发电机变压器保护试题.docx
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发电机变压器保护试题
一、填空题
1、发电机在（定子绕组机端）发生单相接地时，机端零序电压为相电压，在（定子绕组中性点处）发生单相接地时，机端零序电压为零。
2、发电机单相接地时，较大的接地电流能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的（绝缘和定子铁芯）烧坏，也容易发展成为危害更大的定子绕组相间或（匝间短路），因此，发电机应装设定子绕组单相接地保护。
3、利用基波零序电压的发电机定子单相接地保护不能作为（100％定子接地）保护，有死区。
4、发电机励磁回路接地保护，分为（一点接地）保护和（两点接地）保护。
5、当发电机带有不对称负荷或系统中发生不对称故障时，在定子绕组中将有（负序电流），在发电机中产生（反向）的旋转磁场，于是在转子中产生倍频电流，引起附加损耗，导致转子过热。
6、发电机在电力系统发生不对称短路时，在（转子）中就会感应出（100Hz）电流。
7、在变压器瓦斯保护中，轻瓦斯保护动作于（信号），重瓦斯保护动作于（跳闸）。
8、变压器中性点间隙接地的接地保护采用（零序电流继电器）与（零序电压继电器）并联方式构成，带有0.5s的时限。
9、变压器复合电压起动的过电流保护，负序电压主要反应（不对称）短路故障，正序电压反应（对称）短路故障。
10、变压器充电时，励磁电流的大小与断路器合闸瞬间电压的相位角α有关，当（
）时，不产生励磁涌流；当（
）时，合闸磁通由零增至
，励磁涌流最大。
二、选择题
1、发电机解列的含义是（B）。
A：
断开发电机断路器、灭磁、甩负荷B:
断开发电机断路器、甩负荷
C:
断开发电机断路器、灭磁
2、发电机出口发生三相短路时的输出功率为（C）。
A：
额定功率B：
功率极限C：
零
3、发电机装设纵联差动保护，它作为（C）保护。
A：
定子绕组的匝间短路B：
定子绕组的相间短路
C：
定子绕组及其引出线的相间短路
4、发电机比率制动的差动继电器，设置比率制动原因是（B）。
A：
提高内部故障时保护动作的可靠性B：
使继电器动作电流随外部不平衡电流增加而提高C：
使继电器动作电流不随外部不平衡电流增加而提高D：
提高保护动作速度
5、单元件横差保护是利用装在双Y型定子绕组的两个中性点联线的一个电流互感器向一个横差电流继电器供电而构成。
其作用是（B）。
A：
定子绕组引出线上发生两相短路其动作B：
当定子绕组相间和匝间发生短路时其动作C：
在机端出口发生三相短路时其动作
6、利用纵向零序电压构成的发电机匝间保护，为了提高其动作的可靠性，则应在保护的交流输入回路上（C）
A：
加装2次谐波滤过器B：
加装5次谐波滤过器C：
加装3次谐波滤过器D：
加装高次谐波滤过器
7、定子绕组中性点不接地的发电机，当发电机出口侧A相接地时，发电机中性点的电压为（A）。
A：
相电压B：
相电压C：
相电压D：
零
8、发电机机端电压互感器TV的变比为
在距中性点10%的地方发生定子单相接地，其机端的TV开口三角形零序电压为（C）。
A：
90VB：
10/3VC：
10V
9、由反应基波零序电压和利用三次谐波电压构成的100％定子接地保护，其基波零序电压元件的保护X围是（B）。
A：
由中性点向机端的定子绕组的85％～90％B：
由机端向中性点的定子绕组的85％～90％C：
100％的定子绕组D：
由中性点向机端的定子绕组的50%线匝
10、当在距离发电机中性点70%处发生定子单相接地时，发电机端电压互感器开口三角形侧的零序电压为（B）。
A.100伏B.70伏C.30伏
11、发电机复合电压起动的过电流保护在（A）低电压起动过电流保护。
A：
反应对称短路及不对称短路时灵敏度均高于
B：
