中級工電氣值班員試題庫（附答案）一、選擇題1.變壓器油的作用是（）。A.絕緣和滅弧B.絕緣和防銹C.絕緣和散熱D.滅弧和散熱答案：C解析：變壓器油具有良好的絕緣性能，能增強(qiáng)繞組與繞組、繞組與鐵芯及油箱之間的絕緣。同時(shí)，它還能將變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去，起到散熱的作用。而滅弧一般是斷路器中油的主要作用，防銹不是變壓器油的主要功能。2.高壓隔離開關(guān)的主要作用是（）。A.隔離電源B.倒閘操作C.拉合無電流或小電流電路D.以上都是答案：D解析：高壓隔離開關(guān)主要用于隔離電源，使檢修設(shè)備與帶電部分有明顯的斷開點(diǎn)，保證檢修安全。也可用于倒閘操作，改變電氣設(shè)備的運(yùn)行方式。此外，它還能拉合無電流或小電流電路，如電壓互感器、避雷器等電路。3.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流（）。A.比正常運(yùn)行電流小B.比正常運(yùn)行電流大C.與正常運(yùn)行電流相等D.大小不確定答案：B解析：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路點(diǎn)的阻抗急劇減小，根據(jù)歐姆定律$I=U/Z$（其中$U$為系統(tǒng)電壓，$Z$為短路回路阻抗），在系統(tǒng)電壓基本不變的情況下，短路回路阻抗減小，短路電流會比正常運(yùn)行電流大很多。4.電流互感器二次側(cè)（）。A.可以開路B.不可以開路C.可以短路D.不可以短路答案：B解析：電流互感器二次側(cè)不可以開路。因?yàn)殡娏骰ジ衅髡＿\(yùn)行時(shí)，二次側(cè)電流產(chǎn)生的磁動勢對一次側(cè)磁動勢起去磁作用，使鐵芯中的磁通密度處于較低水平。當(dāng)二次側(cè)開路時(shí)，二次側(cè)電流為零，去磁作用消失，一次側(cè)磁動勢全部用于勵磁，鐵芯中的磁通密度急劇增大，會使鐵芯嚴(yán)重飽和，產(chǎn)生很高的電動勢，可能危及設(shè)備和人身安全，同時(shí)還會使互感器發(fā)熱損壞。而電流互感器二次側(cè)可以短路，短路時(shí)不會產(chǎn)生上述危險(xiǎn)。5.同步發(fā)電機(jī)的同步是指（）。A.發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率同步B.發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)電壓同步C.發(fā)電機(jī)的相位與電網(wǎng)相位同步D.以上都是答案：D解析：同步發(fā)電機(jī)要并入電網(wǎng)運(yùn)行，必須滿足三個(gè)條件，即發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率同步，以保證發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電頻率與電網(wǎng)頻率一致；發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)電壓大小相等、波形相同；發(fā)電機(jī)的相位與電網(wǎng)相位相同。只有同時(shí)滿足這些條件，才能實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的同步運(yùn)行，避免產(chǎn)生沖擊電流和功率振蕩。二、判斷題1.電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地方式，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓會升高。（）答案：錯(cuò)誤解析：在電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地方式中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相通過接地點(diǎn)形成短路回路，故障相電壓降為零，非故障相電壓基本保持不變，仍為相電壓。而在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓會升高為線電壓。2.變壓器的變比等于一次側(cè)與二次側(cè)繞組匝數(shù)之比。（）答案：正確解析：根據(jù)變壓器的工作原理，變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的電壓之比等于一次側(cè)與二次側(cè)繞組匝數(shù)之比，即$U_1/U_2=N_1/N_2$，其中$U_1$、$U_2$分別為一次側(cè)和二次側(cè)電壓，$N_1$、$N_2$分別為一次側(cè)和二次側(cè)繞組匝數(shù)，這個(gè)比值就稱為變壓器的變比。3.少油斷路器中的油主要起滅弧作用。（）答案：正確解析：少油斷路器的油主要用于滅弧。當(dāng)斷路器分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生電弧，高溫使油分解產(chǎn)生氣體，利用這些氣體的壓力和流動來熄滅電弧。而少油斷路器中的油僅作為滅弧介質(zhì)，其絕緣主要靠空氣和陶瓷等絕緣材料，所以油量較少。4.繼電保護(hù)裝置的基本要求是可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。