发电厂电气部分问答题doc.docx
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发电厂电气部分问答题doc
二、问答题
第二章
1.见下图，写出不停电检修
QF1的步骤（正常运行时，
QFP，QS1，QS2闭合，QS0断开）
（答：
步骤如下：
1）合QS0；
2）分QFP，QS2;
3）将QFP的继电保护整定为瞬动，合QS4，QFP，给旁路母线充电；
4）若旁路母线完好，断开QFP；
5）合旁路隔离开关QS5；
6）将QFP的继电阿保护整定同QF1，合旁路断路器QFP；
7）断开QF1，QS6，QS7；
8）给QF1两端跨接地线（或合上接地隔离开关）即可对它进行检修。
）
2．见上图，写出不停电检修线路L1回路断路器QF1的操作步骤。
（正常为固定运行方式，L1运行在W1母线上。
）
（答：
1）将QFP的继电保护整定为瞬动，合QSP1，QSP3，QFP，给旁路母线WP充电；
2）若旁路母线完好，断开QFP
3）合旁路隔离开关QS14；
4）将QFP的继电保护整定同QF1，合旁路断路器QFP；
5）断开QF1，QS13，QS11；
6）给QF1两端跨接地线（或合上接地隔离开关）即可对它进行检修。
）
3．断路器和隔离开关各起什么作用？
说明它们在同一回路中时送电和断电的操作步骤。
（答：
断路器主要功能是：
正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；
当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。
隔离开关的主要作用：
隔离电压，倒闸操作，分合小电流。
操作步骤：
送电：
先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，然后再投入断路器；
停电：
先断开断路器，再断开线路隔离开关，然后断开母线侧隔离开关。
）
4．内桥和外桥怎样区别，各适用什么场合？
画出内桥和外桥的接线形式。
（答：
内桥的桥连断路器设置在变压器侧；外桥接线的桥连断路器则设置在线路侧。
内桥接线适用于输电线路较长，故障几率较多，而变压器又不需要经常切换的场合。
外桥式接线则在出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率流经本厂时就更
为适宜。
）
L1L2L1L2
T1
T2
T1
T2
内桥
外桥
5．电力系统中限制短路电流的方法有哪些？
（答：
有三种：
1）选择适当的主接线形式和运行方式；
2）加装限流电抗器，包括加装普通电抗器和分裂电抗器。
3）采用低压分裂绕组变压器。
）
第三章
1、厂用电电源可分为哪几种？
各起何作用？
（答：
厂用电源可分为：
1）工作电源:
保证正常运行的基本电源；
2）备用电源和起动电源：
备用电源主要用于事故情况失去工作电源时，起后备作用；启动电源是指在厂用工作电源完全消失情况下，为保证使机组快速启动，向必要的辅助设备供电的电源；
3）事故保安电源：
对300MW及以上的大容量机组，当厂用工作电源和备用电源都消失时，为确保在事故状态下能安全停机，事故消除后又能及时恢复供电，应设置事故保安电源，以保证事故保安负荷的连续供电。
）
2．何谓厂用电动机自启动？
为什么要进行自启动效验？
（答：
电动机的自启动：
厂用电系统中运行的电动机，当突然断开电源或厂用电系统电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。
若电动机是去电压以后，不与电源断开，在很短的时间（一般在~）内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时电动机惰性尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。
若参加自启动的电动机的数量多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电系统电压下降，甚至会引起电动机本身发热，这些数值如果超过允许指标，将危及厂用电系统的稳定运行和电动机的安全与寿命，因此必须进行电动机自启动校验。
）
第四章
1．如何提高导体的长期工作允许电流？
（答：
可通过以下3点
1）采用电阻率小的材料，如铝、铝合金等；
2）导体的形状，相同截面积，圆形导体表面积小，而矩形、槽形的表面积较大，故如其他条件允许，应选择矩形、槽形导体；
3）导体的布置方式，有利于散热。
比如矩形导体竖放比横放载流量大。
）
2．载流导体发热的原因是什么？
发热对电气设备有何影响？
（答：
载流导体发热的原因：
正常工作电流或短路电流通过导体，将产生各种损耗：
1）电阻损耗；2）绝缘
材料中出现的介质损耗；3）导体周围的金属构件，在电磁场作用下，引起涡流和磁滞损耗。
