2023年火电电力职业技能鉴定考试-电网运行及调度考试题库（含答案）

2023年火电电力职业技能鉴定考试-电网运行及调度考试题库（含答案）（图片大小可任意调节）卷I一.综合密押题库(共30题)1.对保护装置指示信号的设置有哪些规定？

正确答案:

为了分析和统计继电保护的工作情况，对保护装置应设置指示信号，并符合下列规定：

（1）在直流电压消失后不自动复归，同时在直流电源恢复时，仍能重复原来的动作状态。

（2）能分别显示各保护装置的动作情况。

（3）在由若干部分组成的保护装置中，能分别显示各部分及各段的动作情况。

（4）对复杂的保护装置，宜设置反映装置内部异常的信号。

（5）用于启动顺序记录或微机监控的信号触电应为瞬时重复动作触点。

（6）宜在保护出口至断路器跳闸的回路内，装设信号指示装置。2.为什么现代电网所出现的问题往往是“系统技术”问题？

正确答案:

现代电网随着互联区域的增大和互联电网容量的增加，电网在运行中所暴露出来的诸如电力系统大停电事故、大机组在电网中的隐匿性、电网结构、电力系统稳定、电力系统短路电流水平配合、高压电网运行过电压、无功补偿和电压调节等问题，从几十年来的运行时间来看，这些问题都不是一个个孤立的个别技术问题（如继电保护、远动自动化等），而使在电网的各层、各区、各方面之间互有关联的问题，需要从整个电力系统的角度来观察、研究和处理，是一个系统的技术问题。

如大电网稳定破坏、电压崩溃、系统瓦解等事故既取决于电网结构的强与弱，也与电网是否能保持正常频率和电压运行，是否有足够的有功和无功备用容量等有关。因此对现代电网而言，为了防止这些问题的发生，除要加强电网结构，特别是受端电网结构外，还可采用快速励磁、按频率和电压降低情况而自动减负荷、远方切机、以及PSS等装置来解决，但最为重要的，则在于从指导思想上分清主次，在事故发生后，要确保主要地区的供电，而不是保证所有地区都能供电，这点，已从几十年来的电网运行实践所表明。为此，在研究大电网结构和大停电事故等问题时，需要从电力系统整体出发，区分主次，加强主要地区的供电，而不是保证所有地区都能供电，这点，已从几十年来的电网运行实践所表明。为此，在研究大电网结构和大停电事故等问题时需要从电力系统整体出发，区分主次，加强主要地区的电网结构，只有在保住了主要地区后，才能使整个电网恢复正常供电更加容易。同样，短路电流的问题也不仅仅是计算某处要考虑采用大容量开关、采取某一种限流措施的个别技术问题，而是要考虑各层电网之间的短路电流水平配合，从电网整体上来安排短路电流。至于无功补偿、电压调节和运行过电压问题，则更需要从电网的整体来观察和研究。

当然，现代电网所出现的“系统技术”问题不只是上述7个方面，还有标准机组、标准电厂、标准标号、标准线号、标准变电容量、变电站标准接线方式的采用等，以及各种动力资源的开发与配合，各种电厂的开发和配合，各级电网结构和配合等等。这些都要求我们将电网看做一个整体来进行观察、研究和安排，这些都要求我们将电网在其发展过程中出现的某些规律性现象总结出来，并努力建立电网发展的理论，以指导和安排电网的发展。3.电网间联网的必要条件是什么？

正确答案:

（1）应具备相应的通信、远动信息及合理的自动调频和联络线自动负荷控制手段。（2）当两个电网通过联络线发生失步或任一侧电网事故造成电压崩溃或造成联络线过负荷时。都应有相应的措施，以防止由于连锁反应而将事故扩大。4.什么是组合电器的智能化？它包括哪些内容？

正确答案:

组合电器的智能化主要是指二次监控系统的智能化。由于传统组合电器的二次监控系统是由众多的电磁式继电器、多出点辅助开关、行程开关及压力开关等元件组成，可靠性较差，使得组合电器的维护也因产品的运行状况不明而只能采用传统方式，为此为解决以上问题就有必要采用二次监控智能化系统。

二次监控智能化系统主要包括：①电压电流传感器；②断路器执行机构；③气体密度测量传感器；④隔离开关和接地开关执行机构；⑤其他物理现象传感器，如电弧、局放、温度和长度变化等。5.在“大运行”体系建设实施方案中，对国调的功能定位（）.

