2025年电厂电气运行面试试题及答案

2025年电厂电气运行面试试题及答案一、基础理论与专业知识1.请简述同步发电机并列（同期合闸）的条件及各条件不满足时可能产生的危害。答：同步发电机并列需满足四个条件：（1）待并发电机电压与系统电压幅值相等，偏差不超过5%；（2）待并发电机频率与系统频率相等，偏差不超过0.2Hz；（3）待并发电机电压相位与系统电压相位一致，相角差不超过10°；（4）待并发电机电压相序与系统电压相序相同。若电压幅值不等，并列瞬间会产生无功冲击电流，导致发电机定子绕组发热，严重时损坏绝缘；频率不等会引起并列后发电机与系统间的有功功率振荡，频率差过大可能导致无法拉入同步；相位差过大会产生较大的冲击电流，损坏发电机绕组和转轴；相序不一致则会造成严重的短路事故，烧毁发电机及系统设备。2.主变压器冷却器全停时，运行人员应如何判断允许运行时间？其理论依据是什么？答：主变压器冷却器全停时，允许运行时间需根据变压器顶层油温及厂家规定确定。通常，强油循环变压器冷却器全停后，顶层油温未超过75℃时允许运行1小时；若顶层油温超过75℃，则允许运行时间缩短至30分钟。理论依据是变压器绕组绝缘的热老化规律（阿伦尼乌斯定律），绝缘寿命与温度呈指数关系，温度每升高8-10℃，绝缘寿命减半。冷却器全停后，变压器内部热量无法有效散出，绕组温度持续上升，超过允许值会加速绝缘老化甚至导致绝缘击穿。3.请解释厂用电快速切换装置（快切）的“同期捕捉切换”与“残压切换”的区别及应用场景。答：同期捕捉切换是指在工作电源跳闸后，装置实时跟踪母线残压与备用电源电压的相位差，当相角差进入允许范围（一般为20°-40°）时发出合闸命令，实现安全切换。其特点是切换时间短（通常≤200ms），对电动机冲击小，适用于母线残压频率衰减较慢、允许短时间断电的重要负荷（如给水泵、循环水泵）。残压切换是在母线残压衰减至额定电压的40%-60%时（一般为0.5-1.5秒后），检测残压与备用电源电压差在允许范围内时合闸。此时残压频率已大幅降低，电动机转速下降较多，切换冲击较大，但能避免因同期捕捉失败导致的长时间断电。适用于对切换时间要求不高、允许电动机短时惰走的次要负荷（如厂用辅助机械）。4.6kV厂用母线发生单相接地时，如何通过“拉路法”查找故障线路？操作中需注意哪些安全事项？答：拉路法查找步骤：（1）首先检查母线电压互感器二次侧是否接地，排除测量回路故障；（2）依次断开母线所带馈线开关（按重要性由低到高：先照明、后辅助设备，最后重要负荷），每断开一条线路后观察母线电压是否恢复正常；（3）若断开某线路后接地信号消失，即为该线路接地；（4）若所有线路断开后仍接地，需检查母线及电压互感器本体。操作注意事项：（1）拉路前确认备用设备已联动，重要负荷（如给水泵、引风机）需切换至另一电源供电，避免单电源运行；（2）拉路时间应控制在3秒内，防止电动机因断电时间过长而停转；（3）操作时需两人监护，穿绝缘靴、戴绝缘手套，使用绝缘工具；（4）若系统为消弧线圈接地，需先调整消弧线圈补偿度，再进行拉路，避免谐振过电压。二、设备操作与运行调整5.请详细描述6kV母线由运行转检修的操作步骤（假设母线带3条馈线，无母联开关）。答：操作步骤如下（以16kVA段母线为例）：（1）联系值长，确认母线所带负荷已转移或停运（如磨煤机、送风机等重要负荷切换至16kVB段或启动备用变供电）；（2）检查母线工作电源开关（6101）确在合闸位置，测量母线电压正常；（3）断开母线所有馈线开关（6102、6103、6104），检查各开关确已分闸，就地指示灯显示“分位”；（4）检查母线工作电源进线开关（6101）负荷电流确已降至0，断开6101开关，检查三相电流表指示0，开关位置指示灯“分位”；（5）拉开6101开关两侧隔离刀闸（6101-1、6101-2），检查刀闸确已分闸，机械位置指示正确；（6）在母线电压互感器（61TV）二次侧退出电压并列装置，断开TV二次空开，取下二次熔丝；（7）拉开61TV一次隔离刀闸（61TV-1），检查确已分闸；（8）在母线进线隔离刀闸（6101-1）线路侧、6101-2母线侧、61TV-1二次侧分别验电，确认无电压；（9）在6101-1线路侧、6101-2母线侧装设三相短路接地线各一组，在61TV二次侧挂“禁止合闸，有人工作”标示牌；（10）在母线开关柜柜门悬挂“在此工作”标示牌，完成操作票终结。