发电厂电气部份简答题

1、对配电装置的基本要求有哪些？ （1）保证运行可靠（ 1分）；（2）便于操作、巡视和检修（ 1 分）；（3）保证工作人员安全（ 1 分）；（4）力求提高经济性（ 1分）；（ 5）具有扩建的可能（ 1 分）。 P212 什么是最小安全净距离？它是怎么分类的？ 为满足配电装置运行考核检修的需要，各带电设备之间应间隔一段距离（ 1 分），在这一距 离下，无论在正常最高工作电压或出现内、 外部过电压时， 都不致使空气间隙被击穿 （2 分）。 对敞露在空气中的屋内、 外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距离分为A 、B、C、D、 E 五类（ 2 分）。 P215 什么是配电装置？配电装置是怎样分类的？

2、配电装置是根据电气主接线的连接方能够使， 由开关电路、 保护和测量电器， 不限和必要的 辅助设备组建而成的总体装置（ 1 分）。配电装置按装设地点不同分为屋外配电装置和屋内 配电装置（ 2 分），按照装配方式分为装配配电装置和成套配电装置（ 2 分）； P215 简述屋内配电装置的特点。 （1）由于安全净距小以及可以分层布置，故占用空间小（1 分），（2）维修、巡视和操作在 室内进行，可减轻维护工作量，不受气候影响（2 分），（ 3）外界污秽空气对电气设备影响 较小，可以减少维护工作量（ 1 分），（ 4）房屋建筑投资大建设周期长，但可采用价格较低 的户内型设备（ 1 分）。 P215 屋外配

3、电装置有什么特点？ 特点：（1）土建工作量和费用小，建设周期短； （ 2）与屋内配电装置相比，扩建比较方便； （3）相邻设备之间距离较大，便于带电作业； （4）与屋内配电装置相比，占地面积大； （ 5） 受外界环境影响， 设备运行条件较差， 须加强绝缘；（ 6）不良气候对设备维修和操作有影响。 答对一条给一分，共 5 分 P216 成套配电装置有什么特点？ （1）电气设备布置在封闭或半封闭的金属中，相间的对地距离可以缩小，结构紧凑，占地 面积小（ 2 分）；（ 2）所有电气设备已经在工厂组装成一体，有利于缩短建设周期，也便于 扩建和搬迁（ 1 分）；（3）运行可靠性高，维护方便（ 1 分）；（

4、4）钢材耗用多，造价较高（ 1 分）； P216 配电装置的设计要考虑哪些方面的要求？ （1）满足安全净距离的要求（ 1分）；（2）施工运行和检修的要求（ 1 分）；（3）噪声的允许 标准即限制措施（ 1分）；（4）静电感应的场强水平和限制措施（1 分）；（5）电晕无线电干 扰和控制（ 1 分）。 P217 对静电感应的限制措施，设计时应注意哪几个方面？ （1）尽量不要在电气设备上部设置带点导体（1 分）；（2）对平行跨导线的相序排列要避免 同相布置，尽量减少同相导线较差及同相转角布置，一面场强直接叠加（1 分）；（ 3）当技 术经济合理时， 可适当提高电器及引线安装高度， 这样既降低了电场强

5、度， 又满足检修机械 与带点设备的安全净距（ 2 分）；（ 4）控制箱和操作设备尽量布置在场强较低区，必要时可 增设屏蔽线或设备屏蔽环等（ 1 分）。 P218 配电装置设计的基本步骤是什么？ （1）选择配电装置的形式。选择时应考虑配电装置的电压等级、电气设备的形式、出线多 少和方式、有无电抗器、地形、环境等因素（2 分）；（ 2）配电装置的形式确定后，接着拟 定配电装置的配置图（ 1 分）；（ 3）按照所选电器设备的外形尺寸，运输方法、检修及巡视 的安全和方便等要求， 遵照配电装置设计有关技术规程的规定， 并参考各种配电装置的典型 设计和手册，设计绘制配电装置平面图和断面图（2 分）。 P2

6、29 什么是成套配电装置？它大体可以分成哪几类？ 按照电气主接线的标准配置或用户的具体要求， 将同一功能回路的开关电器、 测量仪表、 保 护电器和辅助设备都组装在全封闭或半封闭的金属壳内，形成标准模块（ 2 分），由制造厂 家按主接线成套供应，各模块在现场装配而成的配电装置称为成套配电装置（1 分）。 分成低压配电屏、高压开关柜、气体全封闭组合电器三类（ 2 分）。 P230 简述手车式高压开关柜主要结构。 （1）手车室。断路器和操作机构装设在里面（1 分）；（ 2）继电器仪表室。测量仪表、信号 继电器和继电保护用压板装设在门上，室内有继电器、熔断器和电能表（1 分）；（ 3）母线 室。母线为

7、封闭式的（ 1 分）；（ 4）出线室。室内有有电流互感器、引出电缆和接地开关（1 分）；（ 5）小母线室。室内有小母线和接线座（1 分）。 P231 简述什么是气体全封闭组合电器。 它由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器电压互感器、避雷器、母线和出 线套管等元件（ 2 分），按电气主接线的要求一次连接，组合成一个整体（ 1 分），应且全部 封闭与接地的金属外壳中，壳内充一定压力的 SF6 气体，作为绝缘和灭弧介质（ 2 分），又 称为 SF6 全封闭组合电器。 什么是发电厂主控制室控制方式？ 早期发电厂采用多机对多炉的供气方式，机炉电相关的设备控制采用分离控制（ 1 分），即 设