（）答案：正確解析：可靠性是指保護(hù)裝置在應(yīng)該動作時(shí)可靠動作，不應(yīng)該動作時(shí)可靠不動作；選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，盡量縮小停電范圍；速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)能快速切除故障，以減少故障對設(shè)備和系統(tǒng)的損害；靈敏性是指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。這四個(gè)基本要求是衡量繼電保護(hù)裝置性能的重要指標(biāo)。5.直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，仍可繼續(xù)運(yùn)行。（）答案：正確解析：直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，由于沒有形成接地電流的完整回路，所以不會對設(shè)備的正常運(yùn)行造成直接影響，系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行。但此時(shí)必須及時(shí)查找接地點(diǎn)并消除故障，因?yàn)槿绻侔l(fā)生另一點(diǎn)接地，就可能造成信號裝置、控制回路、保護(hù)裝置等誤動作或拒動作，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。三、簡答題1.簡述變壓器的工作原理。答：變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。它主要由鐵芯和套在鐵芯上的兩個(gè)或多個(gè)繞組組成。當(dāng)一次繞組接入交流電源時(shí)，在一次繞組中就會有交流電流流過，這個(gè)交流電流會在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通。由于鐵芯是閉合的磁路，交變磁通會同時(shí)穿過一次繞組和二次繞組。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，交變磁通會在二次繞組中感應(yīng)出電動勢。如果二次繞組接有負(fù)載，就會有電流流過負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)了電能從一次側(cè)到二次側(cè)的傳遞。變壓器通過改變一次繞組和二次繞組的匝數(shù)比，可以改變二次側(cè)的電壓大小，達(dá)到升壓或降壓的目的。2.高壓斷路器的作用是什么？答：高壓斷路器具有控制和保護(hù)兩方面的作用?？刂谱饔茫嚎梢愿鶕?jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的需要，將部分電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變和調(diào)整。例如，在檢修設(shè)備時(shí)，用斷路器將設(shè)備與電源斷開；在需要增加負(fù)荷時(shí)，用斷路器將新的線路或設(shè)備接入系統(tǒng)。保護(hù)作用：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，如短路、過載等，斷路器能自動、迅速地切斷故障電路，將故障設(shè)備或線路從系統(tǒng)中隔離出來，以保證無故障部分的正常運(yùn)行，減少故障對設(shè)備和系統(tǒng)的損害，防止故障擴(kuò)大。3.什么是電力系統(tǒng)的功率平衡？答：電力系統(tǒng)的功率平衡是指系統(tǒng)中發(fā)電功率與用電功率及損耗功率之間的平衡關(guān)系。發(fā)電功率是指發(fā)電廠中各類發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功功率和無功功率的總和。用電功率是指電力系統(tǒng)中所有用電設(shè)備消耗的有功功率和無功功率，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、居民生活等各個(gè)方面的用電。損耗功率是指電能在輸送和分配過程中，在輸電線路、變壓器等設(shè)備中產(chǎn)生的有功損耗和無功損耗。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電功率必須隨時(shí)與用電功率和損耗功率之和保持平衡。當(dāng)發(fā)電功率大于用電功率和損耗功率之和時(shí)，系統(tǒng)頻率會升高；當(dāng)發(fā)電功率小于用電功率和損耗功率之和時(shí)，系統(tǒng)頻率會降低。因此，維持電力系統(tǒng)的功率平衡對于保證系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定和電能質(zhì)量至關(guān)重要。4.簡述二次回路的作用。答：二次回路是指對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路。它的主要作用如下：監(jiān)測作用：通過各種測量儀表，如電壓表、電流表、功率表等，對一次設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量和顯示，使運(yùn)行人員能夠及時(shí)了解一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)?？刂谱饔茫豪每刂崎_關(guān)、繼電器等設(shè)備，對一次設(shè)備進(jìn)行操作控制，如斷路器的分合閘操作，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變和調(diào)整。