华北电力大学电力系统电气工程面试题库及答案

华北电力大学综合面试题库后附继电保护练习题——————电气与电子工程学院1中性点运行方式：按单相接地短路时接地电流的大小分为大电流接地和小电流接地。大电流接地包括中性点直接接地和中性点经小电阻接地。小电流接地包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地。对地点的零序综合电抗比正序越大，接地点电流越小。2发电机特殊的运行状态：进相和迟相。发电机有空转、空载、并网运行三种运行状态。进相运行就是送出有功吸收无功的运行状态；迟相运行就是既发有功又发无功的运行状态。从理论上讲，发电机是可以进相的，所谓进相，即功率因数是超前，发电机的电流超前于端电压，此时，发电机仍向系统送有功功率，但吸收无功功率，励磁电流较小，发电机处于低励磁情况下运行，发电机进相运行时，我们要注意两个问题：（1）静态稳定性降低；（2）端部漏磁引起定子端部温度升高。3电磁环网：高低压电磁环网，是指两组不同电压等级的线路通过两端变压器磁回路的联接而并联运行。高低压电磁环网中高压线路断开引起的负荷转移很有可能造成事故扩大、系统稳定破坏。4耗量特性：发电设备单位时间内消耗的燃料的数量F与发出有功功率的关系，即发电设备输入与输出的关系，这种关系称为耗量特性。耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比值，即单位时间内输入能量与输出功率之比称为比耗量。耗量特性曲线上某一点切线的斜率称为耗量微增率。耗量微增率是单位时间内输入能量微增量与输出功率微增量的比值。5日负荷曲线：按一天中0时至24时的时序出现的电力系统负荷大小绘出的曲线。电力系统有功功率日负荷曲线是制订各发电厂负荷计划的依据。有功功率年负荷曲线常用于发电设备的检修计划。6功角特性：功角特性指的是电磁功率随功角d变化的关系曲线=f(d)的。功角：并网时时指发电机空载电动势和系统受端电压的夹角，也可指定子磁场和转子磁场的夹角。功角可以表征系统的电磁关系，还可以表征各发电机转子之间的相对空间位置。而发电机转子间的相对运动性质恰好是判断发电机之间是否同步运行的依据。7对称分量法：对于任意一组不对称的三相电流（或电压），都可以按一定的方法把它们分解成正序、负序和零序三相对称的三相电流（或电压）。对称分量法是分析不对称故障的常用方法，把故障处的三相阻抗不对称表示为电压和电流向量的不对称，使系统其余部分保持为三相阻抗对称的系统，这样借助对称分量法并利用三相阻抗对称电路各序具有独立性的特点，分析计算就可以得到简化。8冷备用和热备用：热备用是指运转中的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差，冷备用是指未运转的发电设备可能发的最大功率。它不包括检修中的发电设备。负荷备用是指调整系统中短时的负荷波动并按担负计划外的负荷增加而设置的备用。事故备用是使电力用户在发电设备发生偶然事故时不受严重影响，维持系统正常供电所需的备用。检修备用是使系统中的发电设备能定期检修而设置的备用。国民经济备用是指考虑负荷的超计划增长而设置一定的备用。9抽水蓄能水电站：利用电网中负荷低谷时的电力，由下水库抽水到上水库蓄能,待电网高峰负荷时,放水回到下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。10低频振荡：发电机的转子角、转速，以及相关电气量，如线路功率、母线电压等发生近似等幅或增幅的振荡，因振荡频率较低，一般在－，故称为低频振荡。一般认为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合。11派克变换：发电机的电压方程是一组变系数的微分方程，用这种的方程来分析发电机的运行状态是很困难的。因此用派克变换。从数学意义上讲，park变换没有什么，只是一个坐标变换而已，从abc坐标变换到dq0坐标，ua,ub,uc,ia,ib,ic,磁链a,磁链b,磁链c这些量都变换到dq0坐标中，如果有需要可以逆变换回来。