發(fā)電機(jī)保護(hù)

一、選擇題

1.發(fā)電機(jī)解列的含義是(B)。

A：斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁、甩負(fù)荷

B:斷開發(fā)電機(jī)斷路器、甩負(fù)荷

C:斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁

2．*汽輪發(fā)電機(jī)解列滅磁的含義是(A、B、C)。

A：斷開發(fā)電機(jī)斷路器

B：滅磁

C：汽輪機(jī)甩負(fù)荷

D：發(fā)聲光信號

3．發(fā)電機(jī)出口發(fā)生三相短路時的輸出功率為(C)。

A：額定功率

B：功率極限

C：零

4．發(fā)電機(jī)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)，它作為(C)保護(hù)。

A：定子繞組的匝間短路

B：定子繞組的相間短路

C：定子繞組及其引出線的相間短路

5.發(fā)電機(jī)比率制動的差動繼電器，設(shè)置比率制動原因是(B)。

A：提高內(nèi)部故障時保護(hù)動作的可靠性

B：使繼電器動作電流隨外部不平衡電流增加而提高

C：使繼電器動作電流不隨外部不平衡電流增加而提高

D：提高保護(hù)動作速度

6．單元件橫差保護(hù)是利用裝在雙Y型定子繞組的兩個中性點聯(lián)線的一個電流互感器向一個橫差電流繼電器供電而構(gòu)成。其作用是(B)。

A：定子繞組引出線上發(fā)生兩相短路其動作

B：當(dāng)定子繞組相間和匝間發(fā)生短路時其動作

C：在機(jī)端出口發(fā)生三相短路時其動作

7．對于定子繞組采用雙星型接線的發(fā)電機(jī)，如能測量到雙星形中性點之間的電流，便可采用單元件橫差保護(hù)，該保護(hù)(C)。

A：既能反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組的相間短路，又能反應(yīng)定子繞組的匝間短路

B：既能反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路，又能反應(yīng)定子繞組的開焊故障

C：上述幾種故障均能反應(yīng)

8、利用縱向零序電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)，為了提高其動作的可靠性，則應(yīng)在保護(hù)的交流輸入回路上（C）

A：加裝2次諧波濾過器

B：加裝5次諧波濾過器

C：加裝3次諧波濾過器

D：加裝高次諧波濾過器

9．機(jī)端電壓為18000V的30萬KW汽輪發(fā)電機(jī)的允許接地電流最大為(A)。

A：

1A

B：3A

C：4A

10．定子繞組中性點不接地的發(fā)電機(jī)，當(dāng)發(fā)電機(jī)出口側(cè)A相接地時，發(fā)電機(jī)中性點的電壓為(A)。

A：相電壓

B：相電壓

C：相電壓

D：零

11．發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時，其(B)。

A：機(jī)端三次諧波電壓大于中性點三次諧波電壓

B：機(jī)端三次諧波電壓小于中性點三次諧波電壓

C：機(jī)端三次諧波電壓與中性點三次諧波電壓相同

12．由反應(yīng)基波零序電壓和利用三次諧波電壓構(gòu)成的100％定子接地保護(hù)，其基波零序電壓元件的保護(hù)范圍是(B)。

A：由中性點向機(jī)端的定子繞組的85％～90％

B：由機(jī)端向中性點的定子繞組的85％～90％

C：100％的定子繞組

D：由中性點向機(jī)端的定子繞組的50%線匝

13．利用基波零序電壓的發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)(C)。

A：不靈敏

B：無死區(qū)

C：有死區(qū)

D：靈敏

14．當(dāng)在距離發(fā)電機(jī)中性點70%處發(fā)生定子單相接地時，發(fā)電機(jī)端電壓互感器開口三角形側(cè)的零序電壓為（B）。

A.100伏

B.70伏

C.30伏

15．發(fā)電機(jī)定子繞組過電流保護(hù)的作用是：(C)。

A：反應(yīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障

B：反應(yīng)發(fā)電機(jī)外部故障

C：反應(yīng)發(fā)電機(jī)外部故障，并作為發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的后備

