1.什么叫一次系統(tǒng)主結(jié)線?對(duì)主結(jié)線有哪些要求?
一次系統(tǒng)主結(jié)線是由發(fā)電廠和變電所內(nèi)的各種電器設(shè)備如發(fā)電機(jī)、變壓
器、斷路器、隔離開關(guān)、母線、電抗器和引出線等及其連線所組成的輸送和分配電能連結(jié)系統(tǒng).
對(duì)主結(jié)線的要求有以下五點(diǎn):
(1)運(yùn)行的可靠性.
(2)運(yùn)行、檢修的靈活性.
(3)運(yùn)行操作的方便性.
(4)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性.
(5)主結(jié)線應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性.
2.什么叫一次設(shè)備?常用的一次設(shè)備有哪些?
一次設(shè)備是直接用于電力生產(chǎn)和輸配電能的設(shè)備,經(jīng)由這些設(shè)備,電能從發(fā)電廠輸送到各用戶.
常用的一次設(shè)備如下:
(1)生產(chǎn)和變換電能的設(shè)備.如生產(chǎn)電能的發(fā)電機(jī),變換電壓用的變壓器,
發(fā)電廠中的輔助機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī).
(2)接通和斷開電路的設(shè)備.如斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)空氣開關(guān)、接觸器、閘刀開關(guān)等.
(3)限制故障電流或過(guò)電壓的設(shè)備.如限制故障電流的電抗器,限制過(guò)電壓的避雷器,限制接地電流的消弧線圈等.
3.什么叫二次設(shè)備?常用的二次設(shè)備有哪些?
二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)察、測(cè)量和操作控制及保護(hù)的輔助設(shè)備.
常用的二次設(shè)備包括如下設(shè)備:
(1)保護(hù)電器,用以反映故障,作用于開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)以切除各種故障或作用于信號(hào).
(2)測(cè)量和監(jiān)察設(shè)備.用于監(jiān)視和測(cè)量電路中的電流、電壓和功率等參數(shù).
4.什么叫電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定?
電力系統(tǒng)運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性也稱微變穩(wěn)定性,它是指當(dāng)正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受到很小的擾動(dòng),將自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)運(yùn)行狀態(tài)的能力.
5.什么叫電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定?
電力系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是指當(dāng)正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受到較大的擾動(dòng),它的功率平衡受到相當(dāng)大的波動(dòng)時(shí),將過(guò)渡到一種新的運(yùn)行狀態(tài)或回到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài),繼續(xù)保持同步運(yùn)行的能力.
6.什么叫主保護(hù)?
是指發(fā)生短路故障時(shí),能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設(shè)備安全和基本要求,首先動(dòng)作于跳閘,有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和全線路故障的保護(hù).
7.什么叫后備保護(hù)?
是指主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),用以切除故障的保護(hù).
8.什么叫輔助保護(hù)?
是為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足,而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù).
9.什么叫同步發(fā)電機(jī)的額定容量`額定電壓`額定電流?
額定容量是指該臺(tái)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期安全運(yùn)行的最大輸出功率.
額定電壓是該臺(tái)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期安全工作的最高電壓.發(fā)電機(jī)的額定電壓指的是線電壓.
額定電流是該臺(tái)發(fā)電機(jī)正常連續(xù)運(yùn)行時(shí)的最大工作電流.
10.什么是電流的熱效應(yīng)?
電流通過(guò)電阻時(shí),電阻就會(huì)發(fā)熱,將電能轉(zhuǎn)換為熱能,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).
11.什么是正弦交流電的三要素?
(1)最大值;(2)角頻率;(3)初相位.
12.什么叫感抗`容抗和阻抗?
感抗:在具有電感的電路里,對(duì)交流電流所起的阻礙作用,叫感抗.通常用字母XL表示,單位名稱為歐姆.
容抗:在具有電容的電路里,對(duì)交流電流所起的阻礙作用,叫容抗.通常用字母XZ表示,單位名稱為歐姆.
阻抗:在具有電阻.電感和電容串聯(lián)的電路里,對(duì)交流電流所起的總的阻礙作用,稱為阻抗.通常用字母Z表示,單位名稱為歐姆.
13.什么叫趨表效應(yīng)?
當(dāng)直流電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí),電流在導(dǎo)線截面上分布是均勻的,導(dǎo)線通過(guò)交流電流時(shí),電流在導(dǎo)線截面上的分布不均勻,中心處電流密度小,而靠近表面電流密度大,這種交流電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí)趨于導(dǎo)線表面的現(xiàn)象叫趨表效應(yīng),也叫集膚效應(yīng).
14.交流電的有功功率、無(wú)功功率和視在功率的意義是什么?
電流在電阻電路中,一個(gè)周期內(nèi)所消耗的平均功率叫有功功率.
儲(chǔ)能元件線圈或電容器與電源之間的能量交換,時(shí)而大,時(shí)而小,為了衡量它們能量交換的大小,用瞬時(shí)功率的最大值來(lái)表示,也就是交換能量的最大速率,稱作無(wú)功功率.
在交流電路中,把電壓和電流的有效值的乘積叫視在功率.
15.什么叫串聯(lián)諧振?什么叫并聯(lián)諧振?
在電阻、電感和電容的串聯(lián)電路中,出現(xiàn)電路端電壓和總電流同相位的現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振.
在線圈和電容并聯(lián)電路中,出現(xiàn)并聯(lián)電路的端電壓與總電流同相位的現(xiàn)象叫并聯(lián)諧振.
