复习(发电厂电气部分)4份.docx

1、单母线分段的作用是提高单母线接线的供电可靠性把故障和检修造成的影响局限在一点的范围内 。
2、在单断路器的双母线带旁路母线连接中，设置旁路设施的作用是进出线检修时，可由旁路代替。通过旁路母线供电，从而对出线的运行没有影响 。
3、厂用电动机自启动分为空载自启动、 失压 自启动和 带负荷 自启动。
4、短路时最大电动力产生于三项导体中的 中间 相，短路形式为 三相 短路。
5、电气设备要能可靠工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。
6、开关电器的短路热效应计算时间宜采用继电保护动作时间加上断路器的全分闸时间。
7、交流电弧的熄灭条件是电流自然过零后，弧隙介质强度永远高于弧隙恢复电压。
8、屋外配电装置的种类分为普通中型、低型、半高型和高型 。
9、成套配电装置分为低压配电屏、 低压开关柜和低压动力配电箱、低压照明配电箱 。
10、火力发电厂的控制方式可分为主控制室控制方式和单元控制式控制方式。
11、绘制展开图时一般把整个二次回路分成 交流电流回路、交流电压回路、直接操作回路、信号回路等几个组成部分。
12、中央信号包括预告信号和事故信号。
13、在电气主线接中母线的作用是汇总电能和分配电能 。
14、接地隔开开关的作用是控制和保护电器。
15、外桥接线适用于线路短，变压器需频繁切换或有穿越功率通过的场合。
16、大型火力发电厂的厂用电电源包括厂用工作电源、厂用备用电源、事故保安电源及交流不停电电源。
17、厂用电动机自启动分为空载自启动、 失压自启动、 带负荷自启动三类。
18、六氟化硫断路器采用 sf6气体作用灭弧介质。
19、隔断开关的主要用途是隔离电压和操作倒闸
20、发热对电器产生的不良影响包括使机械强度下降、 接触电阻增加和绝缘性能降低。
21、电流互感器产生误差的根本原因是存在激磁电流I0
22、在双灯控制的断路器控制电路中，红灯亮平光表示断路器处于合闸状态。同时起到监视跳闸电源和红灯 回路是否完好的作用。绿灯亮平光表示断路器处于跳闸状态，同时起到监视合闸电源和绿灯回路是否完好的作用。
23、断路器与隔离开关操作之间的操作闭锁分为机械闭锁和电气闭锁。
24、自动空气开关是低压开关电器中功能较完善的一种，它可以实现过负荷和欠电压保护功能，同时还可实现瞬时短路保护功能。
25、无母线电气主接线的形式有桥形接线、多角型和单元接线。
26、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、垂直和三角型三种。
27、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。
28、中央信号装置由事故预告装置和预告信号装置两部分组成。
29、强迫油循环水冷却系统主要适用于额定容量为31500KV以上的变压器。
30、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。
31、SF6按其使用地点分为敞开型和全封闭组合电器型。
32、重合器是一种自动化程度很高的设备由灭弧部分和控制部分两大部分组成
33、光电式互感器其结构上包括一次传感器及变换器、传输系统、二次变换器及合并单元。
34、光电式电流互感器分为有源型、无源型及全光纤型三类。
35、我国普遍采用的二次接线图一般有三种形式，即原理接线图、展开接线图和安装接线图。
36、为了改善短形母线的冷却条件并减少集肤效应的影响,通常采用厚度较小 的矩形母线。
37、厂用电所消耗的电量占发电厂总发电量的百分数称为厂用电率 。
38、厂用电一般采用可靠性高的成套配电装置。因此,厂用高、低压母线应采用单母线和单母分段接线。
39、我国目前生产的3～35KV高压开关柜可分为.固定式和手车式两种。
40、短路电流通过导体时产生的热量几乎全部用于导体温度的升高。
41、隔离开关的闭锁装置可分为机械闭锁和电气闭锁两大类。