16．發(fā)電機(jī)復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)在(A)低電壓起動過電流保護(hù)。

A：反應(yīng)對稱短路及不對稱短路時靈敏度均高于過電流保護(hù)

B：反應(yīng)對稱短路靈敏度相同但反應(yīng)不對稱短路時靈敏度高于過電流保護(hù)

C：反應(yīng)對稱短路及不對稱短路時靈敏度相同只是接線簡單

D：反應(yīng)不對稱短路靈敏度相同但反應(yīng)對稱短路時靈敏度均高于過電流保護(hù)

17．發(fā)電機(jī)、變壓器的阻抗保護(hù)，(A)有電壓回路斷線閉鎖。

A：應(yīng)

B：可

C：宜

D：不能

18．發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，在轉(zhuǎn)子中就會感應(yīng)出(B)電流。

A．50Hz

B：100Hz

C：150Hz

19．發(fā)電機(jī)反時限負(fù)序電流保護(hù)的動作時限是(C)。

A：無論負(fù)序電流大或小，以較長的時限跳閘

B：無論負(fù)序電流大或小，以較短的時限跳閘

C：當(dāng)負(fù)序電流大時以較短的時限跳閘；當(dāng)負(fù)序電流小時以較長的時限跳閘

20．發(fā)電機(jī)的負(fù)序過流保護(hù)主要是為了防止(B)。

A：損壞發(fā)電機(jī)的定子線圈

B：損壞發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子

C：損壞發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)

21．定子繞組中出現(xiàn)負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)的主要危害是(A)。

A：由負(fù)序電流產(chǎn)生的負(fù)序磁場以2倍的同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽楔和阻尼條的100Hz電流，使轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面等部位過熱而燒傷

B：由負(fù)序電流產(chǎn)生的負(fù)序磁場以2倍的同步轉(zhuǎn)速切割定子鐵芯，產(chǎn)生渦流燒壞定子鐵芯

C：負(fù)序電流的存在使定子繞組過電流，長期作用燒壞定子線棒

22．發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩點接地對發(fā)電機(jī)的主要危害之一是(A)

