2021年华北电力大学电力系统电气工程面试题库及答案附继电保护练习题

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 中性点运营方式：按单相接地短路时接地电流大小分为大电流接地和小电流接地。

大电流接地涉及中性点直接接地和中性点经小电阻接地。

小电流接地涉及中性点不接地和中性点经消弧线圈接地。

对地点零序综合电抗比正序越大，接地点电流越小。

2 发电机特殊运营状态：进相和迟相。

发电机有空转、空载、并网运营三种运营状态。

进相运营就是送出有功吸取无功运营状态；迟相运营就是既发有功又发无功运营状态。

从理论上讲，发电机是可以进相，所谓进相，即功率因数是超前，发电机电流超前于端电压，此时，发电机仍向系统送有功功率，但吸取无功功率，励磁电流较小，发电机处在低励磁状况下运营，发电机进相运营时，咱们要注意两个问题：
（1）静态稳定性减少；
（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，是指两组不同电压级别线路通过两端变压器磁回路联接而并联运营。

高低压电磁环网中高压线路断开引起负荷转移很有也许导致事故扩大、系统稳定破坏。

4 耗量特性：发电设备单位时间内消耗燃料数量F 与发出有功功率关系，即发电设备输入与输出关系，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比值。

5 日负荷曲线：按一天中0时至24时时序浮现电力系统负荷大小绘出曲线。

电力系统有功功率日负荷曲线是制定各发电厂负荷筹划根据。

有功功率年负荷曲线惯用于发电设备检修筹划。

6 功角特性：功角特性指是电磁功率随功角d变化关系曲线=f(d)。

功角：并网时时指发电机空载电动势和系统受端电压夹角，也可指定子磁场和转子磁场夹角。

功角可以表征系统电磁关系，还可以表征各发电机转子之间相对空间位置。

而发电机转子间相对运动性质正好是判断发电机之间与否同步运营根据。

7 对称分量法：对于任意一组不对称三相电流（或电压），都可以按一定办法把它们分解成正序、负序和零序三相对称三相电流（或电压）。

对称分量法是分析不对称故障惯用办法，把故障处三相阻抗不对称表达为电压和电流向量不对称，使系统别的某些保持为三相阻抗对称系统，
这样借助对称分量法并运用三相阻抗对称电路各序具备独立性特点，分析计算就可以得到简化。

8 冷备用和热备用：热备用是指运转中发电设备也许发最大功率与系统发电负荷之差，冷备用是指未运转发电设备也许发最大功率。

它不涉及检修中发电设备。

负荷备用是指调节系统中短时负荷波动并按肩负筹划外负荷增长而设立备用。

事故备用是使电力顾客在发电设备发生偶尔事故时不受严重影响，维持系统正常供电所需备用。

检修备用是使系统中发电设备能定期检修而设立备用。

国民经济备用是指考虑负荷超筹划增长而设立一定备用。

9抽水蓄能水电站：运用电网中负荷低谷时电力，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水电站。

又称蓄能式水电站。

10 低频振荡：发电机转子角、转速，以及有关电气量，如线路功率、母线电压等发生近似等幅或增幅振荡，因振荡频率较低，普通在0.1－2.5Hz，故称为低频振荡。

普通以为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联系线上功率摇晃。

系统动态失稳是扰动后由于阻尼局限性甚至是负阻尼引起发散振荡导致。

失稳因素重要是系统电气阻尼局限性或缺少适当有功配合。

11 派克变换：发电机电压方程是一组变系数微分方程，用这种方程来分析发电机运营状态是很困难。

因而用派克变换。

从数学意义上讲，park 变换没有什么，只是一种坐标变换而已，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，将定子上电流都等效到直轴和交轴上去。

