河南理工大学-电气工程及其自动化-发电厂电气部分

[论述题,10分] 试述开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关。

[论述题,10分] 厂用电负荷分为哪五类？是根据什么分类的？

[论述题,10分] 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？

答案是：机械强度|下降|降低|绝缘材料|破坏|接触连接|发热|电动力|工作电流|短路电流

[论述题,10分] 什么是电气主接线？电气主接线有哪些基本类型？

答案是：生产|汇集|变换|传输|分配|有汇流母线|无汇流母线|单母线|双母线|单元接线|桥形|角形

[论述题,10分] 试述单母线分段有哪些优点和缺点？

答案是：简单|经济|方便|扩建|可靠性|停电|双回线|可靠性低|电源减少|停止工作

[论述题,10分] 试述电压互感器各接线方式的种类及可测量的信号。

[论述题,10分] 论述同步运行、电力系统稳定问题、静态稳定、暂态稳定及动态稳定的概念。

答案是：并联运行|发电机|相同|电角速度|扰动后|保持|微小扰动|运行状态|扰动|暂态过程|不失步|同步振荡

[论述题,10分] 为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？

[填空题,7分] 发电机—双绕组变压器单元接线，发电机和变压器必须同时工作，所以在发电机与变压器之间断路器。

答案是：不应装设

[填空题,6.2分] 在校验电器设备的热稳定时，若短路电流持续时间大于，则非周期分量产生的热效应可略去不计。

答案是：1s

[填空题,6.2分] 在发电机—三绕组变压器的单元接线，为了在发电机停止工作时，主变高压和中压侧仍能保持联系，在发电机与变压器之间断路器。

答案是：应装设

[填空题,6.2分] 发电机主母线和引下线，导体的截面积按工作电流选择。

答案是：最大长期

[填空题,6.2分] 在二次接线原理图中，交流回路与直流回路相互分开的是原理图。

答案是：展开式

[填空题,6.2分] 接地装置由埋设在土壤中的和接地线组成。

答案是：金属接地体

[填空题,6.2分] 厂用电耗电量占发电厂总发电量的百分数称为该时间段的。

答案是：厂用电率

[填空题,6.2分] 限流电抗器分为普通电抗器和两种。

答案是：分裂电抗器

[填空题,6.2分] 发电厂和变电所的电气主接线必须满足、灵活性和经济性。

答案是：可靠性

[填空题,6.2分] 厂用工作电源因事故或检修而失电时，能替代工作电源的是。

答案是：备用电源

[填空题,6.2分] 某高压断路器型号为SN10-10/600-350，其中，S表示断路器。

答案是：少油

[填空题,6.2分] 在 kV及以下发电厂和变电所中一般选用三相式变压器。

答案是：330

[填空题,6.2分] 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的恢复过程。

答案是：介质强度

[填空题,6.2分] 电力系统供电电压或电流的标准波形应是正弦波，当电源波形不是标准波形时，就包含各种成分。

答案是：谐波

[填空题,6.2分] 根据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、、风力发电厂和核能发电厂等。