A：破壞了發(fā)電機(jī)氣隙磁場的對稱性，將引起發(fā)電機(jī)劇烈振動，同時無功功率降低

B：無功功率出力增加

C：轉(zhuǎn)子電流被地分流，使流過轉(zhuǎn)子繞組的電流減少

D：轉(zhuǎn)子電流增加，致使轉(zhuǎn)子繞組過電流

23．汽輪發(fā)電機(jī)勵磁回路一點接地保護(hù)動作后，作用于(C)。

A：全停

B：解列、滅磁

C：發(fā)信號

24．發(fā)電機(jī)失磁會對電力系統(tǒng)產(chǎn)生下列影響：(A、C)。

A：造成系統(tǒng)電壓下降

B：在系統(tǒng)中產(chǎn)生很大的負(fù)序電流

C：可能造成系統(tǒng)中其他發(fā)電機(jī)過電流

25．汽輪發(fā)電機(jī)完全失磁后，將出現(xiàn)(A)。

A：發(fā)電機(jī)有功功率基本不變，吸收無功功率，定子電流增大

B：發(fā)電機(jī)無功功率基本不變，有功功率減少，定子電流減小

C：發(fā)電機(jī)有功功率基本不變，定子電壓升高，但定子電流減小

26．發(fā)電機(jī)失磁后，需從系統(tǒng)中吸取(C)功率，將造成系統(tǒng)電壓下降。

A：有功和無功

B：有功

C：無功

27．大型汽輪發(fā)電機(jī)要配置逆功率保護(hù)，目的是（B）

A：防止主汽門關(guān)閉后，汽輪機(jī)反轉(zhuǎn)；

B：防止主汽門關(guān)閉后，長期電動機(jī)運(yùn)行造成汽輪機(jī)尾部葉片過熱；

C：防止主汽門關(guān)閉后，發(fā)電機(jī)失步；

D：防止主汽門關(guān)閉后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過熱。

28．發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的主要作用是(C)。

A：防止發(fā)電機(jī)在逆功率狀態(tài)下?lián)p壞

B：防止系統(tǒng)發(fā)電機(jī)在逆功率狀態(tài)下產(chǎn)生振蕩

C：防止汽輪機(jī)在逆功率狀態(tài)下?lián)p壞

D：防止汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)在逆功率狀態(tài)下?lián)p壞

29．*大型汽輪發(fā)電機(jī)要配置逆功率保護(hù)，目的是(B，D)。

A：防止系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)逆功率狀態(tài)下產(chǎn)生振蕩

B：防止主汽門關(guān)閉后，長期電動機(jī)運(yùn)行造成汽輪機(jī)尾部葉片過熱

C：防止主汽門關(guān)閉后，發(fā)電機(jī)失步

D：防止汽輪機(jī)在逆功率狀態(tài)下?lián)p壞

30．形成發(fā)電機(jī)過勵磁的原因可能是(C)。

A：發(fā)電機(jī)出口短路，強(qiáng)行勵磁動作，勵磁電流增加

B：汽輪發(fā)電機(jī)在啟動低速預(yù)熱過程中，由于轉(zhuǎn)速過低產(chǎn)生過勵磁

C：發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷，但因自動勵磁調(diào)節(jié)器退出或失靈，或在發(fā)電機(jī)啟動低速預(yù)熱轉(zhuǎn)子時，誤加勵磁等

31．發(fā)電機(jī)變壓器的非電量保護(hù)，應(yīng)該(C)。

A：設(shè)置獨立的電源回路(包括直流空氣小開關(guān)及直流電源監(jiān)視回路)，出口回路與電氣量保護(hù)公用

B：設(shè)置獨立的電源回路及出口跳閘回路，可與電氣量保護(hù)安裝在同一機(jī)箱內(nèi)

C：設(shè)置獨立的電源回路和出口跳閘回路，且在保護(hù)柜上的安裝位置也應(yīng)相對獨立

二、判斷題

1．發(fā)電機(jī)定子繞組的故障主要是指定子繞組的相間短路、匝間短路和接地短路。

（√）

2．發(fā)電機(jī)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)，它是作為定子繞組及其引出線的相間短路保護(hù)。

(√)

3．發(fā)電機(jī)的比率制動式縱差保護(hù)對發(fā)電機(jī)匝間短路無保護(hù)作用。(√)

4．發(fā)電機(jī)不完全差動保護(hù)只對定子繞組相間短路有保護(hù)作用，而對繞組匝間短路不起作用。（×）

5．反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子匝間短路的零序電壓保護(hù)裝置，其零序電壓可從機(jī)端電壓互感器原邊中性點與發(fā)電機(jī)中性直接連接TV的付邊開口三角形繞組獲得

。（√）

6．發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)零序電壓的接入，應(yīng)用兩根線，不得利用兩端接地的方法代替其中一根線，以免兩接地點之間存在著電位差，致使零序電壓繼電器誤動。(√)

7．利用縱向零電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)，要求在保護(hù)的交流輸入回路上加裝3次諧波濾過器。(√)

8．發(fā)電機(jī)機(jī)端定子繞組接地，對發(fā)電機(jī)的危害比其他位置接地危害要大，這是因為機(jī)端定子繞組接地流過接地點的故障電流及非故障相對地電壓的升高，比其他位置接地時均大。(√)

9．100MW及以上發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地后，只要接地電流不超過5A，可以繼續(xù)運(yùn)行。（×）

10．發(fā)電機(jī)中性點處發(fā)生單相接地時，機(jī)端零序電壓為

(相電動勢)；機(jī)端發(fā)生單相接地時，零序電壓為零。（×）

11．發(fā)電機(jī)中性點處發(fā)生單相接地時，機(jī)端的零序電壓為0V。(√)

12．發(fā)電機(jī)定子單相繞組在中性點附近接地時，機(jī)端3次諧波電壓大于中性點的3次諧波電壓。(√)

13．發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時，其機(jī)端3次諧波電壓大于中性點的3次諧波電壓。（×）