42、变压器绝缘老化的6℃规则即指变压器绕组的温度每增加6℃,其使用年限将减少一半。
43、电介质在电场作用下,不论是内部荷电质点移动还是极分子转向都要从电场中吸收能量。这些能量将转变为热能损失掉。这种现象称为电介质的损耗 。
44、SN10——10型断路器中的油主要用来作灭弧介质。
45、在电气设备选择中，无须进行动稳定校验的电气设备是电力电缆。
46、110KV降压变压器高压侧的额定电压为110KV。
47、根据所使用的一次能源的不同，现今我国主要三种电厂类型为核电厂、火电厂、水电厂。
48、高压负荷开关只能开合负荷电流。
49、套管绝缘子有载流芯柱，起绝缘作用。
50、正常运行时，电流互感器二次侧相当于短路运行。
51、用于保护电动机的热继电器当电动机过载运行时会切断控制电器。
52、常采用中性点直接接地运行方式，即大接地短路电流系统。
53、单相短路短路为系统中最常见短路。
54、下列( B )接线，可靠性最高。
A:单母线；B:分段的单母线；C:扩大单元接线；D:单元。
55、在电气设备选择中，必须进行动稳定和热稳定校验的电气设备是(C )。
A:电力电缆；B:母线；C:套管绝缘子；D:支持绝缘子。
56、低压开关电器中自动空气开关能在电路发生过载、短路和低电压等情况下自动切断电路。
57、 外桥接线适用于线路故障几率较高的电站主接线。
58、SN10——10型断路器中的油主要用来作灭弧介质。
59、规定屋内、屋外高压配电装置的最小安全净距，其目的最主要是为了保证安全。
60、我国运行规程规定，频率波动的极限范围要保证不超过，才能保证电能质量。
61、当某水电站只有两台主变和两条同电压级输电线路时（对侧均有电），宜采用(C)。
A:双母线接线；B:两组变压器一线路单元接线；C:桥形接线；D:带旁路母线接线。
62、交流电弧的熄灭条件是弧隙介质电强度的恢复大于弧隙恢复电压的恢复。
63、矩形母线，由于冷却条件好、集肤效应小，金属材料利用率高，因此多用于35kV及以下电压等级配电装置中。
64、为保证发电厂厂用低压单个或成组电动机可靠启动，要求母线电压不低于额定电压的.60%
65、.电气主接线的形式影响配电装置布置
66、SF6全封闭组合电器是以什么绝缘子作支撑元件的成套高压组合电器？环氧树脂
67、环境温度为+25℃时，铝导体短路时发热的允许温度为.200℃
68、实际工程计算中，当短路电流持续时间t大于多少时，可以忽略短路电流非周期分量热效应的影响？1秒
69、对于双母线接线，双母线同时运行时，具有单母线分段接线的特点
70、电压互感器的配置应根据电气测量仪表、继电保护装置、自动装置和自动调节励磁装置的要求配制，并应考虑同期需要
71、中性点非直接接地系统中，当绝缘正常、系统三相对地电压对称时，电压互感器辅助副绕组的开口三角形两端电压为0V
72、两台变压器并联运行时，必须满足绝对相等的条件是变压器的联接组标号相同
73、电压互感器的一次绕组并联于被测回路的电路之中,其二次额定电压通常为100或100/伏。
74、引出线停电的操作顺序是依次拉开断路器、线路侧隔离开关和母线侧隔离开关
75、如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用双母线接线
76、在倒母线操作过程中,若备用母线充电成功,则应该切断母联断路器的控制回路电源
以保证两组母线等电位。
77、经技术经济比较,我国有关设计技术规程中规定,当发电机电压为10.5KV时,对于容量为60MW及以下的机组,其高压厂用电电压可采用3KV。
78、配电装置的选择,通常要进行技术经济比较确定。一般35KV及以下电压等级宜采用屋内配电装置。
79、电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大三相冲击短路电流。
80、减小矩形母线应力的最有效方法是减小同一相中两个相邻绝缘子间的距离