16.一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),端電壓U=210V,電流I=5A,試求該電機(jī)輸入的電
功率?
解:根據(jù)公式P=IU
電動(dòng)機(jī)輸入功率為P=IU=5×210=1050(W)
17.一單相電動(dòng)機(jī)由220V的電源供電,電路中的電流為11A,cosΦ=0.83,試求
該電動(dòng)機(jī)的視在功率、有功功率、無(wú)功功率?
解:根據(jù)公式S=UI,P=ScosΦ,Q=(S2--P2)1/2
電動(dòng)機(jī)的視在功率為S=UI=220×11=2420(VA)
電動(dòng)機(jī)的有功功率為P=ScosΦ=2420×0.83=2008.6(W)
電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率為Q=(S2-P2)1/2
=(24202-2008.62)1/2=1319.8(Var)
18.由橋式電路如圖所示,已知R1=10KΩ,R2=1KΩ,調(diào)節(jié)電阻R3電阻為4.8KΩ時(shí),檢流計(jì)指示為零,電橋平衡,當(dāng)E=4.5V時(shí),試求R4電阻值是多少?
解:根據(jù)電橋平衡條件:
R1/R2=R3/R4
R4=R2R3/R1
=1×4.8/10
=0.48(KΩ)
19.如圖所示,已知R1=5Ω,R2=10Ω,R3=8Ω,R4=6Ω,R5=3Ω,求圖中的等效
電阻是多少?
解:根據(jù)電阻串、并聯(lián)公式:
R4與R5并聯(lián)電阻為R4.5=R4R5/(R4+R5)=2(Ω)
R4.5與R3串聯(lián)電阻為R'=R3+R4.5=8+2=10(Ω)
R'與R2并聯(lián)電阻為Rcb=R'R2/(R'+R2)=5(Ω)
電路等效電阻為R=R1+Rcb=5+5=10(Ω)
20.已知某三相電動(dòng)機(jī),其相電壓為220V,功率因數(shù)為0.8,輸入功率為3KV,試求電動(dòng)機(jī)線路上的電流?P
解:根據(jù)三相功率公式P=3U相I相COS∮,則I=------------
3U相COS∮
當(dāng)電動(dòng)機(jī)三相繞組系采用星形接線時(shí),線路上的電流為:
P3000
I線=I相=------------=-------------=5.7(A)
3U相COS∮3×200×0.8
當(dāng)電動(dòng)機(jī)三相繞組采用三角形接線時(shí),線路上的電流為:
P300
I線=-----------=---------------=9.8(A)
3U線COS∮3×220×0.8
21.某一用戶的三相功率表指示100KW,電壓表指示380V,電流表指示200A,求該用戶的電路功率因數(shù)是多少?
解:根據(jù)三相功率公式P=3U線I線COS∮
該用戶的電路功率因數(shù)為:
P100×103
COS∮=-----=-------------≈0.76.
3U線I線3×380×200
22.一臺(tái)四對(duì)極異步電動(dòng)機(jī),接在工頻(f=50HZ)電源上,已知轉(zhuǎn)差率為2%,試求該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?
n1-n
解:根據(jù)公式S=--------×100%
n1
60f60×50
同步轉(zhuǎn)速n1=-------=--------------=750(r/min)
P4
轉(zhuǎn)差率為2%的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為:
n1s750×2%
n=n1---------=750--------------=735(r/min)
100%100%
23.由電阻R=1歐,電容器C和電感L=2mH組成的串聯(lián)諧振電路,接在電壓為10V,角頻率為2500rad/s的電源上,求電容器C為何值時(shí),電路發(fā)生諧振?諧振電流是多少?
解:根據(jù)電路諧振時(shí)XL=XC即ωL=1/ωC
發(fā)生諧振時(shí)電容值為:
C=1/ω2L=1/25002×2×10-3=8×10-5F
根據(jù)串聯(lián)電路諧振特點(diǎn):
諧振電流為I0=U/R=10/1=10(A)
24.某照明電路中熔斷器的熔斷電流為5A,現(xiàn)將220V`1000W的用電負(fù)載接入電路,求保險(xiǎn)熔絲是否會(huì)熔斷?如果換成220V`1500W負(fù)載保險(xiǎn)熔絲會(huì)怎樣?
解:根據(jù)公式:P=UI
電路接入1000W負(fù)載時(shí)的電流為:
I1=P1/U=1000/220≈4.55(A)
4.55A小于熔絲電流5A,所以保險(xiǎn)絲不會(huì)熔斷.
電路接入1500W負(fù)載時(shí)的電流為:
I2=P2/U=1500/220≈6.82(A)
I2電流大于熔絲電流5A,所以保險(xiǎn)絲要熔斷.
25.一臺(tái)三相電力變壓器,其一次繞組的電壓為6KV,二次繞組的電壓為230V,求該臺(tái)變壓器的變比是多少?若一次繞組為1500匝,試求二次繞組為多少匝?
解:根據(jù)變壓器變比
K=N1/N2=U1/U2=6×103/230=26
變壓器二次繞組的匝數(shù)為:
N2=N1/K=1500/20=58(匝)
26.單相變壓器的一次電壓為3000V,變比為15,求二次電壓是多少?當(dāng)二次側(cè)電流為60A時(shí),求一次電流是多少?
