电气部分2.doc

第一章、第二章【1】发电厂的类型答：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、潮汐发电厂磁流体发电厂【2】变电所的类型答：枢纽变电站、中间变电站、区域变电站、终端变电站【3】一次设备有哪些，二次设备有哪些答：一次设备：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备（1）生产或转换电能（2）接通或断开电路的开关电器（3）限制故障电流和防御过电压的保护电器（4）载流导体（5）互感器（6）无功补偿设备（7）接地装置二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、驾驶和保护的设备（1）测量表计（2）继保自动装置及远动装置（3）直流电源设备（4）操作电器，信号设备及控制电缆第三章【1】研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热各有何特点？答：电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量将电气设备的温度升高。发热对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低，使金属材料的机械强度下降，使导体接触部分电阻增加。导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多，这些热量在短时间内不容易散出，于是导体和温度迅速升高。同时导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。长期发热，有正常工作电流产生的；短时发热，有故障的短路电流产生的。【2】导体长期允许电流时根据什么确定的？提高长期允许电流应采取哪些措施？答：是根据导体的稳定温升确定的，为了提高到特的载流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等。导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而举行和槽型的表面积较大。导体的布置应采取散热效果最佳的方式，而矩形截面导体竖放的散热效果比平方的要好。【3】三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪相上，试加以解释。答：三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在B相上，因为三相短路时B相冲击电流最大。【4】导体的动态应力系数的含义是什么？在什么情况下才考虑动态应力？答：动态应力系数为动态应力与静态应力之比值，导体发生震动时，在导体内部会产生动态应力，对于动态应力的考虑，一般是采用修正静态计算法，即在最大电动力Fmax上乘以动态应力系数，以求得实际动态过程中动态应力的最大值。第四章【1】隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？答：断路器开合电路的专用灭弧装置，可以开断和闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通和截断电路的控制电器。而隔离开关没有灭弧装置，其开合电流作用极低，只能用作设备停用后退出工作时断开电路。【2】主母线与旁路母线各起什么作用？设置专用旁路断路器和以母联断路器或分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时如何操作？答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。旁路母线主要用于配电装置检修断路器时不至于中断回路而设计的。设置旁路断路器极大的提高了可靠性。而分段断路器兼旁路断路器的连接和母联断路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。当出线的断路器需要检修时，先合上旁路断路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开，就不能使用旁路母线。如果旁路母线完好，旁路断路器在合上后就不会断开，先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路断路器代替断路器工作，便可对断路器进行检修。【3】一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比，各有何利弊？一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？答：一台半断路器接线，运行的可靠性和灵活性很高，在检修母线时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调度和扩建也方便。但是其接线费用太高，只适用于超高压线路中。双母线带旁路接线中，用旁路母线代替检修中的回路断路器工作，使该回路不停电，适用于有多回出线又经常去检修的中小型电厂中，但因其备用容量太大，耗资多，所以旁路设备在逐渐取消。一台半断路器接线中的交叉布置比非交叉接线具有更高的运行可靠性，可减少特殊运行方式下事故扩大。【4】电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？答：（1）加装限流电抗器，限制短路电流（2）采用低压分裂绕组变压器（3）采用不同的主接线形式和运行方式。【5】为什么分裂电抗器具有正常运行时电压降小，而一臂出现短路时电抗大，能取得限流作用强的效果？答：分裂电抗器在正常运行时两分支的负荷电流相等，在两臂中通过大小相等、方向相反的电流，产生方向相反的磁通，其中有X=X1-Xm=（1-f）X1且f=0.5得X=0.5X1，可见在正常状态下，分裂电抗器每个臂的电抗仅为每臂自感电抗的1/4。而当某一分支短路时，X12=2（X1+Xm）=2（1-f）X1，可见当f=0.5时，X12=3 X1，使分裂电抗器能有效地限制另一臂送来的短路电流。所以分裂电抗器具有正常运行时电压降小，而一臂出现短路时电抗大，能取得限流作用强的效果。【6】电气主接线的基本要求？答：可靠性；灵活性；经济性【7】倒闸操作答：先通后断。第五章【1】什么是厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校验？如果厂用变压器的容量小于自启动电动机容量时，应如何解决？ 答：厂用电系统运行的电动机当突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机失去电压后，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，电动机惰行将未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。分为：（1）失压自启动（2）空载自启动（3）带负荷自启动。