2025年发电厂及变电站电气部分试题库(含答案)

2025年发电厂及变电站电气部分试题库(含答案)一、单项选择题（每题2分，共40分）1.某220kV变电站主接线采用双母线接线，当母联断路器断开时，若I母发生单相接地故障，故障电流主要由（）提供。A.主变压器低压侧电源B.所有连接I母的电源支路C.仅故障线路对侧电源D.母联断路器后备电源答案：B2.油浸式电力变压器的最高允许上层油温为（）。A.75℃B.85℃C.95℃D.105℃答案：C（注：强油循环变压器为85℃，自然循环为95℃，本题默认自然循环）3.110kV线路配置的纵联零序保护，其动作时间主要取决于（）。A.零序电流幅值B.通道传输时间C.断路器分闸时间D.故障点过渡电阻答案：B（纵联保护需两侧信息交换，通道延迟是主要时间因素）4.某35kV系统采用中性点不接地方式，发生单相接地故障时，非故障相电压升高至（）倍相电压。A.√2B.√3C.2D.3答案：B（中性点不接地系统单相接地时，非故障相电压升高为线电压，即√3倍相电压）5.SF₆断路器的灭弧能力约为空气断路器的（）倍。A.2～3B.5～10C.100～150D.200～300答案：D（SF₆气体灭弧能力极强，约为空气的200～300倍）6.发电厂厂用电系统中，低压厂用变压器（380V）的接线组别通常为（）。A.Yyn0B.Dyn11C.Yd11D.YNy0答案：B（Dyn11接线可抑制三次谐波，且单相短路电流大，保护更灵敏）7.某10kV母线短路容量为100MVA，其三相短路电流周期分量有效值为（）kA。A.5.77B.10.0C.11.55D.17.32答案：A（计算公式：I=S/(√3U)=100/(√3×10)=5.77kA）8.变电站直流系统中，蓄电池组的核对性放电周期为（）。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：B（规程要求，220kV及以上变电站蓄电池每年进行一次核对性放电）9.微机型变压器差动保护中，防止励磁涌流误动的主要措施是（）。A.二次谐波制动B.速断过流闭锁C.零序电流闭锁D.电压闭锁答案：A（利用励磁涌流中二次谐波含量高的特点实现制动）10.220kV线路重合闸装置中，“单重”方式指（）。A.仅单相故障重合B.三相故障重合C.所有故障均重合一次D.单相故障重合，三相故障不重合答案：D（单重方式下，单相故障重合，三相故障跳三相后不重合）11.某变电站35kV母线电压互感器（TV）二次侧额定线电压为100V，其一次侧额定相电压为（）。A.35/√3kVB.35kVC.35×√3kVD.35/3kV答案：A（TV二次线电压100V对应一次线电压35kV，故一次相电压为35/√3kV）12.发电厂厂用高压母线（6kV）的接地方式通常为（）。A.中性点直接接地B.中性点经消弧线圈接地C.中性点不接地D.中性点经低电阻接地答案：B（6kV厂用电系统多采用消弧线圈接地，降低接地电流）13.某220kV断路器的额定开断电流为40kA，其额定热稳定电流应为（）kA（按4s热稳定校验）。A.40B.50C.63D.80答案：A（额定热稳定电流等于额定开断电流，持续时间4s）14.变电站主变压器中性点装设放电间隙的主要作用是（）。A.限制操作过电压B.防止中性点不接地运行时的工频过电压C.降低雷电过电压D.提高零序保护灵敏度答案：B（中性点间隙用于中性点不接地运行时，击穿后释放工频过电压）15.微机型距离保护中，“阻抗继电器”的动作特性通常为（）。A.圆特性B.四边形特性C.橄榄形特性D.直线特性答案：A（圆特性（如方向阻抗圆）是最常用的动作特性）16.10kV配电线路装设的柱上真空断路器，其额定短路开断次数一般不低于（）次。A.10B.20C.30D.50答案：C（10kV真空断路器额定短路开断次数通常为30次）17.发电厂厂用电源切换时，“残压切换”指（）。A.母线电压衰减至额定电压20%～40%时切换B.母线频率与备用电源频率差小于0.5Hz时切换C.母线电压与备用电源电压相位差小于20°时切换D.