发电厂电气部分复习题

《发电厂电气部分》

一、 填空题：

1、 从生产到供给用户使用一般要经过发电、变电、输电、配电和用电几个环节。

2、 用电设备一般允许电压有±5%的变动范围。

3、 电力系统供电电压或电流的标准波形应是正铉波。

4、 我国低压380V/200V三相四线制系统，中性点直接接地。

5、 支柱绝缘子应按安装地点和额定电压选择，并进行短路动稳定校验。

6、 电气设备最高允许电压必须高于或等于所在电网的最高运行电压。

7、 隔离开关的作用是①隔离电压②可接通或断开很少电流③可与断路器配合完成倒闸操作。

8、 水电厂电气主接线可不设发电机电压母线，多采用发电机－变压器单元接线或扩大单元接线。

9、 发电厂用来向电力系统输送电能的变压器称为主变压器；用于沟通两个升高电压等级并可相互交换功率的变压器称为联络变压器；只供发电厂本身用电的变压器称为厂用变压器。

10、电力系统中电气设备的绝缘会受到两种过电压的危害，一种是外部过电压又叫大气过电压，是由雷电活动引起的过电压，另一种是内部过电压，是由开关操作和系统故障引起的过电压。

11、电力网是连接发电厂和用户的中间环节。

12、我国电力系统的额定频率是50HZ，对大型电力系统频率的允许范围为50±0.2HZ，对中小型电力系统频率的允许范围为50±0.5HZ。

13、变压器二次绕组供电给较长的高压输电线路时，其额定电压应比相应线路的额定电压高10%，供电给较短的输电线路时，其额定电压比相应线路的额定电压高5%。

14、在中性点不接地系统中发生单相接地时，系统三个线电压对称性不变非故障相电压升高√3倍。

15、母线截面积选择有两种方法：①按最大长期工作电流选择②按经济电流密度选择。

16、穿墙套管应按安装地点、额定电压和额定电流选择，并按短路条件进行动、热稳定校验。

17、电流互感器的接线方式有：单相式、不完全星形接线、两相差接线、三相星形接线等四种。

18、角形接线运用于最终进出线回路3～5回的110KV及以上的配电装置，特别是水电站中应用较多。

19、水电站高压配电装置一般电气主接线采用单母线分段、双母线、双母线带旁路、3/2断路器接线，还有桥形与多角形接线。

20、由二次设备组成的低压回路称为二次回路，它包括交流电流回路、交流电压回路、控制、保护、信号回路及自动装置回路等。

21、电能的质量指标主要是频率、电压和波形。

22、发电机三相绕组接成星形，变压器高压绕组多数也接成星形，这些星形绕组的中点，统称为电力系统的中性点。

23、母线材料一般用铝、铝合金。

24、电晕是一种强电场作用下的放电现象，当导体周围电场强度超过了空气的耐压强度时，导体周围的空气被电离而产生。

25、电气设备的额定电流应大于或等于所在回路的长期工作电流。

26、电压互感器的接线方式有等四种单相电压互感器接线、V－V接线、一台三相五柱式接线、三台单相三绕组电压互感器接线。

27、电气主接线必须满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。

28、水电厂厂用电负荷调速器压油泵、润滑油泵为Ⅰ类负荷；吊车、整流设备、漏油泵为Ⅱ类负荷；试验室、油处理室、修配厂用电设备为Ⅲ负荷。

29、避雷器由接闪器、引下线和接地体组成。

30、开关站可以进行输电线路的断开和接入，而无变压器进行电压交换。

31、按用户用电负荷的重要程度，一般将负荷分为三级，一级负荷应有两个以上的独立电源供电，对于三级负荷，则一般以单回路供电。

32、电力系统中性点的接地方式分为三种直接接地、不接地和经消弧线圈接地。

33、形成短路的原因是电气设备绝缘损坏。

34、母线工作电流2000～4000A回路中采用2或3条矩形母线，母线工作电流4000～8000A回路中采用槽形母线，母

