調(diào)度技術(shù)問答第二章同步發(fā)電機及變壓器的運行

PAGE1PAGE37第二章同步發(fā)電機及變壓器的運行1、什么是發(fā)電機組的頻率特性？答：當系統(tǒng)頻率變化時，發(fā)電機組的調(diào)速系統(tǒng)將自動地改變汽輪機的進汽量或水輪機的進水量，以增減發(fā)電機的出力，這種反映由頻率變化而引起發(fā)電機出力變化的關(guān)系，稱為發(fā)電機的頻率特性。2、簡述同步發(fā)電機的功角特性？答：同步發(fā)電機的功角特性是指發(fā)電機的有功（P）、無功（Q）與發(fā)電機電抗（Xd）、內(nèi)電勢（Ed）、機端電壓（U）和功角（δ）的關(guān)系特性。例如隱極發(fā)電機，取Xd=Xq，功角特性為：（1）有功特性：P代表發(fā)電機輸出的有功功率，對發(fā)電機產(chǎn)生制動的電磁轉(zhuǎn)矩。在一定的電壓和勵磁電流下，發(fā)電機的有功功率P與功角δ是函數(shù)關(guān)系。（2）無功特性： 因為Ed=Ucosδ+IdXd，故Q=EdId-Id2Xd，即供給電網(wǎng)的無功功率等于主磁通轉(zhuǎn)換的無功功率，減去電樞繞組電感的無功損耗。由此可見，增加發(fā)電機的勵磁電流（即加大Ed），便可增大發(fā)電機的無功輸出。3、發(fā)電機準同期并列的條件有哪些？條件不滿足將產(chǎn)生哪些影響？答：=1\*GB2⑴并列開關(guān)兩側(cè)的電壓大小相同；=2\*GB2⑵并列開關(guān)兩側(cè)的頻率相同；=3\*GB2⑶并列開關(guān)兩側(cè)的相序、相位相同。如上述條件不能滿足，將會引起沖擊電流。電壓差越大，沖擊電流就越大；頻率差越大，沖擊電流振蕩周期越短，經(jīng)歷沖擊電流的時間越長；當相位差很大或相序不對將產(chǎn)生嚴重的沖擊電流；沖擊電流的存在對發(fā)電機組本身和電力系統(tǒng)都有不利影響。4、實現(xiàn)發(fā)電機并列有幾種方法？其特點和用途如何？答：實現(xiàn)發(fā)電機并列的方法有準同期并列和自同期并列兩種。=1\*GB2⑴、準同期并列的方法是：發(fā)電機在并列合閘前已經(jīng)投入勵磁，當發(fā)電機電壓和頻率、相位分別和并列點處系統(tǒng)側(cè)電壓和頻率、相位、大小接近相同時，將發(fā)電機斷路器合閘，完成并列。準同期并列可分為手動準同期和自動準同期并列兩種，準同期最大的特點是操作復雜，并列過程較長，但對系統(tǒng)和發(fā)電機本身沖擊電流很小，在發(fā)電機正常并網(wǎng)時一般均采用準同期并列。=2\*GB2⑵、自同期并列的方法是：在相序正確的條件下，起動未加勵磁的發(fā)電機，當轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時合上發(fā)電機開關(guān)，將發(fā)電機投入系統(tǒng)，然后再加勵磁，在原動機轉(zhuǎn)矩、異步轉(zhuǎn)矩、同步轉(zhuǎn)矩等作用下，拖入同步。自同期并列的最大特點是并列過程短、操作簡單，在系統(tǒng)電壓和頻率降低的情況下，仍有可能將發(fā)電機并入系統(tǒng)，容易實現(xiàn)自動化。但是，由于自同期并列時，發(fā)電機未經(jīng)勵磁，相當于把一個有鐵芯的電感線圈接入系統(tǒng)，會從系統(tǒng)中吸取很大的無功電流而導致系統(tǒng)電壓降低，同時合閘時的沖擊電流較大，所以自同期方式僅在系統(tǒng)中的小容量發(fā)電機上采用。大中型發(fā)電機均采用準同期并列方法。5、什么是同步發(fā)電機非同期？有什么危害？答：同步發(fā)電機在不符合準同期并列條件時與系統(tǒng)并列，就稱為非同期并列。非同期并列對有關(guān)設(shè)備如發(fā)電機及其與之相串聯(lián)的變壓器、開關(guān)等破壞力極大。如果一臺大型機組與系統(tǒng)發(fā)生非同期并列，則影響更大，引起與系統(tǒng)振蕩，干擾整個系統(tǒng)的正常運行，甚至造成系統(tǒng)瓦解。6、何謂發(fā)電機的調(diào)相運行？如何實現(xiàn)？答：所謂調(diào)相運行，就是發(fā)電機不發(fā)有功，主要用來向電網(wǎng)輸送感性無功功率。調(diào)相運行的電機是需要消耗有功功率來維持其轉(zhuǎn)動的，其消耗的有功可以從原動機上獲得，也可以從系統(tǒng)來獲得。汽輪發(fā)電機在調(diào)相運行時，因為汽輪機在調(diào)相運行時鼓風摩擦很大，使排汽溫度增高，汽輪機要從軸封處進一點汽，其作用除軸封外，同時冷卻汽機的轉(zhuǎn)子和汽缸。