立即切换答案：A（残压切换是母线电压衰减至20%～40%额定值时的被动切换）18.变电站直流系统中，充电装置的稳压精度应不大于（）。A.0.5%B.1%C.2%D.5%答案：A（规程要求，充电装置稳压精度≤0.5%）19.500kV变电站主接线采用3/2断路器接线时，每条线路配置（）组电流互感器。A.1B.2C.3D.4答案：B（3/2接线中，每条线路在两个断路器旁各设一组CT）20.某变压器铭牌标注“联结组标号YNd11”，表示（）。A.高压侧Y接，低压侧△接，低压侧线电压滞后高压侧330°B.高压侧△接，低压侧Y接，低压侧线电压超前高压侧30°C.高压侧Y接，低压侧△接，低压侧线电压超前高压侧30°D.高压侧△接，低压侧Y接，低压侧线电压滞后高压侧30°答案：C（YNd11中，高压Y接，低压△接，低压线电压超前高压30°（11×30°=330°，滞后30°等价于超前330°，通常表述为超前30°））二、判断题（每题1分，共15分。正确填“√”，错误填“×”）1.隔离开关可以在带负荷情况下切断电路。（）答案：×（隔离开关无灭弧能力，禁止带负荷操作）2.变压器的短路损耗主要由铁芯损耗决定。（）答案：×（短路损耗主要是绕组电阻损耗）3.零序电流保护在中性点不接地系统中无法正常工作。（）答案：√（中性点不接地系统零序电流很小，保护无法灵敏动作）4.气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的主要优点是占地面积小、可靠性高。（）答案：√（GIS将设备封闭于SF₆气体中，结构紧凑，可靠性高）5.发电厂厂用电系统的备用电源应采用明备用方式（即专设备用变压器）。（）答案：×（厂用备用电源可采用明备用或暗备用（互为备用））6.110kV线路的零序电流保护Ⅲ段主要作为本线路的近后备保护。（）答案：√（零序Ⅲ段延时较长，可作为本线路和相邻线路的后备）7.电力电容器组的放电线圈应能在5s内将电容器端电压降至50V以下。（）答案：√（规程要求放电线圈需在5s内将电压降至50V以下）8.微机型保护装置的“开入量”指保护向外部输出的信号（如跳闸命令）。（）答案：×（开入量是外部输入保护的信号，如刀闸位置、开关位置）9.变电站接地网的接地电阻应满足：R≤2000/I（I为入地短路电流）。（）答案：√（接地电阻计算公式R≤2000/I，单位Ω）10.变压器的过负荷保护应动作于跳闸。（）答案：×（过负荷保护一般动作于信号，严重过负荷时减载）11.220kV线路的高频保护（纵联保护）通道可采用光纤、微波或电力线载波。（）答案：√（高频保护通道类型包括光纤、微波、载波）12.低压厂用变压器（380V）的中性点应直接接地。（）答案：√（380V系统为TN-C或TN-S接地方式，中性点直接接地）13.SF₆断路器的微水含量超标会降低其绝缘性能，但不影响灭弧能力。（）答案：×（微水含量超标会导致SF₆分解产生腐蚀性气体，同时降低绝缘和灭弧能力）14.母线差动保护的“小差”元件用于判别哪条母线故障。（）答案：√（大差判别母线区内外故障，小差判别具体故障母线）15.发电厂厂用电源的“同期切换”需满足电压幅值、频率、相位三要素一致。（）答案：√（同期切换需满足电压差≤5%，频率差≤0.5Hz，相位差≤20°）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述双母线接线的主要优缺点。答案：优点：①供电可靠性高（母线故障可倒闸恢复）；②调度灵活（可分列或并列运行）；③扩建方便。缺点：①接线复杂，设备数量多（需母联断路器）；②倒闸操作繁琐（需切换隔离开关）；③占地面积大；④母线差动保护配置复杂。2.变压器并列运行的条件有哪些？不满足时会产生什么后果？答案：条件：①接线组别相同；②变比相等（允许误差≤0.5%）；③短路阻抗相等（允许误差≤10%）；④额定容量比≤3:1。后果：①接线组别不同→二次侧产生大环流；②变比不同→负载分配不均，环流增加损耗；③短路阻抗不同→容量小的变压器过负荷；④容量比过大→小容量变压器易过载。3.简述微机保护装置中“防跳”回路的作用及实现方式。