14．阻抗保護(hù)可作為變壓器或發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路時有足夠靈敏度的后備保護(hù)。（×）

15．發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)的作用是為了提高不對稱短路時電流元件的靈敏度。

（√）

16．發(fā)電機(jī)負(fù)序反時限保護(hù)是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子負(fù)序燒傷的唯一主保護(hù)，所以該保護(hù)電流動作值和時限與系統(tǒng)后備保護(hù)無關(guān)。(√)

17．發(fā)電機(jī)勵磁回路一點接地保護(hù)動作后，一般作用于全停。（×）

18.對于汽輪發(fā)電機(jī)當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁后如失磁保護(hù)的動作立即切機(jī)。（×）

19．發(fā)電機(jī)—變壓器組的過勵磁保護(hù)應(yīng)裝在機(jī)端，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器的過勵磁特性相近時，該保護(hù)的整定值應(yīng)按額定電壓較低的設(shè)備(發(fā)電機(jī)或變壓器)的磁密來整定，這樣對兩者均有保護(hù)作用。(√)

20．現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)變壓器組均設(shè)有非全相運(yùn)行保護(hù)，是因為發(fā)電機(jī)負(fù)序電流反限保護(hù)動作時間長，當(dāng)發(fā)—變組非全相運(yùn)行時，可能導(dǎo)致相鄰線路對側(cè)的保護(hù)搶先動作，擴(kuò)大事故范圍。(√)

21．發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)主要保護(hù)汽輪機(jī)。(√)

22．發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)是用來保護(hù)發(fā)電機(jī)的保護(hù)類型之一。（×）

三、填空題

1．發(fā)電機(jī)—變壓器組應(yīng)裝設(shè)雙重快速保護(hù)，即裝設(shè)發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動保護(hù)，變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)和發(fā)電機(jī)—變壓器組共用縱聯(lián)差動保護(hù)這只適應(yīng)于容量在(300MW)及以上的汽輪發(fā)電機(jī)—變壓器組。

2．發(fā)電機(jī)定子完全差動保護(hù)不能反應(yīng)定子（內(nèi)部匝間短路）和（分支開焊）故障。

3．發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)是(相間短路)的主保護(hù)，其保護(hù)范圍是(發(fā)電機(jī)中性點電流互感器與發(fā)電機(jī)出口電流互感器之間)。

4．發(fā)電機(jī)或發(fā)電機(jī)—變壓器組縱差保護(hù)的動作電流整定值大于發(fā)電機(jī)的額定電流，應(yīng)裝設(shè)(電流回路斷線監(jiān)視)裝置，(斷線)后動作于信號。

5．發(fā)電機(jī)不完全縱差對定子繞組相間短路和(匝間短路)有保護(hù)作用，并能兼顧(分支開焊)故障。容量不大于50MW，額定電壓為6.3kV的發(fā)電機(jī)接地電流允許值為(4A)；容量125～200MW，額定電壓為13.8～15.75kV的非氫冷發(fā)電機(jī)接地電流允許值為(2A)。

6．發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)是定子繞組(匝間短路)的主保護(hù)，兼做定子繞組(開焊)保護(hù)。它動作與否取決于(定子雙星形繞組中性點連線)電流的大小。

7．利用縱向零序電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)，為了提高其動作的可靠性，在保護(hù)的交流輸入回路上加裝(3)次諧波濾波器。

8．發(fā)電機(jī)在（定子繞組機(jī)端）發(fā)生單相接地時，機(jī)端零序電壓為相電壓，在（定子繞組中性點處）發(fā)生單相接地時，機(jī)端零序電壓為零。

9．利用基波零序電壓的發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)不能作為(100％定子接地)保護(hù)，有死區(qū)。

10．由反應(yīng)基波零序電壓和利用3次諧波電壓構(gòu)成的100％定子接地保護(hù)，其基波零序電壓元件的保護(hù)范圍是由機(jī)端到中性點的定子繞組的(85％～95％)。

11．雙頻式100%發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)是由（基波零序）電壓和（三次諧波）電壓共同構(gòu)成的。

