1、什么是同步发电机的三机同轴励磁系统？
300MW汽轮发电机组采取卧式轴，轴系上带有一台同步发电机，两台励磁机，主励磁机发出的三相100HZ中频交流电流经过整流柜整成直流后供给发电机的励磁绕组，永磁副励磁机也是一台同步发电机采取永励磁转子，定子为三相绕组，发出400~500HZ的交流电流经过整流柜整成直流后供给主励磁机转子励磁 2、 什么是同步发电机运行的额定工况？发电机的额定参数有哪些？
同步发电机根据其设计和制造所规定的条件长期连续工作，称为额定工况；额定功率、电压、电流、功率因数、转速、氢压、励磁电压、励磁电流、连接方式、效率等
3、当冷却介质、运行电压和运行频率不同于额定值时，对同步发电机的运行有何影响？
（1）冷却介质不同于额定值时对容量的影响：运行中的发电机，当冷却介质温度不同于额定值时，其容许负荷可随冷却介质温度变化而增减。在此情形下，决定容许负荷的原则是定子绕组和转子绕组温度都不超过容许值。冷却介质温度高于额定时，按定子电流减小出力
（2）端电压不同于额定值时发电机的运行：当电压低于95%以下运行时，定子电流不应超过额定值的5%，此时，发电机要降低出力，否则，定子绕组的温度要超过容许值。发电机运行电压高于额定值，升高到105％以上时,其出力须相应降低。因为电压升高，铁芯内磁密度增加，铁耗增加，引起铁芯温度和定子绕组温度增高。除此之外，电压增高，如维持有功出力不变，就要增加励磁电流，致使转子绕组的温度超过容许限度。
（3）运行频率不同于额定值时发电机的运行：运行频率比额定值高时，发电机的转速升高，转子承受的离心力增大，可能使转子某些部件损坏，因此频率增高主要是受转子机械强度的限制；运行频率比额定值低，也有很多不利影响。例如频率降低，转速下降，使两端风扇鼓进的风量降低，其后果使发电机的冷却条件变坏，各部分温度升高。频率降低，为了维持额定电压不变，就得增加磁通，如同电压增高时的情况一样，由于漏磁增加会产生局部过热。频率降低还可能使汽轮机叶片损坏，厂用电动机也可能由于频率下降，使厂用机械出力受到严重影响。
（4）功率因数不同于额定值时发电机的运行：发电机容许在不同的功率因数下运行，但受下列条件的限制。1)高于额定功率因数时，定子电流不应超过容许值。2)低于额定功率因数时，转子电流不应超过容许值。3)在进相功率因数运行时，应受到稳定极限的限制
4、大型同步发电机的参数有何特点？对系统运行有何影响？ 特点：气隙磁密受到饱和限制，不能选择过大，同时线负荷较大，所以大型机组的x大。对于同容量的汽轮发电机组d值显得较和水轮发电机组，虽然汽轮发电机的气隙较大，但它的线负荷和极距都较大，所以汽轮发电机的xd值(0.9～2.0)仍较水轮发电机的均值(0.7～1.6)大。暂态阻抗和次暂态阻抗值，由转子和定子的漏磁通决定，次暂态阻抗还决定于阻尼绕组的漏磁通。大型机组中由于力值较大，漏磁通也较大，所以暂态阻抗 和次暂态阻抗值也要增大。
（2）阻抗增大和时间常数减小对电力系统运行的影响：阻抗增大将使系统中短路电流减小；但在没有励磁控制(包括自动电压调节器)的情况下，阻抗增大，机械时间常数减小，将使系统稳定性降低。若xd值越大，而xs值相对较小（即线路不长）时，静态稳定极限功率越小，故阻抗增大，导致静态稳定储备降低。 5、电力系统的暂态稳定和许多因素有关，其中主要有：发电机和系统的阻抗、机械时间常数、励磁上升速度、强励倍数、切断短路时间等等。
6、同步发电机的正常运行工作状态的特点是什么？
