发电厂电气部分考试——期末考试试题及两份总结.pdf

发电厂电气部分考试大全 期末考试试题及两份总结 第一部分 发电厂电气部分 期末考试 试卷 及 答案 一、填空题 （每 题 2 分，共 20 分） 1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为 火力发电厂 、 水力发电厂 、 核电厂 、 风力发电厂 等 。 2. 火力发电厂的能量转换过程是： 燃料的化学能 - 热能 - 机械能 - 电能 。 3. 目前世界上使用最多的 核电厂是 （ 轻水堆 ） 核电厂，即 （ 压水堆 ） 核电厂和 （ 沸 水堆 ） 核电厂。 4. 对一次设备和系统的运行状态进行 （ 测量 、 控制 、 监控 和 保护 ） 的设备，称为二次设备。 5. 隔离开关的作用是 隔离电压 、 倒闸操作 和 分合小电流 。 6. 发电厂 的厂 电率为发电厂 厂用电耗电量 与 电厂的发电量 之比。 7. 根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为 中型配电装置 、 高型配电装置 和 半 高型配电装置 三种类型。 8. 使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为 经济电流密 度截面 。 9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为 _单母线 _和 _双母线 _两大类；无汇流母线的接线形式主 要有 单元接线 、 桥型接线 和 角型接线 _。 10. 防电气误操作事故的 “ 五防 ” 是指 防止误拉合隔离开关 、 防止 带接地 线合闸 、 防止 误拉合断路 器 、 防止 带电合接地开关 和 防止 误入带电间隔 。 二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母 填在题后的括号内。） （每题 2 分， 26 分） 1 如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时 ,不影响其他支路供电 ,则可采用 ( C )。 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线 2 双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点 ( D )。 A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性 C.并且两者的设备数量一样 D.但双母线接线具有更大的运行灵活性 3 经技术经济比较 ,我国有关设计技术规程中规定 ,当发电机电压为 10.5KV 时 ,对于容量为 ( D )的机组 ,其高压厂用电电压可采用 3KV。 A.100MW 及以下 B.100 300MW C.25MW 以下 D.60MW 及以下 4 输电线路送电的正确操作顺序为（ C ） A先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B先合断路器，再合母线隔离开关，最后 合线路隔离开关 C先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 5 各类安全距离在国家颁布的有关规程中均有规定。当实际距离大于安全距离时，人体及设备才 安全。 220kV 和 110kV 设备的安全距离分别是 （ A ） A 3 米和 1.5 米 B 6 米和 3 米 C 1 米和 1.5 米 D 5 米和 1 米 6 在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（ C ） A额定电压 B二次负荷 C机械负荷 D动稳定 7 维持电弧稳定燃烧的因素是（ C ） A 碰撞游离 B 高电场发射 C 热游离 8 交流电弧过零后不再燃烧的条件是（ C ） A 工频电源电压小于燃弧电压 B 电弧电压小于熄弧电压 C 恢复电压小于介质强度 9 断路器燃弧的时间是（ C ） A 断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间； B 断路器接到分闸命令至触头分离的时间； C 断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间； 10 电流互感器采用匝数补偿法可以减 少 （ C ） A 电流误差 B 角误差 C 电流误差和角误差 11 电压互感器高压侧熔断器的作用是（ B ） A 保护过负荷 B 保护内部故障 C 既保护过负荷又保护内部故障 12 灯光监视的断路器控制回路发生自动分闸的灯光信号是（ B ） A 红灯闪光 B 绿灯闪光 C 红灯、绿灯都闪光 13 断路器的主触头在闭合状态，断路器的常闭辅助接点处于（ B ） A 闭合 B 断开 C 要有具体的电路才能够确定） 三、简答题（ 7 题，共 34 分） 1、 什么是 最小安全净距 ？什么是电气主接线？ （ 5 分） 答： 最小安全净距就是 在这一距离内，无论是在正常最高工作电压或者出现内部、外部过电压时， 都不至于使得空气间隙被击穿。 电气主接线又称为电气一次接线图，它是将 电气设备 以规定的图形和文字符号，按电能生产、 传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图 。 2、 什么是 厂用电动机自启动 ？什么是电流互感器的准确级？（ 5 分） 答： 厂用电动机的自启动：指厂用电源消失，电动机在机械负荷阻力下惰行，经短时间 (一般小 于 0.5 1.5s)停电后电源再恢复送电时，电动机能自行启动，并逐渐恢复到稳定运行的过程。 电流互感器的准确级 指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。 3、 什么是 集控站 ？ 简述什么是热稳定？（ 5 分） 答： 集控站是电网运行的重要部分。