二、问答题
第二章
1.见下图，写出不停电检修QF1的步骤（正常运行时，QF P ，QS 1，QS 2闭合，QS 0断开）
（答：步骤如下：
1) 合 QS 0；
2) 分QF P ，QS 2;
3) 将QF P 的继电保护整定为瞬动，合QS 4，QF P ，给旁路母线充电；
4) 若旁路母线完好，断开P QF ；
5) 合旁路隔离开关5QS ；
6) 将P QF 的继电阿保护整定同1QF ，合旁路断路器P QF ；
7) 断开1QF ，6QS ，7QS ；
8）给1QF 两端跨接地线（或合上接地隔离开关）即可对它进行检修。
）
2．见上图，写出不停电检修线路L1回路断路器QF1的操作步骤。（正常为固定运行方式，L1运行在W1母线上。）
(答：1）将P QF 的继电保护整定为瞬动，合1P QS ，3P QS ，P QF ，给旁路母线P W 充电；
2）若旁路母线完好，断开P QF
3）合旁路隔离开关14QS ；
4）将P QF 的继电保护整定同1QF ，合旁路断路器P QF ；
5）断开1QF ，13QS ，11QS ；
6）给1QF 两端跨接地线（或合上接地隔离开关）即可对它进行检修。)
3．断路器和隔离开关各起什么作用？说明它们在同一回路中时送电和断电的操作步骤。
（答： 断路器主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。
隔离开关的主要作用：隔离电压，倒闸操作，分合小电流。
操作步骤：
送电：先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，然后再投入断路器；
停电：先断开断路器，再断开线路隔离开关，然后断开母线侧隔离开关。）
4．内桥和外桥怎样区别，各适用什么场合？画出内桥和外桥的接线形式。
（答：内桥的桥连断路器设置在变压器侧；外桥接线的桥连断路器则设置在线路侧。
内桥接线适用于输电线路较长，故障几率较多，而变压器又不需要经常切换的场合。
外桥式接线则在出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率流经本厂时就更为适宜。）
L1L2 T1T2
L1L2 T1T2
内桥外桥
5．电力系统中限制短路电流的方法有哪些？
（答：有三种：
1)选择适当的主接线形式和运行方式；
2 )加装限流电抗器，包括加装普通电抗器和分裂电抗器。
3）采用低压分裂绕组变压器。）
第三章
1、厂用电电源可分为哪几种？各起何作用？
（答：厂用电源可分为：
1）工作电源 :保证正常运行的基本电源；
2）备用电源和起动电源：备用电源主要用于事故情况失去工作电源时，起后备作用；启动电源是指在厂用工作电源完全消失情况下，为保证使机组快速启动，向必要的辅助设备供电的电源；
3）事故保安电源：对300MW及以上的大容量机组，当厂用工作电源和备用电源都消失时，为确保在事故状态下能安全停机，事故消除后又能及时恢复供电，应设置事故保安电源，以保证事故保安
负荷的连续供电。）
2．何谓厂用电动机自启动？为什么要进行自启动效验？
（答：电动机的自启动：厂用电系统中运行的电动机，当突然断开电源或厂用电系统电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机是去电压以后，不与电源断开，在很短的时间（一般在0.5~1.5s）内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时电动机惰性尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。
若参加自启动的电动机的数量多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电系统电压下降，甚至会引起电动机本身发热，这些数值如果超过允许指标，将危及厂用电系统的稳定运行和电动机的安全与寿命，因此必须进行电动机自启动校验。）
第四章
1．如何提高导体的长期工作允许电流？
（答：可通过以下3点
1)
采用电阻率小的材料，如铝、铝合金等； 2)
导体的形状，相同截面积，圆形导体表面积小，而矩形、槽形的表面积较大，故如其他条件允许，应选择矩形、槽形导体； 3) 导体的布置方式，有利于散热。比如矩形导体竖放比横放载流量大。）
2．载流导体发热的原因是什么？发热对电气设备有何影响？
(答：载流导体发热的原因：正常工作电流或短路电流通过导体，将产生各种损耗：1）电阻损耗；2）绝缘材料中出现的介质损耗；3）导体周围的金属构件，在电磁场作用下，引起涡流和磁滞损耗。这些损耗变成热能使导体的温度升高。
发热对电气设备的影响：1）机械强度下降；2）接触电阻增加；3）绝缘性能降低。)
3．分相封闭母线有哪些特点？
（答：分相封闭母线的特点是：
（1）封闭母线有效的防止了绝缘遭受灰尘、潮气等污秽和外物造成的短路故障，供电可靠。
（2）母线及其配套设备均封闭在金属外壳中，且外科接地，使工作人员不会触及带电导体，运行安全。
（3）由于金属外壳的屏蔽作用，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）运行维护工作量小。）
第五章
1．何为短路计算点？如图1所示，试确定QF 1，QF 2，QF 3，QF 4短路计算点。并写出QF 3短路计算点确定依据。（8分）
QF 3
短路计算点确定依据：这个时候流过的短路电流为两台发电机一起提供的，此时通过的短路电流为最大的，所以确定为短路计算点。
QF
P=25MW c osφ=0.8
2G c osφ=0.8 图１ 2G
QF
2．断路器的作用是什么？在断开过程中，间隙的自由电子是如何产生的？
（答：断路器主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。
在触头分离的最初瞬间，触头电极的阴极区发射电子对电弧过程起决定性作用。阴极表面发射电子的方式有两种：一种是热电子发射，一种是强电场电子发射。强电场发射是在弧隙最初产生电子的原因。 电弧的形成主要是碰撞游离所致。电弧形成之后维持电弧燃烧所需的过程是热游离。）
3．试述电气设备选择的一般条件，并写出选择断路器的特殊条件。
（答：设备选择的一般条件：
1）按正常工作条件选择电器：
a) N Ns U U ≥；b) max N I I ≥；c) 按当地环境条件建校核；