解:根據(jù)變壓器變比K=U1/U2=I2/I1
二次側(cè)電壓為U2=U1/K=3000/15=200(V)
一次側(cè)電流為I=I2/K=60/15=4(A)
27.電橋電路如圖所示,已知E=2.2V,R1=10Ω,R2=30Ω,R3=60Ω,R4=4Ω,R5=22Ω,求電橋電路總電流是多少?
解:將R1R2R3(或R4R5R6)組成的三角形,用△→Y等效變換公
式,換成等效星形,其電阻為:
R1.2=R1R2/(R1+R2+R3)=10×30/(10+30+60)=3(Ω)
R1.3=R1R3/(R1+R2+R3)=10×60/(10+30+60)=6(Ω)
R2.3=R2R3/(R1+R2+R3)=30×60/(10+30+60)=18(Ω)
經(jīng)串、并聯(lián)其總電阻R總=11Ω
總電流為I=E/R總=2.2/11=0.2(A)
第二篇 發(fā)電機(jī)
1.什么叫有功?什么叫無(wú)功?
在交流電能的發(fā)、輸、用過(guò)程中,用于轉(zhuǎn)換成非電、磁形式的那部分能量叫有功;
用于電路內(nèi)電、磁場(chǎng)交換的那部分能量叫無(wú)功.
2.什么叫力率?力率的進(jìn)相和遲相是怎么回事?
交流電機(jī)的功率因數(shù)也叫力率.它等于有功功率與視在功率的比值.
所謂力率的進(jìn)相就是送出有功吸收無(wú)功的運(yùn)行狀態(tài);力率的遲相就是既發(fā)有功又發(fā)無(wú)功的運(yùn)行狀態(tài).
3.調(diào)節(jié)有功的物理過(guò)程怎樣?調(diào)節(jié)有功負(fù)荷時(shí)要注意什么?
根據(jù)電機(jī)的功角特性來(lái)談?wù)務(wù){(diào)節(jié)有功的過(guò)程,這時(shí)假定發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流不變.系統(tǒng)的電壓也不變.
(1)增負(fù)荷過(guò)程:當(dāng)開大汽門時(shí),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的主力矩增大,此時(shí)由于電功率還沒(méi)開始變,即阻力矩的大小沒(méi)有變,故轉(zhuǎn)子要加速,使轉(zhuǎn)子和定子間的夾角就拉開一些,根據(jù)電機(jī)本身的功角特性,功角一增大,電機(jī)的輸出功率就增大,也即多帶負(fù)荷.轉(zhuǎn)子會(huì)不會(huì)一個(gè)勁兒地加速呢?正常時(shí)是不會(huì)的.因?yàn)殡姍C(jī)多帶了負(fù)荷,阻力矩就增大,當(dāng)阻力矩大到和主力矩平衡時(shí),轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就穩(wěn)定下來(lái),此時(shí),發(fā)電機(jī)的出力便升到一個(gè)新的數(shù)值.
(2)減負(fù)荷過(guò)程:當(dāng)關(guān)小汽門時(shí),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的主力矩減小,于是轉(zhuǎn)子減速,功角變小.當(dāng)功角變小時(shí),電磁功率減少,其相應(yīng)的阻力矩也變小.當(dāng)阻力矩減小到和新的主力矩一樣大時(shí),又達(dá)到新的平衡,此時(shí)電機(jī)便少帶了負(fù)荷.
調(diào)節(jié)有功負(fù)荷時(shí)要注意兩點(diǎn):
(1)應(yīng)使力率盡量保持在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi),不要大于遲相的0.95.因?yàn)榱β矢哒f(shuō)明與該時(shí)有功相對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流小,即發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子磁極間用以拉住的磁力線少,這就容易失去穩(wěn)定,從功角特性來(lái)看,送出的有功增大,功角就會(huì)接近90度,這樣也就容易失去穩(wěn)定.
(2)應(yīng)注意調(diào)負(fù)荷時(shí)要緩慢,當(dāng)機(jī)組提高出力后,一般其過(guò)載能力是要降低.
4.發(fā)電機(jī)并列有幾種方法?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
發(fā)電機(jī)并列方法分兩類:準(zhǔn)同期法和自同期法.
準(zhǔn)同期法并列的優(yōu)點(diǎn):
(1)合閘時(shí)發(fā)電機(jī)沒(méi)有沖擊電流;
(2)對(duì)電力系統(tǒng)也沒(méi)有什么影響.
準(zhǔn)同期并列的缺點(diǎn):
(1)如果因某種原因造成非同期并列時(shí),則沖擊電流很大,甚至比機(jī)端三相短路電流還大一倍;
(2)當(dāng)采用手動(dòng)準(zhǔn)同期并列時(shí),并列操作的超前時(shí)間運(yùn)行人員也不易掌握.
自同期并列的優(yōu)點(diǎn):
(1)操作方法比較簡(jiǎn)單,合閘過(guò)程的自動(dòng)化也簡(jiǎn)單.
(2)在事故狀況下,合閘迅速.
自同期并列的缺點(diǎn):
(1)有沖擊電流,而且,對(duì)系統(tǒng)有影響;
(2)在合閘的瞬間系統(tǒng)的電壓降低.
5.準(zhǔn)同期并列有哪幾個(gè)條件?不符合這些條件產(chǎn)生什么后果?
1)電壓相等.2)電壓相位一致.3)頻率相等.4)相序相同.
電壓不等:其后果是并列后,發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)間有無(wú)功性質(zhì)的環(huán)流出現(xiàn).
電壓相位不一致:其后果是可能產(chǎn)生很大的沖擊電流,使發(fā)電機(jī)燒毀,或使端部受到巨大電動(dòng)力的作用而損壞.
