發(fā)電廠與變電站電氣部分試題庫含答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列設(shè)備中，屬于一次設(shè)備的是（）。A.繼電器B.電流表C.隔離開關(guān)D.控制電纜答案：C解析：一次設(shè)備是直接參與生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等），二次設(shè)備是對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、保護(hù)的設(shè)備（如繼電器、儀表、控制電纜等）。2.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓會（）。A.升高為線電壓B.降低為相電壓C.保持不變D.升高為相電壓的√3倍答案：A解析：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地時，非故障相對地電容電流增大，非故障相電壓由相電壓升高為線電壓（原相電壓的√3倍）。3.變壓器的冷卻方式中，冷卻效果最好的是（）。A.油浸自冷B.油浸風(fēng)冷C.強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷D.強(qiáng)迫油循環(huán)水冷答案：D解析：強(qiáng)迫油循環(huán)水冷通過外部冷卻介質(zhì)（水）強(qiáng)制循環(huán)，散熱效率最高；其次是強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷，油浸風(fēng)冷和油浸自冷冷卻效果依次降低。4.下列哪項不是高壓斷路器的基本參數(shù)？（）A.額定電壓B.額定電流C.額定短路開斷電流D.額定二次電壓答案：D解析：高壓斷路器的基本參數(shù)包括額定電壓、額定電流、額定短路開斷電流、額定關(guān)合電流、額定動穩(wěn)定電流、額定熱穩(wěn)定電流等；額定二次電壓是電壓互感器的參數(shù)。5.發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)的接線通常采用（）。A.單母線分段B.雙母線C.3/2接線D.橋形接線答案：A解析：廠用電系統(tǒng)需保證供電可靠性和靈活性，單母線分段接線簡單、操作方便，分段后可獨(dú)立運(yùn)行，滿足廠用機(jī)械的供電需求。6.電流互感器的二次側(cè)為什么不能開路？（）A.會產(chǎn)生高電壓危及設(shè)備和人身安全B.會導(dǎo)致二次側(cè)電流過大C.會降低測量精度D.會損壞一次繞組答案：A解析：電流互感器二次側(cè)開路時，一次電流全部用于勵磁，鐵芯嚴(yán)重飽和，感應(yīng)出數(shù)千伏高電壓，危及設(shè)備和人員安全。7.下列主接線方式中，供電可靠性最高的是（）。A.單母線B.雙母線C.3/2斷路器接線D.橋形接線答案：C解析：3/2斷路器接線（一個半斷路器接線）中，任意母線或斷路器故障均不影響供電，可靠性和靈活性最高；雙母線次之，單母線和橋形接線可靠性較低。8.變壓器并列運(yùn)行的條件不包括（）。A.變比相同B.連接組別相同C.阻抗電壓相同D.額定容量相同答案：D解析：變壓器并列運(yùn)行需滿足：變比相同（誤差≤±0.5%）、連接組別相同（否則二次側(cè)會產(chǎn)生環(huán)流）、阻抗電壓相同（誤差≤±10%）；容量可不同，但需控制在3:1以內(nèi)。9.下列哪種短路形式在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生概率最高？（）A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路答案：C解析：中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地故障占總故障的60%~70%，是最常見的短路形式。10.發(fā)電廠的廠用電源包括工作電源、備用電源、啟動電源和（）。A.事故保安電源B.照明電源C.檢修電源D.直流電源答案：A解析：廠用電源需滿足正常、事故、檢修等場景需求，事故保安電源用于保證事故狀態(tài)下重要負(fù)荷（如潤滑油泵、盤車裝置）的供電。二、判斷題（每題1分，共10分）1.隔離開關(guān)可以切斷負(fù)荷電流。（）答案：×解析：隔離開關(guān)無滅弧裝置，僅用于隔離電壓，不能切斷負(fù)荷電流或短路電流，需與斷路器配合使用。2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)屬于有效接地系統(tǒng)。（）答案：×解析：中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)包括直接接地或經(jīng)小電阻接地；消弧線圈接地（諧振接地）屬于非有效接地系統(tǒng)，用于補(bǔ)償單相接地電容電流。