发电厂电气部分试卷1

！ 发电厂电气部分发电厂电气部分试卷试卷 1 1 答案答案 注意事项：注意事项：1.1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2.2. 所有答案请直接答在试卷上；所有答案请直接答在试卷上； 3 3考试形式：闭卷；考试形式：闭卷； 4.4. 本试卷共本试卷共 四四 大题，满分大题，满分 100100 分，分， 考试时间考试时间 120120 分钟分钟。 题题 号号一一二二三三四四总分总分 得得 分分 评卷人评卷人 一、填空题（每题 2 分，共 20 分） 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。 _ _ 姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 ) 密封线 线 二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请 将正确选项前的字母填在题后的括号内。将正确选项前的字母填在题后的括号内。 ） （每题（每题 2 分，分，26 分）分） 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.100300MW 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 ） A3 米和 1.5 米 B6 米和 3 米 C1 米和 1.5 米 D5 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 发电厂电气部分发电厂电气部分试卷试卷 A A 第第 3 3 页页 共共 1414 页页 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） 三、简答题（7 题，共 34 分） 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、什么是厂用电动机自启动？什么是电流互感器的准确级？（5 分） 答：厂用电动机的自启动：指厂用电源消失，电动机在机械负荷阻力下惰 行，经短时间(一般小于 0.51.5s)停电后电源再恢复送电时，电动机能自行启 动，并逐渐恢复到稳定运行的过程。 电流互感器的准确级指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值 时的最大电流误差。 3、什么是集控站？简述什么是热稳定？（5 分） 答：集控站是电网运行的重要部分。集控站系统建立在调度系统和变电站之 间，是对多个无人值班变电站进行集中健康和管理的自动化系统，它站在局 部电网的层次上，对所辖变电站进行更高层次的综合控制和管理。除远程 SCADA 功能外，能利用集中起来的各种细节信息，进行决策分析处理，擅长 处理细节问题，是地区调度自动化系统的前级智能信息处理节点。 热稳定就是短路电流通过电器时，电气设备各部件温度应该不超过运行值。 4、简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。简述限制短路电流的方法有哪些？ （5 分） 答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：电力低谷时用多余电力把水从下 游抽到上游，蓄能，以便电力高峰期放水发电。其作用：调峰、填谷、备用、 调频、调相。 限制短路电流的方法有：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。 5、为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？ （5 分） 答：答：由磁势平衡方程式：，可知当二次开路时，0， 0 0 . 2 2 . 1 1 . NININI 2 . I 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：，对于平顶波，在过零时，会出现成千上万伏的 dtdNe/ 22 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。所以电流互感器在运行时二次绕组严禁 开路。 6、试述应如何选择普通电抗器的电抗百分数？在发电厂和变电站中，保证安全 的技术措施有哪些？（5 分） 答：普通电抗器的电抗百分数按下列要求进行选择：1）将短路电流限制在一定 的数值；2）正常运行时，电压的损失= 弧隙电压恢复强度弧隙电压恢复强度 。 7. 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 减 小 。 （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不停电检修出线断路器 。 9厂用供电电源包括 工作电源工作电源 、 启动和备用电源启动和备用电源 和 事故保安电源事故保安电源 。 二、问答题（每题 5 分，共 15 分） 1. 电流互感器的误差产生的原因是什么？如何减小误差？ 2. 导体的载流量是根据什么确定的？提高载流量可以采取哪些措施？ 3. 