反应对称短路灵敏度相同但反应不对称短路时灵敏度高于
C：
反应对称短路及不对称短路时灵敏度相同只是接线简单于
D：
反应不对称短路灵敏度相同但反应对称短路时灵敏度均高于
12、发电机、变压器的阻抗保护，（A）有电压回路断线闭锁。
A：
应B：
可C：
宜D：
不能
27．发电机在电力系统发生不对称短路时，在转子中就会感应出（B）电流。
A．50HzB：
100HzC：
150Hz
13、发电机反时限负序电流保护的动作时限是（C）。
A：
无论负序电流大或小，以较长的时限跳闸
B：
无论负序电流大或小，以较短的时限跳闸
C：
当负序电流大时以较短的时限跳闸；当负序电流小时以较长的时限跳闸
14、发电机的负序过流保护主要是为了防止（B）。
A：
损坏发电机的定子线圈B：
损坏发电机的转子
C：
损坏发电机的励磁系统
15、发电机转子绕组两点接地对发电机的主要危害之一是（A）
A：
破坏了发电机气隙磁场的对称性，将引起发电机剧烈振动，同时无功功率降低B：
无功功率出力增加C：
转子电流被地分流，使流过转子绕组的电流减少
D：
转子电流增加，致使转子绕组过电流
16、为防止失磁保护误动，应在外部短路，系统振荡、电压回路断线等情况下闭锁。
闭锁元件采用（C）。
A：
定子电压B：
定子电流C：
转子电压D：
转子电流
17、发电机变压器的非电量保护，应该（C）。
A：
设置独立的电源回路（包括直流空气小开关及直流电源监视回路），出口回路与电气量保护公用
B：
设置独立的电源回路及出口跳闸回路，可与电气量保护安装在同一机箱内
C：
设置独立的电源回路和出口跳闸回路，且在保护柜上的安装位置也应相对独立
18、瓦斯保护是变压器的（B）
A：
主后备保护B：
内部故障的主保护
C：
外部故障的主保护D；外部故障的后备保护
19、运行中的变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行（A）。
A：
进行注油和滤油时B:
变压器中性点不接地运行时
C:
变压器轻瓦斯保护动作后
20、在Y/△-11接线的变压器低压侧发生两相短路时，星形侧的某一相的电流等于其他两相短路电流的（C）倍。
A：
B：
0.5C：
2D：
21、变压器差动保护投入前，带负荷测相位和差电压（或差电流）的目的是检查（A）。
A：
电流回路接线的正确性B：
差动保护的整定值C：
电压回路接线的正确性
22、新安装或一，二次回路经过变动的变压器差动保护，当第一次充电时，应将差动保护（A）。
A：
投入B：
退出C：
投入退出均可
23、变压器的纵差动保护（C）。
A：
能够反应变压器的所有故障
B：
只能反应变压器的相间故障和接地故障
C：
不能反应变压器的轻微匝间故障
24、当变压器外部故障时，有较大的穿越性短路电流流过变压器，这时变压器的差动保护（C）
A：
立即动作B：
延时动作C：
不应动作D：
视短路时间长短而定
25、变压器的励磁涌流可达变压器额定电流的（A）
A：
6～8倍B：
1～2倍C：
10～12倍D：
14～16倍
26、变压器励磁涌流的衰减时间为（B）。
A：
1.5～2sB：
0.5～1sC：
3～4sD：
4.5～5s
27、变压器励磁涌流与变压器充电合闸初相有关，当初相角为（A）时励磁涌流最大。
A：
0度B：
60度C：
120度D：
180度
28、比率制动保护中设置比率制动的原因是（B）
A：
提高内部故障时保护动作的可靠性
B：
使继电器动作电流随外部不平衡电流增加而提高
C：
使继电器动作电流不随外部不平衡电流增加而提高
D：
提高保护动作速度
29、变压器差动保护防止穿越性故障情况下误动的主要措施是（C）。
A：
间断角闭锁B：
二次谐波制动C：
比率制动
30、谐波制动的变压器纵差动保护中，为了防止在区内故障有较高的短路电流时，由于电流互感器严重饱和使高次谐波增加而导致差动继电器拒动，设置了（A）。