答案是：水力发电厂

[填空题,6.2分] 少油断路器中的绝缘油仅作为介质和触头开断后触头见的绝缘介质。

答案是：灭弧

[填空题,5分] 母线不发生电晕的条件是母线相电压要电晕起始电压。

答案是：低于

[填空题,5分] 高压断路器可以在正常情况下电路。

答案是：接通或断开

[填空题,5分] 经分析，最严重的短路电流出现在，且恰好当某一相电压过零时刻发生三相短路。

答案是：空载线路上

[填空题,5分] 无穷大电源，理论上是指系统容量趋近于无穷大、系统电抗，其出口分界母线的电压在短路时能够保持不变的电源。

答案是：趋近于零

[填空题,5分] 发电厂接地装置由埋设土壤中的金属接地体和组成。

答案是：接地线

[填空题,5分] 电力系统供电电压或电流的标准波形应是，当电源波形不是标准波形时，就包含各种谐波成分。

答案是：正弦波

[填空题,5分] 室内硬母线常在其外表涂上红、绿、黄三种颜色的油漆，除了便于识别相序，还能加强和防腐。

答案是：散热

[填空题,5分] 在矩形铝母线的三相水平布置方式中，母线竖放比平放的效果好。

答案是：散热

[填空题,5分] 中性点经消弧线圈接地系统中，实际运行采用补偿方式。

答案是：过

[填空题,5分] 当系统发生单相接地故障时，中性点不接地系统中，非故障相的相电压会。

答案是：升高

[填空题,5分] 短路故障分对称和不对称短路。短路是对称性短路，造成的危害最为严重。

答案是：三相

[填空题,5分] 我国低压380/220V三相四线系统，中性点采用直接接地，目的是取得_____________。

答案是：220V单相电压

[填空题,5分] 在中性点接地的运行方式中，中性点不接地和中性点接地方式，又称为小接地电流系统。

答案是：经消弧线圈

[填空题,5分] 衡量电能质量的主要指标是、频率和波形。

答案是：电压

[填空题,5分] 电力系统供电电压或电流的标准波形应是。

答案是：正弦波

[填空题,5分] 去游离的主要方式有扩散和。

答案是：复合

[填空题,5分] 桥形接线中，出线较短且变压器需经常切换时，采用接线比较合适。

答案是：外桥

[填空题,5分] 电气设备的接地，按其作用可分为工作接地，防雷接地和三种。

答案是：保护接地

[填空题,5分] 电气主接线的主体是线路回路和。

答案是：电源回路

[填空题,5分] 不同类型的电气设备承担的任务和工作条件各不相同，选择它们时的基本要求是相同的：即按选择型号。

答案是：正常工作条件

[计算题,10分] 某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为550A。该回路通过的最大三相短路电流I"=I0.75=I1.5=23kA。短路电流持续时间t=1.5s。现有GN1—10/600型隔离开关，其ip=6

答案是：解：（1）额定电压；UN=10kV，满足要求。（2）额定电流：IN=600A，Imax=550A，IN＞Imax，合格。（3）动稳定：冲击电流为：满足要求。

[计算题,10分] 某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为550A。该回路通过的最大三相短路电流I"=I0.75=I1.5=23kA。短路电流持续时间t=1.5s。现有GN1—10/600型隔离开关，其ip=6

答案是：解：热稳定校验：因为短路电流持续时间t=1.5s，故短路热稳定计算时间tk=1.5s tk=1.5s 大于1.0s，故非周期分量的发热影响忽略不计。短路电流全效应为因设备允许承受的热效应Qk小于Q，满足热稳定要求.

[计算题,10分] 选择10kV配电装置出线电抗器为4％的电抗NKL-10-600-4，参数如下：设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗XX*Σ=0.14（基准容量Sd＝100MVA），出线最大负荷为560A，

答案是：计算时间电流热效应 30.42 1.8 冲击电流 30.86 38.25 满足要求 1.1

[计算题,10分] 如图所示，一降压变电站，高压侧母线A接入电力系统，系统的电抗值未给定，只知道接到母线的断路器DL的断流容量为2500MVA。求低压侧母线B发生三相短路时次暂态电流。(变压器T的参数为：120MVA，110/38.5k

答案是：Ud|等值电抗|0.4|变压器|0.875|总电抗|1.275|短路电流|12.2

[计算题,10分] 选择10kV配电装置的出线电抗器。设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗X>*Σ=0.14（基准容量Sd＝100MVA），出线最大负荷为560A，出线保护动作时间tpr＝1s。已知10kV配电装置

答案是：10.5 2.33 0.35 0.49 1.1 2.24 80.7 30.42 30.86 NKL

[计算题,10分] 选择10kV配电装置的出线电抗器。设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗X>*Σ=0.14（基准容量Sd＝100MVA），出线最大负荷为560A，出线保护动作时间tpr＝1s。（不必校验）

答案是：假设选择断路器为SN10-10I, INbr=16kA，全分闸时间tbr=0.1s，基准容量Sd＝100MVA Ud＝10.5kV，Id=5.5kA选择4％的电抗器NKL-10-600-4，

[计算题,10分] 所示网络中，电力系统S缺少有关的参考资料，只知道系统S是一个无限大系统，求短路点三相短路时的次暂态短路电流。取Sd=1000MVA。计算结果保留小数点后三位。

答案是：解: 取Sd=1000MVA , Ud=Uav系统电抗X1=0 总阻抗X*=0+0.907=0.907 次暂态短路电流I= 5.535 (kA)

[计算题,10分] 设发电机参数为：PN=25MW，UN=10.5KV，cosφ=0.8，环境温度θ0=+40℃，按经济电流密度选择发电机出线导体为2（125×10）铝导体（平放），Kf=1.45，已知短路电流持续时间t=1.2秒，短路电流

