水轮发电机组值班员笔试题.doc

《水轮发电机组值班员》（技能笔试） （参考答案） 一、发电机短路特性试验的目的是什么?试验时有哪些注意事项? 答案:发电机短路特性试验的目的主要是录制短路特性曲线，检查转子回路是否正常，同时还可求出短路比和纵轴同步电抗。注意事项有： (1)最大短路电路不应超过定子额定电流。 (2)防止电流互感器开路。 (3)三相短路应牢固可靠。 (4)如果经过开关短路必须采取防开关跳闸措施。 二、如何做发电机慢速零起升压试验？ ① 一次、二次设备安全措施：发电机组及其它电气设备的电气绝缘强度已符合要求，发电机保护投入。开关及机组母线闸刀在分位置。压变和中性点闸刀投入运行等。 ② 励磁调节器处于试验状态，以自动方式开机至空载额定转速，测量并记录机端残压(即另升开始前机端电压)。对发电机慢速零起升压，升压时按25%、50%、75%、100%额定电压进行，检查并记录各工况下参数：定子电压、电流、转子电压、电流，可控硅触发角，并在额定状态下计算均流系数，然后按100%、75%、50%、25%额定电压下调，检查并记录各工况下参数后逆变灭磁。 ③ 机组电压自动升至额定状态，然后逆变灭磁。 ④ 机组在额定转速下，做励磁调节器Ⅰ、Ⅱ机切换试验，调变、仪变断线保护试验，做励磁调节器10%阶跃试验、机组过励限制试验、核实励磁手动调节范围。 三、对设备检修停电有哪些主要要求? 答案:①必须把各方面的电源完全断开；(3分)②禁止在只经开关断开电源的设备上工作；(3分)③必须拉开可能来电侧隔离开关(至少有一个明显的断开点)；(3分)④与停电设备有关的变压器和电压互感器，必须从高、低压两侧断开，防止反送电；(3分)⑤断开开关和隔离开关的操作电源；(3分)⑥隔离开关操作把手必须加锁；(3分)⑦工作人员与带电设备保持足够的安全距离。(2分) 四、论述水轮发电机组的冷却方式? 答案:(要点)由于所采用的冷却介质不同，水轮发电机组的冷却方式可分为外冷式和内冷式，另还有蒸发冷却等。(2分) (1)外冷式 外冷式又分为开敞式和密闭式。(1分) 开敞式即直接从机房或者以专用风管从机房外以冷空气进行发电机冷却，经过发电机加热后的热空气，排至机房或室外。缺点是易将尘埃带入发电机内部，影响散热及通风，使得发电机绝缘变坏。(3分) 密闭式是用同一空气在空气冷却器内和发电机通风沟内进行循环冷却。(3分) (2)内冷式 是将经过水质处理的冷却水，直接通入转子励磁绕组或定子绕组线圈的空心导线内部，带走由损耗所产生的热量。对于定、转子绕组都直接通水冷却的方式，称为“双水内冷”。 (5分) (3)密闭蒸发自循环冷却 简称蒸发冷却。为了克服水内冷诸如氧化物堵塞、水泄漏引发故障以及水处理净化设备复杂的缺点，近来发展起来的蒸发冷却方式也应用到发电机上。这种内冷发电机定子线棒由空心导线与实心导线搭配再外包绝缘而构成，空心导线两端由拼头套焊接形成冷却介质的导流通道。密闭蒸发自循环内冷系统就是由这些液流支路互相并联的线棒、下液管、下汇流管、下绝缘引管、上绝缘管、上汇流管、出气管、冷凝器等部件组成一个全密闭系统，在冷却系统内充入一定量的绝缘性能、防火灭弧性能好的液态新氟碳化合物。发电机运行时，绕组发热使空心导线内的液体升温，达到饱和温度后即沸腾，吸收汽化潜热使绕组得到冷却。冷却液汽化后，在空心导线内形成蒸汽与液体相混合的两相混合流体，其密度低于下液管中的液体密度，由于密度不同造成压力差，推动冷却系统中的介质自循环。蒸汽上升进入冷凝器，与冷却水发生热交换使它冷凝恢复成液体，进入下液管，如此自循环使发电机绕组得到冷却。(6分) 五、新投产或大修后水轮发电机组，应做哪些试验？ （1） 对引水系统和机组过流部分进行充水试验（包括尾水系统、引水系统及压力管道充水试验）(2分) （2） 机组启动及空载试验（机组启动包括首次启动空运转、动平衡校正、调速系统扰动试验和参数初步选择、机组过速试验、转浆式水轮机的协联调整；空载试验包括水轮发电机短路试验、升压试验、电力系统对主变压器的冲击合闸试验）(8分) （3） 机组及机电设备并入系统和带负荷试验（包括同期12点、转向试验、机组带负荷试验、机组甩负荷试验）(4分) （4） 其它试验（包括包括低油压关导叶、动水关进口阀、调相运行、进相运行试验）(4分) （5） 机组及机电设备72小时带负荷试运行(2分) 六、试述水轮发电机组振动的类型有哪些? 答案:机组的振动可根据不同的特征分为不同类型。 1.根据振动的起因可分为：机械振动、水力振动和电磁振动。机械振动系指振动中的干扰力来自机械部分的惯性力、摩擦力及其它力；水力振动系指振动中的干扰来自水轮机水力部分的动水压力；电磁振动系指干扰来自发电机电磁部分的电磁力。(4分) 2.根据振动的方向可分为：横向振动(即摆动)和垂直振动，即垂直于机组轴线和沿着机组轴线的振动。(2分) 3.根据振动的部位可分为：轴振动、支座(轴承、机架)振动和基础振动。轴振动在机组振动中占有突出地位，它有两种形式： (1)弓状回旋：是一种横向振动，振动时转子中心绕某一固定点作圆周运行，其半径即为振幅。(2分) (2)摆振：这时轴中心没有圆周运行，但整个转子在垂直平面中绕某一平衡位置来回摇摆。(2分) 振动会影响水轮机的正常工作，甚至会引起机组和厂房的损坏，因此，减小振动对提高机组运行的可靠性和延长机组的寿命，具有重要的意义。 七、在高频保护中采用远方起动发信的作用是什么?正常运行时为何要每日校验检查高频通道? 答案:其作用是：(每一小要点2分) (1)可保证两侧起动发信与比相回路的配合； (2)可以进一步防止保护装置在区外故障时的误动作； (3)便于通道检查。 因高频保护发信机使用电子元件多，装置较复杂，任何一侧故障均有可能影响保护的正确动作。为了保证保护装置动作可靠，每日人为起动发信机进行高频通道信号检查，以检查收发信机及通道是否正常。发现缺陷及时处理，保证保护的可靠性，发生本线路故障能正确动作。(4分) 八、综合重合闸有几种运行方式?各是怎样工作的? 答案:综合重合闸有三种运行方式： (1)综合重合闸方式。(3分)单相故障跳开故障相后单相重合，重合在永久性故障上跳开三相，相间故障跳开三相后三相重合，重合在永久性故障上再跳开三相。(5分) (2)三相重合闸方式。(2分)任何类型故障均跳开三相、三相重合(检查同期或无电压)，重合在永久性故障上再跳开三相。(4分) (3)单相重合闸方式。(2分)单相故障跳开故障相后单相重合，重合在永久性故障上再跳开三相，相间故障跳开三相后再不重合。 九、主变压器新投运或大修后投运前为什么要做冲击试验? 冲击几次? 答案:做冲击试验的理由是： (1)拉开空载变压器时有可能产生操作过电压，在电力系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达4～4.5倍相电压；(4分)在中性点直接接地时，可达3倍相电压，为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压的冲击，需做冲击试验。(3分) (2)带电投入空载变压器时，会出现励磁涌流，其值可达6～8倍额定电流。(3分)励磁涌流开始衰减较快，一般经0.5～1.5s后即减到0.25～0.5倍额定电流值，但完全衰减时间较长， 大容量的变压器可达几十秒，由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考核变压器的机械强度， 同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护误动，需做冲击试验。(4分) 试验次数：新产品投入为5次，(3分)大修后投入为3次。(3分) 十、如何做机组过速试验，试验完成后应做哪些检查？ 