第一部分 基本知识
1.水力发电机组为什么会装设真空破坏阀
水轮机蜗室下端连接于尾水管，尾水管存在一个吸出水头，能够回收一部分能量，提高水轮机的效率。但当吸出水头太大时，蜗室下端真空度过大，容易对水轮机的叶片造成气蚀，装设真空破坏阀就是为了减小蜗室下端的真空度，避免水轮机的叶片造成严重的气蚀，延长水轮机的工作寿命，并防止因气蚀发生而造成的机组振动。
2.水轮发电机甩负荷试验的目的 水轮发电机甩负荷试验意义重大：
1、检验压力管道、球阀等压力管道系统的抗冲击能力
2、检验水轮机、发电机、轴承、飞轮等故障情况下的振动幅度是否在合格范围；
3、检验轴瓦在故障情况下的温度变化情况；
4、检验调速器、励磁装置、高压开关、控制系统、保护系统、信号系统等整机的诸多质量问题，如电压升高情况、球阀和调速器响应和关闭情况等。 用于变压器保护：
正常运行时，由于无负序电压，保护装置不动作。
当外部发生不对称短路时，故障相电流启动元件动作，负序电压继电器动作，经延时后动作于变压器两侧断路器跳闸，切除故障。
(1)在后备保护范围内发生不对称短路时，由负序电压启动保护，因此具有较高灵敏度；
(2)在变压器后(高压侧)发生不对称短路时，复合电压启动元件的灵敏度与变压器的接线方式无关；
(3)由于电压启动元件只接于变压器的一侧，所以接线较简单。 由于复合电压启动的过电流保护具有以上优点，得到广泛的应用。 4.转速死区
实测的调速器静特性曲线在转速上升和下降时不是一条曲线而是两条曲线，往返两条曲线之间的部分，就叫转速死区。
5.水轮发电机主轴密封和大轴补气的关系，其各有什么作用？ 水轮发电机主轴密封：分工作密封和检修密封作用是防止尾水管内的水从密封处向水车室冒水。大轴补气，是尾水管内因某种原因形成了真空，空气吸力阀动作从主轴通气孔向尾水管内补气，从而破坏尾水管内的真空。涡带：当水轮机在偏离设计参数较远的工况运行时转轮叶片绕流条件变坏，叶片出水力界层水流从壁 面分离，导致叶片出口脱流涡流的形成。
6.起励装置
对于自并励励磁系统，由于励磁能源取自发电机端，当机组起动后，转速接近额定值时，机端电压为残压，其值一般较低(约为额定电压的1～2)。这时励磁调节器中的触发电路，由于同步电压太低，可能不能正常工作，可控硅不工作，不能送出励磁电流便发电机建立电压。因此必须采取措施，先给发电机初始励磁，使发电机建立一定的电压，这一过程称为起励。
起励措施有两类。
第一类称为他励起励，即另设起励电源及起励回路，供给初始励磁。另一类称为残压起励，利用发电机剩磁所产生的残压，供给初始励磁。
1.他励起励所谓他励起励，即是另设起励回路，由另外的电源供给初始励磁电流。起励电源可以用厂用直流电源，称为直流起励。也可以用厂用交流电源经整流后提供，称为交流起励。如果采用直流起励，将增加厂用蓄电池的负担。若采用交流起励，当厂用电消失时机组便不能起励。
2.残压起励当发电机的残压较高时，可考虑不用另外的起励电源，而利用残压起励。这又有两种做法。第一种做法的思路为；起励时虽然调节器尚不能工作，但可采取技术措施，使整流桥中的可控硅支路暂时导通，形成不可控整流装置，供给初始励磁。目前的主要做法有；1)利用高频脉冲来触发可控硅；2)利用直流电来触发可控硅；这两种做法的实质都是在起励瞬间使可控硅暂时具有硅整流管特性，构成不可控整流桥。3〉对于三相半控桥，起励时把外接的一个二极管通过接触器与桥中任一臂的可控硅并联，这样三相半控桥便形成单相轮流导通，供给初始励磁电流；4)对于三相全控桥，起励时投入由二极管组成的辅助整流桥，供给初始励磁。第二种做法的思路是；对调节器的同步电路采取措施，使在残压下和额定电压下一样都能正常工作。