线工作电流超过8000A回路中，采用管形母线。

35、隔离开关没有灭弧装置，它不能断开负荷电流和短路电流。

36、运行中电压互感器二次侧不允许短路，电流互感器二次侧不允许开路。

37、产生电弧带来的后果是①电弧存在②使电路不能断开，电弧的高温可能烧坏触头或破坏触头附近的绝缘材料③电弧不能熄灭，将使触头周围的空气迅速膨胀形成爆炸。

38、事故保安电源的取得，在正常运行时，蓄电池组承受全厂操作、信号保护及其他直流负荷用电，在事故情况下提

供事故照明、润滑油泵等直流保安负荷用电。

39、电气设备的接地，按其作用可分为工作接地、保护接地和防雷接地。

二、 选择题：

1、 电压互感器，电流互感器是属于一次设备。

2、 母线分段断路器及分段电抗器的最大工作电流，一般可取母线分段上一台最大发电机额定电流的50～80%。

3、 电气主接线当进线和出险超过4回时，为便于连接，常设置汇流母线。

4、 水电厂厂用电率为0.3%～2%。

5、 避雷线是110KV及输电线路的主要防雷措施。

6、 电流表、电压表是属于二次设备。

7、 由于发电机和变压器在电压降低5%时出力可保持不变故该回路的最大工作电流应不小于额定电流的1.05倍。

8、 隔离开关和断路器倒闸操作时，如停电时先断断路器，后断隔离开关；送电时，先合隔离开关，后合断路器。

9、 发电厂主变与发电机容量的配套，600MW发电机配720MVA主变压器。

10、开关站可以进行输电线路的断开和接入，而不能进行电压变换。

11、发电机、变压器是属于一次设备。

12、设备所选设备的额定电流应大于或等于所在回路的长期工作电流。

13、发电厂主变压器与发电机容量的配套，100MW发电机配120MVA主变压器。

14、独立避雷针与电气设备的带电部分，电气设备的外壳、构架和建筑物的接地部分之间的空间距离SK应小于5M，其

接地装置与被保护物体的接地体之间的地中距离SD应不小于3M。

15、下列电力网接线哪是无备用接线A，哪是有备用接线B。

16、继电保护及自动装置是属于二次设备。

17、电气设备最高允许电压必须高于或等于所在电网的最高运行电压。

18、发电厂主变压器与发电机容量的配套，300MW发电机配360MVA主变压器。

19、对直击雷的防范措施是避雷针，对感应雷的防范措施是避雷线，对雷电侵入波的防范措施是避雷器或多组避雷器。

20、电力系统供电电压和电流的标准波形应是正弦波。

三、 名词解释：

1、 电力系统：由发电机、输配电线路、变电所以及各种用户用电设备连接起来所构成的整体，被称为电力系统。

2、 电力网的有备用方式：凡用户能从两回或两回以上线路得到供电的电网，属于有备用方式。

3、 电气主接线：在发电厂和变电所中，高压设备之间用高压电缆或母线构成了能生产和分配的电气主回路，称为电

气主接线，也叫一次回路。

4、 工作接地：为保证电力系统正常运行，将电力系统中某点加以接地，如变压器星形绕组的中性点接地，叫工作接地。

5、 型号意义：SW6－220G/1000：1000－额定电流（A）、G－改进型、220－额定电压（KV）、6－设计序号、W－户外式、

S－少油式。

6、 动力系统：电力系统再加上发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、气轮机、热力管网等，水电厂的水库、水轮机、

压力管道等）构成动力系统。

7、 外桥接线：两个“变压器－线路”单元接线间，桥布置在线路侧则为外桥接线。

8、 电气主接线图：用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接顺序而绘成的能够全面表示电气主接

