电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些？一般应装设哪些保护？

第1题：

发电机可能发生的故障和不正常工作状态有哪些类型？

正确答案: 可能发生的主要故障有：定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定子绕组一相绝缘损坏引起的单相接地故障；转子绕组（励磁回路）接地；转子励磁绕组低励、失去励磁。
可能的不正常工作状态：过负荷；定子绕组过电流；定子绕组过电压；三相电流不对称；失步；过励磁；断路器断口闪络；非全相运行等。

第2题：

电力系统的不正常工作状态不是故障，但不正常工作状态可能会上升为故障。

正确答案:正确

第3题：

叙述电力变压器的基本结构有哪些主要部分；油枕有什么作用，小型电力变压器为什么不装设油枕？

正确答案: 电力变压器主要由：
铁芯和绕组；绝缘引线；调压装置；油箱及冷却装置、出线套管、变压器油等组成。
变压器油枕的主要作用是：
避免油箱中的油与空气接触，以防油氧化变质，渗入水分，降低绝缘性能。因为大型变压器密封困难，变压器油热胀冷缩时，必有水分进入油箱，安装油枕后，当油热膨胀时，一部分油便进到油枕里，而当油冷却时，一部分油又从油枕回到油箱中，这样就可以避免绝缘油大面积与空气接触，减少氧化和水分渗入。小变压器因为油量少，膨胀程度小，且容易密封，只要将箱盖盖紧就可以避免外界空气的进入，故不需要油枕。

第4题：

电力变压器铁芯多点接地故障的诊断方法有哪些？

正确答案: 变压器铁芯多点接地故障的诊断方法一般有气相色谱分析法和电气法两种：
气相色谱分析法。这种方法是目前诊断大型电力变压器铁芯多点接地的最有效方法。最常用的有三比值法和四比值法。三比值法是利用五种特征气体的三对比值，来判断变压器故障性质的方法。四比值法就是利用五种特征气体的四对比值，来判断故障的方法。
电气法。电气法中又可分为：
（1）带电电气测试分析法。
①测量接地电流。若电力变压器在运行中可在变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上用钳形电流表测量引线上是否有电流。
②超声波探测。若铁芯多点接地故障属于动态型，可用超声波探测故障点的位置。
（2）停电电气测试分析法。停电后，进行电气测试的内容和方法如下：
①正确测量各级绕组的直流电阻。
②为了更进一步核定是否为铁芯多点接地，可断开接地线，用2500V兆欧表对铁芯接地套管测量绝缘电阻，由此判定铁芯是否接地以及接地程度。
（3）故障点具体位置的查找。通过上述测试分析，确定变压器铁芯存在多点接地故障后，便可进一步查找故障点的具体位置。
①不吊罩查找铁芯多点接地故障。
②吊罩查找铁芯多点接地故障。

第5题：

变压器的故障和不正常运行状态有哪些？

正确答案: 变压器的故障一般分为内部故障和外部故障两种。前者指的是变压器邮箱内所发生的故障，如线圈间的多相短路，线圈的层间或匝间短路，单相接地短路以及铁心烧损等，后者指的是油箱以外的，如套管及引出线的故障等。
变压器的不正常运行状态主要是指由于外部短路或过负荷引起的过电流和温升超过允许的数值，以及油面的降低等。

第6题：

电力工作系统可能发生哪些不正常的工作状态？继电保护装置在这些情况下起什么作用？

正确答案: 电力系统不正常工作状态主要有：过负荷、小接地电流系统的单相接地、过电压、电网频率降低等。在这些情况下，继电保护的主要作用就是发出信号，使值班人员采取适当的措施进行处理，或进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备切除。

