《发电厂电气部分》发电厂电气部分复习题汇总doc.docx

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《发电厂电气部分》发电厂电气部分复习题汇总doc

1、隔离开关的用途Z—是一c_。

A、切断负荷电流

B、切断短路电流

C、拉合小电流回路

D、拉合大电流回路

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的特点，_D_。

A、因此，双母线接线与单母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、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C_e

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

4、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_C_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

5.

少油式断路器中油的用途是_o

A.灭弧介质B.灭弧介质和绝缘介质C.绝缘介质

6.如图有两个同样材料的高压熔断器安秒特性，则A熔体的截面小。

A.1号熔断器B.2号熔断器C.两个一样

7.铝母线短路时的发热允许温度是一C。

A.70°CB.98°CC.200°CD.300°C

8、断路器的开断时间是指从接受分闸命令瞬间起到B

A.

B.各极触头间电弧最终熄灭为止

D.主触头分离瞬间为止

B.吸收多余的无功功率

D.改进用户的功率因数

所有电弧触头均分离的瞬间为止

C.首相触头电弧熄灭为止

9、装设分段电抗器的作用是A

A・限制母线回路中的短路电流

C.改善母线的电压质量

10、线路停电的操作顺序是o

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.再分母线隔离开关，先分断路器，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

11、三相电动力计篦公式中的形状系数Kf决定于D。

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

12、计算导体的反期发热时，发热时间常数Tt表示发热过程进行的快慢，其特点：

__C

A.与电流有关B.表示发热温度高低

C.与热容成正比D.与散热能力成正比

13、铜母线短路时的发热允许温度是

14.厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定吋间内的厂用电量与A。

A・其总发电量之比B.其总装机容量之比

C.其供电量之比D.系统总发电量Z比

15•三相五柱式电压互感器的二次侧辅助副绕组接成开口三角形接线，英作用是监测系统的

B.线电压

A.相电压

C・零序电压

D.相电压和线电压

16.中央信号装置由D

B.事故信号装置和位置信号组成

D.事故信号装置和预告信号装置组成

C.出线多但发展规模不明确D.IB线多且发展规模明确

18.旁路断路器的作用是_A。

A・当出线断路器检修时，可代替该出线断路器工作

B.可以代替母联断路器工作

C.保证母线检修时，线路不停电

D.可以代替分段断路器工作

19.低压电动机单独自启动要求低压厂用母线电压不低于额定电压的D

A.65%〜70%B.60%C.70%D.80%

20.电动力计算公式F（3）=1.73kf[i^]2X-Xq7（N）中的形状系数kf与B°有关。

a

A.导体的机械强度

B.导体截面形状及相对位置

C.导体的接触电阻及电阻率的温度系数

D.导体的比热及比热的温度系数

2.电压互感器的一次额定电压应等于（C）

B.