2）按短路情况校验；a)热稳定：2t k I t Q ≥ ；b) 动稳定：es sh i i ≥或es sh I I ≥。
断路器选择的特殊条件：1）额定开断能力：Nbr pt I I ≥；
2)短路短路关合能力：Ncl
sh i i ≥。） 4．试述断路器的作用及其熄灭交流电弧的条件。
(答：断路器主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。
熄灭交流电弧的条件是：弧隙的介质强度 〉弧隙的恢复电压）
5．试述电气设备选择的一般原则，并写出断路器和电流互感器的特殊选择项目。
（答：设备选择的一般条件：1）按正常工作条件选择电器：a)
N Ns U U ≥；b) max N I I ≥；c) 按当地环境条件建校核；2）按短路情况校验；a)热稳定：2t k I t Q ≥ ；b) 动稳定：es sh i i ≥或es sh I I ≥。 断路器选择的特殊条件：1)额定开断能力：Nbr pt I I ≥；
i i 。
2) 短路关合能力：
Ncl sh
电流互感器的特殊选择项目：1) 准确度级和额定容量；
2) 对于磁绝缘型电流互感器应校验磁套管的机械强度。）
6．断路器的作用是什么？它断开过程中，间隙的自由电子是如何产生的？
（答、正常时用来接通和断开电路，起控制作用；故障时用来切断故障电流，以免故障范围蔓延，起保护作用。
间隙自由电子产生途径：强电埸发射、热发射下发射出自由电子，自由电子在强电埸作用下加速向阳极运动，并不断地碰撞游离，产生更多的带电质点，大量的带电质点在电场力作用下定向运动就形成了电弧。热游离是维持电弧稳定燃烧的主要因素。）
7．熄灭电弧有哪些基本的方法？为什么真空和压缩空气对灭弧有利？SF6断路器的基本熄弧原理是什么？（答：熄灭电弧的基本方法：1）利用灭弧介质；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹动电弧；4）采用多断口熄弧；5）拉长电弧并增大断路器触头的分离速度。
真空作为灭弧介质时，在弧隙间自由电子很少，碰撞游离可能性大大减少，况且弧柱对真空的带电质点的浓度差和温度差很大，有利于扩散。真空的介质强度比空气约大15倍。
压缩空气作为灭弧介质，1）在弧隙间自由电子很多，自由电子无法积聚起足够的动能产生碰撞游离；2）强大气流能够吹弧而迅速冷却电弧。
SF6熄灭电弧的基本原理：1）SF6是良好的负电性气体，氟原子具有很强的吸附电子的能力，能迅速捕获自由电子而成为稳定的负离子，为复合创造了有利条件；2）利用SF6气体进行吹弧。）
8．断路器熄灭交流电弧的条件是什么？为什么真空和压缩空气都对灭弧有利？
（答：交流电弧的熄灭条件为：电流自然过零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于电压恢复曲线。
真空作为灭弧介质时，在弧隙间自由电子很少，碰撞游离可能性大大减少，况且弧柱对真空的带电质点的浓度差和温度差很大，有利于扩散。真空的介质强度比空气约大15倍。
压缩空气作为灭弧介质，1）在弧隙间自由电子很多，自由电子无法积聚起足够的动能产生碰撞游离；2）强大气流能够吹弧而迅速冷却电弧。）
8．断路器的作用是什么？简述它产生电弧的原因及熄弧的条件？
（答：正常时用来接通和断开电路，起控制作用；故障时用来切断故障电流，以免
故障范围蔓延，起保护作用。
电弧产生的原因：强电埸发射、热电子发射下发射出自由电子，自由电子在强电埸
作用下加速向阳极运动，并不断地碰撞游离，产生更多的带电质点，大量的带电质点
在电场力作用下定向运动就形成了电弧。热游离是维持电弧稳定燃烧的主要因素。
电弧熄灭的原因：当游离过程大于去游离过程，将会使电弧燃烧减弱，以致最终电弧
熄灭。交流电弧的熄灭条件为：电流自然过零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于
电压恢复曲线。）
10．电流互感器二次侧运行中不允许出现什么情况？为什么？
（答：电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。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状态，I2=0,励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1骤增为I1N1，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，感应出很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度骤增，使互感器准确级下降。）
11．试述电流互感器和电压互感器的作用和特点。
（答：电流互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对二次系统与一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3)将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A或5A）,使测量仪将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A或5A）,使测量仪表和继电器小型化、标准化。
电流互感器工作特性：
正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险。
电压互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
V）,使测量仪表和继电3）将一次回路的高电压变换成统一标准的低电压值（100V、、100
3
器小型化、标准化。
4）取得零序电压以反映小接地短路电流系统的单相接地故障。
电压互感器工作特性
1)正常工作时电压互感器二次侧接近于空载状态，一次电气系统电压不受二次侧负荷的影响。
2)运行中一旦二次侧发生短路，短路电流将使绕组过热而烧毁，因此电压互感器二次要装设熔断器
进行保护，不能短路运行。 )
12．试述电流互感器和电压互感器的作用工作特点，并纠正下图中的错误。
（答：电压互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3）将一次回路的高电压变换成统一标准的低电压值（100V