线的电路图，称为电气主接线图。

9、 保护接地：将电气设备的外壳或装设电气设备的构架等金属部件加以接地称为保护接地，以确保设备与人身安全，

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接地电阻不超过4～10欧姆。

10、型号意义：GW5－110D400：400－额定电流（A）、D－带接地刀闸、110－额定电压（KV）、5－设计序号、W－户外

式、G－隔离开关。

11、电力网：在电力系统中由各种不同电压等级的电力线路和变电所构成的网络称为电力网。

12、角形接线：将几台断路器连成环状，在每两台断路器的连接点处引出一回进线或出线，并在每个连接点的三侧各

设置一台隔离开关，构成角形接线。

13、二次接线图：用二次设备的图形符号和文字符号，表明二次设备互相连接的电气接线图称为二次接线图。

14、接触电压：当人触及漏电外壳，加于人手与脚之间的电压，称为接触电压。

15、型号意义：LFCD－10/400：400－额定电流（A）、10－额定电压（KV）、D－差动保护用、C－瓷绝缘、F－复匝贯穿

式、L－电流互感器。

16、电力网的无备用方式：仅用一回电源线向用户供电属于无备用方式。

17、内桥接线：两个“变压器－线路”单元接线间，如果在靠近变压器一侧增加一个桥，另外两台断路器接在线路上

既是。

18、跨步电压：当人在分布电位区域行走，两脚间所受到的电压，称为跨步电压。

19、防雷接地：为了泄掉雷电流，避雷针等防雷设备的可靠接地称为防雷接地。

20、型号意义：JSJW－10：10－额定电压（KV）、W－五柱式、J－油浸绝缘、S－三相、J－电压互感器。

四、 问答题：

1、 电力系统联网运行有哪些好处？

答：⑴提高供电的可靠性⑵减少系统中总备用的比值⑶减少总用电负荷的峰值⑷可以安装高效率的大容量机组⑸可以水火互济节约能源改善电网调节性能⑹可以提高电能质量。

2、 断路器熄灭电弧的基本方法是什么？

答：⑴用液体或气体吹弧，加大弧长，使弧柱中电场强度减少，降低弧温，减少离子运动速度，加强复合⑵采用多断口熄弧，断路器制成两个或多个串联的断口，将电弧割成若干段⑶利用真空灭弧，使灭弧室内气体稀薄，碰撞游离数量大为减少⑷利用特殊介质灭弧，如SF6⑸快速拉长电弧，有利于冷却电弧和带电质点的扩散，去游离作用增强⑹用特殊金属材料作触头，采用铜钨合金、银钨合金或铜铬合金等耐高温的金属材料做开关触头，可以减少电弧作用下金属蒸汽量，使电弧隙介质强度恢复加快。

3、 电流互感器的接线方式有哪几种型式？

答：⑴单项式⑵不完全星形接线⑶两相电流差⑷三相星形接线。

4、 旁路母线的作用是什么？

答：可以线路不停电地检修任何一台出线断路器。

5、 雷电对发电厂的危害是什么？

答：⑴直击雷：雷云向发电厂的电气设备和建筑物直接放电，巨大的雷电流会造成建

筑物的劈裂、倒塌和火灾⑵感应雷：感应雷是由静电感应所引起，如果建筑物接地不良，就会引起建筑物内部的电线、金属管道和大型金属设备放电，造成火灾、爆炸或人身伤亡事故⑶雷电侵入波：当输电线路遇到直接雷或感应雷时，雷电荷将会沿着输电线路两侧向发电厂或变电所流动，形成雷电侵入波，有时可高达三、四十万伏，对电气设备绝缘产生破坏。

6、 建设水电厂的优缺点是什么？

答：⑴优点：成本低，不需燃料，能量转换率高，没有污染，开、停机灵活方便，特别宜于担任系统的调频调峰及事故备用⑵缺点：建设周期长，投资大。

7、 电弧是如何产生的？

答：动、静触头分离的一瞬间，触头间加有一定的电压，触头拉开初瞬距离很小，其间的电场强度很大，当电场强度达到3×10V/M，阳极触头的表面的电子便会在强电场的作用下被拉出触头表面，这种现象叫强电场发射，发射出来的电子受电场力的作用，会向阳极触头方向加速运动，并会与气体中的中性质量发生碰撞，从而使中性质点分离出带负电的电子和带正电的正离子，这种现象叫碰撞游离，触头间充满了高速运动的电子，使得触头间隙的绝缘越来越低，被触头间的电压击穿而形成了电弧。

8、 短路有哪些类型？

答：⑴三相短路⑵两相短路⑶单相接地短路⑷单相短路⑸两相接地短路⑹两相短路接地。 6

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9、 配电装置的基本要求是什么？

答：⑴配电装置的设计必须贯彻执行国家有关方针、政策，因地制宜，充分利用地形，尽量减少土石方工程量，尽可能不占或少占农田，在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料，降低成本⑵合理选择设备，布置力求整齐、清晰，保证有足够的安全距离，保证运行安全⑶巡视操作和检修设备安全方便⑷考虑施工、安装和扩建的方便。