发电机的有功负荷，无功负荷、电压、电流等都在容许范围以内，因而它是一种稳定的、对称的工作状态，其中最常见的是额定工作状态，即有功负荷，电压、功率因数、频率、冷却介质温度都是额定值。发电机在额定工作状态运行时，具有损耗小，效率高，转矩均匀等性能，一般发电机都应尽量在接近额定工作状态下运行
7、如何调节发电机的有功和无功功率？在调整过程中应注意什么问题？
根据调度制定的负荷曲线来调整有功和无功负荷，用调速器调整有功功率，用励磁调节器调整无功功率。在调整过程中，要注意各个参量不要超过容许范围。除此之外，还要注意负荷上升速度，对于汽轮机，为了防止过渡的热膨胀，负荷上升速度不能太快，从空载到满负荷，通常要几小时。水轮发电机负荷的上升速度不受限制，只要几分钟，便可带满负荷。
8、在稳态条件下，发电机的容许运行范围由哪几个条件决定？ 1）原动机输出功率极限，即原动机的额定功率一般要稍大于或等于发电机的额定功率。2）发电机的额定兆伏安数，即由定子发热决定的容许范围。3）发电机的磁场和励磁机的最大励磁电流，通常由转子发热决定。4）进相运行时的稳定度，当发电机功率因数小而转入进相运行时, E此时，发电机有功功率输出受到q和U的夹角不断增大，静态稳定条件的限制。
9、发电机的P－Q曲线表示什么？
表示其在各种功率因数下容许的有功功率输出P和容许的无功功率输出Q的关系曲线，又称为发电机的安全运行极限。 10、发电机在正常调整过程中最常见的工作状态是什么？试结合相量图分析不同工作状态下发电机运行的变化情况。
最常见的两种工作状态是：①调整有功功率，维持励磁不变，即E磁，维持有功功率不变，即q为常数，P为变数；②调整励P为常数， E、什么是发电机的暂态稳定q为变数
11性？什么是发电机的动态稳定性？
暂态稳定性主要指发电机在各种短路、接地、线路故障及切除故障线路造成的大扰动中保持稳定运行的能力。动态稳定性主要指遭受大扰动后发电机恢复和保持稳定状态的能力。 12、发电机常见的非正常运行状态有哪些？
最常见的非正常工作状态有过负荷、异步运行、不对称运行等 13、发电机过负荷运行有何危害？什么情况下允许发电机短时过负荷运行？
电流超过额定值会使电机绕组温度有超过容许限度的危险，甚至还可能造成机械损坏。过负荷数值愈大，持续时间越长，上述危险性越严重。因此，发电机只容许短时过负荷；只有在事故情况下，当系统必须切除部分发电机或线路时，为防止系统静态稳定破坏，保证连续供电，才容许发电机短时过负荷运行。 14、引起发电机异步运行的原因有哪些？
励磁系统故障、误切励磁开关而失去励磁、短路使发电机失步 15、发电机失磁后的物理情况如何？
1）转子电流表指示值为零或接近零2）定子电流表指示值增大和摆动3）有功功率表指示值减小或摆动4）无功功率表为负机端电压降低 16、为什么汽轮发电机允许短时异步运行？水轮发电机不允许失磁异步运行？
汽轮发电机的xd较大，而s甚小，所需的无功功率也较小，电力系
统电压降低很小。所以，汽轮发电机短时内处在这种情况下(有功功率大，转差率小，电压降低不多)作异步运行是容许的，不会出现转子损耗过大，而使电机受到损伤。水轮发电机和汽轮发电机不同，异步转矩特性差，当滑差变化很大时，平均异步转矩变化不大，最大平均异步转矩也小于失磁前的原动机转矩，因而只能在滑差相当大时，才能达到稳定运行点A2和A3，如图1-9所示。在这样大的滑差下运行，转子有过热的危险，所以一般是不容许的 17、发电机失磁后异步运行有何实际意义？