、、100
3
V）,使测量仪表和继电
器小型化、标准化。
4）取得零序电压以反映小接地短路电流系统的单相接地故障。
电压互感器工作特性：
1）正常工作时电压互感器二次侧接近于空载状态，一次电气系统电压不受二次侧负荷的影响。
2）运行中一旦二次侧发生短路，短路电流将使绕组过热而烧毁，因此电压互感器二次要装设熔断器进行保护，不能短路运行。
电流互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2)对二次系统与一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3)将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A或5A）,使测量仪表和继电器小型化、标准化。
电流互感器工作特性：
正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险。
电压互感器二次侧缺熔断器。）
13．电流互感器二次侧能否装设熔断器？为什么？
（答：电流互感器二次侧不能装设熔断器。
假设装设熔断器，一旦超过熔断器的设定值会熔断。电流互感器二次侧会开路。电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。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状态，I2=0,励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1骤增为I1N1，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，感应出很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度骤增，使互感器准确级下降。）
14．电流互感器工作时，为什么二次侧不允许开路？
（答：电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。二次绕组开路时，电流互感器由正常短路工作状态变为开
路状态，I 2=0,励磁磁动势由正常为数甚小的I 0N 1骤增为I 1N 1 ，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，感应出很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度骤增，使互感器准确级下降。）
15．电流互感器二次侧能不能装熔断器，为什么？运行时需调换仪表时，应如何操作？
（答：不能。原因：
1）正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险；
2）由于磁感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热；
3）铁芯中还会产生剩磁，使互感器特性变坏。
运行时需要调换仪表时,先用导线将仪表的端子短接，然后取下仪表；将需调换的仪表的端子接入，再取下导线。）
16．述试电流互感器的作用和工作特点。并说明电流互感器二次侧为什么严禁开路？
（答：电流互感器作用：
1） 供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2） 对二次系统与一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3） 将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A 或5A ）,使测量仪表和继电器小型化、标准
化。
电流互感器工作特性：
正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险。
电流互感器二次侧不能开路原因：
1）正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险；
2）由于磁感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热；
3）铁芯中还会产生剩磁，使互感器特性变坏。）
17．三相三柱式电压互感器能否测量相电压？为什么？
（答：三相三柱式电压互感器一次侧中性点绝对不允许接地。不能测相电压。
假设三相三柱式电压互感器一次侧中性点接地，当系统发生单相接地时，在互感器的三相中将有零序电流通过，所产生的零序磁通因大小相等，相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，故零序电流比正常电流大很多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。）
18．为什么三相五柱式电压互感器可测各相电压？而三相三柱式电压互感器不能？
（答：当系统发生单相接地时，在互感器的三相中将有零序电流通过，所产生零序磁通000,,A B C φφφ ，因
大小相等，相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，故零序电流比正常励磁电流大许多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。而三相五柱式电压互感器，由于两侧多设了两柱铁芯，在上述情况下，零序磁通可经过磁阻很小的外侧铁芯形成闭合回路，故零序电流值不大，对互感器并无损害。）
19．在中性点直接接地系统中，电压互感器一次侧中性点接地是否改变了系统的接地性质，为什么？
（答：在中性点直接接地系统中，电压互感器一次侧中性点接地不会改变系统的接地性质。因为电压互感器的二次侧仪表和继电器的电压线圈阻抗大，互感器在近于空载状态下运行。电压互感器是一个小型降压变压器。二次侧阻抗折算到一次侧为Z 1=n 2* Z 2 ,阻抗更大，流过中性点的电流会很小，所以不会影响中性点的运行方式。）
20．画出三相五柱式电压互感器接成Y0/Y0/
接线的示意图，若一次侧系统额定电压为10KV ，写出电压互感器的额定电压比，并说明“”接线的作用。
（答：电压互感器额定电压比：10 / 0.1 / 0.1/3 kV
电压互感器额定电压比：10 / 0.1 / 0.1/3 kV