对于稳态来说，这样一等效之后，iq,id正好就是一种常数了。

从观测者角度来说，咱们观测点已经从定子转移到转子上去，咱们不再关怀定子三个绕组所产生旋转磁场，而是关怀这个等效之后直轴和交轴所产生旋转磁场了。

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。

运用等面积定则，可以决定极限切除角度，分析系统暂态稳定性。

13 小干扰分析法：小千扰分析法是依照李亚普诺夫小干扰稳定性判断原则，以线性化分析为基本础分析办法。

用小干扰法计算分析电力系统静态稳定环节是:①列出系统非线性动态方程式;②给定初始运营方式.将非线性方程在运营点附近线性化，即以为系统所有变t都在其初始方式下作微小变动，这是小干扰法最基本假定前提，③依照线性化成果，
列出系统线性化状态方程;④求系统状态方程矩阵A特性值，鉴别系统静态稳定性。

A矩阵所有特性值实部均为负值，则系统是稳定。

浮现一种零值或实部为零一对虚根，则系统处在稳定边界。

只要特性值浮现一种正实根或一对具备正实根复根，则系统是不稳定。

前者是非周期性失稳，后者则相应于周期性震荡失稳。

14 输电线路派性等值电路及其各参数物理意义：电阻电抗电导电纳表达热能效应电阻R，表达磁场效应电感L，表达电场效应电容C和表达漏电流和电晕电导G。

中档线路模型有π形和T形等值模型。

15 电压调节办法及特点：变化发电机端电压调压在各种调压手段中，一方面应考虑发电机调压，由于它不需要耗费额外投资，但是它调压范畴有限。

变化变压器变比调压变化系统分布，但不增长系统无功功率，合用于无功功率充裕系统，对局部进行调压。

变化线路参数进行调压借助无功补偿设备进行调压普通在负荷侧进行无功补偿调压，可以变化无功局限性状态。

但是不同补偿设备补偿特点不同。

16 分裂导线将每相导线提成若干根，互相间保持一定距离。

可以使导线周边电磁发生很大变化，减少电晕和电抗，但会增长线路电容。

原理；变化了导线周边磁场分布，等效地增大了导线半径，从而减小了导线电抗。

冲击电流：短路电流在最恶劣条件下浮现最大瞬时值
负荷曲线：反映一段时间内负荷随时间而变化规律。

负荷特性：负荷功率随负荷端电压或系统频率变化而变化规律。

线损：在电力网传播分派过程中产生有功功率损失和电能损失统称为线路损失。

线损率：电力网络中损耗电能与向电力网络中供应电能比例。

17经济功率分布是使网络中有功功率损耗最小一种人为强制功率分布，应按线路电阻进行分部。

自然分部是一种不加控制按阻抗进行分部。

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似，频率是基频
19 凸极发电机三相短路后，定子电流涉及：基频交流分量和转子绕组中直流分量都励磁绕组时间常数Td’衰减。

直流分量和两倍基频分量和转子基频分量都按定子绕组时间常数Ta衰减。

20 提高暂态稳定性办法：故障迅速切除和自动重叠闸装置应用，提高发电机电磁功率（采用强行励磁装置，电气制动，变压器中性点经小电阻接地）减小原动机输出机械功率（自动调速系统迅速关闭汽门切机）
提高静态稳定性办法：采用自动调节励磁装置减小元件电抗（采用分
裂导线提高线路额定电压级别采用串联电容补偿）改进系统构造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，接地点相电流中增长了一种感性电流分量，和装设消弧线圈前容性电流分量相抵消，减小了接地点电流，使电弧易于自行熄灭，提高了供电可靠性。

23 零序电流长处：零序过电流保护（零序Ⅲ段）整定值小，敏捷性高，动作时限较短零序电流保护不受系统非正常运营状态影响零序电流保护受系统运营方式变化影响较小方向性零序电流保护没有电压死区问题
零序保护缺陷：对于运营方式变化很大或接地点变化很大电网，不能满足系统运营规定；单相重叠闸过程中，系统又发生振荡，也许浮现较大零序电流状况，影响零序电流保护对的工作；当采用自耦合变压器联系两个不同电压级别电网,任一侧发生接地短路都将在另一侧产生零序电流，使得零序电流保护整定计算复杂化。