頻率不等:其后果是將產(chǎn)生拍振電壓和拍振電流,這個(gè)拍振電流的有功成分在發(fā)電機(jī)機(jī)軸上產(chǎn)生的力矩,將使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng).當(dāng)頻率相差較大時(shí),甚至使發(fā)電機(jī)并入后不能同步.
6.什么叫非同期并列?非同期并列有什么危害?
同步發(fā)電機(jī)在不符合準(zhǔn)同期并列條件時(shí)與系統(tǒng)并列,我們就稱之為非同期并列.
非同期并列是發(fā)電廠的一種嚴(yán)重事故,它對(duì)有關(guān)設(shè)備如發(fā)電機(jī)及其與之相串聯(lián)的變壓器、開關(guān)等,破壞力極大.嚴(yán)重時(shí),會(huì)將發(fā)電機(jī)繞組燒毀端部嚴(yán)重變形,即使當(dāng)時(shí)沒(méi)有立即將設(shè)備損壞,也可能造成嚴(yán)重的隱患.就整個(gè)電力系統(tǒng)來(lái)講,如果一臺(tái)大型機(jī)組發(fā)生非同期并列,則影響很大,有可能使這臺(tái)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)間產(chǎn)生功率振蕩,嚴(yán)重地?cái)_亂整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至造成崩潰.
7.端電壓高了或低了對(duì)發(fā)電機(jī)本身有什么影響?
電壓高時(shí)對(duì)電機(jī)的影響:
(1)有可能使轉(zhuǎn)子繞組的溫度升高到超出允許值;
(2)定子鐵芯溫度升高;
(3)定子的結(jié)構(gòu)部件可能出現(xiàn)局部高溫;
(4)對(duì)定子繞組絕緣產(chǎn)生威脅.
電壓低時(shí)對(duì)電機(jī)的影響:
(1)降低運(yùn)行的穩(wěn)定性,一個(gè)是并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,一個(gè)是發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性.
(2)定子繞組溫度可能升高.
8.頻率高了或低了對(duì)發(fā)電機(jī)本身有什么影響?
頻率高對(duì)發(fā)電機(jī)的影響:
頻率最高不應(yīng)超過(guò)52.5HZ.即超出額定值的5%.頻率增高,主要是受轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械強(qiáng)度的限制.頻率高,電機(jī)的轉(zhuǎn)速高,而轉(zhuǎn)速高,轉(zhuǎn)子上的離心力就增大,這就易使轉(zhuǎn)子的某些部件損壞.
頻率低對(duì)發(fā)電機(jī)的影響:
(1)頻率降低引起轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低,使兩端風(fēng)扇鼓進(jìn)的風(fēng)量降低,使發(fā)電機(jī)冷卻條件變壞,各部分溫度升高.
(2)頻率低,致使轉(zhuǎn)子線圈的溫度增加.否則就得降低出力.
(3)頻率低還可能引起汽機(jī)斷葉片.
(4)頻率降低時(shí),為了使端電壓保持不變,就得增加磁通,這就容易使定子鐵芯飽和,磁通逸出,使機(jī)座的某些結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生局部高溫,有的部位甚至冒火星.
(5)頻率低時(shí),廠用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,致使出力下降.也對(duì)用戶用電的安全,產(chǎn)品質(zhì)量,效率等都有不良的影響.
(6)頻率低,電壓也低,這是因?yàn)楦袘?yīng)電勢(shì)的大小與轉(zhuǎn)速有關(guān)的緣故.同時(shí)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速低還使同軸勵(lì)磁機(jī)的出力減少,影響無(wú)功的輸出,
9.發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí),運(yùn)行人員應(yīng)注意什么?
從理論上講,發(fā)電機(jī)是可以進(jìn)相運(yùn)行的.所謂進(jìn)相,即功率因數(shù)是超前的,發(fā)電機(jī)的電流超前于端電壓,此時(shí),發(fā)電機(jī)仍向系統(tǒng)送有功功率,但吸收無(wú)功功率,勵(lì)磁電流較小,發(fā)電機(jī)處于低勵(lì)磁情況下運(yùn)行.發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí),我們要注意兩個(gè)問(wèn)題:
(1)靜態(tài)穩(wěn)定性降低;
(2)端部漏磁引起定子端部溫度升高.
10.發(fā)電機(jī)允許變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)嗎?
任何一種電機(jī)都是可逆的,就是說(shuō)既可當(dāng)做發(fā)電機(jī)運(yùn)行,也可當(dāng)做電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,所以就發(fā)電機(jī)本身而言,變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行是完全允許的.不過(guò)這時(shí)要考慮原動(dòng)機(jī)的情況,因?yàn)榘l(fā)電機(jī)變成電動(dòng)機(jī)時(shí),也就是說(shuō)要關(guān)閉汽門,而有些汽機(jī)是不允許無(wú)蒸汽運(yùn)行的.
11.三相電流不對(duì)稱對(duì)發(fā)電機(jī)有什么影響?
三相電流不對(duì)稱對(duì)發(fā)電機(jī)有以下主要影響:
(1)使轉(zhuǎn)子表面發(fā)熱;
(2)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動(dòng).
12.發(fā)電機(jī)失磁后的狀態(tài)怎樣?有何不良影響?
同步發(fā)電機(jī)失磁之后,就進(jìn)入了異步運(yùn)行狀態(tài),這時(shí)便相當(dāng)于異步發(fā)電機(jī).