A、负责省级电网调控运行

B、依法对公司电网实施统一调度管理

C、负责地区电网调控运行

D、负责县级（城区）电网调控运行

正确答案:B6.大电流接地系统中为什么要单独装设零序电流保护？

正确答案:

大电流接地系统中，单独装设零序电流保护的原因是因为三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路故障，但灵敏度较低，保护时限较长，而采用零序电流保护就可以很好地解决，这是因为：

（1）电网正常运行和发生相间故障时，不会出现零序电流和零序电压，因此零序电流保护的动作电流可以整定得较小，这样有利于提高灵敏度。

（2）Y/d接线的降压变压器，三角形绕组侧以后的故障不会在星形绕组侧反映出零序电流，因此零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路相配合而取较短的动作时限。7.P类电流互感器的特性如何？

正确答案:

P类即“保护类”电流互感器，是一种常见的保护用电流互感器，其PR类是一种限制剩磁系数的“低剩磁保护级”电流互感器，PX类是一种低漏抗的“低漏抗保护级”电流互感器。他们的特性如表8-3所示。8.为更可靠地切除被充电母线上的故障，在母联断路器或母线分段断路器上设置（）保护或（）保护，作为母线充电保护。

正确答案:相电流；零序电流9.电力系统稳定性分哪几种？远距离输电线路的输电能力受什么限制？

正确答案:

电力系统稳定性按我国的现行规程可分为静态稳定、暂态稳定和动态稳定。它们分别为：

（1）电力系统静态稳定是指电力系统受到小扰动后，不发生自发振荡和非周期性的失步，能自动恢复到起始运行状态的能力。为此要求电网中任一输电回路在正常情况和规定的事故后所传输的有功功率必须低于稳态最大传输极限，其值由线路两端电网的电源电动势与等值阻抗和线路阻抗之和来决定，并留有一定的裕度，从而不会因传输功率或电网电压等的正常波动，而使线路两端电网间的电源电势角差非周期性地无限增大，最终导致同步运行的稳定性破坏。

一般影响系统静态稳定的因素是发电机的同步力矩，如果运行中的发电机缺少同步力矩储备。当系统状态正常波动引起发电机的输出有功功率波动时，该发电机对系统其余部分的电动势相位角差就将逐步无限制地增大。从而失去稳定，以致无法运行。因此，提高静态稳定的措施是增大运行中发电机的同步力矩储备。主要是减小到系统的联系总阻抗或提高送受端的运行电压，或者被迫降低发电机的有功功率输出，当然，发电机的自动调节励磁，对提高发电机运行的静态运行稳定性具有良好的作用。

（2）电力系统暂态稳定是指电力系统受到大扰动后，如电网发生故障或断开线路等操作时，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来运行状态的能力。此时，故障输电线路的送端发电机组不因负荷电功率的突然减少而加速，受端机组不因短时负荷电功率的增加而减速，即两侧电动势角差摇摆后，受影响的发电机组（或部分系统）在第一或第二个振荡周期内对其余部分不失步的功角稳定，是电力系统功角稳定的一种形式。一般暂态稳定水平与继电保护和重合闸的使用有关。

（3）电力系统的动态稳定是指电力系统在某种运行方式下受到干扰（包括正常波动和小的或大的扰动）后。在自动调节和控制装置的作用下，电网电源间的电动势角差不会发生振幅不断增大的发散振荡或持续振荡而失步，即保持较长过程运行稳定的能力，它是电力系统功角稳定的另一种形式。动态稳定可分为小扰动动态稳定和大扰动动态稳定，其中小扰动动态稳定是指扰动量足够小，系统可用线性化状态方程描述的动态稳定过程；大扰动动态稳定是指扰动量大到系统必须用非线性方程来描述的动态稳定过程。