12．發(fā)電機(jī)勵磁回路接地保護(hù)，分為(一點接地)保護(hù)和(兩點接地)保護(hù)。

13．發(fā)電機(jī)短路故障后備保護(hù)，主要作為(發(fā)電機(jī)外部(相間)短路和發(fā)電機(jī)主保護(hù))的后備保護(hù)。

14．當(dāng)發(fā)電機(jī)帶有不對稱負(fù)荷或系統(tǒng)中發(fā)生不對稱故障時，在定子繞組中將有（負(fù)序電流)，在發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生(反向)的旋轉(zhuǎn)磁場，于是在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生倍頻電流，引起附加損耗，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子過熱。

15．發(fā)電機(jī)定子繞組中的負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)的危害主要是引起(在轉(zhuǎn)子回路中感應(yīng)出倍頻電流或轉(zhuǎn)子發(fā)熱)和(引起100Hz的轉(zhuǎn)子振動)。

16．發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，在(轉(zhuǎn)子)中就會感應(yīng)出(100Hz)電流。

17．為防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子遭負(fù)序電流灼傷，需裝設(shè)完善的(負(fù)序電流)保護(hù)。

18．大型發(fā)電機(jī)要配置逆功率保護(hù)，目的是(為了防止汽輪機(jī)斷汽后，由于鼓風(fēng)損失，汽輪機(jī)尾部葉片有可能過熱使汽輪機(jī)遭到損壞)。

19．發(fā)電機(jī)解列滅磁的含義是(斷開發(fā)電機(jī)斷路器)、滅磁、(汽輪機(jī)甩負(fù)荷)。

四、簡答題

1．在<繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程)中關(guān)于“停機(jī)”的含義是什么?

答：停機(jī)一斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁。對汽輪發(fā)電機(jī)還要關(guān)閉主汽門；對水輪發(fā)電機(jī)還要關(guān)閉導(dǎo)水翼。

2．發(fā)電機(jī)故障的類型有哪幾種?

答：1)定子繞組相間短路；2)定子繞組一相的匝間短路；

3)定子繞組單相接地；

4)轉(zhuǎn)子勵磁電流消失等。

3.圖1所示系統(tǒng)中，若發(fā)電機(jī)、變壓器各裝有圖示的保護(hù)，若k點發(fā)生兩相短路時，發(fā)電機(jī)和變壓器各有哪些保護(hù)會起動？應(yīng)由哪個保護(hù)最先動作？跳開哪些斷路器？

答：k點發(fā)生兩相短路時，發(fā)電機(jī)的過電流保護(hù)與過負(fù)荷保護(hù)會起動；變壓器的縱差保護(hù)、過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)會起動。應(yīng)由變壓器的主保護(hù)縱差動保護(hù)先動作，跳開2QF與3QF。如果變壓器的縱差動保護(hù)未動作，則由變壓器的后備保護(hù)過電流保護(hù)動作，跳開2QF與3QF。如果變壓器的過電流保護(hù)也未動作，將由發(fā)電機(jī)的過電流保護(hù)作為遠(yuǎn)后備而動作，跳開1QF。兩者的過負(fù)荷保護(hù)過了9秒后再動作于信號。

4．畫圖比較發(fā)電機(jī)完全縱差和不完全縱差有什么異同。

答：如下圖所示。(1)電流互感器安裝位置不同。發(fā)電機(jī)不完全縱差(或發(fā)—變組縱差)保護(hù)在發(fā)電機(jī)中性點側(cè)的電流互感器(TAl)僅接在每相的部分分支中，互感器TAl的變比減小為機(jī)端互感器TA2的一半，在正常運(yùn)行或外部短路時仍有不平衡電流(理論上為零)。

(a)不完全差動

(b)完全差動

完全縱差電流互感器變比相等，在正常運(yùn)行或外部短路肘不平衡電流很小。

(2)保護(hù)范圍不同。在內(nèi)部相間短路、匝間短路時，不管短路發(fā)生在互感器所在分支或沒有互感器的分支，不完全縱差保護(hù)均能動作，這主要依靠定子繞組之間的互感作用。TA3與TA4將組成發(fā)-變組不完全縱差。不完全縱差保護(hù)對定子繞組相間短路和匝間短路有保護(hù)作用，并能兼管分支開焊故障。

完全縱差對匝間和分支開焊故障不能動作。

5．為什么發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)不能反應(yīng)匝間短路?

