电气练习题1

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电气练习题（1）一、判断题1、对于一级负荷，至少要由两个独立电源供电（√）2、系统的电压质量与无功功率的平衡有关。（√）3、220KV的升压变压器，其高压侧额定电压为242KV。（）4、中性点不接地系统发生单相接地时，非接地相电压上升为线电压。（√）5、发电机定子绕组是三相对称的分布绕组。（√）6、发电机定子铁心由涂有绝缘漆的硅钢片叠加而成，以减少铁心的发热。（）7、二期工程汽轮发电机每个定子槽有两层线圈边。（）8、二期工程的发电机的冷却方式为定、转子为水内冷，铁心为空气冷却。（√）9、发电机正常运行时，励磁绕组内流通的电流是直流电流。（√）10、通过转子引线与集电环以及电刷装置可以提供发电机额定出力及强励时所需的励磁电流。（）12、电压、频率和波形是电能质量的三个主要指标。（√）13、在汽轮发电机中的阻尼绕组，可提高发电机承担不平衡负荷能力。（√）14、定子三相对称绕组中对称三相电流产生基波电枢磁动势的转向取决于电流相序。（√）15、发电机带感性负载时，产生的电枢反应为交轴电枢反应和直轴去磁反应。（）16、在功率因数为滞后的条件下，励磁电流增加，发电机发出的无功功率将增加。（√）17、为了保持一定的稳定储备，使定绕组端部不至于过热，随着进相运行的深入，应限制机组的出力。（√）18、失磁后的发电机，将从电力系统吸取相当于额定容量的无功功率，引起电力系统的电压下降。（）19、若发电机是单元式接线，即它们是通过升压变压器在高压母线上并联，则要求发电机有负的电压调差系数。（√）20、发电机的频率允许的最大变化范围为50±0.5Hz（√）21、发电机短时过负荷时，定子绕组能承受的短时过电流，每年不超过2次，时间间隔不少于30min（√）22、发电机接带负荷时，有功和无功负荷应同时相应增加，以保证机组安全可靠运行。（√）23、发电机的功率因数一般不超过迟相0.95。（√）24、发电机失磁后，就不再发出有功功率。（x）25、发电机失磁运行,将造成系统电压下降。（√）26、定子三相电流不平衡时，就一定会产生负序电流。（√）27、转子水内冷发电机的进水支座，必须与发电机外壳绝缘。()28、发电机加励磁必须在转速达3000rpm时方可进行。（√）29、发电机定子线棒或导水管漏水，氢压将升高。（）30、当电力系统故障引起电压下降时，为了维持系统的稳定运行和保证对重要用户供电的可靠性，允许发电机在短时间内过负荷运行。(√)二、选择题1、220kV及以上电力网都采用中性点（B）A、不接地B、直接接地C、经消弧线圈接地D、经高电阻接地2、中性点直接接地系统，当发生A相接地故障时，在A相通过很大的短路电流，B相和C相中()。A、通过和A相相同的短路电流；B、通过小于A相的短路电流；C、通过大于A相的短路电流；D、没有短路电流。

13.系统有功功率过剩时会使(C)。A、电压升高；B、频率升高；C、频率、电压升高；D、频率电压下降。4、所谓系统的稳定性系指(D)。A、系统无故障时间的长短；B、系统发电机并列运行的能力；C、负荷的固定时间长短；D、在某种扰动下能恢复稳定状态的能力。5、发电机铁损与发电机()的平方成正比。A、频率；B、机端电压；C、励磁电流；D、定子的边长。6、励磁电流不变的情况下，增加汽轮机的功率输出，则（A）A、有功功率增加，无功功率减少B、有功功率减少，无功功率增加C、有功功率增加，无功功率增加D、有功功率减少，无功功率减少7、发电机静止自并励励磁系统，当控制角为（）时，励磁电流为零。A、0°B、30°C、60°D、90°8、发电机运行电压的变化范围在额定电压的(B)内，而功率因数为额定值时，发电机可连续在额定功率情况下运行。A、±2%B、±5%C、±7%D、±10%9、发电机均装有自动励磁调整装置，用来自动调节(A)。A、无功负荷；B、有功负荷；C、系统频率；D、励磁方式。10、.发电机振荡或失步时，应增加发电机励磁，其目的是（C）。A、提高发电机电压；B、多向系统输出无功；C、增加定子与转子磁极间的拉力。D、增加阻尼。11、同步发电机不对称运行会使（C）发热。A、定子绕组；B、定子铁芯；C、转子表面；D、定子齿轭部。12、61.发电机有功不变的前提下，增加励磁后（B）A、定子电流增大；B、定子电流减小；C、定子电流不变D、损耗减小13、在进行发电机并列操作的调整中，同步表指针偏于表盘“快”的方向，表示待并发电机的相位()。A、超前；B、滞后；C、相序不同；D、电压不同。14、同步发电机的功角越接近90O，其稳定性(B)。A、越好；B、越差；C、不能确定；D、适中。15、负序电流在发电机的定子绕组中产生负序磁场，在转子表面槽楔、绕组等金属结构中感应出（B）的交流电流。A、50HZ；B、100HZ；C、150HZ；D、200HZ。16、大容量汽轮发电机组一般采用(A)法进行并网操作。A、自动准同期；B、手动准同期；C、自同期；D、其他。17、发电机连续运行的最高电压不得超过额定电压的（A）倍。A、1.1；B、1.2；C、1.3；D、1.4。三、简答题1、发电机中性点经高电阻接地系统的优点有哪些？优点：（1）限制过电压（2）限制接地故障电流（3）为定子接地保护提供电源