集控站系统建立在调度系统和变电站之间，是对多个无人值班 变电站进行集中健康和管理的自动化系统，它站在局部电网的层次上，对所辖变电站进行更高层次 的综合控制和管理。除远程 SCADA 功能外，能利用集中起来的各种细节信息，进行决策分析处理， 擅长处理细节问题，是地区调度自动化系统的前级智能信息处理节点 。 热稳定就是短路电流通过电器时，电气设备各部件温度应该不超过运行值。 4、 简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。 简述限制短路电流的方法有哪些？ （ 5 分） 答： 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用： 电力低谷时用多余电力把水从下游抽到上游，蓄能 ，以 便电力高峰期放水 发电。 其作用：调峰、填谷、备用、调频、调相。 限制短路电流的方法 有： 装 设 限流电抗器（普通电抗器、分裂电抗器）、采用低压分裂绕组变压器、采用不同的主接线形式 和运行方式。 5、 为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？ （ 5 分） 答： 由磁势平衡方程式： 00.22.11. NININI ，可知当二次开路时， 2.I 0，一次磁势完全用于励磁， 使得铁芯严重饱和，且磁通为平顶波（由磁化曲线得） 1）二次 电势： dtdNe /22 ，对于平顶波，在过零时，会出现成千上万伏的尖顶电势，使得互感 器本身、表计、继保、自动装置以及连接导线的绝缘有被击穿的危险，也会危急人身安全。 2）（由于铁芯严重饱和），铁芯严重发热，铁片中间、铁芯与一次、二次绕组间的绝缘受热有被破坏 的危险 3）剩磁使得误差增大，使得设备磁化 。所以电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。 6、试述 应如何选择 普通 电抗 器的电抗 百分数？ 在发电厂和变电站中，保证安全的技术措施有哪些？ （ 5 分） 答： 普通电抗器的电抗百分数 按下列要求进行 选择 ： 1）将短路电流限制在一定的数值 ； 2）正常运行 时，电压的损失 =5%； 3）母线残余电压 =6070% 在发电厂和变电站中，保证安全的技术措施有： a.停电； b.验电； c.装设接地线； d.悬挂标示牌 和装设遮栏。 7、从宏观上来看，发电厂的控制方式主要有哪几种？并简述各种发电厂控制方式有何区别？目前主 流控制方式是哪一种？ （ 4 分） 答： 发电厂的控制方式主要有主控制室方式和机炉电（汽机、锅炉和电气）集中控制方式。 主控制室 方式 ：将电厂的主要电气设备集中到主控制室进行控制，另外设有锅炉房和汽轮机房；单元控制室 方 式 ： 将机、炉、电的主要设备集中到一个单元控制室进行控制，不同单元之间没有横的联系 管道 短、投资少，锅炉和机组配合在一起，便于启动和事故处理 ，大 型机组 多采用。 目前主流控制方式是单元控制室 方式。 四、绘图 识图 题（ 2 题 ，共 计 20 分） 1下图为单母分段带专用旁路断路器的主接线方式，其中， WI 和 WII 为分段工作母线， WP 为旁路母线， QS 为隔离 开关， QF 和 QFP 分别为出线断路器和旁路断路器。正常工作时，负荷 L1 和 L2 分别由工作母线 WI 和 WII 供电。若 要求在 L1 供电不中断的前提下，检修出线 L1 的断路器 QF3，并改由 WII 母线给 L1 供电，请根据各开关设备的编号， 给出具体倒闸操作步骤。（ 6 分） W I Q S 3 2 Q S 3 1 Q S P 3 Q F 3 Q S 4 2 Q S 4 1 Q F 4 Q F P Q S P 2 W P ( 旁 母 ) W I I Q F 1 Q F 2 Q S P P Q S P 1 Q F D L 1 L 2 Q S P 4 Q S 1 Q S 2 答： （ 1） 给旁路母线充电：合 上 QSP2、 QSPP 隔离开关 ，合 上 QFP 旁路断路器 （注意其保护定值已调至最灵敏位置） ， 检查旁路母线完好； （ 2） 断开旁路断路器 QFP,增加一条供电支路：合 上 QSP3 出线旁路隔离开关；再合上 QFP 旁路断路器 （注意其保 护定值已调至代线路 L1 供电的最灵敏位置） ； （ 3） 将待检修断路器退出运行：断 开 QF3 断路器 ，断 开 QS32、 QS31 隔离开关 ； 做好 QF3 断路器 检修的 相关 安全 措施 ；向上级汇报。 2、 下图为灯光监视的电磁操动机构断路器的控制回路何信号回路展开图。试述该断路器的“手动 合 闸”原理。 （ 10 分） 答： 手动合闸是将控制开关 SA 打至 “合闸 ”位置，此时其 5-8、 9-12、 13-16、 17-19、 21-23 五对 触点瞬时接通； 而断路器在跳闸位置时其动断触点 QF1-2 是接通的，所以合闸接触器 KM 线圈通电起动，其动合触点接通，断路器 合闸线圈 YC 通电启动，断路器合闸。当合闸操作完成后，断路器的动断辅助触点 QF1-2 断开，合闸接触器 KM 线圈 断电，在合闸回路中的两个动合触 点断开，切断断路器合闸线圈 YC 的电路；同时，断路器动合触点 QF3-4 接通， 准备好跳闸回路 ； 断路器的动断辅助触点 QF5-6 断开 ，事故音响回路断开，防止事故音响回路误发报警信号 ，即是 做好断路器事故跳闸时，可以随时发出事故音响信号，以便提醒值班员，及时进行事故处理 。 第二部分 发电厂电气部分 总结一 一、 填空题： 1、 从生产到供给用户使用一般要经过 发电 、 变电 、 输电 、 配电 和 用电 几个环节。 2、 用电设备一般允许电压有 5%的变动范围。 3、 电力系统供电电压或电流的标准波形应是 正铉 波。 4、 我国低压 380V/200V 三相四线制系统，中性点 直接接地 。 5、 支柱绝缘子应按 安装地点 和 额定电压 选择，并进行短路动稳定校验。 6、 电气设备最高允许电压必须 高于 或 等于 所在电网的最高运行电压。 