当发电机失磁后，采取立即解列以致停机的措施，不是较好的方法。因为突然甩负荷，停机，对电力系统的稳定运行是不利的；而且机组起停次数多，也会降低其使用寿命。基于目前发电机励磁系统的可靠性还较低，失磁异步运行又具有许多优点，因此当发电机失磁时采用异步运行，就显得很有必要。当发电机出现失磁故障时，若能允许短时异步运行，电气人员便可借此机会寻找失磁原因，迅速消除失磁故障，恢复励磁实现再同步，恢复发电机正常运行。这对于减少对用户的停电、确保供电可靠、提高电力系统安全和稳定运行是具有重要意义的 18、发电机失磁异步运行与同步运行的主要区别
a)失磁异步运行时，转子的转速高于定子旋转磁场的同步速、有转差s存在，并且为负值；而发电机同步运行时，转于的转速与定子旋转磁场的同步速相等。即s=0，无转差。b) 发电机失磁异步运行时，因有转差，在转子各部件要产生感应电流；而同步运行时，因无转差，无感应电流。c) 发电机失磁异步运行时，转子绕组中无直流励磁电流，此时的励磁电流为转子中感应的低频电流；而同步运行时转子绕组中为直流励磁电流。 d) 发电机失磁异步运行时，向电力系统输送有功功率，吸收无功功率；而同步运行时可向系统输送有功功率和无功功率，或输送有功功率，吸收无功功率(进相运行时)。e) 发电机失磁异步运行时．定子和转子的电气量有周期性的摆动；而同步运行时定子和转子的电气量稳定。 19、引起发电机不对称运行的原因是什么？不对称运行对发电机有哪些影响？
发电机的不对称运行属于一种非正常工作状态。不对称的原因可能是负荷不对称(电气机车、电炉等)，也可能由于输电线路不对称(断线)等等。同步发电机在不对称运行时，定子除有正序磁场外，还有负序磁场。负序磁场对
转子有双倍同步转速的相对运动，因此在转子绕组、阻尼绕组以及转子本体中感应出两倍额定频率(100Hz)的电流，引起转子过热和振动。 20、发电机进相运行有何实际意义？
随着电力系统的不断发展，大型发电机组日益增多，同时输电线路的电压等级越来越高，输电距离越来越长，加之许多配电网络使用了电缆线路，从而引起了电力系统电容电流的增加，增大了剩余无功功率。尤其是在节假日、午夜等低负荷情况下，由线路引起的剩余无功功率，就会使电网的电压上升，以致超过容许的范围。过去一般是采用并联电抗器或利用调相机来吸收此部分剩余无功功率，但有一定的限度，且增加了设备投资。近些年我国也广泛地开展了进相运行的试验研究。实践说明，进相运行是一项切实可行的办法，不需要额外增加设备投资，就可吸收无功功率，进行电压调整。 21、什么是同步发电机的进相运行状态？
进相运行是相对于发电机迟相运行而言的，此时定子电流超前于端电压，发电机处于欠励磁运行状态。发电机直接与无限大容量电网并联运行时，保持其有功功率恒定，调节励磁电流可以实现这两种运行状态的相互转换 22、比较发电机的失磁异步运行与进相运行情况。
发电机迟相运行时，供给系统有功功率和感性无功功率，其有功功率和无功功率表的指示均为正值；而进相运行时供给系统有功功率和容性无功功率，其有功功率表指示正值，而无功功率表则指示负值，故可以说此时从系统吸收感性无功功率。发电机进相运行时各电磁参数仍然是对称的，并且发电机仍然保持同步转速，因而是属于发电机正常运行方式中功率因数变动时的一种运行工况，只是拓宽了发电机通常的运行范围。同样，在允许的进相运行限额范围内，只要电网需要是可以长时间运行的。 23、 发电机进相运行的特点是什么？