另外，调节器的供电电源取自其它的独立电源。这样，调节器在起励时就参与工作，控制可控硅开放，供给初始励磁电流、，直到发电机电压继续升到调节器的电压整定值。必须指出，发电机的残压在每次开机后其值不一定相同。特别是在机组进相运行解列后，剩磁减弱，残压减小，下次残压起励时可能会失败。为了可靠进行残压起励，如有必要，可以考虑残压起励与他励起励相结合的方法，先用较小的他励电源供给较小的初始励磁，接着断开他励电源，进行残压起励。起励装置采用交流起励方式，提供起励装置的电源为380V、3相有中性点的厂用电，功率为25KW。起励电流不大于空载额定励磁电流的15。起励控制回路设有起励后自动退出和起励不成功的保护回路。就地和远方均能实现起励。机组启动后，当转速达到95额定值时，自动投入起励回路。当机端电压上升到30额定电压时，自动投入自动励磁调节器，并自动切除起励回路，机端电压自动上升至额定值。
起励回路主要由起励变压器、低电压继电器、AC接触器、DC接触器、J极管桥式整流器、起动可控硅元件、可控硅触发回路组成。起励回路简化线路图如图3-4所示。启励.JPG(236.58KB)2008-9-1309:57图3-4起励回路当向发电机转子回路提供初始励磁时，先闭合接触器6A，接通380V电源供变压器一侧供电，然后再闭合接触器6B，在2秒瞬间内起励可控硅元件被触发并建立转子电压和供给电流。只要维持此电流，起励可控硅元件在无重复触发的条件下可维持导通状态。由于起励回路只要求有10秒工作时间，所以接触器6A配有计时器，使其在闭合10秒后自动断开。在此起励期间内，主可控硅变流器将取代起励回路供给发电机励磁电流，将其转移到变流器。接触器6B同样具有计时器，当6B闭合35秒后将自行断开。
7.什么是发电机的不完全纵差保护？它有哪些保护功能？
发电机纵差（或发电机变压器组纵差）保护在发电机中性点侧的电流互感器TA1仅在每相的部分分支中，电流互感器TA1减小为机端电流互感器TA2的一半，在正常运行或外部短路时，仍有不平衡电流（理论上为零）。在内部相间短路或匝间短路时，不管短路发生在电流互感器所在分支或没有电流互感器的分支，不完全纵差保护均能动作，这主要依靠定子绕组之间的互感作用。TA3与TA4将组成发电机变压器组不完全纵差。不完全纵差保护对定子绕组相间短路和匝间短路有保护作用，并能兼顾分支开焊故障。 第二部分 变压器纵差保护与发电机纵差保护的区别
变压器内部电气故障主要是：各侧绕组的匝间短路、中性点直接接地侧绕组的单相短路、内部引线和套管故障、各侧绕组相间短路。
发电机内部短路故障为：定子绕组不同相之间的相间短路、同相不同分支之间和同相同分支之间的匝间短路，兼顾定子绕组开焊故障，但不包括各种接地故障。 变压器纵差保护与发电机纵差保护一样，也可采用比率制动方式或标积制动方式达到外部短路不误动和内部短路灵敏动作的目的。
纵联差动保护（比率制动式纵差保护）是比较被保护设备各引出端电气量（例如电流）大小和相位的一种保护。
变压器纵差保护与发电机纵差保护的区别如下：
1、变压器各侧额定电压和额定电流各不相等，因此各侧电流互感器的型号一定不同，而且各侧三相接线方式不尽相同，所以各侧相电流的相位有也可能不一致，将使外部短路时不平衡电流增大，所以变压器纵差保护的最大系数比发电机的大，灵敏度相对来说要比较低。
2、变压器绕组常有调压分接头，有的还要求带负荷调节，使变压器纵差保护已调整平衡的二次电流又被破坏，不平衡电流增大，这样将使变压器纵差保护的最小动作电流和制动系数都要相应加大。
3、对于定子绕组的匝间短路，发电机纵差保护完全没有作用。变压器各侧绕组的匝间短路，通过变压器铁芯磁路的耦合，改变了各侧电流的大小和相位，使变压器纵差保护对匝间短路有作用。
4、无论变压器绕组还是发电机定子绕组的开焊故障，它们的完全纵差保护均不能起到保护作用而动作，但变压器还可以依靠瓦斯保护或压力保护。