动态稳定主要有电力系统的低频振荡、机电耦合的次同步振荡、同步电机的自激等。保证系统动态稳定的基本条件是运行中的发电机都具有正的阻尼力矩，一般动态稳定水平主要与发电机组的励磁调节和快速关汽门等自动调节措施有关。在电力系统的调节设备中，快速初始励磁将使发电机组对系统产生很大的负阻尼作用，它是国内外发生过的机组对系统或系统对系统间“低频振荡”的主要根源。一般解决这个问题的办法是在励磁调节器的控制量中引入附加的经过正确相位补偿的转速增量。

（4）当然从广义而言，电力系统稳定还应包括由于电网无功不足而引起的电压稳定性问题和故障期间电力系统有功功率不足而引起的频率稳定性问题。

电力系统的电压稳定是指电网电压在受到小的或大的扰动后，能保持或恢复到某一规定的运行极限之内，而不发生电压失稳的能力。电压失稳可表现为静态失稳、大扰动暂态失稳及大扰动动态失稳或中长期过程失稳，无功功率的分层分区平衡是电压稳定的基础，它与电力系统中电源配置、无功分布、网络结构及运行方式、负荷特性等因素有关，当发生电压不稳定时，可能导致电压崩溃，造成大面积停电，因此当经较弱联系向受端电网供电或受端电网无功电源不足时，应进行电压稳定校验。

电力系统的频率稳定是指电力系统发生有功功率扰动后，电网运行频率能够保持或恢复到某一规定的运行极限之内的能力。当电源与负荷的平衡遭到彻底破坏，并使一些机组相继退出运行时，应尽量不发生频率低于某一临界频率，从而造成大面积停电，即发生频率崩溃的事故。

远距离输电线路的输电能力主要受前3种稳定能力的限制，有一个极限，它既不能等于或超过静态稳定极限，也不能超过暂态稳定极限和动态稳定极限。在我国，由于网架结构薄弱的问题还没有完全解决，因此，线路的输送能力相对国外网架来说就相对要小些。10.只对一个单位，只一项操作内容，由下级值班调度员或现场运行人员完成的操作，需要调度员下达（）操作指令。

正确答案:单项11.操作中发生带负荷拉、合隔离开关时应如何处理？

正确答案:

1.带负荷错拉隔离开关时，在刀片刚离开固定触头时，便产生电弧，这时应立即合上，以消除电弧，避免事故。如隔离开关已全部拉开，则不许将误拉的的隔离开关再合上。

2.带负荷合隔离开关时，即使发现合错，也不准将隔离开关再拉开，因为带负荷拉隔离开关，将造成三相弧光短路事故。12.供电可靠率的指标要求有哪些？

正确答案:

由于用户的性质，用电的重要程度不同，对供电可靠性的要求也各不相同。如党政军的要害部门、矿山井下的通风和排气、交通枢纽、医院手术室、重要试验单位、特殊生产车间（如电弧炉、矿热炉、化工的光气车间）等用电对可靠性的要求就高，而一般的生产、生活用电则次之。在实际工作中，供电企业应努力做到停电次数最少，停电时间最短。一般供电可靠率指标分为100%（一年不停电）、99.99%（年停电0.876h）、99.9%（年停电8.76h）、99%（年停电87.6h）、四个层次。“双达标”后，提出了的同级国家级供电企业的“用户供电可靠率或用户平均停电时间”标准为：特级企业为99.9%或年停电8.76h；一级企业是99.8%或年停电17.52h；二级企业是99.65%或年停电30.66h。13.现代电网在确定短路电流水平及其配合时，应考虑哪些因素？

正确答案:

在确定现代电网的短路电流水平及其配合时，一般应重点考虑以下几个方面的因素：

（1）一般电网中开关设备的开断容量，开关设备及变电站各元件（母线、导线、接地网、支持绝缘子等）的动、热稳定、接地网的接触和跨步电压以及对通信线路的干扰等，都取决于电网短路电流的上限值，短路电流水平愈高，则各项费用的支出就愈大。目前国产少油断路器和SP6断路器的断流容量一般均已达31.5kA（重合闸循环），个别少油断路器可达40kA，SF6断路器可达40-50kA，为此，220kV电网短路电流水平一般应限制为40kA，个别最大不超过50kA；对500kV电网，短路电流水平限制在40kA以内是合适的。

