《电气设备》一次部分2章试题库答案

《电气设备》一次部分
第2章电力系统中性点运行方式
一．填空题：（每空2分）
1．小接地短路电流系统发生一相经过渡电阻接地时，线电压，故障相对地电压，非故障相对地电压
，接地电容电流比完全接地时。

答案：不变；大于零而小于相电压；大于相电压而小于线电压；小
2．某35kV电力网在工况下测得每相对地电容电流为4A，当发生B相完全接地时，C相对地电容电流为 A，C相对地电压为 kV，接地点通过 A 电容电流，该电网中性点应采用运行方式。

答案：4；35；12；经消弧线圈接地
3．某35kV电力网具有电联系架空线路总长度为 80km，当发生A相单相接地时，B相电压为 kV，CA线电压为 kV，接地电容电流为 A，最多能继续运行小时。

答案：35；35；8；2
4．某35kV电力网具有电联系架空线路总长度为90km，当发生C 相单相接地故障时，A相对地电压为 kV ，非故障相对地电容电流为 A，电力网中性点应采用接地方式。

答案：35；9；不
5．某35kV电力网具有电联系架空线路总长度为150km，当发生B相单相接地时，C 相对地电压为 kV，B相接地电容电流为 A，C相对地电容电流为A，该电力网应采用中性点运行方式。

答案：35；15；5；经消弧线圈接地
6．电压等级电力网，一般采用中性点直接接地系统；35kV电力网当具有电联系架空线路总长达 km以上应采中性点经消弧线圈接地系统。

答案：380/220V和110kV及以上；100
7．从电网及电气设备观点看，110kV及以上电力网采用中性点直接接地系统较好。

答案：过电压；绝缘水平
8．低压电网常采用380／220V三相四线制供电，是因为考虑共用一个系统。

答案：照明和动力
9． kV及以上电压等级电网，一般采用中性点直接接地方式。

答案：110
10．消弧线圈补偿方式有三种，应选择
方式为佳。

答案：欠补偿、过补偿和完全补偿；过补偿
11.中性点不接地系统中发生单相接地时，接地相电压，非接地相电压，中性点出现。

接地点电流为。

答案：降低为零；升高为线电压；零序电压；正常时一相电容电流3倍
二．判断题：（每题2分）
（）1.中性点不接地系统接地电流仅与相对电容有关。

答案：F
（）2.电网相对电容仅与线路长度有关。

答案：F
（）3.中性点不接地系统在发生单相接地故障后，中性点对地电压仍然维持不变。

答案：F
（）4.中性点不接地系统在发生单相接地故障后，相对中性点电压仍然维持不变。

答案：F
（）5.中性点不接地系统在发生单相不完全接地故障后，线电压仍然维持不变。

答案：T
（）6.中性点不接地系统在发生单相不完全接地故障后，中性点对地电压仍然维持不变。

答案：F
（）7.中性点不接地系统在发生金属性接地时，因故障相对地电压变为零，故引起线电压改变。

答案：F
（）8.小接地电流系统具有架空地线架空线路接地电流比无架空地线架空线路接地电流小。

答案：F
（）9.中性点经消弧线圈接地系统常采用过补偿方式。

答案：T
（）10.中性点经消弧线圈接地系统可以采用欠补偿方式。

答案：T
（）11.中性点经消弧线圈接地系统在采用欠补偿运行情况下，如果切除部分线路或系统频率降低，或者线路一相断线等，均可能使系统接近或达到全补偿，以至出现串联谐振过电压，因此应采用过补偿运行方式。

答案：T
（）12.在系统正常运行时，消弧线圈对线路电容电流起着补偿作用。

答案：F
（）13.当消弧线圈采用过补偿方式运行时，容易引起谐振。

答案：F
（）14.系统中发生接地故障时，应将消弧线圈退出运行。

答案：F
（）15.某10kV电网共有架空线路长40公里，电缆线路长15公里，应采用中性点经消弧线圈接地方式。

答案：F
（）16.中性点不接地系统在发生单相接地故障后，允许继续运行不超过2小时。

答案：T
（）17.中性点经消弧线圈接地系统，在发生单相接地故障后，允许继续运行不超过2小时。

答案：T
（）18.中性点不接地系统发生单相接地，用户一般来说是不知道，且线电压仍维持不变，因此还可以继续运行不超过2小时。

答案：T
（）19.中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地，用户一般是不知道，且线电压仍维持不变，因此还可以继续运行不超过二小时。

