发电厂电气部分
《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是核电厂是（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.N I N I N I =+，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：dt d N e /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＞=60~70%
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）
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。
第一章能源和发电
1、火、水、核等发电厂的分类
火电厂的分类：
（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，利用垃圾和工
业废料作为燃料的发电厂。
（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，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。
（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
（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的多少分：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。
水力发电厂的分类：
（1）按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用
调峰，填谷，备用，调频，调相。
3、发展联合电力的效益
（1）各系统间电负荷的错峰效益。
（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。
（3）有利于安装单机容量较大的机组。
（4）进行电力系统的经济调度。
（5）调峰能力互相支援。
4、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14
火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
5、水力发电厂的基本生产过程
答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
6、轻水堆核电厂的分类(缺生产过程及区别)
答：轻水堆核电站可以分为压水堆核电站和沸水堆核电站。
第二章发电、变电和输电的电气部分
1、一次设备、二次设备的概念
一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备
二次设备：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，称二次设备
断路器、隔离开关的区别：断路器具有灭弧装置，正常运行时可接通或断开电路，在故障情况下，受继电保护的作用，能将电路自动切断。
2、断路器、隔离开关的区别
隔离开关由于没有灭弧装置，不能开断负荷电流或短路电流。安装隔离开关的目的是，在设备停运后，用隔离开关使停运的设备与带电部分可靠地隔离，或起辅助切换操作。
3、母线的作用
母线的作用：起汇集和分配电能的作用
4、分相封闭母线的优缺点
分相封闭母线的优缺点：优点：（1）供电可靠性高（2）运行安全（3）由于外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，而且基本消除了母线周围钢构件的发热（4）运行维护工作量少
缺点：（1）母线散热条件差（2）外壳上产生损耗（3）金属消耗量增加
5、发电机中性点接地方式及作用
发电机中性点接地方式及作用：发电机中性点为高电阻接地方式，用来限制电容电流。发电机中性点为高电阻接地系统，目的是限制发电机电压系统发生弧光接地时长生的过电压，使之不超过额定电压的2.6倍，以保证发电机及其其他设备的绝缘不被击穿。6、影响输电电压等级发展的主要原因
第三章常用计算的基本方法和理论
1、发热对电气设备的影响
答：(P63)使绝缘材料的绝缘性能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接触部分的接触电阻增加
2、导体发热和散热的主要形式
答：(P64)导体发热的主要形式有对流、辐射和导热三种。散热的主要形式是辐射和对流形式。
3、热稳定概念
答：当短路时导体的最高温度不超过所规定的导体短时发热允许温度时，认为导体在流过短路电流时具有热稳定性。
4、动稳定校验的概念
答：通过研究短路冲击电流产生电动力的大小和特征，选择适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定性。(不确定是否为动稳定校验的概念)
5、载流导体长期发热和短期发热的特点、载流导体短期发热的计算
答：长期发热的特点：其温度变化范围不大，因此电阻R、比热容c及散热系数a均可视为常数。短期发热的特点：（1）发热时间短，产生的热量来不及向周围介质散布，可认为在短路电流持续时间内所产生的全部热量都用来升高导体自身的温度，即认为是一
个绝热过程。（2）短路时导体温度变化范围很大，它的电阻和比热容不能再视为常数，而应为温度的函数。载流导体短期发热的计算：看看课本第三章第二节
6、导体的正常最高允许温度、短时最高允许温度
答：为了保证导体可靠地工作，须使其发热温度不得超过一定限值。这个限值叫做最高允许温度。按照有关规定：导体的正常最高允许温度，一般不超过＋70℃。（P63）
导体通过短路电流时，短时最高允许温度可高于正常最高允许温度，对硬铝及铝锰合金可取200℃，硬铜可取300℃。（P64）
7、可靠性分析及计算
第四章电气主接线以及设计
1、电气主接线定义、主接线基本要求及设计程序
答：电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。
基本要求：可靠性，灵活性，经济性。
设计程序：1.对原始资料分析。2.主接线方案的拟定与选择。3.短路电流计算和主要电气选择。4.绘制电气主接线图。5.编制工程概算。
2、主接线型式及分类
答：分为有汇流母线和无汇流母线，有汇流母线可概括分为单母线接线和双母线接线，无汇流母线接线主要有桥形接线、角形接线和单元接线
3、单母（分段）、双母（分段）及其带旁路接线、一台半断路器接线的主接线图、运行方式及其典型的倒闸操作步骤
单母接线P105图4－1、单母分段接线P107图4－2；双母接线P107图4－3、双母分段接线P107图4－4；带旁路接线P108――109图4－5、4－6、4－7、4－8；一台半断路器接线P111图4－10；运行方式P111――113；倒闸操作P105（廖老师的PPT）4、限制短路电流的措施
1. 装设限流电抗器
2. 低压侧分裂绕组变压器
3 采用不同的主接线方式和运行方式
5、分裂电抗器限制短路电流的原理
正常运行时，两个分支上的电流大小相等，方向相反。产生相反的磁通。每臂上的运行电抗X＝XL-Xu=(1-f).可见正常时每个臂的工作电抗减少；当分支发生短路时，两臂的总电抗为：X12＝2（1+f）XL..可见有效地抑制短路电流。
6、变压器类型和容量的选择依据（PPT中得来，内容较多，自己看着办）
1、单元接线的主变压器
单元接线的主变压器容量应按照发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。
采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量亦应按单元接线的计算原则计算出的两台机容量之和来确定。