8、电气主控制室、锅炉控制分室和汽机控制分室（ 2 分）。主控制室为全厂控制中心，负责 起停机和事故处理方面的协调和指挥， 因此要求监视方便， 操作灵活， 能与全厂进行联系 （ 2 分）。 P242 什么是机炉电集中控制方式？它有什么优点？ 单机容量 20 万千瓦及以上的机组， 一般将机炉电集中在一个单元控制室简称集控室控制（ 2 分）。集中控制的集中都是单元式机组，不同单元之间没有横向的蒸汽管道相连，这样管道 最短，投资较小（ 2 分）；且运行中，锅炉能配合机组进行调节，便于机组起停及事故处理 （ 1 分）。 P242 简述变电站的控制方式有哪些？ 变电站的控制方式按有无值班员分为值班员控制方式

9、、 调度中心或综合自动化站控制中心远 方遥控方式（ 2 分）。对于值班员控制方式，还可按断路器的控制手段分为控制开关控制和 计算机键盘控制（ 1 分）。按控制电源电压的高低变电站的控制方式还可分为强电控制和弱 电控制（ 2 分）。 P245 和其他接线图相比，归总式接线图的缺点是什么？ （1）只能表示继电保护装置的主要元件，而对细节之处无法表示（1 分）；（2）不能表明继 电器之间接线的实际位置，不便于调试和维护（1 分）；（ 3）没有表示出各元件内部接线的 情况，如端子编号、回路编号等（ 1 分）；（ 4）标出直流极性多而散，不易看图（ 1 分）；（ 5） 对较复杂的继电保护装置，很难表示，

10、即使画出了图，也很难让人看懂（ 1 分）。 P246 和原理图相比，展开接线图的优点是什么？ （1）容易跟踪回路的动作顺序（ 1 分）；（2）在同一个图中可清楚的表示某一次设备的多套 保护和自动装置的二次接线回路（ 1分），这是原理图所难以做到的（ 1 分）；（3）易于阅读 （1 分），容易发现施工中的接线错误（ 1 分）。 P246 屏面布置图的功能是什么？屏面布置有哪些要求？ 屏面布置图是展示在控制屏、 继电保护屏和其他监控屏台上二次设备布置情况的图纸， 是制 造商加工平台、安装二次设备的依据（ 2 分）。屏面布置应满足下面要求： （1）凡须经常监 视的仪表和继电器都不要布置太高（ 1 分

11、）；（ 2）操作原件的高度要始终，使得操作、调节 方便，它们之间空间应留有一定的距离，操作时布置影响相邻的设备（ 1 分）；（ 3）检查和 实验较多的设备应布置在屏的中部， 而且同一类型的设备应布置在一起， 这样检查和实验都 比较方便（ 1 分）。 P251 什么是断路器的“跳跃”现象？怎样解决这种跳跃现象？ 断路器合闸时，如果遇到永久性故障，继电保护使其跳闸（ 1 分），此时，如果控制开关未 复归或自动装置触点被卡住（ 1 分），将引起断路器在此合闸继又跳闸，出现“跳跃”现象， 容易损坏断路器（ 1 分）。为了防止这种“跳跃” ，应装设“机械防跳”或“电气防跳”装置 （ 2 分） P256

12、什么是传统的弱电控制回路？它的控制方式可分为哪几种？ 二次回路的控制与信号的电源电压为直流48V 、 24V 或 12V（1 分），交流二次回路额定电 压仍未 100V ，额定电流一般为 1或 0.5A（1 分），传统的弱电控制分为弱电一对一控制 （1 分）、弱电有触点选择控制、弱电无触点控制（ 1 分）和弱电编码选择控制等（ 1 分）。 P256 传统的几种弱电控制断路器控制方式的共同特点是什么？ （1）因弱电对绝缘距离缆线的截面积都要求较低，控制屏上单位面积可布置的控制回路增 多（ 1分），可缩小控制室的面积，电缆投资也小（1 分）；（2）制造工艺要求较高，且运行 中需要定期清扫（ 1 分

13、），否则会因二次设备及接线之间的距离小而引发短路，这正是弱电 控制使用较少的原因（ 2 分）。 P256 什么是断路器弱电一对一控制？什么时候用？ 每一个断路器有一套独立的控制回路，但控制开关、信号灯、 同步回路、 手动跳合闸继电器 的工作线圈等均为弱电（ 2 分），而手动跳合闸继电器触点、跳合闸执行回路均处于强电部 分（ 1分）。这种方式在电气一次进出线多的 500kV 变电站使用最多，使得整个变电站的控 制屏能够缩至值班员的视野内（ 2 分）。 什么是三机同轴励磁系统？ 发电机组轴系上带有一台同步发电机， 两台励磁机 （一台主励磁机， 一台副励磁机）（ 1分）， 主励磁机发出三相交流电，经

14、整流装置整流后送给同步发电机励磁绕组（ 2 分）；副励磁机 一般为永磁同步发电机，发出交流电经整流后给主励磁机励磁绕组作励磁电源（ 2 分）。这 就是三机同轴励磁系统。 P278 在稳态条件下，发电机的容许运行范围取决于哪几个因素？ （1）原动机输出功率极限， 即原动机的额定功率一般要稍大于或等于发电机的额定功率（ 1 分） （2）发电机的额定容量，即由定子发热决定的容许范围（1 分） （3）发电机的磁场和励磁机的最大励磁电流，通常由转子发热决定（1 分） （4）进相运行时的稳定度，当发电机功率因数小于零而转入进相运行时，Eq 和 U 的夹角 不断增大，此时，发电机有功功率输出受到静态稳定条件