答：發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)在原理上只反映繞組中性點與機(jī)端電流之差，而匝間短路主要發(fā)生在發(fā)電機(jī)的同一相繞組上，從該相繞組中性點與機(jī)端電流互感器上測得的電流幅值相等，相位相差180°，故縱差保護(hù)不反應(yīng)匝間短路。

6．什么是發(fā)電機(jī)的不完全縱差保護(hù)?它有哪些保護(hù)功能?一次不平衡電流怎樣解決?

答：利用發(fā)電機(jī)中性點側(cè)的電流互感器僅接在每相的部分分支中與發(fā)電機(jī)機(jī)端每相電流互感器構(gòu)成的縱差保護(hù)稱之為不完全縱差保護(hù)。

不完全縱差保護(hù)對定子繞組相間短路和匝間短路有保護(hù)作用，并能兼管分支開

焊故障。

發(fā)電機(jī)出線端電流為I，中性點分支只有1/n(n為分支數(shù))，可采用不同變比的電流互感器解決不平衡電流問題，也可以在整定繼電器基準(zhǔn)電流Ib中解決，等等。

7．試分析發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)和橫差保護(hù)的性能，兩者的保護(hù)范圍如何?能否相互代替?

答：發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)是相間短路的主保護(hù)，它反映發(fā)電機(jī)中性點至出口同一相電流的差值，保護(hù)范圍即中性點電流互感器與出口電流互感器之間部分。因為反應(yīng)同一相電流差值，故不能反應(yīng)同相繞組匝間短路，所以不能替代匝間保護(hù)。

發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)，是定子繞組匝間短路的保護(hù)，兼做定子繞組開焊保護(hù)。它反應(yīng)定子雙星形繞組中性點連線電流的大小。當(dāng)某一繞組發(fā)生匝間短路時，在同一相并聯(lián)支路中產(chǎn)生環(huán)流使保護(hù)動作。對于相間短路故障，橫差保護(hù)雖可能動作，但死區(qū)可達(dá)繞組的15％～20％，且不能切除引出線上的相間短路，所以它不能代替縱差保護(hù)。

8．簡述發(fā)電機(jī)單元件橫差保護(hù)的工作原理

答：對于大型發(fā)電機(jī)的雙星形繞組中性點正常運(yùn)行時兩電位均為零，即相等。中性點連線上無電流流過，單元件橫差保護(hù)不動作。

當(dāng)同一相某一繞組發(fā)生匝間短路、同一相不同繞組發(fā)生匝間短路、定子繞組開焊、定子繞組相間短路、轉(zhuǎn)子回路兩點接地時，兩中性點電位發(fā)生改變不再相等，中性點連線上有電流流過，單元件橫差保護(hù)動作。

但此保護(hù)有死區(qū)。

9．發(fā)電機(jī)常用的內(nèi)部短路的主保護(hù)有哪些?并說明哪些判據(jù)可反映定子匝間短路故障。

答：(1)發(fā)電機(jī)常用的內(nèi)部短路主保護(hù)有：

1)縱聯(lián)差動保護(hù)(完全縱差、不完全縱差)；

2)故障分量負(fù)序方向保護(hù)；

3)橫差保護(hù)；

4)縱向零序過電壓保護(hù)；

5)轉(zhuǎn)子二次諧波電流保護(hù)。

(2)反映定子匝間短路故障的判據(jù)有：

1)故障分量負(fù)序方向保護(hù)：發(fā)電機(jī)內(nèi)部不對稱故障時必有負(fù)序功率輸出。而外部故障時負(fù)序功率由外部系統(tǒng)流入發(fā)電機(jī)。所以用負(fù)序功率的流向作為判據(jù)。

