供变电工程10.doc

三、主观题(共20道小题)27.电力系统有哪些优越性 电力系统运行要满足哪些基本要求?电力系统的优越性：可靠,稳定,经济对电力系统运行的基本要求： 保证供电的安全可靠减少事故率保证电能质量波形,频率,电压/随时调频,调压完成足够的发电功率和发电量保证电力系统运行的经济性 28.电能质量的主要指标是什么？波形,频率,电压29.电力系统中性点有哪几种运行方式?什么叫小接地电流系统和大接地电流系统?我国电力系统中性点的运行方式主要有三种：中性点不接地运行方式、中性点经 消弧线圈接地运行方式和中性点直接接地运行方式。前两种接地系统统称为小接地电 流系统，后一种接地系统又称为大接地电流系统。30.在系统发生单相接地故障时，小接地电流系统和大接地电流系统的相对地的电压和线电压有如何的变化?大接地电流系统发生单相金属性接地故障时，故障相对地电压为零，中性点电位基本不变，非故障相电压仍为相电压。此时线电压不对称。小接地电流系统发生单相接地时，接地相对地电压为零，而非接地相的对地电压值升高 倍，变为线电压。31.电网对地电容与哪些因素有关?小接地电流系统单相接地电容电流与哪些因素有关?电网对地电容的大小与导线尺寸、线路结构及线路长度有关。线路越长，对地电容也越大。由经验公式：Ic=Ue（I+35L）/350可知，小接地电流系统单相接地时，接地电容电流的大小与电网额定电压、线路的长度以及是架空线还是电缆线有关。电网电压等级愈高，单相接地电容电流愈大，单位长度电缆线路的对地电容电流比架空线路的对地电容电流大32.为什么说利用消弧线圈进行全补偿并不可取?全补偿意味着1/L= 3C会产生严重的谐振问题，在正常运行时，由于电网三相的对地电容并不完全相等，或因断路器操作时三相触头的不同时性等，致使在未发生接地故障时，中性点对地之间会出现一定的电压，此电压的作用将引起串联谐振，产生过电压，危及设备绝缘。所以全补偿不能采用。33. 无母线电气主接线的形式有桥形接线、_多角形接线_和单元接线。34. 电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能，因此母线起着_汇集和分配电能_作用。35. 室内配电装置中，母线一般布置在配电装置上部，其布置形式有水平、垂直和_三角形_三种36. 电器的额定电流应大于或等于安装设备回路的_最大工作电流_。37. 中央信号装置由_事故信号装置和预告信号装置_两部分组成。38. 什么是电力系统？ 电力系统是动力系统的一部分，它由发电厂的发电机及配电装置，升压及降压变电所、输配电线路及用户的用电设备所组成。39. 什么是电力网？ 电力网是电力系统的一部分，它是由各类变电站（所）和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的统一网络。40. 什么是动力系统？ 发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体叫做动力系统。 41. 什么是动力系统？ 发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体叫做动力系统。 42. 什么是三相交流电？ 三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。43. CT 运行中二次为什么不允许开路？ 答： CT 经常用于大电流条件下，同时由于 CT 二次回路所串联的仪表和继电装置等电流线圈阻抗很小，基本上呈短路状态，所以 CT 正常运行时，二次电压很低，如果 CT 二次回路断线则 CT 铁芯严重饱和磁通密度高达 1500 高斯以上，由于二次线圈的匝数比一次线圈的匝数多很多倍，于是在二次线圈的两端感应出比原来大很多倍的高电压，这种高电压对二次回路中所有的电气设备以及工作人员的安全将造成很大危险，同时由于 CT 二次线圈开路后将使铁芯磁通饱和造成过热而有可能烧毁，再者铁芯中产生剩磁会增大互感器误差，所以 CT 二次不准开路。 