A.100或100/V3伏

100V3或X100巧伏

C.所在电网的额定电压D.100或“X100伏

3.断路器的分闸时间是从断路器接受分闸命令瞬间起，到断路器（B）的时间间隔。

A.各极触头刚分离瞬间B.各极触头间的电弧最终熄灭瞬间为止

C.主触头的电弧熄灭瞬间D.某一相电弧的熄灭瞬间

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（B）使用。

A.防雷接地

C.工作接地

B.保护接地

D.三相短路接地线

5.大容量、超高压的大型发电厂在电力系统中起着极其重要的作用，担负着系统的基本基荷,供电范围很广，其主要特征有（B）

A.单机容量为125MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为220kV及以上

B.单机容量在200MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为330kV及以上

C.单机容量在300MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为22（）kV及以上

D.单机容量在600MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为220kV及以上

6.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（C）

A.双母线接线

C・二分之三接线

B.双母线分段带旁路接线

D.单母线分段接线

7.当发电机电压与高压厂用母线为同一电压等级时，应由发电机电压母线经（D）接到高

压厂用母线。

A.隔离开关和限流电抗器

C.隔离开关、断路器和高压厂用变压器

B.隔离开关和高压厂用变压器

D.隔离开关、断路器和限流电抗器

8.某变电所220千伏配电装置的布置形式是将母线及母线隔离开关的安装位置抬高，构成母线与断路器、电流互感器等设备重叠布置。

这种布置方式称为（A）

A・半高型布置

C.普通中型布置

10.三相导体短路的最大电动力不受（B

A.跨距

C.相间距离

B.高型布置

D.分相中型布置

）影响。

B.长期允许电流

D.三相短路时的冲击电流

11•在下列电气设备选择中，不需要进行热稳定校验的电气设备有（C）

A.断路器

C・支持绝缘子

B.母线

D.电抗器

二、判断题

1•自动空气开关是低压开关中较完善的一种自动开关，具有限制短路电流等保护功能。

（J）

2.电压互感器是一种特殊的二次侧短路的降压变压器。

（X）

3.二分之三接线在正常运行时，其两组母线同时工作，所有断路器均为闭合状态运行。

（V）

4.发电机-三绕组变圧器接线在发电机出口处装设断路器和隔离开关，在三绕组变压器的其余两侧也装设断路器和隔离开关，其目的是便于三绕组变压器低压侧断路器检修时，不影响其他两个绕组的正常运行。