答案：T
（）20.弧光接地过电压对于系统中一些弱绝缘电气设备会造成危害，如绝缘较弱直配发电机。

答案：T
（）21.弧光接地过电压存在于任何形式电力系统中。

答案：F
（）22.10/0.4 KV采用Y，yno接线组别变压器，当10KV一相接地时，非接地两相电压升高，接地相电压降低。

0.4KV侧也会出现与10KV侧相同现象。

答案：F
（）23.在中性点经消弧线圈接地系统中，发生单相接地电流时，严禁用隔离开关拉开消弧线圈，防止造成故障。

答案：T
（）24.在中性点不接地10KV电力网中，当单相接地电流小于30A时，不必装设消弧线圈。

答案：F
（）25.变压器中性点装设消弧线圈目是限制通过变压器短路电流。

答案：F
（）26.大接地短路电流系统供电可靠性方面比小接地短路电流系统有明显优越性。

答案：F
（）27.小接地短路电流系统供电可靠性方面比大接地短路电流系统有明显优越性。

答案：T
（）28.电力变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地电力系统，称为大接地短路电流系统。

答案：F
（）29.在中性点不接地3～6KV系统中，当单相接地电流大于30A时，应装设消弧线圈。

答案：T
（）30.在中性点直接接地电网中，发生单相接地时，非故障相对地电压不会超过相电压。

答案：T
（）31.一般在不直接接地系统发生单相接地故障时，保护装置动作，断路器跳闸。

答案：F
（）32.某10KV电网共有架空线路长20公里，电缆线路长30公里，应采用中
性点经消弧线圈接地方式。

答案：T
（ ）33.某10kV 电网共有架空线路长30公里，电缆线路长20公里，应采用中性点经消弧线圈接地方式。

答案：F
（ ）34.某10kV 电网共有架空线路长25公里，电缆线路长20公里，应采用中性点不接地方式。

答案：T
（ ）35.中性点不接地系统又叫小接地系统。

答案：T
三．不定项选择题：（每题2分）
1.中性点经消弧线圈接地电力系统，正常运行时中性点有位移电压主要原因是 。

(1)负荷波动； (2)负荷不对称；
(3)电网各相对地电容不相等； (4)电网各相对地电感不相等。

答案：(3)
2.小接地短路电流系统发生单相接地，允许继续运行不超过二小时，但不允许带接地故障运行超过二小时三个原因是 。

(1)长期运行会因为非故障相电压升高引起系统及用户过载；
(2)长期运行会因为接地点通过电弧电流可能会烧坏设备；
(3)长期运行会因非故障相对地电压升高引起绝缘薄弱处电击穿造成相间短路； (4) Y Y 00接线电压互感器铁芯过热损坏。

答案：(2)(3)(4)
3.小接地短路电流系统发生单相接地时，系统及用户能继续工作不超过二小时两个主要原因是 。

(1)系统相电压不变； (2)系统设备相对地绝缘水平按相电压考虑；
(3)非故障相对地电压升高到线电压； (4)系统线电压不变；
(5)系统设备相对地绝缘水平按线电压考虑。

答案：(4)(5)
4．在中性点经消弧线圈接地电网中，线路停送电和解列时应注意避免 发生。

(1)欠补偿； (2)全补偿； (3)过补偿。

答案：(2)
5.小接地短路电流系统所用电气设备相对地绝缘水平应按 考虑。

(1)相电压； (2)线电压； (3)过电压。

答案：(2)
6.大接地短路电流系统所用电气设备相对地绝缘水平应按 考虑。

(1)相电压； (2)线电压； (3)过电压。

答案：(1)
7. 属于小接地短路电流系统。

(1)380／220V 三相四线制系统； (2)中性点经消弧线圈接地系统；
(3)中性点绝缘系统 (4)中性点直接接地系统；
(5)同一电压等级且具有电联系变压器中性点部分接地、部分不接地系统。

答案：(2)(3)
8．三种属于大接地短路电流系统。

(1)380／220V三相四线制系统； (2)中性点经消弧线圈接地系统；
(3)中性点绝缘系统 (4)中性点直接接地系统；
(5)同一电压等级且具有电联系变压器中性点部分接地、部分不接地系统。

