发电厂电气部份简答题文档格式.docx

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（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）。

P229

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）。

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、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，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）。

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）；

（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

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1Ａ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）。

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），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）。

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，

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。

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；

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。

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。

功率因数不同于额定值时，发电机运行考虑哪些因素？

高于额定功率时，考虑定子电流不应超过容许值；

低于额定功率时，考虑转子电流不应超过容许值；

进相功率因数运行时，应受到稳定极限的限制。

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，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

大小（1分），

增加，

减小，

降低（1分）。

时，发电机既不吸收无功功率也不发出无功功率（1分）；

时，发电机过励运行，向系统发出无功功率（1分）；

时，发电机欠励运行，由系统吸收无功功率（1分）。

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，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）；

（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20~30%（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2~3%；

（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60~70%（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、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）。

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。

P321

什么是自耦变压器的效益系数？

它的大小和哪些因素有关？

它的大小能够说明什么？

它的定义为：

，（2分）

它的大小和变压器的变比有关，变压器两侧电压差越小，Kb越小（1分）；

Kb越小，在通过一定容量的条件下，变压器的标准容量可以作的越小（1分），损耗和短路阻抗也越小，经济效益也越大（1分）。

P322

为什么电力系统使用自耦变压器必须装设避雷器？

怎样装设？

自耦变压器高压侧和中压侧有电气连接，这样就具备了过电压从一个电压等级电网向另一个电压等级电网转移的可能性（1分）。

如中压侧出现过电压波时，它进入串联绕组并进入公共绕组，使其绝缘受到伤害，为了防止绝缘受到过电压的危害，无论中压侧还是高压侧的出口端都必须装设避雷器保护（2分）。

避雷器必须装设在自耦变压器和最靠近的隔离开关之间，以便当自耦变压器断开时避雷器仍保持连接状态（1分）；

避雷器回路中不应装设隔离开关，因为自耦变压器不允许不带避雷器运行（1分）。

P330

变压器并联运行需要满足哪几个条件？

两台以上变压器并联与一台大变压器单独运行相比有什么优点？

变压器并联序遵循下面几个调件：

（1）并列运行的变压器一次侧电压相等、二次侧电压相等，变压器变比相同；

额定短路电压相等；

绕组接线组别相同。

优点：

提高供电可靠性，一台退出，其他的仍可照常运行（1分）；

低负荷时部分变压器可不投入运行，能减少能量消耗，保证经济运行（1分）；

减小备用容量；

简答题：

1.人类所认识的能量形式有哪些？

P9

答：

机械能、热能、化学能、辐射能、核能、电能。

2.能源分类方法有哪些？

P10

（1）按获得的方法分为一次能源和二次能源；

（2）按被利用的程度分为常规能源和新能源；

（3）按能否再生分为可再生能源和非再生能源；

（4）按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源；

（5）按对环境的污染程度分为清洁能源和非清洁能源。

3.什么是一次能源？

什么是二次能源？

（1）一次能源是指自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源。

如：

煤、石油、天然气、水能、风能等；

（2）二次能源是指由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。

电力、蒸汽、焦炭、汽油等，它们使用方便，易于利用，是高品质的能源。

4.简述电能的特点。

P12

（1）便于大规模生产和远距离输送；

（2）方便转换和易于控制；

（3）损耗小；

（4）效率高;

（5）无气体和噪声污染

5.火力发电厂可分为几类？

P13

（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。

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

（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

（1）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

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

（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

（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

（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

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

（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

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、柴油发电机组组成。

16.核电厂的常规岛岛由哪些部分组成？

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

（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；

（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

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？

P29

（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