第7题：

常见电动机故障和不正常工作状态有哪些？

正确答案: 在发电厂厂用电动机中，定子绕组的相间短路是电动机最严重的故障，这种故障产生的短路电流，会引起电动机的绝缘的严重损坏，同时使供电网络电压显著降低，破坏其他用电设备的正常工作。因此，必须装设相间短路保护，无时限地切除故障电动机。
电动机的故障还有单相接地故障以及一相绕组的匝间短路。单相接地对电动机的危害程度，取决于供电网络中性点的接地方式。在3~6KV高压厂用电网中，中性点是不接地的，是否装设接地保护，应视电容电流的大小而定。对于380V直接接地系统中的厂用电动机，若发生接地故障会烧损线圈和铁芯，故装设接地保护，无时限地切除故障电动机。
电动机的不正常工作状态，主要是过电流，长时间性过电流运行会使电动机温升超过允许值，加速线圈绝缘老化，甚至将电动机烧坏。

第8题：

发电机常见的不正常运行状态和故障有哪些？

正确答案: 在国内电网中运行的发电机，小型的为6~12MW，大型的为200~600MW。由于发电机的容量相差悬殊，在设计、结构、工艺、励磁乃至运行等方面都存在很大差异，这就使发电机及其励磁回路可能发生的故障、故障几率和不正常工作状态有所不同。发电机在运行过程中，由于外界、内部及误操作等原因，可能引起发电机的正常运行工况遭到破坏，出现异常，但未发展成故障，这种情况就称为发电机的不正常工作状态。其现象和处理方法有以下几种：
（1）三种电流不平衡，此时当三相电流之差不大于额定电流的10%时，允许连续运行，但任一相电流都不得超过额定值。
（2）定子绕组过负荷，事故情况下，允许短时间的过负荷运行，此时过负荷持续时间由每台机的特性而定。
（3）定子绕组过电压（水轮发电机、大型汽轮发电机），可降低励磁电流和改变发电机出口变压器的分头位置。
（4）发电机各部温度或温升超过允许值时，应减出力运行。
（5）励磁电流倒送，即励磁电流表反指，使送入转子中的电流磁场反向，此时无功表指示正常，不影响发电，可等停机后再进行处理。
（6）转子回路短路时无励磁，应根据发电机类型不同，除减小滑差、增加励磁电流外，当造成大型汽轮发电机失步运行时，可根据第二章中的有关介绍进行处理。
（7）励磁回路绝缘降低或等于零，可在测量励磁回路绝缘电阻低于0.5兆欧或等于零时，考虑发电机转子一点接地，此时应投入转子两点接地保护。
（8）此外，发电机的不正常工作状态还包括：逆功率、过励磁和发电机附属设备故障造成，如断路器断口闪络、非全相运行、电压互感器断相、电流互感器断线、整流柜故障、冷却系统故障等。
发电机的常见故障包括：
（1）定子故障，如绕组相间短路、一相匝间短路，因定子绕组一相绝缘破坏而引起的单相接地等。
（2）转子绕组故障，如转子两点接地、转子励磁回路低励（即励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）、转子失去励磁功能等。
（3）其他方面的故障，如发电机着火、发电机成为电动机运行、发电机漏水漏氢、发电机发生振荡或失去同期、发电机非同期并列等。
发电机发生这些故障时，将导致机组退出运行，严重者，甚至会烧毁机组或其他设备，所以在日常运行维护时，应特别小心，以防事故发生。

第9题：

问答题

变压器一般可能发生的故障有哪些？

正确答案： 1.变压器内部绕组的多相短路、单相匝间短路、单相接地短路等。
2.变压器外部绝缘导管及引出线上的多相短路、单相接地短路等。
3.变压器内部绝缘油受潮等引起绝缘油不合格。

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第10题：

问答题

说明变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态，应该装设哪些保护。

正确答案：电力变压器的故障分为油箱内部和油箱外部两种故障。变压器的不正常运行状态有油箱漏油造成的油面降低；由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流；过负荷。
电力变压器的继电保护的配置：瓦斯保护；电流速断保护；纵联差动保护；过电流保护；过负荷保护；温度保护等。