7、 隔离开关的作用是 隔离电压 可接通或断开很少电流 可与断路器配合完成倒闸操作 。 8、 水电厂电气主接线可不设发电机电压母线，多采用 发电机变压器单元 接线 或 扩大单元接线 。 9、 发电厂用来向电力系统输送电能的变压器称为 主变压器 ；用于沟通两个升高电压等级并可相互交换功率的 变压器称为 联络变压器 ；只供发电厂本身用电的变压器称为 厂用变压器 。 10、 电力系统中电气设备的绝缘会受到两种过电压的危害，一种是 外部过电压 又叫 大气过电压 ，是由 雷电 活动 引起的过电压，另一种是 内部过电压 ，是由 开关操作 和 系统故障 引起的过电压。 11、 电力网是 连接发电厂和用户 的中间环节。 12、 我国电力系统的额定频率是 50HZ，对大型电力系统频率的允许范围为 50 0.2HZ，对中小型电力系统 频率的允许范围为 50 0.5HZ。 13、 变压器二次绕组供电给较长的高压输电线路时，其额定电压应比相应线路的额定电压高 10%，供电给 较短的输电线路时，其额定电压比相应线路的额定电压高 5%。 14、 在中性点不接地系统中发生单相接地时，系统三个线电压 对称性不变 非故障相电压升高 3 倍。 15、 母线截面积选择有两种方法： 按最大长期工作电流选择 按经济电流密度选择 。 16、 穿墙套管应按 安装地点 、 额定电压 和 额定电流 选择，并按短路条件进行动、热稳定校验。 17、 电流互感器的接线方式有： 单相式 、 不完全星形接线 、 两相差接线 、 三相星形 接线等四种。 18、 角形接线运用于最终进出线回路 3 5 回的 110KV 及以上的配电装置，特别是水电站中应用较多。 19、 水电站高压配电装置一般电气主接线采用 单母线分段 、 双母线 、 双母线带旁路 、 3/2 断路器接线 ，还 有 桥形 与多角形接线。 20、 由 二次设备 组成的低压回路称为二次回路，它包括 交流电流回路 、 交流电压回路 、 控制 、 保护 、 信号 回路 及 自动装置 回路等。 21、 电能的质量指标主要是 频率 、 电压 和 波形 。 22、 发电机三相绕组接成星形，变压器高压绕组多数也接成星形，这些星形绕组的中点，统称为电力系统 的 中性点 。 23、 母线材料一般用 铝 、 铝合金 。 24、 电晕是一种 强电场作用下 的放电现象，当导体周围电场强度超过了 空气的 耐压强度 时，导体周围的空 气被电离而产生。 25、 电气设备的额定电流应 大于 或 等于 所在回路的长期工作电流。 26、 电压互感器的接线方式有等四种 单相电压互感器接线 、 V V 接线 、 一台三相五柱式接线 、 三台单相 三绕组电压互感器接线 。 27、 电气主接线必须满足 可靠性 、 灵活性 、 经济性 三项基本要求。 28、 水电厂厂用电负荷 调速器压油泵 、 润滑油泵 为类负荷； 吊车 、 整流设备 、 漏油泵 为类负荷； 试验 室 、 油处理室 、 修配厂用电设备 为负荷。 29、 避雷器由 接闪器 、 引下线 和 接地体 组成。 30、 开关站可以进行输电线路的 断开 和 接入 ，而无变压器进行电压交换。 31、 按用户用电负荷的重 要程度，一般将负荷分为 三 级，一级负荷应有 两个 以上的独立电源供电，对于 三 级负荷，则一般以单回路供电。 32、 电力系统中性点的接地方式分为三种 直接接地 、 不接地 和 经消弧线圈接地 。 33、 形成短路的原因是 电气设备绝缘损坏 。 34、 母线工作电流 2000 4000A 回路中采用 2 或 3 条矩形 母线，母线工作电流 4000 8000A 回路中采用 槽 形 母线，母线工作电流超过 8000A 回路中，采用 管形 母线。 35、 隔离开关没有 灭弧 装置，它 不能断开负荷电流和短路电流 。 36、 运行中电压互感器二次侧不允许 短路 ，电流互感器二次侧不允许 开路 。 37、 产生电弧带来的后果是 电弧存 在 使电路不能断开，电弧的高温可能烧坏触头或破坏触头附近的绝 缘材料 电弧不能熄灭，将使触头周围的空气迅速膨胀形成爆炸 。 38、 事故保安电源的取得，在正常运行时，蓄电池组承受全厂 操作 、 信号保护 及其他直流负荷用电，在事 故情况下提供 事故照明 、 润滑油泵 等直流保安负荷用电。 39、 电气设备的接地，按其作用可分为 工作接地 、 保护接地 和 防雷接地 。 二、 选择题： 1、 电压互感器，电流互感器是属于 一次 设备。 2、 母线分段断路器及分段电抗器的最大工作电流，一般可取母线分段上一台最大发电机额定电流的 50 80%。 3、 电气主接线当进线和出险超过 4 回时，为便于 连接，常设置汇流母线。 4、 水电厂厂用电率为 0.3% 2%。 5、 避雷线 是 110KV 及输电线路的主要防雷措施。 6、 电流表、电压表是属于 二次 设备。 7、 由于发电机和变压器在电压降低 5%时出力可保持不变故该回路的最大工作电流应不小于额定电流的 1.05 倍。 8、 隔离开关和断路器倒闸操作时，如停电时先断 断路器 ，后断 隔离开关 ；送电时，先合 隔离开关 ，后合 断路 器 。 9、 发电厂主变与发电机容量的配套， 600MW 发电机配 720MVA 主变压器。 10、 开关站可以进行输电线路的 断开 和 接入 ，而 不能 进行电压变换。 11、 发电机、变压器是属于 一次 设备。 12、 设备所选设备的 额定电流应 大于或等于 所在回路的长期工作电流。 13、 发电厂主变压器与发电机容量的配套， 100MW 发电机配 120MVA 主变压器。 14、 独立避雷针与电气设备的带电部分，电气设备的外壳、构架和建筑物的接地部分之间的空间距离 SK 应小于 5M，其接地装置与被保护物体的接地体之间的地中距离 SD应不小于 3M。 15、 下列电力网接线哪是无备用接线 A，哪是有备用接线 B。 16、 继电保护及自动装置是属于 二次 设备。 17、 电气设备最高允许电压必须 高于或等于 所在电网的最高运行电压。 18、 发电厂主变压器与发电机容量的配套， 300MW 发电机配 360MVA 主变压器。 19、 对 直击雷的防范措施是 避雷针 ，对感应雷的防范措施是 避雷线 ，对雷电侵入波的防范措施是 避雷器或 多组避雷器 。 