2)不完全縱差保護(hù)：由機(jī)端電流與中性點部分分支電流構(gòu)成差動保護(hù)。裝設(shè)電流互感器的發(fā)電機(jī)分支發(fā)生匝間短路時會產(chǎn)生差流，不完全縱差可動作。而未裝設(shè)電流互感器的發(fā)電機(jī)分支發(fā)生匝間短路時，可通過互感磁通使裝設(shè)電流互感器的非故障分支繞組感受到故障的發(fā)生。

3)橫差保護(hù)：將定子繞組分為幾個部分，比較不同部分繞組的電流。所以可以反映匝間短路。應(yīng)用較多的是單元件橫差保護(hù)。

4)縱向零序過電壓保護(hù)：電壓取自專用電壓互感器開口三角，專用電壓互感器一次中性點與發(fā)電機(jī)中性點直接相連。在發(fā)電機(jī)發(fā)生匝間短路時，三相對中性點電壓不平衡，會出現(xiàn)縱向零序電壓。由于外部不對稱故障也會產(chǎn)生縱向零序電壓，該保護(hù)需負(fù)序功率方向閉鎖及電壓互感器斷線閉鎖。

5)轉(zhuǎn)子二次諧波電流保護(hù)：利用發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時產(chǎn)生負(fù)序電流，氣隙中有反向旋轉(zhuǎn)磁場，會在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出二次諧波電流。該保護(hù)需負(fù)序功率方向閉鎖。

10．大型發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)應(yīng)滿足哪幾個基本要求?

答：應(yīng)滿足三個基本要求：

(1)故障點電流不應(yīng)超過安全電流。

(2)有100%的保護(hù)區(qū)。

(3)保護(hù)區(qū)內(nèi)任一點發(fā)生接地故障時，保護(hù)應(yīng)有足夠高的靈敏度。

11．發(fā)電機(jī)為什么要裝設(shè)定子單相接地保護(hù)?

答：發(fā)電機(jī)裝設(shè)定子接地保護(hù)的原因主要有兩點：

1)定子繞組發(fā)生單相接地后接地電流可能會燒傷定子鐵芯。

2)定子繞組發(fā)生單相接地后，另外兩個健全相對地電壓上升。另外故障點將產(chǎn)生間歇性弧光過電壓，極有可能引發(fā)多點絕緣損壞，從而使單相接地故障擴(kuò)展為災(zāi)難性的相間或匝間短路。

12．由反應(yīng)基波零序電壓和3次諧波電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)定子100％接地保護(hù)，其3次諧波元件的保護(hù)范圍是為發(fā)電機(jī)的哪一部分?

答：由中性點向機(jī)端的定子繞組的50％以內(nèi)。

13．請問下列敘述是否正確。如果是錯誤，請問為什么?

“發(fā)電機(jī)定子繞組過電流保護(hù)的作用是反應(yīng)發(fā)電機(jī)外部短路，并作為發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的后備”

答：正確。

14．怎樣利用基波零序電壓和3次諧波電壓構(gòu)成發(fā)電機(jī)100％定子接地保護(hù)?

答；(1)第一部分是基波零序電壓元件，其保護(hù)范圍不少于定子繞組韻85％(從發(fā)電機(jī)端開始)；

(2)第二部分是利用3次諧波電壓構(gòu)成定子接地保護(hù)，用以消除基波零序電壓元件保護(hù)不到的死區(qū)，其保護(hù)范圍不小于定子繞組的20％(從發(fā)電機(jī)中性點開始)。

15．發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)和匝間短路保護(hù)所用電壓互感器有什么不同?當(dāng)機(jī)端發(fā)生A相金屬性接地故障時，定子接地保護(hù)和匝簡短路保護(hù)受到的電壓分別為多少?這兩種保護(hù)動作情況如何?