15、的限制（ 2 分） P274 冷却介质不同时对发电机额定容量有何影响？ 运行中的发电机， 当冷却介质温度不同于额定值时， 其容许负荷可随冷却介质温度变化而增 减（ 1 分），在此情形下，决定容许负荷的原则是定子绕组和转子绕组温度都不超过容许值 （2 分）。当冷却介质温度高于额定值时， 应当按照定子电流现值来减少发电机出力 （ 1分）， 当冷却介质温度低于额定值时，应按转子电流容许最大值的倍数来提高出力（1 分）。 P275 简述发电机端电压变化时的运行特性。 发电机端电压容许在额定电压 5%的变化范围内变动，此时可保证发电机的出力不变。当定 子电压降低 5%，电流就上升 5%；当定子电压上升

16、5%，电流就降低 5%。（1 分） 当电压低于 95%时，电机电流值不能超过额定值的5%，所以发电机要降低出力。 （2 分） 当发电机电压高于 105%以上时，其出力须相应降低。 （2 分） P276 运行频率不同于额定值时，对发电机有何影响？ 运行频率高于额定值，转速升高，转子承受离心力大，威胁转子安全，同时通风损耗增加， 发电机运行效率下降； （ 2 分） 运行频率低于额定值，转速下降，散热变差，温升增加，出力被迫降低，发电机运行效率降 低。（2 分） 在系统运行频率偏差 5%范围内，由于发电机设计有裕度，可不计上述影响。（1 分） P276 功率因数不同于额定值时，发电机运行考虑哪些因素

17、？ 高于额定功率时，考虑定子电流不应超过容许值； （2 分） 低于额定功率时，考虑转子电流不应超过容许值； （2 分） 进相功率因数运行时，应受到稳定极限的限制。 （1 分） P277 电力系统的暂态稳定和发电机的哪些参数有关？为什么？ 主要和发电机的阻抗、机械时间常数、励磁上升速度、强励倍数、切断短路时间等（1 分）。 系统发生短路时， 电机的最大电磁转矩几乎与发电机的暂态电抗和次暂态电抗成反比， 阻抗 增大，经促使最大电磁转矩降低，因而使暂态稳定性能降低（ 2 分）。机械强度对暂态稳定 也有很大影响，如保持同样的极限角，则机械时间常数几乎与临界切出时间的平方成正比， 机械时间常数减少一半，

18、临界切出时间将缩短到原值的四分之一（ 2 分）。 P282 简述发电机的输入功率不变，励磁电流变化时，发电机的电压、电流和无功功率变化。 发电机励磁电流的大小决定 Eq 大小（ 1 分）， I f 增加， Eq增加， I f 减小， Eq降低（ 1 分）。 Eq U 时，发电机既不吸收无功功率也不发出无功功率（1 分）； cos Eq U 时，发电机过励运行，向系统发出无功功率（1 分）； cos Eq U 时，发电机欠励运行，由系统吸收无功功率（1 分）。 cos P284 发电机不对称运行时的容许负荷取决于哪些因素？ 对于长时间容许负荷，主要取决于三个条件： （ 1）负荷最重相的定子电流，

19、 不应超过发电机 的额定电流（ 1分）；（ 2）转子最热点的温度，不应超过容许温度（1 分）；（3）不对称运行 时出现的机械振动，不应超过容许范围（ 1 分）。 短时容许负荷主要取决于短路电流中的负序电流， 由于时间极短， 可认为负序电流在转自中 引起的损耗全部作用与转子表面温升，不向周围扩散（ 2 分）。 变压器的负荷能力大小和持续时间取决于哪些因素？ （1）变压器的电流和温度是否超过规定的限值（2 分）；（ 2）在整个运行期间，变压器总的 绝缘老化是否超过正常值（ 1 分），即在过负荷期间绝缘老化可能多一些，在欠负荷期间 绝缘老化要少一些， 只要二者相互补偿， 总的不超过正常值， 能达到正

20、常预期寿命即可 （ 2 分）。 P305 变压器的负荷超过额定值时，将产生哪些效应？ （1） 绕组线夹引线绝缘部分及油的温度将会升高，且有可能达到不允许的程度（ 1 分） （2）铁心外的漏磁通密度将增加，使耦合的金属部分出现涡流，温度升高（ 1 分） （3）温度增高，使固定绝缘和油中的水分和气体成分发生变化（ 1 分） （4）套管分接开关电缆终端头和电流互感器等收到较高的热应力，安全裕度降低（ 1 分） （5）导体绝缘机械特性受高温的影响，热老化的积累过程将加快，使变压器的寿命缩短 （ 1 分） P306 简述变压器的发热过程。 （1）热量由绕组和铁芯内部以传导的方式传至导体或铁芯表面（1 分

21、）；（2）热量由铁芯和 绕组便面以对流方式传到变压器油中，约为绕组对空气温升的2030%（1 分）；（ 3）绕组和 铁芯附近的热油经对流把热量传到油箱或散热器的内表面，这部分温升不大（1 分）；（ 4） 油箱或散热器被表明热量经传导散到外表面，这部分不会超过23%；（1 分）（5）热量由油 箱壁经对流和辐射散到周围空气中，这部分比重较大，约占总温升的6070%（1 分）。 P308 变压器绕组热点温度是怎样计算的？ （1）自然油循环冷却变压器。在任何负载下，绕组热点温度等于环境温度、温升以及热点 与顶层油之间温差之和（ 1 分）；（ 2）强迫油循环冷却变压器。热点油温等于空气温度、底 层油温升

22、、绕组顶部油温与底层油温之差、 以及绕组顶部油温与热点温度之差的总和 （2 分）； （3）强迫油循环导向冷却变压器。 强迫油循环导向冷却基本上与强迫油循环冷却方式一样， 但在考虑到导线电阻的温度变化，应加上一个校正系数（ 2 分）。 P318 简述 Y-Y 变压器产生三次谐波的基本原理 由于绕组接成 Y-Y 型，三次谐波电流无法流通，所以励磁电流是正弦波，铁芯饱和将使主 磁通呈平顶波（ 2 分），亦即在主磁通波形中，除了基波外，尚有较大的3 次谐波（ 1 分）。 因为电动势 E 和磁通的导数成正比，所以感应产生的相电动势将呈现尖顶波形。尖顶波形 的电动势含有较大的三次谐波电动势（ 2 分）。