（X）

5.采用分裂电抗器代替普通电抗器减小了限制短路电流的作用。

（X）

6.电压互感器的配置应根据电气测暈仪表、继电保护装置、自动装置和自动调节励

磁的要求配置，并且还需考虑同期的需要。

（V）

7.变压器的负荷能力是指变压器在某段吋间内允许输出的容量，与变压器的额定容量相同。

（X）

8水平方向布置的三相平行导体在发生三相短路时，最大电动力出现在A相

（X）

9.发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式与暗备用方式。

（J）

10.大型火力发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段的接线形式。

（丁）

11.高压断路器开断交流电路时，决定熄弧的基本条件是弧隙介质恢复强度大于弧隙电压恢复强度。

（V）

12.加装旁路母线的关键目的是不停电检修出线断路器。

（V）

13•厂用供电电源包括工作电源、事故保安电源、启动和备用电源。

（V）

14.发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式与暗备用方式相比，厂用工作变压器的容量较小。

（V）

15.配电装置各部分之间，为确保人身和设备安全所必须的最小电气距离，称为最小安全净距。

（X）

16.电动机运行中突然出现事故，造成电压降低，在事故消除电压冋复时形成的自启动称为失压自启动。

（V）

17.矩形截面导体竖放比平放散热效果好。

（V）

18.少油式断路器中油的用途主要是作为灭弧介质。

（V）

19.电流互感器正常运行时二次侧不允许短路。

（X）

20.电压互感器正常运行时二次侧不允许开路。

（X）

21.在330kV及以下发电厂和变电所中一般选用三相式变压器。

（V）

22.电气设备的选择通常按额定值选择，按短路值进行校验。

（V）

三、简答

1、提高导体载流量可釆取的措施有哪些？

答：

减小导体电阻，采用电阻率小，接触电阻小，截面大的材料；增大导体换热面；提高换热系数。

2、比较内桥接线和外桥接线的不同特点。

答：

内桥接线：

适用于输电线路较长、故障机会较多，而变压器又不需要经常切换的中小容量的发电厂和变电所中。

外桥接线：

（1）适用于线路短，检修、操作及故障机会均较多，而变压器按照经济运行的要

求经常经行切换的场合。

（2）电网中有穿越功率通过变电所时，采用外桥接线较为合适。

3、简单例举设计主接线时可釆取限制短路电流的措施有哪些？

答：

（1）选择适当的主接线形式和运行方式。

如对具有大容量机组的发电厂采用单元接线,在降压变电所中，采用变压器低压侧分裂运行方式。

（2）加装限流电抗器。

例如加装线路电抗器、母线电抗器和分裂电抗器等。

（3）采用分裂低压绕组变压器。

当发电机容量较大时，采用分裂低压绕组变压器组成扩大单元接线。

4、叙述厂用电负荷的分类及供电要求。

答：

厂用负荷按其重要性分为I类负荷、II类负荷、III类负荷、事故保安负荷、交流不间断供电负荷。

I类负荷：

有两个独立电源供电，并能自动切换；

II类负荷：

有两个独立电源供电，一般采用手动切换；

III类负荷：

一般由一个电源供电；

事故保安负荷：

直流保安负荷、其电源一般为蓄电池组；

交流保安负荷、其电源一般为柴油发电机组或外部独立电源等；

交流不间断供电负荷：

一般由接于蓄电池组的逆变装置或由蓄电池供电的直流电动发动机组供电。

5、电气设备选择和校验的主要内容。

答：

1。

按正常工作条件选择导体和电器：

（1）额定电压和最高工作电压；

（2）选择额定电流；（3）按工作环境校核；

2.按短路情况校验：

（1）校验热稳定；

（2）检验动稳定

6、画出带旁路母线的单母线系统图，当检修出线断路器时，请写出操作步骤。

1、发电机额定电压10.5kV,额定功率20MW,功率因数0.8。

三相母线水平布置，采用100mmXIOmm矩形铜母线平放，三相短路电流数据为I"二28kA，短路电流冲击系数为1.8：

导体正常最高允许温度70°C,基准环境温度25°C。

1（已知70°C时导体直流电阻为0.027Q/加，趋肤系数为1.05,Q（=255.82F,

Qr=32241Fr）计算发电机母线的长期允许载流量；（8分）

2校验发电机电流是否满足正常发热条件；（2分）

3（已知绝缘子跨距lm,相间距离0.7m,动态应力系数为1）计算母线的最大电动力；（5分）

①R=RdcKs=0.027x1.05=0.028Q/7/7（2分）

Fc=Fr=2（0.1+0.01）=0.22m2/m（2分）

（2分）

Qc=255.32x0.22=56.11W/m

C，c八、

小于长期允许载流量，满足条件

ish=心・V2-/'=1.8・VL28=71.4（M）（2分）

F-“mi。

七心=1.73x10-7.-.71.4^10-l260（N/m）。

分）

2•某3x50MW（设功率因数均为0.8）热电厂电气主接线如图所示。

已知：

1O.5KV负荷（不含厂用电时）高峰30MW,低谷15MWO厂用电率为10%。

请解答下列问题：

（1）指岀35kV侧的主接线形式及主要特点；

（2）指出110kV侧的主接线形式及主要特点；

（3）指出10.5kV侧的主接线形式及主要特点；

（4）选择变压器T1〜T3的容量；（变压器容量有40000MVA、63000MVA.75000MVA等几种供选择）

（1）内桥接线：

（2分）

适用于输电线路较长、故障机会较多，而变压器又不需要经常切换的中小容量的发电厂和变电所中。

（3分）

（2）双母线带旁路（2分），具有双母线接线的特点，同时对避免在检修进出线断路器时造成停电。

（3分）

（3）双母线分段接线（2分），这种接线具有单母线分段和双母线两种接线的特长，具有很高的可靠性和灵活性。

（3分）

（4）10.5kV母线负荷最小15MW时:

Sn=[2X50（1-0.1）/0.8-15/0.8]/2=46.875MVA（3分）

当负荷最小且一台变压器退出时：

Sn=[2x50（1-0.1）/0.8-15/0.81x0.7=65.625A/VA（3分）

10.5kV母线负荷最大30MW,且一台发电机退出时：

Sn=[30/0.8-50（1-0.1）/0.8]/2=-9.375M164（3分）

所以Tl、T2可选63000MVA或75000MVA的变压器

T3按（3分）

SN=[1.1x50（1-0.1）/0.8]=61.S75MVA（3分）

所以T3可选63000MVA的变压器

PM

110RV

Aitv

T3

T2

1.某发电厂的高压厂用母线电压为3kV,高压厂用变压器为双绕组有载调压变压器，其参数如下：

额定容量Sne=20MVA,短路电压uKh%=9.5,高压白启动电动机总功率为10360kW,电动机的nN•cos4）n=0.8,启动电流倍数Kyh=6,试问当高压厂用母线已带负荷5200RW情况下，该组电动机能否顺利自启动。

答.取基准容量S^OOOOkVA,基准电压山二3kV

启动前，高压厂用母线负荷标幺值S杓=4二上匕二0.26

1Sj20000

高压自启动电动机启动容量标幺值S寸一Ky•P"—=6x10360=3885,

t）n・cos（Pn①0.8x20000

合成负荷标幺植S・二S“+S.fO.26+3.885=4.145,

自启动高压厂用母线电压标幺值：

TT1.1

U.t.h==0.789>0.65〜0.7

1+S「X叮1+4.145x0.095

结论:

