发电厂电气部分试卷1.doc

姓名 学号 学院 专业 座位号 ( 密 封 线 内 不 答 题 )密封线线_ _ ！ 发电厂电气部分试卷1答案注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 四 大题，满分100分，考试时间120分钟。题 号一二三四总分得 分评卷人一、填空题（每题2分，共20分）1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为（火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂）等。2. 火力发电厂的能量转换过程是： 燃料的化学能 - 热能- 机械能 - 电能 。3. 目前世界上使用最多的是核电厂是（轻水堆）核电厂，即（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。4. 对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。5. 隔离开关的作用是 隔离电压 、 倒闸操作 和 分合小电流 。6. 发电厂的厂电率为发电厂 厂用电耗电量与 电厂的发电量 之比。7. 根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为 中型配电装置 、 高型配电装置 和 半高型配电装置 三种类型。8. 使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为 经济电流密度截面 。9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为_单母线_和_双母线_两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。10. 防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。） （每题2分，26分）1 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( C )。A.内桥接线 B.单母线带旁路接线C.双母线接线 D.单母线分段接线2 双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点( D )。A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性C.并且两者的设备数量一样D.但双母线接线具有更大的运行灵活性3 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( D )的机组,其高压厂用电电压可采用3KV。A.100MW及以下 B.100300MWC.25MW以下 D.60MW及以下4 输电线路送电的正确操作顺序为（ C ）A先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关B先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关C先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器D先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器5 各类安全距离在国家颁布的有关规程中均有规定。当实际距离大于安全距离时，人体及设备才安全。220kV和110kV设备的安全距离分别是（ A ） A3米和1.5米 B6米和3米 C1米和1.5米 D5米和1米6 在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（ C ）A额定电压 B二次负荷C机械负荷 D动稳定7 维持电弧稳定燃烧的因素是（ C ）A碰撞游离 B高电场发射C热游离8 交流电弧过零后不再燃烧的条件是（ C ）A工频电源电压小于燃弧电压 B 电弧电压小于熄弧电压 C 恢复电压小于介质强度9 断路器燃弧的时间是（ C ） A 断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间；B断路器接到分闸命令至触头分离的时间；C 断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间；10 电流互感器采用匝数补偿法可以减少 （ C ）A电流误差 B角误差 C电流误差和角误差11 电压互感器高压侧熔断器的作用是（ B ）A保护过负荷 B 保护内部故障 C 既保护过负荷又保护内部故障12 灯光监视的断路器控制回路发生自动分闸的灯光信号是（ B ）A 红灯闪光 B 绿灯闪光 C红灯、绿灯都闪光13 断路器的主触头在闭合状态，断路器的常闭辅助接点处于（ B ）A 闭合 B断开 C要有具体的电路才能够确定）三、简答题（7题，共34分）1、什么是最小安全净距？什么是电气主接线？（5分）答：最小安全净距就是在这一距离内，无论是在正常最高工作电压或者出现内部、外部过电压时，都不至于使得空气间隙被击穿。