2、具有发电机电压母线接线的主变压器
(1)当发电机电压母线上的负荷最小时，应能将发电机剩余的功率送入系统。
(2)当接入发电机电压母线上的最大一台发电机停用时，能由系统倒送功率供给机压母线的最大负荷。
(3)对于装有2台及以上的主变压器时，当其中1台故障或检修时，其他主变压器应能输送母线剩余功率传输功率的70%。
(4)当丰水季节为充分利用水能发电而对本厂发电机出力进行限制时，应能从系统返送电能满足发电机电压母线的最大负荷
3、连接两种升高电压母线的联络变压器
联络变压器一般只设一台，最多不超过两台，否则会造成布置和引接线的困难。
(1)容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下有功功率和无功功率交换；
(2)容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器满足本侧负荷的要求；同时也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。
4、变电站主变压器
一般应按5~10年规划负荷来选择。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。
第五章厂用电
1、厂用电源的类型、厂用电率概念
发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量由电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。
厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。
2、厂用负荷的分类、厂用电负荷的计算方法（缺）
答：Ⅰ类厂用负荷、Ⅱ类厂用负荷、Ⅲ类厂用负荷、事故保安负荷、不间断供电负荷3、明备用、暗备用概念
备用电源有明备用和暗备用两种方式。明备用方式，设置专用的备用变压器（或线路），经常处于备用状态（停运），当工作电源因故断开时，由备用电源自动投入装置进行切换接通，代替工作电源，承担全部厂用负荷。按备用方式，不设专用的备用变压器
（或线路），而将每台工作变压器容量增大，相互备用，当其中任一台厂用工作变压器退出运行时，该台工作变压器所承担负荷由另一台厂用工作变压器供电。
4、厂用电动机自启动概念、分类及其自启动校验的原因
若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间内，厂用又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程成为电动机的自启动。
三类：失压自启动，空载自启动，带负荷自启动。
校验原因：若参加自启动的电动机数量多、容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机，将危及电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行，因此必须进行电动机自启动校验。
5、厂用电各级电压母线按锅炉分段的接线方式有何特点
（1）若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一机一炉；
（2）厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择；
（3）将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安排检修。
第六章导体和电气设备的原理与选择
1、最大持续工作电流的选取，环境条件对设备选择的影响及修正，哪些情况下可不校验热稳定或动稳定。
最大持续电流的选取：P170
环境条件对设备选择的影响及修正：P170-171
下列情况下可不校验热稳定或动稳定：
（1）用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定
（2）采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验动稳定
（3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不验算动、热稳定
2、电弧的形成与熄灭的基本原理，近阴极效应
在t＝0电流过零瞬间，介质强度突然出现0a（0a’、0a”）升高的现象，称为近阴极效应（P174）。电弧的形成主要是碰撞游离所致。决定熄弧的基本因素是弧隙的介质强度恢复过程和加在弧隙上的弧隙电压恢复过程。耐受电压大于恢复电压。（P174-175）3、现代高压开关电器的常用灭弧方法
答：1、利用灭弧介质。
2、利用特殊金属材料作灭弧触头。
3、利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却而复合。
4、采用多断口熄弧。
5、提高断路器触头的分离速度。（迅速拉长电弧，降低弧隙电场强度；并使电弧的
表面加大，利于冷却电弧和带电质点的在周围介质中的扩散和离子复合。）
4、断路器开断三相电路、首先开断相、后续开断相
答：当三相发生短路时，断路器就开断三相电路，但是，各相电流过零时间不同，因此，电弧电流过零就有先后。先过零的一相电弧熄灭，此相称为首先开断相。其后开断的相，称为后续开断相。
（由于题目的的问题并不是很明确，这里就再列一点知识）
断路器开断三相电流包括开断中性点不直接接地与直接接地系统的三相接地短路电路，断路器在开断短路电路时，首先开断相的恢复电压最大，所以，断口电弧的熄灭，关键所在于首先开断相。但是，后续开断相，燃弧时间将比首先开断相延长0.005s，相对来讲，电弧能量又较大，因而可能使触头烧坏、喷油、喷气等现象比首先开断相更为严重。
5、隔离开关的作用
答：1.隔离电压 2.倒闸操作 3.分、合小电流
6、为何电流互感器二次绕组严禁开路
答：因为二次绕组开路时，电流互感器由正常短路工作状态变为开路工作状态，= 0 ,
励磁磁动势由正常为数甚小的骤增为，铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶
波，因此，二次绕组将在磁通过零时，感应产生很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员安全和仪表、继电器的绝缘，由于磁感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热，此外，在铁心中还会产生剩磁，使互感器准确级下降。（结合图6－8a 将有助于你的理解）
7、电压互感器、电流互感器的准确级定义
答：电流互感器：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。电压互感器：在规定的一次电压合二次负荷变化范围内，符合功率因数为额定值时，电压误差的最大值。
8、电流互感器常用的接线方式。
答：单相接线、星形接线、不完全星形接线。
9、3－35kV、100kV及以上不同电压等级时，电压互感器与电网的连接方式
答：3－35KV电压互感器：经隔离开关和熔断器接入高压电网。
110KV及以上：只经过隔离开关与电网连接。
10、电压互感器、电流互感器的配置原则
答：电压互感器的配置：P197
(1)母线：工作母线和备用母线都应装一组三绕组电压互感器，而旁路母线可不装。母线如分段应在各分段上各装一组三绕组电压互感器。
(2) 线路：35kV及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸，装有一台单相电压互感器。
(3)发电机：一般在发电机出口装设2~3组TV。
(4)变压器：变压器低压侧有时为了满足同期或保护要求，需要设置一组TV。
电流互感器的配置:P197