1）发电机端部的漏磁较迟相运行时增大，会造成定子端部铁心和金属结构件的温度增高，甚至超过允许的温度限值；2）进相运行的发电机与电网之间并列运行的稳定性较迟相运行时降低，可能在某一进相深度时达到稳定极限而失步。因此，发电机进相运行时容许承担的电网有功功率和相应允许吸收的无功功率值是有限制的
24、 举例说明自动励磁调节器的作用？ 1）带自动电压调节器后，进相能力明显增加。2）发电机短路比大，即xd小，进相能力强。3）发电机与系统联接紧密时，则进相能力强，而边远地区孤立的电厂，发电机进相能力小，甚至不能进相。4）系统电压越高，无功储备越大，则发电机进相时端电压下降越少，发电机进相运行能力越强。5）机机组所带的有功功率越多，则功角越大，静态稳定储备越低。
25、 解释发电机的次同步谐振现象。次同步谐振包括哪几方面的内容？
当系统中发生故障或扰动时，同步发电机可能产生各种频率的电磁转矩。如果电磁转矩的频率和上述质量弹簧系统的振荡频率相同或相互接近时，则会发生共振。此时电磁转矩虽不大，但很可能产生很大的机械转矩，因而导致扭动不稳定和大轴损坏。汽轮发电机组大轴的次同步振荡即属于这种共振现象。次同步谐振包括三方面的内容：1）感应发电机效应，扭动振荡和电气谐振的自激有两种类型：即电气自激和电气机械自激2）扭转的相互作用，即电气机械自激，既包含电气动态，又包含机械动态。在机械方面有质量弹簧体的扭转振荡，在电气方面有发电机、变压器、输电线路和电容器之间的电气谐振。如果两者振荡频率互补，即扭转振荡引起定子电压次同步振荡的频率与电气谐振频率相同时，则扭转振荡和电气谐振将互相激励或加强，在此情况下，电气谐振对扭转振荡起负阻尼作用，扭转振荡对电气谐振也起负阻尼作用。这种电气和机械的相互作用也称扭转的相互作用。3）暂态扭矩。在次同步谐振过程中，很可能出现严重的暂态扭矩，对机械轴系统的寿命有很大影响。因此在设计和制造时必须仔细计算，分析它的危害,并采取有效预防措施。 26、 发电机常见的故障形式有哪些？ 1）定子铁芯故障2）绕组绝缘故障3)定子绕组股线故障4）定子端部线圈故障 27、发电机在线监测与诊断系统的功能有哪些？
1)专家系统能准确地诊断发电机异常工况，在同样的输入信息条件下，其诊断结果的准确度达到人类专家的水平。2)专家系统在获得各种传感器数据后，首先进行数据检验，以检查这些数据是否合理．因为不正确数据将会导致错误的结论。3)辅助数据。某些传感器的数据对于电厂操作人员来说是有用的，但出于经济上的考虑，这些数据没有被传送给诊断中心作为诊断系统的输入信息，但它们可作为辅助的
证据。此外，在某些情况下，当发电机的某个问题有待于进一步确诊时，可以通过做试验来获得辅助信息。4)诊断解释。诊断专家系统具有解释诊断结果的功能，系统能将得出诊断结果的逐条理由作出解释，一直可以追溯到传感器的输人数据。5)处理建议。诊断专家系统也像人类诊断专家那样在得出诊断结果后、向电厂操作人员提供处理建议 28、发电机进相运行所导致问题 1）静态稳定性的降低2）端部漏磁引起的发热
29、过励磁运行方式有：1）负荷甩开后电压升高； 2）单独运行时，励磁电流过大； 3）测定空载饱和特性时。
30、变压器的额定容量指什么? 变压器的额定容量是指长时间所能连续输出的最大功率
31、 变压器的负荷能力如何确定？
变压器的负荷能力：不同于额定容量，变压器的负荷能力指在短时间内所能输出的功率，在一定条件下，它可能超过额定容量 由变压器最热点温度决定 32、引起变压器绝缘老化的原因是什么？
变压器的绝缘老化，主要是受温度、湿度、氧气和油中的劣化产物的影响，其中高温是促成老化的直接原因。工程上通常用相对预期寿命和老化率υ来表示变压器绝缘的老化程度。 33、变压器的正常预期寿命是如何规定的？