3.變壓器的空載損耗主要是銅損。（）答案：×解析：空載損耗（鐵損）由鐵芯渦流和磁滯損耗引起，與負(fù)載無關(guān)；負(fù)載損耗（銅損）由繞組電阻引起，與負(fù)載電流平方成正比。4.雙母線接線中，母聯(lián)斷路器的作用是連接兩段母線，允許倒母線操作。（）答案：√解析：雙母線接線中，母聯(lián)斷路器用于切換母線，倒母線時需合上母聯(lián)斷路器并取下其控制保險，防止誤跳閘。5.電流互感器的二次側(cè)必須一點(diǎn)接地，防止一次側(cè)高電壓竄入二次側(cè)。（）答案：√解析：電流互感器二次側(cè)接地屬于保護(hù)接地，可避免一次、二次繞組絕緣擊穿時，一次高電壓危及二次設(shè)備和人員安全。6.發(fā)電廠的主變壓器通常采用Yd11接線組別，目的是消除三次諧波。（）答案：√解析：Yd11接線中，一次側(cè)為星形（中性點(diǎn)接地），二次側(cè)為三角形，可抑制三次諧波環(huán)流，改善電壓波形。7.短路電流計算中，基準(zhǔn)容量通常取100MVA，基準(zhǔn)電壓取平均額定電壓。（）答案：√解析：標(biāo)幺值計算時，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA（簡化計算），基準(zhǔn)電壓Uj取各電壓級的平均額定電壓（如10.5kV、37kV等）。8.高壓斷路器的額定熱穩(wěn)定電流是指在規(guī)定時間內(nèi)（通常4s）能承受的最大短路電流有效值。（）答案：√解析：熱穩(wěn)定電流反映斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力，需滿足I2t≥I∞2t（I∞為穩(wěn)態(tài)短路電流，t為短路持續(xù)時間）。9.廠用電動機(jī)的自啟動是指當(dāng)廠用電壓恢復(fù)時，電動機(jī)能自行啟動并恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。（）答案：√解析：廠用電系統(tǒng)故障或停電后，電壓恢復(fù)時，電動機(jī)在殘余電壓或零電壓下自行啟動，稱為自啟動，需校驗?zāi)妇€電壓是否滿足要求。10.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式會影響絕緣水平、接地保護(hù)方式和通信干擾。（）答案：√解析：中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)絕緣水平低（相電壓），但單相短路電流大，需快速切除；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)絕緣水平高（線電壓），但允許帶故障運(yùn)行1~2小時。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述發(fā)電廠電氣主接線的基本要求。答案：（1）可靠性：滿足系統(tǒng)和用戶對供電連續(xù)性的要求，避免全?；蜷L時間停電；（2）靈活性：操作方便（倒閘、檢修、擴(kuò)建），調(diào)度靈活（適應(yīng)不同運(yùn)行方式）；（3）經(jīng)濟(jì)性：投資?。p少設(shè)備、占地），年運(yùn)行費(fèi)低（降低損耗）；（4）可擴(kuò)展性：預(yù)留擴(kuò)建接口，適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展需求。2.說明變壓器氣體繼電器（瓦斯繼電器）的作用及動作原理。答案：作用：反映變壓器內(nèi)部故障（如繞組短路、鐵芯燒損、油面降低等）的主保護(hù)。動作原理：（1）輕瓦斯：變壓器內(nèi)部輕微故障產(chǎn)生氣體，氣體聚集使繼電器內(nèi)油面下降，浮子下沉接通信號回路，發(fā)出報警；（2）重瓦斯：嚴(yán)重故障產(chǎn)生大量氣體或油流沖動，擋板被油流沖擊偏移，接通跳閘回路，斷開變壓器各側(cè)斷路器。3.比較電流互感器（TA）與電壓互感器（TV）的主要區(qū)別。答案：（1）用途：TA將大電流轉(zhuǎn)換為小電流（5A或1A），用于測量和保護(hù)；TV將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓（100V），用于測量和保護(hù)。（2）接線方式：TA二次側(cè)串聯(lián)在負(fù)載回路（低阻抗），TV二次側(cè)并聯(lián)在負(fù)載回路（高阻抗）。（3）二次側(cè)約束：TA二次側(cè)嚴(yán)禁開路（否則高電壓），TV二次側(cè)嚴(yán)禁短路（否則大電流）。（4）誤差特性：TA誤差主要由勵磁電流引起，TV誤差由勵磁電流和負(fù)載電流引起。