华北电力大学电力系统电气工程面试题库附继电保护练习题

发电机有空转、空载、并网运行三种运行状态。进相运行是送出有功功率、吸收无功功率的运行状态；滞相运行是既送出有功功率，又吸收无功功率的运行状态。理论上讲，一次输入能量与输出功率的比值叫做消耗特性曲线纵坐标与横坐标的比值，发电机能超前相位，所谓超前相位，就是比耗，消耗特性曲线上某点的正切值也就是功率因数超前。发电机超前电流的斜率叫做消耗增量率，消耗增量率是单位时间内输入能量增量与输出功率与端电压的比值，此时发电机仍向系统送出输入能量增量和单位时间输出功率，但吸收无功功率，励磁电流比较小。 发电机在低励磁下运行，产生5天负荷曲线：一天中从0点到24点按时间顺序出现的按照电力系统负荷大小绘制的曲线。电力系统日有功负荷曲线是制定各发电厂负荷计划的依据，年有功负荷曲线常用于发电设施检修计划。功角特性：功角特性是指电磁功率随功角d=f(d)的关系曲线。功角：并网时，是指发电机空载电动势与系统端电压之间的夹角，也可以指副磁场磁场与转子磁场之间的夹角。功角可以表征系统的电磁关系，也可以表征各发电机转子间的相对空间位置。发电机转子间的相对运动性质，正是判断发电机能否同步运行的依据。

对称加权法：对于任何一组不对称三相电流（或电压），都可以按一定的方式分解为正序、负序和零序三相对称的三相电流（或电压）。对称加权法是分析不对称故障的常用方法。故障处三相阻抗不对称表现为电压、电流矢量的不对称，使系统其余部分仍为三相阻抗对称系统。这样，借助对称加权法，结合三相阻抗对称电路各序的独立性，可以简化分析计算。冷备用与热备用：热备用是指运行发电设施所能发出的最大功率与系统发电负荷之差，冷备用是指非运行发电设施所能发出的最大功率，不包括处于检修状态的发电设施。负荷备用是指为调节系统短期负荷波动，承担非计划负荷增加而设置的备用。 事故备用是为保证发电设施发生事故时电力用户不受严重影响，维持系统正常供电而需要采取的备用。检修备用是为使系统内发电设施能按计划检修而设置的备用。民用经济备用是指考虑到计划外负荷增加而设置的备用。抽水蓄能电站：利用电网低负荷时段的电力，将下库水抽至上库蓄能，电网高峰负荷时再将水放回下库发电的水电站。又称蓄能水电站。低频振荡：发电机的转子角度、转速及有关线功率、母线电压等电气量以近似相等的幅度或放大倍数振荡。由于振荡频率较低，一般在-范围内，故称低频振荡。

一般认为低频振荡是电力系统受扰动后，联络线上的功率摆动，系统动态不稳定是由于扰动后阻尼不足甚至负阻尼引起的发散振荡，不稳定的主要因素是系统的电气阻尼不足或缺乏适当的有功功率协调。Park变换：发电机的电压方程是一组变量的假设。③根据线性化的结果，列出系统的线性化状态方程；④求出系统状态方程矩阵A的特征值，识别系统静态稳定系数的微分方程，利用该类方程进行动态分析。矩阵A所有特征值的实部都是负的，运行电机非常困难，所以采用Park值，则系统是稳定的。出现零值或实部变换。用数学术语来说，park变换没有一对具有零部的虚根，则系统处于稳定边缘。 它只是一个坐标变换，从abc坐标边界出发。只要特征值有正实根或者一对有正实根的复根，系统就是不稳定的。前者链a，通量b，通量c都变换到dq0坐标下，是非周期不稳定，后者则对应周期坐标，必要时可以反过来。从物理上来说振荡不稳定。从理论意义上讲，park变换就是把传输线ia，ib，ic14及其各种参数和电流的等效电路投影到d、q轴上，把定子的物理意义：电阻，电抗，电导，导纳等同于直轴和交轴。

对于代表稳态热能效应的电阻R和代表磁场效应的电感，经过这样的等效后，iq，id正好是L，代表电场效应的电容C和漏电流和一个常数。从观察者的角度来看，我们的电晕电导G。中线的模型有π型和T型。观察点从定子转移到了转子，I型等效模型。我们不再关心定子三个绕组产生的旋转磁场15电压调节措施及特点：改变发电机端部磁场，而关心经过这种等效后的直轴和交轴电压调节。各种电压调节方法中，首先考虑的是产生的旋转磁场。发电机电压调节，因为它不需要额外的投资12等面积调节：当减速面积等于加速面积时，但它的电压调节范围是有限的。当变压器改变时，转子角速度回到同步转速，功率角改变。 比率调压改变了系统的分配，但不会增加系统开动减量。采用等面积调压，可以确定极限无功功率，适用于无功功率充足的系统，截止角大，可以分析系统的暂态稳定性。就地调整电压。改变线路参数进行13小扰动分析方法：小扰动分析法是依据借助无功补偿设施的李电压调压一般小扰动稳定性判断原理网校头条，利用负荷侧线性无功补偿调压，改变了基于无功分析的分析方法。功率不足的状态采用小扰动法。但具有不同补偿设施的电力系统静态稳定性计算分析步骤为：①特点不同。列出系统的非线性动态方程；②给定初始16个分裂导线，将每相导线分成若干根。

