同步发电机考试试卷.doc

同步发电机考试试卷
姓名： 成绩：
一、填空题（30分）
1．同步发电机是利用____________原理将____________能转变为____________能。
2．正弦交流电的三要素是：____________、____________、____________
3．水轮发电机按布置方式分为____________与____________两类，按其推力轴承的装设位置不同分为：____________和_____________两大类。
4．水轮发电机型号为SF7000-10/3000，其各部分分别表示：
SF：________________________ ，7000：________________________ ，
10：_________________________ ，3000：________________________。
5．一台发电机的磁极个数为12，则这台发电机的额定转速为____________转/分。
6．制动器的作用：一是____________，二是____________。
7．同步发的运行状态有：________________________、________________________ ________________________、____________________四种。
8．手动准同期有________________________、________________________、________________________等方法
9．规定发电机绝缘电阻不低于每千伏____________欧，且不低于上次测量值的____________，吸收比应大于等于____________。
10．发电机开停机有________________________、________________________、________________________三种方式。
二、判断题（20分）
1．发电机定子由磁极、定子铁芯、机座、端盖等组成 （ ）
2．发电机过负荷会引起发电机定子温度升高。 （ ）
3．只要满足发电机电压和频率相等，发电机就可以并列。 （ ）
4．发电机发生单相接地时，接地相对地电压降低（或等于零），非接地相对地电压升高（大于相电压但不超过线电压），而线电压仍平衡。（ ）
5．导轴承的作用是承受整个发电机组转动部分的重量以及发电机的轴向水推力。（ ）
6．发电机的额定容量和有功功率、无功功率的关系Sn2= Pn2＋Qn2。（ ）
7．同步发电机发出来的电是三相对称的正弦交流电，每相互差120o。（ ）
8．发电机转子绝缘应不小于1兆欧。（ ）
9．用整步表进行手动同期并列时，当同期表指针停在同期点上不动时就合闸。（ ）
10．当有发电机定子单相接地警告信号时，应立即停下发电机，进行检查处理。（ ）
三、问答题（50分）
1．发电机定子的作用是什么？