4.簡述35kV及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的處理原則。答案：（1）監(jiān)視母線電壓：接地相電壓降低（接近0），非故障相電壓升高為線電壓；（2）查找故障線路：采用“拉路法”逐條斷開線路，斷開后接地信號消失的線路為故障線路；（3）限制運(yùn)行時間：不超過2小時（防止絕緣老化或發(fā)展為相間短路）；（4）特殊情況處理：若為母線或主變接地，應(yīng)立即停電檢修。5.說明高壓斷路器的主要組成部分及其功能。答案：（1）導(dǎo)電部分：連接一次回路，通斷正常負(fù)荷和短路電流（如動觸頭、靜觸頭）；（2）滅弧部分：熄滅電?。ㄈ鐪缁∈摇⒔^緣介質(zhì)SF6或真空）；（3）絕緣部分：支撐導(dǎo)電部分，耐受高電壓（如瓷套、絕緣拉桿）；（4）操作機(jī)構(gòu)：控制斷路器分合（如彈簧機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、氣動機(jī)構(gòu)）；（5）傳動部分：將操作機(jī)構(gòu)的力傳遞到觸頭（如連桿、傳動拉桿）。6.簡述廠用電系統(tǒng)的特點(diǎn)及對廠用電源的要求。答案：特點(diǎn)：（1）負(fù)荷類型多（電動機(jī)、照明、檢修負(fù)荷）；（2）可靠性要求高（任一設(shè)備故障可能導(dǎo)致全廠停電）；（3）電壓等級多（6kV、380V等）；（4）運(yùn)行方式靈活（正常、事故、檢修狀態(tài)切換）。要求：（1）至少有兩個獨(dú)立電源（工作電源、備用電源）；（2）備用電源應(yīng)能快速自動投入（廠用電源消失后0.5~1.5s內(nèi)）；（3）事故保安電源（直流或柴油發(fā)電機(jī)）確保重要負(fù)荷供電；（4）廠用母線分段運(yùn)行，減少故障影響范圍。四、計算題（每題10分，共20分）1.某110kV變電站，主變壓器型號為SFSZ9-50000/110，參數(shù)：額定容量50MVA，變比110±8×1.25%/38.5/10.5kV，短路阻抗Uk1-2=10.5%，Uk1-3=17%，Uk2-3=6%。計算高-中壓繞組的短路電抗標(biāo)幺值（基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj取各側(cè)平均額定電壓）。答案：（1）計算各側(cè)基準(zhǔn)電壓：高壓側(cè)Uj1=115kV（110kV平均電壓），中壓側(cè)Uj2=37kV（35kV平均電壓），低壓側(cè)Uj3=10.5kV（10kV平均電壓）。（2）高壓-中壓繞組短路阻抗標(biāo)幺值計算公式：Xk1-2=(Uk1-2%/100)×(Sj/S_N)其中S_N=50MVA，Uk1-2%=10.5%，Sj=100MVA代入得：Xk1-2=(10.5/100)×(100/50)=0.212.某10kV母線發(fā)生三相短路，系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值Xs=0.1（以Sj=100MVA為基準(zhǔn)），母線出線電纜電抗標(biāo)幺值Xc=0.05。計算短路電流周期分量有效值I∞和沖擊電流ich（沖擊系數(shù)Kch=1.8）。答案：（1）總電抗標(biāo)幺值X=Xs+Xc=0.1+0.05=0.15（2）基準(zhǔn)電流Ij=Sj/(√3×Uj)=100/(√3×10.5)=5.5kA（Uj=10.5kV為10kV平均電壓）（3）短路電流周期分量有效值I∞=Ij/X=5.5/0.15≈36.67kA（4）沖擊電流ich=Kch×√2×I∞=1.8×1.414×36.67≈93.6kA五、分析題（20分）某220kV變電站采用雙母線接線，正常運(yùn)行時1號主變接于1母，2號主變接于2母，母聯(lián)斷路器合上，兩段母線并列運(yùn)行?，F(xiàn)需將1號主變倒至2母運(yùn)行，試分析倒閘操作步驟及注意事項。答案：操作步驟：1.檢查母聯(lián)斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān)在合閘狀態(tài)，確認(rèn)母聯(lián)斷路器控制電源正常，取下母聯(lián)斷路器控制保險（防止倒母線過程中母聯(lián)跳閘導(dǎo)致母線失壓）。2.投入1號主變2母隔離開關(guān)（2212）的操作電源，檢查2212母線側(cè)（2母）電壓正常，確認(rèn)1號主變二次電壓切換回路正常（防止保護(hù)失壓）。3.合上1號主變2母隔離開關(guān)（2212），檢查電流、電壓指示正常（確認(rèn)2212合閘良好）。4.拉開1號主變1母隔離開關(guān)（2211），檢查1母側(cè)電壓消失（確認(rèn)2211斷開良好）。5.恢復(fù)母聯(lián)斷路