发电厂电气部分模拟考试试题和答案全)

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____1.导体正常最高允许温度一般不超过 70 ℃，提高导体长期允许电流的方法有 减小 导体电阻， 增大 导体换散面积，以及 提高 导体的换热系数。

2.线路电抗器主要用来限制 馈线 支路的短路电流，加装出线电抗器不仅能够 限制短路电流 ，而且可以维持 母线上较高的剩余电压
3.发电厂厂用电源包括 工作电源 和 备用电源 ，对单机容量在200MW 以上的发电厂，还应考虑设置 启动电源 和 事故保安电源 。

4.选择电器设备的一般条件是按 正常工作 ，并按 短路状态校验 。

5.当验算裸导体及110KV 以下电缆短路热稳定时，一般采用 主 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 后备 保护动作时间。

6.电流互感器的电流误差为211
100(%)i i K I I f I -=⨯，相位误差为 '21180I I i δ。

旋转的二次电流相位-与一次电流向量之间的夹角，并规定当-I 2 超前 I 1时，相位差为正值，影响电流互感器误差的运行参数有 一次电流 、 二次负荷阻抗及功率因数 、 二次绕组开路 。

7.扩散去游离的三种形式是由 浓度扩散 、 温度扩散 、 高速冷气吹弧 。

8.断路器开断电路时，熄弧条件为()()d r U t U t >， 介质强度 恢复电压大于 系统电源恢复电压。

9.决定发电机容许运行范围的四个条件是① 原动机输出功率极限 ;② 发电机的额定兆伏安数 ；③ 发电机的磁场和励磁机的最大励磁电流 ；④ 进相运行时的稳定度 。

10.发电机额定工作状态的特征是有功负荷、电压、功率因数、频率及冷却介质温度都是额定值。

11.判断变压器绝缘老化程度的两个指标是电气强度和机械强度。

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，电容上存在系统电源恢复电压以及断路器介质强度恢复较慢而发生重燃，它两种因素结合所致。

13.断路器手动跳闸的标志是 就地跳闸操作时绿灯GN1变亮 、远方跳闸操作时绿灯GN2变亮；自动跳闸的标志是_绿灯GN1变亮、绿灯GN2变亮。

14.电压互感器的误差与运行参数二次负载、功率因数和一次电压有关。

15.导体短时发热的特点是：发热时间很短，发出的热量_来不及向周围介质散布，因此基本上是一个_绝热过程_。

即导体产生的热量全部用于使导体温度升高。

. 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。

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）
1．导体长期发热的稳定温升与有关。

A．起始温升 B．起始温升和载流量 C．载流量
2．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3．少油式断路器中油的用途是。

A．灭弧介质 B．灭弧介质和绝缘介质 C．绝缘介质
4．如图有两个同样材料的高压熔断器安秒特性，则熔体的截面小。

A．1号熔断器 B．2号熔断器 C．两个一样
5、铝母线短路时的发热允许温度是
A．70℃ B．98℃ C．200℃ D．300℃
6、断路器的开断时间是指从接受分闸命令瞬间起到
A．所有电弧触头均分离的瞬间为止B．各极触头间电弧最终熄灭为止C．首相触头电弧熄灭为止 D．主触头分离瞬间为止
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．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
8、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．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关
决定于
9、三相电动力计算公式中的形状系数K
f
A．导体的机械强度 B．导体的形状
C．导体的布置位置D．导体的形状及相对位置
10、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____而造成损坏妨碍继续工作的性能。

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
二、概念解释题
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，多了一台备用变 没有设置专门的备用厂用变——暗备用，每台厂用变的容量要大
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、简述限制短路电流的方法有哪些？
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。

、简述什么是断路器的“跳跃”现象？（5分）
断路器跳跃：是指断路器的控制手柄在合闸位置（合闸控制回路由于某种原因接通），当线路存在故障时，继电保护装置动作于断路器跳闸，此时断路器发生再合闸、跳闸，多次重复动作的现象，称"跳跃"。

、为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？
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 /22ϕ-=，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，有些设备不能被磁化，如电视机屏幕，要进行消磁
3.什么是配电装置的空间最小安全净距?影响它的因素有哪些?
对于敞露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中，最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙击穿。

