2025年热电厂电气运行试题及答案

2025年热电厂电气运行试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.某热电厂300MW发电机额定容量为353MVA，额定功率因数0.85，其额定有功功率为（）A.300MWB.353MWC.299.05MWD.325MW答案：C（计算：353×0.85=299.05MW）2.发电机定子绕组采用水内冷方式时，正常运行中定子冷却水导电率应控制在（）A.≤0.5μS/cmB.≤1.5μS/cmC.≤5μS/cmD.≤10μS/cm答案：B（依据《火力发电厂发电机运行规程》DL/T1705-2017，定子冷却水导电率正常≤1.5μS/cm，报警值≤2.0μS/cm）3.厂用6kV系统采用中性点经高阻接地方式时，单相接地故障电流应限制在（）A.≤10AB.≤30AC.≤50AD.≤100A答案：A（高阻接地系统单相接地电流一般控制在10A以内，防止弧光过电压）4.主变压器220kV侧配置的断路器型号为LW35-252，其“LW”代表（）A.六氟化硫断路器B.真空断路器C.少油断路器D.压缩空气断路器答案：A（LW为六氟化硫断路器，ZN为真空断路器）5.发电机励磁系统中，AVR（自动电压调节器）的主要输入信号是（）A.定子电流、转子电流B.定子电压、转子电压C.定子电压、无功功率D.定子电流、有功功率答案：C（AVR通过检测发电机端电压和无功功率，调节励磁电流维持电压稳定）6.厂用电快切装置在正常切换时优先采用（）A.串联切换B.并联切换C.同时切换D.残压切换答案：B（正常切换时先合备用电源，再跳工作电源，属于并联切换）7.某110kV母线采用单母线分段接线，当一段母线故障时，应（）A.跳开分段断路器，隔离故障段B.跳开所有连接该段的断路器C.跳开主变高压侧断路器D.跳开发电机出口断路器答案：B（单母线分段接线故障时，需跳开故障段所有断路器，由另一段母线供电）8.直流系统中，绝缘监察装置的作用是（）A.监测直流母线电压B.监测正负极对地绝缘电阻C.监测蓄电池容量D.监测充电机输出电流答案：B（绝缘监察装置通过电桥原理监测正负极对地绝缘电阻，低于整定值时报警）9.变压器并列运行的条件不包括（）A.接线组别相同B.变比相同（允许±0.5%偏差）C.短路阻抗相同（允许±10%偏差）D.容量相同答案：D（容量不同可并列，需满足前三项条件）10.异步电动机启动时电流约为额定电流的5-7倍，但启动时绕组温度不会急剧升高的主要原因是（）A.启动时间短，热量未积累B.启动时功率因数高C.启动时电压低D.绕组绝缘等级高答案：A（启动时间通常几秒至几十秒，短时间大电流产生的热量未超过绝缘耐受范围）11.发电机定子绕组温度测点采用（）A.热电阻（Pt100）B.热电偶（K型）C.红外测温仪D.光纤测温答案：A（发电机定子绕组埋置式测温元件多为Pt100热电阻，精度±0.5℃）12.厂用400V系统采用中性点直接接地方式，发生单相接地时应（）A.立即跳闸B.允许运行2小时C.发报警信号D.检查绝缘答案：A（低压系统直接接地，单相接地即形成短路，保护立即动作跳闸）13.主变冷却器全停时，允许带额定负荷运行的时间为（）A.10分钟B.20分钟C.30分钟D.60分钟答案：B（根据《电力变压器运行规程》，强油风冷变压器冷却器全停后，额定负荷下允许运行20分钟）14.高频保护的通道类型为（）A.光纤通道B.微波通道C.输电线路载波通道D.卫星通道答案：C（高频保护利用输电线路本身作为载波通道，传输高频信号）15.发电机进相运行时，主要限制因素是（）A.定子电流B.转子绕组温度C.端部铁芯温度D.有功功率答案：C（进相运行时，发电机端部漏磁增加，导致铁芯温度升高，是主要限制因素）16.6kV高压开关柜的“五防”功能中，“防止带负荷拉合隔离开关”通过（）实现A.机械闭锁B.电气闭锁C.电磁锁D.程序锁答案：A（高压开关柜主要通过机械闭锁防止带负荷操作隔离开关）17.蓄电池组核对性放电试验周期为（）A.每季度一次B.每年一次C.每两年一次D.每三年一次答案：C（依据《电力用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T724-2013，核对性放电每两年一次）18.发电机转子一点接地保护动作后，应（）A.立即停机B.投入转子两点接地保护C.降低有功功率D.降低无功功率答案：B（转子一点接地后，需投入两点接地保护，监测是否发展为两点接地故障）19.厂用变过流保护的动作时限应（）A.大于上级保护时限B.