81、为减小某一线路短路时对其他线路的影响,一般要求在限流电抗器后发生短路时,限流电抗器前的残余电压不小于网络额定电压的60%
82、当断路器处在合闸位置时,断路器的位置指示信号为红灯发平光
84、电气设备应按短路条件选择。（错误   ）
85、电力电缆有额定电压选项。（正确    ）
86、短路的主要原因是绝缘损坏造成。（ 正确    ）
87、发电机供电回路发生三相短路时，发电机母线电压会随时间变化。（正确    ）
88、电缆有防潮、防腐蚀、防损伤等优点，所以母线和电缆比，应优先选择使用电缆。 （错误  ）
89、一台半断路器连接线：每串中有两个回路共有三台断路器，每个回路相当于占有一台半断路器。（  正确   ）
90、屏内外设备连接要通过端子排。（ 正确   ）
91、厂变明备用方式比暗备用方式经济。（错误    ）
92、次暂态短路电流是指t=0秒时短路电流周期分量。（正确    ）
93、电流互感器的电流误差：fi二次侧电流的测量值I2乘以额定电流比K所得的值K×I2于实际一次电流I1之比以后者的百分数表示，即fi=K×I2/I1×100%。（ 错误  ）
94、断路器控制回路要有电气防跳功能。（正确     ）。
95、发电机是一次设备。（ 正确   ）
96、穿墙套管应选择额定电流。（正确    ）
97、发电机供电回路发生三相短路时，发电机的电势会随时间变化。（   错误  ）
98、隔离开关有额定开断电流选项。（错误    ）
99、要减小电压互感器的误差，可通过减小其二次侧的负载来实现。（ 正确   ）
100、电气设备应按短路条件选择。（错误   ）
101、严禁有电挂接地线。（正确    ）
102、防带负荷拉闸是高压开关柜“五防”功能中的一种。（正确     ）
103、电力一、二类负荷不允许停电。（ 正确    ）
104、自动空气开关是低压开关中较完善的一种自动开关，具有限制短路电流等保护功能。(错误 )
105、电压互感器是一种特殊的二次侧短路的降压变压器。(错误 )
106、二分之三接线在正常运行时，其两组母线同时工作，所有断路器均为闭合状态运行。( 正确 )
107、发电机供电回路发生三相短路时，发电机的电势会随时间变化。（   错误  ）
108、隔离开关有额定开断电流选项。（错误    ）
109、发电机-三绕组变压器接线在发电机出口处装设断路器和隔离开关，在三绕组变压器的其余两侧也装设断路器和隔离开关，其目的是便于三绕组变压器低压侧断路器检修时，不影响其他两个绕组的正常运行。( 错误 )
200、采用分裂电抗器代替普通电抗器减小了限制短路电流的作用。(错误 )
201、电压互感器的配置应根据电气测量仪表、继电保护装置、自动装置和自动调节励磁的要求配置，并且还需考虑同期的需要。( 正确 )
202、变压器的负荷能力是指变压器在某段时间内允许输出的容量，与变压器的额定容量相同。（ 错误 ）
203、电介质的荷电质点在电场作用下，对应于电场方向产生位移的现象称为.电介质极化。( 正确 )
204、发电厂或变电所所选用的电气主接线形式不仅影响其配电装置布置和供电可靠性，而且影响其二次接线和继电保护。( 正确 )
205、如果向旁路母线充电不成功,则旁路母线无电压。( 正确 )
206、断路器的额定电流不得小于装设断路器回路的最大短路电流。(错误 )
207、电流互感器的二次负荷是由其二次回路的电流决定的。(错误 )
208、 两台短路电压不同的变压器并联运行时,两台变压器的负荷之比与其短路电压成正比,与其额定容量成反比。(错误 )
209、当被试品绝缘有缺陷或受潮时,泄漏电流将急剧增加,其伏安特性为线性关系。(错误 )
300、接地电阻的冲击系数与接地体的结构形状无关。( 错误 )
301、在中性点非直接接地系统中，当发生单相接地后相应的继电保护装置将故障部分迅速切除。( 错误 )
302、当同相中相邻绝缘子之间的距离不小于最大允许跨距时，母线动稳定必然合格。( 错误 )
40、发电机与变压器组成单元接线的主要优点是运行灵活。( 错误 )