A：
差动速断保护B：
电流速断保护C：
电压速断保护
31、由负序电压元件与低电压元件组成的复合电压元件构成复合电压闭锁过流保护，其动作条件是（B）。
A：
复合电压元件不动，过流元件动作，并启动出口继电器
B：
低电压元件或负序电压元件动作，同时电流元件动作，保护才启动出口继电器
C：
当相间电压降低或出现负序电压时，电流元件才动作
32、主变压器复合电压闭锁过流保护当失去交流电压时（C）。
A：
整套保护就不起作用B：
仅失去低压闭锁功能
C：
失去复合电压闭锁功能D：
保护不受影响
33、变压器中性点间隙接地保护包括（D）。
A：
间隙过电流保护
B：
间隙过电流保护与零序电压保护，且其接点串联出口
C：
零序电压保护
D：
间隙过电流保护与零序电压保护，且其接点并联出口
三、判断题
1、发电机装设纵联差动保护，它是作为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
（√）
2、发变组纵差保护中的差动电流速断保护，动作电流一般可取6～8倍额定电流，目的是避越空载合闸时误动。
（×）
3、纵差保护只能对发电机定子绕组和变压器绕组的相间短路起作用，不反应匝间短路。
（×）
4、发电机机端定子绕组接地，对发电机的危害比其他位置接地危害要大，这是因为机端定子绕组接地流过接地点的故障电流及非故障相对地电压的升高，比其他位置接地时均大。
（√）
5、发电机中性点处发生单相接地时，机端零序电压为
（相电动势）；机端发生单相接地时，零序电压为零。
（×）
6、由于发电机运行时中性点对地电压接近为零，故发电机中性点附近不可能发生绝缘击穿。
（×）
7、发电机中性点处发生单相接地时，机端的零序电压为0V。
（√）
8、发电机负序反时限保护是发电机转子负序烧伤的唯一主保护，所以该保护电流动作值和时限与系统后备保护无关。
（√）
9、发电机失磁后将从系统吸收大量无功，机端电压下降，有功功率和电流基本保持不变。
（×）
10、当系统发生事故电压严重降低时，应通过自动励磁控制装置（或继电强减置）快速降低发电机电压，如无法降低发电机电压，则应将发电机进行灭磁，并将发电机于系统解列。
（×）
11、发电机解列的含义是断开发电机断路器并灭磁。
（×）
12、变压器内部故障系指变压器线圈内发生故障。
（×）
13、变压器在运行中补充油，应事先将重瓦斯保护改接信号位置，以防止误动跳闸。
（√）
14、瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，如铁芯过热烧伤、油面降低等，但差动保护对此无反应。
（√）
15、为检查差动保护躲过励磁涌流的性能，在进行5次冲击合闸试验时，必须投入差动保护。
（√）
16、变压器励磁涌流的大小与合闸瞬间有关，当电压瞬时值为零时合闸励磁涌流最小。
（×）
17、只要变压器的绕组发生了匝间短路，差动保护就一定能动作。
（×）
42．因为差动保护和瓦斯保护的动作原理不同，因而差动保护不能代替瓦斯保护。
（√）
18、变压器采用比率制动式差动继电器主要是为了躲励磁涌流和提高灵敏度。
（×）
19、变压器的复合电压方向过流保护中，三侧的复合电压接点并联是为了提高该保护的灵敏度。
（√）
20、对于分级绝缘的变压器，中性点不接地或经放电间隙接地时应装设零序过电压和零序电流保护，以防止发生接地故障时因过电压而损坏变压器。
（√）
21、在变压器中性点直接接地系统中，当发生单相接地故障时，将在变压器中性点产生很大的零序电压。
（×）
22、变压器中性点采用经过间隙接地的运行方式时，变压器接地保护应采用零序电流保护与零序电压保护并联的方式。
（√）
23、自耦变压器中性点必须直接接地运行。
（√）
四、问答题
1、水轮发电机保护种类大多与汽轮发电机保护相同，不同的有哪些?