24 零序电压和零序电流获取：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，在中性线上电流就是 3I0，因而不需要装设专门电流互感器，而是直接接入相间保护用电流互感器中性线上；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，而零序电流不也许经星性/三角形变压器流出，因此不存在转相位问题。

幅值比值等于变压器变比倒数。

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。

断路器和隔离开关重要区别在于断路器具备灭弧能力，而隔离开关没有。

27 发电厂发电过程：化学能到热能到机械能到电能涉及燃烧系统、汽水系统、电气系统。

28 变压器差动保护不平衡电流及解决办法：电流互感器计算变比与实际变比不同克服办法：对不平衡电流进行补偿由变压器带负荷调节
分接头克服办法：整定期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办法：尽量选取特性相似互感器
2）暂态不平衡电流克服办法：速饱和中间变流器变压器励磁涌流克服办法:励磁涌流闭锁 1）采用品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，也许浮现很大励磁电流，导致不平衡电流很大，保护也许误动。

产生因素：铁芯中磁通不能突变
涌流大小和哪些因素关于：合闸角、剩磁、铁芯饱和特性等
励磁涌流特性：1、数值很大，具有很大非周期分量。

2、具有很大二次谐波分量。

3、励磁涌流波形中有间断。

30 中华人民共和国英国50赫兹日本美国 60赫兹
31二极管单向导通原理：二极管处在正向电压作用下，则PN结导通，正向管压降很小，反之，若二极管处在反向电压作用下，则PN结截止。

32 高压线路和低压线路区别：普通，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
压线路电杆之间距离较低压大，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；高压线路横担较低压长，线间距离较低压大。

（3）观测绝缘瓷瓶。

高压线路瓷瓶为针式绝缘子（普通为茶褐色）或瓷横担绝缘子（普通为白色），体积较大，低压线路瓷瓶普通也为针式绝缘子，但为白色，且体积较小。

（4）观看导线去向。

高压架空线普通很少有分支线，其分支线是引到变压器高压侧或引向油等设备；低压架空线普通由变压器低压侧引出、分支或引向顾客；高压线路只有三根导线，低压线路普通有四根（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，低压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，不能持续调节，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取无功，持续平滑地调节无功，但是维护量大，消耗有功。

静止补偿器：兼有电容器和调相机功能。

34 接地保护是一种限制短路电流保护而间隙保护则是为了防止变压器中性点过电压保护。

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 非故障处电压和电流；必要先在各序网络中求得该处电压和电流各序分量，然后再合成三相电流和电压。

36 发电机惯性时间常数对暂态稳定有着重要影响。

发电机相对加速度=（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变化量，有助于提高暂态稳定性。

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
38 同步调相机：事实上是只发无功功率发电机，过激时发出感性无功功率，欠激时吸取感性无功功率。

在电网负载重时，让其过励运营，减少输电线中滞后无功电流分量，从而可减少线路压降；在输电线轻载状况下，让其欠励运营，吸取滞后无功电流，可防止电网电压上升，从而维持电网电压在一定水平上。

过激激是励磁意思。

39 与牛拉法相比，PQ分解法在迭代过程中一不变、对称系数矩阵代代替本来变化、不对称矩阵，提高运算速度，减少了对存储容量规定。

两者计算精度相似，由于两者采用判据相似。

PQ分解法迭代次数比牛拉法多，但每次所用时间较少，因而PQ法快。

PQ分解法假设输电线路中电感远远不不大于电阻，在110KV及以上架空中满足，但在35KV及如下电力网中，线路电抗不是很大，有也许浮现不收敛状况。

40 同步电机与异步电机区别：核心在于转子转速和定子旋转磁场与否一致。

一致就是同步电机，不一致就是异步电机。

异步电机三种工作状态：电动机发电机电磁制动
伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到电信号转换成电动机轴上角位移或角速度输出。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移开环控制元步进电机件。