答：發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)所用電壓互感器的一次繞組的中性點直接接地。發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)所用電壓互感器的一次繞組的中性點接變壓器中性點。

機(jī)端A相接地時，定子接地保護(hù)感受到的電壓為100V，保護(hù)動作。匝間保護(hù)感受到的電壓為0V，保護(hù)不動作。

16．定子單相接地保護(hù)和定子匝間短路保護(hù)均采用電流用基波零序電壓，這兩種電壓有什么不同?采用的定子匝間短路保護(hù)在發(fā)電機(jī)發(fā)生單相接地故障時會誤動嗎?

答：(1)定子單相接地保護(hù)的電壓是機(jī)端三相對地零序電壓，定子匝間短路保護(hù)的電壓是機(jī)端三相對中性點的零序電壓。如下圖所示。

(2)由于定子單相接地故障時，不改變機(jī)端三相對中性點的電壓，所以匝間短路保護(hù)不會誤動。

(a)定子接地保護(hù)；

(b)匝間保護(hù)

17．試述縱向零序電壓發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路保護(hù)的適用范圍及其基本原理，并畫出其原理接線圖。

答：零序電壓匝間短路保護(hù)可用于各種發(fā)電機(jī)，尤其是中性點沒有引出三相6端子的發(fā)電機(jī)(此時不能用橫差保護(hù))。

零序電壓匝間短路保護(hù)原理接線圖，如下圖所示。

零序電壓匝間短路保護(hù)原理接線圖

發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生內(nèi)部短路時，其三相繞組的對稱性遭到破壞，機(jī)端三相對發(fā)電機(jī)中性點出現(xiàn)基波零序電壓，因此TV0有輸出。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行和外部相間短路時，=0。

發(fā)電機(jī)內(nèi)部或外部發(fā)生單相接地故障時，一次系統(tǒng)出現(xiàn)對地零序電壓，發(fā)電機(jī)中性點電位升高，因TV0一次側(cè)中性點是接在發(fā)電機(jī)中性點上，因此開口三角形繞組輸出的仍為零。

18、發(fā)電機(jī)勵磁回路為什么要裝設(shè)一點接地和兩點接地保護(hù)7

答：發(fā)電機(jī)勵磁回路一點接地，雖不會形成故障電流通路，從而不會給發(fā)電機(jī)造成直接危害，但要考慮第二點接地的可能性，所以由一點接地保護(hù)發(fā)出信號，以便加強(qiáng)檢查、監(jiān)視。

當(dāng)發(fā)電機(jī)勵磁回路發(fā)生兩點接地故障時：①由于故障點流過相當(dāng)大的故障電流而燒傷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體；②破壞發(fā)電機(jī)氣隙外傷的對稱性，引起發(fā)電機(jī)的劇烈振動；⑧使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心，進(jìn)一步加劇振動。所在在一點接地后要投入兩點接地保護(hù)，以便發(fā)生兩點接地時經(jīng)延時動作停機(jī)。

19．大型汽輪發(fā)電機(jī)裝設(shè)逆功率保護(hù)的目的是什么?

答：主要用于保護(hù)汽輪機(jī)。因為在汽輪機(jī)主汽門誤關(guān)閉，或機(jī)爐保護(hù)動作關(guān)閉。主汽門而發(fā)電機(jī)出口斷路器未跳閘時，發(fā)電機(jī)失去原動力變成電動機(jī)運(yùn)行，從電力系統(tǒng)吸收有功功率。此時，由于鼓風(fēng)損失，汽輪機(jī)尾部葉片有可能過熱而造成汽輪機(jī)事故。

20．逆功率對發(fā)電機(jī)本身無害，為何大型汽輪發(fā)電機(jī)還需裝設(shè)逆功率保護(hù)?

答：在汽輪發(fā)電機(jī)組上當(dāng)機(jī)爐動作關(guān)閉主汽門或由于調(diào)整控制回路故障而誤關(guān)主汽門，在發(fā)電機(jī)斷路器跳開前發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)為電動機(jī)運(yùn)行。此時逆功率對發(fā)電機(jī)本身無害，但由于殘留在汽輪機(jī)尾部的蒸汽與長葉片摩擦，會使葉片過熱，所以逆功率運(yùn)行不能超過3min，需裝設(shè)逆功率保護(hù)。

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