答：
1）不装设转子两点接保护；2）一般应装设过电压保护；
3）一般不考虑水轮发电机失磁后的异步运行，而直接作用于跳闸；
4）不装设逆功率保护。
2、为什么发电机纵差保护不能反应匝间短路?
答：
发电机纵差保护在原理上只反映绕组中性点与机端电流之差，而匝间短路主要发生在发电机的同一相绕组上，从该相绕组中性点与机端电流互感器上测得的电流幅值相等，相位相差180°，故纵差保护不反应匝间短路。
3、试分析发电机纵差保护和横差保护的性能，两者的保护X围如何?
能否相互代替?
答：
发电机纵差保护是相间短路的主保护，它反映发电机中性点至出口同一相电流的差值，保护X围即中性点电流互感器与出口电流互感器之间部分。
因为反应同一相电流差值，故不能反应同相绕组匝间短路，所以不能替代匝间保护。
发电机横差保护，是定子绕组匝间短路的保护，兼做定子绕组开焊保护。
它反应定子双星形绕组中性点连线电流的大小。
当某一绕组发生匝间短路时，在同一相并联支路中产生环流使保护动作。
对于相间短路故障，横差保护虽可能动作，但死区可达绕组的15％～20％，且不能切除引出线上的相间短路，所以它不能代替纵差保护。
4、发电机为什么要装设定子单相接地保护?
答：
发电机装设定子接地保护的原因主要有两点：
1）定子绕组发生单相接地后接地电流可能会烧伤定子铁芯。
2）定子绕组发生单相接地后，另外两个健全相对地电压上升。
另外故障点将产生间歇性弧光过电压，极有可能引发多点绝缘损坏，从而使单相接地故障扩展为灾难性的相间或匝间短路。
5、为什么发电机要装设低电压闭锁过电流保护?
为什么这种保护要使用发电机中性点处的电流互感器?
答：
这是为了作为发电机的差动保护或下一元件的后备保护而设置的，当出现下列两种故障时起作用：
（1）当外部短路，故障元件的保护装置或断路器拒绝动作时。
（2）在发电机差动保护X围内故障而差动保护拒绝动作时。
为了使这套保护在发电机加压后未并入母线上以前，或从母线上断开以后（电压未降），发生内部短路时，仍能起作用，所以要选用发电机中性点处的电流互感器。
6、定子绕组中出现负序电流对发电机的主要危害是什么?
应以什么作依据整定?
答：
由负序电流产生的负序磁场以2倍的同步速切割转子，在转子上感应出流经转子本体，槽楔和阻尼条的100Hz电流，使转子端部、护环内表面等部位过热而烧伤；应依据发电机允许过热时间常数A整定。
7、试述发电机励磁回路接地故障有什么危害?
答：
发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。
当转子绝缘损坏时，就可引起励磁回路接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。
励磁回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的危害。
对于励磁回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故障。
因为在一点接地故障后，励磁回路对地电压将有所增高，就有可能再发生第二个接地故障点。
发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为：
①转子绕组一部分被短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。
②转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大，就可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。
⑧由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。
8、发电机失磁对系统的主要影响是什么?
答：
1）发电机失磁后，不但不能向系统送出无功功率，而且还要从系统中吸收无功功率，将造成系统电压下降；
2）为了供给失磁发电机无功功率，可能造成系统中其他发电机过流。
9、发电机失磁对发电机自身的影响有哪些?
答：
1）发电机失磁后，转子和定子磁场间出现了速度差，则在转子回路中感应出转差频率的电流，引起转子局部过热。
2）发电机受交变的异步电磁力矩的冲击而发生振动，转差率愈大，振动也愈利害。
10、瓦斯保护的保护X围是什么?