水輪發(fā)電機調(diào)相運行是將水輪機的導水葉關(guān)閉，排出水輪室的水，使水輪發(fā)電機本身轉(zhuǎn)動的能源改由系統(tǒng)供給，增加發(fā)電機的勵磁電流即可向系統(tǒng)供給無功功率。發(fā)電機調(diào)相運行時，一方面使系統(tǒng)有旋轉(zhuǎn)備用容量，隨時可升帶有功負荷；另一方面可調(diào)節(jié)無功，維持系統(tǒng)電壓在正常水平。7、何謂發(fā)電機進相運行？發(fā)電機進相運行時應注意什么？為什么？答：所謂發(fā)電機進相運行，是指發(fā)電機發(fā)出有功而吸收無功的穩(wěn)定運行狀態(tài)。發(fā)電機進相運行時，主要應注意四個問題：一是靜態(tài)穩(wěn)定性降低；二是端部漏磁引起定子端部溫度升高；三是廠用電電壓降低；四是由于機端電壓降低在輸出功率不變的情況下發(fā)電機定子電流增加，易造成過負荷。=1\*GB2⑴進相運行時，由于發(fā)電機進相運行，內(nèi)部電勢降低，靜態(tài)儲備降低，使靜態(tài)穩(wěn)定性降低。=2\*GB2⑵由于發(fā)電機的輸出功率P=EdU/Xd·Sinδ，在進相運行時Ed、U均有所降低，在輸出功率P不變的情況下，功角δ增大，同樣降低動穩(wěn)定水平。=3\*GB2⑶進相運行時由于助磁性的電樞反應，使發(fā)電機端部漏磁增加，端部漏磁引起定子端部溫度升高，發(fā)電機端部漏磁通為定子繞組端部漏磁通和轉(zhuǎn)子端部磁通的合成。進相運行時，由于兩個磁場的相位關(guān)系使得合成磁通較非進相運行時大，導致定子端部溫度升高。=4\*GB2⑷廠用電電壓的降低：廠用電一般引自發(fā)電機出口或發(fā)電機電壓母線，進相運行時，由于發(fā)電機勵磁電流降低和無功潮流倒送引起機端電壓降低同時造成廠用電電壓降低。8、何謂發(fā)電機自勵磁？一般在什么情況下發(fā)生？如何避免？答：發(fā)電機接上容性負荷后，在系統(tǒng)參數(shù)諧振條件下，即當線路的容抗小于或等于發(fā)電機和變壓器感抗時，在發(fā)電機剩磁和電容電流助磁作用下，發(fā)生發(fā)電機端電壓與負載電流同時上升的現(xiàn)象，就是發(fā)電機自勵磁。當發(fā)電機組接空載長線路或串聯(lián)電容補償度過大的線路上容易發(fā)生自勵磁。避免方法：在可能發(fā)生自勵磁的系統(tǒng)中，可采用并聯(lián)電抗器，在線路末端聯(lián)接變壓器或改變運行方式，從而改變系統(tǒng)運行參數(shù)，使Xd+XT小于線路容抗Xc。9、快速勵磁系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定有何影響？答：由于快速勵磁系統(tǒng)反應靈敏，調(diào)節(jié)快速，對同步發(fā)電機遭受小擾動時的靜態(tài)穩(wěn)定是有益的，它提高了發(fā)電機的極限功率。但是，快速勵磁系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)大，則發(fā)電機將在小干優(yōu)下產(chǎn)生自發(fā)振蕩而失去穩(wěn)定。如果把放大倍數(shù)整定小，則穩(wěn)定運行時維持發(fā)電機端電壓恒定的能力差，而達不到高幅值的功角特性，靜態(tài)穩(wěn)定極限也就降低了。提高具有快速勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定方法有：=1\*GB2⑴采用穩(wěn)定環(huán)節(jié)（如電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS）。增加了發(fā)電機阻尼，這樣就可以在高放大倍數(shù)下消除自發(fā)振蕩，提高靜態(tài)穩(wěn)定。=2\*GB2⑵采用最優(yōu)勵磁控制器。提供適當阻尼，有效地抑制各種低頻振蕩，從而提高靜態(tài)穩(wěn)定的極限。10、大型發(fā)電機組加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的作用？