答案是：计算时间|1.2|1|非周期分量|电流热效应|940.8|最小截面积|420|实际截面积|2500|满足要求

[计算题,10分] 所示网络中 ,电力系统S缺少有关的参考资料,只知道以下三种情况的数据 , .系统S高压母线分界点短路时,系统供给的短路电流为15kA，求所示短路点三相短路时的次暂态短路电流。统一取Sd =1000MVA。计算结果保留小

答案是：解: 取Sd=1000MVA ,Ud=Uav 系统对高压母线分界处提供的短路容量 Sk= 2987.7 (MVA) 系统等值电抗X*=1000/2987.7=0.335 总阻抗∑X*=0.335+0.907=1.242 短路电流 I= 4.040 (kA)

所示网络中 ,电力系统S缺少有关的参考资料,只知道系统S变电站开关的额定断流容量Sk =1000MVA ,求所示短路点三相短路时的次暂态短路电流。（取Sd=1000MVA，计算结果保留小数点后三位）。

答案是：解: 取 Sd =1000MVA , Ud=Uav 系统等值电抗X1=1000/1000=1.0 , 线路电抗X2=30×0.4×1000/1152 = 0.907 总阻抗∑X*=X1+X2=1. 907 I=I*Id=1/1.907×1000/(1.732×115)= 2.633 (kA)

什么是中央信号系统？发电厂中有哪些信号装置？

答案是：答：反映事故或异常（故障）的信号装置设在中央控制室内，属全厂性共用设备，称为中央信号系统。发电机的信号装置主要有：（1）事故信号。（2）预告信号。（3）位置信号。（4）指挥、联系信号。

什么是电力系统的短路?一般有哪些类型?哪些是对称短路?哪些不是对称短路?

答案是：短路：电网中某一相导体未通过任何负荷而直接与另一相导体或地相碰触。对称短路：三相短路—K(3)。不对称短路：两相短路—K(2)、单相接地短路—K(1)、两相短路接地— K(1,1)。

什么是电力系统的中性点？我国电力系统常用的中性点运行方式有哪几种?电压等级在110kV及其以上的系统中性点多采用何种运行方式?

答案是：答：电力系统中性点是三相绕组作星形连接的变压器和发电机的中性点。电力系统中性点的运行方式，可分为中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地两大类。110kV及其以上的系统中性点采用直接接地。

发电厂变电所中为什么要设置备用电源？什么是明备用？什么是暗备用？

答案是：事故情况下失去工作电源时，保证给厂用电供电。明备用：大中型火电厂一般采用明备用，即装设专门的备用变压器，平时不工作，一旦某一工作电源失去后，该备用变压器自动代替原来的工作电源。暗备用：小型火电厂、中小型水电厂及降压变电所多采用暗备用，即不设专门的备用变压器，而是两个厂用工作变压器容量选大一些，互为备用。

简述什么是惰行？何谓厂用电动机的自启动？

答案是：答：厂用电系统运行的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，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。若电动机失去电压后，不与电源断开，在很短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。

什么叫厂用电和厂用电率？

答案是：答：发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，实验，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。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。

什么是防误操作装置要达到的“五防”？

答案是：（1）防止误分误合断路器；（2）防止带负荷分、合隔离开关；（3）防止误入带电间隔；（4）防止带电挂接地线；（5）防止带接地线送电。

6—10千伏的发电机电压汇流母线上装设分段电抗器的作用。

答案是：能有效的降低发电机出口断路器，母线分段断路器，母线联络断路器以及变压器低压侧断路器所承受的短路电流。即为了限制短路电流

互感器的作用。

答案是：互感器分为电流互感器和电压互感器，既是电力系统中一次系统与二次系统间的联络元件，同时也是隔离元件。它们将一次系统的高电压，大电流转变为低电压，小电流，供测量，监视，控制及继电保护使用。

导体最大长期允许电流取决于哪些因素？

答案是：导体材料的长期发热允许温度、表面散热能力、导体电阻

[简答题,5分] 电流互感器正常工作时，其二次侧为何要接近于短路状态？

答案是：在理想状况下，电流互感器的一次电流I1不变时，二次绕组电流I2亦不变；但实际上，当I1不变时，I2随二次负荷阻抗的增大而减小，因而使励磁电流I0增大，误差也随之增大。因此，电流互感器正常工作时，其二次侧最好要接近于短路状态。

