻抗、电抗、方向）与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的长度成正比，故名距离保护。

距离保护主要用于输电线的保护，一般是三段或四段式。

第一、二段带方向性，作为本线段的主保护，其中第一段保护线路的85%左右。

第二段保护余下的15%左右并作相邻母线的后备保护。

第三段带方向或不带方向，有的还设有不带方向的第四段，作本线及相邻线段的后备保护。

整套距离保护包括故障启动、故障距离测量、相应的时间逻辑回路与电压回路断线闭锁，有的还配有振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置。

有的接地距离保护还配备单独的选相元件。

13.微机故障录波器在电力系统中的主要作用是什么？

微机故障录波器不仅能将故障时的录波数据保存在软盘中，经专用分析软件进行分析，而且可通过微机故障录波器的通信接口，将记录的故障录波数据远传至调度部门，为调度部门分析处理事故及时提供依据。

其主要作用有：

（1）通过对故障录波图的分析，找出事故原因，分析继电保护装置的动作情况，对故障性质及概率进行科学的统计分析，统计分析系统振荡时有关参数。

（2）为查找故障点提供依据，并通过对已查证落实的故障点的录波，可核对系统参数的准确性，改进计算方法或修正系统计算使用参数。

（3）积累运行经验，提高运行水平，为继电保护装置动作统计评价提供依据。

14.电力系统中为什么要采用自动重合闸？

自动重合闸装置是将因故障跳开后的开关按需要自动投入的一种自动装置。

电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障一般不到10%。

因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。

因此，自动将开关重合闸，不仅提高了供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量，也可纠正由于开关或继电保护装置造成的误跳闸。

所以，架空线路要采用自动重合闸装置。

15.高压断路器有哪些种类？

※

高压断路器是电力系统中最主要的控制电器，安装设地点有户内和户外两种型式，按照灭弧原理有油断路器（多油断路器和少油断路器）、空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等。

（1）多油断路器。

触头系统放置在装有变压器油的油箱中，油一方面用来熄灭电弧，另一方面还作为断路器导电部分之间、以及导电部分与接地油箱之间的绝缘介质。

具有配套性强、受大气条件影响小等特点，但体积庞大、用油量多，增加了爆炸和火灾的危险性，检修工作量大。

（2）少油断路器。

灭弧室装在绝缘筒或不接地的金属筒中，变压器油只用作灭弧和触头间隙的绝缘。

结构简单、材料消耗少、体积小、重量轻、便于生产、性能稳定、运行方便、价格便宜。

（3）空气断路器。

利用压缩空气作为灭弧和绝缘的介质，同时还用压缩空气作为传动的动力。

（4）六氟化硫断路器。

利用SF6气体作为绝缘和灭弧的介质，具有良好的电气绝缘强度和灭弧性能。

允许动作次数多，检修周期长，断路性能好，占地面积少，但加工精度高，密封性能要求好，对水份与气体的检测控制要求高。

（5）真空断路器。

以真空作为灭弧和绝缘介质，绝缘强度很高，电弧容易熄灭。

可在有腐蚀性和可燃性以及温度较高或较低的环境中使用。

寿命长，维护量小，但价格昂贵，容易发生过电压。

16.励磁系统故障对发电机与电力系统的危害是什么？

※

运行中的大容量发电机组，如果发生低励、失磁故障，将对发电机和电力系统的稳定运行造成非常严重的影响。

（1）对电力系统的影响

1）低励或失磁时，发电机从电力系统吸收无功，引起系统电压下降。

如果电力系统无功储备不足，将使临近故障发电机组的系统某点电压低于允许值，使电源与负荷间失去稳定，甚至造成电力系统因电压崩溃而瓦解。

2）一台发电机失磁电压下降，电力系统中的其他发电机组在自动调整励磁装置作用下将增大无功输出，从而可能使某些发电机组和线路过负荷，其后备保护可能发生误动作，使故障范围扩大。

