2025年發(fā)電廠電氣部分期末考試題含答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列主接線形式中，可靠性和靈活性最高的是（）。A.單母線分段接線B.雙母線接線C.橋形接線D.單元接線2.SF?斷路器的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.滅弧能力強(qiáng)、電壽命長B.價(jià)格低廉C.結(jié)構(gòu)簡單D.無需檢修3.電流互感器二次側(cè)絕對不允許開路的原因是（）。A.二次側(cè)會(huì)產(chǎn)生高電壓，危及設(shè)備和人身安全B.二次側(cè)電流過大C.一次側(cè)電流無法測量D.鐵芯發(fā)熱損壞4.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓會(huì)（）。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5.廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)是指（）。A.停電后電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)B.電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)由殘余電壓自行加速到額定轉(zhuǎn)速C.人為操作啟動(dòng)D.備用電源投入后電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)6.發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線中，發(fā)電機(jī)出口通常不裝設(shè)斷路器的主要原因是（）。A.節(jié)省投資B.發(fā)電機(jī)出口短路電流小，無需斷路器C.發(fā)電機(jī)與主變之間故障可由主變高壓側(cè)斷路器切除D.提高可靠性7.計(jì)算短路電流時(shí)，通常取基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj?。ǎ?。A.設(shè)備額定電壓B.平均額定電壓C.線路首端電壓D.線路末端電壓8.氧化鋅避雷器（MOA）的主要特點(diǎn)是（）。A.有串聯(lián)間隙B.無續(xù)流C.通流容量小D.只能限制雷電過電壓9.導(dǎo)體長期發(fā)熱的溫度應(yīng)不超過（）。A.導(dǎo)體材料的熔點(diǎn)B.導(dǎo)體允許的最高工作溫度C.環(huán)境溫度D.絕緣材料的耐受溫度10.發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)的作用是（）。A.反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路B.反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地C.反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地D.反應(yīng)發(fā)電機(jī)過負(fù)荷二、填空題（每題2分，共20分）1.發(fā)電廠主變壓器的連接組別通常采用______，以避免三次諧波對電網(wǎng)的影響。2.廠用電系統(tǒng)的特點(diǎn)是______、______、負(fù)荷種類多。3.短路電流計(jì)算的主要步驟包括確定______、繪制______、計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值、計(jì)算短路電流。4.高壓斷路器的選擇需校驗(yàn)______、______、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。5.電力系統(tǒng)過電壓分為______過電壓和______過電壓兩大類。6.發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)的動(dòng)作方式通常為______（跳閘/信號），以避免誤動(dòng)。7.電流互感器的誤差包括______誤差和______誤差。8.雙母線接線中，設(shè)置母聯(lián)斷路器的作用是______。9.導(dǎo)體的熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式為______，其中Qk為______。10.廠用電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流約為額定電流的______倍，因此需校驗(yàn)廠用變壓器的______能力。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。2.為什么大容量發(fā)電機(jī)的廠用變壓器多采用分裂繞組變壓器？3.對比電流互感器（CT）與電壓互感器（PT）的主要區(qū)別（至少列出4點(diǎn)）。4.廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)分為幾類？簡述防止自啟動(dòng)失敗的措施。5.說明發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線的特點(diǎn)及適用場合。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某發(fā)電廠主接線如圖1所示（假設(shè)系統(tǒng)電抗Xs=0.15標(biāo)幺值，主變?nèi)萘?60MVA，變比242/15.75kV，短路電抗Uk%=14，發(fā)電機(jī)容量300MW，cosφ=0.85，次暫態(tài)電抗X''d=0.16）。計(jì)算發(fā)電機(jī)出口k點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流周期分量有效值（基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj取平均額定電壓）。2.某220kV線路選用LGJ-400型鋁絞線（長期允許載流量Ial=800A，環(huán)境溫度θ0=25℃，實(shí)際環(huán)境溫度θ=35℃，熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，短路電流熱效應(yīng)Qk=120kA2·s）。