这些损耗变成热能使导体的温度升高。
发热对电气设备的影响：
1）机械强度下降；2）接触电阻增加；3）绝缘性能降低。
）
3．分相封闭母线有哪些特点？
（答：
分相封闭母线的特点是：
（1）封闭母线有效的防止了绝缘遭受灰尘、潮气等污秽和外物造成的短路故障，供电可靠。
（2）母线及其配套设备均封闭在金属外壳中，且外科接地，使工作人员不会触及带电导体，运行安全。
（3）由于金属外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，而且基本消除了母线周围钢构件的发热。
（4）运行维护工作量小。
）
第五章
1．何为短路计算点？
如图1所示，试确定QF1，QF2，QF3，QF4短路计算点。
并写出QF3短路计算点确定依据。
（8分）
负荷
QF４
QF３
QF1QF2
（答：
短路计算点：
选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。
＃2G
＃１G
QF3短路计算点确定依据：
这个时候流过的短路电流为两台发电机一起提供的P=50MW，此时通过的短路电流为最大
的，所以确定为短路计算点。
P=25MW
cosφ=
cosφ=
图１
负荷
√
QF４
√
QF３
QF1QF2
√√
＃2G
2．断路器的作用是什么？
在断开过程中，间隙的自由电子是如何产生的？
（答：
断路器主要功能是：
正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。
在触头分离的最初瞬间，触头电极的阴极区发射电子对电弧过程起决定性作用。
阴极表面发射电子的方式有两种：
一种是热电子发射，一种是强电场电子发射。
强电场发射是在弧隙最初产生电子的原因。
电弧的形成主要是碰撞游离所致。
电弧形成之后维持电弧燃烧所需的过程是热游离。
）
3．试述电气设备选择的一般条件，并写出选择断路器的特殊条件。
（答：
设备选择的一般条件：
1）按正常工作条件选择电器：
a）UNUNs；b）INImax；c）按当地环境条件建校核；
2）按短路情况校验；a）热稳定：
It2tQk；b）动稳定：
iesish或IesIsh。
断路器选择的特殊条件：
1）额定开断能力：
INbrIpt；
2）短路短路关合能力：
iNclish。
）
4．试述断路器的作用及其熄灭交流电弧的条件。
（答：
断路器主要功能是：
正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；当
设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。
熄灭交流电弧的条件是：
弧隙的介质强度〉弧隙的恢复电压）
5．试述电气设备选择的一般原则，并写出断路器和电流互感器的特殊选择项目。
（答：
设备选择的一般条件：
1）按正常工作条件选择电器：
a）UNUNs；b）INImax；c）按当地
环境条件建校核；2）按短路情况校验；a）热稳定：
It2tQk；b）动稳定：
iesish或IesIsh。
断路器选择的特殊条件：
1）额定开断能力：
INbrIpt；
2）短路关合能力：
iNclish。
电流互感器的特殊选择项目：
1）准确度级和额定容量；
2）对于磁绝缘型电流互感器应校验磁套管的机械强度。
）
6．断路器的作用是什么？
它断开过程中，间隙的自由电子是如何产生的？
（答、正常时用来接通和断开电路，起控制作用；故障时用来切断故障电流，以免故障范围蔓延，起保护作用。
间隙自由电子产生途径：
强电埸发射、热发射下发射出自由电子，自由电子在强电埸作用下加速向阳极运动，并不断地碰撞游离，产生更多的带电质点，大量的带电质点在电场力作用下定向运动就形成了电弧。
热游离是维持电弧稳定燃烧的主要因素。
）
7．熄灭电弧有哪些基本的方法？
为什么真空和压缩空气对灭弧有利？
SF6断路器的基本熄弧原理是什么？
（答：
熄灭电弧的基本方法：
1）利用灭弧介质；2）采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）拉长电弧并增大断路器触头的分离速度。
真空作为灭弧介质时，在弧隙间自由电子很少，碰撞游离可能性大大减少，况且弧柱对真空的带电质点的
浓度差和温度差很大，有利于扩散。
真空的介质强度比空气约大15倍。
压缩空气作为灭弧介质，1）在弧隙间自由电子很多，自由电子无法积聚起足够的动能产生碰撞游离；2）
强大气流能够吹弧而迅速冷却电弧。
SF6熄灭电弧的基本原理：
1）SF6是良好的负电性气体，氟原子具有很强的吸附电子的能力，能迅速捕获
自由电子而成为稳定的负离子，为复合创造了有利条件；2）利用SF6气体进行吹弧。
）
8．断路器熄灭交流电弧的条件是什么？
为什么真空和压缩空气都对灭弧有利？
（答：
交流电弧的熄灭条件为：
电流自然过零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于电压恢复曲线。