41 潮流计算：已知电网接线方式与参数及运营条件，计算电力系统稳态运营各母线电压、各支路电流、功率及网损。

潮流：电力系统一种稳态运营状态，给出运营中各发电机、输电线路、变压器等电力设备中发出或输送功率及各母线上电压值。

电力系统潮流计算成果是电力系统稳定计算和故障分析基本。

(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,选取无功补偿方案,满足规划水平大、小方式下潮流互换控制、调峰、调相、调压规定。

(2)在编制年运营方式时,在预测负荷增长及新设备投运基本上,选取典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员寻常调度控制参
照。

(3)正常检修及特殊运营方式下潮流计算,用于日运营方式编制,指引起电厂开机方式,有功、无功调节方案及负荷调节方案,满足线路、变压器热稳定规定及电压质量规定。

(4)预想事故、设备退出运营对静态安全影响分析及作出预想运营方式调节方案。

42 变压器工作原理：变压器是变换交流电压、电流和阻抗器件，当时级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

43 光纤通信：通信容量大节约大量金属材料保密性好无感应特性
44 电压幅值和频率恒定电源称为无限大功率电源。

供电电源内阻抗不大于短路回路10%时，可以为供电电源为无限大功率电源。

44 同步电机转速：n=60f/p n--电机转速 p--极对数，发电机转子形状为爪形。

45 3/2接线：每两个元件用3台断路器构成一串接至两组母线，称为一台半断路器接线。

1）可靠性高。

（2）运营灵活性好。

（3）操作检修以便。

任一母线和任一断路器故障，均不致停电。

46 变压器损耗是指空载损耗P和短路损耗Pk之和。

当用额定电压施加于变压器一种绕组上，而别的绕组均为开路时，变压器所吸取有功功率叫空载损耗。

对双绕组变压器来说，当以额定电流通过变压器一种绕组，而另一种绕组短接时变压器所吸取有功功率叫做变压器短路损耗。

变压器空载损耗重要是铁芯损耗，它由磁滞损耗和涡流损耗构成。

变压器参数：额定电压额定容量短路损耗空载损耗
可以求得短路电阻短路电抗激磁电导激磁电纳
π型等值网络可以体现电压变换，在多电压级网络计算中采用这种变压器模型后，可不必进行参数和变量归算。

47 单相接地短路当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。

两相短路时，非故障电压等于故障前电压，故障相电压幅值减少一半。

对于中性点不接地系统，发生两相接地时，非故障相电压升高最多，为正常电压1.5倍，但仍不大于单相接地时电压升高。

三相短路电流最大。

48 断路器选取：按正常条件下选取额定电压和额定电流按短路条件下选取热稳定校验和动稳定校验按环境条件选取断路器
按断路器种类和形式选取额定开断电流和额定关合电流选取。

断路器按采用灭弧介质：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：户内和户外按操作机构分为：电磁操作机构弹簧操作机构永磁操作机构气体操作机构
49 大容量机组长处：机组单位效率高，热效率高，便于集中控制，经济性好。

减少每千瓦装机容量基建投资，提高电站供电热效率，减少热耗，减少电站人员需要量。

50 电能长处：无污染，便于远距离输送，易于跟其她形式能互相转换
51 直流输电长处：线路造价低，年运营费省没有运营稳定问题可以限制短路电流调节速度快，运营可靠
缺陷：换流装置成本高消耗大量无功功率产生谐波缺少直流断路器特高压交流输电长处：提高传送容量和距离，网损小、输电走廊明显减少，能灵活适合电力市场运营规定，提高线路输送经济性。

缺陷是系统稳定性和可靠性问题不易解决。

三相交流电比单相交流电：有三项对称电源，可以分别接负载互不影响；相似条件下，能输送更多电能；三互相成120角，能产生旋转磁场，大大简化了电动机构造，减少了生产成本和维护成本
52 同步电动机不能调速，异步电动机可以调速。