影响因素有：电极的形状、冲击电压波形、过电压及其保护水平、环境条件以及绝缘配合。

1.电力系统中电力负荷是如何划分的？何谓电力系统的一次接线，二次接线？
电力负荷按其可靠性要求分为三类：
① 供电中断可能导致威胁人身安全、贵重设备的损坏、国民经济的巨大损坏，造成爆炸、火灾等严重事故；
② 供电中断将导致大量减产或破坏大量居民的正常生活；
③ 第一、二类之外的其他负荷；
一次接线：指对用户供电的电路部分，其中，对外供电部分称为主接线，对内供电部分称为厂用电接线
二次接线：为了保证一次接线安全、可靠、优质、经济地运行，对一次接线中的设备实施测量、信号、控制、调节的电路部分
互感器的主要作用是什么,电流互感器与电压互感器在使用中的注意事项是什么？
互感器的主要作用：
1）对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员的安全。

2）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和继电器小型化和标准化；使二次设备的绝缘水平可按低电压设计，从而结构轻巧，价格便宜；使所有二次设备能用低电压、小电流控制电缆联接，实现用小截面电缆进行远距离测量与控制，并使屏内布线简单，安装方便。

3）取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电器保护装置使用。

电流互感器使用注意事项：
①电流互感器在工作时，其二次侧不得开路，接近于短路状态
②电流互感器在连接时，其二次侧有一端必须接地③电流互感器在连接时，要注意其端子的极性④电流互感器的一次绕组匝数很少（一匝或几匝），并且串联在被测电路中，因此，一次绕组的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次侧电流无关
电压互感器使用注意事项：①工作时其二次侧不得短路②二次侧有一端必须接地③在连接时也必须注意极性
试述电网配置开关电器的原则；同一支路的出口处有断路器和隔离开关，试述在带电情况下拉、合闸的操作顺序？
在每一条支路的电源侧配置一组开关电器，应具备3种功能：
①正常操作，能接通与切断正常负荷，并应考虑是否需要远方操作与频率操作的要求
②事故时，自动切断电路，能在保护装置的控制下切断可能的流过该支路的最大短路电流
③检修隔离，专施检修隔离作用的开关电器（如高压隔离开关和低压无灭弧栅的刀开关）仅在该支路无电流下进行操作，具有明显的端口并能可靠的防止错误操作。

操作顺序：1）分断路器DL 2）检查该支路断路器确在断开位置 3）断线路侧隔离开关Gx 4)断母线侧隔离开关GM
对断路器控制电路的基本要求有哪些？
① 断路器跳、合闸线圈的电容按短时通以额定电压设计，实现完成操作后自动切断电路
② 指示出开关的现有位置状态，并区别进入该状态的方式是手动或自动操作
③监视自身回路的完好，回路故障时，应及时报警
④当断路器合闸所投入的支路有短路隐患时，继电保护跳闸的同时，自动闭锁合闸回路，以防止断路器“跳跃”（连续合分的故障电路）
此外，还应使控制电路接线简单以保证运行的可靠性并降低投资
六、说明题简述对断路器控制回路的一般要求，并说明在灯光监视的控制回路是通过哪些元件来实现的。

断路器控制回路的一般要求：
（1）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。

（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）控制回路应具有反映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。

灯光监视的控制回路有三大部件：控制元件、中间放大元件和操动机构。

七、论述题
什么是电动力稳定?写出进行单条矩形母线动稳定校验的步骤。

电动力稳定：在短路时，导体中通过很大的短路电流，导体会遭受巨大的电动力作用，
导体的机械强度足以使其不发生变形。

单条矩形母线动稳定校验的步骤：
在电动力的作用下，导体所受的最大弯矩M 为
2/10N ph M f l m = （）
式中，ph f ---单位长度导体上所受相间电动力（N/m ）
l ---导体支柱绝缘子间的跨距（m ）
当跨距数等于2时，导体所受最大弯矩为
2/8N ph M f l m = （）
导体最大相间计算应力
2//10ph ph M W f l W σ==（Pa ）
式中，W---导体对垂直于作用力方向轴的截面系数。

按上式求出的导体应力不应超过导体材料允许应力al σ，即
()ph al Pa σσ≤
设计中常根据材料最大允许应力来确定绝缘子间最大允许跨距，可得
max ()l m =
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。

答：手动跳闸是将控制开关SA打至“跳闸”位置，此时其6-7、10-11、14-15、18-20、22-24五对触点瞬时接通；其1-3、17-19两对触点是断开的，即断开了事故音响回路，防止操作过程中误发事故音响信号。

而在手动跳闸操作之前，因为断路器在合闸位置，其动合触点QF3-4是接通的（红灯HR亮，发平光），所以跳闸继电器YT线圈通电起动，断路器QF跳闸。

当跳闸操作完成后，断路器的动
合辅助触点QF3-4断开，跳闸继电器YT线圈断电，同时，断路器动断触点QF1-2接通（绿灯HG亮，发平光），准备好合闸回路。

断路器动断触点QF5-6接通，准备好事故音响回路。