3）一台发电机失磁后，由于有功功率的摆动，以及电力系统电压的下降，可能导致相邻正常发电机与电力系统之间或系统各回路之间发生振荡，造成严重后果。

4）发电机额定容量越大，低励、失磁引起的无功缺额也越大。

如果电力系统相对容量较小，则补偿这一无功缺额的能力较差，由此而来的后果会更严重。

（2）对发电机本身的影响

1）失磁后，发动机定转子之间出现转差，在发电机转子回路中产生损耗超过一定值时，将使转子过热。

特别是大型发电机组，其热容量裕度较低，转子易过热。

而流过转子表面的差额电流，还将使转子本体与槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热。

2）低励或失磁发电机进入异步运行后，由机端观测到的发电机等效电抗降低，从电力系统吸收无功功率增加。

失磁前所带的有功越大，转差就越大，等效电抗就越小，从电力系统吸收无功就越大。

因此，在重负荷下失磁发电机进入异步运行后，如不立即采取措施，发动机将因过电流使定子绕组过热。

3）在重负荷下失磁后，转差也可能发生周期性的变化，使发电机出现周期性的严重超速，直接威胁着发电机组的安全。

4）低励、失磁时，发动机定子端部漏磁增加，将使发电机端部部件和边段铁芯过热，这一情况通常是限制发电机失磁异步运行能力的主要条件。

17.布置公用系统检修隔离措施的注意事项有哪些？

※

布置公用系统检修隔离措施时应注意：

（1）尽量减小对非检修设备的影响。

公用系统一般应有两路或更多的独立电源，在布置隔离措施时，应保证未进行检修的设备的正常供电。

装有同期装置时，应鉴定符合条件后，再进行电源的切换和系统的隔离。

因隔离受到影响的设备必要时应倒换临时电源以保证其供电，并做好记录以便在隔离措施拆除后恢复。

在隔离点应有明显、醒目的标记和完善的安全防护措施。

（2）不能失去参数监视。

设备及系统的运行状态正常与否通常是通过表计、信号指示和其他象征反映出来的，是正确判断、分析运行工况的依据，应使设备始终处于受控状态，不能失去控制电源，现场二次线的引接一般都是利用端子排、万能转换开关来完成的，因此在对控制回路布置隔离措施时，应注意控制范围，必要时采用临时解开连接点的方法，使无检修作业的设备不致失去控制电源，待检修工作结束及时予以恢复。

（3）不能无保护运行或引起保护或自动装置的误动、拒动和不配合。

保护装置能反映系统中的故障或不正常运行状态，并作用于断路器跳闸或发出信号，能自动迅速由选择地切除故障，保证完好设备的运行安全，公用系统检修隔离时可能会同时停用一些保护装置，但不能将保护装置全部停运，使设备无保护运行。

此外，还应根据运行方式的变化，对保护或自动装置进行相应的改变，使其满足当前设备运行安全、稳定的要求。

（4）潮流分布合理。

各元件设备不应过载，各参数不超过规定值，能维持系统及设备稳定运行。

18.在什么情况下快切装置应退出?

满足快切退出的条件：

（退出快切装置的压板）

（1）机组已停运6kV厂用电源由备用电源带。

（2）快切装置故障并闭锁。

（3）正常运行时快切装置的二次回路检修、消缺工作。

（4）机组正常运行时检修维护断路器的辅助接点，会造成快切装置误动作的工作。

（5）机组正常运行时检修人员在发变组保护启动快切回路的工作。

（6）6kV电压互感器停运前。

（7）在6kV电压互感器回路进行工作有可能造成快切不能正常切换的工作。

（8）机组运行中，6kV备用电源断路器检修时。

19.发电机启动前应进行哪些检查工作?

（1）发电机、励磁变、主变压器、厂用变压器、发电机中性点电抗器、TV、TA、避雷器、封闭母线、引线、开关、隔离开关、接地装置、整流屏、灭磁屏、切换屏、调节器屏及发电机变压器组保护屏等设备清洁，无尘埃和杂物，且各部分完好；