真空作为灭弧介质时，在弧隙间自由电子很少，碰撞游离可能性大大减少，况且弧柱对真空的带电质点的
浓度差和温度差很大，有利于扩散。
真空的介质强度比空气约大
15倍。
压缩空气作为灭弧介质，1）在弧隙间自由电子很多，自由电子无法积聚起足够的动能产生碰撞游离；
2）
强大气流能够吹弧而迅速冷却电弧。
）
8．断路器的作用是什么？
简述它产生电弧的原因及熄弧的条件？
（答：
正常时用来接通和断开电路，起控制作用；故障时用来切断故障电流，以免
故障范围蔓延，起保护作用。
电弧产生的原因：
强电埸发射、热电子发射下发射出自由电子，自由电子在强电埸
作用下加速向阳极运动，并不断地碰撞游离，产生更多的带电质点，大量的带电质点
在电场力作用下定向运动就形成了电弧。
热游离是维持电弧稳定燃烧的主要因素。
电弧熄灭的原因：
当游离过程大于去游离过程，将会使电弧燃烧减弱，以致最终电弧
熄灭。
交流电弧的熄灭条件为：
电流自然过零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于
电压恢复曲线。
）
10．电流互感器二次侧运行中不允许出现什么情况？
为什么？
（答：
电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。
二次绕组开路时，电流互感器由正常短路工作状态变为开
路状态，I2=0,励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1骤增为I1N1，铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波，
因此二次绕组将在磁通过零时，感应出很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员
的安全和仪表、继电器的绝缘。
由于磁感应强度骤增，使互感器准确级下降。
）
11．试述电流互感器和电压互感器的作用和特点。
（答：
电流互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对二次系统与一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3）将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A或5A）,使测量仪将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A或5A）,使测量仪表和继电器小型化、标准化。
电流互感器工作特性：
正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险。
电压互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3）将一次回路的高电压变换成统一标准的低电压值（
100V、100
V、100
V）,使测量仪表和继电
3
3
器小型化、标准化。
4）取得零序电压以反映小接地短路电流系统的单相接地故障。
电压互感器工作特性
1）正常工作时电压互感器二次侧接近于空载状态，一次电气系统电压不受二次侧负荷的影响。
2）运行中一旦二次侧发生短路，短路电流将使绕组过热而烧毁，因此电压互感器二次要装设熔断器进行保护，不能短路运行。
）
12．试述电流互感器和电压互感器的作用工作特点，并纠正下图中的错误。
（答：
电压互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3）将一次回路的高电压变换成统一标准的低电压值（
100V、100
V、100
V）,使测量仪表和继电
3
3
器小型化、标准化。
4）取得零序电压以反映小接地短路电流系统的单相接地故障。
电压互感器工作特性：
1）正常工作时电压互感器二次侧接近于空载状态，一次电气系统电压不受二次侧负荷的影响。
2）运行中一旦二次侧发生短路，短路电流将使绕组过热而烧毁，因此电压互感器二次要装设熔断器进行保护，不能短路运行。
电流互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对二次系统与一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3）将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A或5A）,使测量仪表和继电器小型化、标准化。
电流互感器工作特性：
正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险。
电压互感器二次侧缺熔断器。
）
有熔断器
没有熔断器电压表电流表
13．电流互感器二次侧能否装设熔断器？