答：PSS（PowerSystemStabilizer）電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，是作為發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的附加控制，在大型發(fā)電機組加裝PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）適當整定PSS有關(guān)參數(shù)可以起到以下作用：=1\*GB2⑴提供附加阻尼力矩，可以抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩；=2\*GB2⑵提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定限額；11、發(fā)電機中性點一般有哪幾種接地方式？各有什么特點？答：發(fā)電機的中性點，主要采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻或直接接地三種方式。（1）發(fā)電機中性點不接地方式：當發(fā)電機單相接地時，接地點僅流過系統(tǒng)另兩相與發(fā)電機有電氣聯(lián)系的電容電流，當這個電流較小時，故障點的電弧常能自動熄滅，故可大大提高供電的可靠性。當采用中性點不接地方式而電容電流小于5安時，單相接地保護只需利用三相五柱電壓互感器開口側(cè)的另序電壓給出信號便可以。中性點不接地方式的主要缺點是內(nèi)部過電壓對相電壓倍數(shù)較高。（2）發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地：當發(fā)電機電容電流較大時，一般采用中性點經(jīng)消弧線圈接地，這主要考慮接地電流大到一定程度時接地點電弧不能自動熄滅。而且接地電流若燒壞定子鐵芯時難以修復。中性點接了消弧線圈后，單相接地時可產(chǎn)生電感性電流，補償接地點的電容電流而使接地點電弧自動熄滅。（3）發(fā)電機中性點經(jīng)電阻或直接接地：這種方式雖然單相接地較為簡單和內(nèi)部過電壓對相電壓的倍數(shù)較低，但是單相接地短路電流很大，甚至超過三相短路電流，可能使發(fā)電機定子繞組和鐵芯損壞，而且在發(fā)生故障時會引起短路電流波形畸變，使繼電保護復雜化。12、簡述發(fā)電機失磁的現(xiàn)象？答：發(fā)電機失磁時：轉(zhuǎn)子電流表指示為零或接近于零；定子電流表指示升高并擺動，有功電力表指示降低并擺動；無功電力表指示為負值，功率因數(shù)表指示進相；發(fā)電機母線電壓指示降低并擺動；發(fā)電機有異常聲音。13、發(fā)電機失磁對系統(tǒng)有何影響？答：發(fā)電機失磁對系統(tǒng)的影響是：=1\*GB2⑴低勵和失磁的發(fā)電機，從系統(tǒng)中吸收無功功率，引起電力系統(tǒng)的電壓降低，如果電力系統(tǒng)中無功功率儲備不足，將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點的電壓低于允許值，破壞了負荷與各電源間的穩(wěn)定運行，甚至使電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。=2\*GB2⑵當一臺發(fā)電機發(fā)生失磁后，由于電壓下降，電力系統(tǒng)中的其它發(fā)電機，在自動調(diào)整勵磁裝置的作用下，將增加其無功輸出，從而使某些發(fā)電機、變壓器或線路過電流，其后備保護可能因過流而誤動，使事故波及范圍擴大。=3\*GB2⑶一臺發(fā)電機失磁后，由于該發(fā)電機有功功率的搖擺，以及系統(tǒng)電壓的下降，將可能導致相鄰的正常運行發(fā)電機與系統(tǒng)之間，或電力系統(tǒng)各部分之間失步，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩。=4\*GB2⑷發(fā)電機的額定容量越大，在低勵磁和失磁時，引起無功功率缺額越大，電力系統(tǒng)的容量越小，則補償這一無功功率缺額的能力越小。因此，發(fā)電機的單機容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘恐仍酱髸r，對電力系統(tǒng)的不利影響就越嚴重。14、發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身有何影響？答：發(fā)電機失磁對發(fā)電機本身的影響：=1\*GB2⑴由于發(fā)動機失磁后出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，在發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流，差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生損耗，如果超出允許值，將使轉(zhuǎn)子過熱。