(1)所有支路均应按测量及继电保护要求装设电流互感器。(发电机、变压器、出线、
母线分段、母联、旁路等回路)
(2)保护用电流互感器装设地点应按尽量消除主保护装置的死区设置。
(3)为防止互感器套管闪络造成母线故障，其互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
(4)为减轻内部故障对发电机损伤，励磁调节用TA应布置在发电机定子出线侧，为便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量TA布置在发电机中性点侧。
11、如何选择普通电抗器的电抗百分数、（半）穿越电抗、分裂电抗定义及大小关系
普通电抗百分比：（P198,公式请大家自己补充）
a.按将短路电流限制到一定数值的要求来选择。
b.正常运行时电压损失校验。
c.母线残压校验。
（半）穿越电抗：（没发现在哪…）
分裂电抗：（P198-199，公式自己补充）
a.按将短路电流限制到要求值来选择
b.电压波动检验
c.短路时残压及电压偏移校验
12、F－C回路的概念P199
高压熔断器与高压接触器配合，被广泛用于300~600MV大型火电机组的厂用6KV系统，称为F－C回路。
13、导体截面选择方法
导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。（P204,公式自己补充）
第七章配电装置
1、最小安全净距的定义及分类（P216，图7－1，图7－2）
最小安全净距是指再这一距离下，无论再正常最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙被击穿。
对于敞露再空气中的屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距分为A、B、C、D、E五类。
A值：
A1－带电部分至接地部分之间的最小电气净距
A2－不同相的带电导体之间的最小电气净距
B值：
B1－带电部分至栅状遮拦间的距离和可移动设备在移动中至带电裸导体间的距离
B2－带电部分至网状遮拦间的电气净距
C值：无遮拦裸导体至地面的垂直净距。保证人举手后，手与带电裸体间的距离不小于A1值。
D值：不同时停电检修的平行无遮拦裸导体之间的水平净距。
E值：屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外通道路面的距离。
2、屋内、屋外配电装置的分类
发电厂和变电站的屋内配电装置，按其布置型式，一般可以分成三层式，二层式和单层式。（详细请见P222）
根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。（详细请见P227）
3、GIS的定义、成套配电装置的特点
GIS：由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线和出线套管等元件，按电气主接线的要求依次连接，组合成一个整体，并且全部封闭于接地的金属外壳中，壳体内充一定压力的SF6气体，作为绝缘和灭弧介质。
成套配电装置的特点：
a.电气设备布置在封闭或半封闭的金属中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；
b.所有电气设备已在工厂组装成一体，大大减少现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬迁；
c.运行可靠性高，维护方便；
d.耗用钢材较多，造价较高。
4、五防P225
防止误拉合隔离开关、带接地线合闸、带电合接地开关、误拉合断路器、误入带电间隔5、电抗器的安装布置方式
垂直布置、品字形布置、水平布置。P226
垂直布置时B相应放在上下两项之间：品字形布置时不应将A、C相重叠在一起，其原因是B相电抗器线圈的缠绕方向与A、C相线圈相反，这样在外部短路时，电抗器相间的最大作用力是吸引力，而不是排斥力，以便利用瓷绝缘子抗压强度比抗拉强度大得多的特点。
第八章发电厂和变电站的控制与信号
1、发电厂的控制方式，及各种控制方式的区别
宏观：
主控制室控制方式：机炉电相关设备的控制采用分离控制，即设电气主控制室、锅炉分控制室和汽机分控制室。主控制室为全厂控制中心，负责起停机和事故处理方面的协
调和指挥。
机炉电集中控制方式：一般将机、炉、电设备集中在一个单元控制室（简称集控室控制）。微观：分为模拟信号测控方式和数字信号测控方式。
2、变电站的控制方式
变电站的控制方式：
按有无值班员分为值班员控制方式、调度中心或综合自动化站控制中心远方遥控方式。即使对于值班员控制方式，还可按断路器的控制手段分为控制开关控制和计算机键盘控制；控制开关控制方式还可分为在主控室内的集中控制和在设备附近的就地控制。
按控制电源电压的高低变电站的控制方式还可分为强电控制和弱电控制。
3、集控站概念
220KV及以上的变电站一般采用值班员控制方式，并常常兼作其所带的低电压等级变电站的控制中心，称为集控站。
4、图8－3（P260）、图8－4（P260）的继电器动作原理
5、断路器“跳跃”现象的概念
因断路器合闸时，如遇永久性故障，继电保护使其跳闸，此时，如果控制开关未复归或自动装置触点被卡住，将引起断路器再次合闸继又跳闸，即出现“跳跃”现象，容易损坏断路器。
6、图8－9（P266）灯光监视的断路器控制回路和信号回路、各种操作的动作过程
题型
填空题、简答题、论述题、判断及改错题
画/识图及倒闸操作，计算题。
填空 1．按输出能源分,火电厂分为凝汽式电厂和。 答：热电厂 变为的工厂，称为发电厂。 答：电能 3.水电厂可分为、引水式水电厂和混合式水电厂。 答：堤坝式水电厂 4.核电厂的系统由核岛和组成。 答：常规岛 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。答：一次能源 6.由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。 答：二次能源 7.火力发电厂的能量转换过程为。 答：燃料的化学能→热能→机械能→电能 8. 水力发电厂的能量转换过程为。 答：水的位能→动能→机械能→电能 9.水电站所用的发电机为。 答：水轮发电机 10.火力发电厂所用的发电机为。 答：汽轮发电机 12.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是电厂。 答：抽水蓄能电厂 13. 是变换和分配电能的设备。 答：变压器 14. 可将高电压变为低电压。 答：电压互感器 15. 是限制短路电流的设备。 答：电抗器 16.通常把生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为。 答：一次设备 17.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、件事和保护的设备称为。答：二次设备 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。 答：一次电路或电气主接线 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_________。 答：单线图 20．发电厂或变电所中的___________按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。答：各种一次设备 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_________。 答：配电装置。 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_________。 答：断路器 23.电气主接线中应用最多的开关电器是_________。 答：隔离开关 24. _________起汇集和分配电能的作用。 答：母线 25.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成___________，可靠性降低。 答：开环运行 26.发电厂和变电所的电气主接线必须满足__________、灵活性和经济性。 答：可靠性 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 _________。 答：小电流接地系统 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_________。 答：大电流接地系统 29．旁路母线的作用是____________。 答：可代替线路断路器工作 30.无母线电气主接线的形式有桥形接线、___________和单元接线。 答：角型接线 31.发电厂和变电所的电气设备分为三种运行状态。 答：运行、备用和检修 32.为了保证大型枢纽变电所所用电的供电可靠性，应装设变压器。 答：备用 33.当线路停电检修时，必须将线路隔离开关线路侧的__________合上。 答;接地刀闸