2．同步发电机并列的条件有哪些？

3．发电机定子温度异常的原因主要有哪些？

4．怎样保养集电环、电刷装置？

5．发电机在检修后一般应进行哪些检查？

同步发电机复习题纲
1．同步发电机是利用电磁感应原理将机械能转变为电能。
2．同步发电机的特点：三相定子绕组中的定子电流产生的旋转磁场与转子以相同速度、相同方向旋转。
3．同步发电机发出来的电是三相对称的正弦交流电，每相互差120o。
4．正弦交流电的三要素是：最大值Um、角频率ω、初相角ψ正弦交流电压的表达式：u=UmSin(ωt-ψ)
5. 有效值：在同一个纯电阻两端分别加一个直流电压和一个交流电压，在相同的时间内电阻上发热消耗的功率相同，则这一直流电压值就为交流电压的有效值，用U表示
最大值与有效值的关系式Um=U
6．同步发电机转速与频率的关系：n=60f/p
n为转速,f 为频率 p为磁极对数
在我国电力系统的额定频率统一规定为50HZ所以n=3000/p
7．水轮发电机按布置方式分为立式与卧式两类。
8．立式水轮发电机按其推力轴承的装设位置不同分为：悬式和伞式两大类,按冷却方式分为：空冷式、水冷式、氢冷式等。
9．悬式水轮发电机的推力轴承位于上机架上，通过推力头将机组整个旋转部分的重量悬挂起来。
10．水轮发电机型号表示：
SF：立式空冷水轮发电机 SFW：卧式空冷水轮发电机
11．新田坝电站发电机型号：SF7000-10/3000
型号表示意义：立式空冷水轮发电机，额定功率为7000KW，磁极个数10个，定子铁芯外径为3000mm(3m) 。
12. 水轮发电机基本参数：
额定电流In 单位：A（安）、KA （千安）
额定电压Un 单位：V（伏）、KV （千伏）
额定容量Sn 单位：KVA（千伏安）、MVA （兆伏安）
额定有功功率Pn 单位：KW（千瓦）、MW （兆瓦）
额定转速nn 单位：r/min(转/分)
额定无功功率Qn 单位：Kvar(千乏尔)、Mvar（兆乏尔）
额定功率因数cosψn= Pn/Sn
参数相互关系：
Sn=Un In
Pn=Un In cosψn
Qn=Un In sinψn
Sn2= Pn2＋Qn2
13．悬式发电机主要由定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却系统、制动装置、励磁系统等组成。
14．定子又称为电枢，主要由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖等组成。
15．定子的主要作用是：产生三相对称的正弦交流电能，实现机械能与电能的转换。
16．定子铁芯起导磁作用，是发电机磁的通路，是磁电交换元件。
17．定子绕组起导电的作用，是电的通路，当交变磁场切割定子绕组时，在绕组中产生交变电动势， 上网带上负荷后形成交变电流，完成机械能与电能的转换。
18．转子主要由主轴、转子支架、磁极、磁轭、风扇、制动闸板等组成。
19．主轴的作用：传递转矩、承受转动部分的轴向力。
20．磁轭的主要作用：产生转动惯量、挂装磁极线圈、转子磁场的部分通路。
21．磁极是产生磁场的主要部件，由磁极铁芯、励磁线圈、阻尼绕组三部分组成。
22．转子支架是安装磁轭、磁极及主轴的中间部件，在运行中承受扭矩、重力、离心力的综合作用。
23．机架主要由中心体和支臂等组成，分为负荷机架和非负荷机架，悬式水轮发电机的上机架为负荷机架承受机组转动 部分全部重量、水轮机转轮的轴向水推力、机架和轴承 自身的重量以及作用在机架上的其他负荷。
24．推力轴承是滑动轴承，承受整个发电机组转动部分的重量以及发电机的轴向水推力。
25．推力轴承的结构：由推力头、镜板、推力瓦、轴承座、油槽、冷却器组成。
26．油槽主要用于盛装润滑油，一般用46号汽轮机油，润滑油起润滑和散热的作用。
27．导轴承的作用是承受机组转动部分的径向机械不平衡力和电磁不平衡力，维持机组主轴在轴承间隙范围内稳定运行。
28．制动器的作用：一是制动，二是顶转子。
29．当机组停机时间过长，一般规定72小时，就需要用制动器通入高油压，将转子略微顶起，使轴瓦面与镜板之间进入润滑油，形成油膜，起到良好的润滑作用。
30．对制动器的基本要求：不漏油、不漏气、动作灵活，制动后能正确的恢复到下落位置。
31．同步发的运行状态：
（1）发电机运行状态：同时向电力系统输送有功功率和无功功率；
（2）电动机运行状态：同时向系统吸收有功功率和无功功率；
（3）进相运行状态：发电机吸收系统部分无功功率，向系统输送有功功率；当进相深度达到一定程度或灭磁开关断开及励磁回路故障引起励磁消失时叫失磁。
（4）调相机运行状态：吸收系统少量有功功率维持机组运转，调节系统无功功率。
32．同步发电机的不对运行：发电机三相电动势不对称或三相负荷电流不对称的运行称为发电机的不对称运行，是属于非正常的运行运行方式。
33．不对称运行对发电机的影响：一是引起转子发热，二是引起机组振动、三是引起转子过电压。
34．发电站最常见的不对称运行状态：单相接地、非全相运行（断路器合闸只合上一相或两相）。
35．发电机发生单相接地故障的判断：首先判断接地的真假，真接地时，定子电压表指示接地相对地电压降低（或等于零），非接地相对地电压升高（大于相电压但不超过线电压），而线电压仍平衡。假接地时，相对地电压不会升高，线电压也不平衡。其次要判明接地是发生在发电机内部还是外部。
36．发电机发生单相接地接地原因分析：（1）真接地，一是小动物窜入引起定子接地，二是定子绕组绝缘损坏，三是与发电机相联接的其他相关设备发生接地故障如电缆、电压互感器、厂用变压器等。
（2）假接地，一是保护装置误发信号，二是发电机电压互感器高压侧熔断器熔断，三是发电机电压互感器因谐振引起