44. 开关电器一般由 导体、触头、绝缘介质组成，其中 导体 是用于提供电能从开关外部到开关触头之间的通路，触头对电能通路进行分开和闭合， 分 动触头 和 静触头 。 45. 简述微机监控系统的原理、结构、功能。 控制主站通过组态软件（如工况图、趋势图等）监视现场的工作情况，监控数据来源于主站定期轮询和RTU的主动突发。而且主站可以下发控制命令，这时RTU响应主站的控制命令，其它时候RTU独立的按照自己的程序流程进行数据I/O、发出和响应通讯任务、完成逻辑和控制功能。 系统借助远动通道实现调度端与执行端之间的遥控、遥信、遥测、遥调、遥视功能，具体功能有测量、报警、控制、指示、累加、事件顺序记录、网络数据传输等功能。 46. 监控系统软件为什么需要标准化，需要从哪些方面实现标准化？ 监控系统软件的标准化是相对而言的，它只是确定一个参考量规范各种软件的性能，方便各种软件的兼容性和互补性，达到管理方便的目的，使得各类软件生产规范化。 标准化包括几个方面：软件界面的标准化、通信规约的标准化、数据、硬件接口的标准化等，而其中最重要的是通信规约的标准化。 三、主观题(共23道小题)28.试述中性点直接接地系统在发生单相接地时的后果以及提高供电可靠性的措施。中性点直接接地系统在发生单相接地时，形成大的短路电流，开关应跳闸，线路停电。可通过全线架设避雷线和采用自动重合闸加以改善。29.何为电弧?当用开关电器切断有电流通过的电路时，在开关触头间就会产生电弧，电弧是一束导电的游离气体。电弧形成过程来看，游离过程主要有以下四种形式：(1)强电场发射；(2)热电子发射；(3)碰撞游离；(4)热游离。简述断路器触头断开时断口电弧的形成过程及由此而确定的基本灭弧方法。熄灭电弧的基本方法是：削弱游离过程，加强去游离过程。主要措施为： (1)提高触头间的开断速度。 (2)将触头置于真空密室中。 (3)增大绝缘介质气体压力。 (4)吹弧。 (5)冷却电弧。 31.直流电弧稳定燃烧的条件为何?灭弧栅和灭弧室在灭弧原理上有何差别?直流电弧稳定燃烧时，uh和i基本保持不变，即didt0。满足方程： EiR=Uh 灭弧栅罩在开关触头上，开关开断时，弧电流产生的磁场与钢片产生作用力使电弧拉人灭弧栅内被钢片分割成多段短弧，形成许多对电极，由于电弧的近极压降而使电弧所需电压增加，造成(di/dt)0，使电弧熄灭。 而灭弧室是个密闭的空间，开关触头在灭弧室内，触头分开时，灭弧室吹口被打开，灭弧介质对电弧形成不同方式的吹动。 32.交流电弧电流有何特点?熄灭交流电弧的条件是什么?特点：交流电流的瞬时值变化很快，每个周期有2次通过零点，因此交流电流一直处于动态过程，而且电流过零时可以自行熄弧。但因弧柱热惯性的作用，致使电流过零后又会重新燃弧。 熄灭交流电弧的条件：在电弧电流过零时，电弧由于失去能量，电弧自然熄灭。此时，弧隙中间同时存在着两个恢复过程，即介质强度恢复过程ud(t)和电源电压恢复过程ur(t)。如果电源恢复电压高于介质强度恢复电压，弧隙就被击穿，电弧重燃。反之，如果恢复电压低于介质强度时，电弧便熄灭。可见，开断交流电路时，熄灭电弧的条件应为ud(t)ur(t)33. 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?弧隙介质强度的恢复过程：电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要恢复到绝缘的正常状态尚需一定的时间，此恢复过程称之为弧隙介质强度的恢复过程，以耐受的电压ud(t)表示。弧隙介质强度恢复过程ud(t)主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器型式而异。 弧隙电压的恢复过程：电弧电流自然过零后，电路施加于弧隙的电压，将从不大的电弧电压逐渐增长，一直恢复到电源电压，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压，其电压恢复过程以ur(t)表示。