从物理意义上讲，park变换就是将ia,ib,ic电流投影，等效到d,q轴上，将定子上的电流都等效到直轴和交轴上去。对于稳态来说，这么一等效之后，iq,id正好就是一个常数了。从观察者的角度来说，我们的观察点已经从定子转移到转子上去，我们不再关心定子三个绕组所产生的旋转磁场，而是关心这个等效之后的直轴和交轴所产生的旋转磁场了。12等面积定则：当减速面积等于加速面积时，转子角速度恢复到同步速度，功角开始减小。利用等面积定则，可以决定极限切除角度，分析系统的暂态稳定性。13小干扰分析法：小千扰分析法是根据李亚普诺夫小干扰稳定性判断原则，以线性化分析为基础础的分析方法。用小干扰法计算分析电力系统静态稳定的步骤是:①列出系统的非线性动态方程式;②给定初始运行方式.将非线性方程在运行点附近线性化，即认为系统的所有变t都在其初始方式下作微小变动，这是小干扰法最基本的假定前提，③根据线性化的结果，列出系统线性化状态方程;④求系统状态方程矩阵A的特征值，判别系统的静态稳定性。A的矩阵所有的特征值的实部均为负值，则系统是稳定的。出现一个零值或实部为零的一对虚根，则系统处于稳定的边界。只要特征值出现一个正实根或一对具有正实根的复根，则系统是不稳定的。前者是非周期性的失稳，后者则对应于周期性的震荡失稳。14输电线路的派性等值电路及其各参数的物理意义：电阻电抗电导电纳表示热能效应的电阻R，表示磁场效应的电感L，表示电场效应的电容C和表示漏电流和电晕的电导G。中等线路的模型有π形和T形等值模型。15电压的调整措施及特点：改变发电机端电压调压在各种调压手段中，首先应考虑发电机调压，因为它不需要花费额外的投资，但是它的调压范围有限。改变变压器变比调压改变系统的分布，但不增加系统的无功功率，适用于无功功率充裕的系统，对局部进行调压。改变线路的参数进行调压借助无功补偿设备进行调压一般在负荷侧进行无功补偿调压，可以改变无功不足的状态。但是不同的补偿设备补偿特点不同。16分裂导线将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。可以使导线周围的电磁发生很大变化，减少电晕和电抗，但会增加线路电容。原理；改变了导线周围的磁场分布，等效地增大了导线半径，从而减小了导线的电抗。冲击电流：短路电流在最恶劣的条件下出现的最大瞬时值负荷曲线：反映一段时间内负荷随时间而变化的规律。负荷特性：负荷功率随负荷端电压或系统频率变化而变化的规律。线损：在电力网传输分配过程中产生的有功功率损失和电能损失统称为线路损失。线损率:电力网络中损耗的电能与向电力网络中供应的电能的百分比。17经济功率分布是使网络中有功功率损耗最小的一种人为的强制功率分布，应按线路的电阻进行分部。自然分部是一种不加控制的按阻抗进行分部。18正序电流是幅值相等，相位为a超前b120度，b超前c120度负序电流为幅值相等，相位为b超前a120度，c超前b120度零序电流为幅值和相位都相同，频率是基频19凸极发电机三相短路后，定子电流包括：基频交流分量和转子绕组中直流分量都励磁绕组的时间常数Td’衰减。直流分量和两倍基频分量和转子的基频分量都按定子绕组的时间常数Ta衰减。20提高暂态稳定性的措施：故障的快速切除和自动重合闸装置的应用，提高发电机的电磁功率（采用强行励磁装置，电气制动，变压器中性点经小电阻接地）减小原动机输出的机械功率（自动调速系统快速关闭汽门切机）提高静态稳定性的措施：采用自动调节励磁装置减小元件的电抗（采用分裂导线提高线路额定电压等级采用串联电容补偿）改善系统的结构和采用中间补偿设备21电气制动：当系统中发生故障后迅速地投入电阻以消耗发电机的有功功率，增大励磁功率，从而减少功率差额。22消弧线圈：就是电抗线圈。电力系统输电线路经消弧线圈接地，为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，接地点相电流中增加了一个感性电流分量，和装设消弧线圈前的容性电流分量相抵消，减小了接地点的电流，使电弧易于自行熄灭，提高了供电的可靠性。