四、综合题
1、试述高压断路器的作用及种类？
高压断路器的作用：正常运行时用于接通和断开电路，故障时用于切除故障电流，以免故障范围蔓延。按灭弧介质的不同，断路器可分为油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。
2、电压互感器二次侧为什么要用熔断器保护？
电压互感器二次侧要用熔断器保护，因为电压互感器二次侧不能短路运行，一旦短路，短路电流会烧毁电压互感器二次绕组。
3、试述电气主接线的种类？
电气主接线分为有横向联络接线和无横向联络接线。有横向联络接线分

无横向联络接线指单元接线。
4、什么叫厂用电？试举出三种厂用电负荷名称？
保证电厂或变电所主体设备正常运行的辅助机械的用电称为厂用电。用负荷例如主变冷却风扇、调速系统压油泵、技术供水泵、整流、照明、实验室用电设备等任选三种。
5、试述操作电源的作用及种类？
供电给二次回路的电源统称为操作电源。它分为交流操作电源和直流操作电源两大类。直流操作电源又分为蓄电池直流系统、硅整流直流系统、复式整流直流系统等。
6、试说出短路的主要成因及危害？
短路的主要成因是电气设备载流部分长期运行绝缘被损坏。主要危害为短路电动力过大导致导体弯曲、甚至设备或其支架受到损坏，短路产生的热效应过高导致导体发红、熔化，绝缘损坏。
7、试述三种以上熄灭电弧的方法？
熄灭电弧可通过拉长电弧、增大开关触头的分离速度、利用真空灭弧、采用六氟化硫等特殊介质灭弧、冷却电弧、将长弧分割成几个短弧、采用多断口灭弧等方法中任写三种。
8、试述电气主接线的基本要求？
电气主接线的基本要求为保证供电可靠性和电能质量，具有一定的灵活性，接线简单便运行，经济并有扩建可能性。
9、什么是配电装置？
答：根据发电厂和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、安装而成的电工装置，统称为配电装置。
10、简述电气二次设备及组成
答：对一次设备起控制、保护、测量、监测等作用的设备为电气二次设备。包括熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等
11、在开关电器中，加速交流电弧熄灭方法通常有哪些？
答：拉长电弧、利用气体吹动灭弧、真空灭弧、窄缝灭弧、将长电弧截成多段串联的短电弧（利用灭弧栅）、多断口灭弧。
12、为什么电流互感器二次回路内不允许安装熔断器?
答：熔断器的熔件是电路中的薄弱元件，容易断路，从而造成电流互感器二次侧回路在运行中的开路；引起二次感应电势增大，危及人身、设备安全；铁芯内磁通剧增，引起铁芯损耗增大，严重发热烧毁电流互感器；铁芯剩磁过大，使电流互感器误差增大。
13、当母线动稳定不合格时，可以采用哪些措施减小母线应力?
答：改变母线的布置方式；增大母线截面；增大母线相间距离；减小短路电流；减小绝缘子跨距。
14、熔断器的额定电流？
答：熔断器的额定电流是指其熔管、载流部分（1）底座接触部分允许的最大长期工作电流。
15、安全净距？
答：在配电装置的间隔距离中，最基本的距离是空气中的(最小)安全距离。安全净距表示在此距离下,配电装置处于最高工作电压或内部过电压时，其空气间隙均不会被击穿的最小距离。
16、电弧弧柱区复合速度与哪些因素有关?
答：电弧弧柱区复合速度与弧柱区的电场强度、弧隙温度、电弧截面、弧柱区离子浓度以及弧柱区气体压力等因素有关。
17、为什么三相三柱式电压互感器的一次绕组不允许采用Y0接线?
答：如果将三相三柱式电压互感器一次绕组中性点接地后接入中性点非直接接地系统，则当系统中发生一相金属性接地时，互感器的三相一次绕组中会有零序电压出现。此时，零序电压对应的零序磁通需要经过很长的空气隙构成回路，必然引起零序励磁电流的剧增，会烧坏电压互感器。
18、什么是断路器的“跳跃”现象?为防止产生“跳跃”现象,对断路器的控制回路提出了什么要求?
答：断路器在一次合闸操作时产生多次合、跳闸的现象称为断路器的“跳跃”现象。为防止产生“跳跃”现象，要求控制回路在每次手动或自动合闸操作时只允许一次合闸，若第一次合闸后发生事故跳闸，则应有闭锁措施，保证不再第二次合闸。