答案：(1)(4)(5)
9．从电力系统供电可靠性和故障影响范围观点看，具有明显优越性。

(1)小接地短路电流系统； (2)大接地短路电流系统。

答案：(1)
10．在中性点直接接地系统中，发生单相接地故障时，非故障相对地电压。

(1)不会升高； (2)大幅度降低； (3)升高3倍。

答案：(1)
11．小接地短路电流系统发生单相接地时接地电流等于正常时相对地电容电流__ __。

(1)3倍； (2) 2倍； (3) 3倍。

答案：(3)
12．额定电压等级小于1000V低压电网，为了提高供电可靠性，可采用。

(1)中性点不接地系统； (2)中性点直接接地系统；
(3)中性点经消弧线圈接地系统。

答案：(1)
13.3～6kV中性点不接地电网单相接地电流不大于__________。

(1) 5A； (2) 10A； (3) 20A； (4) 30A。

答案：(4)
14.20～60kV中性点不接地电网单相接地电流不大于__________。

(1) 5A； (2) 10A； (3) 20A； (4) 30A。

答案：(2)
15．10kV中性点不接地电网单相接地电流不大于__________。

(1) 5A； (2) 10A； (3) 20A； (4) 30A。

答案：(3)
16．当电力系统发生A相金属性接地短路时，故障点零序电压__________。

(1)与A相电压同相位； (2)与A相电压相位相差180°；(3)超前于A相电压90°。

答案：(2)
17．在大接地短路电流系统中，线路发生接地故障时，母线处零序电压。

(1)距故障点越远就越高； (2)距故障点越近就越高； (3)与距离无关。

答案：(2)
四．简答题（每题8分）
1．中性点不接地系统发生单相接地时应如何处理？
答案：中性点不接地系统发生单相接地时不必停电，应尽快找出故障点，排除故
障或将故障线路切除。

如果寻找和排除故障时间将超过二小时，必须考虑停电处
理，并提早通知用户。

2．小接地短路电流系统发生单相接地时，由Ｙ，ｄｎ0接线、变比为10／0.4kV 配电变压器供电用户为什么不知道系统发生单相接地？
答案：因为用户承受电压是由Ｙ，ｄｎ0配电变压器低压侧供给，低压侧各相电压决定于高压Ｙ侧各相绕组电压，而Ｙ侧各相绕组电压决定于系统提供线电压。

当正常工作情况时，系统提供线电压对称，Ｙ侧各相绕组承受了对称相对系统中性点电压，并等于相对地电压，故低压侧各相电压及线电压对称，负荷正常工作；当系统发生单相接地，虽然各相对地电压发生了变化，但系统提供线电压仍然维持不变，Ｙ侧各相绕组由于本侧中性点是不接地，承受相对中性点电压仍与正常工作情况相同，故低压侧负荷承受电压也同正常工作情况，因此用户并不知道系统发生单相接地，只不过系统故障不排除，用户继续工作时间不能超过二小时。

3．消弧线圈有何作用？
答案：消弧线圈作用是将系统接地电容电流加以补偿，使接地点电流补偿到最小值，防止弧光短路扩大事故；同时降低了弧隙电压恢复速率以提高弧隙绝缘强度，防止电弧重燃造成间歇性弧光接地过电压。

中性点经消弧线圈接地系统又称补偿网络，而补偿原理是基于在接地点电容电流上迭加一个相位相反电感电流，使接地电流达到最小值。

4．为什么对35kV 电力网，当接地电容电流大于10A 时要求装消弧线圈；对3～10kV 电力网，当接地电流大于 30～20A 时要求装消弧线圈；而对3～10kV 由由发电机直接供电电力系统，则接地电流大于５A 就要装消弧线圈？
答案：对于35kV 电力网，当接地电容电流大于10A 时，易产生间歇性弧光接地谐振过电压，健全相过电压倍数可达2.5～3倍相电压峰值，从而危及绝缘裕度不大该电网设备绝缘。

因此，35kV 电力网接地电容电流大于10A 时要装消弧线圈，以减少接地电流，防止谐振过电压。

对于3～10kV 电网，当接地电容电流大于 10A 时，也会产生谐振过电压，但是该电网设备绝缘裕度较大，而不至于危及绝缘；但当接地电流大于30A ～20A 时，会形成稳定性电弧，此时电弧已不能自行熄灭，在风、热力及电动力作用下而拉长摆动，往往引起多相短路，造成事故而停电。