（2）为保持短路故障后的电力系统稳定性和发电厂的安全稳定运行以及减小电网中因大负荷波动而导致对其他用户的影响，保持电网电压有足够的稳定性是绝对必要的，因此从保持电网稳定运行和从具有足够的电网抗扰动能力考虑，电网中各中枢点必须维持一定的短路电流容量，为此必须从技术上和经济上协调选择一个合理的短路电流水平。

（3）电网结构对短路电流水平的影响很大，如发电厂、变电站在电网中的位置及其接人电网的电压等级，因此在确定短路电流水平时还需要考虑电网结构上的一些问题。如果发电厂、变电站过于集中或发电厂出线电压过低，都可能造成电网中某些局部地区的短路电流水平过高。

（4）由于负荷密度的增大，需要增加电网的紧密连接以满足供电的需要，闭环运行虽然从电网的运行方面来说，有利于提高供电的安全性和减少线损，但却会导致短路电流水平的大幅度提高，结果反而造成电网的安全可靠性降低，因此对过分的闭环运行必须加以限制。有时为了限制短路电流的需要，甚至必须将电网和变电站母线分列或解列。

（5）为了保证电网继电保护的可靠性和灵敏性，电网各点必须保持一定的短路电流大小，如果电网或发电厂（尤其是水电厂）的运行方式或潮流变化很大，那么就需要对其进行专门研究。

（6）对现有变电站设备的改造和更换，不仅投资大，而且由于运行条件的限制，实现起来往往非常困难，因此在规划预期的短路电流水平时，必须考虑到对已有变电站各项设备的影响，包括对自耦变压器承受短路电流的冲击问题。这点对规划工作来说，是一个很重要问题。

（7）在设计新建变电站，尤其是超高压变电站时，对设备的选择和元件的设计，要按设备的更换难易、增容改造所需费用及预期的短路电流水平值进行综合考虑，对较易更换的设备，其短路电流水平可按近期考虑，而对不易更换的设备，如母线、架构、接地网等则要按远期的短路电流水平考虑，从而节省将来增容改造的投资。14.（）为各省电网调控运行提供通信业务支撑。

A、省信通公司

B、省电科院

C、国网信通公司

D、地市信通公司

正确答案:A15.500kV系统设备的绝缘水平由（）决定。220kV系统设备的绝缘水平由（）决定。

正确答案:操作过电压；大气过电压16.有序用电管理、能效管理、大用户直接交易属于省公司营销部的（）.

A、市场业务

B、营业业务

C、计量业务

正确答案:A17.值班调度员在哪些情况下可调整计划和发布指令？

正确答案:

值班调度员在出现下列紧急情况时，可以调整日发电、供电调度计划，发布限电，调整发电厂的功率，开或停发电机组等指令，并向本电网内的发电厂、变电所的运行值班单位发布调度指令，以限电、调整发电厂功率、开或停发电机组等。

1.发电、供电设备发生重大事故或电网发生事故。

2.电网频率或电压超过规定范围。

3.输变电设备功率负载超过规定值。

4.主干线路功率值超过规定的稳定限额。

5.其他威胁电网安全运行的紧急情况。18.凡并入山东电网的发电、供电、用电单位，必须服从（）的统一管理，遵守（）。

正确答案:省调；调度纪律19.电网如何调频？何谓电网的一次调频、二次调频和三次调频？

正确答案:

整个电网的频率调整过程同一台机的频率调整，但要比一台机的复杂得多，它与全网有调整能力的所有发电机均有关，也分为一次调整和二次调频。

假设电网运行于频率f1，当电网负荷由Pfh1增加到Pfh2时，由于所有运行发电机的惯性作用，点时间内，发电机出力将保持不变，此时电网频率下降，当频率下降到超出了发电机的调速器失灵区时，电网中运行发电机的一次调整开始起作用，发电机出力增加，并平衡于一低于原运行频率的某一频率f2，此时为电网频率的一次调整，若使电网频率恢复到原来频率f1，就需要借助于调度自动化系统AGC对发电机的自动调频装置或人工手动进行调整，即二次调频，使运行中或备用的发电机出力增加，发电负荷由Pf1增加到Pf2，最终使电网频率恢复，其调整过程如图2-1所示。

