发电厂电气部分20151109作业

1、发电厂电气部分·作业，共100分一选择题 每题1分，共14分 1. 下面所述的电压等级，是指特高压交流输电线路的电压等级（ D ）A）330kV； B）±500kV； C）±800kV；D）1000kV；E）220kV2. 下面所述的电压等级，是指特高压直流输电线路的电压等级（ C ）A）330kV； B）±500kV； C）±800kV；D）1000kV；E）220kV3. 能源按被利用的程度，可以分为（B ）A）一次能源、二次能源B）常规能源、新能源C）可再生能源、非再生能源D）含能体能源、过程性能源4. 能源按获得的方法分，可以分为（ A

2、 ）A）一次能源、二次能源B）常规能源、新能源C）可再生能源、非再生能源D）含能体能源、过程性能源5. 隔离开关的控制可分为（ A ）A）就地控制与远方控制B）远方控制与电动控制C）就地控制与液压控制D）集中控制与电气控制6. 载流导体三相短路时，电动力计算主要考虑工作条件最恶劣的一相，即（ D ）A）A相B）B相C）C相D）中间相7. 对线路停电的操作顺序是（ D ）A先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线

3、隔离开关8. 关于备用电源，不正确的描述是（ A ）A）明备用是指专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最小的一台的容量；B）暗备用是指不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大；C）备用电源的两种设置方式: 明备用和暗备用；D）在大型电厂，特别是火电厂，由于每台机组厂用负荷较大，常采用明备用；E）暗备用运行方式下，正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承担。9. 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10. 在屋内配电装置中，为避免温度

4、变化引起硬母产生危险应力，一般铝母线长度为多少米时，就应设置一个伸缩节？（ B ）A）1019B）2030C）3540D）305011. 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12. 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13. 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14. 断路器燃弧的时间

5、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二简答题 (1-16每题4分，17,18, 每题11分,共86分1.输电线路送电的正确操作顺序？答：输电线路送电的正确操作顺序：先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器。2.什么是电气主接线？答：电气主连接又称为电气一次连接，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。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。3.厂用电率的定义？答：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的

6、百分数，称为厂用电率。4. 电流互感器的准确级的定义？答：电流互感器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。5. 电压互感器的准确级定义？答：电压互感器在规定的一次电压合二次负荷变化范围内，符合功率因数为额定值时，电压误差的最大值。6.电弧燃烧的物理过程有哪些？答：电弧形成可分为如下四个过程：（1）热电子发射：高温阴极表面向周围空间发射电子的现象。 （2）强电场发射：当开关动、静触头分离瞬间，触头间距S很小，虽然外施电压U不高，但电场强度E（E=U/S）很大。当其值超过3×106 V/m时，阴极表面的自由电子被强行拉出。（3）碰撞游离 ：自由电子的强电场作用下，

7、加速向阳极运动，沿途撞击中性粒子，使之游离出自由电子和正离子，连锁反应，由此形成电流。 （4）热游离 ：高温下的中性粒子不规则的热运动速度很高，是以在其彼此碰撞时游离出大量带电粒子。 电弧在燃烧过程中，存在互为相反的两种过程： (1)游离过程：产生自由电子过程。 (2)去游离过程：电弧中发生游离的同时，还进行着使带电粒子减少的去游离过程，即：减少自由电子的过程。 其中去游离过程又有两种形式 ：(1)复合：正、负粒子相互中和变成中性粒子的现象。 (2)扩散：指带电粒子从电弧内部逸出而进入周围介质中去的现象。有：浓度扩散：带电质点由浓度高的弧道向浓度低的弧道周围扩散，使弧道中带电质点减少。温度扩散

8、：弧道中的高温带电质点向温度低的周围介质中扩散。7. 限制短路电流的方法有哪些？答：在发电厂和变电站的610kV派点配电装置中，限制短路电流的方法有：(1) 加装限流电抗器限制短路电流：在母线分段处设置母线电抗器，目的是发电机出口断路器，变压器低压侧断路器，母联断路器等能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而事容量升级；线路电抗器：主要用来限制电缆馈线回路短路电流；分裂电抗器：电抗器中间抽头接电源，两臂接大致相等的两个负荷，负荷不等时会引起较大的电压波动, 正常运行时：总电抗为每一臂1/4; 发生短路时：总电抗为每一臂3倍;(2)采用低压分裂绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压分裂绕组