5、变压器纵差保护范围除包括各侧绕组外，还包含变压器的铁心，即变压器纵差保护区内不仅有电路还有磁路，明显违反了纵差保护的理论基础（基尔霍夫电流定律）。而发电机的纵差保护对象内只有电路的联系，在没有故障时，不管外部发生什么故障，各相电流的矢量和总为零。 发电机纵差保护的工作原理是怎样的？
发电机纵差保护是根据差流法的原理来装设的。其原理接线图如下：
在发电机中性点侧与靠近发电机出口断路器QF处，装设性能、型号相同的两组电流互感器TA
1、TA2，来比较定子绕组首尾端的电流值和相位，两组电流互感器，按环流法连接，差流回路接入电流继电器Ⅰ-Ⅰ.在正常时，中性点与出口侧的电流数值和相位都相同，差流回路没有电流，继电器Ⅰ-Ⅰ不会动作。
在保护范围外发生短路故障，与正常运行时相似，差流回路也没有电流，保护也不会动。在保护范围内发生故障，流经电流继电器Ⅰ-Ⅰ的电流，为TA
1、TA2电流互感器二次电流之差，继电器Ⅰ-Ⅰ启动，保护装置将动作。这就是发电机纵差保护的基本工作原理。 纵差保护2 变压器纵差保护是利用比较变压器两侧电流的幅值和相位的原理构成的。把变压器两侧的电流互感器按差接法接线，在正常运行和外部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近为零，继电器不动作；在内部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之和，其值为短路电流，继电器动作。 由此可见，变压器两侧电流互感器的接线正确与否，直接影响到纵差保护的动作可靠性。将三相变压器连接组别的概念及其测试方法引入两侧电流互感器的接线，可以在投运前有效地保证变压器纵差保护电流回路的接线正确。 就是利用辅助导引线将线路两侧电流大小和相位进行比较，决定保护是否动作的一种快速保护。
用环流回路比较两侧电流大小和相位，两侧电流的大小相等，相位同时差动回路几乎无电流，差动继电器不动作，两侧电流的大小不等或相位不同时，差动回路电流大，差动继电流动作。
给你一个图说明一下吧
变压器纵差保护与发电机纵差保护的区别
变压器内部电气故障主要是：各侧绕组的匝间短路、中性点直接接地侧绕组的单相短路、内部引线和套管故障、各侧绕组相间短路。
发电机内部短路故障为：定子绕组不同相之间的相间短路、同相不同分支之间和同相同分支之间的匝间短路，兼顾定子绕组开焊故障，但不包括各种接地故障。 变压器纵差保护与发电机纵差保护一样，也可采用比率制动方式或标积制动方式达到外部短路不误动和内部短路灵敏动作的目的。
纵联差动保护（比率制动式纵差保护）是比较被保护设备各引出端电气量（例如电流）大小和相位的一种保护。
变压器纵差保护与发电机纵差保护的区别如下：
1、变压器各侧额定电压和额定电流各不相等，因此各侧电流互感器的型号一定不同，而且各侧三相接线方式不尽相同，所以各侧相电流的相位有也可能不一致，将使外部短路时不平衡电流增大，所以变压器纵差保护的最大系数比发电机的大，灵敏度相对来说要比较低。
2、变压器绕组常有调压分接头，有的还要求带负荷调节，使变压器纵差保护已调整平衡的二次电流又被破坏，不平衡电流增大，这样将使变压器纵差保护的最小动作电流和制动系数都要相应加大。
3、对于定子绕组的匝间短路，发电机纵差保护完全没有作用。变压器各侧绕组的匝间短路，通过变压器铁芯磁路的耦合，改变了各侧电流的大小和相位，使变压器纵差保护对匝间短路有作用。
4、无论变压器绕组还是发电机定子绕组的开焊故障，它们的完全纵差保护均不能起到保护作用而动作，但变压器还可以依靠瓦斯保护或压力保护。
5、变压器纵差保护范围除包括各侧绕组外，还包含变压器的铁心，即变压器纵差保护区内不仅有电路还有磁路，明显违反了纵差保护的理论基础（基尔霍夫电流定律）。而发电机的纵差保护对象内只有电路的联系，在没有故障时，不管外部发生什么故障，各相电流的矢量和总为零。