变化定子绕组极对数变化电源频率变化电动机转差率53 发电机直轴和交轴：往往已知端电压和电流以及它们相角差。

对于隐极发电机，依照Eq公式可以求得Eq，也就拟定了q轴和d轴位置。

对于凸极发电机，必要借助虚构电动势EQ,而EQ必然在q轴上，从而拟定了q轴和d轴位置。

54短路异常和危害：电流增大电压减少测量阻抗减小
危害：短路电流通过电气设备时，其热效应会使故障元件损坏。

导体会受到很大电动力冲击，致使导体变形，甚至损害。

会使电力系统中某些地区电压大大减少，破坏顾客用电稳定性或影响工厂产品质量。

破坏电力系统并列运营稳定性，引起系统振荡，甚至整个系统崩溃。

55 电气主接线基本规定：可靠性、灵活性、经济性。

56 电力系统中可以设立两个平衡节点吗：不可以，作为一种参照结点。

所有节点电压与相角都要与其相比较，得出相应成果。

如果原则有两个，成果也有两个，那就乱了。

例如说咱们谈及某地高度用海拔，是以海平面为基准，海平面也就是电力系统中平衡节点。

可以有两个海平面吗，不可以，因此也只有有一种平衡节点
57 不需要列出平衡节点方程因素：平衡节点注入功率不也许事先给定，从而不也许列出相应P、Q表达式，并且平衡节点电压已知，不必求取。

58 直轴同步电抗物理意义：它表征当对称三相直轴或交轴电枢电流每相为1A时，三相联合产生电枢总磁场(涉及气隙中旋转电枢反映磁场和漏磁场)在电枢每一相绕组感应电势。

同步电抗包括两某些：一是电枢绕组漏磁通相应漏电抗；二是电枢电流所产生电枢旋转磁场相应电枢反映电抗。

直轴暂态电抗：在同步电机浮现突然短路所产生电磁暂态过程中，忽视转子阻尼绕组作用时所相应直轴同步电抗。

直轴次暂态电抗：在同步电机电磁暂态过程中，相应起始变化时在阻尼绕组起作用下所相应直轴同步电抗。

59电力系统调度自动化基本任务：采集数据传播信息数据解决人机联系涉及：厂站端RTU 信息传播通道调度端SCADA/EMS系统
远动：运用通信技术进行信息传播，实现对远方运营设备监视和控制。

60限制短路电流办法：装设限流电抗器涉及普通电抗器和分裂电抗器采用低压分裂绕组变压器采用不同主接线形式和运营方式采用微机保护及综合自动化装置
61功率分点：网络中某些节点功率是由两侧向其流动，这种节点称为功率节点。

为什么普通无功功率分点是系统中电压最低点：有功与电压相角差密切联系，无功与电压幅值密切联系。

鉴于高压网络中，电压损耗重要为无功功率流动所引起，无功功率分点电压往往低于有功功率分点。

为什么要拟定功率分点：功率分点总是网络中电压最低点，可在此点将环网解开，即将环网看做两个辐射网，由功率分点开始，分别从其两侧逐段向电源端推算电压降落和功率损耗。

62 逻辑元件：与或非与非或非异或同或
63 强行励磁:：是逼迫施行励磁。

1) 增长电力系统稳定性。

(2) 在短路切除后,能使电压迅速恢复。

(3) 提高带时限过流保护动作可靠性。

(4) 改进系统事故时电动机自起动条件。

64 引起电力系统暂态因素：短路故障断线断路器操作
电磁暂态和机电暂态区别：电磁暂态过程:是指元件电场以及相应电压和电流变化过程。

机电暂态过程:由于发电机和电动机电磁转矩和机械转矩不平衡引起电机转子机械运动变化过程!。

65 编写程序办法：C语言 C++ MATLAB JAVA
C语言和C++区别：C语言是一种构造化语言。

它还可以直接访问内存物理地址，进行位(bit)一级操作。

由于C语言实现了对硬件编程操作，。