調(diào)節(jié)作用：通過自動調(diào)節(jié)裝置，對一次設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，如發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)等，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量。保護(hù)作用：繼電保護(hù)裝置和自動裝置是二次回路的重要組成部分，當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，它們能夠迅速動作，發(fā)出跳閘命令，將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或者發(fā)出信號提醒運(yùn)行人員采取措施，防止故障擴(kuò)大，保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)的安全。5.如何判斷電氣設(shè)備是否帶電？答：判斷電氣設(shè)備是否帶電可以采用以下方法：直接觀察法：對于一些有明顯帶電指示的設(shè)備，如指示燈、電壓表等，可以通過觀察這些指示裝置來判斷設(shè)備是否帶電。例如，當(dāng)指示燈亮?xí)r，表示設(shè)備可能帶電；電壓表有讀數(shù)時(shí)，也說明設(shè)備存在電壓。驗(yàn)電器驗(yàn)電：使用合適電壓等級的驗(yàn)電器進(jìn)行驗(yàn)電。驗(yàn)電前，應(yīng)先在有電設(shè)備上檢驗(yàn)驗(yàn)電器是否良好。驗(yàn)電時(shí)，應(yīng)將驗(yàn)電器逐漸靠近被驗(yàn)設(shè)備，若驗(yàn)電器發(fā)出聲光信號，則表明設(shè)備帶電；若不發(fā)出信號，則表明設(shè)備可能不帶電。驗(yàn)電時(shí)要注意保持安全距離，防止觸電。絕緣手套觸摸法：在確認(rèn)驗(yàn)電器無問題且無法使用驗(yàn)電器驗(yàn)電的情況下，對于一些低壓設(shè)備，可以戴絕緣手套觸摸設(shè)備的金屬部分。但這種方法有一定的危險(xiǎn)性，必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，并且只有在其他方法無法判斷時(shí)才可以使用。四、計(jì)算題1.已知一臺變壓器的一次側(cè)電壓$U_1=10000V$，二次側(cè)電壓$U_2=400V$，一次側(cè)繞組匝數(shù)$N_1=2000$匝，求二次側(cè)繞組匝數(shù)$N_2$。解：根據(jù)變壓器的變比公式$U_1/U_2=N_1/N_2$，可得：$N_2=N_1\timesU_2/U_1$將$U_1=10000V$，$U_2=400V$，$N_1=2000$匝代入上式：$N_2=2000\times400/10000=80$（匝）答：二次側(cè)繞組匝數(shù)為80匝。2.某三相四線制電路中，線電壓$U_{l}=380V$，三相負(fù)載為對稱負(fù)載，每相負(fù)載的電阻$R=10\Omega$，求相電流$I_{p}$和線電流$I_{l}$。解：在三相四線制對稱負(fù)載電路中，相電壓$U_{p}=U_{l}/\sqrt{3}$。已知$U_{l}=380V$，則$U_{p}=380/\sqrt{3}\approx220V$。根據(jù)歐姆定律$I=U/R$，對于每相負(fù)載，相電流$I_{p}=U_{p}/R$。將$U_{p}=220V$，$R=10\Omega$代入可得：$I_{p}=220/10=22A$。在三相四線制對稱負(fù)載星形連接中，線電流等于相電流，即$I_{l}=I_{p}=22A$。答：相電流為22A，線電流為22A。3.有一臺容量為$S=100kVA$的變壓器，其一次側(cè)電壓$U_1=10kV$，二次側(cè)電壓$U_2=400V$，求一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流$I_{1N}$和$I_{2N}$。解：對于單相變壓器，容量$S=U\timesI$。一次側(cè)額定電流$I_{1N}=S/U_1$，將$S=100kVA=100\times10^{3}VA$，$U_1=10kV=10\times10^{3}V$代入可得：$I_{1N}=100\times10^{3}/(10\times10^{3})=10A$。二次側(cè)額定電流$I_{2N}=S/U_2$，將$S=100kVA=100\times10^{3}VA$，$U_2=400V$代入可得：$I_{2N}=100\times10^{3}/400=250A$。答：一次側(cè)額定電流為10A，二次側(cè)額定電流為250A。五、論述題1.論述電力系統(tǒng)中電壓調(diào)整的意義和主要方法。答：意義電壓是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，電力系統(tǒng)中電壓調(diào)整具有十分重要的意義。保證用電設(shè)備的正常運(yùn)行：各種用電設(shè)備都是按照額定電壓設(shè)計(jì)制造的，只有在額定電壓下運(yùn)行，用電設(shè)備才能發(fā)揮最佳性能，保證其正常、安全、高效地工作。如果電壓過高，可能會使設(shè)備絕緣損壞，縮短設(shè)備使用壽命；如果電壓過低，設(shè)備可能無法正常啟動或達(dá)不到額定出力，影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性：合理的電壓調(diào)整可以降低電力系統(tǒng)中的功率損耗和電能損耗。