它能使导体线性化，即假定系统一切变量都处于它们初始的电磁场中，这样会减小电晕和电抗，但对初始模式作微小的改变。这是小扰动法的最基本原理，它改变了导体周围的磁场分布，等效地增加了导体的半径，进而减小了导体的电抗。 浪涌电流：最坏条件下短路电流的最大瞬时值。 负荷曲线：反映在一段时间内负荷随时间变化的规律。 负荷特性：负荷功率随负荷端电压或系统频率变化的规律。 线损：电网输配电过程中产生的有功功率损失和电能损失统称为线损。 线损率：电网中消耗的电能占供给电网的电能的百分比。 经济功率分配是人为强制的功率分配，使网络中的有功功率消耗最小，应按线路的电阻来分配。自然分配是按阻抗进行不受控制的分配。 18正序电流等幅，相位为a超前b120度，b超前c120度。负序电流等幅，相位为b超前a120度，c超前b120度。零序电流等幅、等相，频率为基频。凸极发电机三相短路后，定子电流包括：转子绕组中的基频交流分量和直流分量均按励磁绕组的时间常数Td'衰减。转子的直流分量和两倍基频分量及基频分量均按定子绕组的时间常数Ta衰减。 提高暂态稳定性的措施：迅速切除故障及应用自动重合闸装置，增大发电机的电磁功率（采用强迫励磁装置、电气制动、将变压器中性点经小电阻接地等），减少原动机的机械功率输出（自动调速系统迅速关闭汽阀切机）提高静态稳定性的措施：采用自动励磁装置，减小元件的电抗（采用分裂导线提高线路的额定电压水平及采用串联电容补偿等），改善系统结构，采用中间补偿设施电气制动：当系统发生故障时，迅速投入电阻消耗发电机的有功功率，增大励磁功率，从而减少有功差。

消弧线圈：是一种电抗器线圈。电力系统的输电线经消弧线圈接地，属于小电流接地系统的一种。当中性点经消弧线圈接地，发生单相接地时，在接地点的相电流中加有一个感性电流分量，抵消了装设消弧线圈前的容性电流分量，使接地点的电流减小，使电弧易于自行熄灭，提高了供电可靠性。零序电流的优点：零序过流保护（零序Ⅲ段）整定值小，灵敏度高，动作时限短。零序电流保护不受系统异常正常运行的影响，零序电流保护受系统运行方式改变的影响较小，方向性零序电流保护无电压死区问题。 零序保护的缺点：对于运行方式或连接地址变化较大的电网，不能满足系统运行要求；单相重合闸过程中，系统发生振荡，可能出现较大的零序电流，影响零序电流保护的正确动作；当采用自耦变压器连接两个不同电压等级的电网时，任一侧发生接地短路，都会在另一侧产生零序电流，使零序电流保护的整定计算复杂化。24零序电压、零序电流的采集：发电机中性点接有3台单相电压互感器和三相五柱式电压互感器。电压互感器保护装置内部的合成零序电压、电流互感器采用三相星型连接。 中性线上的电流为3I0，故不必装设专门的电流互感器，而是直接接在相间保护用的电流互感器的中性线上；在电子式、数字式保护中，也可直接将三相电流互感器的二次电流相加而得。

当变压器经Y-D11接线时，正序分量三角侧电压超前星侧30度，负序分量滞后星侧30度，零序电流不能经星/三角变压器流出，所以不存在相位转换问题。其幅值比等于变压器变比的倒数。两个设施需要配合使用，操作顺序为合闸：先合隔离开关，后合断路器；分闸：先分断路器，后分隔离开关。断路器与隔离开关的主要区别是断路器有灭弧能力，而隔离开关没有。发电厂发电过程：化学能→热能→机械能→电能，包括燃烧系统、汽水系统、电气系统。变压器差动保护的不平衡电流及解决办法：电流互感器的计算变比与实际变比不同。 对策：通过调整变压器带载分接开关来补偿不平衡电流。对策：提高调整时动作电流的阈值。两侧电流互感器传输偏差。1）稳态不平衡电流对策：尽量选用特性相同的变压器。2）暂态不平衡电流对策：快速饱和中间换流器。变压器励磁涌流对策：励磁涌流闭锁。1）采用快速饱和中间换流器。2）二次谐波制动。3）中断角识别。变压器励磁涌流：变压器空载投入运行或外部故障切除后电压恢复时，可能出现很大的励磁电流，产生很大的不平衡电流，保护可能误动。原因：铁芯内磁通不能突变。 哪些因素与励磁涌流大小有关：合闸角，剩磁，铁心饱和特性等。励磁涌流的特点：1.数值较大，含有较大的非周期分量。

