发电厂电气部分期末试卷

1《发电厂电气部分》期末考试试卷及答案一、填空题（每题2分，共20分）1.依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。2.火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能-热能-机械能-电能。3.目前世界上使用最多的是核电厂是（轻水堆）核电厂，即（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。4.对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。5.隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。6.发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。7.根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置三种类型。8.使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为经济电流密度截面。9.有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。10.防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）（每题2分，26分）1如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用(C)。A.内桥接线B.单母线带旁路接线C.双母线接线D.单母线分段接线2双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点(D)。A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性2C.并且两者的设备数量一样D.但双母线接线具有更大的运行灵活性3经技术经济比较,我国有关设计技术规程中规定,当发电机电压为10.5KV时,对于容量为(D)的机组,其高压厂用电电压可采用3KV。A.100MW及以下B.100～300MWC.25MW以下D.60MW及以下4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5各类安全距离在国家颁布的有关规程中均有规定。当实际距离大于安全距离时，人体及设备才安全。220kV和110kV设备的安全距离分别是（A）A．3米和1.5米B．6米和3米C．1米和1.5米D．5米和1米6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7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8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9断路器燃弧的时间是（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；10电流互感器采用匝数补偿法可以减少（C）A电流误差B角误差C电流误差和角误差11电压互感器高压侧熔断器的作用是（B）3A保护过负荷B保护内部故障C既保护过负荷又保护内部故障12灯光监视的断路器控制回路发生自动分闸的灯光信号是（B）A红灯闪光B绿灯闪光C红灯、绿灯都闪光13断路器的主触头在闭合状态，断路器的常闭辅助接点处于（B）A闭合B断开C要有具体的电路才能够确定）三、简答题（7题，共34分）1、什么是最小安全净距？什么是电气主接线？（5分）答：最小安全净距就是在这一距离内，无论是在正常最高工作电压或者出现内部、外部过电压时，都不至于使得空气间隙被击穿。电气主接线又称为电气一次接线图，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。2、什么是厂用电动机自启动？什么是电流互感器的准确级？（5分）答：厂用电动机的自启动：指厂用电源消失，电动机在机械负荷阻力下惰行，经短时间(一般小于0.5～1.5s)停电后电源再恢复送电时，电动机能自行启动，并逐渐恢复到稳定运行的过程。电流互感器的准确级指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。3、什么是集控站？简述什么是热稳定？（5分）答：集控站是电网运行的重要部分。集控站系统建立在调度系统和变电站之间，是对多个无人值班变电站进行集中健康和管理的自动化系统，它站在局部电网的层次上，对所辖变电站进行更高层次的综合控制和管理。除远程SCADA功能外，能利用集中起来的各种细节信息，进行决策分析处理，擅长处理细节问题，是地区调度自动化系统的前级智能信息处理节点。热稳定就是短路电流通过电器时，电气设备各部件温度应该不超过运行值。4、简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。简述限制短路电流的方法有哪些？（5分）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，以便电力高峰期放水发电。其作用：调峰、填谷、备用、调频、调相。限制短路电流的方法有：装设限流电抗器（普通电抗器、分裂电抗器）、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。45、为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？（5分）答：由磁势平衡方程式：00.22.11.NININI，可知当二次开路时，2.I＝0，一次磁势完全用于励磁，使得铁芯严重饱和，且磁通为平顶波（由磁化曲线得）1）二次电势：dtdNe/22，对于平顶波，在过零时，会出现成千上万伏的尖顶电势，使得互感器本身、表计、继保、自动装置以及连接导线的绝缘有被击穿的危险，也会危急人身安全。