发电厂电气部分试题

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？
变压器绕组温度每升高6度(2分)，预期寿命将减少1半（3分）
2、什么是厂用电动机的自启动，厂用电动机成组自启动有什么不利的影响？
厂用电动机失去电压后，不与电源断开，在很短时间内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时电动机的惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定运行状态，这一过程称为电动机自启动。

（2分）
厂用电动机成组自启动，数量多，容量大会引起启动电流大，可能会使厂用母线电压降低，电动机本身发热。

（3分）
3、 什么是配电装置？配电装置的最小安全净距确定的依据是什么？
根据主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。

（3分）
在正常最高工作电压、或出现内、外部过电压时不致使空气间隙击穿。

（2分）
4、 在发电厂电气主接线中，为什么机压母线经常装设母线分段电抗器。

为了限制短路电流，（2分）使得发电机回路或其它回路选取轻型断路器。

（3分）
5、 为什么在断路器的断口上并联电容可以起到断口均压的作用？
高压断路器常采用多断口的结构，由于断路器中间导电的部分与 断路器底座和大地之间存在对地电容，使得每一断口在开断位置的电压分配和开断过程中的电压分配不均匀，影响断路器的灭弧能力，在断口上并联电容器的等值电路可以如图所示（2分）
2
)(2)(1U
C C C C U
U Q Q =
++= 2
)
(2)(2U
C C C C U
U Q Q =
++= （3分） 并联均压电容后，只要电容量足够大，两断口上的电压分布就接近相等，从而保证了断路器的灭弧能力。

6、 发电厂或变电所电器设备选择的一般条件是什么，以限流电抗器的选择为例说明。

按正常工作条件进行选择，按短路条件进行校验。

（2分） 额定电压和额定电流的选择
电抗百分数的选择（1）将按短路电流限制到一定数值的要求选择电抗百分数 （2）进行正常运行电压损失的校验 （3）进行母线残压的校验 热稳定校验 动稳定校验（3分）
U 1 U 2 C C C 0 C Q
C Q
U
7、 发电厂厂用供电电源有哪几种，分别的作用是什么。

厂用工作电源，正常运行时给厂用负荷供电
厂用备用电源，厂用工作电源检修或事故时给厂用负荷供电 厂用启动电源，机组启动时给厂用负荷供电
厂用事故保安电源，给事故保安负荷供电 种类（3分），作用（2分）
8、 简要叙述什么是发电机的进相运行，发电机进相运行的能力主要受哪些条件的限制？
调节发电机的励磁电流，在保证发出有功功率不变，发电机吸收无功功率。

（2分） 静态稳定极限的限制，短路漏磁发热的限制。

（3分）
9、 画出两台发电机经一台三绕组变压器构成扩大单元接线的电气主接线图，并将其与两台发电机分别接成单元接线进
行比较说明其主要优点。

（4分）
扩大单元接线的变压器台数和高压侧的断路器数目比单元接线的少，节省占地面积（1分）
10、 为什么在星形－星形连接的变压器中通常设有三角形接线的第三绕组可以减小三次谐波分量。

由于星形－星形连接，三次谐波电流无法流通，主磁通为平顶波，感应的相电动势呈现尖顶波，使相电压峰值很大。

如果变压器有接成三角形的第三绕组，三角形中将感应一个三次谐波环流，抑制三次谐波电压。

（5分）
11、试比较分裂电抗器与普通限流电抗器的主要优、缺点。

分裂电抗器与普通电抗器相比正常运行时电抗值小，电抗上的电压降小；比普通电抗器多一倍的出线；出线发生短路时，限制短路电流的作用相同。

(3分)
当分裂电抗器两臂负荷不等时，造成两臂电压不平衡，甚至可能过电压。

（2分）
四、综合题（本大题共3 小题，共 21 分）
1.
星形接线的电流互感器，二次额定负荷阻抗为0.7Ω，二次测量仪表电阻为0.03Ω,继电器阻抗为0.02Ω，接触电阻
Ω=1.0c r ，电流互感器至仪表的导线的电阻率为m mm /221075.1⋅Ω-⨯=ρ，二次连接导线截面积为24mm ，求电流互
感器至仪表的实际长度（5分）
m l l
22
10*257.110
*75.12
.2)1.002.003.0(7.0210*75.14==++--=
-（5分） 2.
某发电厂主接线设计中初步选出两个技术条件相当的方案，其经济指标如下：方案I ，主体设备的投资700万元，附加费用为主体设备投资的70％，电能损耗为5×106 kwh ，方案II ，主体设备的投资600万元，附加费用也为主体设备投资的70％，电能损耗为7×106 kwh ，每kwh 平均电价为0.2元，两种方案的折旧、维护费用均为其综合总投资的10％，试用静态比较法选择较好的方案（抵偿年限设为5年）。

（6分）
5
39.710*)19.242.2(10*)10201190(122110*42.210*1020*1.010*7*2.010*19.210*1190*1.010*5*2.01020
)7.01(6001190)7.01(7006
4
6462646111>=--=--==+==+==+==+=U U O O T U U O O （4分） 选方案2（2分）
3.
画出单母线两分段带旁路的电气主接线图（两回进线、四回出线，使用专用旁路断路器，并且保证进线和出线断路器检修时，该回线不停电），并简要说明检修某一回出线断路器但不停止对该回线路送电的倒闸操作步骤。

（10分）
QF 2
QF 1 QS 1 QS 2
QS 3
QS 4 QS 5 QS 6
初始状态：QS 4、QS 5、QS 6、QS 3与QF 2均为开断状态；QF 1、QS 1、QS 2均为合闸状态；
欲检修断路器QF 1时：
1、 合上QS 5
2、 合上QS 4
3、 合上QF 2对旁路母线充电
4、 充电良好后拉开QF 2
5、 合上QS 3
6、 合上QF 2
7、 拉开QF 1
8、 拉开QS 1
9、 拉开QS 2
（5分）
（5分）
五．简答题（20分）
1．主接线中，限制短路电流的方法有那些？
2．画出典型的内桥式和外桥式主接线图并说明各自的应用场合。

3．为什么三相三柱式电压互感器不能用来测量相对地电压，而三相五柱式电压互感器可以？
4．简述设计屋内配电装置时，规定的电气最小安全净距A、B、C的意义。

六．画出双母线带旁路的主接线图（两回进线，四回出线，使用专用旁路断路器），并简要说明检修某一出线断路器时的倒闸操作步骤。

（10分）。