23、P319 简述自耦变压器的缺点。 （1）由于 1、2 次绕组之间有电的联系致使较高的电压易于传到低压电路，所以低压电路的 绝缘必须按较高电压设计（ 1 分）；（2）由于 1、2 次绕组之间有电的联系，每相绕阻有一部 分又是共有的，所以 1、2 次绕组之间的漏磁场较小，电抗较小，短路电流和它的效应就比 普通的变压器要大（ 1分）；（3） 1、2次侧的三相接线方式必须相同（ 1 分）；（4）由于运行 方式多样化，引起继电保护整定困难（ 1 分）；（ 5）在有分接头调压的情况下，很难取得绕 组间的电磁平衡，有时造成轴向作用力的增加。 （ 1 分） P321 什么是自耦变压器的效益系数？它的大小和哪些

24、因素有关？它的大小能够说明什么？ 它的定义为： Kb U（5）无气体和噪声污染 5. 火力发电厂可分为几类？ P13 答：（ 1）按燃料分：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂；（2）按蒸汽压力 和温度分：中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂；（ 3）按原动机分：凝汽式汽轮机发 电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽燃气轮机发电厂等；（ 4）按输出能源分：凝 汽式发电厂、热电厂； （ 5）按发电厂总装机容量分：小容量发电厂、中容量发电厂、大中容 量发电厂、大容量发电厂。 6. 简述火电厂的电能生产过程。 P13 答：燃料的化学能在锅炉系统中燃烧中转变为热能并储存在蒸汽中； 蒸汽进

25、入汽轮机带动汽 轮机的转子旋转， 把热能转变为机械能； 汽轮机转子带动发电机转子旋转， 通过发电机把机 械能变为电能。 7. 火电厂与其他类型发电厂比有什么特点？P17 答：（ 1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定； （ 2）一次性建造投资少，仅为同 容量水电厂的一半左右； （3）耗煤量大；（ 4）动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用 电量和运行人员多于水电厂，运行费用高； （ 5）启停机时间长，并耗用大量燃料； （6）担负 调峰、调频、事故备用时相应的事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高；（ 7）对空气和 环境的污染大。 8. 水力发电厂可分为几类？ P17、 18 答：（1

26、）按集中落差的方式分：堤坝式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂；（ 2）按径流 调节的程度分：无调节水电厂、有调节水电厂。 9. 简述水电厂的电能生产过程。 P18 答：水的位能转变为动能；水的动能冲刷水轮机的涡轮旋转， 带动水轮机的转子旋转， 把动 能转变为机械能；水轮机转子带动发电机转子旋转，通过发电机把机械能变为电能。 10. 简述水电厂的特点 .。 P20 答：（1）可综合利用水能资源； （ 2）发电成本低、效率高； （3）运行灵活；（4）水能可储蓄 和调节；（ 5）水利发电不污染环境； （6）水电厂建设投资较大，工期较长； （7）水电厂建设 和生产都受到河流的地形、 水量及季节气象条

27、件限制， 因此发电量也受到水文气象条件的制 约，有丰水期和枯水期之别， 因而发电不均衡； （ 8）由于水库的兴建， 淹没土地， 移民搬迁， 给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡 11. 简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。P21 答：（1）调峰；（2）填谷；（3）备用；（4）调频；（5）调相。 12. 简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。P21、 22 答：（ 1）降低电力系统燃料消耗； （2）提高火电设备利用率； （ 3）可作为发电成本低的峰荷 电源；（ 4）对环境没有污染且可美化环境； （ 5）抽水蓄能电厂可用于蓄能。 13. 什么是抽水蓄能电厂？ P20、 21

28、答：抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通过能量转换像电力系统提供电能。为此， 其上、 下游均须有水库以容蓄能量转换所需要的水量。 它必须有抽水和发电两类设施。 在电 力负荷低谷时（或丰水期） ，利用电力系统待供的富余电能 （或季节性电能） ，将下游水库中 的水抽到上游水库，以位能形式储存起来；待到电力系统负荷高峰时（或枯水期），再将上 游水库中的水放下， 驱动水轮发电机组发电， 并送往电力系统。这时， 用以发电的水又回到 下游水库。显而易见，抽水蓄能电厂既是个吸收低谷电能的电力用户（抽水工况），又是一 个提供峰荷电力的发电厂（发电工况） 。 14. 简述核能发电厂的电能生产过程。 P22

29、答：（ 1）利用反应堆中核燃料裂变链式反应产生热能并储存在蒸汽中；（2）高温高压的蒸汽 带动汽轮机的转子转动， 将热能转化为机械能； （ 3）汽轮机带动汽轮发电机旋转， 发电机将 机械能转变为电能。 15. 核电厂的核岛由哪些部分组成？ P25 答：由核蒸汽供应系统和辅助系统组成。 其中： 核蒸汽供应系统由一回路系统 （包括压水堆、 冷却剂主泵、蒸汽发生器和稳压器） 、化学和容积控制系统、停堆冷却系统、紧急堆冷却系 统、控制保护和检测系统组成； 辅助系统由设备冷却水系统、 硼回收系统、 反应随的安全壳 及喷淋系统、 核燃料的装换料及储存系统、 安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统、 柴油发电 机组