2）（由于铁芯严重饱和），铁芯严重发热，铁片中间、铁芯与一次、二次绕组间的绝缘受热有被破坏的危险3）剩磁使得误差增大，使得设备磁化。所以电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。6、试述应如何选择普通电抗器的电抗百分数？在发电厂和变电站中，保证安全的技术措施有哪些？（5分）答：普通电抗器的电抗百分数按下列要求进行选择：1）将短路电流限制在一定的数值；2）正常运行时，电压的损失=5%；3）母线残余电压＞=60~70%在发电厂和变电站中，保证安全的技术措施有：a.停电；b.验电；c.装设接地线；d.悬挂标示牌和装设遮栏。7、从宏观上来看，发电厂的控制方式主要有哪几种？并简述各种发电厂控制方式有何区别？目前主流控制方式是哪一种？（4分）答：发电厂的控制方式主要有主控制室方式和机炉电（汽机、锅炉和电气）集中控制方式。主控制室方式：将电厂的主要电气设备集中到主控制室进行控制，另外设有锅炉房和汽轮机房；单元控制室方式：将机、炉、电的主要设备集中到一个单元控制室进行控制，不同单元之间没有横的联系——管道短、投资少，锅炉和机组配合在一起，便于启动和事故处理，大型机组多采用。目前主流控制方式是单元控制室方式。四、绘图识图题（2题，共计20分）1．下图为单母分段带专用旁路断路器的主接线方式，其中，WI和WII为分段工作母线，WP为旁路母线，QS为隔离开关，QF和QFP分别为出线断路器和旁路断路器。正常工作时，负荷L1和L2分别由工作母线WI和WII供电。若要求在L1供电不中断的前提下，检修出线L1的断路器QF3，并改由WII母线给L1供电，请根据各开关设备的编号，给出具体倒闸操作步骤。（6分）5WIQS32QS31QSP3QF3QS42QS41QF4QFPQSP2WP(旁母)WIIQF1QF2QSPPQSP1QFDL1L2QSP4QS1QS2答：（1）给旁路母线充电：合上QSP2、QSPP隔离开关，合上QFP旁路断路器（注意其保护定值已调至最灵敏位置），检查旁路母线完好；（2）断开旁路断路器QFP,增加一条供电支路：合上QSP3出线旁路隔离开关；再合上QFP旁路断路器（注意其保护定值已调至代线路L1供电的最灵敏位置）；（3）将待检修断路器退出运行：断开QF3断路器，断开QS32、QS31隔离开关；做好QF3断路器检修的相关安全措施；向上级汇报。2、下图为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。（10分）6答：手动合闸是将控制开关SA打至“合闸”位置，此时其5-8、9-12、13-16、17-19、21-23五对触点瞬时接通；而断路器在跳闸位置时其动断触点QF1-2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，断路器的动断辅助触点QF1-2断开，合闸接触器KM线圈断电，在合闸回路中的两个动合触点断开，切断断路器合闸线圈YC的电路；同时，断路器动合触点QF3-4接通，准备好跳闸回路；断路器的动断辅助触点QF5-6断开，事故音响回路断开，防止事故音响回路误发报警信号，即是做好断路器事故跳闸时，可以随时发出事故音响信号，以便提醒值班员，及时进行事故处理。7免费版第一章能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（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，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。（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，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。（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的多少分：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。水力发电厂的分类：（1）按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，备用，调频，调相。3、发展联合电力的效益（1）各系统间电负荷的错峰效益。（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。（3）有利于安装单机容量较大的机组。（4）进行电力系统的经济调度。（5）调峰能力互相支援。4、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。5、水力发电厂的基本生产过程8答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。6、轻水堆核电厂的分类(缺生产过程及区别)答：轻水堆核电站可以分为压水堆核电站和沸水堆核电站。第二章发电、变电和输电的电气部分1、一次设备、二次设备的概念一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称二次设备断路器、隔离开关的区别：断路器具有灭弧装置，正常运行时可接通或断开电路，在故障情况下，受继电保护的作用，能将电路自动切断。2、断路器、隔离开关的区别隔离开关由于没有灭弧装置，不能开断负荷电流或短路电流。安装隔离开关的目的是，在设备停运后，用隔离开关使停运的设备与带电部分可靠地隔离，或起辅助切换操作。3、母线的作用母线的作用：起汇集和分配电能的作用4、分相封闭母线的优缺点分相封闭母线的优缺点：优点：（1）供电可靠性高（2）运行安全（3）由于外壳的屏蔽作用，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）运行维护工作量少缺点：（1）母线散热条件差（2）外壳上产生损耗（3）金属消耗量增加5、发电机中性点接地方式及作用发电机中性点接地方式及作用：发电机中性点为高电阻接地方式，用来限制电容