我国110千伏以上的电网广泛采用中性点直接接地方式。但在运行中，电网的中性点并非全部同时接地，原因是什么？

答案是：目的是使系统单相接地时的短路电流有一个合适的范围，既能满足继电保护动作灵敏度的需要，又不至于太大，一般是希望单相短路电流不大于同一地点的三相短路电流。

电流互感器正常工作时，其二次侧绕组为何绝对不允许开路运行？

答案是：因为一旦其二次侧绕组开路运行，则二次侧电流为零，一次侧电流全部转化为激磁电流，导致铁芯饱和，其磁通变为平顶波，从而二次侧绕组中感应出高电势，二次端子处出现高电压，危及设备和人身安全。

现代开关电器中广泛采用的灭弧方法，除快速拉长电弧外，还有哪些？

答案是：用液体或气体吹弧；采用多断口熄弧；采用真空灭弧；利用特殊介质灭弧利用特殊金属材料作触头

现有断路器型号参数如下：ZN10—10 /2000 ，解释各个参数的含义。

答案是：N——户内式,Z——真空断路器 , 第一个10——设计序号为10,第二个10——额定电压为10kV ,2000——额定电流为2000A .

3—35千伏电网中，三绕组电压互感器带有两个二次绕组，各有何用途？

答案是：一个为基本二次绕组，接成星型，且中性点接地，既可测量线电压，又可测量相电压。另一个叫附加二次绕组，接成开口三角形，要求一点接地，供给绝缘监视器。

[简答题,5分] 除可以提高电能质量外，电力系统联网运行的优越性还有哪些？

答案是：t提高供电的可靠性；减少系统中总备用容量的比重；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。

简述发电厂电气二次设备概念

答案是：为了保证电气一次设备的正常运行，对其运行状态进行测量、监视、控制、调节、保护等的设备称为电气二次设备

简答题,5分] 简述发电厂电气一次设备概念

答案是：直接生产、变换、输送、分配和用电的设备

中性点经消弧线圈接地系统中一般分为几种补偿，通常采用何种补偿方式及其原因？

答案是：答：一般分三种：全补偿、欠补偿、过补偿；通常采用过补偿，因为可以避免在线路故障时，切除线路后不容易产生电磁谐振。

[填空题,5分] 三相水平布置得导体中，最大短路电动力出现在相。

答案是：B

[填空题,5分] 当机组容量PN大于300MW的火电厂厂用电系统中，在发生全厂停电时，为了保证机炉的安全停运，需设置电源。

答案是：事故保安

[填空题,5分] 火电厂厂用电系统设置母线段的原则是。

答案是：按炉分段

[填空题,5分] 两个回路通过三台断路器与两组母线相连是接线的特点。

答案是：一台半断路器

[填空题,5分] 单母接线的可靠性比双母接线的。

答案是：低

[填空题,5分] 电气主接线中，加装旁路母线的作用是检修出线或电源回路时，不中断该回路供电。

答案是：断路器

[填空题,5分] 主接线中的汇流母线担负了电能的作用。

答案是：汇集与分配

[填空题,5分] 电气设备中把发、送、供、用电直接有关的主要电气设备称设备。

答案是：一次

[填空题,5分] 衡量电能质量的主要指标是电压、频率和。

答案是：波形

[填空题,5分] 电气设备的接地，按其作用可分为工作接地，保护接地和三种。

答案是：防雷接地

[填空题,5分] 小接地电流系统是指经消弧线圈接地方式和中性点。

答案是：不接地方式

[填空题,5分] 电力系统中性点的接地方式分为三种，其中大接地电流系统是指中性点。

答案是：直接接地

[填空题,5分] 对中小型电力系统，频率的允许范围是。

答案是：50Hz±0.5Hz

[填空题,5分] 对大型电力系统，频率的允许范围为。

答案是：50Hz±0.2Hz

[填空题,5分] 正常工作时，电压互感器二次侧接近状态。

答案是：开路

[填空题,5分] 去游离的主要方式有复合和。

答案是：扩散

[填空题,5分] 我国的技术标准规定电力系统的额定频率是。

答案是：50Hz

[填空题,5分] 正常工作时，电流互感器的二次侧接近状态。

答案是：短路

[填空题,5分] 桥形接线形式中，当输电线路较长时，采用接线较合适。

答案是：内桥

[填空题,5分] 双母线接线形式中有两组母线，两组母线之间通过连接。

答案是：母联断路器

大中型发电厂，特别是火力发电厂的厂用电备用方式，常利用_______方式。 A.明备用 B.暗备用 C.与系统相连的主变兼作备用 D.无备用

答案是：参考答案：A

[单选题,5分] 低压厂用母线段的设置，应根据锅炉容量与其连接负荷类别的不同来确定。一般当锅炉容量为时，宜采用按机和炉对应的原则设置低压母线。 A.220t/h及以下 B.220t/h及以上 C.