第一台电抗器的型号是 NKL-10-500-3，第二台电抗器的型号是 NKL-10-300-5，哪一台电抗器的 限流作用大？请通过计算说明为什么？ 三、按要求完成下面各题（共 45 分） 某 MW503 （功率因数为 0.8）热电厂电气主接线如下页图所示。已知： KV 5 . 10 负荷（不含 厂用电）高峰 30MW，低谷 15MW。10.5KV 母线短路电流 80IKA ， /273ItkKA ， KAItk70 。配电装置室内最高温度为 35。C。厂用电率为 10%。请解答下列问 题： 1电气主接线的形式：（每空 3 分） 110KV 侧为 双母线带旁路母联兼作旁路双母线带旁路母联兼作旁路 ；10.5KV 侧为 双母线分段双母线分段 ；35KV 侧为 内桥内桥； 2G1、G2 发电机出口断路器应选型 5000/104GSN ；（2 分） 3、变压器 T1、T2、T3 容量选择计算式：ST1=ST2= 12 2 50 152 50 10% 46.87 2 0.8 TT SSMVA ；ST3= MVAST5 .62 8 . 0 50 3 。 （6 分） 4、若 G1、G2 发电机出口各相载流导体选用三条 2 10125mm 矩形铝材，当按照如下页图所示的 （a） 、 （b） 、 （c）三种方式布置时：（每空 2 分） 相间电动力计算中，母线形状系数取值 ；条间电动力计算时，边条与中间的形状系 数取值为 ；边与边条的形状系数取值为 ； 相间计算应力的截面系数（即抗弯矩） ，对于图（b）为 ；对于图（c）为 ； 条间计算应为的截面系数（即抗弯矩） ，对于图(a)为 ；对于图(b)为 ； 当上述发电机出口导体按照.图(a)布置时，若 10.5KV 母线短路，切除短路的继电保护动作时 间为 4 秒，断路器全开断时间为 0.2 秒，试计算：（14 分） 短路时母线最高温度为多少？ 在满足热稳定条件下，母线最小截面积应为多少？ 发电厂电气部分发电厂电气部分试卷试卷 A A 第第 9 9 页页 共共 1414 页页 发发 电电 厂厂 电电 气气 部部 分分 模模 拟拟 考考 试试 试试 题题 二二 答答 案案 一、填空题（每空一、填空题（每空 2 2 分，共分，共 4040 分）分） 1.1. 发电厂发电厂 变电站变电站 输电线路输电线路 用户用户 2.2. 经济电流密度经济电流密度 长期发热运行电流长期发热运行电流 3.3. 按炉分段按炉分段 单母线分段单母线分段 4.4. B B 27 1073 . 1 sh i a L 图 b 图 a 图 c G1 G2 G3 T2 T1 T3 PM 110kV 35kV 10.5k 发电厂电气部分发电厂电气部分试卷试卷 A A 第第 1111 页页 共共 1414 页页 5.5. 已知材料允许应力确定绝缘子最大允许跨距已知材料允许应力确定绝缘子最大允许跨距 已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许 衬垫跨距衬垫跨距 6.6. 弧隙电压恢复强度弧隙电压恢复强度 弧隙介质恢复强度弧隙介质恢复强度 弧隙介质恢复强度弧隙介质恢复强度 弧隙电压恢复强度弧隙电压恢复强度 7.7. 减小减小 8 8不停电检修出线断路器不停电检修出线断路器 9 9工作电源工作电源 启动和备用电源启动和备用电源 事故保安电源事故保安电源 二、问答题（每题二、问答题（每题 5 5 分）分） 1.1. 课本课本 p96-p97p96-p97 2.2. 课本课本 p51p51 3.3. 百分电抗是以电抗器自身额定值为基准值的标么值乘以百分电抗是以电抗器自身额定值为基准值的标么值乘以 100100。即：。即： %100 3/ % NN L L IU X X ，所以电抗器电抗的有名值为：，所以电抗器电抗的有名值为： N N LL I U XX 3 % 。由此。由此 公式，则：第二台公式，则：第二台 NKL-10-300-5NKL-10-300-5 的的 96.225 0.3 3 10 5 1 L X ；第一台；第一台 NKL-10-500-3NKL-10-500-3 的的 641 . 4 3 0.5 3 10 3 1 L X ，因此，第二台电抗器的限流效果好。，因此，第二台电抗器的限流效果好。 三、按要求完成下面各题（共三、按要求完成下面各题（共 4545 分）分） 1 1、双母线带旁路母联兼作旁路、双母线带旁路母联兼作旁路 双母线分段双母线分段 内桥内桥 2 2、 5000/104GSN 3 3、 12 2 50 152 50 10% 46.87 2 0.8 TT SSMVA MVAST 5 . 62 8 . 0 50 3 4 4、 1 1 0.370.37 0.570.57 )(13.782/ 32 cmbh )(13.782/ 32 cmbh )(08 . 2 6/ 32 cmhb )(08. 26/ 32 cmhb AII GN 3608 8 . 010 5 . 103 1050 05. 105. 1 3 6 max 图图(a)(a)为竖放为竖放, ,查表得查表得 AI ca 4243 0 125 , , 88 . 0 K , ,集肤效应系数集肤效应系数 8 . 1 S K 所以所以 AAI ca 3734424388. 