开口三角形的作用：供接入交流电网绝缘监测仪表和继电器用，交流绝缘监察
21
fi ，δi ）是怎样定义的？
(答：电流互感器的特点是：
（1） 一次绕组串接在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流安全取决于被测电路的负荷电流，
而与二次电流大小无关。
（2） 电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路
状态下运行。
它的误差（fi ，δi ）定义：
电流误差fi=（K i I 2-I 1）/ I 1 x 100%
相位差 δi=I 0N 1/I 1N 1 COS(Ψ+α) x 3440 ）
22．下图为何种电压互感器的接线？能否测量相电压？为什么？
（答：三相三柱式电压互感器，不能测相电压。当系统发生单相接地时， 在互感器的三相中将有零序电流通过，所产生零序磁通000,,A B C φφφ ，因大小相等，
相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，故零序电流比
正常励磁电流大许多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。）
23．下图（a ）、（b ）均为电压互感器接线图，试回答（15分）
（1） 电压互感器结构型式；
（2） 电压互感器额定电压比； （3） 开口三角形接线作用 （4） 一次侧中性点接地对系统中性点接地性质有无影响，为什么？
（b ）
（2）电压互感器额定电压比：a ：10 / 0.1 / 0.1/3 kV
b ：/ / 0.1 kV
（3）开口三角形的作用：供接入交流电网绝缘监测仪表和继电器用，交流绝缘监察
（4）在中性点直接接地系统中，电压互感器一次侧中性点接地不会改变系统的接地性质。因为电压互感器的二次侧仪表和继电器的电压线圈阻抗大，互感器在近于空载状态下运行。电压互感器是一个小型降压变压器。二次侧阻抗折算到一次侧为Z 1=n 2
* Z 2 ,阻抗更大，流过中性点的电流会很小，所以不会影响中性点的运行方式。）
24．三相三柱式PT 原边中性点能否接地？试述理由。
(答：不能。 当系统发生单相接地时，在互感器的三相中将有零序电流通过，所产生零序磁通000,,A B C φφφ ，因大小相
等，相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，故零序电流比正常励磁电流大许多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。)
25． 试问电流互感器与电压互感器的选择项目有哪些？
（答：电流互感器：
电压互感器 500KV
26．何为导体的经济电流密度？什么情况下需按经济电流密度选择导体截面？
T，将有一个计算费用最低的电流密度，称为（答：对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数
max
经济电流密度J。
除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20
米以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。）
第六章
1．配电装置如何分类？在配电装置安全净距中，A值由哪两部分组成，其含义是什么？
（答：配电装置按电气设备的按装地点分为屋内配电装置和屋外配电装置。
按其组装方式分为装配式和成套式。
A由A1和A2两部分组成。
A1表示的带电部分对地的空间最小安全净距。
A2表示的不同相的带电部分之间的空间最小安全净距。）
2．屋外配电装置有那些类型？各有什么特点？
（答：布置型式：低型、中型、高型、半高型。
低型：所有电器均装在同一水平面上，母线与设备等高
中型：所有电器均装在同一水平面上，母线设在较高水平面上。
高型：两组母线重叠布置，隔离开关比断路器高，母线比隔离开关高。
半高型：部分隔离开关与母线等高，高于断路器等设备。）
3．屋外配电装置分为哪几类？各有什么特点？
（答：布置型式：中型、高型、半高型。
中型：所有电器均装在同一水平面上，母线设在较高水平面上。
高型：设备布置在不同平面，两组母线重叠布置。
半高型：设备布置在不同平面，母线与设备重叠。）
第七章
1．何谓断路器跳跃现象？以下图说明如何实现防跳功能。
（答：跳跃：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。
防跳：KCF为专设的防跳继电器。防跳继电器具有两个线圈：敞开触点KCF1闭合，能使防跳继电器自保持；另一常闭触点KCF2断开，使合闸接触器KM回路切断，也就防止了断路器发生跳跃。）
2．试以灯光监视的断路器控制回路为例（见下图），说明手动合闸和自动跳闸过程。
.(答：手动合闸：
1)合闸前：断路器为跳闸状态，其常闭辅助触点QF在合位，控制开关处于“跳闸后”位置。正电
源经SA11-10 绿灯HG QF2-1 接触器KM至负电源形成通路，绿灯发平光。
2)将控制开关手柄顺时针方向转900，进入“预备合闸位置”，使触点SA9-10、SA14-13通，而SA11-10
打开，让绿灯回路改接到闪光母线M100（+）上，使绿灯发闪光，提醒操作人员核对是否选择
了正确的操作对象。因断路器仍在开位，故其常开辅助触点QF于断开位置，红灯灭。
3)将控制开关再顺时针转450至“合闸”位置。触点SA5-8接通，断路器的常闭辅助触点仍在合位、
常开辅助触点仍在开位。正电源经SA5-8 KCF2 断路器常闭辅助触点合闸接触器
KM至负电源，因合闸回路无限流电阻，故KM动作，使合闸线圈回路的两个KM常开触点闭
合，断路器合闸线圈YC通电，致使断路器电磁式操动机构合闸。合闸完毕后，断路器的两个辅
助触点的状态也相应发生变化，合闸回路断开，跳闸回路的常开触点QF接通。
4)操作人员放开手柄，手柄会在内部弹簧的作用下返回到垂直位置，即“合闸后”位置。触点SA16-13
闭合，红灯回路接通，红灯HR发平光，表示断路器已处于合闸状态。
自动跳闸：
1）如果线路或其他一次设备出现故障时，继电保护装置就会动作，从而引起保护出口继电器动作，其常开触点KCO闭合。由于触点KCO与SA6-7并联，因跳闸前断路器仍在合闸状态，故此时跳闸回路的常开触点QF仍在合位。跳闸回路通，跳闸线圈YT通过较大的电流，致使YT动作断路器跳闸。