电气主接线又称为电气一次接线图，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。2、什么是厂用电动机自启动？什么是电流互感器的准确级？（5分）答：厂用电动机的自启动：指厂用电源消失，电动机在机械负荷阻力下惰行，经短时间(一般小于0.51.5s)停电后电源再恢复送电时，电动机能自行启动，并逐渐恢复到稳定运行的过程。电流互感器的准确级指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。3、什么是集控站？简述什么是热稳定？（5分）答：集控站是电网运行的重要部分。集控站系统建立在调度系统和变电站之间，是对多个无人值班变电站进行集中健康和管理的自动化系统，它站在局部电网的层次上，对所辖变电站进行更高层次的综合控制和管理。除远程SCADA功能外，能利用集中起来的各种细节信息，进行决策分析处理，擅长处理细节问题，是地区调度自动化系统的前级智能信息处理节点。 热稳定就是短路电流通过电器时，电气设备各部件温度应该不超过运行值。4、简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。简述限制短路电流的方法有哪些？（5分）答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：电力低谷时用多余电力把水从下游抽到上游，蓄能，以便电力高峰期放水发电。其作用：调峰、填谷、备用、调频、调相。 限制短路电流的方法有：装设限流电抗器（普通电抗器、分裂电抗器）、采用低压分裂绕组变压器、采用不同的主接线形式和运行方式。5、为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？ （5分）答：由磁势平衡方程式：，可知当二次开路时，0，一次磁势完全用于励磁，使得铁芯严重饱和，且磁通为平顶波（由磁化曲线得）1）二次电势：，对于平顶波，在过零时，会出现成千上万伏的尖顶电势，使得互感器本身、表计、继保、自动装置以及连接导线的绝缘有被击穿的危险，也会危急人身安全。2）（由于铁芯严重饱和），铁芯严重发热，铁片中间、铁芯与一次、二次绕组间的绝缘受热有被破坏的危险3）剩磁使得误差增大，使得设备磁化。所以电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。6、试述应如何选择普通电抗器的电抗百分数？在发电厂和变电站中，保证安全的技术措施有哪些？（5分）答：普通电抗器的电抗百分数按下列要求进行选择：1）将短路电流限制在一定的数值；2）正常运行时，电压的损失=弧隙电压恢复强度 。7. 发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式与暗备用方式相比，厂用工作变压器的容量 减小 。（填增大或减小）8加装旁路母线的唯一目的是 不停电检修出线断路器 。9厂用供电电源包括 工作电源 、 启动和备用电源 和 事故保安电源 。二、问答题（每题5分，共15分）1. 电流互感器的误差产生的原因是什么？如何减小误差？2. 导体的载流量是根据什么确定的？提高载流量可以采取哪些措施？3. 第一台电抗器的型号是NKL-10-500-3，第二台电抗器的型号是NKL-10-300-5，哪一台电抗器的限流作用大？请通过计算说明为什么？三、按要求完成下面各题（共45分）某（功率因数为0.8）热电厂电气主接线如下页图所示。已知：负荷（不含厂用电）高峰30MW，低谷15MW。10.5KV母线短路电流，。配电装置室内最高温度为35。C。厂用电率为10%。请解答下列问题：1 电气主接线的形式：（每空3分）110KV侧为 双母线带旁路母联兼作旁路 ；10.5KV侧为 双母线分段 ；35KV侧为 内桥；2G1、G2发电机出口断路器应选型 ；（2分）3、变压器T1、T2、T3容量选择计算式：ST1=ST2= ；ST3= 。（6分）4、若G1、G2发电机出口各相载流导体选用三条矩形铝材，当按照如下页图所示的（a）、（b）、（c）三种方式布置时：（每空2分）相间电动力计算中，母线形状系数取值 ；条间电动力计算时，边条与中间的形状系数取值为 ；边与边条的形状系数取值为 ；相间计算应力的截面系数（即抗弯矩），对于图（b）为 ；对于图（c）为 ；条间计算应为的截面系数（即抗弯矩），对于图(a)为 ；对于图(b)为 ；当上述发电机出口导体按照.图(a)布置时，若10.5KV母线短路，切除短路的继电保护动作时间为4秒，断路器全开断时间为0.2秒，试计算：（14分） 短路时母线最高温度为多少？ 在满足热稳定条件下，母线最小截面积应为多少？ 图b图a图c 发 电 厂 电 气 部 分 模 拟 考 试 试 题 二 答 案一、填空题（每空2分，共40分）1. 发电厂 变电站 输电线路 用户2. 经济电流密度 长期发热运行电流3. 按炉分段 单母线分段4. B 5. 已知材料允许应力确定绝缘子最大允许跨距 已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许衬垫跨距6. 弧隙电压恢复强度 弧隙介质恢复强度 弧隙介质恢复强度弧隙电压恢复强度7. 减小8不停电检修出线断路器9工作电源 启动和备用电源 事故保安电源二、问答题（每题5分）1. 课本p96-p972. 