电网的三次调频就是在调频二次调整后，使有功功率负荷按最优分配，也就说，由电网调度自动化系统所实现的经济负荷分配是电网的三次频率调整。

20.为什么现代大型发电机—变压器组应装设非全相运行保护？

正确答案:

大型发电机—变压器组220kV及以上高压侧的断路器多为分相操作的断路器，常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸，或在正常运行中突然一相跳闸。这种异常工况，将在发电机—变压器组的发电机中流过负序电流，如果靠反应负序电流的反时限保护动作（对于联络变压器，要靠反应短路故障的后备保护动作），则会由于动作时间较长，而导致相邻线路对侧的保护动作，使故障范围扩大，甚至造成系统瓦解事故。因此，对于大型发电机—变压器组，在220kV及以上电压侧为分相操作的断路器时，要装设非全相运行保护。21.并联电容器组前为什么要加装电抗器？其感抗值如何选择？

正确答案:

并联电容器组前加装电抗器的原因是因为：若投入电容器时。电网对电容器充电将产生比额定电流高几倍到几十倍的暂态涌流，其持续时间可达几十个周波，过大的涌流，可能使开关触头熔焊或烧损，它产生的电动力也可能使开关零件损坏或电流互感器、电容器等设备绝缘损坏；同时在投入的暂态过程中，还会出现过电压。而在切断电容器时，则可能产生重燃过电压，在极端情况下，可能出现3-5倍电压峰值过电压，造成对设备绝缘的威胁，如某电网在运行中就发生过因断路器重燃过电压使电容器闪络和击穿情况，现场试验时也曾实测到过相对地5被过电压和电容器极间2.5倍过电压。同样由于电容器对谐波的放大作用也会引起电容器过电流，为此运行中均在并联电容器组前加装串联电抗器来达到以下4个目的：

（1）抑制母线电压畸变，减少谐波电流。

（2）限制合闸涌流，当接入电容器组容抗量5%的串联电抗器后，合闸的最大涌流可限制在5倍额定电流以下，振荡持续时间可缩到几个周波。

（3）限制操作过电压。

（4）限制电容器内部发生故障时的故障电流，使油箱爆炸的概率大为减小。

串联电抗器的每相感抗值Xl与并联电容器的每相总容抗值Xc的比值，即为调谐度。调谐度的大小在限制合闸涌流时，取A=5%—6%；在考虑抑制高次谐波时，对3次谐波，取A=12%-13%，对5次谐波，取A=5%—6%，对7次谐波，取A=2.5%—3%。22.省公司生产组织架构中，检修公司实施（）输变电设备运维一体化和检修专业化。

A、500（330）千伏及以上

B、220（110）千伏及以上

C、220千伏及以下

D、110（66）千伏及以上

正确答案:A23.静止同步补偿器STATCOM相对于静止无功补偿器SVC的优越性有哪些？

正确答案:

虽然STATCOM和SVC都是动态无功补偿装置，但它们的特性功能却存在着相当大的差别，STATCOM和SVC相比，有下列优越性：

（1）STATCOM输出的无功电流与电压无关，表现为恒流源特性，具有更宽的运行范围，而SVC本质上是阻抗型补偿，输出电流与电压成线性关系，因此电网电压变低时，同容量的STATCOM能比SVC提供更大的补偿容量，使其在防止电压崩溃方面的作用强于SVC。

（2）STATCOM由于硬件系统采用IGCT、IGBT或IEGT等可迅速关断的器件和软件系统采用顺时无功算法，响应时间在10ms以内，而SVC硬件系统采用的是电流过零才能关断的晶闸管，软件系统采用的是平均值算法，响应时间一般在20-40ms，且STATCOM从额定容性无功功率变为额定感性无功功率（或反之）可在1ms之内完成，这种响应速度完全能胜任对冲击负荷的补偿，因此，STATCOM比SVC具有更快的响应速度，因而更适合抑制电压波动和电压闪变。

（3）STATCOM采用桥式交流电路的多重化技术、多电平技术或PWM技术来消除次数较低的谐波，并使高次谐波如7、11次谐波减小到可以接受的程度，而SVC本身的电容和电抗要产生一定的谐波，如TCR型的5、7次特征次谐波量比较大，占基波值的5%-8%，其他如SR、TCT等也长生3、5、7、11等次的高次谐波，这给SVC系统的滤波器设计带来了许多困难。