2）断路器跳闸后，控制开关仍停留在“合闸后”位置，与断路器跳闸位置不对应，使得绿灯HG 经M100(+) SA9-10 HG 常闭触点QF KM与控制电源的负极接通，绿灯发闪光，告诉工作人员已发生跳闸。将SA逆时针转动，最后停在“跳闸后”位置。）
3．断路器控制回路应实现哪些功能？
(答：断路器控制回路必须完整、可靠，应实现如下功能：
断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电来设计的，操作完成之后，应迅速断开合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。
（2）断路器既能在远方由控制开关进行手动合闸或跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸或跳闸。
（3）控制回路应具有反应断路器位置状态的信号。
（4）具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”装置。
（5）对控制回路及其电源是否完好，应能进行监视。
（6）对于采用气压、液压和弹簧操作的断路器，应有对压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视回路和动作闭锁回路。)
4．如下图所示，说明如何实现自动合闸和自动跳闸？在合闸和分闸回路中为什么要串接断路器的辅助触点？
.（答：自动合闸：KCO代表保护装置出口继电器的触点，K1代表自动合闸装置的触点，装置动作时对应的触点闭合。
自动合闸装置动作时，K1闭合，K1同SA5-8并联，断路器进入合闸状态，此时控制开关仍处于跳闸后位置，故SA14-15连通；因断路器已处于合闸状态，故跳闸回路的QF变为合位。这样红灯接于闪光电源，并经KCF、QF和YT与负电源构成电气通路，使红灯闪光，但因回路中的电阻限流作用，断路器跳闸线圈YT不会动作。红灯闪光表明控制开关位置与当前断路器的实际状态不对应。提醒运行人员去调整SA手柄的位置，从“跳闸后”的水平位置转至“合闸后”的垂直位置。
自动跳闸：
1）如果线路或其他一次设备出现故障时，继电保护装置就会动作，从而引起保护出口继电器动作，其常开触点KCO闭合。由于触点KCO与SA6-7并联，因跳闸前断路器仍在合闸状态，故此时跳闸回路的常开触点QF仍在合位。跳闸回路通，跳闸线圈YT通过较大的电流，致使YT动作断路器跳闸。
2）断路器跳闸后，控制开关仍停留在“合闸后”位置，与断路器跳闸位置不对应，使得绿灯HG 经M100(+) SA9-10 HG 常闭触点QF KM与控制电源的负极接通，绿灯发闪光，告诉工作人员已发生跳闸。将SA逆时针转动，最后停在“跳闸后”位置。
因为断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电来设计的，操作完成后，应迅速自动断开合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。所以在合、跳闸回路中，接入断路器的辅助触点，既可将回路切断，同时为下一步操作做好准备。）
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
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
第二章发电、变电和输电的电气部分最全答案 2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？ 答：通常把生产、变换、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。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线； 2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电； 3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器； 4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个； 5）发电机中性点接有中性点接地变压器； 6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。 其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 答：1）长距离输送电能； 2）大容量输送电能； 3）节省基建投资和运行费用； 4）电力系统互联。 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 答：目前，我国500kV变电所的主接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线和3/2台断路器两种接线方式。其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便，
《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10.5时,对于容量为( D )的机组,其高压厂用电电压可采用3。 A.100及以下 B.100～300 C.25以下 D.60及以下
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 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