《发电厂电气部分》课程教学大纲 课程代码：：060442001 课程英文名称：Electric elements of power plants 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：电气工程及其自动化 大纲编写（修订）时间：2017年11月 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业学生的一门专业选修课程。本课程主要讲授发电厂及变电站电气一次系统的基本组成、工作原理、设计方法及运行理论，使学生获得必要的发电厂、变电站电气部分的基本知识，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法以及设备选择，树立理论联系实际的观点，培养学生的应用知识能力，为以后从事发电厂、变电站有关电气部分设计、检修、安装、运行、维护管理工作奠定必要的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本课程的学习，了解不同类型发电厂的发电过程；掌握电气设备的工作原理、应用及选型；掌握发电厂、变电站主接线基本形式；厂用电接线的设计原则和接线形式；掌握配电装置的布置原则。熟悉电气设备的图形符号和文字符号，具备发电厂、变电站有关电气部分内容的分析与设计的初步能力。 （三）实施说明 在课堂教学环节中，要突出重点并及时补充发电厂与变电站技术发展的新知识，在授课过程中结合实际发电厂变电站系统中的应用进行讲解，强化学生对知识的掌握和应用能力的培养。 1. 教学方法：课堂讲授采用启发式教学，引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；掌握基本概念、基本原理，在理解的基础上，培养学生的分析与设计能力。 2. 教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中采用PPT课件教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3. 讲授内容：明确各部分内容在课程整体中所处的地位，应对课程各环节实施统一调配，从而增强教学的效果。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课为《电路(A)》、《电机学》、《电力电子变换和控制技术》等。 （五）对习题课、实验环节的要求 本大纲立足于应用能力的培养，习题从教材中选取，布置作业并要求学生按时交作业；实验环节要保证质量完成。 （六）课程考核方式 1. 考核方式：考试 2. 考核目标：在考核学生对发电厂、变电站电气部分的基本知识、基本原理和方法的理解的基础上，重点考核学生的分析能力、应用的能力。 3. 课程成绩构成：平时考核（包括出勤、课堂表现、作业等）占20%；期末考试占80%。 （七）主要参考书目 《发电厂电气部分》第五版，苗世红等，中国电力出版社，2016年 《发电厂变电所电气部分》第三版，刘宝贵等，中国电力出版社，2016年 《发电厂电气部分》第三版，王世政等，水利水电出版社，2013年
一、填空题（每题2分，8、9题各3分，共20分） 1. 电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能。因此,母线起到 汇集 和 分配电能 的作用。 2. 目前世界上使用最多的是核电厂是__轻水堆___核电厂，即__压水堆__核电厂和__沸水堆__核电厂。 3. 通常把__生产___、_输送__、_分配__、__转化____和_使用电能__的设备，称为一次设备。 4. 隔离开关的作用是隔离电压 、 倒闸操作 和 分合小电流 。 5. “F －C 回路”是 高压熔断器 与 高压接触器（真空或SF6接触器） 的配合，被广泛用于200～600MW 大型火电机组的厂用6kV 高压系统。 6. 根据布置的型式，屋内配电装置通常可以分为 单层式、 、 二层式 和 三层式 三种型式。 7. 当额定电压为110kV 及以上时，电压互感器一次绕组与隔离开关之间不安装高压熔断器。这时，如果电压互感器高压侧发生短路故障，则由 母线的继电保护装置 动作切断高压系统的电源。 8. 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_。 9. 防电气误操作事故的“五防”是指__防止误拉合隔离开关__、_带接地线合闸_、__误拉合断路器__、_带电合接地开关_和_误入带电间隔____. 二、概念解释题（每题5分，共25分） 1、电气主接线：由电气设备通过连线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。 2、最小安全净距：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。 3、电压互感器的准确级：由互感器系统定的等级，其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内负荷，二次回路的阻抗，通常以视在功率(VA)表示。 4、厂用电率：厂用电率是发电生产过程中设备设施消耗的电量占发电量的比例。 5、明备用、暗备用： 答：设置了专门的备用厂用变——明备用，多了一台备 _____________ ________
《发电厂电气部分》复习 第一章能源和发电 1、火、水、核等发电厂的分类 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。 火电厂的分类： （1）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，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。 （2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂 （3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。 水力发电厂的分类： 按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。 （2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。 核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。 2、抽水蓄能电厂的作用 调峰，填谷，调频，调相，备用。 3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14 火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。 能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。 4、水力发电厂的基本生产过程 答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。 第二章发电、变电和输电的电气部分 1、一次设备、二次设备的概念 一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断