答案是：参考答案：A

[单选题,5分] 二次回路不包括_______。 A.交流电压回路 B.电气主接线回路 C.交流电流回路 D.自动装置回路

答案是：参考答案：B

[单选题,5分] 以下属于外部过电压的是_______。 A.工频过电压 B.操作过电压 C.谐振过电压 D.直击雷过电压

答案是：参考答案：D

[单选题,5分] 为维持系统稳定运行，电动机正常启动时，机端电压的最低限值为额定电压的_______。 A.64% B.70% C.75% D.80%

答案是：参考答案：B

[单选题,5分] 以下哪一项属于动态比较法_______。 A.抵偿年限法 B.年计算费用法 C.最小年费用法 D.以上都不是

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 为维持系统稳定运行，电动机正常启动时，机端电压的最低限值为额定电压的_______。 A.64% B.70% C.75% D.80%

答案是：参考答案：B

[单选题,5分] 厂用电接线的基本形式是_______。 A.单母线不分段 B.双母线不分段 C.单母线按锅炉分段 D.双母线按锅炉分段

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 保护接地的作用有_______。 A.保证照明用电的可靠性 B.保证人身安全 C.保证设备绝缘安全 D.以上都不对

答案是：参考答案：B

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

答案是：参考答案：D

[单选题,5分] 下列电气装置属于工作接地的是_______。 A.变压器星形接线绕组的中性点接地 B.电动机外壳接地 C.避雷针接地 D.开关柜框架接地

答案是：参考答案：A

[单选题,5分] 当人站立在或行走在有电流通过的地面时，两脚间所承受的电压称为_______。 A.接触电压 B.接地电压 C.跨步电压 D.对地电压

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 下列各种接地方式中，属于保护接地方式的有_______。 A.发电机中性点接地 B.避雷针接地 C.变压器外壳接地 D.电压互感器一次绕组中性点接地

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 当电气设备发生不正常运行情况时应起动_______。 A.位置信号 B.事故信号 C.状态信号 D.预告信号

答案是：参考答案：D

[单选题,5分] 变电所的汇流主母线上安装避雷器是为了防止_______过电压。 A.直击雷 B.侵入波 C.反击 D.感应雷

答案是：参考答案：B

[单选题,5分] 发电厂母线上限制入侵雷电波造成过电压的基本保护措施之一是_______。 A.装设单支避雷针 B.装设多支避雷针 C.装设接地装置 D.装设避雷器

答案是：参考答案：D

[单选题,5分] 一般凝气式火电厂厂用电率为_______。 A.3%~5% B.5%~8% C.8%~11% D.11%~13%

答案是：参考答案：B

[单选题,5分] 较长时间停电，不会影响生产，仅造成生产不方便的厂用负荷属于_______。 A.Ⅰ类负荷 B.Ⅱ类负荷 C.Ⅲ类负荷 D.事故保安负荷

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 为了使厂用电系统能稳定运行，规定电动机正常启动时，厂用母线电压的最低允许值为额定电压的_______。 A.70% B.75% C.80% D.85%

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 断路器在关合过程中，当遇到电路________使保护作用于跳闸后，若合闸命令尚未解除，则可能出现“跳跃”现象，断路器极易损坏。 A.瞬时性短路 B.永久性短路 C.过载 D.失压

答案是：参考答案：B

[单选题,5分] 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_______。 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

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 自耦变压器的中性点的接地方式为_______。 A.不接地 B.直接接地（或经小阻抗接地） C.经消弧线圈接地方式 D.可接可不接，视情况而定

答案是：参考答案：B

[单选题,5分] 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.吸收多余的无功功率 C.改善母线的电压质量 D.改进用户的功率因数

答案是：参考答案：A

[单选题,5分] 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_______。 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

答案是：参考答案：C

[单选题,5分] 线路停电的操作顺序是_______。 A.先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B.先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C.先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D.先分断路

答案是：参考答案：D

[单选题,5分] 装设旁路母线及旁路断路器可以在不中断供电的情况下检修_______。 A.主母线 B.断路器 C.隔离开关 D.线路

答案是：参考答案：B