小于上级保护时限C.等于上级保护时限D.无要求答案：B（为保证选择性，下级保护时限应小于上级保护时限，一般级差0.3-0.5秒）20.电压互感器二次侧熔断器的作用是（）A.防止二次侧短路B.防止二次侧过电压C.防止一次侧短路D.防止一次侧过电压答案：A（TV二次侧熔断器用于保护二次回路，防止短路损坏仪表和保护装置）二、判断题（每题1分，共20分）1.发电机正常运行时，定子绕组各相电流之差不得超过额定电流的10%。（）答案：√（依据DL/T1705，三相电流不平衡度不超过10%）2.厂用6kV母线PT二次侧并列时，应先并列一次侧。（）答案：×（PT二次侧并列需先确认一次侧电压一致，直接并列二次侧可能引起环流）3.主变分接开关由Ⅰ档调至Ⅱ档（电压升高），其低压侧电压会降低。（）答案：×（分接开关档位升高，一次侧匝数增加，二次侧电压降低；但热电厂厂用变通常为降压变，高压侧调高档位会降低低压侧电压）4.电动机启动时，电流表指针大幅摆动后回到正常位置，说明启动正常。（）答案：√（启动时电流冲击后回落至额定值附近为正常）5.直流系统正负极同时接地不会影响保护装置动作。（）答案：×（两点接地可能造成保护误动或拒动，如正负极接地导致跳闸回路短接）6.发电机解列前应先将有功功率减至零，再减无功功率。（）答案：×（解列前应先将有功减至接近零，无功减至最小，避免解列后电压突变）7.消弧线圈采用过补偿方式时，接地故障点残流为感性电流。（）答案：√（过补偿时电感电流大于电容电流，残流为感性）8.高频保护停运时，线路仍可带全线速动保护运行。（）答案：×（高频保护是主保护，停运后需退出线路重合闸或采用其他保护（如距离保护）作为主保护）9.变压器油位异常升高可能是由于环境温度升高或内部故障（如绕组短路）。（）答案：√（温度升高或内部故障产生气体都会导致油位上升）10.厂用电快切装置在事故切换时采用残压切换，需等待母线残压降至额定电压的40%-60%时合闸。（）答案：√（残压切换避免备用电源与母线残压相位差过大，减少冲击）11.发电机励磁系统强励动作后，应手动复归励磁调节器。（）答案：×（强励动作是保护行为，故障消除后自动返回，无需手动复归）12.6kV真空断路器的灭弧介质是真空，因此不需要检查SF6压力。（）答案：√（真空断路器灭弧室为真空，SF6断路器需监测气体压力）13.电动机低电压保护的作用是防止电压恢复时电动机自启动造成母线电压过低。（）答案：√（低电压保护跳开不重要电机，保证重要电机自启动）14.主变冷却器电源失去后，应立即手动启动备用冷却器。（）答案：√（冷却器电源失电需及时切换至备用电源，防止变压器超温）15.倒母线操作时，应先将母联断路器改为非自动状态，再逐一切换线路。（）答案：√（防止母联断路器自动跳闸导致母线失压）16.直流系统充电装置故障时，应立即停运蓄电池组。（）答案：×（充电装置故障时，由蓄电池组带负荷，需及时检修充电装置）17.发电机定子绕组温度超过100℃时，应立即降低有功功率。（）答案：√（定子绕组温度高限通常为105℃，超温需降负荷）18.110kV线路零序保护的动作时限按阶梯原则配置，越靠近电源侧时限越长。（）答案：√（保证选择性，电源侧保护时限大于下级）19.异步电动机转子断条故障会导致定子电流波动，转速下降。（）答案：√（转子断条会引起电磁转矩脉动，表现为电流波动和转速降低）20.厂用6kV系统发生单相接地时，接地相电压降低，非接地相电压升高至线电压。（）答案：√（中性点不接地系统单相接地时，非故障相电压升高√3倍）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述发电机并列的条件及不满足条件的危害。答案：并列条件：①电压相等（偏差≤5%）；②频率相等（偏差≤0.2Hz）；③相位相同；④相序一致。危害：①电压不等：产生冲击电流，损坏定子绕组；②频率不等：产生拍振电流，引起发电机振动；③相位不同：产生巨大冲击电流，可能导致发电机损坏；④相序错误：相当于短路，烧毁发电机。2.厂用电快切装置的动作逻辑包括哪几种切换方式？各适用于什么场景？答案：①正常切换：分为并联切换（先合备用，后跳工作，适用于计划倒闸）和串联切换（先跳工作，后合备用，适用于负荷允许短时断电）；②事故切换：由保护启动，优先采用快速切换（母线残压与备用电源相位差≤20°时合闸），失败后转为残压切换（残压降至40%-60%额定电压时合闸）；③异常切换：由母线低电压或工作电源开关偷跳启动，动作逻辑同事故切换。3.主变压器零序保护的配置原则是什么？