第一章能源和发电 1-2 电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。 随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。电气化在某种程度上成为现代化的同义词。电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。 1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。 按蒸气压力和温度分：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。 按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。 按输出能源分：凝气式发电厂；热电厂。 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。 火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子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。 1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 答：按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。 按径流调节的程度分为：无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂；年调节水电厂；多年调节水电厂。 水电厂具有以下特点：可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；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分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。 1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？ 答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰；填谷；备用；调频；调相。 功能：降低电力系统燃料消耗；提高火电设备利用率；可作为发电成本低的峰荷电源；对环境没有污染且可美化环境；抽水蓄能电厂可用于蓄能。 第二章发电、变电和输电的电气部分 2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？ 答：通常把生产、变换、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。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线； 2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电； 3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器； 4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个； 5）发电机中性点接有中性点接地变压器； 6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。 其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。
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
第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理 1.发热对导体和电器有何不良影响？ 答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。 2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？ 答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。 短时发热是指短路电流通过时引起的发热。虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。 ~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。对流：自然对流换热河强迫对流换热 3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？ 答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。 提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。 4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？ 答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。 计算方法见笔记“如何求θf”。 6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？ 答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。 进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。这种校验称为动稳定校验。 7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。 答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。具体见笔记本章第五节。 8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？ 答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。 配电装置的硬导体及其支架都具有质量和弹性，组成一个弹性系统，在两个绝缘子之间的硬导体可当作两端固定的弹性梁，这种情况下就需要考虑动态应力。 9.大电流母线为什么广泛采用全连式分相封闭母线？ 答：防止相间短路；屏蔽磁场、减小干扰和对附近钢构的影响；减小相间电动力；不用安装昂贵的机组断路器。 10.何谓碰撞游离、热游离、去游离？他们在电弧的形成和熄灭过程中起何作用？ 答：碰撞游离即电场游离：在电场作用下，带电粒子被加速到一定能量，碰撞前面的中性质点，形成新的带电粒子，连锁发生的结果，使间隙中带电粒子增多。 热游离：由于电弧的高温，中性质点自动离解成自由电子和正离子的现象。 去游离：使带电质点减少的过程，称为去游离过程。 碰撞游离进行的结果，使触头间充满自由电子和正离子，具有很大的电导。 热游离的作用是维持电弧的稳定燃烧。