10、氧化锌避雷器的特点是什么？

答：氧化锌避雷器也是阀型避雷器，避雷器中没有串联放电间隙，主要由氧化锌（ZNO）非线性电阻片组装而成，有十分良好的非线特性，在正常工作电压下，具有很高的电阻，仅有几百微安的电流通过，在遭受雷电等过电压时，电阻变得很小，而泄放雷电流后，又立即恢复为高阻状态。

11、输电线路电压等级是如何选择的？

答：在输电距离和输电容量一定的条件下，选用较高的电压等级，能使线路上电流小，线路功率损耗低和电压损失小，导线载面也可选小，但另一方面，线路电压越高，线路的绝缘越要加强，导线相间距离和对地距离要增加，使线路杆塔尺寸及造价上升，同时变压器和开关设备投资也相应增大，故在选择电压等级时，应进行技术经济比较。

12、引起导体和电器发热的原因是什么？

答：导体通过电流后，由于各种损耗会引起发热，这些损耗来源于⑴导体本身及其接

触连接部分通过电流时，其电阻产生的功率损耗⑵导体周围的铁磁物质因磁滞和涡流产生的功率损耗⑶导体绝缘材料在强电场作用下产生的介质损耗。

13、电弧是怎样熄灭的？

答：弧隙间的电子和正离子在电场力作用下，运动方向相反，运动中的自由电子和正离子相互吸引发生复合成中性质点，还有电弧中的高温正离子由密集的空间向密度小温度低的介质周围方向扩散，并与气体中电子结合成中性分子，这过程叫去游离，当弧柱中去游离大于游离时，电弧离子减少，电弧电阻增加，电流减少，最后电弧趋于熄灭。

14、发电厂（变电所）电气部分的总体布置设计应考虑的原则是什么？

答：⑴应使电能生产流程各环节之间的电气连线尽量短，设备布置尽量紧凑，便于运行人员正常巡视维护⑵主控室应尽量靠近各台发电机组，便于运行人员操作⑶主变应尽量靠近厂房，最好与主厂房安装场同一高程，便于检修⑷充分利用地形条件和自然环境，使电气设备布置合理，减少土建工程量。

15、电力系统失去稳定是一种什么状况？稳定问题分为哪几类？

答：电力系统受到扰动后是不稳定的，那么在系统的各发电机和转子间一直存在相对运行，从而引起系统的电压、电流、功率等参数发生剧烈的变化和振荡，致使整个系统不能继续运行，造成系统瓦解。稳定问题分为三类：既静态稳定、暂态稳定和动态稳定。

16、发生短路后有什么后果？

答：⑴巨大的短路电流会使电气设备急剧发热，导致设备损坏，短路时发生的电弧危

及设备人身安全⑵产生巨大的电动力，使设备遭到破坏⑶电压降低很多，破坏设备的正常运行⑷破坏电力系统的稳定运行，使发电机失去同步，导致电力系统解列，甚至引起系统崩溃，造成大面积停电。

17、互感器（电压互感器、电流互感器）的作用是什么？

答：⑴将一次系统各级电压变成100V（或对地100V√3）以下的低电压，将一次系统各回路的电流均变成5A以下的小电流，以便于测量仪表及继电器的小型化、系列化、标准化⑵将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互感器二次侧必须有一点可靠接地，从而保证了二次设备及人员的安全。

18、SF6断路器的特点是什么？

答：结构特点：⑴结构简单，但工艺及密封要求严格，对材料要求高⑵体积小，重量轻⑶有屋外敞开式及屋内落地式之别。技术特点：⑴开断电流大⑵开断性能好，可适用于各种工况开断⑶绝缘性能好，断口电压较高⑷断口开距小。运行特点：⑴噪音低，维护工作量小⑵不检修间隙期长⑶运行稳定，安全可靠，寿命长⑷价格较贵。

19、厂用备用电源如何取得？有几种备用方式？

答：⑴从发电机电厂母线上的不同分段上引接厂用备用变压器⑵从与电力系统联系紧密的升高电压母线上引接高压备用变压器⑶从联络两级升高电压的联络变压器的第三绕组引接厂用变压器⑷从外部电网中引接专用线路。有两种备用方式：热备用、冷备用。