6.主变压器中性点接地刀闸的操作原则是什么？在哪些运行方式下需要投入或退出？答：操作原则：（1）变压器中性点接地刀闸的投退应满足系统零序阻抗要求，防止操作过电压损坏绕组绝缘；（2）并列运行的变压器中性点接地数量应保持不变，避免零序保护误动；（3）单台变压器运行时，中性点必须接地；（4）操作前需确认变压器高压侧开关已断开，避免带地刀合闸。投入场景：（1）变压器新投运或大修后充电时（防止合闸过电压）；（2）系统单电源运行，变压器为中性点直接接地系统的唯一接地点；（3）变压器所在母线发生单相接地故障时（保持零序保护灵敏度）。退出场景：（1）变压器并列运行，中性点接地数量超过系统要求（一般220kV系统不超过2组）；（2）系统正常运行，需调整零序保护定值；（3）变压器低压侧故障已隔离，中性点无需接地。7.发电机进相运行时，运行人员需重点监视哪些参数？进相深度受哪些因素限制？答：重点监视参数：（1）发电机定子电流（不超过额定值）；（2）发电机端电压（不低于额定值的95%）；（3）转子绕组温度（不超过120℃）；（4）定子铁芯温度（不超过120℃）；（5）厂用母线电压（不低于额定值的90%）；（6）系统无功潮流（避免局部电压崩溃）。进相深度限制因素：（1）定子端部铁芯发热（进相时定子漏磁增大，端部涡流损耗增加）；（2）发电机静态稳定性（进相越深，功角越大，易失步）；（3）厂用电压水平（厂变高压侧电压降低，影响低压母线电压）；（4）系统电压支撑能力（弱系统进相可能导致电压失稳）；（5）励磁系统低励限制（防止励磁电流过低导致失磁）。三、故障分析与应急处理8.运行中发电机突然发出“失磁”报警，定子电流表指示升高，有功功率下降，无功功率指示负值，母线电压降低。试分析故障原因及处理步骤。答：故障原因：（1）励磁回路开路（如灭磁开关跳闸、励磁变低压侧熔丝熔断）；（2）励磁调节器故障（如可控硅整流桥击穿、脉冲丢失）；（3）转子绕组故障（如匝间短路、滑环碳刷接触不良）；（4）励磁系统误动（如低励限制误动作）。处理步骤：（1）确认失磁保护是否动作，若未动作且机组未跳闸，立即检查励磁系统：-检查灭磁开关是否跳闸，若跳闸尝试强送一次（未查明原因前禁止多次强送）；-检查励磁变低压侧熔丝、可控硅整流桥、转子滑环碳刷（碳刷冒火需调整压力或更换）；-切换至手动励磁方式，增加励磁电流（若励磁调节器故障）。（2）若无法恢复励磁，按以下原则处理：-降低发电机有功功率至额定值的40%-50%（减轻定子过电流）；-监视母线电压，若低于90%额定值，联系调度增加系统无功补偿（如投入电容器）；-密切监视发电机定子电流、铁芯温度，若超过允许值或系统电压持续下降，手动解列发电机。（3）若失磁保护动作跳闸，检查灭磁开关状态，测量转子绕组绝缘电阻（用500V兆欧表，不低于0.5MΩ），通知检修处理励磁系统。9.厂用电工作电源跳闸，备用电源未自投，母线电压降至0，所有电动机声音消失。试判断故障类型，说明应采取的应急措施。答：故障类型判断：（1）工作电源跳闸原因（如速断保护动作、母线短路）；（2）备用电源自投失败（如快切装置故障、备用电源开关拒动、母线失压闭锁）；（3）母线失压导致电动机全停。应急措施：（1）立即检查工作电源开关保护动作情况（查看保护屏“速断”“过流”“零序”等信号），判断故障范围（母线故障或馈线故障）；（2）若为馈线故障（如某6kV电动机电缆短路），断开故障馈线开关，检查母线电压是否恢复（用万用表测量母线PT二次电压）；（3）若母线故障（如母线绝缘子击穿），将母线所有开关拉至检修位置，摇测母线绝缘电阻（用2500V兆欧表，每相对地≥1000MΩ，相间≥2000MΩ）；（4）若备用电源开关拒动，手动试合备用电源开关一次（确认备用电源正常、母线无故障）；（5）恢复重要电动机供电：优先启动直流润滑油泵（防止汽轮机断油烧瓦）、消防水泵（防止火灾）、顶轴油泵（防止大轴弯曲），再依次启动循环水泵（防止凝汽器超温）、给水泵（维持锅炉水位）；（6）若母线绝缘不合格，联系检修处理，做好安全措施（挂接地线、设围栏）；（7）记录故障时间、保护动作信号、设备状态，汇报值长及调度。