30、组成。 16. 核电厂的常规岛岛由哪些部分组成？ 答：由二回路系统（又称汽轮发电机组系统，由蒸汽系统、汽轮发电机组、凝汽器、蒸汽排 放系统、 给水加热系统及辅助给水系统组成， 循环冷却水系统， 电气系统及厂用电设备组成。 17. 简述核能发电厂的特点。 P25、 26 答：（ 1）压水堆核电厂的反应堆只能对反应堆堆芯一次装料，并定期停堆换料。这要求在反 应堆中加入硼酸， 给一回路系统及其辅助系统的运行和控制带来一定的复杂性； （2）反应堆 不管是在运行中或停闭后，都有很强的放射性，给电厂的运行和维修带来一定困难； （ 3）反 应堆在停闭后有衰变热， 所以要做到任何事故工况下，保证反应堆进行冷却

31、； （ 4）核电厂在 运行过程中会产生放射性废物， 要对其做妥善处理，以保证工作人员及居民的健康；（ 5）建 设费用高，但燃料所占费用较便宜。 18. 一次设备有哪些？其功能是什么？ P28 答：发电机：生产电能；变压器：变换和分配电能电能； 开关电器 （如：断路器、隔离开关、 负荷开关、熔断器、等） ：接通或断开电路；载流导体：传输电能；电抗器：限制短路电流； 避雷器：防御过电压；接地装置：保护电网和人身安全。（共 5 分，每答一个给一分） 19. 二次设备有哪些？其功能是什么？ P29 答：（1）仪用互感器，如电压互感器和电流互感器，可将电路中的高电压、大电流转换成低 电压、小电流，供给测

32、量仪表和保护装置用； （ 2）测量表计，如：电压表、电流表、功率表 和电能表等，用于测量电路中的电气参数； （3）继电保护及自动装置： 能迅速反应系统不正 常情况并进行监控和调节或作用于断路器跳闸，将故障切除；（ 4）直流电源设备， 包括直流 发电机组、 蓄电池组和硅整流装置等，供给控制、 保护用的直流电源和厂用直流负荷、 事故 照明用电等；（5）操作电源、信号设备及控制电缆，如各种类型的操作把手、按钮等操作电 器，实现对电路的操作控制， 信号设备给出信号或显示运行状态标志， 控制电缆用于连接二 次设备。 3. 什么是电气接线？ 答：在发电厂和变电站中， 根据各种电气设备的作用及要求， 按一定

33、的方式用导体连接起来 所形成的电路称为电气接线。 （5 分） P29 4. 什么是配电装置？ 答：根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建 筑物组成的整体即为配电装置。 （5 分） P29 5. 什么是电气主接线？ 答：在电气接线中。由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期生产流程所连成的 电路，称为一次电路，也称为电气主接线（ 5 分）。 P29 6. 简述 300MW 发电机组电气主接线的特点。 答：（ 1）发电机与变压器的连接采用发电机变压器单元接线，无发电机出口断路器和隔离 开关（ 1 分）；（2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂

34、用电（1 分）；（3） 在发电机出口侧通过高压熔断器皆有三组电压互感器和一组避雷器（ 1 分）；（ 4）在发电机 出口侧和中性点侧每相装有电流互感器4 只（1 分）；（5）在发电机中性点接有中性点接地 变压器（ 1分）；（ 6）高压厂用变压器高压侧每相装有电流互感器4只（1 分）。 P30 7. 简述 600MW 发电机组电气主接线的特点。 答：（ 1）发电机与变压器的连接采用发电机变压器单元接线，无发电机出口断路器和隔离 开关（ 1 分）；（ 2）主变压器采用三个单相双绕组变压器接成三相组，低压侧接成三角形， 高压侧接成星形（ 1 分）；（3）主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电

35、（0.5 分）；（ 4）在发电机出口侧二组电压互感器和一组避雷器和一组电容器（0.5 分）；（ 5）在发 电机出口侧和中性点侧每相装有电流互感器3 只（ 0.5 分）；（6）在发电机中性点接有中性点 接地变压器（ 0.5 分）；（7）高压厂用变压器高压侧和低压侧每相装有电流互感器2 只（ 0.5 分）（8）主变压器高压侧引出线每相装有电流互感器3只（ 0.5 分）；。 P32 8. 全连分相封闭母线有什么优点？ 答：（ 1）供电可靠（ 2 分）；（ 2）运行安全（ 1.5 分）；（ 3）由于外壳的屏蔽作用，母线电动 力大大减少，几倍消除了母线周围钢构件的发热（ 1.5 分）。 P31 9. 发

36、电机中性点采用高电阻接地系统的作用是什么？ 答：（1）用来限制短路电流（ 2 分）；（2）限制发电机电压系统发生弧光接地时所产生的过电 压，使之不超过额定电压的 2.6 倍，以保证发电机及其他设备的绝缘不被击穿（ 3 分）。 P31、32 10. 电气主接线的基本要求是什么？ 答：（1）可靠性（ 2分）；（ 2）灵活性（ 2 分）；（3）经济性（ 1 分）。 P102、 103、 1034 11. 简述电气主接线的基本形式。 答：（1）有汇流母线接线，包括单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接 线、带旁路母线的单母线接线和双母线接线、一台半断路器接线（ 3 分）；（2）无汇流母线

37、 接线，包括发电机变压器单元接线及扩大单元接线、桥型接线、多角形接线（ 2 分）。 12. 隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中，对它们的操作程序应遵循哪些重要原 则？ 答：断路器有灭弧装置， 隔离开关没有； 隔离开关可建立明显绝缘间隙， 断路器不能 （ 3分）； 接通线路时先接隔离开关，后接断路器；断开线路时先断断路器，后断隔离开关（ 2 分）。 13. 旁路母线有有哪几种接线方式？ 答：有专用旁路断路器的旁路母线接线， 母联断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线， 用分 段断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线， （5 分） P107117 14. 旁路母线有什么作用？ 答：若需检修线路断路器