为什么？
（答：
电流互感器二次侧不能装设熔断器。
假设装设熔断器，一旦超过熔断器的设定值会熔断。
电流互感器二次侧会开路。
电流互感器在运行时
二次绕组严禁开路。
二次绕组开路时，电流互感器由正常短路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I0N1骤增为I1N1，铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波，因此二次绕组将在磁通过零
时，感应出很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝
缘。
由于磁感应强度骤增，使互感器准确级下降。
）
14．电流互感器工作时，为什么二次侧不允许开路？
（答：
电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。
二次绕组开路时，电流互感器由正常短路工作状态变为开
路状态，I2=0,励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1骤增为I1N1，铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波，因此二次绕组将在磁通过零时，感应出很高的尖顶波电动势，其值可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员
的安全和仪表、继电器的绝缘。
由于磁感应强度骤增，使互感器准确级下降。
）
15．电流互感器二次侧能不能装熔断器，为什么？
运行时需调换仪表时，应如何操作？
（答：
不能。
原因：
1）正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现
高达几万伏的高压，造成危险；
2）由于磁感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热；
3）铁芯中还会产生剩磁，使互感器特性变坏。
运行时需要调换仪表时,先用导线将仪表的端子短接，然后取下仪表；将需调换的仪表的端子接入，再取下
导线。
）
16．述试电流互感器的作用和工作特点。
并说明电流互感器二次侧为什么严禁开路？
（答：
电流互感器作用：
1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。
2）对二次系统与一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。
3）将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A或5A）,使测量仪表和继电器小型化、标准化。
电流互感器工作特性：
正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险。
电流互感器二次侧不能开路原因：
1）正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出现高达几万伏的高压，造成危险；
2）由于磁感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热；
3）铁芯中还会产生剩磁，使互感器特性变坏。
）
17．三相三柱式电压互感器能否测量相电压？
为什么？
（答：
三相三柱式电压互感器一次侧中性点绝对不允许接地。
不能测相电压。
假设三相三柱式电压互感器一次侧中性点接地，当系统发生单相接地时，在互感器的三相中将有零序电流
通过，所产生的零序磁通因大小相等，相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，
故零序电流比正常电流大很多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。
）
18．为什么三相五柱式电压互感器可测各相电压？
而三相三柱式电压互感器不能？
（答：
当系统发生单相接地时，在互感器的三相中将有零序电流通过，所产生零序磁通
&A0,&B0,&C0，因
大小相等，相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，故零序电流比正常励磁电流大许多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。
而三相五柱式电压互感器，由于两侧多设了两柱铁芯，在上述
情况下，零序磁通可经过磁阻很小的外侧铁芯形成闭合回路，故零序电流值不大，对互感器并无损害。
）
19．在中性点直接接地系统中，电压互感器一次侧中性点接地是否改变了系统的接地性质，为什么？
（答：
在中性点直接接地系统中，电压互感器一次侧中性点接地不会改变系统的接地性质。