《发电厂电气部分》第一次 作业答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《发电厂电气部分》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共38个小题，每小题 2.0 分，共76.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.隔离开关的用途之一是（） ( C ) A.切断负荷电流 B.切断短路电流 C.拉合小电流回路 D.拉合大电流回路 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的特点（） ( D ) A.因此，双母线接线与单母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.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 （） ( C ) A.双母线接线 B.双母线分段带旁路接线 C.二分之三接线 D.多角形接线 4.热稳定是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流 的热效应使其温度超过它的（） ( C ) A.长期工作时的最高允许温度 B.长期工作时的最高允许温升 C.短路时的最高允许温度 D.短路时的最高允许温升 5.水平方向布置的三相平行导体在发生三相短路时，最大电动力出现在 （） ( A ) A.B相 B.C相 C.A相 D.边相 6.少油式断路器中油的用途是（） ( B ) A.绝缘 B.灭弧 C.冷却 D.隔离 7.在降压变电所低压母线侧发生短路，母线分列运行比母线并列运行时， 其短路电流要（） ( B ) A.大
B.小 C.一样 D.可大可小 8.发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式与暗备用方式相比，厂用工 作变压器的容量（） ( B ) A.增大 B.减小 C.一样 D.不确定 9.发电机引出线导体截面积选择是按（） ( B ) A.长期发热允许电流 B.经济电流密度 C.热稳定 D.动稳定 10.配电装置的母线截面积选择是按（） ( A ) A.长期发热允许电流 B.经济电流密度 C.热稳定 D.动稳定 11.矩形截面导体竖放比平放散热效果（） ( A ) A.好 B.差 C.一样 D.可好可差 12.大型火力发电厂厂用电系统接线形式通常采用（） ( C ) A.单母线 B.双母线 C.单母线分段 D.双母线分段 13.加装旁路母线的唯一目的是（） ( D ) A.检修变压器不停电 B.检修线路不停电 C.检修母线不停电 D.检修出线断路器不停电 14.第一台电抗器的型号是NKL-10-500-3，第二台电抗器的型号是NKL-10- 300-5，哪一台电抗器的限流好（） ( B ) A.第一台 B.第二台
引言 电力行业是国民经济的重要行业之一，电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，它为现代工农业、交通运输业、国防、科技和人民生活等方面都得到了广泛的应用。如今，电力行业紧跟着经济发展的脚步，随着发电设备容量的不断加大，电力行业的自动化程度越来越高，相应的对电力系统的安全性、稳定性的要求也越来越高。 本次的设计题目是：4*300MW发电厂电气部分初步设计（励磁系统），主要是进行电气主接线设计，通过方案比较确定主接线方案，选择发电机和主变压器；厂用电设计，选择厂用变压器；通过短路电流计算，进行主要电气设备选择及校验，然后是励磁系统设计，发电机主保护设计以及配电装置设计；通过此次设计，使学生对自己所学专业知识在临近毕业前进行一次检验和巩固，同时利用自己所掌握的知识初步的设计出一个符合实际的能够安全运行的电厂。 通过本次设计，对大中型发电厂有一个全方位的了解和认识，将所学的理论知识与实际相结合，在巩固自己的所学的专业知识的同时，也使自己更能胜任今后的工作。
第一章电气主接线设计 1.1设计原则和基本要求 1 发电厂电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、断路器等其它电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输电和配电的任务。电气主接线的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置安装，关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。 2 电气主接线设计的原则依据 （1）发电厂电气主接线方案的选择，主要决定发电厂的类型、工作特性、发电厂的容量、发电机和主变压器的台数和容量。 （2）发电厂建设规模应根据电力系统5-10年发展规划进行设计。 （3）供电和负荷关系 ①对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 ②对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 ③对于三级负荷一般只需一个电源供电。 3 设计主接线的基本要求 （1）可靠性 ①断路器检修时，不影响供电。 ②线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数越少和停电时间越短越好，保证对重要用户的供电。 （2）灵活性 ①调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 ②检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
发电厂电气部分试卷汇总及答案(全) 一、单项选择题1．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() 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 2.电压互感器的一次额定电压应等于() A. 100或100/3伏B. 1003或×1003伏 C. 所在电网的额定电压D.
100或2×100伏 3.输电线路送电的正确操作顺序为() 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 4.线路隔离开关的线路侧，通常装有接地闸刀开关，其主要作用是当线路停电之 后，合入接地刀闸，将它作为()使用。 A.防雷接地 B.保护接地 C.工作接地
D.三相短路接地线 5.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?() 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6三相导体短路的最大电动力不受()影响。 A.跨距 B.长期允许电流 C.相间距离 D.三相短路时的冲击电流7.装设分段电抗器的作用是() 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8.