电压恢复过程与线路参数、负荷性质等有关。34.在直流电弧和交流电弧中，将长电弧分割成短电弧灭弧是利用了什么原理?在直流电弧中，将长弧分割成短弧可以形成多对电极，由于电弧的近极压降而使电弧所需电压增加从而达到熄弧目的。在交流电弧中，将长弧分割成若干短弧，主要是利用“近阴极效应”原理实现灭弧。35.电气触头主要有哪几种接触形式?各有什么特点? (1)平面触头。这种触头在受到很大的压力时，接触点数和实际接触面仍然较小。自动净化能力弱，压强小，接触电阻较大。只限于低压开关中使用，如闸刀开关 和插人式熔断器等。 (2)线触头。在高低压开关中普遍采用线触头。线触头是指两个触头间的接触面为线接触的触头，如柱面与平面接触或两圆柱面接触。线接触的接触压力较大，在接通和断开时自动净化能力较强。 (3)点触头。是指两个触头接触面为点接触，如球面和平面接触，或者两个球面的接触。它的优点是接触点更加固定，接触压力更大，接触电阻稳定；缺点是接触面积小，不易散热。这种触头一般应用在工作电流和短路电流较小的情况，如用于继电器和开关电器的辅助触点。36.如果电气触头发生振动是什么原因造成的?有什么危害?运行中，电气触头振动主要来自两方面原因：一是短路电动力引起，另一可能是外部机械施工振动与破坏引起。触头振动时，引起接触不良，接触电阻增大，产生严重发热，触头因退火而破坏其性能。更为严重是触头因振动脱开，其间产生电弧，烧损触头材料及其部件。37.名词解释:配电装置根据发电厂或变电所电气主接线中的各种电气设备、载流导体及其部分辅助设备的安装要求，将这些设备按照一定方式建造、安装而成的电工建筑物，通常称为配电装置。38.名词解释题:限流电抗器的残余电压电抗器后发生短路时，电抗器前的电压。39. 在开关电器中，加速交流电弧熄灭方法通常有哪些？（1）利用气体吹动电弧灭弧。（2）采用多断口灭弧。（3）利用电弧与固体介质接触灭弧。（4）将电弧分为多个串联的短电弧灭弧（金属灭栅灭弧）40. 什么是一次设备？ 一次设备是用于完成电能变换、输送、分配等功能的设备，如高压开关、输电线路、母线、避雷器等，可以用一句话来理解：接触高电压的电气设备。 41. 什么是二次设备？ 二次设备是用于完成对一次设备的控制、监视、保护功能的设备，如继电保护装置、监视仪表、操作电路等，也可以用一句话来简单理解：不接触高电压的电气设备。 42. 与以往的机车能力供给模式相比，电力牵引主要有什么优点？ 优点有：功率大、电力牵引机车速度快，牵引机车过载能力强，牵引供电系统传输能力大。 43. 电力牵引供电系统与电力系统有什么关系？ 电牵引供电系统是电力系统的一个重要用户，属于电力系统的一级负荷，在我国，电牵引供电系统通常由电力系统供电，国外有些地方，如欧洲的一些国家，电牵引供电系统由专门修建的电厂和地方电力系统联合供电。一般交流牵引变电所与电力系统之间通110kV电压等级的输电线路相连，少数情况下由电力系统的220kV电压等级供电。 44. 牵引供电系统的供电制式有 、 、 ，其中我国牵引供电系统为 供电制式。 工频单相交流制、低频单相交流制、直流制；工频单相交流制。 45. 什么是隔离开关？ 隔离开关是将高压带电部分（电源）和需检修的部分在电气上加以隔离的装置。隔离开关不能接通和切断负荷电流和短路电流。 46. 什么是负荷开关？ 负荷开关：负荷开关的构造与隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。47. 什么是熔断器？ 熔断器是一种限流元件，常和被保护的电气设备串接与电路中。当流过熔断器的电流超过熔体的最小熔化电流时，如过负荷、短路故障，熔体自动熔断，完成保护电气设备的功能。 48. 什么是空气断路器？ 空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于 500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。