發(fā)電機(jī)的失磁將產(chǎn)生的不良影響分為兩方面來(lái)談:
(1)對(duì)發(fā)電機(jī)本身的不良影響:
a.發(fā)電機(jī)失步,將在轉(zhuǎn)子的阻尼系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子鐵芯的表面、轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生差頻電流,引起附加溫升,可能危及轉(zhuǎn)子的安全.
b.發(fā)電機(jī)失步,在定子繞組中將出現(xiàn)脈沖的電流,或稱為差拍電流,這將產(chǎn)生交變的機(jī)械力矩,可能影響發(fā)電機(jī)的安全.
(2)對(duì)電力系統(tǒng)的不良影響:
a.發(fā)電機(jī)未失磁時(shí),要向系統(tǒng)輸出無(wú)功,失磁后,將從系統(tǒng)吸收無(wú)功,因而使系統(tǒng)出現(xiàn)無(wú)功差額.這一無(wú)功差額,將引起失磁發(fā)電機(jī)附近的電力系統(tǒng)電壓下降.
b.由于上述無(wú)功差額的存在,若要力圖補(bǔ)償,必造成其它發(fā)電機(jī)過(guò)電流.失磁電機(jī)的容量與系統(tǒng)的容量相比,其容量越大,這種過(guò)電流就越嚴(yán)重.
c.由于上述的過(guò)電流,就有可能引起系統(tǒng)中其它發(fā)電機(jī)或其它元件被切除,從而導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解,造成大面積停電.
13.600MW發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用何種方式接地?有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
600MW發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用高電阻接地的方式.為減小阻值,中性點(diǎn)通過(guò)一臺(tái)單相變壓器接地,電阻接在該單相變壓器的二次側(cè).
600MW發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地的優(yōu)點(diǎn):
(1)限制過(guò)電壓不超過(guò)2.6倍額定相電壓;
(2)限制接地故障電流不超過(guò)10--15A;
(3)為定子接地保護(hù)提供電源,便于檢測(cè);
缺點(diǎn):制造困難,散熱困難,占地面積大.絕緣水平要求高.
14.說(shuō)出600MW發(fā)電機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的原理及優(yōu)缺點(diǎn)?
永磁機(jī)定子產(chǎn)生的高頻400HZ電源經(jīng)兩組全控整流橋供給主勵(lì)磁機(jī)定子勵(lì)磁繞組,主勵(lì)磁機(jī)電樞輸出的中頻200HZ電源供給旋轉(zhuǎn)整流器,整流器的直流輸出構(gòu)成發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源,通過(guò)轉(zhuǎn)子中心孔,導(dǎo)電桿饋送至發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組.
發(fā)電機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):
(1)取消了大電流集電環(huán)及碳刷裝置,防止常規(guī)換向器上火花的產(chǎn)生.
(2)結(jié)構(gòu)緊湊.
(3)減少運(yùn)行維護(hù)量.
發(fā)電機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的缺點(diǎn):
這種勵(lì)磁控制系統(tǒng)中包括了勵(lì)磁機(jī)的時(shí)滯,為了提高其快速性,在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器回路中加入了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓的硬負(fù)反饋,減少了時(shí)間常數(shù),但增加了付勵(lì)磁機(jī)容量和電壓值.
15.什么叫勵(lì)磁系統(tǒng)電壓反應(yīng)時(shí)間?什么叫高起始響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)?
系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)時(shí)達(dá)到頂值電壓與額定勵(lì)磁電壓之差的95%所需的時(shí)間稱為勵(lì)磁系統(tǒng)電壓反應(yīng)時(shí)間.
強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作時(shí),勵(lì)磁電壓能夠在0.1秒或更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到頂值電壓與額定勵(lì)磁電壓之差的95%的勵(lì)磁系統(tǒng)稱為高起始響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng).
16.發(fā)電機(jī)的振蕩和失步是怎么回事?怎樣從表計(jì)的指示情況來(lái)判斷哪臺(tái)發(fā)電機(jī)失步?振蕩和失步時(shí)運(yùn)行人員怎么辦?
同步發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和定子磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速處于同步狀態(tài).當(dāng)負(fù)荷突然變化時(shí),由于轉(zhuǎn)子慣性作用,轉(zhuǎn)子位移不能立刻穩(wěn)定在新的數(shù)值,而要引起若干次在新的穩(wěn)定值左右的擺動(dòng),這種現(xiàn)象就是同步發(fā)電機(jī)的振蕩.當(dāng)發(fā)生振蕩的機(jī)組的轉(zhuǎn)速不再和定子磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速一致時(shí),造成發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)非同期運(yùn)行,這種現(xiàn)象就是同步發(fā)電機(jī)的失步.
從表計(jì)的指示上來(lái)看振蕩或失步有以下現(xiàn)象:
(1)定子電流表的指針劇烈擺動(dòng),電流有可能超過(guò)正常值;
(2)發(fā)電機(jī)電壓表和其它母線電壓表的指針劇烈擺動(dòng),且經(jīng)常是降低;
(3)有功電力表的指針在全刻度擺動(dòng);
(4)轉(zhuǎn)子電流表的指針在正常值附近擺動(dòng).