38、，可由旁路断路器代替，可使线路不停电，提高了供电可靠性（ 5 分）。 P110112 15. 在带旁路母线的单母线分段接线中若要检修线路断路器且不使线路停电， 应如何操作？ 答：如图： 合旁路断路器两侧隔离开关，合旁路断路器（ 2 分）；若旁路母线完好，可进行下一步， 否则断开旁路断路器、断开两侧隔离开关，检修旁路母线后重新操作（ 1 分）；合线路与旁 路母线相连的隔离开关， 断开线路断路器， 断开其两侧隔离开关， 可检修线路断路器 （2 分）。 P111 16. 发电机变压器单元接线中，在发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，有何利 弊？ 答：优点：减少了断路器的投资，短路电流减小（2

39、分）； 缺点：（1）当主变压器或厂总变压器发生故障时， 除了跳主变压器高压侧出口断路器外， 还需跳发电机磁场开关。 由于大型发电机的时间常数较大， 因而即使磁场开关跳开后， 一段 时间内通过发电机变压器组的故障电流也很大；若磁场开关拒跳，则后果更为严重；（2） 发电机定子绕组本身故障时， 若变压器高压侧断路器失灵拒跳， 则只能通过失灵保护出口启 动母差保护或发远方跳闸信号使线路对侧断路器跳闸； 若因通道原因远方跳闸信号失效， 则 只能由对侧后备保护来切除故障， 这样故障切除时间大大延长， 会造成发电机、 主变压器严 重损坏；（ 3）发电机故障跳闸时，将失去厂用工作电源， 而这种情况下备用电源的

40、快速切除 极有可能不成功，因而机组面临厂用电中断的威胁。 （ 3 分） P116 17. 一台半断路器接线有何优缺点？ 答：优点：任一母线故障或检修，均不致停电；任一断路器检修也均不致停电；任两组母线 同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端情况下功率仍能继续输送；运行方便、 操作简单， 可靠性和灵活性高， 在检修母线或断路器时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作 隔离开关只在检修时作为隔离带点设备使用；调度和扩建方便。（ 4 分） 缺点：断路器多，投资大（ 1 分） P114、 115 18. 电气主接线中为什么要限制短路电流？可采用哪些方法 答：短路是电力系统中较常发生的故障， 短路电流

41、直接影响电器的安全， 危害主接线的运行， 严重时可导致系统瘫痪，应考虑限制短路电流（3 分）。 方法：装设限流电抗器、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（ 2 分）。 P125128 19. 某发电厂电气主接线为双母线接线，正常运行时母线 I 工作，母线备用。现要进行倒 母线操作，请写出操作步骤。 答：先合上母联断路器两侧的隔离开关， 再合上母联断路器， 向备用母线充电；若备用母线 完好，则两组母线等电位，为保证不中断供电，先接通各线路与备用母线连接的隔离开关， 在断开各线路与工作母线连接的隔离开关； 然后断开母联断路器， 断开其两侧隔离开关。 （ 5 分） P109 20

42、. 单母线的缺点是什么？ 答：可靠性差： 母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都停止工作， 造成全厂或全站 长期停电（ 3 分）；调度不方便：电源只能并列运行，不能分裂运行，并且线路侧发生短路 时，由较大短路电流（ 2 分）。 P108 21. 双母线接线有什么优点？ 答：（1）供电可靠（ 2分）；（2）调度灵活（ 1.5分）；（ 3）扩建方便（ 1.5 分）。 P109 22. 双母线接线有哪几种运行方式？ 答：单母线运行，固定连接方式运行，两组母线同时分裂运行。（5 分 导体长期发热允许温度和短时发热允许温度是否相同？为什么？ 短时发热允许温度高于长期发热允许温度（ 1 分）。考虑导体

43、长期发热允许温度主要是防止 导体由于长期高温导致导体表面绝缘老化加快、 设备高温导致机械强度下降等问题， 是为了 增加设备的使用寿命（ 2 分）；分析导体的短时发热主要是系统短路等特殊时候，由于特殊 原因导致电流突增、 设备发热的问题，短时发热温度能达到很高值，严重时会烧毁设备，设 置短时发热允许温度主要是为了保护设备的安全。 （2 分） P61 带电导体长期发热和短时发热有何不同？ 导体正常工作流经电流发热属于长期发热， 在长期发热过程中， 导体在发热过程中同时向周 围散发热量（ 2 分），当导体温度稳定时，导体的发热量和散热量相等（1 分）。 导体短路时，电流突然增大，导体发热迅速增加，

44、同时导体的散热变化很慢，导体发热产生 的大量热量几乎全部作用到了导体自身的温升，是一个绝热的过程。 （2 分） P63 导体的载流量由什么确定？为提高导体的载流量，应采取哪些措施？ 导体的载流量由导体长期发热允许确定（ 1 分）。 措施：（1）采用电阻率较小的材料，如铝、铝合金等（1 分）；（ 2）改变导体的形状，增加 导体散热表面积（ 2分）；（ 3）导体布置采用散热效果最佳的方式（ 1 分）。 P64 大电流导体周围钢构为什么发热？其有什么危害？ 大电流导体周围会出现强大的交变电磁场（ 1 分），使其附近钢构中产生很大的磁滞损耗和 涡流损耗，钢构因此发热（ 1 分），若有环流存在，发热还会