答案：①中性点直接接地运行时，配置零序电流保护（限时速断和过电流保护），作为接地故障的主保护；②中性点不接地运行时，配置零序电压保护（反映中性点位移电压）和间隙零序电流保护（中性点经放电间隙接地时，间隙击穿后动作）；③220kV主变通常配置两段式零序保护，一段带方向（指向母线），二段不带方向（指向变压器）；④零序保护与线路零序保护配合，保证选择性。4.简述6kV厂用母线PT二次电压异常（三相电压不平衡）的处理步骤。答案：①检查PT二次空开是否跳闸，若跳闸试合一次（不成功则停用相关保护）；②测量二次电压，判断是否为PT本体故障（如一次保险熔断）；③检查母线是否发生单相接地（非接地相电压升高至线电压）；④检查二次回路是否短路或接地（用万用表测量各相电压及对地绝缘）；⑤若PT本体故障，申请将母线停电，更换PT；⑥若二次回路故障，查找短路点并处理；⑦处理过程中退出受影响的保护（如低电压保护、备自投），防止误动。5.直流系统发生两点接地的危害有哪些？答案：①造成保护误动：如正负极接地导致跳闸回路短接，继电器误动作；②造成保护拒动：如接地导致合闸或跳闸线圈被短接，无法动作；③损坏设备：接地电流过大时烧毁二次设备；④影响信号系统：接地导致光字牌误发或不发信号；⑤蓄电池组过放电：接地可能形成放电回路，消耗蓄电池容量。6.异步电动机启动时电流大但绕组不烧毁的原因是什么？答案：①启动时间短：电动机启动时间通常为几秒至几十秒，短时间大电流产生的热量未超过绕组绝缘的耐受能力；②启动时功率因数低：启动电流虽大，但有功功率小（I²Rt中t小且cosφ低），实际发热量有限；③绕组设计裕度：电动机绕组设计时已考虑启动电流的冲击，绝缘材料耐温等级（如F级耐155℃）高于正常运行温度（约80-100℃）；④冷却系统辅助：启动过程中风扇已开始工作，帮助散热。四、计算题（每题10分，共20分）1.某300MW发电机定子绕组采用水内冷，运行中测得进水温度25℃，出水温度40℃，冷却水流量0.05m³/s，水的比热容4.186kJ/(kg·℃)，密度1000kg/m³。计算定子绕组的损耗功率。解：冷却水吸收的热量Q=cmΔT=ρV×c×(t出-t进)V=0.05m³/s=50L/s，ρ=1000kg/m³=1kg/L，故每秒质量m=50kg/sΔT=40-25=15℃Q=50kg/s×4.186kJ/(kg·℃)×15℃=3139.5kJ/s=3139.5kW定子绕组损耗功率等于冷却水吸收的热量（忽略散热损失），故P=3139.5kW≈3140kW2.某厂用变压器容量为2000kVA，阻抗电压6%，额定电压6.3kV/0.4kV，低压侧母线接有4台160kW电动机（cosφ=0.8，η=0.9），均为直接启动（启动电流倍数6倍）。计算电动机全压启动时，母线电压降是否满足要求（允许电压降≤15%）。解：①变压器额定电流Ie=S/(√3U)=2000/(√3×0.4)=2886.8A②变压器阻抗标幺值X=Uk%/100=0.06③单台电动机额定电流Im=P/(√3Uηcosφ)=160/(√3×0.4×0.9×0.8)=320.5A④单台电动机启动电流Ist=6×320.5=1923A（4台总启动电流Ist总=4×1923=7692A）⑤电动机启动时变压器低压侧电压降ΔU%=(Ist总/Ie)×X×100%=(7692/2886.8)×0.06×100%≈(2.665)×0.06×100%≈15.99%⑥允许电压降≤15%，实际计算为15.99%，略超过允许值，需采取降压启动（如星三角启动）或限制同时启动的电机数量。五、案例分析题（每题15分，共30分）1.某热电厂1机运行中，DCS发“6kVA段母线接地”报警，绝缘监察装置显示A段母线电压：Ua=5.8kV，Ub=5.9kV，Uc=0.5kV（线电压正常）。试分析故障原因及处理步骤。答案：故障原因分析：6kVA段母线为中性点不接地系统，C相电压显著降低，A、B相电压接近线电压（约6.3kV），判断为C相单相接地故障。可能原因：C相电缆绝缘损坏、电机绕组接地、母线支持绝缘子击穿等。处理步骤：①复归报警，检查绝缘监察装置数据，确认接地相别（C相）；②汇报值长，通知电气检修人员到场；③对6kVA段母线所带负荷逐一进行“瞬停法”检查：先停不重要负荷（如检修电源、排污泵），观察接地信号是否消失；④若停某台电机（如1给水泵电机）后接地信号消失，判断该电机C相接地，联系检修处理；⑤若所有负荷停电后仍接地，检查母线PT、避雷器、穿墙套管等设备；⑥接地运行时间不超过2小时（防止绝缘进一步恶化），若2小时内未找到故障点，申请将A段母线停电检修；⑦处理过程中密切监视母线电压变化，若出现相间电压异常（如