校驗(yàn)該導(dǎo)體的長期發(fā)熱和熱穩(wěn)定是否滿足要求（溫度修正系數(shù)K=√[(θal-θ)/(θal-θ0)]，θal=70℃）。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.A3.A4.A5.B6.C7.B8.B9.B10.A二、填空題1.YN,d112.可靠性要求高；負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行3.短路計(jì)算點(diǎn)；等值電路4.額定電壓；額定電流；開斷電流（注：原題空數(shù)可能調(diào)整，此處按實(shí)際知識點(diǎn)補(bǔ)充）5.雷電；內(nèi)部6.信號7.變比；角度8.連接兩組母線，實(shí)現(xiàn)倒母線操作9.S≥√(Qk)/C；短路電流熱效應(yīng)10.5-7；過載三、簡答題1.單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍優(yōu)點(diǎn)：①分段后母線故障僅影響一段，可靠性提高；②可分別檢修母線或斷路器，不中斷供電；③接線簡單、投資較低。缺點(diǎn)：①分段斷路器故障或檢修時(shí)，該段母線停電；②倒閘操作仍需斷開線路，靈活性有限。適用范圍：6-10kV出線較少（≤10回）的中小型發(fā)電廠或變電所。2.大容量發(fā)電機(jī)廠用變壓器采用分裂繞組變壓器的原因①限制短路電流：分裂繞組間電抗大，當(dāng)一段繞組短路時(shí)，另一段的短路電流被限制，降低對斷路器開斷能力的要求；②提高廠用電可靠性：兩段母線獨(dú)立，一段故障不影響另一段供電；③減少母線短路對發(fā)電機(jī)的沖擊，改善發(fā)電機(jī)運(yùn)行條件；④適應(yīng)大容量機(jī)組廠用電負(fù)荷大、分布廣的需求。3.CT與PT的主要區(qū)別①功能不同：CT將大電流轉(zhuǎn)換為小電流（5A或1A），PT將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓（100V）；②接線方式不同：CT二次側(cè)串聯(lián)在測量或保護(hù)回路，PT二次側(cè)并聯(lián)；③二次側(cè)負(fù)載不同：CT二次側(cè)為低阻抗（近似短路），PT二次側(cè)為高阻抗（近似開路）；④誤差影響不同：CT誤差主要影響電流測量精度，PT誤差影響電壓測量及保護(hù)動(dòng)作準(zhǔn)確性；⑤安全要求不同：CT二次側(cè)嚴(yán)禁開路，PT二次側(cè)嚴(yán)禁短路。4.廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)分類及防止措施分類：①失壓自啟動(dòng)（電源短時(shí)停電后恢復(fù)）；②空載自啟動(dòng)（電動(dòng)機(jī)原為空載，電壓恢復(fù)后啟動(dòng)）；③帶載自啟動(dòng)（電動(dòng)機(jī)帶部分負(fù)載，電壓恢復(fù)后加速）。防止措施：①限制自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的數(shù)量；②增大廠用變壓器容量或采用分裂繞組變壓器，降低阻抗；③對重要電動(dòng)機(jī)采用高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩電機(jī)；④設(shè)置低電壓保護(hù)，切除不重要電機(jī)，減少自啟動(dòng)負(fù)荷。5.發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線的特點(diǎn)及適用場合特點(diǎn)：①發(fā)電機(jī)與主變壓器直接連接，無發(fā)電機(jī)電壓母線；②發(fā)電機(jī)出口不設(shè)斷路器（或設(shè)隔離開關(guān)），故障由主變高壓側(cè)斷路器切除；③接線簡單、投資少、損耗??；④可靠性高，無發(fā)電機(jī)電壓母線故障風(fēng)險(xiǎn)。適用場合：大容量機(jī)組（如300MW及以上）的發(fā)電廠，因發(fā)電機(jī)容量大，發(fā)電機(jī)電壓母線短路電流大，無法裝設(shè)斷路器，且單元接線可簡化系統(tǒng)、提高效率。四、計(jì)算題1.發(fā)電機(jī)出口k點(diǎn)三相短路電流計(jì)算（1）確定基準(zhǔn)值：Sj=100MVA，Uj1=15.75kV（發(fā)電機(jī)出口平均電壓），Uj2=242kV（高壓側(cè)平均電壓）。（2）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值：-系統(tǒng)電抗：Xs=Xs×(Sj/Ss)，但題目中系統(tǒng)電抗已給出標(biāo)幺值（以自身容量為基準(zhǔn)），需轉(zhuǎn)換。假設(shè)系統(tǒng)基準(zhǔn)容量為Ssys，則Xs=0.15×(Ssys/Sj)。但題目未明確系統(tǒng)容量，可能默認(rèn)系統(tǒng)為無窮大，或題目中Xs=0.15已基于Sj=100MVA，故Xs=0.15（需根據(jù)題意調(diào)整，此處假設(shè)系統(tǒng)電抗已歸算）。-發(fā)電機(jī)電抗：X''d=X''d×(Sj/SGN)=0.16×(100/(300/0.85))=0.16×(100/352.94)=0.0453。-主變壓器電抗：Uk%=14，Xt=Uk%×Sj/(100×St)=14×100/(100×360)=0.0389（注：St=360MVA）。（3）k點(diǎn)短路時(shí)，系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)均提供短路電流，總電抗標(biāo)幺值X=Xs+Xt+X''d（若系統(tǒng)通過主變供電，需確認(rèn)接線方式）。假設(shè)k點(diǎn)在發(fā)電機(jī)出口，主變高壓側(cè)斷路器斷開，僅發(fā)電機(jī)提供短路電流，則X=X''d=0.0453。（4）短路電流周期分量有效值：I''=Ij/X，Ij=Sj/(√3Uj)=100/(√3×15.75)=3.67kA，故I''=3.67/0.0453≈80.9kA。2.導(dǎo)體校驗(yàn)（1）長期發(fā)熱校驗(yàn)：環(huán)境溫度修正系數(shù)K=√[(70-35)/(70-25)]=√(35/45)=√0.777≈0.882。修正后長期允許載