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第11题：

问答题

发电机在运行中，可能出现哪些故障和不正常工作状态？发电机一般应装设哪些继电保护装置？各自的作用是什么？

正确答案：发电机的故障主要有定子绕组相间短路、一相匝间短路、单相接地、转子绕组一点或两点接点短路。发电机的不正常工作状态主要有定子绕组过电流，三相对称过负荷，负序过电流或负序过负荷、过电压，转子绕组过负荷，汽轮发电机逆功率运行，发动机励磁电流急剧下降或消失。
根据发电机可能出现的故障和不正常工作状态，应装设相应的继电保护装置：
（1）纵差动保护：反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路；
（2）零序保护：反应发电机定子绕组单相接地故障；
（3）匝间短路保护：反应发电机定子绕组匝间短路；
（4）后备保护：反应发电机外部短路引起的过电流并作为内部短路的后备保护；
（5）过负荷保护：反应发电机的对称过负荷或负序过电流；
（6）反应水轮发电机突然甩负荷引起的定子绕组过电压或大容量汽轮发电机定子绕组的过电压。
（7）转子回路一点接地或两点接地保护：反应发电机转子回路一点或两点接地故障。
（8）失磁保护：反应发电机励磁电流部分或全部消失。
（9）转子回路过负荷保护：反应容量为 100MW 及以上并采用半导体励磁的发电机转子回路过负荷。
（10）逆功率保护：反应大容量汽轮发电机的逆功率运行。

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第12题：

问答题

电力变压器可能出现哪些故障和不正常工作状态？应装设哪些保护？

正确答案：变压器的故障可分为油箱内部故障和邮箱外部故障。油箱内部故障有绕组的相间短路、绕组的匝间短路、直接接地系统侧绕组的接地短路。邮箱外部的主要故障有绕组引出线及套管上的相间短路和接地短路（直接接地系统侧）。变压器的不正常工作状态主要有过负荷、外部短路引起的过电流，外部接地短路引起的中性点过电压、油面降低及过电压或频率降低引起的过励磁等。为了反应上述故障和不正常状态，变压器应装设下列继电保护：
（1）瓦斯保护
（2）纵差动保护或电流速断保护（容量较小的变压器）
（3）相间短路的后备保护；
（4）接地短路的后备保护
（5）过负荷保护
（6）过励磁保护

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第13题：

变压器故障和异常运行的类型有哪些？变压器一般应装设哪些保护？超高压网络中变压器保护的特点是什么？

正确答案: 变压器故障可分为内部故障和外部故障。变压器的内部故障又可分为油箱内和油箱外故障两种。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。对变压器来讲，这些故障都是十分危险的。因为油箱内部故障时产生的电弧将引起绝缘物质的剧烈气化。从而可能引起爆炸，因此这些故障应该尽快切除。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的短路。此外，还有由于变压器外部相间短路引起的过流，以及由于变压器外部接地短路引起的过电流及中性点过电压，变压器突然甩负荷或空载长线路时变压器的过励磁等：变压器的异常运行状态主要有过负荷和油面降低以及油位过高等。
为了防止变压器在发生各种类型故障和异常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器一般应设以下继电保护装置：
（1）防止变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的气体保护。
（2）防止变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的（纵联）差动保护或电流速断保护。
（3）防止变压器外部相间短路并作为气体保护和差动保护（或电流速断保护）后备的过流保护（或复合电压启动的过流保护、或负序过流保护）。
（4）防止大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。
（5）防止变压器对称过负荷的过负荷保护。
（6）防止变压器过励磁的过励磁保护。
在超高压网络中，由于大型变压器价格昂贵以及它在系统中的重要作用，其保护应按双重化配置，以确保变压器安全可靠地供电。

第14题：

变压器一般可能发生的故障有哪些？

正确答案: 1.变压器内部绕组的多相短路、单相匝间短路、单相接地短路等。
2.变压器外部绝缘导管及引出线上的多相短路、单相接地短路等。
3.变压器内部绝缘油受潮等引起绝缘油不合格。