2、含有很大的二次谐波分量。3、激励浪涌电流波形有断续。30 中国 英国 50 Hz 日本 美国 60 Hz 二极管的单相导通原理：二极管在正向电压作用下，PN结导通，正向管压降很小，反之，若二极管在反向电压作用下，PN结截止。32 高压线路与低压线路的区别：通常高压线路指3~10千伏线路；低压线路指220/380伏线路。1）高低压线路分开架设时，高压线杆距比低压线杆距大华北电力大学机械工程(输电线路工程)专业介绍，杆子也较高。（2）高低压线路架设在同一杆上时，高压线在上，低压线在下； 高压线路的横担比低压线路的长，线间距离比低压线路的大。 （3）检查绝缘瓷瓶。高压线路的瓷瓶为针式绝缘子（一般为棕色）或瓷横担绝缘子（一般为白色），体积较大。低压线路的瓷瓶一般为针式绝缘子，但为白色，体积较小。 （4）检查导线走线到哪里。高压架空线路一般很少有分支线，其分支线引到变压器高压侧或通向油路等设施；低压架空线路一般从变压器低压侧引出，分支或引到用户；高压线路只有三根导线，低压线路一般有四根（三相加一根零线）或两根（火线加零线）导线。 （5）高压导线都是裸电线（就是金属）没有外皮，低压220V或380V都包有外皮。 33 无功电源：发电机电容器相位调节器静止补偿器并联电抗器并联电容器：只能发出无功功率，调节性能差，不能连续调节，但保护量小，耗电小，经济性能好。

相位调节器：既能产生无功又能吸收无功，连续平滑地调节无功，但保护量大，消耗有功功率。静止补偿器：兼有电容器和相位调节器的功能。接地保护是限制短路电流的保护，间隙保护是防止变压器中性点过电压。变压器中性点接CT，测量零序电流，对变压器进行零序过流保护。35非故障位置的电压、电流；在序网络中，首先要求出该位置电压、电流的序权重，然后合成三相电流、电压。发电机的惯性时间常数对暂态稳定性有重要影响。发电机的相对加速度=Pt-Pe)/TJ。增大惯性时间常数，可以减小相对加速度，从而减小发电机受扰动后转子相对动能的变化，有利于提高暂态稳定性。 37电能质量指标：电压频率波形三相不平衡电压波动与闪变同步发电机：其实就是只产生无功功率的发电机，过励磁时产生感性无功功率，欠励磁时吸收感性无功功率。电网重载时，允许过励磁运行，以减少输电线中滞后无功电流的分量，从而减少线路压降；输电线轻载时，允许欠励磁运行，以吸收滞后无功电流，可以防止电网电压升高，从而使电网电压保持在一定的水平。“过励磁”中的“励磁”就是励磁的意思。39与牛顿法相比，PQ分解法在迭代过程中，用常数对称系数矩阵代替了原来的变量非对称矩阵，提高了计算速度，降低了对存储容量的要求。

由于两种方法采用的准则相同，所以计算精度也相同。PQ分解法的迭代次数比牛顿法多，但每次用的时间较少，所以PQ法速度更快。PQ分解法假设输电线中的电感远大于电阻，在110KV及以上的架空线路中是足够的，但在35KV及以下的电网中，线路的电抗不是很大，可能会出现不收敛的情况。同步电机与异步电机的区别：关键是转子转速和定子旋转磁场是否一致，一致就是同步电机，不一致就是异步电机。异步电机的三种工作状态：电动机发电机电磁制动伺服电机又叫执行电机，在自动控制系统中作为执行机构，将接收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。 步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环控制元件。潮流计算：给定电网的接线方式、参数和运行条件，计算电力系统在稳定运行状态下各母线电压、各支路电流、功率及网损。潮流：电力系统的一种稳定运行状态，给出发电机、输电线、变压器等各个电力设施所发或所输的功率以及各母线上的电压值。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定性计算、故障分析的依据。在电网规划阶段，通过潮流计算，合理规划电源容量和接入点，选择无功补偿方案华北电力大学机械工程(输电线路工程)专业介绍，满足规划级大、小模式下潮流交换控制、调峰、调相、调压等要求。