49. 开关电器一般由 导体、触头、绝缘介质组成，其中 导体 是用于提供电能从开关外部到开关触头之间的通路，触头对电能通路进行分开和闭合， 分 动触头 和 静触头 。 50. 熔断器的组成： 熔件 （合金材料）、 触头 和 外壳 。有些熔断器还存在用于灭弧的石英砂或产气纤维管。 三、主观题(共32道小题)26. 无母线电气主接线的形式有桥形接线、_多角形接线_和单元接线。27. 电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能，因此母线起着_汇集和分配电能_作用。28. 室内配电装置中，母线一般布置在配电装置上部，其布置形式有水平、垂直和_三角形_三种29. 电器的额定电流应大于或等于安装设备回路的_最大工作电流_。30. 中央信号装置由_事故信号装置和预告信号装置_两部分组成。31. 强迫油循环水冷却系统主要适用于额定容量为_31500kVA以上_的变压器。32. 绝缘介质发生不可逆的老化，主要有三个过程：热过程、_化学过程_和机械损伤。33. 行波在结点处会产生折射和反射，如果入射波遇到的波阻抗为Z1，折射波遇到的波阻抗为Z2，则_电压_折射系数为2Z2/(Z1+Z2) 。34. 当人站在距离接地设备0.8米，人手触到距离地面1.8米处时，人体的手与脚之间的电压称为_接触电压_。35. 什么是供变电工程？ 电力系统由发电厂、输电线路、变电所（开关站）等组成，其中的变（站）也就是供变电工程。 36. 供变电工程在电力系统中处于什么位置？ 在电力系统、配电系统中需要对电能进行升压、降压和分配的地方。 37. 什么是变电所/变电站？它的作用是什么？ 变电所是电网中的线路连接点，用以变换电压，交换功率和汇集、分配电能的设备。 作用：变电所是联系发电厂和用户的中间环节，同时通过变压器降各级电压的电力网联系起来，是电力网的枢纽。 38. 变电所/变电站按在系统中的位置可分为哪些种类？ 电力上的变电站可分为枢纽变电站、区域变电站、地区变电站等。 电力牵引变电所有中心变电所、中间变电所、终端变电所等种类。 39. 变电所主要有哪些设备？ 变电所主要设备包括：变压器、导线、开关设备、测量和计量仪表、保护装置、自动装置、互感器、远动系统的远方执行端（RTU）、直流和交流电源系统、防雷系统等。 40. 牵引供电系统主要由哪几部分组成 牵引供电系统主要包括：牵引变电所（可能由中心变电所、终端变电所、整流变电所等组成）、馈出线、接触网、列车走行轨道、回流线等。 41. 什么是分区所？ 交流电气化铁道上为了增加供电的灵活性，提高运行的可靠性，在两个牵引变电所的牵引供电区间加设分区所，具有如下作用： 1) 可以使相邻的供电区段实现并联工作或单独工作。当实现并联工作时，分区所的断路器闭合，否则打开。 2) 当相邻牵引变电所发生故障而不能继续供电时，可以闭合分区所的断路器由非故障牵引变电所实行越区供电。 3) 双边供电的供电区内发生牵引网短路事故时，可由分区所得断路器切除事故点所在的一半区域，非事故段仍可正常工作。 42. 什么是开闭所 交流电力牵引系统开闭所实际上是起配电作用的开关站。 43. 什么是开关设备？开关设备由哪些类型？其符号是如何表示的？ 1) 开关设备是用于对电能或信号通路进行分或合的操作。 2) 开关设备包括断路器（DL）、隔离开关（G）、熔断器（RD）、负荷开关（FW）。 44. 什么是高压断路器？ 高压断路器又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。45. 高压断路器的作用是什么？ 高压断路器是变电所的主要设备，实质上是自动装置的执行器件，在正常情况下可切断或闭合负荷电流、空载电流，在故障情况下，和继电保护装置配合可迅速切断故障电流，保护电力设备。 46. 什么是限制电器？请举例说明。 限制电器是用于对电路中电流或电压的水平进行限制的高压电器（通常是限制电