可以顺利自启动

2.某10kV屋内配电装置中，回路最大工作电流为450A,室内环境温度25°C。

通过该冋路的最大短路电流r=I0.8=Ii.6=23kA，短路电流持续时间匸1.6s。

现该装置采用三相水平排列的母线，相间距离a=25cm,同相两个相邻绝缘子的距离L=100cm,跨距数大于2,母线选为铝材，截面S二63X6.3mn?

h=910A。

试确定该母线是否满足热稳定和动稳定（已知：

母线热稳定系数099,截面系数为4.17XW6m3,铝母线允许应力为70X106Pa）o

答：

1、热稳定校验

1）回路的短路热效应Qu=r2・t=232X1.6=846.4（kA2・s）

2）据题意，己知热稳定系数099

4）母线所选63X6.3=396.6mm2>S.in,热稳定合格。

2、动稳定校验：

1）单位电动力:

a

fl223714xI2

2）最人弯矩：

M二——=——=237.14（N-m）

101（）

3）己知截而系数:

W=4.17X10W

4）计算应力：

（「二必二237」°=56.87x1（）6（N/m^）<70x106（Pa）

w4.17x10“

结论：

动稳定合格。

1导体的长时发热和短时发热各有何特点？

答：

（1）导体的长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。

（2）短时发热是指短路电流通过时引起的发热。

虽然短路时间不长，但短路电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围介质中去，使导体的温度迅速升高。

2、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：

导体的长期允许载流量和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数a有关。

措施：

减小导体电阻R,采用电阻率小，接触电阻小，截面大的材料；增大导体换热面F；提高换热系数a。

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。

5.高压断路器的作用是什么？

按采用的灭弧介质分为哪儿类？

答：

高压断路器的作用是接通和断开正常工作电流、过负荷电流和故障电流。

按采用的灭弧介质分为：

SF6断路器、真空断路器、油断路器、空气断路器。

6.电流互感器和电压互感器的作用是什么？

简述电磁式电流互感器和电压互感器的工作原理和特点。

答：

电流互感器和电压互感器的作用是：

将一次系统的大电流、高电压成比例的缩小为小电流、低电压，向二次系统供电，实现二次回路对一次回路的测量、控制、保护等作用。

电流互感器的工作原理：

磁势平衡原理：

Il-Ni+l2・N2二Io-Ni,Io为励磁电流，非常小，可认为是0,于是11=-12•（N2/N1）=-k•12o

它的特点是二次侧阻抗非常小、接近于短路运行的变压器，并且二次侧电流12仅取决于一次侧电流11。

电压互感器的工作原理：

电磁感应定律：

U1/U2=N1/N2,UiQk・U2o

它的特点是二次侧阻抗非常大，接近于空载运行的变压器，并且二次侧电压U2仅取决于一次侧电压U1。

7.在主接线设计中采用哪些限制短路电流的措施？

答：

1、减少并联支路数，增加串联支路数：

1）采用单元接线；2）双回线路分裂运行；

3）环网开环运行；4）变压器低压侧分裂运行。

2、加装限流电抗器：

1）普通电抗器；2）分裂电抗器。

&什么是厂用电？

什么是厂用电率？

答：

发电厂的厂用器械及全厂的运行操作、试验、修配、照明、电焊等用电设备的用电，统称为厂用电。

同一时间段内（一天、一月或一年等），厂用电耗电量占发电厂总发电量的百分数，称为该时间段的厂用电率。

9.厂用负荷按其重要性分为几类？

各类厂用负荷对供电电源有何要求？

答：

厂用负荷按其重要性分为I类负荷、II类负荷、III类负荷、事故保安负荷、交流不间断供电负荷。

I类负荷：

有两个独立电源供电，并能自动切换；

II类负荷：

有两个独立电源供电，一般采用手动切换；

III类负荷：

一般由一个电源供电；

事故保安负荷：

直流保安负荷、其电源一般为蓄电池组；

交流保安负荷、其电源一般为柴油发电机组或外部独立电源等；

交流不间断供电负荷：

一般由接于蓄电池组的逆变装置或由蓄电池供电的直流电动发动机组供电。

10、何谓厂用电动机的自启动？

为什么要进行自启动校验？

答：

电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间（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，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，称为厂用电动机的自启动。

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，甚至引起电动机本身发热，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。