9、变压器组成扩大单元接线以限制短路电流。(3)采用不同的主接线形式和运行方式：远离负荷的发电厂推荐采用，发电机变压器线路单元接线，双母线双断路器接线，发生事故后能够提供足够的电压支持，避免负荷转移带来的波动。8.电压母线均采用按锅炉分段接线方式的优缺点？答：1、某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一机一炉；2、厂用点系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择；3、将同一机炉的厂用点负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安排检修。9轻水堆核电站可分为哪两类？这两类核电站在工作原理上主要有何区别？答： 1、轻水堆核电站可以分为压水堆核电站和沸水堆核电

10、站。2、压水堆核电站和沸水堆核电站的区别是：a、压水堆核电厂最大的特点是整个系统分成两大部分，即一回路系统和二回路系统。一回路和二回路通过蒸汽发生器连接，彼此隔离，保证万一燃料元件的包壳破损，只会使一回路水的放射性增加而不致影响二回路水的品质。这样就大大增加了核电站的安全性。b、沸水堆只有一个回路。水通过反应堆堆芯转化为蒸汽后直接到汽轮机厂房做功。因此沸水堆具有直接循环、工作压力低、堆型出现空泡安全系数高等特点。由于减少了一个回路，虽然与压水堆相比减少了大量的设备降低了成本，但也带来不足，如导致汽轮机带有放射性、辐射防护和废物处理复杂。10.电流互感器在运行时二次绕组严禁开路的原因 

11、？答：二次绕组开路时，电流互感器由正常工作状态变为开路状态，I2=0，励磁磁动势由正常为数甚小的10N1骤增为11N1，铁心中的磁通波形呈现严重饱和和平顶波，因此，二次绕组将在磁能过零时，感应产生很高的尖顶电动势，其值可达数千伏甚至上万伏（与Ki及Ii大小有关），危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度剧增，会引起铁心和绕组过热。此外，在铁心中还会产生剩磁，使互感器准确级下降。11.防电气误操作事故的“五防”是指什么？ 答：防电气误操作事故的“五防”是指：(1)防止误分、合断路器；(2)防止带负荷分、合隔离开关；(3)防止带电挂(合)接地线(接地刀闸)；(4)防止带接地

12、线(接地刀闸)合断路器(隔离开关)；(5)防止误入带电间隔。12.抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。 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，蓄能发电。其作用：调峰、填谷、备用、调频、调相。13.高压开关电气设备主要采用哪些方法进行灭弧？答：（1）利用灭弧介质。（2）利用特殊金属材料作灭弧触头。（3）利用气体或油吹动电弧。（4）采用多断口熄弧。（5）提高断路器触头的分离速度,迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降；同时，使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。14.试述电抗器品字形布置时，各相电抗器的摆放位置？并解释

13、采用该种摆放方式的原因。 答：电抗器品字形布置时A相、B相重叠，C相摆在一边，品字形布置时不能把AC相重叠，因为B相与A、C相线圈的绕向相反。15简述近阴极效应的原理？答：在电流过零瞬间(t=0),介质强度突然出现升高的现象,称为近阴极效应。其原理是将整个电弧分割为若干个短弧，每个短弧在阴极附近皆产生150250V的起始介质强度，如果他们的起始介质强度之和足够大，那么电弧就不再重燃而熄灭。16.试解释GIS（Gas Insulted Switchgear）？答：GIS：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，按电气主接线的要求依次

14、连接，组合成一个整体，并且全部封闭于接地的金属外壳中，壳体内充一定压力的SF6气体，作为绝缘和灭弧介质。17.试画出两台变压器、两条出线时，内桥形接线的电气主接线图，并简述该接线的适用场合。  答：内桥接线适用于线路较长和变压器不需要经常切换的情况，特点： (1)在线路故障或切除、投入时，不影响其余回路工作，并且操作简单； (2)在变压器故障或切除、投入时，要使相应线路短时停电，并且操作复杂。18. 什么是厂用电动机的自启动？根据运行状态，自启动方式有哪些？为什么要进行电动机自启动校验？答： 厂用电动机自启动的定义：当厂用母线电压暂时下降和消失时，为了不使主机停运，一些重要机械的电动