特別是直接冷卻的高力率大型機組，其熱容量裕度相對降低，轉(zhuǎn)子更容易過熱。而轉(zhuǎn)子表層的差頻電流，還可能使轉(zhuǎn)子本體槽楔、護環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴重的局部過熱甚至灼傷，=2\*GB2⑵失磁發(fā)電機進入異步運行之后，發(fā)電機的等效電抗降低，從電力系統(tǒng)中吸收無功功率，失磁前帶的有功功率越大，轉(zhuǎn)差就越大，等效電抗就越小，所吸收的無功功率就越大。在重負荷下失磁后，由于過電流，將使發(fā)電機定子過熱。=3\*GB2⑶對于直接冷卻高力率的大型汽輪發(fā)電機，其平均異步轉(zhuǎn)矩的最大值較小，慣性常數(shù)也相對降低，轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面，也呈較明顯的不對稱。由于這些原因，在重負荷下失磁后，這種發(fā)電機轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動。對于水輪發(fā)電機，由于平均異步轉(zhuǎn)矩最大值小，以及轉(zhuǎn)子在縱軸和橫軸方面不對稱，在重負荷下失磁運行時，也將出現(xiàn)類似情況。這種情況下，將有很大甚至超過額定值的電機轉(zhuǎn)矩周期性地作用到發(fā)電機的軸系上，并通過定子傳遞到機座上。此時，轉(zhuǎn)差也作周期性變化，其最大值可能達到4%~5%，發(fā)電機周期性地嚴重超速。這些情況，都直接威脅著機組的安全。=4\*GB2⑷失磁運行時，定子端部漏磁增強，將使端部的部件和邊段鐵芯過熱。15、發(fā)電機的異步運行？答：發(fā)電機的異步運行指發(fā)電機失去勵磁后進入穩(wěn)態(tài)的異步運行。發(fā)電機失磁時，勵磁電流逐漸衰減為零，發(fā)電機電勢相應減小，輸出有功功率隨之下降，原動機輸入的拖動轉(zhuǎn)矩大于發(fā)電機輸出的制動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加，功角逐步增大，這時定子的同步旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間出現(xiàn)滑差。定子電流與轉(zhuǎn)子電流相互作用，產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩。與此對應，定、轉(zhuǎn)子之間由電磁感應傳送的功率稱為異步功率，隨功角的增大而增大；同時原動機輸入功率隨功角增大而減小，當兩者相等時，發(fā)電機進入穩(wěn)定異步運行狀態(tài)。發(fā)電機異步運行主要有兩個問題，其一，對發(fā)電機本身有使轉(zhuǎn)子發(fā)生過熱損壞的危險；其二，對系統(tǒng)而言，此時發(fā)電機不僅不向系統(tǒng)提供無功反而要向系統(tǒng)吸收無功，勢必引起系統(tǒng)電壓的顯著下降，造成系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定水平大大降低。16、發(fā)電機可能發(fā)生的電氣故障和異常工作狀態(tài)有哪些類型？答：在電力系統(tǒng)中運行的發(fā)電機，小型的為6~12MW，大型的為200MW及以上機組。由于發(fā)電機的容量相差懸殊，在設(shè)計、結(jié)構(gòu)、工藝、勵磁乃至運行等方面都有很大差異，這就使發(fā)電機及其勵磁回路可能發(fā)生的故障、故障幾率和不正常工作狀態(tài)有所不同。=1\*GB2⑴可能發(fā)生的主要故障：定子繞組相間短路、定子繞組一相匝間短路、定子繞組一相絕緣破壞引起的單相接地、轉(zhuǎn)子繞組（勵磁回路）兩點接地、轉(zhuǎn)子勵磁回路低勵（勵磁電流低于靜穩(wěn)極限所對應的勵磁電流）、失去勵磁。=2\*GB2⑵主要的異常工作狀態(tài)：轉(zhuǎn)子過負荷、定子繞組過負荷、定子過電壓（水輪發(fā)電機、大型汽輪發(fā)電機）、三相電流不對稱、失步、逆功率、過勵磁、斷路器斷口閃絡(luò)、非全相運行、轉(zhuǎn)子一點接地等。17、發(fā)電機定子繞組中的負序電流對發(fā)電機有什么危害？