《发电厂电气部分》习题集(第四版)
发电厂电气部分 习题集 华北电力大学
目录 第一章能源和发电 (1) 第二章发电、变电和输电的电气部分 (2) 第三章导体的发热与电动力 (3) 第四章电气主接线 (4) 第五章厂用电 (5) 第六章导体和电气设备的原理与选择 (6) 第七章配电装置 (7) 第八章发电厂和变电站的控制与信号 (8)
第一章能源和发电 1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。 1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？ 1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？ 1-6 核能发电厂的电能生产过程及其特点？ 1-7 发电厂和变电站的类型有哪些？ - 1 -
第二章发电、变电和输电的电气部分2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？ 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 2-6 并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？ 2-7 简述6kV抽能系统的功能及其组成。 2-8 简述串联电容器补偿的功能及其电气接线。 2-9 简述高压直流输电的基本原理。 2-10 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。 2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？ 2-12 简述高压直流输电系统的主接线及其运行方式。 - 2 -
发电厂电气部分试题 库-计算题
三、计算题 第三章 1．某电厂的高、低厂用母线电压分别为6kV 和0.38kV ，厂用高压备用变压器为分裂绕组有载调压型, 其参数如下：S Nh =40MVA ， S Nl =20MVA,U kh %=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL =1000KVA ，U KL %=10，高压厂用母线已带负荷5200KVA ，自启动电动机总功率为10360KW ；低压厂用母线自启动电动机总功率为500KW ，试问高、低压串接自启动时，低压电动机能否成功自启动？（高、低压电动机平均启动电流倍数为5，ηN cos φ=0.8） （解：1）厂用高压母线电压校验 高压厂用母线的合成负荷标幺值为：1 1 0*5103605200 cos 0.8 3.5020000 h Nh P K S S S ηα?++= == 高压厂用变压器电抗标幺值为：2*1 1%9.5200001.1 1.10.052510010040000 k N t N U S x S =? ?=??= 高压母线电压标幺值：*0*1 *1* 1.10.929(65%~70%)110.0525 3.50 t h U U x S = ==≥++? 2）低压厂用母线电压校验 低压厂用母线的合成负荷标幺值为：22*cos 55000.8 3.1251000 l Nl K P S S ηα?= == 低压厂用变压器电抗标幺值为：*2 %101.1 1.10.11100100 k t U x =? =?= 低压母线电压标幺值：*1*2 *2*0.9290.6955%110.11 3.125 t l U U x S = ==≥++? 高、低压串接自启动时，低压电动机能成功自启动。 满足要求。） 2．某电厂的高、低厂用母线电压分别为6KV 和380KV ，高压厂用备用变压器为双绕组有载调压型, 其参数如下：S Nh =20MVA,U kh %=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL =1000KVA ，U KL %=10，高压厂用母线已带负荷5200KVA ，自启动电动机总功率为10360KW ；低压厂用母线自启动电动机总功率为500KW ，试问高、低压串接自启动时，低压电动机能否成功自启动？（高、低压电动机平均启动电流倍数为5，ηN cos φ=0.8） （解：1）厂用高压母线电压校验
姚春球编《发电厂电气部分》教材 计算题参考答案 第二章 P62 15. 0266.00=R Ω，14.1=s K ，3 1003.0-?=R Ω／m ，18.0==r c F F m 2 /m ，05.46=c Q W/m ，04.58=r Q W/m ，7.1862=I A 。 16. 1.1=k t s ，78.699==p k Q Q (kA)2 ·s ，16 1048.0?=i A J/（Ω·m 4 ），161055.0?=f A J/（Ω·m 4 ），f θ=75℃<200℃，满足热稳定。 17. 6 1067.1-?=J m 4 ，8.17=m kg/m ，1602.3661>=f H Z ，β=1，86.4942max =F N 。 18. 8625==w w I I & A ，0703.0=s T s ，ο &4.1778616j s e I -==A ，ο &4.87390j r e I -=A 。 19. 开断各种短路故障，工频恢复电压有效值、工频恢复电压最大值、恢复电压最大值分别为： 开断单相接地短路： )(01.127kV ， )(62.179kV ， )(43.269kV ； 开断三相不接地短路，首先开断相： )(52.190kV ， )(43.269kV ， )(145.404kV ； 开断三相接地短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(51.233kV ，)(27.350kV 。 开断两相短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(48.233kV ，)(21.350kV 第四章 P186 12. 