因为电压互感
器的二次侧仪表和继电器的电压线圈阻抗大，互感器在近于空载状态下运行。
电压互感器是一个小型降压
变压器。
二次侧阻抗折算到一次侧为Z1=n2*Z2,阻抗更大，流过中性点的电流会很小，所以不会影响中性点的运行方式。
）
20．画出三相五柱式电压互感器接成Y0/Y0/接线的示意图，若一次侧系统额定电压为10KV，写出电压互感器的额定电压比，并说明“”接线的作用。
（答：
电压互感器额定电压比：
10//3kV
电压互感器额定电压比：
10//3kV
开口三角形的作用：
供接入交流电网绝缘监测仪表和继电器用，交流绝缘监察
10
21．电流互感器的工作特点是什么？
它的误差（fi，δi）是怎样定义的？
（答：
电流互感器的特点是：
（1）一次绕组串接在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流安全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。
（2）电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。
它的误差（fi，δi）定义：
电流误差fi=（KiI2-I1）/I1x100%
相位差δi=I0N1/I1N1COS（Ψ+α）x3440）
22．下图为何种电压互感器的接线？
能否测量相电压？
为什么？
（答：
三相三柱式电压互感器，不能测相电压。
当系统发生单相接地时，
在互感器的三相中将有零序电流通过，所产生零序磁通&A0,&B0,&C0，因大小相等，
相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，故零序电流比
正常励磁电流大许多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。
）
23．下图（a）、（b）均为电压互感器接线图，试回答（
15分）
（1）
电压互感器结构型式；
（2）
电压互感器额定电压比；
（3）
开口三角形接线作用
（4）
一次侧中性点接地对系统中性点接地性质有无影响，为什么？
10500KV
（a）（b）
（答
（1）a.三相五柱式电压互感器
b.电容式三台单相三绕组电压互感器
（2）电压互感器额定电压比：
a：
10
/
/
3kV
b
：
500/
3/
3
/kV
（3）开口三角形的作用：
供接入交流电网绝缘监测仪表和继电器用，交流绝缘监察
（4）在中性点直接接地系统中，电压互感器一次侧中性点接地不会改变系统的接地性质。
因为电压互感器的二次侧仪表和继电器的电压线圈阻抗大，互感器在近于空载状态下运行。
电压互感器是一个小型降
压变压器。
二次侧阻抗折算到一次侧为Z1=n2*Z2,阻抗更大，流过中性点的电流会很小，所以不会影响中性点的运行方式。
）
24．三相三柱式PT原边中性点能否接地？
试述理由。
（答：
不能。
当系统发生单相接地时，在互感器的三相中将有零序电流通过，所产生零序磁通&A0,&B0,&C0，因大小相
等，相位相同，只能通过气隙和铁外壳形成闭合磁路，由于磁阻很大，故零序电流比正常励磁电流大许多倍，致使互感器绕组过热甚至损坏。
）
25．试问电流互感器与电压互感器的选择项目有哪些？
（答：
电流互感器：
电压互感器
26．何为导体的经济电流密度？
什么情况下需按经济电流密度选择导体截面？
（答：
对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数Tmax，将有一个计算费用最低的电流密度，称为经济电流密度J。
除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20
米以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。
）
第六章
1．配电装置如何分类？
在配电装置安全净距中，A值由哪两部分组成，其含义是什么？
（答：
配电装置按电气设备的按装地点分为屋内配电装置和屋外配电装置。
按其组装方式分为装配式和成套式。
A由A1和A2两部分组成。
A1表示的带电部分对地的空间最小安全净距。
A2表示的不同相的带电部分之间的空间最小安全净距。
）
2．屋外配电装置有那些类型？
各有什么特点？
（答：
布置型式：
低型、中型、高型、半高型。
低型：
所有电器均装在同一水平面上，母线与设备等高
中型：
所有电器均装在同一水平面上，母线设在较高水平面上。
高型：
两组母线重叠布置，隔离开关比断路器高，母线比隔离开关高。
半高型：
部分隔离开关与母线等高，高于断路器等设备。
）
3．屋外配电装置分为哪几类？
各有什么特点？
（答：
布置型式：
中型、高型、半高型。
中型：
所有电器均装在同一水平
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