电气值班员高级(论述题)模拟试卷1(题后含答案及解析)

电气值班员高级（论述题）模拟试卷1(题后含答案及解析)
题型有：1. 论述题
1．发电机启动升压过程中为什么要监视转子电流和定子电流?
正确答案：发电机启动升压过程中，监视转子电流的目的：(1)监视转子电流和与之对应的定子电压，可以发现励磁回路有无短路。

(2)额定电压下的转子电流较额定空载励磁电流显著增大时，可以粗略判定转子有匝间短路或定子铁芯有局部短路。

(3)电压回路断线或电压表卡涩时，防止发电机电压升高，威胁绝缘。

发电机启动升压过程中，监视定子电流是为了判断发电机出口及主变压器高压侧有无短路线。

2．发电机滑环电刷冒火原因是什么?如何消除?维护时注意哪些问题?
正确答案：发电机滑环电刷冒火的原因和消除的方法如下：(1)电刷研磨不良，接触面积小。

应重磨电刷或使发电机在轻负荷下作长时间运行，直到磨好为止。

(2)电刷和引线、引线和接线端子间的连接松动，接触电阻大，造成负荷分配不均匀。

应检查电刷与铜辫的接触及引线回路中各螺丝是否上紧，接触是否良好。

(3)电刷牌号不符合规定，或部分换用了不同牌号的电刷。

应检查电刷牌号，更换成制造厂指定的或经试验适用的电刷。

(4)电刷压力不均匀，或不符合要求。

调整弹簧压力(电刷的压力应按制造厂规定，制造厂无规定)。

(5)电刷磨短。

电刷磨短至规定值时，必须更换。

(6)滑环和电刷表面不洁，随不洁程度，可能在个别电刷上，也可能在全部电刷上发生火花。

用白布浸少许酒精擦拭滑环，用干净白布擦电刷表面，在研磨工具上，覆以细玻璃砂纸研磨滑环。

(7)电刷在刷框中摇摆或动作滞涩，火花随负荷而增加。

应检查电刷在刷框内的情况，能否上下自由活动，更换摇摆的和滞涩的电刷。

电刷在刷框内应有0．1～0．2mm的间隙。

(8)滑环磨损不均匀、电刷松弛或机组振动等原因造成电刷振动，火花依振动的大小而不同。

应查明振动的原因并消除之。

(9)滑环不圆、表面不平、严重磨损或撞伤。

应进行车磨。

滑环电刷维护时注意事项：在运行中的发电机滑环电刷上工作时，工作人员应穿绝缘鞋或铺胶皮垫，使用绝缘良好的工具并应采取防止短路及接地的措施。

当励磁系统有一点接地时，更应注意。

禁止同时用两手接触发电机励磁回路和接地部分或两个不同极的带电部分。

工作时应穿工作服，禁止穿短袖衣服或把衣袖卷起来。

衣袖要小，并在手腕处扣住。

女工还应将长发或辫子卷在帽子内。

3．发电机定子绕组采用水冷却有什么优点?对冷却水质量有哪些要求?水质不合格会产生什么后果?
正确答案：水具有非常高的导热性能，它的冷却能力比空气大125倍，比氢气大40倍，且水的化学性能稳定，不燃烧、价廉。