编制年度运行方式时，根据预计负荷增量和新设施投运情况，选取典型方式进行潮流计算，查找电网薄弱环节，供调度人员参考进行日常调度控制。通过正常检修和特殊运行方式下的潮流计算，编制日常运行方式，指导发电厂启动方式、有功无功调节计划和负荷调整计划，满足线路和变压器热稳定要求和电压质量要求。分析预期事故和设备退出对静态安全的影响，制定预期运行方式调整计划。变压器的工作原理：变压器是将交流电压、电流和阻抗进行变换的装置。当交流电流流过一次线圈时，在铁心（或磁芯）中产生交流磁通，从而在二次线圈中感应到电压（或电流）。43 光纤通信：通信容量大，金属材料用量大，保密性好，无感特性，电压幅值和频率恒定的电源称为无限电源。 当电源内阻抗小于短路回路的10%时，电源可以成为无穷大电源。44同步电动机的转速：n=60f/pn--电动机转速p--极对数，发电机转子形状为爪形。453/2接法：每两个元件串联到两组带有3个断路器的母线上，这种接法叫半断路器接法。1）可靠性高。（2）操作灵活性好。3）操作维护方便，任何一根母线和任何一个断路器发生故障，都不会引起停电。46变压器消耗是指空载消耗P和短路损耗Pk之和。当变压器一个绕组加额定电压，其它绕组开路时，变压器吸取的有功功率叫空载消耗。

对于双绕组变压器，当额定电流通过变压器的一个绕组，另一个绕组短路时，变压器吸取的有功功率称为变压器的短路消耗。变压器的空载消耗主要是铁心消耗，由磁滞消耗和涡流消耗组成。变压器参数：额定电压额定容量短路消耗空载消耗可得短路电阻短路电抗励磁电导励磁电流π型等效网络可以表达电压变换。在多电压等级网络计算中采用该类变压器模型后，不必计算参数和变量。单相接地短路中性点不接地系统发生单相接地短路时，中性点电位升至相电压，非故障相电压升至线电压。当两相短路时，非故障电压等于故障前电压，故障相电压幅值减小一半。 对于中性点不接地系统，当两相接地时，非故障相电压升高最大，为正常电压的几倍，但仍小于单相接地时的电压升高。三相短路电流最大。48断路器的选择：选择正常情况下的额定电压和额定电流选择短路情况下的热稳定校核和动稳定校核根据环境条件选择断路器根据断路器的类型和形式选择选择额定开断电流和额定关合电流。断路器按采用的灭弧介质分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器；按安装地点分为户内和户外；分为电磁操作机构、弹簧操作机构、永磁操作机构、气体操作机构。大容量机组的优点：机组效率高，热效率高，便于集中控制，经济性好。

减少每千瓦时的基础设施投资，提高电站的电源的热效率，减少热量消耗，并减少功率站中所需的人员数量。低线成本，每年的杆发生器，根据等式的公式，可以获得运营成本低，没有稳定的操作问题，并且可以确定Q轴和D轴的位置，以限制凸的短路电流调整速度，并且运行量很快，并且较大的电动机必须依靠较大的电动器。在Q轴上，从而确定Q轴的位置和D轴的位置缺乏直流断路器的功率谐波。 UHV AC传输的优势：增加传输能力54短路异常和危害：增加当前电压和距离，大大减少传输走廊，减少测量的障碍，并可以灵活地满足电源的危害的要求：当短路电流通过电动设施的稳定性，即使均匀的运输效果。 。用户功耗的稳定性或影响工人的120度角，这可以产生旋转的磁场并大大提高工厂产品的质量。

电力系统的平行操作简化了电动机的结构，降低了生产线的稳定性，导致系统振荡，甚至整个保护系统的崩溃，甚至是同步速度。平衡节点在功率系统中设置为NO，作为参考节点，必须将所有节点的电压和相位角度进行比较。与阻尼绕组的作用相对应，海平面用作标准，海平面是电力系统中的平衡节点。 直接轴向暂时反应：在同步电动机的电磁瞬变点中，当相应的启动变化时，没有两个海平面，而阻尼绕组只有一个平衡节点可以在相应的直接轴上启动下进行平衡的启动。平衡节点不能预先给出数据传输信息数据管理人机接触，然后不可能列出相应的P，Q表，包括：植物端RTU信息传输频道调度表达式表达式，平衡节点的电压是已知的，并且不需要从SCADA/EMS系统中获取它。

电信：使用通信技术来传输远程操作设施的监督和控制。58直接轴同步电抗的物理含义：它代表与泄漏的泄漏相对的泄漏。 ING变压器在气隙中采用不同的主要连接（包括在电枢绕组的每个阶段，泄漏线的电枢反应磁场采用微型计算机的保护和全面的磁场）。与系统中最低点相对应的电压：活动能力和电压相角差密切相关。 反应电源分布点是与系统中产生的电枢旋转磁场相对应的电枢反应电压：主动功率与电压振幅密切相关。在高压网络中，电压消耗主要是反应性功率流。