（2）各母线、引线、连线、接地线及二次线等不松动，接触良好；

（3）绝缘子套管无裂纹和破损；

（4）充油设备无漏油；

（5）封闭母线微正压装置投入正常；

（6）发电机已充氢，压力、纯度、湿度及温度合格，不漏氢；

（7）发电机定子绕组已通水，压力、流量、电导率及温度均正常，不漏水；

（8）发电机气体冷却器已通水，压力、流量和温度均正常，不漏水；

（9）电刷风机投入正常；各励磁滑环及大轴接地滑环光洁、无损坏，刷架端正，刷辫完好，电刷完好，无卡涩，压力均匀，接触良好；

（10）主变压器、高压厂用变压器冷却器投入正常；

（11）各操作、信号、合闸电源指示灯、表计正常，保护装置投入正常；

（12）消防器材充足。

20.发电机电流互感器二次回路断线故障现象及处理

现象：

（1）测量用电流互感器二次回路断线时，发电机有关电流表指示（显示）到零，有功表、无功表指示（显示）下降，电度表转慢。

（2）保护用电流互感器二次回路断线时，有关保护可能误动作，

（3）励磁系统电流互感器二次回路断线时，自动励磁调节器输出可能不正常。

（4）电流互感器二次开路，其本身会有较大的响声，开路点会产生高电压，会出现过热、冒烟等等现象，开路点会有烧伤及放电现象，TA断线信号发出。

处理：

（1）根据表计指示（显示）判断是哪组电流互感器故障。

视情况降低机组负荷运行。

（2）测量用电流互感器二次回路断线,部份表计指示异常,此时应加强对其它表计的监视,不得盲目对发电机进行调节,并立即联系检修处理;

（3）如保护用电流互感器二次回路断线，应将有关保护停用；

（4）如励磁调节电流互感器二次回路断线，自动励磁调节器输出不正常，应切换手动方式运行。

对故障电流互感器二次回路进行全面检查，如互感器本身故障，应申请停机处理；如系有关端子接触不良，应采用短接法，戴好绝缘用具进行排除；故障无法消除时，申请停机处理。

21.发电机逆功率现象及处理，逆功率与程跳逆功率的区别？

※

逆功率现象及处理：

警铃响，主汽门关闭或发电机逆功率光字信号发出。

发电机有功表指示（显示）为负值或为零，无功表指示（显示）升高，有功电度表反转，定子电流表指示下降，定子电压或转子电流、电压指示（显示）正常，系统频率可能降低，自动励磁调节器运行时，励磁电流有所下降，逆功率保护投入时，发电机跳闸，6kV工作电源跳闸，备用电源联动。

根据现象判明发电机变为电动机运行，若无紧急停机信号，不应将发电机解列。

待主汽门打开后，应尽快挂闸带有功负荷；若出现紧急停机信号，应立即汇报值长倒换厂用电源解列停机；若主汽门关闭3min之内未能恢复，应汇报值长解列停机。

逆功率与程跳逆功率：

首先,“逆功率”是发电机继电保护的一种,作为各种原因导致汽轮机原动力失去、发电机出现有功功率倒送、发电机变为电动机运行异常工况的保护（用于保护汽轮机）。

逆功率保护可用于程序跳闸的启动元件。

而“程序逆功率”严格来说不是一种保护，而是为实现跳闸设置的动作过程。

程跳逆功率主要是用于程序跳闸，算是一种停机方式。

逆功率只要定值达到就动作，程跳逆功率除了要逆功率定值达到，还要汽机主汽门关闭这两个条件都满足才能出口。

正常停机操作当负荷降为零时，先关主汽门,然后启动逆功率保护跳发电机。

这样做的目的是防止主汽门关闭不严，当断路器跳开后，由于没有电磁功率这个电磁力矩，有可能造成汽轮机飞车。

汽轮机的保护有很多种,对于超速,低真空,振动大等严重事故,立刻跳汽轮机,同时给电气发来热工跳闸信号,发电机解列灭磁切厂用电工作电源开关.对一些不是很严重的故障,例如气温高等,保护不经ETS通道立刻跳汽轮机,而是自动减负荷,并经一定延时关闭主汽门,这种情况下发电机不会热工跳闸,而是执行程序跳闸即程跳逆功率。

22.何谓变压器的压力保护？

压力保护使用压力释放装置，当变压器内部出现严重故障时，压力释放装置使油膨胀和分解产生的不正常压力得到及时释放，以免损坏油箱，造成更大的损失。

压力释放装置有两种：

安全气道（防爆筒）和压力释放阀。

安全气道为释放膜结构，当变压器内部压力升高时冲破释放膜释放压力。

压力释放阀是安全气道的替代产品，现在被广泛应用，结构为弹簧压紧一个膜盘，压力克服弹簧压力冲开膜盘释放，其最大优点是能够自动恢复。

压力释放阀一般要求开启压力与关闭压力相对应，且故障开启时间小于2ms，因此在校核压力释放阀时，开启压力、关闭压力和开启时间均需校核。

压力释放阀带有与释放阀动作时联动的触点，作用于信号报警或跳闸。

23.发电厂电气设备的二次回路怎样分类?

（1）按二次回路电源性质分：

1）交流电流回路；

2）交流电压回路；

3）直流回路。

（2）按二次回路的用途分：

1）仪表测量回路；

2）继电保护及自动装置回路；

3）开关控制和信号回路；

4）断路器和隔离开关电气闭锁回路；

5）操作电源回路。