若参加自启动的电动机数目多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用电母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机过热，将危及电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行，因此必须进行电动机的自启动校验。若不能自启动，应采用以下措施：（1）限制参加自启动的电动机数量（2）机械负载转矩为定制的重要设备的电动机，因它只能在接近额定电压下启动，也不应参加自启动，可采用低电压保护和自动重合闸装置，即当厂用电压低于临界值时，把该设备从母线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入（3）对重要的厂用机械设备，应选用具有较高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机与其配套（4）在不得已的情况下，或增大厂用变压器容量，或结合限制短路电流问题一起考虑适当减小厂用变压器的阻抗值【2】什么是工作电源，备用电源？引接方式么？答：发电厂的厂用工作电源是保证正常运行的基本电源。引线方式：高压厂用电源从发电机回路的引接方式与主接线形式有密切关系。当主接线具有发电机电压母线时，则高压厂用工作电源一般直接从母线上引接，当发电机和主变压器为单元接线时，则厂用工作电源从主变压器的低压侧引接。厂用备用电源用于工作电源因事故或检修而失电时替代工作电源，起后备作用。引线方式：1从发电机电压母线的不同分段上通过厂用备用变压器（或电抗器）引接；2从发电厂联络变压器的低压端引接，但应保证在机组全听情况下，能够获得足够的电源容量；3从与电力系统联系紧密、供电最可靠的一级电压母线引接；4当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器，取得独立的备用电源。第六章【1】什么是验算热稳定的短路计算时间tk及电气设备的开断计算时间tk？答：验算热稳定的短路计算时间tk为继电保护动作时间tp和相应断路器的全开断时间tk之和，而tk是指对断路器的分压脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。【2】开关电器中电弧产生与熄灭过程与哪些因素有关？答：产生：强电场发射；热电力发射；碰撞游离；热游离。熄灭：电弧温度；介质的材料；气体介质的压力；触头材料；电厂电压【3】什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它们与哪些因素有关？答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零使电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一段时间恢复到绝缘的正常状态的过程，称之为弧隙介质强度的恢复过程。弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直回复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压成为弧隙电压。恢复过程主要取决于系统电路的参数，及线路参数、负荷性质等，可能是周期性的或非周期性的的变化过程。【4】为提高电流互感的容量，能否采用同型号的两个电流互感器在二次侧串联或并联使用？答：能，串联【5】电压互感器一次绕组及二次绕组的接地各有什么作用？答：工作接地和保护接地【6】为什么运行中不允许电流互感器的二次回路开路？答：电流互感器在运行时，二次绕组严禁开路。二次绕组开路时，电流互感器由正常工作状态变为开路工作状态，I2=0，励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1骤增为I1N1，铁心中的磁通波形呈现眼中饱和的平顶波，因此二次绕组在磁通过零时，感应产生很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏，甚至上万伏（与Ki及Ii大小有关），危机工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度剧增，会引起铁心和绕组过热。此外，在铁心中还会产生剩磁，使互感器准确性下降。【7】为什么不能用三相三柱式电压互感器测量相对地的电压？答：为避免电网单相接地时，因零序磁通的磁阻过大导致过大的零序电流烧坏电压互感器，则电压互感器的一次侧三相中性点不允许接地，不能测量相对地电压，故很少采用。【8】电流互感器的误差与哪些因素有关？答：电流互感器的电流误差fi及相位差i决定于互感器铁心及二次绕组的结构，同时又与互感器的运行状态（二次负荷Z2L及运行铁心的值）有关。第七章【1】试述最小安全净距的定义及其分类？答：最小安全净距是指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内外部过电压时，都不致使空气间隙被击穿。A值分为A1A2两项，A1为带电部分至接地部分之间的最小电气净距；A2为不同相的带电导体之间的最小电气净距。【2】如何区别屋外中型、高型和半高型配电装置？它们的特点和应用范围？答：格局电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型配电装置，高型配电装置和半高型配电装置。1中型配电装置：将所有电气设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全工作：母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备不能上、下重叠布置。中型配电装置布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便，造价较省，并有多年的运行经验，缺点是占地面积大。2高型配电装置：将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置的配电装置。可以节省占地面积50%左右，但耗用钢材较多，造价较高，操作和维护条件较差。3半高型配电装置：将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%左右。半高型配电装置介于高型和中型中间，具有两者的特点。除母线隔离开关以外，其余部分与中型布置基本相同，运行维护人仍较方便。由于高型和半高型配电装置可节省大量占地面积，因而在电力系统中得到广泛应用。第八章【1】什么是动合触点和动断触点？试画出它们的图形。答：【2】断路器控制回路应满足哪些基本要求？试以灯光监视的控制回路为例，分析它是如何满足这些要求的。答：断路器控制回路必须完整、可靠，因此应满足以下要求：1断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电设计。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和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸。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