答案：作用：防止断路器因控制开关或自动装置触点卡住而多次跳合（“跳跃”），避免设备损坏。实现方式：①电气防跳：利用跳合闸继电器的辅助触点，当合闸命令持续时，通过防跳继电器自保持，断开合闸回路；②机械防跳：通过断路器操动机构的机械锁扣，防止连续合闸。4.什么是电力系统的“最大运行方式”和“最小运行方式”？对继电保护整定有何影响？答案：最大运行方式：系统短路容量最大的方式（电源多、电抗小），此时短路电流最大；最小运行方式：短路容量最小的方式（电源少、电抗大），此时短路电流最小。影响：①电流保护的整定值按最大运行方式下的最大短路电流校验灵敏度；②后备保护的动作时间按最小运行方式下的最小短路电流校验灵敏度。5.变电站防雷保护的主要措施有哪些？答案：①直击雷保护：装设避雷针或避雷线，保护范围覆盖主变、母线等设备；②感应雷保护：低压侧装设避雷器（如10kV母线避雷器）；③侵入波保护：高压侧装设避雷器（如220kV线路避雷器），限制雷电波入侵；④接地保护：完善接地网，降低接地电阻（≤0.5Ω），确保雷电流有效泄放；⑤变压器中性点保护：中性点装设避雷器或放电间隙，防止中性点过电压。6.简述发电厂厂用电系统“快切装置”的工作原理及切换方式。答案：工作原理：通过实时监测工作电源和备用电源的电压、频率、相位，在工作电源故障时快速切换至备用电源，减少厂用电中断时间。切换方式：①快速切换：母线残压与备用电源相位差≤20°时立即切换（时间≤50ms）；②同期捕捉切换：母线频率衰减至与备用电源频率差≤0.5Hz时切换；③残压切换：母线电压衰减至额定电压20%～40%时切换（被动切换）；④长延时切换：前三者失败后，经延时（≥1s）切换。四、计算题（每题8分，共24分）1.某110kV线路长度为50km，正序电抗X₁=0.4Ω/km，零序电抗X₀=1.2Ω/km，系统最大运行方式下，线路始端三相短路电流为15kA，求线路末端三相短路电流（忽略电阻和分布电容）。解：线路正序电抗X_L=0.4×50=20Ω系统等值电抗X_s=U_av/(√3×I_k)=115/(√3×15)=4.42Ω（注：110kV平均电压U_av=115kV）末端三相短路总电抗X_total=X_s+X_L=4.42+20=24.42Ω末端短路电流I_k'=U_av/(√3×X_total)=115/(√3×24.42)=2.73kA答案：2.73kA2.某35kV变电站装设一台S11-8000/35型变压器，额定电压35±2×2.5%/10.5kV，短路阻抗Uk=7%，求变压器低压侧三相短路时的短路电流（高压侧系统电抗不计）。解：变压器额定容量S_n=8000kVA，低压侧额定电压U_n=10.5kV变压器电抗标幺值X_T=Uk%/100=0.07低压侧基准电流I_j=S_j/(√3×U_j)（取S_j=100MVA，U_j=10.5kV）I_j=100/(√3×10.5)=5.499kA短路电流标幺值I_k=1/X_T=1/0.07≈14.286实际短路电流I_k=I_k×I_j=14.286×5.499≈78.5kA答案：约78.5kA3.某220kV断路器额定参数：额定电压252kV，额定电流3150A，额定开断电流40kA，额定热稳定电流40kA（4s），动稳定电流100kA。现校验其用于短路电流为35kA（周期分量）、短路电流峰值75kA、热效应Q=35²×2=2450kA²·s的系统中是否满足要求。解：①开断电流校验：40kA≥35kA，满足；②动稳定校验：动稳定电流100kA≥短路电流峰值75kA，满足；③热稳定校验：额定热稳定电流平方×时间=40²×4=6400kA²·s≥Q=2450kA²·s，满足。结论：断路器参数满足要求。五、案例分析题（每题10分，共20分）1.某110kV变电站采用单母线分段接线，1主变（110kV/10kV）带Ⅰ段母线，2主变带Ⅱ段母线，母联断路器断开运行。某日，Ⅰ段母线发生单相接地故障，监控系统显示1主变10kV侧零序电流保护动作跳闸，而母差保护未动作。试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因