答：發(fā)電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度與三相正序?qū)ΨQ電流所形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速一致，即轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動與正序旋轉(zhuǎn)磁場之間無相對運動，此即“同步”的概念。當電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或負荷三相不對稱（接有電力機車、電弧爐等單相負荷）時，在發(fā)電機定子繞組中就流有負序電流。該負序電流在發(fā)電機氣隙中產(chǎn)生反向（與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉(zhuǎn)磁場相反）旋轉(zhuǎn)磁場，它相對于轉(zhuǎn)子來說為2倍的同步轉(zhuǎn)速，因此在轉(zhuǎn)子中就會感應出100Hz的電流，即所謂的倍頻電流的該倍頻電流。主要部分流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽楔和阻尼條，而在轉(zhuǎn)子端部附近沿周界方向形成閉合回路，這就使得轉(zhuǎn)子端部、護環(huán)內(nèi)表面、槽楔和小齒接觸面等部位局部灼傷，嚴重時會使護環(huán)受熱松脫，給發(fā)電機造成災難性的破壞，即通常所說的“負序電流燒機”，這是負序電流對發(fā)電機的危害之一。另外，負序（反向）氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流之間，正序（正向）氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負序電流之間所產(chǎn)生的頻率100Hz交變電磁力矩，將同時作用于轉(zhuǎn)子大軸和定子機座上，引起頻率為100Hz的振動，此為負序電流危害之二。發(fā)電機承受負序電流的能力，一般取決于轉(zhuǎn)子的負序電流發(fā)熱條件，而不是發(fā)生的振動。即負序電流的平方與時間的乘積決定了發(fā)電機承受負序電流的能力。18、試述發(fā)電機勵磁回路接地故障有什么危害？答：發(fā)電機正常運行時，勵磁回路對地之間有一定的絕緣電阻和分布電容，它們的大小與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、冷卻方式等因素有關(guān)。當轉(zhuǎn)子絕緣損壞時，就可引起勵磁回路接地故障，常見的是一點接地故障，如不及時處理，還可能接著發(fā)生兩點接地故障。勵磁回路的一點接地故障，由于構(gòu)不成電流通路，對發(fā)電機不會構(gòu)成直接的危害。那么對于勵磁回路一點接地故障的危害，主要是擔心再發(fā)生第二點接地故障，因為在一點接地故障后，勵磁回路對地電壓將有所增高，就有可能再發(fā)生第二個接地故障點。發(fā)電機勵磁回路發(fā)生兩點接地故障的危害表現(xiàn)為：=1\*GB2⑴轉(zhuǎn)子繞組一部分被短路，另一部分繞組的電流增加，這就破壞了發(fā)電機氣隙磁場的對稱性，引起發(fā)電機的劇烈振動，同時無功出力降低。=2\*GB2⑵轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子本體，如果轉(zhuǎn)子電流比較大，就可能燒損轉(zhuǎn)子，有時還造成轉(zhuǎn)子和汽輪機葉片等部件被磁化。=3\*GB2⑶由于轉(zhuǎn)子本體局部通過轉(zhuǎn)子電流，引起局部發(fā)熱，使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心，進一步加劇振動。19、發(fā)電機在停機時，如一相未斷開，發(fā)電機會發(fā)生什么現(xiàn)象？畫出發(fā)電機另兩相開關(guān)斷口最大電壓時的向量圖。C答：發(fā)電機與系統(tǒng)一相相聯(lián)，另兩相斷開將發(fā)生異步運行，開關(guān)斷口最大電壓將產(chǎn)生二倍的線電壓。向量圖如下：CAABbca20、試述發(fā)電機非全相運行的危害？答：非全相運行發(fā)電機的危害主要有以下三點：=1\*GB2⑴發(fā)電機轉(zhuǎn)子發(fā)熱；=2\*GB2⑵機組振動增大；=3\*GB2⑶定子繞組由于負荷不平衡出現(xiàn)個別相繞組端部過熱；⑷可能出現(xiàn)過電壓。21、調(diào)相機的啟動方式有哪幾種方式？各種方式的起動方法和優(yōu)缺點？答：通常調(diào)相機起動有五種方法：=1\*GB3①低頻起動、=2\*GB3②可控硅起動、=3\*GB3③同軸電動機啟動、=4\*GB3④經(jīng)電抗器起動、=5\*GB3⑤同軸勵磁機起動。