定子绕组是静止的，采用水冷却时它的冷却水系统比较简单，这是大容量汽轮发电机定子绕组广泛采用
水冷却的另一个原因。

通常对冷却水质量有如下要求：电导率不大于2μS ／cm，pH值为7～8，硬度小于2微克当量／L，允许有微量的NH3，水质透明纯净、无机械混合物。

电导率：反映水中金属离子和盐分含量。

电导率过高，铜线腐蚀速度加快，以致堵塞水孔。

另外，电导率过高将引起泄漏电流增加，使损耗增大，严重时引起绝缘引水管绝缘击穿水闪络。

pH值：反映水质的酸碱度。

pH值过大或过小均使水的电导率增大，腐蚀加快。

硬度：它标志着水中钙镁离子和盐分含量。

硬度大，水的电导率增大，易结垢。

定子内冷水水质不合格，长期运行将使空心导线内壁结垢，定子线棒温升逐年升高，严重时可造成局部堵塞过热，甚至使绝缘引水管绝缘击穿，造成事故。

4．分析发电机失磁运行时主要参数的变化及原因。

正确答案：(1)转子电流指示为零或接近于零。

当发电机失去励磁后，转子电流迅速地依指数规律衰减，其减小的程度与失磁原因、剩磁大小有关。

当励磁回路开路时，转子电流表指示为零；当励磁回路短路或经小电阻闭合时，转子回路有交流电流通过，直流电流表有指示，但指示值很小。

(2)定子电流增大并波动。

失磁后的发电机进入异步运行状态时，既向电网送出有功功率，又从电网吸收无功功率，所以造成电流上升。

波动的原因简单地说是由于转子回路中有差频脉动电流所引起的。

(3)有功功率降低并波动。

异步运行发电机的有功功率的平均值比失磁前略有降低，这是因为机组失磁后，转子电流很快以指数曲线衰减到零，原来由转子电流所建立的转子磁场也很快消失，这样作为原动机力矩的电磁转矩也消失了，“释载”的转子在原动机的作用下很快升速。

这时汽轮机的调速系统自动使汽门关小一些，以调整转速。

所以在平衡点建立起来的时。

候，有功功率要下降一些。

有功功率降低的程度和大小，与汽轮机的调整特性以及该发电机在某一些转差下所能产生的异步力矩的大小有关。

(4)机端电压显著下降，且随定子电流波动。

由于定子电流增大，线路压降增大，导致机端电压下降，危及厂用负荷安全稳定运行。

如在发电机带50％额定功率时，6．3kV 母线电压平均值约为失磁前的78％，最低值达72％。

(5)无功功率指示负值，发电机进相运行。

(6)转子各部件温度升高。

异步运行发电机的励磁绕组，阻尼绕组、转子铁芯等处产生滑差电流，从而在转子上引起损耗使温度升高，特别是在转子本体端部，温升更高，它们的大小与异步电磁转矩和滑差成正比，严重时将危及转子的安全运行。

5．什么是GIS设备，什么是C-GIS设备?有什么具体区别?
正确答案：GIS为Gas Insulated Switchgear，即气体绝缘开关设备。

C-GIS 为Cubic Gas Insulated Switchgear，即箱式或罐式气体绝缘开关设备。

GIS指六氟化硫封闭式组合电器，它是把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体，外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。

结构紧凑、体积小、重量轻、不受大气条件影响、检修间隔长、无触电事故和电噪声干扰等优点。

C-GIS指的是气体绝缘金属封闭开关设备，一般采用真空断路器，隔离开关、电压互感器等设备密封在一个空间内，用SF6气体绝缘，其他部分是传统空气绝缘。

SF6气室部分气压较低，一般是GIS的几分之一。

6．发电机失磁导致异步运行时的处理原则。

正确答案：发电机失磁异步运行时，一般处理原则如下：(1)对于不允许无励磁运行的发电机应立即从电网解列，以免损坏设备或造成系统事故。

(2)对于允许无励磁运行的发电机应按无励磁运行规定执行以下操作：1)迅速降低有功功率到允许值(本厂失磁规定的功率值与表计摆动的平均值相符合)，此时定子电流将在额定电流左右摆动。

2)手动断开灭磁开关，退出自动电压调节装置和发电机强行励磁装置。

3)注意其他正常运行的发电机定子电流和无功功率值是否超出规定，必要时按发电机允许过负荷规定执行。

4)对励磁系统进行迅速而细致的检查，如属工作励磁机的问题，应迅速启动备用励磁机恢复励磁。

5)注意厂用电母线电压水平，必要时可倒至备用电源供电。

6)在规定无励磁运行的时间内，仍不能使机组恢复励磁，则应将发电机与系统解列。

7．为什么必须采用具有电磁系测量机构的钳形电流表测量绕线式异步电动机的转子电流?
正确答案：采用钳形电流表测量绕线式异步电动机的转子电流时，必须采用具有电磁系测量机构的钳形表。