2台主变，110kV 侧初期采用内桥接线，终期发展为单母线分段接线；10kV 侧采用单母线分段 接线。主接线图（略）。max max 7.0S S ='=，可选择SF7-16000/110变压器。 13.需设10kV 发电机电压母线， 2×50MW 发电机接于10kV 母线上，且采用工作母线分段的双母线（双母三分段），母线分段及各电缆馈线均装设普通电抗器，母线上设2台主变T1、T2与220kV 系统联系； 200MW 发电机采用发电机-双绕组变单元接线，直接接于220kV 母线，采用可靠性高的SF 6断路器及双母线接线（当采用其他型式断路器时，则采用双母线带旁路接线）。主接线图（略）。 T1、T2，三种情况计算结果为： N S ≈ MVA 、 MVA 、 MVA ，可选择SFP 7－50000/220变压器。T3选择：N S ≈ MVA ，可选择SFP 7－240000/220变压器。 14. 47.1947=I AC 万元， 61.1858=II AC 万元，第二方案为最优方案。 第五章 P224 12.选择计算如下表 13.0825.0*=t x ，847.01*=U >80%，给水泵能正常启动。 14.088.0*=t x ，728.01*=U >65%，满足自启动。 15.高压厂用母线电压校验：1045.0*=t x ，%6579.01*>=U ；对最大负荷的低压厂
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
,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 ）
第6章导体和电气设备的原理与选择 6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？ 答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。 6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？ 答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。 6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？ 答：有以下几种灭弧方式： 1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；2）采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面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。 6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？ 答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。 弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。 弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。电压恢复过程主要取决于系统电路的参数，即线路参数、负荷性质等，可能是周期性的或非周期性的变化过程。 6-5电流互感器常用的二次接线中，为什么不将三角形接线用于测量表计？
《发电厂电气部分》 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①隔离电压②可接通或断开很少电流③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50H Z，对大型电力系统频率的允许范围为50±0.2H Z，对中小型电力系统频率的允许范 围为50±0.5H Z。 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：①按最大长期工作电流选择②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Ⅰ类负荷；吊车、整流设备、漏油泵为Ⅱ类负荷；试验室、油处理 室、修配厂用电设备为Ⅲ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。
第6章导体和电气设备的原理与选择最全答案 6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？ 答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。 6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？ 答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。 6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？ 答：有以下几种灭弧方式： 1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；2）采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面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。 6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？ 答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。 弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。 弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。电压恢复过程主要取决于系统电路的参数，即线路参数、负荷性质等，可能是周期性的或非周期性的变化过程。 6-5电流互感器常用的二次接线中，为什么不将三角形接线用于测量表计？
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。