=1\*GB2⑴調(diào)相機低頻起動：利用發(fā)電廠的一臺機組對調(diào)相機專線供電以起動調(diào)相機。當調(diào)相機無起動設(shè)備，而電網(wǎng)又急需無功功率時，常采用低頻起動方式。其方法是：將調(diào)相機和發(fā)電機一同接在一條與電力網(wǎng)完全隔離的專用線路和母線上，拖動調(diào)相機的發(fā)電機不應小于調(diào)相機容量的20%~30%，停用低電壓、低頻率保護和有關(guān)的二次設(shè)備，隨后給調(diào)相機、發(fā)電機加入勵磁電流，（其值為調(diào)相機空載勵磁電流額定值的30%~50%，為發(fā)電機空載勵磁電流額定值的120%~130%），然后合上調(diào)相機開關(guān)和發(fā)電機開關(guān)，起動發(fā)電機，此時發(fā)電機同調(diào)相機同時轉(zhuǎn)動。在升速過程中，同時增加調(diào)相機的勵磁電流，直至達到額定值時，將發(fā)電機、調(diào)相機達額定轉(zhuǎn)速時并入電網(wǎng)。該起動方式的優(yōu)點是對調(diào)相機的沖擊電流小，可以說無沖擊電流。但系統(tǒng)運行方式改變較多，操作麻煩，須發(fā)電廠空出一臺專用發(fā)電機，一般情況下不采用這種方式。=2\*GB2⑵調(diào)相機可控硅起動：有一組由起動變壓器，交直流串并聯(lián)電抗器，整流器逆變器等組成的可控硅起動裝置。在起動時，控制整流裝置可控硅導通角，使電流增加，調(diào)相機升速，當調(diào)相機轉(zhuǎn)速達10%額定轉(zhuǎn)速后，控制逆變側(cè)換向，增加轉(zhuǎn)速，達到額定時并入電網(wǎng)。該起動方式優(yōu)點是調(diào)相機沖擊電流小，起動方便，快速、自動化水平高，但起動裝置價格昂貴，占地大，僅用于大型多臺調(diào)相機使用。=3\*GB2⑶同軸電動機起動：利用同軸安裝的異步電動機來起動調(diào)相機，起動調(diào)相機的電動機通過聯(lián)軸器與調(diào)相機聯(lián)接，電動機起動完成后電動機脫離調(diào)相機。此種起動方式較簡單、經(jīng)濟、方便。但因異步電動機有較大啟動電流，會造成母線電壓波動，不能使調(diào)相機達同步轉(zhuǎn)速，并列時有一定沖擊電流。=4\*GB2⑷電抗器起動：將調(diào)相機作為異步電動機，在電壓低于正常值時起動。這種起動方式可減少調(diào)相機的起動電流，又能保持一定的母線電壓水平，有利正常供電。這種起動方式多用于容量較小的調(diào)相機，調(diào)相機所受的沖擊電流應小于0.74/Xd”，母線電壓應不低于90%額定電壓。=5\*GB2⑸同軸勵磁機起動：利用同軸主勵磁機作為直流電動機起動調(diào)相機。這種起動方式的優(yōu)點是：起動平穩(wěn)，調(diào)速平滑，可調(diào)至調(diào)相機的同步轉(zhuǎn)速。但由于同軸勵磁機作為直流電動機，有一定損耗。因此，選擇同軸勵磁容量應大些，并在起動時同軸勵磁機應改為它激。22、抽水蓄能機組有那幾種運行工況？如何進行轉(zhuǎn)換？答：抽水蓄能機組具有發(fā)電、抽水、發(fā)電調(diào)相、水泵調(diào)相四種運行工況?，F(xiàn)代的抽水蓄能機組都要能做旋轉(zhuǎn)備用，為節(jié)省動力一般使水泵水輪機在空氣中旋轉(zhuǎn)（向水輪機方向或水泵方向旋轉(zhuǎn)），在電網(wǎng)有需要時即可快速地帶上負荷或投入抽水或調(diào)相。在蓄能機組抽水時，如需快速發(fā)電可以不通過正常抽水停機而直接轉(zhuǎn)換到發(fā)電狀態(tài)，即在電機和電網(wǎng)解列后利用水流的反沖作用使轉(zhuǎn)輪減速并使之反轉(zhuǎn)，待達到水輪機同步轉(zhuǎn)速時迅速并網(wǎng)發(fā)電。抽水蓄能一般實現(xiàn)如下工況轉(zhuǎn)換：靜止至發(fā)電空載；發(fā)電空載至滿載；靜止至空載水泵；空載水泵至滿載水泵；滿載抽水至滿載發(fā)電；滿載抽水至靜止；發(fā)電滿載至發(fā)電調(diào)相；發(fā)電調(diào)相至靜止；抽水滿載至空載。23、電力變壓器的種類有哪些？主要部件有哪些？答：隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對電力變壓器需求越來越高，種類繁多。