20、 电力系统供电电压和电流的标准波形应是 正弦波 。 三、 名词解释： 1、 电力系统： 由发电机、输配电线路、变电所以及各种用户用电设备连接起来所构成的整体，被称为电力系 统 。 2、 电力网的有备用方式： 凡用户能从两回或两回以上线路得到供电的电网，属于有备用方式 。 3、 电气主接线： 在发电厂和变电所中，高压设备之间用高压电缆或母线构成了能生产和分配的电气主回路， 称为电气主接线，也叫一次回路 。 4、 工作接地： 为保证电力系统正常运行，将电力系统中某点 加以接地，如变压器星形绕组的中性点接地，叫 工作接地 。 5、 型号意义： SW6 220G/1000： 1000额定电流（ A）、 G改进型、 220额定电压（ KV）、 6设计序号、 W 户外式、 S少油式 。 6、 动力系统： 电力系统再加上发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、气轮机、热力管网等，水电厂的水库、水 轮机、压力管道等）构成动力系统 。 7、 外桥接线： 两个“变压器线路”单元接线间，桥布置在线路侧则为外桥接线 。 8、 电气主接线图： 用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接顺序而绘成的能够全面表示电 气主接线的电路图，称为电气 主接线图 。 9、 保护接地： 将电气设备的外壳或装设电气设备的构架等金属部件加以接地称为保护接地，以确保设备与人 身安全，接地电阻不超过 4 10 欧姆 。 10、 型号意义： GW5 110D400： 400额定电流（ A）、 D带接地刀闸、 110额定电压（ KV）、 5设计序 号、 W户外式、 G隔离开关 。 11、 电力网： 在电力系统中由各种不同电压等级的电力线路和变电所构成的网络称为电力网 。 12、 角形接线： 将几台断路器连成环状，在每两台断路器的连接点处引出一回进线或出线，并在每个连接 点的三侧各设置一台隔离开关，构成角形接线 。 13、 二次接线图： 用二 次设备的图形符号和文字符号，表明二次设备互相连接的电气接线图称为二次接线 图 。 14、 接触电压： 当人触及漏电外壳，加于人手与脚之间的电压，称为接触电压 。 15、 型号意义： LFCD 10/400： 400额定电流（ A）、 10额定电压（ KV）、 D差动保护用、 C瓷绝缘、 F复匝贯穿式、 L电流互感器。 16、 电力网的无备用方式： 仅用一回电源线向用户供电属于无备用方式。 17、 内桥接线： 两个“变压器线路”单元接线间，如果在靠近变压器一侧增加一个桥，另外两台断路器 接在线路上既是。 18、 跨步电压： 当人在分布电位区域行走，两脚间所受到的电压， 称为跨步电压。 19、 防雷接地： 为了泄掉雷电流，避雷针等防雷设备的可靠接地称为防雷接地。 20、 型号意义： JSJW 10： 10额定电压（ KV）、 W五柱式、 J油浸绝缘、 S三相、 J电压互感器。 四、 问答题： 1、 电力系统联网运行有哪些好处？ 答：提高供电的可靠性减少系统中总备用的比值减少总用电负荷的峰值可以安装高效率的大容量机组可 以水火互济节约能源改善电网调节性能可以提高电能质量。 2、 断路器熄灭电弧的基本方法是什么？ 答：用液体或气体吹弧，加大弧长，使弧柱中电场强度减少，降低弧温，减少离子运动速度，加强复合 采用多 断口熄弧，断路器制成两个或多个串联的断口，将电弧割成若干段利用真空灭弧，使灭弧室内气体稀薄，碰撞游 离数量大为减少利用特殊介质灭弧，如 SF6快速拉长电弧，有利于冷却电弧和带电质点的扩散，去游离作用增 强用特殊金属材料作触头，采用铜钨合金、银钨合金或铜铬合金等耐高温的金属材料做开关触头，可以减少电弧 作用下金属蒸汽量，使电弧隙介质强度恢复加快。 3、 电流互感器的接线方式有哪几种型式？ 答：单项式不完全星形接线两相电流差三相星形接线。 4、 旁路母线的作用是什么？ 答：可以线路不停电地检修任何一台出线断路 器。 5、 雷电对发电厂的危害是什么？ 答：直击雷：雷云向发电厂的电气设备和建筑物直接放电，巨大的雷电流会造成建筑物的劈裂、倒塌和火灾感 应雷：感应雷是由静电感应所引起，如果建筑物接地不良，就会引起建筑物内部的电线、金属管道和大型金属设备 放电，造成火灾、爆炸或人身伤亡事故雷电侵入波：当输电线路遇到直接雷或感应雷时，雷电荷将会沿着输电线 路两侧向发电厂或变电所流动，形成雷电侵入波，有时可高达三、四十万伏，对电气设备绝缘产生破坏。 6、 建设水电厂的优缺点是什么？ 答：优点：成本低，不需燃料，能量转换率高，没有污染，开 、停机灵活方便，特别宜于担任系统的调频调峰及 事故备用缺点：建设周期长，投资大。 7、 电弧是如何产生的？ 答：动、静触头分离的一瞬间，触头间加有一定的电压，触头拉开初瞬距离很小，其间的电场强度很大，当电场强 度达到 3 106V/M，阳极触头的表面的电子便会在强电场的作用下被拉出触头表面，这种现象叫强电场发射，发射 出来的电子受电场力的作用，会向阳极触头方向加速运动，并会与气体中的中性质量发生碰撞，从而使中性质点分 离出带负电的电子和带正电的正离子，这种现象叫碰撞游离，触头间充满了高速运动的电子，使得触头间隙的绝缘 越来 越低，被触头间的电压击穿而形成了电弧。 8、 短路有哪些类型？ 答：三相短路两相短路单相接地短路单相短路两相接地短路两相短路接地。 9、 配电装置的基本要求是什么？ 答：配电装置的设计必须贯彻执行国家有关方针、政策，因地制宜，充分利用地形，尽量减少土石方工程量，尽 可能不占或少占农田，在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料，降低成本合理选择设备，布置力求整齐、 清晰，保证有足够的安全距离，保证运行安全巡视操作和检修设备安全方便考虑施工、安装和扩建的方便。 10、 氧化锌避雷器的特点是什么？ 