如采用一般常见的整流式磁电系钳形表测量，指示值与被测量的实际值会有很大出入，甚至没有指示。

其原因是，整流式磁电系钳形表的表头是与互感器的二次绕组相连的，表头电压是由二次绕组得到的。

根据电磁感应原理可知，互感电动势E2=4．44fNФ，由公式不难看出，互感电动势的大小与频率成正比。

当采用此种钳形表测量转子电流时，由于转子上的频率很低，表头上得到的电压将比测量同样电流值的工频电流小得多，有时电流很小，甚至不能使表头中的整流元件导通，所以钳形电流表没有指示，或指示值与实际值有很大出入。

如果采用电磁系测量机构的钳形表，由于测量机构没有二次绕组，也没有整流元件，磁回路中磁通直接作用表头，而且与频率没有关系，所以能够正确指示出转子电流的数值。

8．高频保护运行时，为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道?
正确答案：我国常采用电力系统正常时高频通道无高频电流的工作方式。

由于高频通道涉及两个厂站的设备，其中输电线路跨越几千米至几百千米的地区，经受着自然界气候的变化和风、霜、雨、雪、雷电的考验。

高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起衰耗；高频通道上任何一个环节出问题，都会影响高额保护的正常运行。

系统正常运行时，高频通道无高频电流，高频通道上的设备有问题也不易发现，因此每日由运行人员用启动按钮启动高频发信机向对侧发送高频信号，通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道，以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作。

9．电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别?电压互感器为什么禁止二次侧短路?电流互感器为什么禁止二次侧开路?
正确答案：主要区别是正常运行时，工作状态很不相同，表现为：(1)
电流互感器二次可以短路，但不得开路：电压互感器二次可以开路，但不得短路。

(2)相对于二次侧的负载来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以致可以认为是一个内阻无穷大的电流源。

(3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值。

电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流，当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。

因此，禁止电压互感器二次侧短路。

电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流甚小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。

如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律E=4．44fNФ，就会在二次绕组两端产生很高(甚至可达数千伏)的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全。

再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。

鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可靠措施。

10．说出母差保护作用。

母差保护动作后应闭锁哪些保护?
正确答案：母差保护作用能快速、有选择性地切除母线故障，将故障控制在最小范围内，从而提高系统运行的稳定性和供电的可靠性。

母差保护动作应闭锁下列保护：(1)当母线不采用重合闸时，母差保护动作后应解除线路重合闸，以防线路重合闸动作，使线路重合于故障母线上。

(2)双母线接线的母差保护动作后，应闭锁平行双回线路，分别连接在两母线上的横联差动方向保护和电流平衡保护，以防将连接在另一正常母线上的线路误跳闸。

(3)母差保护动作后，应闭锁线路本侧高频保护，使其停止发信。

从而在线路断路器和电流互感器之间故障时，加速线路对侧断路器跳闸切除故障。

但对那些线路上支接有变压器负荷的除外。

11．说明电流互感器二次发生开路时的主要现象。

正确答案：主要现象(1)回路仪表指示降低或为零。

如用于测量表计的电流回路开路，会使三相电流表指示不一致，功率表指示减小，计量表计不转或转速变慢。

(2)电流互感器本体噪声、振动等增大，这种现象在负荷小时不太明显。

(3)开路时，由于磁饱和的严重，铁芯过热，外壳温度升高，内部绝缘受热有异味，严重时冒烟烧坏。

(4)由于电流互感器二次产生高电压，可能使互感器二次接线柱、二次回路元件接头、接线端子等处放电打火，严重时使绝缘击穿。

(5)部分仪表、电能表、继电器等冒烟烧坏。

12．说明电流互感器二次发生开路时的处理方法。

正确答案：处理方法：(1)发现电流互感器二次开路，应先分清故障属
哪一组电流回路、开路的相别、对保护有无影响，汇报调度，解除可能误动的保护。

(2)尽量减少一次负荷电流，若电流互感器严重损伤，应转移负荷，并停电检查处理(如有旁路，可采用旁路供电，保证供电的可靠性)。

(3)尽量设法在就近的试验端子上，将电流互感器二次短路，再检查处理开路点。

若短接时有火花，则说明短接有效，故障点就在短接点以下的回路中，可进一步查找；若短接时无火花，可能是短接无效，故障点可能在短接点以前的回路中，可以逐点向前变换短接点，缩小范围。