在輸電和配電過程中，電壓的高低會影響線路和變壓器中的電流大小，根據(jù)$P=I^{2}R$（$P$為功率損耗，$I$為電流，$R$為電阻），通過調(diào)整電壓使電流處于合理范圍，可以減少線路和變壓器的損耗，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行：電壓的穩(wěn)定是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件之一。當(dāng)電壓波動過大時(shí)，可能會引起電力系統(tǒng)的振蕩，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解。通過有效的電壓調(diào)整，可以維持系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保證電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。主要方法發(fā)電機(jī)調(diào)壓：發(fā)電機(jī)可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流來改變發(fā)電機(jī)的端電壓。增加勵磁電流，發(fā)電機(jī)的電動勢增大，端電壓升高；減少勵磁電流，端電壓降低。發(fā)電機(jī)調(diào)壓是電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的基本手段之一，它可以在一定范圍內(nèi)靈活地調(diào)整電壓，但受發(fā)電機(jī)容量和運(yùn)行工況的限制。變壓器調(diào)壓：變壓器可以通過改變分接頭的位置來調(diào)整二次側(cè)電壓。有載調(diào)壓變壓器可以在帶負(fù)荷的情況下改變分接頭位置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)壓，適用于電壓波動較大的場合；無載調(diào)壓變壓器則需要在停電的情況下改變分接頭位置，調(diào)壓靈活性較差，但結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。無功補(bǔ)償調(diào)壓：在電力系統(tǒng)中，無功功率的平衡對電壓的穩(wěn)定有很大影響。通過在負(fù)荷中心或輸電線路上安裝無功補(bǔ)償裝置，如電容器、電抗器等，可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功功率分布，提高功率因數(shù)，從而達(dá)到調(diào)整電壓的目的。當(dāng)系統(tǒng)無功功率不足時(shí)，電壓會降低，此時(shí)投入電容器可以提供無功功率，提高電壓；當(dāng)系統(tǒng)無功功率過剩時(shí)，電壓會升高，此時(shí)投入電抗器可以吸收無功功率，降低電壓。改變線路參數(shù)調(diào)壓：通過改變輸電線路的電阻和電抗來調(diào)整電壓。例如，采用分裂導(dǎo)線可以減小線路的電抗，提高線路的輸電能力和電壓質(zhì)量；在輸電線路上串聯(lián)電容器可以補(bǔ)償線路的電抗，提高電壓。但改變線路參數(shù)的方法投資較大，一般適用于長距離、大容量的輸電線路。2.論述繼電保護(hù)裝置的配置原則和基本要求。答：配置原則選擇性原則：繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，盡量縮小停電范圍，保證無故障部分的正常運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)選擇性，不同保護(hù)裝置之間應(yīng)具有一定的動作時(shí)限和動作靈敏度配合。例如，在多級電網(wǎng)中，靠近電源側(cè)的保護(hù)裝置動作時(shí)限應(yīng)比靠近負(fù)荷側(cè)的保護(hù)裝置動作時(shí)限長，以保證故障發(fā)生時(shí)，由離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置首先動作切除故障?？焖傩栽瓌t：繼電保護(hù)裝置應(yīng)能快速切除故障，以減少故障對設(shè)備和系統(tǒng)的損害，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。快速切除故障可以降低故障電流對設(shè)備的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，防止故障擴(kuò)大，減少停電時(shí)間。一般來說，對于重要的輸電線路和設(shè)備，要求繼電保護(hù)裝置的動作時(shí)間在幾十毫秒到幾百毫秒之間。靈敏性原則：繼電保護(hù)裝置應(yīng)能對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)有足夠的反應(yīng)能力。靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量，靈敏系數(shù)越大，說明保護(hù)裝置對故障的反應(yīng)越靈敏。例如，對于過電流保護(hù)，靈敏系數(shù)是指保護(hù)裝置的動作電流與被保護(hù)設(shè)備可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流之比；對于相間短路保護(hù)，靈敏系數(shù)是指保護(hù)裝置的動