答：氧化锌避雷器 也是阀型避雷器，避雷器中没有串联放电间隙，主要由氧化锌（ ZNO）非线性电阻片组装而成， 有十分良好的非线特性，在正常工作电压下，具有很高的电阻，仅有几百微安的电流通过，在遭受雷电等过电压时， 电阻变得很小，而泄放雷电流后，又立即恢复为高阻状态。 11、 输电线路电压等级是如何选择的？ 答：在输电距离和输电容量一定的条件下，选用较高的电压等级，能使线路上电流小，线路功率损耗低和电压损失 小，导线载面也可选小，但另一方面，线路电压越高，线路的绝缘越要加强，导线相间距离和对地距离要增加，使 线路杆塔尺寸及造价上升，同时变压器和开 关设备投资也相应增大，故在选择电压等级时，应进行技术经济比较。 12、 引起导体和电器发热的原因是什么？ 答：导体通过电流后，由于各种损耗会引起发热，这些损耗来源于导体本身及其接触连接部分通过电流时，其电 阻产生的功率损耗导体周围的铁磁物质因磁滞和涡流产生的功率损耗导体绝缘材料在强电场作用下产生的介 质损耗。 13、 电弧是怎样熄灭的？ 答：弧隙间的电子和正离子在电场力作用下，运动方向相反，运动中的自由电子和正离子相互吸引发生复合成中性 质点，还有电弧中的高温正离子由密集的空间向密度小温度低的介质周围方向扩散，并与气体中电 子结合成中性分 子，这过程叫去游离，当弧柱中去游离大于游离时，电弧离子减少，电弧电阻增加，电流减少，最后电弧趋于熄灭。 14、 发电厂（变电所）电气部分的总体布置设计应考虑的原则是什么？ 答：应使电能生产流程各环节之间的电气连线尽量短，设备布置尽量紧凑，便于运行人员正常巡视维护主控室 应尽量靠近各台发电机组，便于运行人员操作主变应尽量靠近厂房，最好与主厂房安装场同一高程，便于检修 充分利用地形条件和自然环境，使电气设备布置合理，减少土建工程量。 15、 电力系统失去稳定是一种什么状况？稳定问题分为哪几类？ 答：电力系统受 到扰动后是不稳定的，那么在系统的各发电机和转子间一直存在相对运行，从而引起系统的电压、 电流、功率等参数发生剧烈的变化和振荡，致使整个系统不能继续运行，造成系统瓦解。稳定问题分为三类：既静 态稳定、暂态稳定和动态稳定。 16、 发生短路后有什么后果？ 答：巨大的短路电流会使电气设备急剧发热，导致设备损坏，短路时发生的电弧危及设备人身安全产生巨大的 电动力，使设备遭到破坏电压降低很多，破坏设备的正常运行破坏电力系统的稳定运行，使发电机失去同步， 导致电力系统解列，甚至引起系统崩溃，造成大面积停电。 17、 互感器（电压互感器 、电流互感器）的作用是什么？ 答：将一次系统各级电压变成 100V（或对地 100V 3）以下的低电压，将一次系统各回路的电流均变成 5A 以下 的小电流，以便于测量仪表及继电器的小型化、系列化、标准化将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互 感器二次侧必须有一点可靠接地，从而保证了二次设备及人员的安全。 18、 SF6 断路器的特点是什么？ 答：结构特点：结构简单，但工艺及密封要求严格，对材料要求高体积小，重量轻有屋外敞开式及屋内落地 式之别。技术特点：开断电流大开断性能好，可适用于各种工况开断绝缘性能好，断口 电压较高断口开距 小。运行特点：噪音低，维护工作量小不检修间隙期长运行稳定，安全可靠，寿命长价格较贵。 19、 厂用备用电源如何取得？有几种备用方式？ 答：从发电机电厂母线上的不同分段上引接厂用备用变压器从与电力系统联系紧密的升高电压母线上引接高压 备用变压器从联络两级升高电压的联络变压器的第三绕组引接厂用变压器从外部电网中引接专用线路。有两种 备用方式：热备用、冷备用。 第 三 部分 发电厂电气部分 总结二 一、 填空 1按输出能源分 ,火电厂分为凝汽式电厂和 热电厂 。 P13 2.将各种一次能源转变为 电能 的工厂，称为发电厂。 P12 3.水电厂可分为 堤坝式水电厂 、引水式水电厂和混合式水电厂。 P17 4.核电厂的系统由核岛和 常规岛 组成。 P25 5. 自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源称为 一次能源 。 P10 6. 由一次能源经加工转换的另一种形态的能源 是二次能源 。 P10 7.火力发电厂的能量转换过程为 燃料的化学能 -热能 -机械能 -电能 P13 8. 水力发电厂的能量转换过程为 水的位能动能机械能电能 P18 9.水电站所用的发电机为 水轮发电机 。 P18 10.火力发电厂所用的发电机为 汽轮发电机 P13 11.我国建造的第一座核电厂是：秦山核电厂 P22 12.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是 抽水蓄能 电厂。 P21 13. 变压器 是变换和分配电能的设备。 P28 14. 电压互感器 可将高电压变为低电压。 P29 15. 电抗器 是限制短路电流的设备。 P28 16.通常把 生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为：一次设备 P28 17.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视 和保护的设备称为：二次设备 P28 18. 由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期生产流程所连成的电路，称为：一次电路或电气主接线 P28 19在对称三相电路中仅画出其 中一相设备的连接用来表示三相电路的电路图称为：单线图 P29 20 发电厂或变电所中的 _各种一次设备 _按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。 P29 21. 根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅 助设备和建筑物组成的整体即为： 配电装置。 P29 22.能接通正常工作电流，断开故障电流和工作电流的开关电器是：断路器 P28 23.电气主接线中应用最多的开关电器是：隔离开关 P29 24. 母线 起汇集和分配电能的作用。 