45、增多（ 1 分）。钢构温度升高后， 可能使材料产生热应力而引起变形，或使接触连接损坏（ 1 分）。混凝土中的钢筋受热膨胀， 可能使混凝土发生裂缝（ 1 分）。 P64 在现代发电厂中，为了减少大电流导体周围钢构发热，常采用哪些措施？ （1）加大钢构和导体间的距离，进而减弱磁场，因此可降低磁滞和涡流损耗；（2 分） （2）断开钢构回路，并加上绝缘垫，消除环流； （1 分） （3）采用电磁屏蔽； （ 1 分） （4）采用分相封闭母线。 （1 分） P65 简述分相封闭母线的优点。 （1）运行可靠性高，母线置于外壳中，能防止相间短路，而且外壳多点接地，可以保障人 体接触时的安全（ 2分）；（2）短路

46、时母线相间电动力大大降低（ 1 分）；（3）壳外磁场因外 壳的屏蔽作用而减弱，较好改善了母线附近钢构发热（1 分）；（4）安装和维护工作两小（ 1 分）。 P69 为什么要计算导体短路发热计算目的是什么？短路电流热效应计算方法有那些？ 目的在于确定短路时导体的最高温度（ 1 分），它不应超过所规定的导体短路时发热允许温 度（ 1分）。当满足这个条件时则认为导体在流过短路电流时具有热稳定性（1 分）。计算方 法主要有等值时间法和实用计算法（ 2 分）。 P71 三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪相上？简单分析。 中间相（ 1 分）。两条流有导体电流的导体之间产生电动力的大小受导体间距离

47、的影响距离 近电动力大； 同时两条导体流过交流电时， 导体所受电动力大小和方向随着电流大小和方向 变化也产生相应的变化（ 2 分）。当中间相所受其他两相电动力方向相同时，电动力会出现 一个最大值， 两边相也一样， 但是由于两边相之间的电动力由于距离较远而较小， 因此其受 到的合成电动力最大值必然没有中间相大（ 2 分）。 P80 当母线动稳定不合格时，可以采用哪些措施减小母线应力 ? （1）改变导体的机械强度（ 1分）；（ 1）改变导体的横截面形状（ 1 分）；（ 3）改变导体跨距 （1 分）；（4）改变导线间距（ 1分）；（5）改变单位长度导体的质量（ 1分） 厂用电应满足哪些要求？ （1）

48、各机组的厂用电系统应该是相互独立的； （1 分） （2）全厂公用性负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公共负荷母线上； （3）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能的使切换 操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入（1 分）； （4）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别是要注意对公 用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和更换设置；（1 分） （5）200MW以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。 （ 1 分） P140 备用电源有哪几种备用方式 ?怎样实现？ 有明备用和暗备用量种方式（ 1 分） 明备用方式是设置专用的备用变压器

49、 （或线路），经常处于备用状态 （停运），当工作电源断 开，由备用电源自动投入装置进行切换接通，代替工作电源，承担全部厂用负荷（ 2 分）； 暗备用方式不设专用的备用变压器（或线路） ，而将每台工作变压器容量增大，互相备用， 当其中一台厂用工作变压器退出运行时，该台变压器所承担的负荷由其他变压器供电。（ 2 分） P141 简答厂用电采用按锅炉分段单母线分段接线方式的好处。 （1）若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响的范围局限在 一机一炉（ 2 分）；（ 2）厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择（ 分）；（3）将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上

50、，便于运行管理和安排检修（1 分）。 P142 厂用电设置公共负荷母线的优缺点是什么？ 设置公共负荷母线后， 公共负荷都由公共负荷母线供电， 优点是公共负荷集中， 无过渡问题， 各单元机组独立性强，便于各机组厂用母线清扫（ 2分）；缺点是由于公共负荷集中（ 1 分）， 并因启动备用变压器要用工作变压器作备用（若无第二台作启动备用变压器时） ，故工作变 压器也要考虑在备用变压器检修或故障时带公共负荷母线段运行， 因此启动备用变压器和工 作变压器均较无公共负荷母线方案容量大，装配装置也增多，投资较大（ 2 分）。 P142 厂用电不设置公共负荷母线的优缺点是什么？ 优点是公共负荷分接在不同机组变压

51、器上，供电可靠性高、投资省（ 2 分）；缺点是由于公 共负荷分接在不同机组的工作母线上， 机组工作母线清扫时， 将影响公共负荷的备用 （1 分）， 当有机组停运、 有机组运行时， 由于有公共负荷的存在， 停机机组的工作电源必须安装好配 电装置并启动备用变压器（ 2 分）。 P157 发电厂厂用电系统为什么要进行电动机机自启动校验？ 当厂用电源发生故障突然停电或电压降低， 厂用电系统中运行的电动机转速下降进入惰行状 态（ 1 分），电机不与电源断开，在很短的时间内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将 被用电源投入，此时电动机惰行尚未结束，又重新启动恢复到稳定运行的状态（1 分），若 参加自启动的

52、电机过多，容量大时，启动电流大（ 1 分），可能会使厂用母线及厂用电网络 电压下降，甚至引起电机过热，将危及电动机的安全和厂用电网络的稳定运行（1 分），因 此必须进行电动机自启动校验（ 1 分）。 P157 发电厂电动机自启动分为几类？工作电源需要考虑哪种自启动？备用电源需要考虑哪种自 启动？ 三类：（1）失压自启动（ 1 分）；（2）空载自启动（ 1 分）；（3）带负荷自启动（ 1 分）。工作 电源一般仅需要考虑失压自启动（ 1 分），而厂备用电源或启动电源需要考虑失压自启动、 空载自启动及带负荷自启动三种情况（ 1 分）。 电气设备选择的一般方法是什么？ （1）按照正常工作条件选择电气设