相对预期寿命和老化率都牵涉到绕组热点温度，对于标准变压器，在额定负荷和正常环境温度下，热点温度的正常基准值为98℃，此时变压器能获得正常预期寿命20～30年。也就是说。此时变压器的老化率假定为1。 34、 试解释变压器的等值老化原则。
即在一部分时间内，根据运行要求，容许绕组温度大于98℃，而在另一部分时间内，使绕组的温度小于98℃，只要使变压器在温度较高的时间内所多损耗的寿命(或预期寿命)，与变压器在温度较低时间内所少损耗的寿命相互补偿，这样变压器的预期寿命可以和恒温98℃运行时等值。 35、变压器的正常过负荷能力是如何制定的？变压器的事故过负荷与正常过负荷有何不同？ 1）变压器的正常过负荷能力，就是以不牺牲变压器正常预期寿命为原则而制定的2）事故过负荷和正常过负荷不同，它是以牺牲变压器寿命为代价的，绝缘老化率容许比正常过负荷时高得多 36、举例说明三绕组变压器的应用场合？
1）在发电厂内，除发电机电压外，有两种升高电压与系统连接或向用户供电2）在具有三种电压的降压变电站中，需要高压向中压和低压供电，或高压和中压向低压供电3）在枢纽变电站中，两种不同电压等级的系统需要互联4)在星型—星型接线的变压器中，需要一个三角形连接的第三绕组
37、 三绕组变压器的运行特点与双绕组变压器有何不同？ 特点：1） 运行方式和容量匹配。2）漏抗和等值电路。由于三个绕组在磁路上相互耦合，所以每个绕组都有自感和与其他绕组之间的互感。这样在任一绕组电路的电压方程式中就必然包括本身的自感电动势和与其他绕组之间的互感电动势3）升压型和降压型结构。三绕组变压器通常采用同心式绕组，绕组的排列在制造上有两种组合方式：升压型和降压型。高压绕组总是排列在最外层，
38、 升压型与降压型三绕组变压器的结构特点是什么？
升压型的排列为：铁心－中压绕组－低压绕组－高压绕组。高压绕组－中压绕组之间的阻抗最大。降压型的排列为：铁心－低压绕组－中压绕组－高压绕组，高压绕组一低压绕组之间的阻抗最大。 39、星形－星形接线的变压器中所装的第三绕组有何作用？ 1）减小3次谐波电压分量2）容许对不平衡的三相负荷供电3）除主负荷外，给辅助负荷供电 40、自耦变压器与同容量三绕组变压器相比较有何优缺点？ 缺点：1）由于一、二次绕组间有电的联系，致使较高的电压易于传递到低压电路，所以低压电路绝缘按高压设计2）由于一、二次绕组间有电的联系，每相绕组有一部分又是公用的，所以一、二次绕组之间的漏磁场较小，电抗小，短路电流大3）一、二次侧的三相接线方式必须相同4）由于运行方式多样，继电保护整定困难5）在有分接头调压的情况下，很难取得绕组间的电磁平衡有时造成轴向作用力的增加 41、自耦变压器的额定容量与标准容量是如何定义的？
在自耦变压器中，由一次侧传递到二次侧的功率极限称为额定容量或通过容量；由电磁联系传输的最大功率称为自耦变压器的标准容量 42、为什么自耦变压器具有较高的经济效益？
Kb称为自耦变压器的效益系数，即标准容量对通过容量的比值，其值都小于1。K自耦变压器的通过容量比同样b值愈小，说明普通变压器的显得愈大，其经济效益也愈大。 43、为什么自耦变压器在高、中压出口侧都要装设避雷器？ 自耦变压器的高压侧和中压侧具有电气连接，这样就具备了过电压从一个电压等级电网向另一个电压等级电网转移的可能性。为了防止自耦变压器绕组的绝缘受到过电压的危害，无论在中压侧或高压侧的出口端都必须装设避雷器保护。避雷器必须装设在自耦变压器和最靠近的隔离开关之间，以便当自耦变压器断开时，避雷器仍然保持连接状态。避雷器回路中不应装设隔离开关，因为不允许自耦变压器不带避雷器运行。