22、简述同步发电机的工作原理。定子上有AX、BY、CZ三相定子绕组，在空间互差120°电角度对称分布放置于定子铁芯槽中。转子则有一对磁极，上面装有直流励磁的转子绕组，当直流电流通过电刷和滑环流入转子绕组后，产生的磁通由N极出来经过气隙、定子铁芯，再经气隙进入S极构成主磁路。当发电机的转子由原动机驱动，以转速n（按图示方向）3000转／分钟作恒速旋转时，定子三相绕组的导体依次切割磁力线，于是，定子三相绕组便感应出三相大小相等、相位彼此相差120°的交流电动势。3、简述双水内冷汽轮发电机定子和转子的结构组成。定子包括机座、端盖和轴承、定子铁芯、端部结构和隔振装置等。转子有转子铁心、转子励磁绕组、护环、小护环、集电环、进出水箱及风扇组成4、何为发电机准同期？准同期应满足那些条件？准同期法：发电机并网前已经励磁，通过调节，使发电机与系统电压差，频率，相角差均在允许范围内并列合闸必须满足四个条件：1.待并发电机电压与系统电压大小相同，允许相差±5％的额定电压值。2.待并发电机电压与系统电压相位相同，允许相角差控制在10º以内。3.待并发电机频率与系统频率相同，允许相差±0.05～0.1HZ以内。4.待并发电机相序与系统相序相同。5、何为发电机的进相运行？进相运行的目的是什么？进相运行对发电机和系统有何不良影响。减小励磁电流，使发电机电动势减小，功率因数角变为超前的，发电机向系统输送有功功率，但同时吸收无功功率，这种运行状态称为进相运行。进相运行的目的：当夜间或节假日时，线路所产生的无功功率过剩，使系统的电压升高，有时超过允许范围，这时，发电机采用进相运行，吸收过剩的无功功率。进相运行时，会有三个不良影响：（1）系统的静态稳定性会下降；（2）发电机端部漏磁引起定子过热（3）发电机端电压下降6、不对称运行对发电机有何危害？规程上发电机不对称负荷的容许范围有何规定？不对称运行将导致电压和电流对称性的破坏，出现负序电流，甚至零序电流。（1）造成定子绕组过热负序电流，与正序电流叠加使定子绕组电流可能超过额定值，而使该相绕组发热超过允许值。（2）引起转子表面发热负序磁场以2n1的转速切割转子，会在转子铁芯表面，槽契、励磁绕组以及转子的其它金属构件中感应出双倍于定子电流频率的电流。该电流除在励磁绕组中引起附加损耗外，还会在转子表面及金属构件中引起损耗，可能引起转子局部过热，将槽契与小齿的某些接触处或护环与齿的搭接处烧伤。（3）引起发电机振动负序电流产生的负序磁场以2n1的速度相对于转子旋转，它与正序磁场相互作用，将在转子轴上产生两倍定子电流频率的脉动转矩。这个转矩将使机组产生振动和噪音。