0 0 135 A3608 导体正常运行温度导体正常运行温度 c cal i I I a 0 2 2 35 2 max 2 00 7 .67 3734 3608 )3570(35 0 1 查得查得 416 /105 . 0mJAi 短路计算时间短路计算时间 40.24.2 kprab ttts 1S,1S,不计非周期分量热效应不计非周期分量热效应 “2222226 /2 4.2 108010 737022607 10 1212 K KPtktk t QQIII 6 1616 22 22607 10 0.5 100.7 10 3 0.125 0.01 K fi Q AA S 查得查得 c f 0 95 ( ( cc 00 10085 均可均可) ) 由由 c i 0 7 . 67 , ,查得查得 88C 62 min /22607 10 1.8 /882292 KS SQKCmm 1. 发电机在运行中失去励磁后，其运行状态是由进入异步运行。答案：同步 2. 并列发电机时，同步表指针转动不稳，有跳动现象，其原因可能是 。 答案：同期继电器或同步表内机构有卡涩。 3、 系统短路 发电厂电气部分发电厂电气部分试卷试卷 A A 第第 1313 页页 共共 1414 页页 时，瞬间发电机内将流过数值为额定电流数倍的 电流。对发电机本身将产生有害 的、巨大的，并产生高温。 答案：短路 电动力。 4、 当转子水内冷的发电机启 动后，转子进水压力随着发电机转速的升高而。答案：降低。 5、 在发电机并列 操作中，其中有一项发电机升压到 60%左右时，要检查三相电压是否平衡，其目的是 。 答案：防止发电机升压过程中超压 6、 发电机与系统并列运行时，自动励磁 调节装置不投入时，增加发电机的有功负荷，无功负荷会。答案：减少. 7、 动作 于跳闸的瓦斯保护。通常采用式，动作于信号的瓦斯继保护采用 式。答 案：档板 浮筒 8、 变压器空载合闸时，励磁涌流的大小与有关。 答案：合闸初 相角 。 9、 为了确保发电机转子的运行安全，运行中应加强对定子三相电流的 和定子的变化情况进行监视。 答案：平衡 电压 10、 发电厂中易受过负荷的高 压电动机（磨煤机等）的影响，通常装设反时限过电流保护，其瞬动部分做为保 护，反时限部分做为保护。答案：相间 过负荷 11、 发电厂中所有高压动力均需 设 保护，当电动机电源网络的接地电流大于 5A 时对大容量的电动机才考虑装设 保护。 答：相间；接地 12、 在发电厂中，高压熔断器一般作为电压互感器的保护，其熔 丝电流一般为安。答：短路 0.5 13、 变压器在运行中，如果电源电压过高，则会使 变压器的激磁电流，铁芯中的磁通密度。答案：增加 增大 14、 两台变 压器并联运行时，如果不相等和不相同，将在变压器线圈里产生循环电 流。答案：变比 接线组别 15、 同步发电机不对称运行会使发热。答案：转子表 面 16、 发电机失磁后转入异步运行，发电机将从系统吸收功率，供给转子、定 子建立磁场，向系统输出功率。答案：无功 有功 17、 异步电动机电源电压的变 化，对电动机的转速影响。 答案：较小 18、 运行中若发现发电机机壳内有水， 应查明原因。如果是由于结露所引起，则应提高发电机的 和 温度。 答：进水；进风 19、 遇有电气设备着火时，应立即将有关的电源，然后进行。 答案：设备 切断 灭火。 20、 运行中的电压互感器二次线圈不许。电流互感器 其二次线圈不许。答案：短路 开路 21、 发电机三相定子绕组，一般都为星形连 接，这主要是为了消除。答案：三次谐波 22、 运行中变压器与它所带的消弧线 圈一起停电时，最好先 断开的 隔离开关，后停用 ，送电时相反。 答：消弧线圈；变压 器 23、 在装有综合重合闸的线路上，所有保护不直接动作于 ，而是经过 以后跳闸。 答： 跳闸；综合重合闸。 24、 发电机正常运行时，定子层间线圈允许最高温度为 ，定子铁芯 齿部允许最高温度 ，定子线圈出水允许最高温度 。发电机线圈进水允许温度为 。 答案: 90;120;80;40 25、 用一个手指接触约 3 秒电动机外壳手感很热，其电机外壳温度 约为 。 答案： 70 26、 由两个电源供电的动力箱，当一路电源因故失电后，应先断 开该路的 刀闸，再合上另一路的 刀闸。 严禁用 刀闸进行操作。 答案：电源侧， 电源侧，联络 27、 禁止用刀闸切断 电流、 或 的空载电流。 答案：短路，负荷， 变压器 28、 发电机正常运行中有关参数的监视调整应遵循如下规定：发电机定子电压正 常变动范围为额定值的，若超出此范围，监盘人员应先通过调整,使电压 恢复至正常范围。力率一般不应超过迟相的，即无功不低于有功的，频 率正常变动范围HZ. 答案：5; 发电机无功; 0.95; 1/3; 500.2 29、 变压器空载 合闸时，励磁涌流的大小与有关。 答案：合闸初相角 。 30、 重合闸按检定方 式有： 检定、 检定和 检定等。 答：无电压；同期；电流。 31、 继电保护及自动装置 的投入和解除顺序：先投入回路；回路；回路；最后投入 . 答案：交流电压; 交流电流; 直流回路;保护压板 32、 当发电机进风温度低于 40时，每降低 1允许定子电流升高额定值的答案：0.5 33、 变压器三相不 平衡时，应监视最大电流相的负载，接线组别为 Y/Y0-12 的变压器，中性线电流允许值为 变压器额定电流 。答案：25 34、 UPS 不间断电源装置由 路电源向配电屏供电，当逆 变器