(4)在故障范围内，应检查容易发生故障的端子及元件，检查回路有否工作时触动过的部位。

对检查出的故障，能自行处理的可立即处理，然后投入所退出的保护，若开路点在互感器本体的接线端子上，应停电处理。

若是不能自行处理的故障或不能自行查明的故障，应向上级汇报，派人检查处理，此时应先将电流互感器二次短路，或转移负荷，停电处理。

(5)在短接二次回路时，工作人员一定要坚持操作监护制，一人操作，一人监护，并与带电设备保持适当的安全距离。

操作人员一定要穿绝缘靴、戴绝缘手套和带绝缘把手的工具。

禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作。

(6)当电流互感器发生下列故障时，应立即向上级汇报，并切断电源再行处理。

1)内部发出异味、冒烟、着火；2)内部有放电现象、声音异常或引线与外壳间有火花放电现象；3)主绝缘发生击穿，造成单相接地故障；4)充油式电流互感器漏油、漏胶。

13．分析变压器瓦斯保护和纵差动保护的优缺点。

正确答案：变压器瓦斯保护反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。

主要优点：动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障。

瓦斯保护主要缺点：不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。

变压器纵差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。

主要优点是对相间短路动作迅速。

缺点是不能反应变压器内部绕组匝间短路，并要解决差动回路的不平衡电流问题。

因此瓦斯保护与纵差动保护相互配合、相互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障。

14．变压器在什么情况下必须立即停止运行?
正确答案：若发现运行中无法消除且有威胁整体安全的可能性的异常现象时，应立即将变压器停运。

发生下述情况之一时，应立即将变压器停运：(1)变压器内部音响很大，很不正常，有爆裂声；(2)在正常负荷和冷却条件下，变压器上层油温异常，并不断上升；(3)油枕或防爆筒喷油；(4)严重漏油，致使油面低于油位计的指示限度；(5)油色变化过甚，油内出现炭质；(6)套管有严重的破损和放电现象；(7)变压器范围内发生人身事故，必须停电时；(8)变压器着火；(9)套管接头和引线发红、熔化或熔断。

15．变压器瓦斯保护的使用有哪些规定?
正确答案：变压器瓦斯保护的使用规定如下：(1)变压器投入前重瓦斯保护应作用于跳闸，轻瓦斯保护应作用于信号。

(2)运行和备用中的变压器，
重瓦斯保护应投入跳闸位置，轻瓦斯保护应投入信号位置，重瓦斯和差动保护不许同时停用。

(3)变压器运行中进行滤油、加油、更换硅胶及处理呼吸器时，应先将重瓦斯保护改投信号，此时变压器的其他保护(如差动保护、电流速断保护等)仍应投入跳闸位置。

工作完毕，变压器空气排尽后，方可将重瓦斯保护重新投入跳闸。

(4)当变压器油位异常升高或油路系统有异常现象时，为查明其原因，需要打开各放气或放油塞子、阀门，检查吸湿器或进行其他工作时，必须先将重瓦斯保护改接信号，然后才能开始工作，工作结束后即可将重瓦斯保护重新投入跳闸。

(5)在地震预报期间，根据变压器的具体情况和气体继电器的类型来确定将重瓦斯保护投入跳闸或信号。

地震引起重瓦斯动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确定无异状后方可投入。

(6)变压器大量漏油致使油位迅速下降，禁止将重瓦斯保护改接信号。

(7)变压器轻瓦斯信号动作，若因油中剩余空气逸出或强油循环系统吸入空气引起，而且信号动作间隔时间逐次缩短，将造成跳闸时，如无备用变压器，则应将瓦斯保护改接信号，同时应立即查明原因加以消除。

但如有备用变压器时，则应换用备用变压器，而不准将运行中变压器的重瓦斯保护改接信号。

16．220kV双母线接线各母线装设单独母线差动保护时，母线固定连接方式破坏后为什么要停用两条母线的差动保护?
正确答案：当220kV双母线各装设单独母线差动保护时，各元件必须固定接在规定的母线上，其各元件的电流互感器二次绕组只接入所在母线的母差保护电流回路中，而与另一条母差保护无联系，即各母线差动保护是独立的，互不影响。