在事故情況下往往是并列運(yùn)行著的各臺(tái)電機(jī)的表計(jì)都在擺動(dòng),這可以從以下幾方面來(lái)區(qū)別:
(1)由于本廠發(fā)生事故引起的失步,總可以從本廠的操作原因或故障地點(diǎn)來(lái)判定哪一臺(tái)有關(guān)機(jī)組可能失步;
(2)一般來(lái)說(shuō),失步電機(jī)的表計(jì)擺動(dòng)幅度比別的電機(jī)厲害;
(3)失步電機(jī)有功電力表的擺動(dòng)是全刻度的,甚至撞到兩邊的針檔,而其它機(jī)組則在正常負(fù)荷值左右擺動(dòng),而且當(dāng)失步電機(jī)的有功電力表的表針擺向零或負(fù)時(shí),其它電機(jī)的表針則擺向正的指示值大的一側(cè),即兩者擺向正好相反.
若發(fā)生趨向穩(wěn)定的振蕩,即愈振蕩愈小,則不需要操作什么,振蕩幾下就過(guò)去了,只要做好處理事故的思想準(zhǔn)備就行.
若造成失步時(shí),則要盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件.一般可采取下列措施:
(1)增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁.
(2)若是一臺(tái)電機(jī)失步,可適當(dāng)減輕它的有功出力;
(3)按上述方法進(jìn)行處理,經(jīng)1--2分鐘后仍未進(jìn)入同步狀態(tài)時(shí),則可將失步電機(jī)與系統(tǒng)解列.
17.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)振蕩是怎么回事?并說(shuō)出電力穩(wěn)定器PSS的原理和作用.
勵(lì)磁系統(tǒng)振蕩由于勵(lì)磁系統(tǒng)有較大的電磁慣性.調(diào)節(jié)器引起的負(fù)阻尼在一定情況下(高負(fù)荷水平,弱聯(lián)系)就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響.就會(huì)引起小幅度的,低頻的振蕩.
PSS的原理如下:
PSS的信號(hào)源是由裝于機(jī)組軸上的磁阻變換器提供的轉(zhuǎn)速信號(hào),磁阻變換器能產(chǎn)生比例于軸轉(zhuǎn)速的電壓信號(hào),對(duì)應(yīng)于額定轉(zhuǎn)速該電壓信號(hào)為3000HZ.20V(有效值)當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí),該輸出信號(hào)的頻率也發(fā)生變化.此信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器和頻率變換器后轉(zhuǎn)變?yōu)橐徽扔谵D(zhuǎn)速偏差的穩(wěn)定的直流電壓信號(hào),濾波器將機(jī)組轉(zhuǎn)速扭振頻率干擾信號(hào)濾除,超前、滯后網(wǎng)絡(luò)后用以補(bǔ)償勵(lì)磁控制系統(tǒng)的慣性時(shí)滯,使穩(wěn)定器獲得合適的相位整形回路用以消除信號(hào)中穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速誤差以及前述各回路中偏差的影響,最后穩(wěn)定信號(hào)經(jīng)限制器送到交流調(diào)節(jié)器中的電壓偏差檢測(cè)器,此穩(wěn)定信號(hào)的極性在轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時(shí),增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁.
作用:改善電力系統(tǒng)阻尼特性,通過(guò)電壓調(diào)節(jié)器向系統(tǒng)提供正阻尼,以提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性.
18.定子繞組單相接地對(duì)發(fā)電機(jī)有危險(xiǎn)嗎?怎樣監(jiān)視單相接地?
定子繞組單相接地時(shí),故障點(diǎn)有電流流過(guò),就可能產(chǎn)生電?。綦娀∈浅掷m(xù)的,就可能將鐵芯燒壞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)把鐵芯燒出一個(gè)大缺口.
單相接地的監(jiān)視,一般采用接在電壓互感器開口三角側(cè)的電壓表或動(dòng)作于信號(hào)的電壓繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn),也可用切換發(fā)電機(jī)的定子電壓表來(lái)發(fā)現(xiàn).
19.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生一點(diǎn)接地可以繼續(xù)運(yùn)行嗎?
轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生一點(diǎn)接地,即轉(zhuǎn)子繞組的某點(diǎn)從電的方面來(lái)看與轉(zhuǎn)子鐵芯相通,此時(shí)由于電流構(gòu)不成回路,所以按理也應(yīng)能繼續(xù)運(yùn)行.但轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地運(yùn)行不能認(rèn)為是正常的,因它有可能發(fā)展為兩點(diǎn)接地故障.兩點(diǎn)接地時(shí)部分線匝被短路,因電阻降低,所以轉(zhuǎn)子電流會(huì)增大,其后果是轉(zhuǎn)子繞組強(qiáng)烈發(fā)熱,有可能被燒毀,而且電機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng).
20.短路對(duì)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)有什么危害?
短路對(duì)發(fā)電機(jī)的危害:
(1)定子繞組的端部受到很大的電磁力的作用,有可能使線棒的外層絕緣破裂;
(2)轉(zhuǎn)子軸受很大的電磁力矩的作用;
(3)引起定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱;
短路對(duì)電力系統(tǒng)的影響:
(1)可能引起電氣設(shè)備的損壞.
(2)可能因電壓低而破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行.
21.發(fā)電機(jī)大軸上的接地電刷是干什么用的?
發(fā)電機(jī)大軸接地電刷具有如下三種用途:
(1)消除大軸對(duì)地的靜電電壓;
(2)供轉(zhuǎn)子接地保護(hù)裝置用;
(3)供測(cè)量轉(zhuǎn)子線圈正、負(fù)極對(duì)地電壓用.
22.發(fā)電機(jī)運(yùn)行中應(yīng)檢查哪些項(xiàng)目?