按相數(shù)分，有單相和三相的；按繞組和鐵芯的位置分有內(nèi)鐵芯式和外鐵芯式；按冷卻方式分，有干式自冷、風冷，強迫油循環(huán)風冷和水冷等；按中性點絕緣水平分，有全絕緣和半絕緣；按繞組材料分，有A、E、B、F、H等五級絕緣。不同種類的變壓器，對運行有不同的要求；按調(diào)壓方式可分為有載調(diào)壓和無載調(diào)壓。一般電力變壓器的主要部件有：鐵芯、繞組、套管、油箱、油枕、散熱器及其附屬設(shè)備。24、變壓器繞組的接線組別常見有那幾種？一臺雙卷三相變壓器，其組別為高壓線卷A-X，B-Y，C-Z，低壓線卷為a-x，b-y，c-z，請連接Y0/Δ11的結(jié)線方式并繪出高低壓側(cè)的電勢向量圖。答：電力系統(tǒng)中，變壓器常見的連接組別有Y0/Δ-11，Y/Δ-11，Y/Y0-12，三卷變壓器的連接方式有Y0/Y/Δ-12-11，Y0/Y0/Y0-12-12。也有特殊的連接方式：如Y0/Z曲線連接，和兩臺單相變壓器作為三相降壓運行的V/V連接方式。雙卷Y0/Δ-11連接方式：UBOUBOUAUCUABUBCUCAuabucaAabc BCC25、何謂勵磁涌流？產(chǎn)生的原因是什么？答：變壓器勵磁涌流是：變壓器全電壓充電時在其繞組中產(chǎn)生的暫態(tài)電流。變壓器投入前鐵芯中的剩余磁通與變壓器投入時工作電壓產(chǎn)生的磁通方向相同時，其總磁通量遠遠超過鐵芯的飽和磁通量，因此產(chǎn)生較大的涌流，其中最大峰值可達到變壓器額定電流的6-8倍。勵磁涌流隨變壓器投入時系統(tǒng)電壓的相角，變壓器鐵芯的剩余磁通和電源系統(tǒng)阻抗等因素有關(guān)。最大涌流出現(xiàn)在變壓器投入時電壓經(jīng)過零點瞬間（該時磁通為峰值）。變壓器涌流中含有直流分量和高次諧波分量，隨時間衰減，其衰減時間取決于回路電阻和電抗，一般大容量變壓器約為5-10秒，小容量變壓器約為0.2秒左右。26、新變壓器或大修后的變壓器為什么正式投運前要做沖擊試驗？一般沖擊幾次？答：新變壓器或大修后的變壓器在正式投運前要做沖擊試驗的原因如下：=1\*GB2⑴檢查變壓器絕緣強度能否承受全電壓或操作過電壓的沖擊。當拉開空載變壓器時，是切斷很小的激磁電流，可能在激磁電流到達零點之前發(fā)生強制熄滅，由于斷路器的截流現(xiàn)象，使具有電感性質(zhì)的變壓器產(chǎn)生的操作過電壓，其值除與開關(guān)的性能、變壓器結(jié)構(gòu)等有關(guān)外，變壓器中性點的接地方式也影響切空載變壓器過電壓。一般不接地變壓器或經(jīng)消弧線圈接地的變壓器，過電壓幅值可達4-4.5倍相電壓，而中性點直接接地的變壓器，操作過電壓幅值一般不超過3倍相電壓。這也是要求做沖擊試驗的變壓器中性點直接接地的原因所在。=2\*GB2⑵考核變壓器在大的勵磁涌流作用下的機械強度和考核繼電保護在大的勵磁涌流作用下是否會誤動。沖擊試驗的次數(shù)：新變壓器投入需沖擊五次。大修后的變壓器需沖擊三次。27、變壓器并聯(lián)運行的條件是什么？答：變壓器并聯(lián)運行必須滿足以下三個條件：=1\*GB2⑴所有并聯(lián)運行的變壓器變比相等；=2\*GB2⑵所有并聯(lián)運行的變壓器短路電壓相等；=3\*GB2⑶所有并聯(lián)運行的變壓器繞組接線組別相同；28、變壓器并聯(lián)運行變比不等有何后果？答：當變壓比不同時，變壓器二次側(cè)電壓不等，并列運行的變壓器將在繞組的閉合回路中引起均衡電流的產(chǎn)生，均衡電流的方向取決于并列運行變壓器二次輸出電壓的高低，其均衡電流的方向是從二次輸出電壓高的變壓器流向輸出電壓低的變壓器。該電流除增加變壓器的損耗外，當變壓器帶負荷時，均衡電流疊加在負荷電流上。均衡電流與負荷電流方向一致的變壓器負荷增大；均衡電流與負荷電流方向相反的變壓器負荷減輕。29、變壓器并聯(lián)運行短路電壓不等有何后果？答：按變壓器并列運行的三個條件并列運行的變壓器容量能得到充分利用，當各臺并列運行的變壓器短路電壓相等時，各臺變壓器復功率的分配是按變壓器的容量的比例分配的，各臺變壓器容量的總和就是它們能承受的系統(tǒng)總變壓器容量的利用率100%；若各臺變壓器的短路電壓不等，各臺變壓器的復功率分配是按變壓器短路電壓成反比例分配的，短路電壓小的變壓器易過負荷，變壓器容量不能得到合理的利用。30、變壓器并聯(lián)運行連接組別不同有何后果？答：將不同連接組別的變壓器并聯(lián)運行，二次側(cè)回路將因變壓器各副邊電壓不同而產(chǎn)生電壓差ΔU2，因在變壓器連接中相位差總量是30°的倍數(shù)，所以ΔU2的值是很大的。如并聯(lián)變壓器二次側(cè)相角差為30°時，ΔU2值就有額定電壓的51.76%，若變壓器的短路電壓Uk=5.5%，則均衡電流可達4.7倍的額定電流，可能使變壓器燒毀。