当破坏固定连接方式时，由于元件的电流互感器二次未能随一次系统进行相应切换，这将造成两条母差保护电流回路有差流存在。

若母差保护未能可靠被闭锁或切换元件负荷较小，未能启动母线差动保护电流回路断线闭锁。

当外部发生故障时，可能造成两条母差保护误动作，或一条母线故障造成另一条母差保护误动，从而扩大了停电范围。

所以，在母线固定连接方式破坏时，必须同时停用两条母线的差动保护。

17．简述断路器失灵保护装设的连接片及作用。

正确答案：断路器失灵保护装有下列连接片：(1)线路或变压器保护启动断路器失灵保护连接片：该连接片是用来接通断路器失灵保护启动回路的。

当线路或变压器发生故障，且断路器拒绝跳闸，则由线路或变压器的保护出口继电器触点，经断路器的失灵保护连接片启动失灵保护相应出口继电器，经一定时间跳开与故障设备相连所有断路器。

该连接片装设在断路器保护屏上，随断路器投入、停用而变动。

(2)启动母联断路器失灵保护连接片：当母联断路器拒绝跳闸时(其中一条母线故障情况下)，用此连接片接通母联断路器失灵保护启动回路。

该连接片装在母联断路器失灵保护屏上。

(3)失灵保护跳相邻断路器连接片：是断路器失灵保护跳各相邻断路器的连接片。

当断路器失灵保护动作后，经该连接片，将相邻断路器跳开。

该连接片装在失灵保护屏上。

当断路器停电时，应将停电断路器的失灵保护连接片停用。

18．我国电力系统中中性点接地方式有几种?它们对继电保护的原则要求是
什么?
正确答案：我国电力系统中性点接地方式有三种：(1)中性点直接接地方式；(2)中性点经消弧线圈接地方式；(3)中性点不接地方式。

110kV 及以上电网的中性点均采用第(1)种接地方式。

在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。

在大接地电流系统故障中发生单相接地故障的概率较高，可占总短路故障的70％左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及电气设备的安全。

3～35kv电网的中性点采用第(2)或第(3)种接地方式。

在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很小，故称其小接地电流系统。

在小接地电流系统中发生单相接地故障时，并不破坏系统线电压的对称性，系统还可继续运行l～2h。

同时，绝缘监察装置发出无选择性信号，可由值班人员采取措施加以消除。

只有在特殊情况或电网比较复杂、接地电流比较大时，根据技术保安条件，才装设有选择性的接地保护，动作于信号或跳闸。

所以，小接地电流系统的接地保护带有很大的特殊性。

19．变压器油面计指示油位异常升高时怎么办?
正确答案：变压器油位因温度上升而逐渐升高时，若最高油温时的油位可能高出油位指示计，则应放油，使油位降至适当的高度，以免溢油。

同时应查清油温升高的原因，并做相应的处理。

检查油位计、油枕及防爆筒顶部的大气连通管是否堵塞，对采用隔膜式油枕的变压器，应检查胶囊的呼吸是否畅通，以及油枕的气体是否排尽等，以避免产生假油位。

在检查过程中，需打开各放气或放油塞子、阀门时，必须先将重瓦斯保护由跳闸改接信号，以防油位发生突然变化，产生油流，使重瓦斯保护误动。

20．方向过流保护用途和原理是什么?
正确答案：方向过流保护是在过流保护上加装一个方向元件而组成的保护装置。

它广泛用于多电源的网络中，用来保护电网中相间短路和单相接地短路。

由于加装了方向元件，它可以使线路小电源一端过流保护的动作值与对端过流保护同一时限段取较小的定值，并能选择性地切除故障。

方向过流保护原理接线如图F—3所示。

电流继电器3、4作为启动元件，功率方向继电器1、2作为控制元件。

为防止保护安装处附近两相短路时，母线故障相间电压很低造成功率方
向元件拒动，所以采用90°接线，即A相功率元件接入，C相功率元件
接入。

各相电流继电器触点和对应的功率方向继电器的触点是按相串联的。

时限元件5是使保护装置获得必要的动作时限，其触点闭合经信号继电器7后，使出口中间继电器启动，发出跳闸脉冲，使断路器跳闸。