五、计算题：
1、某高温高压火电厂高压厂用备用变压器容量其参数为：高压备用变压器容量为12500kVA，调压方式为有载调压，UK%=8，要求同时参加自启动的电动机启动电流平均倍数为5，cosφ=0.8，效率为η=0.9，求允许自启动的电动机总容量（高温高压火电厂由高压厂用工作变压器使厂用电动机自启动时要求的厂用母线电压最低值为0.65）。
解：高压厂用工作变压器一般为无激磁调压变压器，电源母线电压标幺值U*0取1.05；高压厂用工作变压器电抗标幺值取额定值的1.1倍。于是
X*t =1.1Uk ％/100=1.1×8/100＝0.088

2．已知某发电厂主变电器高压侧220KV断路器其长期的最大工作电流为248A，流过断路器的最大短路电流次暂态值I”=1.16KA，断路器的全开断时间tf =0.2s，继电保护的后备保护动作时间为tb =3s，若选择SW6 -220/1200型断路器，额定开断电流为21KA，额定关和电流为55KA，额定动稳定电流为55KA，4s热稳定电流为It=21KA。试列表校验该断路器是否满足要求并写出计算过程。（计算中电力系统作为无限大容量电力系统考虑）
解：（1）高压断路器的额定电压Ue应大于或等于所在电网的额定电压Uew，
即Ue≥Uw
Ue=220KV≥Uw=220kV
（2）高压断路器的额定电流Ie应大于或等于流过它的最大持续工作电流Igmax，即
Ie≥Igmax
Ie=1200A≥Igmax=248A
(3)断路器的额定短路开断电流Iebr应满足
Iebr≥Izt
Iebr=21kA
短路计算时间td=tb+tf=3+0.2=3.2s
Izt=U”(0) =I(1.6) =I(3.2) =1.16kA
Iebr=21kA≥Izt=1.16kA
(4)断路器的额定短路关合电流Ieg应大于短路冲击电流幅值Im，即
Ieg≥Im
Ieg =55kA
Im = Ki I” (Ki =1.8)
Im = ×1.8×1.16=2.95kA
Ieg≥Im
(5)断路器的额定峰值耐受电流Idw应不小于三相短路时通过断路器的短路冲击电流幅值Im 即：
Idw≥Im
Idw=55kA≥Im=2.95kA
(6)断路器的额定短时耐受热量Ir2Tr 应小于短路期内短路电流热效应Qd:即
Ir2tr≥Qd
Ir2Tr=Ith2tr=212×4=1764kA2•s
Qd=∫Td0I2t2dt=4.3kA2•s
Ir2tr≥Qd
通过上述校验可知，此断路器满足要求

3、 L为某降压变电所10kV屋内配电装置的母线采用矩形截面的铝母线，三相垂直布置，母线在绝缘子上立放。母线的允许应力为σal=70×106Pa，每项母线的截面尺寸为120×8mm2，母线支持绝缘子之间的跨距为1.5m，母线的相间距离为α=0.65m，发生短路故障时，流过母线的最大冲击电流为Imax=35.7kA。试校验母线在发生短路时的动稳定，并求出绝缘子间最大的允许跨距是多少？（母线抗弯矩W=bh2/6,母线的动态应力系数β=1）
解：铝用线三相垂直分布则：
W=bh2/6=（0.12×0.0082）/6=1.28×10-6 (m3)
三相短路的最大电动力为
Fmax =1.73×10-7 [Imax(3)] 2×1/a
=1.73×10-7[35.7]2×1/0.65
=339.21(N)
单位长度母线上所受最大短路电动力为
σph=1.73×10-7 [Imax(3)]2 L2/10aw（pa）
=1.73×10-735.72×1.52/10×0.65×1.28×10-6
=59.6×106pa
因σph≤σal=70×106pa
母线的动稳定是满足要求的绝缘子间的最大的允许跨距Lmax：
Lmax≤(10σalW/ Fmax)1/2=1.625

4、截面为150×10-6(m2)的10kV铝芯纸绝缘电缆，正常运行时温度θL为50℃，短路时短路电流I“(0)=18（kA），I（0.5）=9（kA），I（1）=7.8（kA），短路电流持续时间td=l（s），试校验该电缆能否满足热稳定要求。

解：短路电流周期分量热效应：

=(182+1092+7.82)×1/12=101(kA2·s )
短路电流非周期分量热效应：

短路电流热效应：

查得AL=0.38×1016 (A2·s／m4)

由图查得θh=150℃< θht=220℃，该电缆的热稳定满足要求。