較大的相位差產(chǎn)生較大的均衡電流，這是不允許的。故不同組別的變壓器是不能并列運行的。31、三臺具有相同變比和連接組別的三相變壓器，其額定容量和短路電壓分別為：Sa=1000KVA Uka%=6.25%Sb=1800KVA Ukb=6.6%Sc=3200KVA Ukc=7%將它們并聯(lián)運行后帶負載5500KVA，問：=1\*GB3①每臺變壓器分配的負荷？=2\*GB3②三臺變壓器在不允許任何一臺過負荷的情況下能擔負多少最大總負荷？=3\*GB3③變壓器總的設(shè)備容量的利用率？答：=1\*GB3①ΣSh/Uk%=1000KVA/0.0625+1800KVA/0.066+3200KVA/0.07=8900每臺變壓器的分配比例：Pa=S總/Uka%·Σsh/Uk=5500/0.0625×8900=0.99Pb=S總/Ukb%·Σsh/Uk=5500/0.066×8900=0.936Pc=S總/Ukc%·Σsh/Uk=5500/0.07×8900=0.883各臺變壓器分配的實際負荷:A臺變分配=1000KVA×0.99=990KVAB臺變分配=1800KVA×0.936=1685KVAC臺變分配=3200KVA×0.883=2825KVA=2\*GB3②具有最小短路電壓的變壓器達到滿負荷時,三臺最大共同可擔負的負荷是:Smax=5500×1/0.99=5560KVA=3\*GB3③變壓器總的設(shè)備利用率:5560KVA=0.9231000+1800+320032、自耦變壓器與普通變壓器有什么不同？答：自耦變壓器與普通變壓器不同之處是：=1\*GB2⑴其一次側(cè)與二次側(cè)不僅有磁的聯(lián)系，而且有電的聯(lián)系，而普通變壓器僅是磁的聯(lián)系。=2\*GB2⑵電源通過變壓器的容量是由兩個部分組成：即一次繞組與公用繞組之間電磁感應功率，和一次繞組直接傳導的傳導功率。=3\*GB2⑶由于自耦變繞組是由一次繞組和公用繞組兩部分組成，一次繞組的匝數(shù)較普通變壓器一次繞組匝數(shù)和高度及公用繞組電流及產(chǎn)生的漏抗都相應減少，自耦變的短路電抗X自是普通變壓器的短路電抗X普的（1-1/K）倍，K為變壓比。=4\*GB2⑷若自耦變壓器設(shè)有第三繞組，其第三繞組占用公用繞組容量。影響自耦變運行方式和交換容量。（5）由于自耦變壓器中性點必須接地，使繼電保護的整定和配置復雜化。（6）自耦變壓器體積小，重量輕，便于運輸，造價低。33、自耦變壓器運行中注意些什么問題？答：自耦變壓器運行中應注意的問題：=1\*GB2⑴由于自耦變壓器的一、二次側(cè)有直接電的聯(lián)系，為防止由于高壓側(cè)單相接地故障而引起低壓側(cè)的電壓升高，用在電網(wǎng)中的自耦變壓器的中性點必須可靠的直接接地。=2\*GB2⑵由于一、二次側(cè)有直接電的聯(lián)系，高壓側(cè)受到過電壓時，會引起低壓側(cè)的嚴重過電壓。為避免這種危險，須在一、二次側(cè)都加裝避雷器。=3\*GB2⑶由于自耦變壓器短路阻抗較小，其短路電流較普通變壓器大，因此在必要時需采取限制短路電流的措施。=4\*GB2⑷運行中注意監(jiān)視公用繞組的電流，使之不過負荷，必要時可調(diào)整第三繞組的運行方式，以增加自耦變壓器的交換容量。34、畫出有第三繞組的自耦變壓器O-Y0/Δ-12-11的接線圖和向量圖。BBmCCmcAmbBBmCCmcAmbAaO35、變壓器調(diào)壓有哪幾種？變壓器分接頭為何多在高壓側(cè)？答：變壓器調(diào)壓方式有有載調(diào)壓和無載調(diào)壓兩種：有載調(diào)壓是指變壓器在運行中可以調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置，從而改變變壓器變比，以實現(xiàn)調(diào)壓目的。有載調(diào)壓變壓器中又有線端調(diào)壓和中性點調(diào)壓二種方式，即變壓器分接頭在高繞組線端側(cè)或在高壓繞組中性點側(cè)之區(qū)別。分接頭在中性點側(cè)可降低變壓器抽頭的絕緣水平，有明顯的優(yōu)越性，但要求變壓器在運行中中性點必須直接接地。無載調(diào)壓是指變壓器在停電、檢修情況下進行調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置，從而改變變壓器變比，以實現(xiàn)調(diào)壓目的。變壓器分接頭一般都從高壓側(cè)抽頭，其主要是考慮：=1\*GB2⑴變壓器高壓繞組一般在外側(cè)，抽頭引出連接方便；=2\*GB2⑵高