37．发电机发生单相接地故障处理：（1）当判明是发电机内部接地时，应减负荷，申请停机处理；（2）当判明是发电机外部接地时，退出故障设备处理；（3）当判明是假接地时，如是保护装置误发信号，检查校验保护装置，如果是发电机电压互感器高压侧熔断器熔断，退出该电压互感器更换熔断器，如果是谐振引起，可采取退出互感器再投入的方法消除谐振。
注意：当判明发电机是真接地时，在巡视检查和处理时，应穿绝缘靴，戴绝缘手套，防止跨步电压触电！
38．同步发电机并列的条件：
（1）待并发电机的电压与电网电压大小相等
（2）待并发电机的电压与电网电压相位相同
（3）待并发电机的频率与电网频率大小相等
（4）待并发电机的相序与电网电压相序一致
39．同步发电机并列的方法：自同期和准同期
40．准同期分为自动准同期和手动准同期
自动准同期采用微机自动准同期装置进行电压、频率的自动调节，达到同期条件时自动发出合闸脉冲合闸。
41．手动准同期有旋转灯光法、熄灯法、整步表法等方法
42．用整步表进行手动同期并列时，有以下情况时不可合闸
（1）同期表旋转过快不可合闸；
（2）同期表指针停在同期点上不动不可合闸；
（3）同期表指针跳动时不可合闸；
（4）操作者情绪紧张，手擅抖者不可合闸。
43．发电机轴承的保养：（1）发电机轴承一般采用46号汽轮机油来润滑若。应定期检查润滑油，若油变黑或有积水及污垢应滤油或更换新油；经常检查油盆油位是否正常，防止油盆缺油。（2）轴瓦温度规定：巴氏合金的轴瓦温度规定为70oC,塑料瓦温度规定为55 oC。（3）定期检查轴瓦瓦面，出现破损、刮伤、裂纹应进行研刮处理。（4）轴承温度异常升高时应及时检查处理，一是检查油盆油位是否正常，二是检查冷却水是否正常，三是检查温度指示是否正确，根据检查情况作相应处理，并随时注意温度，必要时立即停机处理。
44．集电环、电刷装置的保养：
集电环必须经常保持光滑的圆柱形表面，为了使集电环的磨损均匀，一年内应更换它们的极性一到二次；电刷应能在刷盒内自由活动，不能有卡阻现象，但要完全紧贴集电环，允许刷盒与电刷之间的间隙为0.1到0.3毫米；要定期调整电刷弹簧，保持电刷压力适中，各电刷压力应均匀；要定期清扫碳刷积灰。
45．发电机绝缘电阻：发电机停机时间超过72小时必须摇测绕组绝缘，定子绕组绝缘不低于每千伏1兆欧，且不低于上次测量值的70﹪，吸收比R60秒/R15秒≥1.3，转子绝缘不低于0.5兆欧，小于规定值时必须烘机。
在发电机停机检修前及检修结束后均应摇测发电机绕组绝缘电阻值。
45．振动：应定期检查发电机的振动，检修前后必须进行，每年至少检查一次，在明显感觉振动加大时也应进行检查，检查最好在额定负荷或额定空载运行时进行，许可振动范围为0.06-0.08毫米。
46．发电机定子温度异常：
现象：发电机绕组或铁心温度比正常值明显升高或超限
原因：（1）测量元件故障；（2）冷却系统故障：冷却水压不够、冷却水量不足、管路堵塞、破裂或阀心脱落；（3）三相电流不平衡超限引起温度升高；（4）发电机过负荷
处理：（1）判断是否为表计或测点故障：是则通知维护处理，并将故障测点退出，密切监视其它测点的温度正常。（2）若表计或测点指示正确，温度又在急剧上升，则减负荷使温度降到额定值以内。否则停机处理。（3）检查三相电流是否平衡，不平衡电流是否超限，若超限则降低发电机负荷，使三相电流在额定范围内运行，同时报调度调整负荷，恢复运行。（4）判断是否为冷却水故障引起，若冷却水温升高，则应检查和调节冷却水的流量、压力在正常范围内，检查各冷却水管及闸阀并作相应处理。（5）若属发电机过负荷，则降低负荷使温度恢复正常。
47.发电机过负荷：
现象：（1）定子电流指示超过额定值。
（2）有、无功表或其一指示超过额定值。
（3）定子温度可能较正常高。
原因： （1）给定负荷高
（2）系统故障（短路故障、大网解列小网运行等）
发电机允许过负荷时间：
If/Ie
1.1
1.12
1.15
1.20
1.25
1.5
T（分钟）
60
30
15
6
5
2
If为发电机当前定子电流电流，Ie为发电机定子额定电流，T为发电机当前定子电流允许运行时间。
处理：（1）严密监视发电机定子线圈温度及进出口风温还应监视主变温度在正常范围。（2）报调度降低有无、功负荷，使之恢复正常，必要时停机处理。
49．碳刷打火的原因及消除方法：
（1）碳刷型号不符，碳刷研磨不良，其表面接触不好：更换合格碳刷，重新研磨碳刷，直到磨好为止。（2）碳刷压力不均：检查碳刷压力，更换较松的压紧弹簧或较短碳刷。（3）碳刷磨短：碳刷磨短至原长度1/2时必须更换碳刷。（4）碳刷、滑环表面不清洁，积灰过多：用低压气吹灰并用白布擦拭滑环。（5）滑环烧伤严重：用0号砂纸研磨滑环，并用丝织布、酒精擦拭表面。（6）碳刷在框内摆动或动作卡涩：检查碳刷在刷框内能否自由移动，更换摇摆的和卡涩的碳刷，碳刷在框内应有0.1—0.3毫米间隙
50. 发电机开停机有手动方式、半自动方式、自动方式三种方式。
51.发电机在检修、事故保护动作后一般采用手动方式开机保持发电机空载运行，检查一切正常后再并网运行。
52．发电机检修后开机，一般由检修人员与运行人员一起开机，开机应检查下列项目：（1）检查工作作票已收回，工作手续已全部完结。（2）机组所有机械、电气回路无工作人员。（3）测量机组各部绝缘电阻，应合格。（4）投入直流后，各信号应正确，无任何事故故障信号。（5）蝶阀、调速器系统、励磁系统等设备是否正常。（6）机组油、水、气系统是否正常。（7）制动系统是否正常。（8）出口开关是否可靠动作。（9）各保护是否投入、动作是否可靠。（10）开机信号灯是否亮。

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