因此，3～6kV 电力网接地电容电流大于30A （10kV 电网大于20A ）时要装消弧线圈，以减少接地电流，利于消除接地点电弧。

由发电机直接供电系统，如在机内发生单相接地故障而继续带故障运行时，就可能烧坏定子铁芯而使其不可修复。

所以，如要求发电机带故障运行一定时间话，则接地电容电流一定要小于5A ，否则就要在发电机中性点装设消弧线圈进行补偿，以减少接地电流，防止烧坏发电机。

5．消弧线圈为什么能起消弧作用？
答案：消弧线圈是安装在不接地系统变压器或发电机Ｙ形连接线圈中性点上。

当系统发生单相接地时，中性点位移电压作用在消弧线圈上，产生电感电流流过接地点。

电容电流C I 与L I 方向相反，流过故障点总电流为此两者之差，故可起补偿作用。

通过补偿，接地点电流在允许范围之内，不会形成间歇性电弧，因此可以说，消弧线圈起了消弧作用。

6．为什么中性点经消弧线圈接地电力网多采用过补偿方式？
答案：实践证明，在同时满足故障点残流和中性点位移电压要求时，过补偿和欠补偿对灭弧影响是差不多。

但欠补偿时，因系统频率下降、切除部分线路或线路
一相断线等，有可能会形成完全补偿（即接地点残流为零），而造成串联谐振，产生危险过电压。

所以，在正常情况下不宜采用欠补偿运行方式，而应采用过补偿运行方式。

只有当消弧线圈容量不足，才允许在一定时间内采用欠补偿方式运行，但要对可能产生过电压进行校验。

7．为什么消弧线圈要制成许多分接头？
答案：流过消弧线圈电感电流是用来补偿系统单相接地时，通过接地点电容电流。

而系统电容电流是随运行方式变化而变化，如投入设备和切除设备都会使对地电容电流发生变化。

因此，消弧线圈电感电流也要相应地改变，以保证接地点电流在允许范围。

当消弧线圈制成多个分接头，就可通过改变电感量达到调节电感电流大小目。

8．为什么消弧线圈铁芯是带间隙？
答案：消弧线圈是铁芯带间隙电感线圈，间隙是沿整个铁芯分布。

这样做目是避免磁饱和，使补偿电流与电压成正比，减少高次谐波分量，得到稳定电感值。

此外，还可以增大消弧线圈容量。

9．为什么消弧线圈要单独安装？为什么也不宜装在由单回路供电终端变电所？答案：消弧线圈应分散安装，以避免发生事故或停电检修时，造成多台消弧线圈退出运行。

由单回路供电终端变电所也不宜安装消弧线圈，因该回线路跳闸后，终端变电所消弧线圈就退出运行，系统就得不到该消弧线圈补偿。

10．一个系统采用多台消弧线圈时，为什么额定容量最好不等？
答案：当选用多台消弧线圈时，应尽量使其额定容量不等。

例如，当补偿电流为200A时，不宜选用两台额定电流为100A消弧线圈，而应当选用一台150A和一台50A消弧线圈，这样做有利于调节补偿范围。

11．为什么110kV及以上电力系统为中性点直接接地系统，而3～35kV电力系统为中性点不接地系统？而380／220V系统却又是中性点直接接地系统？
答案：在高压电力系统中，中性点直接接地时绝缘水平大约比不接地时降低了20％左右，而降低绝缘水平经济意义则随额定电压不同而不同。

在110kV及以上系统中，变压器及电器造价大约与试验电压（试验电压加于被试验物时，不应引起击穿或闪络，也不应引起油中发生局部放电）成正比，因此110 kV及以上系统如果采用中性点直接接地方式，则变压器及电器价格也将降低20％左右，所以这种高压系统常是接地系统。

但在3～35kV系统中，绝缘投资比例较小，中性点接地没有太大经济价值，并且还使得单相接地成为短路，接地电流大大增加，所以该系统都采用中性点不接地方式。

至于380/220V系统则因它是人们日常生产、生活上方便使用动力和照明共用电压系统。

12．为什么在煤矿井下禁止供电系统中性点接地？
答案：因井下很潮湿，如采用中性点接地系统，则人在偶尔接触一相导体时就有生命危险，同时中性点接地时单相接地短路电流较大，弧光容易引起瓦斯燃烧和爆炸。