在交流电路中，弧电流过零值之后，电弧熄灭的条件是()。 A.弧隙恢复电压弧隙击穿电压 D.减少碰撞游离和热游离 9.对厂用I类负荷的供电方式是() A.一般一个电源供电 B.应两个独立电源供电，备用电源采用手动切换方式应两个独立电源供电，一 C. 投入． 个电源消失后，另一个电源要立即自动投入 D.在全厂停电时需要继续供电 10硬铝母线的短路时发热允许温度 是()℃。 A. 70 B. 98 C. 200 D. 300 11.为保证发电厂厂用低压
发电厂电气部分例题 6-10（P214)设发电机容量为25MW ，I N =1718A ，最大负荷利用小时T max =6000h ，三相导体水平布置，相间距离 a=0.35m ，发电机出线上短路持续时间t k =0.2s ，短路电流I"=27.2A ，2/t k I =21..9kA,k t I =19.2kA,周围环境温度 400C 。试选择发电机引出导线。 衬垫 ，每跨绝缘子中设一个则取且满足） （导体不发生共振的，）（截面系数则相间应力）（同相条间应力，取临界跨距式之间的截面形状系数、）得条（查图动稳定校验： ，热稳定合格。 ）（）得（查表）（） （时温度校正系数）（，查附表，长期允许载流量）竖放，（选）（查附表）得经济电流密度（查图，则选硬铝矩形导体续工作电流）导体所在回路最大持解：（m 1L ,L L L L m .02275 .33103.611071606.53m EJ f N L ) m (1063.112 125.001.012bh J ,375.3270001.0125.0b h m ) m (17.1f W 10L )m /N (5.264835.0/102.731073.1a /i 1073.1f 101.8h 1.44b W )Pa (102010)5070(Pa 105001 .0125.025.04956h b 2L f W M , m 5.0L )m (71.0f h b L )666206P )(m /N (495610b 1i K 5.2f 7.30K 2175P 103,074.0b h b b 2,08.012510h b )kA (2.732.2729.1I" 2k ish 101252)mm (2500mm 2015.4110.424694 1 k Q C 1S 94 C 205P 126)C (8.531804)171805.1()4070(40I I 73P s 246.4(kA)14898.4 TI")I 10I (I"12t Q Q Q 1.80K C 40355P 3 )A (9.1803I )A (2658328281.0KI I I A 3282I 45.1k 101252 354P 1 )mm (265368 .09.1803J I S 8 .60J 205P 176,h 6000T 4000A )A (9.1803171805.1I 05.1I 1max 'max 6101f max ' 4633m ph ph max 237sh 27ph 5 -266b al ph 6 2 222 b b b b b b 4cr 8sh 212b 12sh 226f k min 0 2 2al 2max 20l a 022t 2/2t 22k np p k 0max C 40al f 2max max N max k k 0=<<=????===?=?===??=ρ??==σ= =???=??=?==?=?-=σ-σ=σ?=???===σ==?λ=-=?==-=+-===??==??=<=???===-=??-+=θ-θ+θ=θ?=+=+++=+===>=?=====??====-=<=?==-----（P214）6-11、选择100MW 发电机和变压器组之间母线桥的导体。已知发电机回路最大持续工作电流I max =6791A ，T max =5200h ，连接母线三相水平布置，相间距离a=0.7m ，最高温度350C ，母线短路电流I"=36kA,短路热效应Q k =421.1(kA)2.s 。
《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是核电厂是（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
发电厂电气部分模拟考试试题与答案（全） 一、填空题（每题2分，共40分） 1. 火力发电厂的能量转换过程是化学能――热能――机械能――电能 2. 电流互感器正常运行时二次侧不允许开路。 3. 导体热量的耗散有对流辐射导热、三种形式。 4. 按输出能源分,火电厂分为热电厂和凝汽式电厂。 5. 在进行矩形硬导体的动稳定校验时，当每相为单条矩形时，工程计算目的是已知材料 允许应力确定绝缘子最大允许跨距；当每相为多条矩形时，工程计算目的是已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许衬垫跨距。 6. 根据运行状态，自启动可分为失压自启动空载自启动.带负荷自启动三类。 7. 发电厂的厂用电备用方式，采用暗备用方式与明备用方式相比，厂用工作变压器的容量增大。 } （填增大或减小） 8．加装旁路母线的唯一目的是不停电检修出线断路器。 9．厂用供电电源包括工作电源启动和备用电源事故保安电源。 二、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能。因此,母线起到 汇集和分配电能的作用。 2. 目前世界上使用最多的是核电厂是__轻水堆___核电厂，即__压水堆__核电厂和__沸水堆__核电厂。 3. 通常把__生产___、_输送__、_分配__、__转化____和_使用电能__的设备，称为一次设备。 4. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 5. “F－C回路”是高压熔断器与高压接触器（真空或SF6接触器）的配合，被广泛用于200～600MW大型火电机组的厂用6kV高压系统。 ^ 6. 根据布置的型式，屋内配电装置通常可以分为单层式、、 二层式和三层式三种型式。 7. 当额定电压为110kV及以上时，电压互感器一次绕组与隔离开关之间不安装高压熔断器。这时，如果电压互感器高压侧发生短路故障，则由母线的继电保护装置动作切断高压系统的电源。 8. 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
发电厂电气部分-学习指南 一、填空题 1.导体正常最高允许温度一般不超过________℃，提高导体长期允许电流的方法有_________导体电阻，________导体换散面积，以及_________导体的换热系数。 2.线路电抗器主要用来限制_________支路的短路电流，加装出线电抗器不仅能够__________，而且可以维持____________________。 3.发电厂厂用电源包括________和________，对单机容量在200MW以上的发电厂，还应考虑设置____________和____________。 4.选择电器设备的一般条件是按________________，并按___________________。 5.当验算裸导体及110KV以下电缆短路热稳定时，一般采用_________保护动作时间；验算电器和110KV以上充油电缆热稳定时，一般采用__________保护动作时间。 6.电流互感器的电流误差为_________，相位误差为___________，并规定当 -I 2___________I 1 时，相位差为正值，影响电流互感器误差的运行参数有 __________、______________、_______________。 7.扩散去游离的三种形式是由_____________、____________、_______________。 8.断路器开断电路时，熄弧条件为____________，恢复电压大于__________恢复电压。 9.决定发电机容许运行范围的四个条件是①___________________;②_________________；③______________；④_________________。 10.发电机额定工作状态的特征是___________、____________、____________、_____________及____________都是额定值。 11.判断变压器绝缘老化程度的两个指标是__________和_____________。 12.断路器开断电容电流产生过电压，主要由于电弧电流过零后，电容上存在