53、备： 额定电压 UN UNS（1 分）、额定电流 IN IMAX（1 分） （ 2）按照短路状态校验：短路热稳定校验It2t QK （ 1 分），电动力稳定校验 ies ish 或 Ies Ish（2 分） P171 什么是热游离？为什么说电弧形成后，维持电弧燃烧过程的游离是热游离？ 电弧产生以后，弧隙的温度很高，中性质点不规则热运动增加（ 1 分），具有足够动能的相 互碰撞游离出电子和正离子，这种现象称为热游离（ 1 分）。金属蒸汽的热游离温度为 40005000（ 1 分），开关电器的电弧中总有些金属蒸汽，而弧心温度总大于40005000 （1 分），所以热游离的强度足可以维持电弧的燃烧（

54、1 分）。 P171 去游离过程主要有哪些？简述其基本原理。 （1） 复合（ 1 分）。复合是指正离子和负离子相互吸引，结合在一起，电荷互相中和的过 程（ 1 分）。 （2）扩散。扩散是指带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质的现象（ 1 分）。扩散去游 离主要有：浓度扩散：带电质点将会从浓度高的弧道向浓度低的弧道周围扩散，使 弧道中的带电质点减少（ 1 分）；温度扩散：弧道中的高温带电质点将向温度低的周 围介质中扩散（ 1 分）。 P172 简述交流电弧的特点和熄灭条件。 交流电弧具有过零值自然熄灭和动态的伏安特性两大特点（ 2 分）； 断路器在断开交流电路时，熄灭电弧的条件应为电流过零后（

55、1 分），弧隙介质耐受电压大 于弧隙恢复电压（ 2 分）。 P173 简述高压断路器熄灭交流电弧的基本方法。 （1） 利用灭弧介质； （ 1 分） （2）采用特殊金属材料作灭弧触头； （1 分） （3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈的冷却而复合；（1 分） （4）采用多断口灭弧； （ 1 分） （5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧。 （1 分） P177 简单说明断路器触头间通过辅助触头接入并联电阻的作用。 断路器触头间通过辅助触头接入并联电阻， 使主触头间产生的电弧电流被分流或限制， 使电 弧容易熄灭（ 2 分），而且使恢复电压的数值及上升速度都降低（1 分），同时使

56、可能的震荡 过程变为非周期震荡，从而抑制了过电压的产生（2 分）。 P178 为什么要计算断路器的短路关合电流？它是怎样确定的？ 在断路器合闸之前， 若线路上已经存在短路故障， 则在断路器合闸过程中， 动、静触头间在 未接触时即有巨大的短路电流通过，更容易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏（ 1 分）；且 断路器在关合短路电流时不可避免的在接通后又自动跳闸， 此时还要求能够切断短路电流 （ 1 分）。因此，额定短路关合电流是断路器的重要参数之一（ 1 分）。为了保证断路器在关合短 路电流时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值，即iNcl ish 。（2 分） P181 在选择高压

57、隔离开关时，是否需要按额定开断电流进行选择或校验？为什么？ 不用（ 1 分）。高压隔离开关没有灭弧装置，没有断开大电流的能力（ 1 分）。在断开电路的 操作中，通常它是和断路器配合使用的（ 1 分）。只是在一些电流较小的场合有时会用隔离 开关直接切断电流（ 1分）。故无需进行额定开断电流进行选择或校验（1 分）。 P184 什么是电流互感器准确级？保护型电流互感器是怎样分类的？ 准确级是指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的误差；（ 2分） 保护用电流互感器按用途可分为稳态保护用和暂态保护用。（1 分） 稳态保护用电流互感器的准确级常用的有5P 和 10P（1 分） 暂态保护用电流

58、互感器的准确级可分为TPX 级、TPY 级和 TPZ级（ 1分） P184 为什么电流互感器二次回路不能开路 ? 二次绕组开路时，电流互感器二次侧电流I 2为零，励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1骤增 为 I1N1，铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波 （1 分），因此二次绕组将在磁通过零时， 感应产生很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏（ 1 分），危及工作人员的安全 和仪表、继电器的绝缘（ 1分）。由于感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热（1 分）。此外， 在铁心中好会产生剩磁，使互感器准确级下降（1 分）。 按经济电流密度选择导体需不需要进行校验？怎样校验？为什么？ 需要 （1 分

59、） 按照长期发热允许进行校验 （2 分） 按经济电流密度选择导体可使年计算费用最低（ 1 分），但是不一定能够保证长期发热允许 的要求，因此必须进行长期发热允许校验（ 1 分） P200 裸导体的选择有哪几种选择方式？按哪种方式选择是根据什么却定的？配电装置的汇流母 线按哪种方式进行选择？ 按导体长期发热允许电流选择和按经济电流密度选择（ 2 分） 对年负荷利用小时数大、传输容量大长度在 20m 以上的导体一般按照经济电流密度选择； 不满足这个条件的按照长期发热允许电流进行选择。 （2 分） 配电装置的汇流母线传输容量不大，按照长期发热允许电流进行选择。（1 分） 1将各种一次能源转变成电能的

60、工厂，称为发电厂。 按一次能源的不同发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力、地 热、太阳能、潮汐能发电厂等。 2电力系统 =发电厂 +变电所 +输电线路 +用户 动力系统 =电力系统 +动力装置电力网 = 变电所 + 输电线路 +用户 3水电厂分类：按集中落差的方式分为： （1）堤坝式水电厂 又分为 1）.坝后式水电厂 2）.河床式水电厂 （2）引水式水电厂（ 3）混合式水电厂 按径流调节的程度分为 :无调节水电厂和有调节水电厂。 （根据水库对径流的调节程度， 又可分为按日、年、多年） 4抽水蓄能电厂在是电力系统中的作用： 1）调峰 2）填谷 3）备用 4）调频 5）调相 1