23零序电流的优点：零序过电流保护（零序Ⅲ段）整定值小，灵敏性高，动作时限较短零序电流保护不受系统非正常运行状态的影响零序电流保护受系统运行方式变化的影响较小方向性零序电流保护没有电压死区问题零序保护的缺点：对于运行方式变化很大或接地点变化很大的电网，不能满足系统运行的要求；单相重合闸过程中，系统又发生振荡，可能出现较大零序电流的情况，影响零序电流保护的正确工作；当采用自耦合变压器联系两个不同电压等级的电网,任一侧发生接地短路都将在另一侧产生零序电流，使得零序电流保护的整定计算复杂化。24零序电压和零序电流的获取：三个单相式电压互感器三相五柱式电压互感器接于发电机中性点的电压互感器保护装置内部合成零序电压电流互感器采用三相星形接线，在中性线上的电流就是3I0，因此不需要装设专门的电流互感器，而是直接接入相间保护用的电流互感器的中性线上；在电子式和数字式保护中，也可通过将三相电流互感器的二次电流直接加得到。25变压器经Y-D11接线时，对于正序分量三角形侧电压较星形超前30度，对于负序分量三角形滞后星形30度，而零序电流不可能经星性/三角形的变压器流出，所以不存在转相位的问题。幅值的比值等于变压器的变比的倒数。26两种设备需要配合使用，其操作顺序是合闸：先合隔离开关，后合断路器；分闸：先分断路器，后分隔离开关。断路器和隔离开关的主要区别在于断路器具有灭弧的能力，而隔离开关没有。27发电厂的发电过程：化学能到热能到机械能到电能包括燃烧系统、汽水系统、电气系统。28变压器差动保护的不平衡电流及解决措施：电流互感器的计算变比与实际变比不同克服措施：对不平衡电流进行补偿由变压器带负荷调整分接头克服措施:整定时增大动作电流门槛值两侧电流互感器传变误差1）稳态不平衡电流克服措施:尽量选择特性相同的互感器2）暂态不平衡电流克服措施:速饱和中间变流器变压器励磁涌流克服措施:励磁涌流闭锁1）采用具有速饱和中间变流器2）二次谐波制动3）间断角鉴别29变压器的励磁涌流：当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，可能出现很大的励磁电流，造成的不平衡电流很大，保护可能误动。产生原因:铁芯中的磁通不能突变涌流大小和哪些因素有关：合闸角、剩磁、铁芯饱和特性等励磁涌流的特征：1、数值很大，含有很大的非周期分量。2、含有很大的二次谐波分量。3、励磁涌流的波形中有间断。30中国英国50赫兹日本美国60赫兹31二极管的单向导通原理：二极管处于正向电压作用下，则PN结导通，正向管压降很小，反之，若二极管处于反向电压作用下，则PN结截止。32高压线路和低压线路的区别：通常，高压线路，是指3～10千伏线路；低压线路，是指220／380伏线路。1）高、低压线路分开单独架设时，高压线路电杆之间的距离较低压的大，电杆也较高。（2）高、低压线路同杆架设时，高压线路在上，低压线路在下；高压线路的横担较低压的长，线间距离较低压的大。（3）观察绝缘瓷瓶。高压线路的瓷瓶为针式绝缘子（一般为茶褐色）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也为针式绝缘子，但为白色，且体积较小。（4）观看导线的去向。高压架空线一般很少有分支线，其分支线是引到变压器高压侧或引向油等设备；低压架空线一般由变压器低压侧引出、分支或引向用户；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）高压导线就是裸导线（就是金属），没有外皮的，低压的220伏或者380伏都是有外皮。33无功电源:发电机电容器调相机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，但是维护量小，功率损耗小，经济性能好。调相机：既能发出无功也能吸收无功，连续平滑地调节无功，但是维护量大，消耗有功。静止补偿器：兼有电容器和调相机的功能。34接地保护是一个限制短路电流的保护而间隙保护则是为了防止变压器中性点过电压的保护。变压器中性点接CT是为了测得零序电流，对变压器进行零序过电流保护。35非故障处的电压和电流;必须先在各序网络中求得该处的电压和电流的各序分量，然后再合成三相电流和电压。36发电机的惯性时间常数对暂态稳定有着重要影响。发电机的相对加速