课本p513. 百分电抗是以电抗器自身额定值为基准值的标么值乘以100。即：，所以电抗器电抗的有名值为：。由此公式，则：第二台NKL-10-300-5的；第一台NKL-10-500-3的，因此，第二台电抗器的限流效果好。三、按要求完成下面各题（共45分）1、双母线带旁路母联兼作旁路 双母线分段 内桥2、3、 4、 1 0.37 0.57 图(a)为竖放,查表得,集肤效应系数所以导体正常运行温度查得短路计算时间1S,不计非周期分量热效应 查得(均可)由,查得 1. 发电机在运行中失去励磁后，其运行状态是由进入异步运行。答案：同步2. 并列发电机时，同步表指针转动不稳，有跳动现象，其原因可能是。 答案：同期继电器或同步表内机构有卡涩。 3、 系统短路时，瞬间发电机内将流过数值为额定电流数倍的 电流。对发电机本身将产生有害的、巨大的，并产生高温。 答案：短路 电动力。 4、 当转子水内冷的发电机启动后，转子进水压力随着发电机转速的升高而。答案：降低。 5、 在发电机并列操作中，其中有一项发电机升压到60%左右时，要检查三相电压是否平衡，其目的是。 答案：防止发电机升压过程中超压 6、 发电机与系统并列运行时，自动励磁调节装置不投入时，增加发电机的有功负荷，无功负荷会。答案：减少. 7、 动作于跳闸的瓦斯保护。通常采用式，动作于信号的瓦斯继保护采用 式。答案：档板 浮筒 8、 变压器空载合闸时，励磁涌流的大小与有关。 答案：合闸初相角 。 9、 为了确保发电机转子的运行安全，运行中应加强对定子三相电流的和定子的变化情况进行监视。 答案：平衡 电压 10、 发电厂中易受过负荷的高压电动机（磨煤机等）的影响，通常装设反时限过电流保护，其瞬动部分做为保护，反时限部分做为保护。答案：相间 过负荷 11、 发电厂中所有高压动力均需设 保护，当电动机电源网络的接地电流大于5A时对大容量的电动机才考虑装设 保护。 答：相间；接地 12、 在发电厂中，高压熔断器一般作为电压互感器的保护，其熔丝电流一般为安。答：短路 0.5 13、 变压器在运行中，如果电源电压过高，则会使变压器的激磁电流，铁芯中的磁通密度。答案：增加 增大 14、 两台变压器并联运行时，如果不相等和不相同，将在变压器线圈里产生循环电流。答案：变比 接线组别 15、 同步发电机不对称运行会使发热。答案：转子表面 16、 发电机失磁后转入异步运行，发电机将从系统吸收功率，供给转子、定子建立磁场，向系统输出功率。答案：无功 有功 17、 异步电动机电源电压的变化，对电动机的转速影响。 答案：较小 18、 运行中若发现发电机机壳内有水，应查明原因。如果是由于结露所引起，则应提高发电机的 和 温度。 答：进水；进风 19、 遇有电气设备着火时，应立即将有关的电源，然后进行。答案：设备 切断 灭火。 20、 运行中的电压互感器二次线圈不许。电流互感器其二次线圈不许。答案：短路 开路 21、 发电机三相定子绕组，一般都为星形连接，这主要是为了消除。答案：三次谐波 22、 运行中变压器与它所带的消弧线圈一起停电时，最好先 断开的 隔离开关，后停用 ，送电时相反。 答：消弧线圈；变压器 23、 在装有综合重合闸的线路上，所有保护不直接动作于 ，而是经过 以后跳闸。 答：跳闸；综合重合闸。 24、 发电机正常运行时，定子层间线圈允许最高温度为 ，定子铁芯齿部允许最高温度 ，定子线圈出水允许最高温度 。发电机线圈进水允许温度为 。 答案: 90;120;80;40 25、 用一个手指接触约3秒电动机外壳手感很热，其电机外壳温度约为 。 答案： 70 26、 由两个电源供电的动力箱，当一路电源因故失电后，应先断开该路的 刀闸，再合上另一路的 刀闸。 严禁用 刀闸进行操作。 答案：电源侧，电源侧，联络 27、 禁止用刀闸切断 电流、 或 的空载电流。 答案：短路，负荷，变压器 28、 发电机正常运行中有关参数的监视调整应遵循如下规定：发电机定子电压正常变动范围为额定值的，若超出此范围，监盘人员应先通过调整,使电压恢复至正常范围。力率一般不应超过迟相的，即无功不低于有功的，频率正常变动范围HZ. 答案：5; 发电机无功; 0.95; 1/3; 500.2 29、 变压器空载合闸时，励磁涌流的大小与有关。 答案：合闸初相角 。 30、 重合闸按检定方式有： 检定、 检定和 检定等。 答：无电压；同期；电流。 31、 继电保护及自动装置的投入和解除顺序：先投入回路；回路；回路；最后投入 . 答案：交流电压; 交流电流; 直流回路;保护压板 32、 当发电机进风温度低于40时，每降低1允许定子电流升高额定值的答案：0.5 33、 变压器三相不平衡时，应监视最大电流相的负载，接线组别为Y/Y0-12的变压器，中性线电流允许值为变压器额定电流 。答案：25 34、 UPS不间断电源装置由 路电源向配电屏供电，当逆变器不再由充电器提供电源，此时 投入且不间断提供电流. 答案：三; 直流电源 35、 运行中汽轮机突然关闭主汽门，发电机将变成运行。答案：同步电动机 36、 异步电动机电源电压过低时，定子绕组所产生的旋转磁场减弱，启动转矩小，因此，电动机。 答案：启动困难 37、 所谓运用中的电气设备：系指电气设备。 答案：全部带有电压或一部分带有电压及一经操作即带有电压 38、 重要的厂用电动机失去电压或电压降低时，在的时