,考试作弊将带来严重后果！ ---- 2010-2011学年第二学期期末考试 《发电厂电气部分》试卷（A）答案 1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 所有答案请直接答在试卷上； ．考试形式：闭卷； 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是核电厂是（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（监察、测量、控制、保护、调节）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。
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 ）
一、单项选择题1．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( ) 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 2.电压互感器的一次额定电压应等于( ) A. 100或100/3伏 B. 1003或×1003伏 C. 所在电网的额定电压 D. 100或2×100伏 3.输电线路送电的正确操作顺序为( ) 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 4.线路隔离开关的线路侧，通常装有接地闸刀开关，其主要作用是当线路停电之后，合入接地刀闸，将它作为( )使用。 A.防雷接地 B.保护接地 C.工作接地 D.三相短路接地线 5.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?( ) 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 6三相导体短路的最大电动力不受( )影响。 A.跨距 B.长期允许电流 C.相间距离 D.三相短路时的冲击电流 7.装设分段电抗器的作用是( ) 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 8.在交流电路中，弧电流过零值之后，电弧熄灭的条件是( )。 A.弧隙恢复电压<弧隙击穿电压 B.弧隙恢复电压=弧隙击穿电压 C.弧隙恢复电压>弧隙击穿电压 D.减少碰撞游离和热游离 9.对厂用I类负荷的供电方式是( ) A.一般由一个电源供电 B.应由两个独立电源供电，备用电源采用手动切换方式投入 C.应由两个独立电源供电，一个电源消失后，另一个电源要立即自动投入 D.在全厂停电时需要继续供电 10硬铝母线的短路时发热允许温度是( )℃。 A. 70 B. 98 C. 200 D. 300 11.为保证发电厂厂用低压单个或成组电动机可靠启动，要求厂用母线电压不低于额定电压的（） A.50 B.60% C.70% D.80% 12．由于发电厂厂用电一般采用可靠性高的成套配电装置，因而其高、低压母线应采用
第一章电力系统概述 1．何谓电力系统、动力系统及电力网? 答：电力系统是指由发电机、输配电线路、变配电所以及各种用户用电设备连接起来所构成的有机整体。 动力系统由电力系统再加上发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽轮机、热力管网等；水电厂的水库、水轮机、压力管道等）构成。 电力网指在电力系统中，由各种不同电压等级的电力线路和变配电所构成的网络，简称电网。 2．联合成电力系统并不断扩大有什么优越性? 答：联合成电力系统并不断扩大的优越性有： （1）提高供电的可靠性； （2）减少系统中总备用容量的比重； （3）减少总用电负荷的峰值； （4）可以安装高效率的大容量机组； （5）可以水火互济节约能源改善电网调节性能； （6）可以提高电能质量。 3．何谓电力系统额定电压?我国电网和用电设备的额定电压有哪些等级? 答：额定电压指某一受电器（电动机、电灯等）、发电机和变压器等在正常运行时具有最大经济效益的电压。 我国电网和用电设备的额定电压等级有220V、380V、3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000 kV。 4．电能的质量指标有哪几项?简要说明其内容。 答：电能的质量指标主要是频率、电压和波形三项。 （1）频率：对大型电力系统，频率的允许范围为50Hz±0.2Hz，对中小电力系统，频率的允许范围是50Hz±0.5Hz。 （2）我国规定用户处的电压容许变化范围是： 1）由35kV及以上电压供电的用户：±5％； 2）由10kV及以下电压供电的高压用户和低压电力用户：±7％； 3）低压照明用户：-10％～+5％。 （3）波形：电力系统供电电压或电流的标准波形是正弦波。 5．电力系统中性点有哪几种运行方式?各有什么优缺点?我国大体上用怎样的电压等级范围? 答：（1）电力系统中性点运行方式 电力系统中性点运行方式有中性点不接地、直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地运行方式。其中经电阻接地又分经高电阻接地、经中电阻接地和经低电阻接地三种。中性点直接接地、经中电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统；中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地称为小接地电流系统。
1、哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？ 答：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等成为一次设备。其中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。如仪用互感器、测量表记、继电保护及自动装置等。其主要功能是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态，发生异常故障时及时处理等。 2、研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时 发热有何特点？ 答：电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。发热对电气设备的影响；使绝缘材料性能降低；使金属材料色机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的额温度迅速升高。同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。长期发热，由正常工作电流产生的；短时发热，由故障时的短路电流产生的。 3、导体长期发热允许电流是根据什么确定的？提高允许电 流应采取哪些措施？ 答：是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的在流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等。导体的形状，再同样截