15、机并不立即断开，电动机在机械负载阻力作用下有一定惰性，经过很短一段时间（0.51.5s），当厂用母线电压恢复或备用电源自动投入后，电动机又会自动启动升速，并逐渐恢复到稳定运行，这一过程称为厂用电动机自启动。自启动方式：1）失压自启动：运行中突然出现事故，电压下降，当事故消除，电压恢复时形成的自启动。 2）空载自启动：备用电源空载状态时，自动投入失去电源的工作段所形成的自启动。 3）带负荷自启动：备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的工作段所形成的自启动。 电动机自启动校验原因：电厂中不少重要负荷的电动机都要参与自启动，以保障机炉运行少受影响。因成批电动机同时参加自启动，很大的启动电流会在

16、厂用变压器和 线路等元件中引起较大的电压降，使厂用母线电压降低很多。这样，可能因母线电压过低，使某些电动机电磁转矩小于机械阻力转矩而启动不了；还可能因启动时间 过长而引起电动机的过热，甚至危及电动机的安全与寿命以及厂用电的稳定运行。所以，为了保证自启动能够实现，必须要进行厂用电动机自启动校验。20.掌握分段断路器兼作旁路断路器的接线的倒闸操作步骤？答：同一回路中串接的隔离开关和断路器，在运行操作时，必须严格遵守下列操作顺序：如对馈线L1送电时，须先合上隔离开关QS1和QS2，再投入断路器QF2；如欲停止对其供电，须先断开QF2，然后再断开QS3和QS2。为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操

17、作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁。接地开关（又称接地刀闸）QS4是在检修电路和设备时合上，取代安全接地线的作用。当电压在110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对35kV及以上的母线，在每段母线上亦应设置12组接地开关或接地器，以保证电器和母线检修时的安全。图41单母线接线QF断路器；QS隔离开关为了克服一般单母线接线存在的缺点，提高它的供电可靠性和灵活性，把单母线分成几段，在每段母线之间装设一个分段断路器和两个隔离开关。每段母线上均接有电源和出线回路，便成为单母线分段接线。图42单母线分段接线 有了旁路母线，检修与它

18、相连的任意回路的断路器时，该回路便可以不停电，从而提高了供电的可靠性。它广泛地用于出线数较多的110kV及以上的高压配电装置中。而35kV及以下的配电装置一般不设旁路母线，因为负荷小，供电距离短，容易取得备用电源，有可能停电检修断路器，并且断路器的检修、安装或更换均较方便。一般35kV以下配电装置多为屋内型，为节省建筑面积，降低造价都不设旁路母线。只有在向特殊重要的、类用户负荷供电，不允许停电检修断路器时，才设置旁路母线。带有专用旁路断路器的接线，加装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资。供电可靠性有特殊需要或接入旁路母线的线路过多、难于操作时采用。为节约建设投资，可以不采用专用旁路断路器。对

19、于单母线分段接线，常采用以分段断路器兼作旁路断路器的接线。两段母线均可带旁路母线，正常时旁路母线不带电。图43单母线分段断路器兼做旁路断路器接线以此图为例，说明不停电检修任一出线路断路器的倒闸操作步骤。例如检修QF1，第一步检查旁母有无故障，此时分段断路器QFf及隔离开关QS2、QS3在闭合状态，QS1、QS4、QS5均断开，以单母线分段方式运行。当QFf作为旁路断路器运行时，闭合隔离开关QS1，后断开QFf和QS3，,再合上QS4，最后合QFf。如果旁母无故障，QFf不跳闸。第二步合上QSp，断开QF1及两侧的隔离开关。这时，该出线路L1经QSp、旁母、QS4、QFf和QS2仍然联在第一段母线上。该出线路这种接线方式，对于进出线不多，电压为35110kV的变电所较为适用，具有足够的可靠性和灵活性。21.学习灯光监视的电磁操动机构断路器的控制回路何信号回路展开图。试述该断路器的“手动合闸”原理 ?答：手动合闸是将控制开关SA打至“合闸”位置，此时其58触点瞬时接通；而断路器在跳闸位置时其动断触点QF1是接通的，所以合闸接触器KM线圈通电起动，其动合触点接通，断路器合闸线圈YC通电启动，断路器合闸。当合闸操作完成后，断路器的动