P29 25.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成 _开环运行 _，可靠性降低。 P118 26.发电厂和变电所的电气主接线必须满足 _可靠性 _、灵活性和经济性。 P102 27.我国一般对 35kV 及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为：小电流接地系统 P105 28.我国一 般对 110kV 及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为：大电流接地系统 P105 29 旁路母线的作用是：可代替线路断路器工作 P111 30.无母线电气主接线的形式有桥形接线、 角型接线 和单元接线。 P117 31.发电厂和变电所的电气设备分为 运行、备用和检修 三种运行状态。 P109 32.为了保证大型枢纽变电所所用电的供电可靠性，应装设 备用 变压器。 P122 33.当线路停电检修时，必须将线路隔离开关线路侧的 _接地刀闸 _合上。 P107 34.加装旁路母线的唯一目的是：不停电检修出线断路器 P112 35.限流电抗器分为普通电抗器和 分裂电抗器 两种。 P125 36.当发电机容量较大时，采用 低压分裂绕组变压器 组成扩大单元接线，以限制短路电流 P127 39.断路器和隔离开关配合工作的原则为 ：接通线路时先接隔离开关，后接断路器；断开线路时先断路器，后断隔离 开关 。 P109 40. 外桥接线适合于 ：线路较短和变压器需要经常切换的情况 P117 41. 内桥接线适合于 ：线路较长和变压器不需要经常切换的情况 P117 选择题 1.下列哪种情况宜采用一台半断路器接线？（ D ）。 P114 A 1035kV 出线回路数为 10 回以上 B 35110kV 出线回路数为 8 回以上 C 110220kV 出线回路数为 6 回以上 D 330500kV 出线回路数为 6 回以上 2外桥接线适合于（ D ）。 P117 A线路较短、变压器需要经常切换的场合 B线路较长、变压器不需要经常切换和场合 C线路较多，只有两台变压器的场合 D只有二条出线、变压器台数较多的场合 3对一次设备起控制、保护、测量、监察等作用的设备称为（ B ）。 P28 A监控设备 B二次设备 C辅助设备 D主设备 4.如果要求任一组母 线发生短路故障均不会影响各支路供 电，则应选用（ D）。 P114 A.双母线接线 B.双母线分段带旁路接线 C.多角形接线 D.二分之三接线 5.单机容量在 200MW 及以上的大容量大型火电厂的电气主接线中 ,一般（ A ）。 P119 A.不设发电机电压母线 ,全部机组采用单元接线 B.设发电机电压母线 ,并采用单母线接线 C.不设发电机电压母线 ,而采用发电机 变压器扩大单元接线 D.设发电机电压母线 ,并采用单母线分段接线 6.在双母线接线中，利用母联断路器代替出线断路器工作时，用“跨条”将该出线断路器短接 ，因此该出线（ C ）。 P109 A.可不停电 B.需要长期停电 C.仅短时停电 D.断路器可以退出，但无法检修 7.引出线停电的操作顺序是依次拉开断路器、 ( A )。 P107 A.线路侧隔离开关和母线侧隔离开关 B.母线侧隔离开关和线路侧隔离开关 C.断路器控制回路电源和母线侧隔离开关 D.断路器控制回路电源和线路侧隔离开关 8.如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时 ,不影响其他支路供电 ,则可采用 (C )。 P109 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线 9.在倒母线操作过程中 ,若备用母线充电成功 ,则应该 (A )以保证两组母线等电位。 P109 A.保持母联断路器两侧的隔离开关状态不变 B.切断母联断路器的控制回路电源 C.切断母联断路器两侧隔离开关的操作电源 D.快速将所有支路倒换至备用母线 10.大容量、超高压的大型发电厂在电力系统中起着极其重要的作用，担负着系统的基本基荷，供电范围很广，其 主要特征有 (D )。 P119 A.单机容量为 125MW 以上，发电厂总装机容量在 1000MW 及以上，连接系统的电压为 220kV 及以上 B.单机容量在 200MW 以上，发电厂总装机容量在 1000MW 及以上，连接系统的电压为 330kV 及以上 C.单机容量在 300MW 以上，发电厂总装机容量在 1000MW 及以上，连接系统的电压为 220kV 及以上 D.单机容量在 600MW 以上，发电厂总装机容量在 1000MW 及以上，连接系统的电压为 220kV 及以上 11.装设分段电抗器的作用是 (A )。 P125 A.限制母线回路中的短路电流 B.改善母线的电压质量 C.吸收多余的无功功率 D.改进用户的功率因数 12.旁路断路器的作用是 (A )。 P111 A.当出线断路器检修时，可代替该出线断路器工作 B.可以代替母联断路器工作 C.保证母线检修时，线路不停电 D.可以代替分段断路器工作 13哪种接线在出线断路器检修时，会中断该回路供电。（ D） P110 A单母线分段带旁路 B双母线分段带旁路 C二分之三接线 D双母线分段 14采用双母线同时运行的双母线接线，具有单母线分段接线的特点，（ D）。 P110 A.因 此双母线接线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性 C并且两者的设备数量一样 D但双母线接线具有更大的运行灵活性 15在二分之三接线中 （ B ）。 P114 A.仅用隔离开关进行倒闸操作，容易发生操作事故 B.隔离开关仅起电气隔离作用，误操作的可能性小 C检修任何隔离开关，用户可不停电 D检修任何隔离开关，用户都要停电 16内桥接线适合于 （ B ）。 P117 A线路较短，变压器需要经常切换的场合 B线路较长，变压器不需 要经常切换的场合 C线路较多，只有两台变压器的场合 D只有二条出线，变压器台数较多的场合 17 电气主接线的形式影响（ D ）。 