面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽型的表面积则较大。导体的布置应采用去散热效果最佳的方式，而矩形截面积导体的散热效果比平方的要好。 4、三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相 上，试加以解释。 三相平行导体发生三相断路时最大电动力出现在B相上，因三相短路时B相冲击电流最大。 5、导体的动态应力系数的含义是什么，在什么情况下，才考 虑动态应力？ 答：动态应力系数β为动态应力与静态应力之比值。导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力。对于动态应力的考虑，一般是采用修正静态计算法，即在最大电动力上乘以动态应力系数β，以求得实际动态过程中动态应力的最大值。 6、隔离开关与断路器主要区别是什么？运行中，对它们的操作过程应遵循哪些重要原则？ 答：断路器开合电路的专用灭弧设置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用老作为接通或切断电路的控制电器。而隔离开关没有灭弧设置，其开合电流作用极低，只能用做设备停用后退出工作时断开电流。 7、主母线和旁路母线各起什么作用？设置专用旁路断路器和以母联断路器或分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修处线路断路器时，如何操作？
一、填空题（本大题共11小题，每空 1 分，共12 分） 1.在电气主接线中，旁路断路器的主要作用是（检修线路断路器时保证该回线路不停电） 2.三相输电线路水平布置，流过三相短路电流，（中间）相电动力最大。 3.电气一次设备中，具有开断、接通负荷电流和断开短路电流的开关电器是（断路器） 4.目前，在我国占比例最大的发电厂类型是（火力发电厂） 5.电气主接线中母线的主要作用是（汇集和分配电能） 6.发电厂的厂用电系统的接线通常采用（单母分段）接线形式，并且是按（炉）分段。 7.进行导体短时发热计算的主要目的是确定（导体可能的最高温度） 8.电力系统中，进行一次系统和二次系统间联系的主要元件是（互感器） 9.屋内配电装置电抗器的布置可以采用垂直布置，布置时应将（B ）相放在上下两相中间 10.可以将一组母线与另一组母线重叠布置的屋外配电装置的类型是（高型） 11.（汽轮）发电机可以异步运行15－30分钟 二、判断题（本大题共12小题，每小题 1 分，共12 分） 1.自耦变压器的效益系数表明其经济效益，效益系数越大，说明其经济效益也越大。 （×） 2.内桥式接线比较适合于有穿越功率流经本厂的场合。 （×） 3.500kV以上电压等级经常采用3／２接线方式，当串数多于3串以上必须采用交叉接线 （×） 4.在火电厂中厂用备用电源经常采用暗备用方式，而水电厂经常采用明备用方式。 （×） 5.隔离开关只能隔离电压，不能关合非常小的电流 （×） 6.引起发电机过励磁的直接原因是电压降低、频率上升 （×） 7.用熔断器保护的电器，其热稳定时间由熔断时间保证，故可不验算热稳定。 （√ ） 8.减弱游离过程，加强去游离过程，有利于电弧的熄灭。 （√ ） 9.断路器开断中性点不接地系统的三相短路，通常后续开断相的工频恢复电压比首先开断相的高。 （×） 10.电流互感器的一次绕组的电流主要由其二次绕组的电流大小决定。 （×） 11.同步发电机的非正常运行和特殊运行都可以长时间运行。 （×） 12.同一台电流互感器使用在不同的准确级下，会有不同的额定容量。 （√ ） 三、简答题（本大题共11 小题，每小题 5 分，共55 分） 1、什么是变压器的热老化定律？
发电厂电气部分》复习 第一章能源和发电 1、火、水、核等发电厂的分类 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。 火电厂的分类： （1）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，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。 （2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂 （3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽-- 燃气轮轮机发电厂。 水力发电厂的分类： 按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。 （2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。 核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用 调峰，填谷，调频，调相，备用。 3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14 火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。 能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。 4、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。 第二章发电、变电和输电的电气部分 1、一次设备、二次设备的概念 一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备 二次设备：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，称二次设
判断题 火力发电厂是利用煤等燃料的化学能来生产电能的工厂。对 抽水蓄能电站是利用江河水流的谁能生产电能的工厂。错 变电站的汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是联系发电厂和用户的中间环节。对中间变电站处于电力系统的枢纽点，作用很大。对 二次设备是用在低电压、小电流回路的设备。对 电流互感器和电流表都是属于一次设备。错 二次设备是指接在变压器二次侧的电气设备。错 隔离开关在操作上应遵循母线侧隔离开关先合后断的原则。对 带旁路断路器的单母线分段接线在检修各出线断路器时会造成出线停电。错 内桥接线适用于线路长变压器需经常切换的场所。错 外桥接线适用于线路较长，变压器不需要经常进行切换操作的场合。错 将并联变压器分开运行的目的是限制短路电流。对 隔离开关与断路器在操作时应满足“隔离开关先通后断”原则。对 一台半断路器接线当任意一组母线发生短路故障时，均不影响各回路供电。对 单母线带旁路母线接线中旁路母线的作用是作为母线的备用。对 桥形接线与单母不分段接线相比节省了一台断路器。对 内桥接线适用于变压器需要经常切换的发电厂。错 外桥接线适用于线路有穿越功率的发电厂。对 发电厂和变电站的自身用电量很小，因此不重要。错 备用电源的运行方式有明备用和暗备用两种。对 所谓明备用是指两个电源互为备用。错 厂用电接线应尽量简单清楚，避免复杂的切换操作。对 应保证重要负荷供电的可靠性和连续性，供电的间断时间不超过允许值。对 厂用电负荷的分析统计，必须根据厂用设备的最大运行情况，进行分析统计。与厂用设备的实际运行情况无关。错 一般情况下，厂用电母线应该分段，使厂用电负荷均匀分布在两段母线上。对 若厂用变压器接在发电机电压母线上，应考虑当母线发生故障时，尽量保证大部分厂用机械能继续工作。对 电流互感器正常工作在接近于短路的状态。对 0.2级为电压互感器最高准确度等级错 电压互感器及电压表均为二次设备。错 短路时导体的热稳定条件是其坐高温度不超过长期发热的最高允许温度。错 开关在开断电路时，无需考虑电弧熄灭与否。错 断路器的开断能力是指断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。对 电弧的产生和维持是触头间中性质点被游离的结果。对 电弧形成之初电子的来源是强电场发射及强电流发射。错 电弧稳定燃烧之后主要靠热游离来维持。对 电弧的熄灭依赖于去游离作用强于游离作用。对 去游离有两种形式：复合和扩散。对 交流电弧较直流电弧易于熄灭。对 熄灭交流电弧的主要问题是增加介质绝缘强度的回复。对 交流电流过零时，电弧自然熄灭。若电流过零后，出现电击穿现象，电弧则会重燃。对隔离开关没有专门的灭弧装置因此不能开断负荷电流。对