44、 为什么自耦变压器只能应用在中性点直接接地系统中？ 自耦变压器中，高压和中压有电的联系，就要求自耦变压器的中性点必须直接接地，或者经过小电抗接地，以便防止当自耦变压器高压侧发生单相接地时，在中压绕组其他两相出现过电压。 45、自耦变压器的运行方式有哪些？在联合运行方式下，每种运行方式的最大传输功率各受什么条件限制？ 1）自耦变压器有两种运行方式，即自耦运行方式(只在高一中压侧有交换功率)和联合运行方式(除高一中压侧有交换功率外，高一低压侧或中一低压侧也有交换功率)。2）运行方式一。高压侧同时向中压侧和低压侧送电，或低压侧和中压侧同时向高压侧送电：最大传输功率受到串联绕组容量的限制。运行方式二。中压侧同时向高压侧和低压侧(或高压侧和低压侧同时向中压侧)送电：最大传输功率受到公共绕组容量的限制
46、 掌握自耦变压器典型工作方式的分析与计算。（教材327页，例10－5）
47、分裂变压器有几种运行方式？分裂变压器有何优缺点？ 1)分裂运行：指两个低压分裂绕组运行，低压绕组间有穿越功率，高压绕组不运行，高低压绕组间无穿越功率。在这种运行方式下，两个低压分裂绕组间的阻抗称分裂阻抗2)并联运行：指两个低压绕组并联，高低压绕组运行，高低压绕组间有穿越功率。在这种运行方式下。高低压绕组间的阻抗称为穿越阻抗3)单独运行：指任一低压绕组开路，另一个低压绕组和高压绕组运行。在此运行方式下，高低压绕组之间的阻抗称为半穿越阻抗
优缺点：1) 能有效地限制低压侧的短路电流，因而可选用轻型开关设备，节省投资2) 在降压变电站，应用分裂变压器对两段母线供电时(如图2-30所示)，当一段母线发生短路时，除能有效地限制短路电流外，还能使另一段母线电压保持一定的水平，不
致影响电力用户的运行。3)分裂变压器在制造上比较复杂，例如当低压绕组发生接地故障时，有很大的电流流向该侧绕组,，在分裂变压器铁心中失去磁的平衡，在轴向上产生巨大的短路机械应力，必须采用坚实的支撑机构。因此分裂变压器约比同容量的普通变压器贵20％左右。4)分裂变压器中对两段低压母线供电时，如两段负荷不相等，两段母线上的电压也不相等，损耗也增大。所以分裂变压器适用于两段负荷均衡，又需限制短路电流的情况。 48、变压器的理想并列运行条件是什么？并列运行的优点
1）并列运行的变压器一次电压相等，二次电压相等，也就是需要变压比相等； 2）额定短路电压相等； 3）绕组接线组别相同。 1）提高供电可靠性，一台退出运行，其他变压器仍可照常供电； 2）在低负荷时，部分变压器可不投入运行，因而能减小能量损耗，保证经济运行； 3）减小备用容量。
49、为什么在变压器的故障诊断中要采用变压器油气体的色谱分析？
目前，在变压器故障诊断中，单靠电气试验方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，这已为大量故障诊断的实践所证明。 50、根据色谱分析数据进行变压器内部故障诊断时应包括哪些内容？
应包括： 1）分析气体产生的原因及变化。 2）判定有无故障及故障类型，如过热、电弧放电、火花放电和局部放电等。 3）判断故障的状况，如热点温度、故障严重程度以及发展趋势等。 4）提出相应的处理措施，如能否继续运行，以及运行期间的技术安全措施和监视手段或是否需要吊心检修等。若需要加强监视，则应缩短下次试验周期。