10.主变压器轻瓦斯保护动作，信号继电器掉牌，油位正常，油温无明显升高。分析可能原因及处理流程。答：可能原因：（1）变压器内部轻微故障（如绕组局部放电、铁芯多点接地）产生少量气体；（2）变压器油中溶解气体析出（如油温变化导致气体释放）；（3）气体继电器误动（如接点受潮、电缆绝缘降低）；（4）变压器外部因素（如加油后空气未排尽、呼吸器堵塞导致油位波动）。处理流程：（1）检查变压器本体：油位、油温、油色是否正常，有无渗漏油，冷却器运行是否正常；（2）检查气体继电器：观察继电器内是否有气体积聚，记录气体颜色、气味（无色无味多为空气，黄色可燃为木质故障，淡灰色可燃为纸或纸板故障，深灰色可燃为绕组故障）；（3）取气样送化学分析（用注射器从气体继电器放气阀取样），检测气体成分（氢气、甲烷、乙烷、乙炔等含量）；（4）若气体为空气，且色谱分析无异常，排尽气体后退出轻瓦斯保护压板，对继电器进行校验（绝缘电阻≥10MΩ，接点动作值符合要求）；（5）若气体可燃且色谱分析异常（如乙炔含量＞5ppm），判断为内部故障，立即降低变压器负荷，联系检修进行绕组变形试验、直流电阻测试、油耐压试验；（6）若轻瓦斯频繁动作，且排除外部因素，应将变压器停运检查，防止故障扩大为重瓦斯动作（跳闸）。四、安全规程与职业素养11.电气操作中“两票三制”的具体内容是什么？操作票填写时“双重名称”指什么？哪些操作可以不使用操作票？答：“两票三制”内容：两票指操作票、工作票；三制指巡回检查制、设备定期试验轮换制、交接班制。操作票“双重名称”指设备的名称和编号（如“6101开关”“1主变”），用于唯一标识设备，防止误操作。可不使用操作票的情况：（1）事故处理（如发电机跳闸后断开灭磁开关）；（2）拉合单一的开关或刀闸（如拉开一组接地刀闸）；（3）投退保护压板（需做好记录）；（4）自动化系统远方操作（需经值长批准并双人监护）。12.高压设备发生接地故障时，运行人员接近故障点应遵循哪些安全距离？若误入带电间隔应如何应急处置？答：安全距离要求：室内高压设备接地时，故障点4米以内为危险区域；室外高压设备接地时，故障点8米以内为危险区域。进入上述区域需穿绝缘靴，接触设备外壳或架构时应戴绝缘手套。误入带电间隔应急处置：（1）立即停止移动，保持身体与带电设备的距离（10kV≥0.7米，35kV≥1.0米）；（2）大声呼叫监护人，说明所处位置；（3）若已触及设备，切勿慌张，立即松开并后退；（4）监护人应迅速确认间隔编号，断开该间隔电源，验电接地后救援。五、新技术与行业发展13.2025年智能电厂建设中，电气运行岗位需掌握哪些新型监测技术？请举例说明其在故障预警中的应用。答：需掌握的新型监测技术包括：（1）分布式光纤测温（DTS）：在发电机定子绕组、主变绕组内埋设光纤，实时监测温度分布（精度±1℃），当某点温度超过阈值（如定子线棒110℃）时提前预警绝缘老化；（2）特高频局放监测（UHF）：在GIS设备、6kV开关柜内安装传感器，捕捉局部放电产生的300MHz-3GHz电磁波，通过模式识别区分内部放电（如绝缘子裂纹）与外部干扰，提前6-12个月预警绝缘故障；（3）智能巡检机器人：搭载红外热像仪、声音传感器，按预设路径巡检设备，自动识别刀闸接触不良（红外温差＞15℃）、变压器铁芯振动异常（频率偏移＞5%），生成巡检报告并推送至监控系统；（4）数字孪生技术：建立电气系统虚拟模型，实时同步现场数据（如电流、电压、温度），通过仿真计算预测母线短路电流、主变过负荷能力，辅助运行人员制定调整策略。14.新能源（风电、光伏）大规模并网后，对电厂电气运行带来哪些挑战？运行人员应如何应对？答：挑战：（1）系统频率波动增大（新能源出力间歇性导致有功不平衡）；（2）电压调节难度增加（逆变器无功支撑能力有限，局