答：
（1）变压器内部的多相短路。
（2）匝间短路，绕组与铁芯或与外壳间的短路。
（3）铁芯故障。
（4）油面下降或漏油。
（5）分接开关接触不良或导线焊接不良。
11、运行中的变压器瓦斯保护，当现场进行什么工作时重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行?
答：
当现场进行下述工作时，重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行：
（1）进行注油和滤油时。
（2）进行呼吸器畅通工作或更换硅胶时。
（3）除采油样和气体继电器上部放气阀放气外，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时。
（4）开、闭气体继电器连接管土的阀门时。
（5）在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时。
（6）对于充氮变压器，当油枕抽真空或补充氮气时，变压器注油、滤油、充氮（抽真空）、更换硅胶及处理呼吸器时，在上述工作完毕后，经1h试运行后，方可将重瓦斯保护投入跳闸。
12、变压器新安装或大修后，投入运行发现：
轻瓦斯继电器动作频繁，试分析动作原因和处理办法。
答：
轻瓦斯的动作原因：
可能在投运前未将空气排除，当变压器运行后，因温度上升，形成油的对流，内部储存的空气逐渐上升，空气压力造成轻瓦斯动作。
处理方法：
应收集气体并进行化验，密切注意变压器运行情况，如：
温度变化，电流、电压数值及音响有何异常，如上述化验和观察未发现异常，故可将气体排除后继续运行。
13、变压器差动保护与瓦斯保护各保护何种故障？
能否相互代替？
答：
变压器的差动保护是反映变压器绕组和引出线的相间短路，以及变压器的大接地电流系统侧绕组和引出线的接地故障的保护。
瓦斯保护是防御变压器油箱内部各种故障和油面降低、铁芯过热等本体内的任何故障的保护，特别是它对变压器绕组的匝间短路具有显著的优点，但不能反应油箱外部的故障，故两者不能相互代替。
14、简述三相变压器空载合闸时励磁涌流的大小及波形特征与哪些因素有关?
答：
三相变压器空载合闸的励磁涌流大小和波形与下列因素有关：
1）系统电压大小和合闸出相角；2）系统等值电抗大小；
3）铁芯剩磁、铁芯结构；4）铁芯材质（饱和特性、磁滞环）；
5）合闸在高压或低压侧。
15、何谓复合电压启动的过电流保护?
答：
复合电压起动的过电流保护，是在过电流保护的基础上，加入由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器组成的复合电压启动元件构成的保护。
只有在电流测量元件及电压启动元件均动作时，保护装置才能动作于跳闸。
16、大接地电流系统中的变压器中性点有的接地，有的不接地，取决于什么因素?
答：
变压器中性点是否接地一般考虑如下因素：
（1）保证零序保护有足够的灵敏度和较好的选择性，保证接地短路电流的稳定性；
（2）为防止过电压损坏设备，应保证在各种操作和自动掉闸使系统解列时，不致造成部分系统变为中性点不接地系统；
（3）变压器绝缘水平及结构决定的接地点（如自耦变压器一般为直接接地）。
17、主变零序后备保护中零序过流与放电间隙过流是否同时工作?
各在什么条件下起作用?
答：
1）两者不同时工作；2）当变压器中性点接地运行时零序过流保护起作用，间隙过流应退出；3）当变压器中性点不接地时，放电间隙过流起作用，零序过流保护应退出。
18、为什么运行中的自耦变压器中性点必须接地？
答：
自耦变压器是初级和次级在同一个绕组上的一种变压器，当系统发生单相接地故障时，如果自耦变压器没有接地，就会使中性点位移，使未接地相的电压升高，甚至达到或超过线电压，并使中压侧线圈过电压。
为了避免这种现象出现，所以运行中的自耦变压器必须接地。
接地后的中性点电位就是地电位，发生单相接地故障后中压侧不会过电压。
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