3根据上面分析可知，产生这些不良影响的原因是存在负序电流产生的负序磁场。要减小这些不良影响，一是要减小负序电流，二是要削弱负序磁场。同步发电机不对称负荷容许范围的确定主要决定于下面三个条件：（1）负荷最重相的定子电流，不应超过发电机的额定电流。（2）转子任何一点温度，不应超过转子绝缘材料等级和金属材料的容许温度。（3）机械振动不超过允许的范围。通常规定：A、在额定负荷下连续运行时，汽轮发电机三相电流之差，不得超过10％，或负序电流不超过额定电流的6％，同时任何一相电流不得大于额定值。B、发电机短时间容许的不平衡电流值，应满足7、发电机失磁的原因有哪些？失磁对发电机有何影响？失磁的原因（1）励磁回路开路，如灭磁开关被误碰跳闸，晶闸管元件损坏等；（2）励磁回路短路；（3）励磁调节系统故障。A、对发电机的危害，主要表现在以下几个方面：（1）由于出现转差，在转子表面将感应出差频电流，使转子发热，（2）失磁发电机转入异步运行后，由系统向发电机送入的无功功率增大，失磁前带的有功功率越大，由系统送来的无功也越大，因此在重负荷下失磁，由于定子绕组过电流，将使发电机定子过热。（3）异步运行中，发电机的转矩有所变化，因而有功功率要发生严重的周期性变化，使发电机转子和机座受到异常的机械力冲击，使机组的安全受到威胁。（4）失磁运行时，定子端部漏磁增大，使端部的部件和边段铁芯过热。（5）转子绕组过电压：如灭磁开关误跳闸瞬间产生过电压。B、发电机失磁后，对系统的影响如下：（1）失磁后的发电机，将从电力系统吸取相当于额定容量的无功功率，引起电力系统的电压下降，如果电力系统无功功率储备容量不足，将使邻近失磁发电机的部分系统电压低于允许值，威胁负载及各电源之间的稳定运行，甚至导致系统的电压崩溃而瓦解。（2）一台发电机失磁引起系统的电压下降，将使邻近的发电机励磁调节器动作而增大其无功输出，从而将引起这些发电机、变压器和线路过电流，导致大面积停电，扩大故障的波及范围。一般汽轮发电机在一定的条件下，可以无励磁运行一段时间（一般不大于0.5h），以便消除故障，恢复励磁。8、电机失磁有何现象？对允许失磁允许的发动机应采取何种措施？

49、发电机励磁系统有何作用？发电机励磁系统的作用1．电压控制2．控制无功功率的分配3．提高同步发电机并列运行的稳定性4．提高继电保护动作的灵敏度5．快速灭磁6．改善电力系统的运行条件四、作图题1、画出发电机定子双星形绕组示意图。2、画出发电机的调整特性示意图。

53、画出汽轮发电机的有功功率特性曲线？并指出发电机运行静态稳定的条件。4、隐极同步发电机安全运行极限示意图，并在图上注明发电机功率极限的限制因素。5、画出发电机静止自并励励磁系统示意图。

66、画出发电机的V形特性曲线示意图五、计算题1、二期工程的发电机型号为QFS2-330-2，其定子额定电压为20kv，额定功率因数为0.85，现在定子电流为12000A，请问发电机定子电流是否正常？六、下面是发电机手动升压自动准同期的并列操作内容，请将其正确排序。（10）1.将发电机自动准同期开关DTK切至“工作”位置；（11）2.按下自动准同期装置“启动”按钮，发-变组220kV开关自动合闸，220kV开关红闪，同步表已停转，发电机已并入系统；（12）3.复位发-变组220kV开关；（13）4.解除发电机自动准同期开关DTK；（14）5.将发-变组220kV开关的“自动/手动同期选择开关STK”打至“停用”位置；（15）6、按调度要求带有、无功负荷。（1）7、检查发电机转速到3000r/min；（2）8、合上灭磁开关MK；（3）9、缓慢增加励磁电流升发电机电压达到额定值20kV；（4）10、检查发电机定子零序电压（）V；定子三相电流平衡且为空载值（）A；转子空载电流（）A；转子空载电压（）V及正、负极对地绝缘

7（5）11、联系热机值班员准备并网操作及稳定参数运行；（6）12、将”自动/手动同期选择开关STK”打至“手动”位置；（7）13、将发-变组220kV开关的“自动/手动同期选择开关STK”打至“自动”位置；将发电机自动准同期开关DTK切至“试验”位置；（8）14.按下自动准同期装置“启动”按钮，投入自动准同期装置；（9）15.检查自动准同期装置动作正常，试验灯亮；