發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)定期進(jìn)行檢查,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,保證安全運(yùn)行.發(fā)電機(jī)定期檢查的項(xiàng)目有:
(1)定子線圈、鐵芯、轉(zhuǎn)子線圈、硅整流器和發(fā)電機(jī)各部溫度應(yīng)正常,兩側(cè)入口風(fēng)溫差不超過(guò)3℃;
(2)發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)無(wú)異常振動(dòng)、音響、氣味;
(3)氫壓、密封油壓、水溫、水壓應(yīng)正常,發(fā)電機(jī)內(nèi)應(yīng)無(wú)油;
(4)引出室、油開關(guān)室、勵(lì)磁開關(guān)和引出線設(shè)備清潔完整,接頭無(wú)放電和過(guò)熱現(xiàn)象;
(5)發(fā)電機(jī)內(nèi)有無(wú)流膠、滲水等現(xiàn)象;
(6)氫氣冷卻器是否漏水,放空氣門能否排氣排水;
(7)電刷清潔完整無(wú)冒火;
對(duì)有硅整流器的機(jī)組還應(yīng)檢查:
(1)硅整流器元件故障指示燈應(yīng)不亮;
(2)硅整流器各部應(yīng)無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象;
(3)整流柜風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常;
(4)電容器應(yīng)無(wú)漏油現(xiàn)象;
(5)整流裝置各表計(jì)不應(yīng)超過(guò)額定數(shù)值,指示信號(hào)應(yīng)正常;
(6)整流元件監(jiān)視溫度為85℃:
對(duì)裝有調(diào)節(jié)器及感應(yīng)調(diào)壓器的機(jī)組還應(yīng)檢查:
(1)調(diào)節(jié)器各元件無(wú)異常、無(wú)過(guò)熱、無(wú)焦味、各表計(jì)指示正常;
(2)正常運(yùn)行中調(diào)節(jié)器柜內(nèi),各電位器均應(yīng)在規(guī)定位置,不準(zhǔn)隨意改動(dòng);
(3)感應(yīng)調(diào)壓器運(yùn)行聲音正常,無(wú)振動(dòng)和過(guò)熱現(xiàn)象;
(4)感應(yīng)調(diào)壓器各表計(jì)指示正常.
23,發(fā)電機(jī)啟動(dòng)操作中有哪些注意事項(xiàng)?
(1)在升壓過(guò)程中及升壓至額定值后,應(yīng)檢查發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁機(jī)的工作狀態(tài),如有無(wú)振動(dòng),電刷接觸是否良好,出口風(fēng)溫是否正常等;
(2)三相定子電流均應(yīng)等于零;
(3)三相定子電壓應(yīng)平衡;
(4)核對(duì)空載特性.
24.發(fā)電機(jī)大修時(shí)對(duì)定子繞組做交流耐壓,直流耐壓和感應(yīng)耐壓試驗(yàn)都起什么作用?
(1)交流耐壓試驗(yàn)的目的是為了檢查定子繞組的主絕緣是否存在局部缺陷,檢查其絕緣水平,確定發(fā)電機(jī)能否投入運(yùn)行.
(2)直流耐壓試驗(yàn)是能確定絕緣的耐電強(qiáng)度;
(3)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是專門考核定子繞組的匝間,相間絕緣的耐電強(qiáng)度的.
25.發(fā)電機(jī)大修時(shí)測(cè)量發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子繞組的直流電阻是為了什么?而測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗又是為了什么?
測(cè)發(fā)電機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的直流電阻的目的是為了檢查線圈內(nèi)部、端部、引線處的焊接質(zhì)量以及連接點(diǎn)的接觸情況,實(shí)際上是檢查這些接頭的接觸電阻有否變化.若接觸電阻變大,則說(shuō)明接觸不良.
測(cè)轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗的目的是為了檢查轉(zhuǎn)子繞組有沒(méi)有匝間短路.
26.發(fā)電機(jī)的無(wú)載特性試驗(yàn)和短路特性試驗(yàn)各起什么作用?試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意什么?
無(wú)載特性試驗(yàn)用途:
(1)將歷次無(wú)載特性比較時(shí)可判斷轉(zhuǎn)子繞組有無(wú)匝間短路;
(2)將歷次無(wú)載特性比較時(shí)也可判斷定子鐵芯有無(wú)局部硅鋼片短路現(xiàn)象;
(3)計(jì)算發(fā)電機(jī)的電壓變化率,未飽和的同步電抗;
(4)分析電壓變動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行情況;
(5)整定勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電阻.
短路特性試驗(yàn)用途:
(1)利用短路特性也可判斷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組有無(wú)匝間短路;
(2)計(jì)算發(fā)電機(jī)的主要參數(shù)同步電抗Xd,短路比;
(3)進(jìn)行電壓調(diào)整器的整定計(jì)算.
試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意:只能向一個(gè)方向調(diào)整,不能反復(fù)調(diào)整.
27.發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁起什么作用?強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作后應(yīng)注意什么?
強(qiáng)勵(lì)有以下幾方面的作用:
(1)增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
(2)在短路切除后,能使電壓迅速恢復(fù);
(3)提高帶時(shí)限的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作的可靠性;
(4)改善系統(tǒng)事故時(shí)電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)條件.
強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作后,應(yīng)對(duì)勵(lì)磁機(jī)的整流子,炭刷進(jìn)行一次檢查,看有無(wú)燒傷痕跡.另外要注意電壓恢復(fù)后短路磁場(chǎng)電阻的繼電器接點(diǎn)是否已打開.