11.电气设备选择的一般条件是什么？

答：

按正常工作条件选择：

1）按额定电压选择；2）按额定电流选择；3）选择设备的种类和型式。

按短路情况校验：

1）短路电流的计算条件与短路计算时间；2）热稳定和动稳定校验。

12.配电装置最小安全净距的决定依据是什么？

答：

配电装置各部分之间，为确保人身和设备的安全所必需的最小电器距离。

在这一距离下，任何最高正常工作电压或者过电压，均不能将该间隙击穿。

13.屋内、屋外配电装置和成套配电装置各有什么特点？

适用于哪些场合？

答：

1•屋内配电装置特点：

1）安全净距小并可分层布置，占地面积小；

2）维护、巡视和操作在室内进行，不受外界气象条件影响；

3）设备受气象及外界有害气体影响较小，可减少维护工作量；

4）建筑投资大。

适用场合：

35kV及以下、以及有特殊要求的llOkV和220kVo

2•屋外配电装置特点：

1）安全净距大，占地面积大，但便于带电作业；

2）维护、巡视和操作在室外进行，受外界气象条件影响；

3）设备受气象及外界有害气体影响较大，运行条件较差，须加强绝缘，设备价格较高;

4）土建工程量和费用较少，建设周期短，扩建较方便。

适用场合：

llOkV及以上。

3•成套配电装置特点：

1）结构紧凑，占地面积小；

2）运行可靠性高，维护方便；

3）安装工作量小，建设周期短，而且便于扩建和搬迁；

4）消耗钢材较多，造价较高。

适用场合：

35kV及以下。

14.屋内配电装置有哪几种布置型式？

各有什么特点？

适用于哪些场合？

答：

三层式、二层式、单层式。

三层式是把所有的电气设备分别布置在三层，优点是安全、可靠性高、占地面积小，缺点是结构复杂，施工时间长，造价高，运行、检修不方便，适用于6〜10KV出线带电抗器的情况。

二层式是把所有的电气设备分别布置在两层，优点是造价较低，运行、检修较方便，缺点是着地面积有所增加，适用于6~10KV出线带电抗器及35~220KV的情况。

单层式是把所有的电气设备分别布置在底层，优点是结构简单，施工时间短，造价低，运行、检修方便，缺点是占地面积大，适用于6~10KV出线无电抗器及35〜220KV的情况。

15.屋外配电装置有哪几种布置型式？

各有什么特点？

适用于哪些场合？

答：

中型配电装置、半高型配电装置、高型配电装置。

中型配电装置特点是所有电器都安装在同一水平面上，并装在一定高度的基础上，母线稍高于电器所在水平面，应用于110〜500KV电压级，一般在土地贫脊地区或地震烈度为八级及以上地区采用。

半高型配电装置特点是各母线和电器分别安装在几个不同高度的水平面上，被抬高的母线与断路器、电流互感器等部分电器重叠布置，一组母线于另一组母线不重叠布置，应用于110〜220KV电压级。

高型配电装置各母线和电器分别安装在几个不同高度的水平面上，旁路母线与断路器、电流互感器等部分电器重叠布置，隔离开关之间重叠布置，一组母线于另一组母线不重叠布置，主母线下没有电器设备。

16.成套配电装置有哪几种类型?

各应用于哪些场合？

答:

分类:

低压配电柜、高压开关柜、成套变电站、SFe全封闭组合电器等.

低压配电柜用于发电厂、配电所和工矿企业380V/220V低压配电系统，作为动力、照明配电之用。

高压开关柜用于3~35KV电力系统,作接受、分配电能及控制之用。

成套变电站用来从高压系统向低压系统输送电能，可作为城市建筑、生活小区、中小型工厂、市政设施、矿山、油田及施工临时用电等部门、场所的变电设备。

SF&全封闭组合电器应用于110~500KV

配电装置，位于用地狭隘地区的电厂和变电所；位于气象、环境恶劣或高海拔地区的变电所。

&绘出一台半断路器（进出线各3回）的主接线图，并说明其特点及适用范围。

正常运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成多环状供电，具有很高的可靠性和灵活性。

任一母线故障或检修时，均不致停电材两组母线同时故障的极端情况下，功率仍然可经联络断路器输送。

联络断路器故障，与之相连的两回路将短时停电；除此之外的任何外部故障或其他断路器故障、最多一回路停电。

任一断路器检修都不致停电，而且可同时检修多台断路器