1、过速试验操作步骤：①机组115%nr接点从水机保护回路中退出，(1分)并将微机调速器手自动切换阀切“手动”侧，以手动方式开机，使机组达到额定转速(1分)。待机组运转正常后，使机组转速升至115%nr，检查转速继电器接点的动作正常后(1分)，将机组转速降至额定转速，投入115%nr过速保护，然后再将机组转速升至115%nr过速保护动作，观察自动回路各部件及事故配压阀的动作情况，监视并记录各部位的摆度、振动值及各部轴承的温升情况。(1分) 机组115%nr过速保护实测动作值(1分) ②机组电气140%nr及机械140%nr过速试验 机组处于备用状态，将115%nr过速保护切除，电气140%nr过速保护及机械140%nr改发信号(1分)，手动开机，将机组转速升到140%nr，检查调整电气140%nr过速保护动作值后，将机组转速降至额定转速，投入电气140%nr及机械140nr过速保护，然后再将机组转速升至140%nr过速保护动作(2分)。记录工作门紧急关闭时间，紧急停机时间，记录工作门启闭机活塞缸两腔压力情况。监视并记录各部位的摆度、振动值及各部轴承的温升情况。 机组电气140%nr过速保护实测动作值 机组机械140%nr过速保护实测动作值为(2分) 2、过速试验停机后的检查 a. 全面检查发电机转动部分。(2分) b. 检查发电机定子基础及各机架的状态。(2分) c. 检查各部位螺丝、销钉、锁片及键是否松动或脱落。(2分) d. 检查发电机上下挡风板、挡风圈等是否有松动或断裂。(2分) e. 检查风闸的磨擦情况及动作的灵活性。(2分) 十一、试分析电气液压型调速器在运行中溜负荷的原因。 溜负荷是指在系统频率稳定，也没有操作功率给定或频率给定的情况下，机组原来所带负荷部分或全部自行卸掉或自行增加负荷。(2分) 原因有： (1)电液伺服阀发卡，是调速器溜负荷的主要原因之一。如卡于开机侧，导致负荷自行增加；反之负荷自行卸掉。(2分) (2)电液伺服阀工作线圈断线，此时调节信号为0。如电液伺服阀的平衡位置徧关，接力器要减小开度，造成溜负荷，反之自行增加负荷。(2分) (3)功率给定电位器或给定回路某元件偶然接触不良、电源电压不稳定，都会造成其输出信号变化，引起溜负荷。(2分) (4)总合放大器质量不好或老化，造成无调节信号输入时，也输出关机或开机信号，从而产生溜负荷或增负荷。(2分) 十二、机组启动前应做哪些准备工作？如何做首次启动试验？ 机组启动前准备工作： ① 确认充水试验中出现的问题已处理合格。(1分) ② 机组启动前，顶一次转子。(2分) ③ 将机组各部冷却水、润滑水投入，检查水压正常，油压系统工作正常。上下游水位已记录，各部原始温度已记录。(2分) ④ 检查制动闸瓦已全部落下，机组漏油泵处于“自动”位置。(2分) ⑤ 调速器处于停机等待状态，发电机出口断路器断开，水力机械保护和测温装置已投入，所有的试验用短接线及接地线均已拆除。(2分) ⑥ 水轮机主轴密封水投入。(1分) 首次手动启动试验： ① 以手动方式开机，待机组转速上升到约12%nr，观察机组水封水压力，立即手动停机，手动加闸，待机组停稳 后，对机组进行一次全面检查，特别注意检查机组的转动部分，供水管表计回落情况。(2分) ② 在确定第一次开机无异常后，再手动开机，并使机组转速逐步上升到空载额定转速转，并校对CZS3型程控转速继电器动作的正确性。(2分) ③ 在空转额定转速工况下运行时，试验人员应仔细检查各部位的运行情况，并对以下项目进行测量记录。(6分) a 记录上下游水位及锅壳水压。 b 记录启动开度以及相应接力器行程。 c 测量、记录大轴上导、 法兰、水导轴承处的摆度。 d 监视、定期记录各部位轴承的温度，不应有急剧升高及下降现象，开机1小时内，每10 分钟记录一次；开机1小时后，每隔30分钟记录一次，空转运行时间应4--6小时，各部轴承温度应达到稳定状态。检查记录各部位油槽油位、油温。 e 检查示流器动作情况，检查水导冷