P104 A.供电可靠性，但不影响继电保护 B.运行灵活性，但不影响二次接线 C.二次接线和继电保护，但不影响电能质量 D.配电装置布置 18.对于双母线接线，双母线同时运行时，（ A ）。 P109 A.具有单母线分段接线的特点 B.具有单母线带旁路接线的特点 C.与单母线接线完全相同 D.等同于单母线分段带旁路接线 19电气 主接线是指（ D ）。 P29 A发电厂或变电所一、二次设备间的连接关系 B发电厂或变电所重要设备的连接关系 C发电厂或变电所的一次设备按照设计要求连接而成的电路 D发电厂或变电所的一次设备按照运行方式要求连接而成的电路 20.一台半断路器接线是属于 ( C )。 P114 A.多角形接线 B.桥形接线 C.具有两组母线的接线 D.无母线接线 21.在 110kV 及以上的配电装置中，下述哪种条件下可采用多角形接线 ?( B )。 P118 A.出线不多且发展规模不明确 B.出线不多但发展规模明确 C.出线多但发展规模不明确 D.出线多且发展规模明确 22.采用单母线分段的主接线，当分段断路器闭合运行时，如果某段母线上发生故障，继电保护动作首先跳开 （ B ）。 P108 A.出线断路器 B.分段断路器 C.电源支路断路器 D.该故障分段母线上的所有断路器 23下列选项中不属于多角形接线特点的是（ C ）。 P118 A接线简单清晰、经济性好 B供电可靠性高、运行灵活 C检修一台断路器时，需对有关支路停电 D难于扩 建 24根据对电气主接线的基本要求，设计电气主接线时首先要考虑 ( D )。 P102 A采用有母线的接线形式 B采用无母线的接线形式 C尽量降低投资、少占耕地 D保证必要的可靠性和电能质量要求 25下列选项中不属于单母线接线优点的是 ( B )。 P107 A便于扩建 B可靠性高 C接线简单 D投资少 26火电厂相对于其他发电厂的优点是 ( A )。 P17 A布局灵活 B效率高 C启停快 D污染小 27.既能发电，又能储存能量的是 ( C )。 P20 A火电厂 B水电厂 C抽水蓄能电厂 D核电厂 28.可限制短路电流的电器 ( D )。 P28 A断路器 B隔离开关 C负荷开关 D电抗器 29.能断开正常工作电流和故障电流的开关电器是 ( A)。 P26 A断路器 B隔离开关 C负荷开关 D熔断器 30.下列元件不属于一次设备的是 (C )。 P29 A发电机 B变压器 C电压互感器 D电抗器 31 属于可再生能源的是 (A )。 P10 A太阳能 B电能 C煤 D石油 32.联络变压器的台数 (D )。 P122 A.一般设为 3 台 B.一般设为 5 台 C.一般设为 4 台 D.一般设为 1 台，最多不超过 2 台 33.在 110kV 及以上中性点直接接地系统中，凡需选用三绕组变压器的场合，均可优先选用 ( A )。 P123 A自耦变压器 B普通变压器 C分裂绕组变压器 D三相变压器组 34.属于有母线接线的是 ( C )。 P114 A桥型接线 B角型接 线 C二分之三断路器接线 D单元接线 40. 在发电厂和变电站中，主变压器一般选用组别是 ( D )。 P124 A YN,y0 B YN,y4 C D,y11 D YN,d11 简答题： 1. 人类所认识的能量形式有哪些？ P9 答：机械能、热能、化学能、辐射能、核能、电能 。 2. 能源分类方法有哪些？ P10 答：（ 1）按获得的方法分为一次能源和二次能源 ；（ 2）按被利用的程度分为常规能源和新能源 ；（ 3）按能否再生分 为可再生能源和非再生能源 ；（ 4）按能源本身的 性质分为含能体能源和过程性能源 ；（ 5）按对环境的污染程度分为 清洁能源和非清洁能源 。 3.什么是一次能源？什么是二次能源？ P10 答：（ 1）一次能源是指自然界中现成存在，可直接取得和利 用而又改变其基本形态的能源。如：煤、石油、天然气、 水能、风能等 ；（ 2）二次能源是指由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。如：电力、蒸汽、焦炭 、汽油等， 它们使用方便，易于利用，是高品质的能源 。 4.简述电能的特点。 P12 答：（ 1）便于大规模生产和远距离输送 ；（ 2）方便转换和易于控制 ；（ 3）损耗小 ；（ 4）效率高 ;（ 5）无气体和噪 声 污染 5.火力发电厂可分为几类？ P13 答：（ 1）按燃料分：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂 ；（ 2）按蒸汽压力和温度分：中低压发电 厂、高压发电厂、超高压发电厂 ；（ 3）按原动机分：凝汽式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽 燃气轮机发电厂等；（ 4）按输出能源分：凝汽式发电厂、热电厂 ；（ 5）按发电厂总装机容 量分：小容量发电厂、 中容量发电厂、大中容量发电厂、大容量发电厂 。 6.简述火电厂的电能生产过程。 P13 答：燃料的化学能在锅炉系统中燃烧中转变为热能并储存在蒸汽中；蒸汽进入汽轮机带 动汽轮机的转子旋转，把热 能转变为机械能；汽轮机转子带动发电机转子旋转，通过发电机把机械能变为电能 。 7.火电厂与其他类型发电厂比有什么特点？ P17 答：（ 1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定 ；（ 2）一次性 建造投资少，仅为同容量水电厂的一半左右 ； （ 3）耗煤量大 ；（ 4）动力设备繁多， 发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员多于水电厂，运行费用高 ；（ 5） 启停机时间长，并耗用大量燃料 ；（ 6）担负调峰 、调频、事故备用时相应的事故增多，强迫停运率增高，厂用电率 增高 ；（ 7）对空气和环境的污染大 。 8.水力发电厂 可分为几类？ P17、 18 答：（ 1）按集中落差的方式分：堤坝式水电厂、引水式水电厂 、混合式水电厂 ；（ 2）按径流调节的程度分：无调节 水电厂、有调节水电厂 。 9.简述水电厂的电能生产过程。 P18 答：水的位能转变为动能 ；水的动能 冲刷水轮机的涡轮旋转，带动水轮机的转子旋转，把动能转变为机械能；水轮 机转子带动发电机转子旋转，通过发电机把机械能变为电能 。 10.简述水电厂的特点 .。 P20 答：（ 1）可综合利用水能资源 ；（ 2）发电成本低、效率高 ；（ 3）运行灵活 ；（ 4）水能可储蓄和调节 ；（ 5）水利发电 不污染环境 ；（ 6）水 电厂建设投资较大，工期较长 ；（ 7）水电厂建设和生产都受到河流的地形、水量及季节气象条 件限制，因此发电量 也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之别，因而发电不均衡 ；（ 8）由于水库的兴建， 淹没土地，移民搬迁 ，给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡 11.简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。 P21 答：（ 1）调峰 ；（ 2）填谷 ；（ 3）备用 ；（ 4）调频 ；（ 5）调相 。 12.简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。 P21、 22 答：（ 1）降低电力系统燃料消耗 ；（ 2）提高火电设备利用率 ；（ 3）可作为 发电成本低的峰荷电源 ；（ 4）对环境没有 污染且可美化环境 ；（ 5）抽水蓄能电厂可用于蓄能 。 13.什么是抽水蓄能电厂？ P20、 21 答：抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通过能量转换像电力系统提供电能。为此，其上、下游均 须有水库 以容蓄能量转换所需要的水量。它必须有抽水和发电两类设施 。在电力负荷低谷时（或丰水期），利用电力系统待 供的富余电能（或季节性电能），将下游水库中的水抽到上游水库，以位能形式储存起来；待到电力系统负荷高峰 时（或枯水期），再将上游水库中的水放下，驱动水轮 发电机组发电，并送往电力系统。这时， 用以发电的水又回 到下游水库 。显而易见，抽水蓄能电厂既是个吸收低谷电能的 电力用户（抽水工况），又是一个提供峰荷电力的发 电厂（发电工况） 。 14.简述核能发电厂的电能生产过程。 P22 答：（ 1）利用反应堆中核燃料裂变链式反应产生热能并储存在蒸汽中 ；（ 2）高温高压的蒸汽带动汽轮机的转子转动， 将热能转化为机械能 ；（ 3）汽轮机带动汽轮发电机旋转，发电机将机械能转变为电能 。 15.核电厂的核岛由哪些部分组成？ P25 答：由核蒸汽供应系统 和辅助系统组成 。其中：核蒸汽供应系统由一回路系统（包括压水堆、冷却剂主泵、蒸汽发 生器 和稳压器）、化学和容积 控制系统、停堆冷却系统、紧急堆冷却系统、控制保护和检测系统组成 ；辅助系统由 设备冷却水系统、硼回收系统、反应随的安全壳及喷淋系统、核燃料的装换料 及储存系统、安全壳及核辅助厂房通 风和过滤系统、柴油发电机组组成 。 16.核电厂的常规岛岛由哪些部分组成？ 答：由二回路系统（又称汽轮发电机组系统，由蒸汽系统、汽轮发 电机组、凝汽器、蒸汽排放系统、给水加热系统 及辅助给水系统组成 ，循 环冷却水系统，电气系统及厂用电设备组成 。 17.简述核能发电厂的特点。 P25、 26 答：（ 1）压水堆核电厂的反应堆只能对 反应堆堆芯一次装料，并定期停堆换料。这要求在反应堆中 加入硼酸，给一 回路系统及其辅助系统的运行和控制带来一定的复杂性 ；（ 2）反应堆不管是在运 行中或停闭后，都有很强的放射性， 给电厂的运行和维修带来一定困难 ；（ 3）反应堆在停闭后有衰变热，所以要做到任何事故工况下，保证 反应堆进行 冷却 ；（ 4）核电厂在运行过程中 会产生放射性废物，要对其做妥善处理，以保证工作人员及居民的健康 ；（ 5）建设 费用高，但燃料所占费用较便宜 。 18.一次设备有哪些？其功能是什么？ P28 答：发电机：生产电能；变压器：变换和分配电能电能；开关电器（ 如：断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、 等）：接通或断开电路；载流导体：传输电能；电抗器：限制短路电流；避雷器：防御过电压；接地装置：保护电 网和人身安全。（共 5 分，每答一个给一分） 19.二次设备有哪些？其功能是什么？ P29 答：（ 1）仪用互感器，如电压互感器和电流互感器，可将电路中 的高电压、大电流转换成低电压、小电流，供给测 量仪表和保护装置用 ；（ 2）测量表计， 如：电压表、电流表、功率表和电能表等，用于测量电路中的电气参数 ；（ 3） 继电保护及自动装置：能迅速反 应系统不正常情况并进行监控和调节或作用于断路器跳闸 ，将故障切除 ；（ 4）直流 电源设备，包括直流发电机组、蓄电池组和硅整流装 置等，供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事故照 明用电等 ；（ 5）操作电源、信号设备及控制电缆，如各种类型的操作把手、按钮等操作电器，实现对电路的操作控 制 ，信号设备给出信号或显示运行状态标志，控制电缆用于连接二次设备 。 3. 什么是电气接线？ 答：在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气 接线。（ 5 分） P29 4. 什么是配电装置？ 答：根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备 以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体即为配 电装置。（ 5 分） P29 5. 什么是电气主接线？ 答：在电气接线中。由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期