第15题：

电力变压器过热性故障的处理方法有哪些？

正确答案: 根据引起过热性故障的不同原因采取不同的处理方法，分述如下：
（1）由于绕组结构原因引起的低压绕组过热，宜将变压器的低压绕组改成为双螺旋结构。
（2）对冷却器组管堵塞引起的过热故障，应定期（1～3）用压缩空气或水清洗冷却器组管。
（3）正确连接引线和分接开关，上紧螺帽，避免松动而发热。
（4）为避免引线和套管铜管靠近后出现过热，可采取的措施有：
①不改变目前线线绝缘包扎方式，而在每台产品试装时，准确裁截引线电缆的长度，做到引线长度和套管准确的配装。
②改变线线电缆的绝缘包扎方式。
（5）为防止漏磁引起的过热故障，可在变压器油箱内壁及绕组钢托上加装磁屏蔽。
（6）加强管理，避免由于管理不善等原因引起的过热故障。

第16题：

电力系统的不正常工作状态不是故障，但不正常状态可能会上升为故障。

正确答案:正确

第17题：

变压器应装设的保护有哪些？

正确答案: 根据规程的规定，应装设下列保护装置：
（1）800千伏安及以上的油浸式变压器和400千伏安及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧的断路器。
（2）对变压器的套管，引出线及内部的短路故障，应按下列规定，装设相应的保护装置作为主保护。
A.对6300千伏安以下的并列运行的变压器，以及10，000千伏安以下单独运行的变压器，当后备保护时限大于0.5秒时，应装设电流速断保护。
B.对6300千伏安及以上的并列变压器，10，000千伏安及以上单独运行的变压器，2000千伏安及以上用电流速断保护灵敏度不符合要求的变压器，均应装设纵差动保护。
纵差动保护或电流速断保护均瞬时动作于断开变压器各侧的断路器。
（3）对于由外部相间短路引起的变压器过电流，应装设过电流保护。如果灵敏度不能满足要求时，可装设低电压起动的过电流保护。
（4）在中性点直接接地的电力网中，如变压器的中性点直接接地运行，对外部单相接地引起的过电流，应装设零序电流保护。
（5）400千伏安以上的变压器，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护，过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。
（6）对变压器温度升高或冷却系统故障，应装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。

第18题：

电力系统的不正常工作状态不是故障，但不正常状态可能会上升为（）。

正确答案:故障

第19题：

电力变压器应装设哪些保护？

正确答案: 为了保证变压器在发生各种类型故障和不正常运行（如外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、中性点电压升高、因外加电压过高或频率降低引起的过励磁等）时，造成不应有的损失，并保证电力系统连续安全运行，运行中的变压器应装设下列继电保护装置：
1）防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。
2）防御变压器绕组和引出线多相短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护。对高压侧电压为330kV及以上的变压器，应装设双重差动保护，对于220kV主变压器的微机保护须双重化。当变压器纵联差动保护对单相接地短路灵敏度不符合要求时，可增设零序差动保护。
3）为防御变压器外部相间短路而既作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）的后备，又作为相邻母线或线路后备保护的过电流保护（或复合电压启动的过电流保护、负序过电流保护和阻抗保护）。一般过电流保护宜用于降压变压器，复合电压启动的过电流保护用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏度要求的降压变压器，阻抗保护用于上述保护灵敏性和选择性不符合要求的升压变压器和系统联络变压器。
4）防御大电流接地系统中变压器外部接地短路的零序电流保护、零序过电压保护和中性点接地间隙保护。一般中性点接地变压器应装设两段零序电流保护，每段设2～3个时限，以较短时限跳母联断路器或分段断路器，以第二时限跳本侧开关，以第三时限跳各侧开关；中性点不接地变压器应装设间隙零序电流和零序过电压保护，通常设一段一个时限，并经该时限启动总出口。
5）防御变压器对称过负荷的过负荷保护，经延时动作于信号。对自耦变压器和多绕组变压器，保护装置应能反映公共绕组及各侧绕组过负荷的情况。
6）对大型变压器，还应有防御变压器过励磁的过励磁保护。
7）动作于信号和动作于跳闸的装置，如对变压器温度升高和冷却系统故障而装设的动作于信号或跳闸的装置和反映变压器匝间短路的专用匝间保护。

第20题：

变压器一般应装设哪些保护？其中哪些是主保护？

正确答案:一般应装设：瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后备保护、过负荷保护、过励磁保护等。其中，瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护为主保护。