为了保证矿井安全，所以在煤矿井下禁止供电系统中性点接地。

13．为什么中性点不接地系统发生单相接地时会产生弧光接地过电压，而中性点直接接地系统却不会？
答案：在中性点不接地系统中，若单相接地时接地电容电流较大，约大于10A 左右，接地点电弧熄灭又重燃，产生间歇性电弧，会引起另两相对地电容与变压器、线路电感发生振荡，从而产生弧光接地过电压。

在中性点直接接地系统中，单相接地即是单相接地短路，短路电流很大，保护装置立即作用于断路器跳闸，切除该电路。

因此它不会产生间歇性电弧，不会
出现弧光接地过电压。

14．电力系统中性点有几种运行方式？各有什么优缺点？
答案：电力系统中性点运行方式共分两大类：
(1)中性点非直接接地方式，包括中性点经消弧线圈接地。

其优点：当发生单相接地时，还能照常运行，提高了供电可靠性。

其缺点：
①发生一相接地时，一般有三种情况，即金属性接地、稳定性电弧接地和间歇性电弧接地。

它们都会造成未接地相对地电压升高，而后一种接地过电压可能达到相电压３倍左右。

因此，电气设备绝缘水平至少要根据线电压来考虑。

所以加大了设备投资。

②发生单相接地时，由于未接地两相对地电压升高，有可能发展成相间或两相接地短路事故。

③发生单相接地时，接地点产生电弧，可能造成火灾。

④因接地点周围有电位差，会产生跨步电压，可能造成人畜等触电事故。

⑤由于单相接地而产生高次谐波对接地点附近通讯有干扰。

(2)中性点直接接地运行方式，包括经电抗器和电阻接地运行方式。

其优点：可以降低单相接地产生对地过电压。

电气设备绝缘水平可按相电压绝缘考虑，所以可降低设备投资，尤其对110kV及以上电压等级电气设备，其投资降低得更为明显。

15．什么叫电力系统中性点？
答案：电力系统中性点，是指该级电压输电线路首端（送电端）连接变压器，在该电压侧连接成星形时中性点。

如果是发电机直配线路电力系统则指发电机连接成星形时中性点。

16．在三相四线制系统中，采用中性点接地有什么好处？
答案：(1)能消除中性点对地电位差；(2)避免当变压器高压线圈绝缘损坏时危及低压系统人身及设备安全；(3)一旦单相接地或碰壳时，能使开关或熔断器迅速自动断开电源，同时又避免其它两相对地电压升高，从而保证人身和设备安全；
(4)用中性线做照明零线，可降低线路投资。

17.中性点不接地系统发单相接地时，各相及中性点对地电压、线间电压、接地电容电流等如何变化？
答案：中性点不接地系统发单相接地时：（1）接地相电压降低为零；（2）非接地相电压升高为线电压；（3）中性点出现零序电压（4）线间电压仍然对称；（5）接地电容电流为正常时一相电容电流3倍。

18.电力系统中性点运行方式包括哪些？
答案：电力系统中性点运行方式包括：（1）中性点不接地系统；（2）中性点经消弧线圈接地系统；（3）中性点直接接地系统
五．作图题（每题15分）
1．试画出中性点经消弧线圈接地三相系统发生A相接地电路图和电压、电流相量图。

答案：
六．计算题（每题20分）
1．有一条10kV电力电缆长1.5km，当首、末端及中点分别发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？
答案：均为1.5A。

2．某35kV电力系统如图所示，图中圆圈为变电所，数字为有电联系架空线路公里数。

当A点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？而在B点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？该系统中性点应采用何接地方式？
答案：均为13.2A；系统中性点应采用经消弧线圈接地方式。

3．某35kV电力系统如图所示，图中圆圈为变电所，数字为有电联系架空线路公里数。

当A点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？而在B点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？该系统中性点应采用何接地方式？
答案：均为8.7A；系统中性点应采用不接地方式。

4．有一条6kV电力电缆长2km，当首、末端及中点分别发生单相接地故障时，该电缆产生接地电流分别约为多少安培？
答案：均为1.2A。