28.發(fā)電機(jī)由工作勵(lì)磁機(jī)倒至備用勵(lì)磁機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題?
在切換操作過(guò)程中應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)備勵(lì)切換前,強(qiáng)勵(lì)選擇開關(guān)把手一定要在斷開位置;
(2)調(diào)整備勵(lì)電壓高于工作勵(lì)磁機(jī)電壓規(guī)定值后才能并列,但操作要迅速,備勵(lì)投入馬上斷開工作勵(lì)磁機(jī)開關(guān);
(3)切換時(shí)注意機(jī)組運(yùn)行狀況,發(fā)電機(jī)電壓盡可能保持高些.
29.發(fā)電機(jī)大修時(shí),為什么測(cè)定子繞組絕緣的吸收比時(shí)當(dāng)R60"/R15">1.3就認(rèn)為絕緣是干燥的?
用搖表測(cè)量絕緣物的電阻,實(shí)際上是給絕緣物加上一個(gè)直流電壓,在這個(gè)電壓的作用下,絕緣物中便產(chǎn)生一個(gè)電流,產(chǎn)生的總電流可以分為三部分:
(1)傳導(dǎo)電流(或稱為泄漏電流).
(2)位移電流(或稱為電
(3)吸收電流.
測(cè)量絕緣電阻時(shí),絕緣物在加壓后流過(guò)的電流為上述三個(gè)電流之和.所測(cè)得的絕緣電阻實(shí)際上是所加電壓除以某瞬時(shí)的電流而得.由于電流有不同的瞬時(shí)值,所以絕緣電阻在不同的瞬時(shí)也有不同值.絕緣電阻隨時(shí)間而變化的特性,就稱為絕緣的吸收特性.利用吸收特性可以判斷絕緣是否受潮,因?yàn)榻^緣干燥時(shí)和潮濕時(shí)的吸收特性是不一樣的.而一般判斷干、濕時(shí)是不畫吸收特性曲線的,只是從搖測(cè)絕緣開始,至15S時(shí)讀一個(gè)數(shù)R15",至60S時(shí)又讀一個(gè)數(shù)R60",用這兩個(gè)瞬時(shí)阻值的比值來(lái)近似地表示吸收特性.這個(gè)比值R60"/R15"就叫作吸收比.實(shí)際上,測(cè)吸收比時(shí),上述三個(gè)電流中的第二個(gè)位移電流由于衰減得很快,對(duì)15S和60S時(shí)的阻值影響不大,可不考慮,主要是第一個(gè)和第三個(gè)電流在起作用.當(dāng)絕緣干燥時(shí),傳導(dǎo)電流小,吸收電流衰減得慢,總電流i中的主要成分是吸收電流,故其隨時(shí)間變化情況主要由吸收電流的變化所決定,曲線比較陡,這時(shí),15S和60S時(shí)的電流數(shù)值相差較大,故吸收比大.而如果絕緣受潮,由于水分中的離子以及溶解于水中的其它導(dǎo)電物質(zhì)的存在,使傳導(dǎo)電流大大增加,在總電流中,傳導(dǎo)電流占了主要成分,而且由于受潮后各層電阻減小,使電荷重新分布完成得更快,吸收電流也衰減得很快,故總電流曲線與傳導(dǎo)電流曲線相近,變得比較平坦.
在這種情況下,電流隨時(shí)間的變化情況,不象絕緣干燥時(shí)變化得那么明顯,將15S和60S時(shí)的電流相比,差值也較小,其相應(yīng)的兩個(gè)電阻值相差也較小,故吸收比小.根據(jù)經(jīng)驗(yàn),吸收比R60"/R15">1.3時(shí),可以認(rèn)為絕緣是干燥的,而當(dāng)吸收比R60"/R15"<1.3時(shí)則認(rèn)為絕緣受了潮.
30.發(fā)電機(jī)解列,停機(jī)應(yīng)注意什么?
操作中應(yīng)注意如下問(wèn)題:
(1)發(fā)電機(jī)若采用單元式結(jié)線方式,在發(fā)電機(jī)解列前,應(yīng)先將廠用電倒至備用電源供電.然后才可將發(fā)電機(jī)的有功,無(wú)功負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其它機(jī)組上去.
(2)如發(fā)電機(jī)組為滑參數(shù)停機(jī)時(shí),應(yīng)隨時(shí)注意調(diào)整無(wú)功負(fù)荷,注意功率因數(shù)在規(guī)定值運(yùn)行.
(3)如在額定參數(shù)下停機(jī),電氣值班員轉(zhuǎn)移有功,無(wú)功負(fù)荷時(shí),應(yīng)緩慢,平穩(wěn)進(jìn)行,不得使功率因數(shù)超過(guò)額定值.
(4)有功負(fù)荷降到一定數(shù)值(接近于零),停用自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置.
(5)上述操作應(yīng)和機(jī)爐值班人員保持聯(lián)系.
31.發(fā)電機(jī)運(yùn)行中補(bǔ)氫和排污應(yīng)注意什么?
對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)氫,排污應(yīng)注意如下問(wèn)題:
(1)排污補(bǔ)氫前應(yīng)做好聯(lián)系工作,說(shuō)明所要操作的內(nèi)容;
(2)開啟閥門前要準(zhǔn)確核對(duì)閥門號(hào),以防誤操作;
(3)開啟補(bǔ)氫或排污閥門要緩慢,禁止使用鐵搬手開啟閥門,以免出現(xiàn)火花;