（4）SVC使用了大量的电容器和电抗器，当外部电网容量与补偿装置的容量可比时，SVC会产生不稳定性，而STATCOM对外部电网运行的条件和结构变化不敏感，因此，在故障条件下，STATCOM比SVC具有更好的控制稳定性。

（5）STATCOM能够在一定范围内提供有功功率，减小有功功率冲击，而SVC只能提供无功功率，不具备提供有功功率的功能。

（6）STATCOM中的电容、电感等元件采用了与svc（大容量电抗器是引起svc功耗和噪声的主要原因）完全不同的技术和制作工艺，因此，运行过程中有功功率损耗和电磁噪声显著下降。

（7）高电压等级下svc面临的最严重的问题是电容器爆炸，如广东江门500kv变电站中svc运行5年后并联电容器爆炸，湖南云田500kv变电站中svc自1988年以来发生了4次电容器组爆炸事故，而STATCOM则不存在此问题。

（8）由于svc中晶闸管的动作或本身会产生大量谐波，需要用滤波器，而STATCOM使用直流电容储能，因而不仅可减少电容器体积，而且还不需要并联电抗器即可控制无功功率平滑变化，因此，同容量的STATCOM安装尺寸和占地面积远小于svc。

（9）STATCOM具有优良的可扩展性，其技术为许多facts设备如upfc、apf、bess等提供了坚实的基础，因而拥有广阔的应用前景。

但STATCOM也有其不足之处，如由于svc用晶闸管比STATCOM用大功率电力电子器件的历史长，因此，在可靠性方面svc较高，但随着STATCOM在电网中应用的增加及新的高集成度器件（如IGGT）的出现，差别将逐步缩小；同样在价格方面，由于svc用晶闸管的规模比STATCOM用大功率电力电子器件的大，因此在容量小于100Mvar时，svc要低于STATCOM，但在STATCOM采用机端并电容器的混合模式时STATCOM价格将下降。24.电流互感器及电压互感器的二次回路必须（）接地。

正确答案:有且只能有一点25.变压器差动保护在运行中应注意哪些问题？

正确答案:

（1）电流互感器二次端子极性或二次回路接线正确性校验。投运前必须带负荷测差回路的不平衡电压，做六角向量图以确定各侧二次电流的大小及相位的正确性。

（2）必须做空载合闸试验。有条件时应记录励磁涌流和合闸时的电源电压波形，确认变压器纵差保护避越励磁涌流的能力。

（3）由一次系统参数引起的纵差保护区内故障时的高次谐波问题。主要是当变压器低压侧配有无功补偿电容器时，为防止高次谐波分量对电容的危害和限制电容器投入时的冲击电流，而在电容器回路中串一电感器元件，此时由R、L、C组成的串联电路，有可能在故障时，在差回路内流有高次谐波（偶次）电流，影响区内故障时差动保护的动作速动。因此在一次系统设计时应考虑继电保护的需要，即改变R、L和C的配合值，使其固有频率不要在100Hz和200Hz附近。

（4）空载合闸与变压器相间短路同时出现。对采用一相出现涌流特征，三相纵差保护全部闭锁的设计方案和产品，当空载合闸与变压器相间短路同时出现时，差动保护将在励磁涌流衰减到不满足纵差保护闭锁条件后才动作。需研究新型原理的保护来满足这种方式对保护的要求。

（5）变压器纵差保护用电流互感器的选型。由于变压器纵差保护所用的电流互感器涉及不同的电压等级，不同变比，各侧型号不同，传输暂态特性不一致等因素，若选择不当不但造成经济上的浪费或安装上的困难，而且还可能造成纵差保护的不正确动作，因此，应认真分析、计算后再进行选型。

（6）并联变压器的和应涌流。所谓和应涌流就是在一台变压器空载合闸时，不仅合闸的变压器有励磁涌流，而且在与之并联运行的变压器当中也会出现涌流现象，后者称为和应涌流，而和应涌流的存在将可能造成运行变压器的纵差保护误动。

若将运行变