2025年發(fā)電廠電氣考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.某2×660MW火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中，6kV工作段正常運(yùn)行時由高壓廠用變壓器供電，備用電源取自啟動/備用變壓器。當(dāng)工作電源斷路器因保護(hù)動作跳閘后，備用電源需在50ms內(nèi)投入以保證重要輔機(jī)連續(xù)運(yùn)行，此時應(yīng)采用的廠用電切換方式為（）。A.殘壓切換B.同期捕捉切換C.快速切換D.慢速切換答案：C2.某330kV變電站主變壓器采用YNd11接線組別，若低壓側(cè)（10kV）發(fā)生單相接地短路，高壓側(cè)三相電流中（）。A.故障相電流為0，非故障相電流為短路電流的√3倍B.故障相電流為短路電流的√3倍，非故障相電流為0C.三相均有電流，故障相電流最大D.三相電流均為0答案：C3.某發(fā)電廠220kV升壓站采用雙母線單分段接線，正常運(yùn)行時母聯(lián)斷路器和分段斷路器均合閘，兩段母線并列運(yùn)行。若其中一段母線發(fā)生單相接地故障，母線保護(hù)動作后應(yīng)跳開（）。A.該段母線上所有斷路器B.母聯(lián)斷路器和分段斷路器C.故障母線上所有斷路器及母聯(lián)、分段斷路器D.全站所有斷路器答案：C4.SF?斷路器滅弧室中SF?氣體的含水量（體積比）應(yīng)嚴(yán)格控制，交接試驗(yàn)時標(biāo)準(zhǔn)要求不大于（）。A.500μL/LB.150μL/LC.300μL/LD.200μL/L答案：D5.某發(fā)電機(jī)額定容量為660MW，功率因數(shù)0.9，額定電壓20kV，其額定電流計算值為（）。（√3≈1.732）A.23450AB.19850AC.21850AD.25600A答案：B（計算過程：I=P/(√3×U×cosφ)=660×10?/(1.732×20×103×0.9)≈19850A）6.發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障時，若接地電流超過允許值，最可能導(dǎo)致的后果是（）。A.定子鐵芯燒損B.轉(zhuǎn)子繞組絕緣擊穿C.勵磁系統(tǒng)失穩(wěn)D.機(jī)端電壓升高答案：A7.某220kV線路配置了縱聯(lián)差動保護(hù)和距離保護(hù)，當(dāng)線路發(fā)生區(qū)外故障時，（）。A.縱聯(lián)差動保護(hù)動作，距離保護(hù)不動作B.縱聯(lián)差動保護(hù)不動作，距離保護(hù)可能動作C.兩者均動作D.兩者均不動作答案：B（縱聯(lián)差動保護(hù)為線路主保護(hù)，區(qū)外故障時不動作；距離保護(hù)可能因測量阻抗小于整定阻抗而誤動，但需靠保護(hù)配合避免）8.發(fā)電廠直流系統(tǒng)中，蓄電池組的主要作用是（）。A.正常運(yùn)行時為控制回路供電B.交流電源消失時提供事故電源C.調(diào)節(jié)直流母線電壓D.濾除直流系統(tǒng)諧波答案：B9.變壓器油色譜分析中，乙炔（C?H?）含量顯著升高通常表明變壓器內(nèi)部存在（）。A.低溫過熱（150~300℃）B.中溫過熱（300~700℃）C.高溫過熱（700℃以上）D.放電性故障答案：D10.某6kV電動機(jī)配置了電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)，其中速斷保護(hù)的動作電流應(yīng)按（）整定。A.電動機(jī)啟動電流B.電動機(jī)額定電流C.電動機(jī)堵轉(zhuǎn)電流D.電動機(jī)最小兩相短路電流答案：A（需躲過電動機(jī)啟動時的最大電流，避免誤動）11.發(fā)電廠廠用高壓變壓器（6kV）的接線組別通常為（）。A.Dyn11B.Yyn0C.Yd11D.YNd11答案：A（Dyn11接線可抑制三次諧波，且單相短路電流較大，利于保護(hù)動作）12.發(fā)電機(jī)-變壓器組單元接線中，主變壓器高壓側(cè)（220kV）通常不配置斷路器，其原因是（）。A.節(jié)省投資B.減少故障點(diǎn)C.發(fā)電機(jī)出口已配置斷路器D.主變壓器保護(hù)可覆蓋高壓側(cè)故障答案：B（單元接線中主變壓器與發(fā)電機(jī)直接連接，高壓側(cè)通過隔離開關(guān)接入系統(tǒng)，減少斷路器數(shù)量以降低故障概率）13.某GIS設(shè)備（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）安裝后，需進(jìn)行主回路電阻測量，其測量方法應(yīng)采用（）。A.萬用表歐姆檔B.直流壓降法（大電流法）C.交流阻抗法D.電橋法答案：B（GIS主回路電阻很小，需用100A以上直流電流測量，通過壓降計算電阻）14.發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)中，自并勵勵磁方式的優(yōu)點(diǎn)是（）。A.響應(yīng)速度快B.可靠性高C.無需勵磁機(jī)D.以上均是答案：D（自并勵勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無旋轉(zhuǎn)部件，響應(yīng)速度快，可靠性高）15.發(fā)電廠電氣主接線中，雙母線接線相比單母線分段接線的主要優(yōu)勢是（）。A.投資成本低B.運(yùn)行靈活性高C.短路電流小D.保護(hù)配置簡單答案：B（雙母線可實(shí)現(xiàn)母線檢修時不停電，倒閘操作靈活，供電可靠性更高）二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.變壓器空載合閘時產(chǎn)生的勵磁涌流中包含大量二次諧波，因此差動保護(hù)可利用二次諧波制動原理防止誤動。（）答案：√2.發(fā)電機(jī)失磁故障時，機(jī)端測量阻抗會進(jìn)入阻抗圓特性的動作區(qū)，因此失磁保護(hù)通常采用阻抗元件作為判據(jù)之一。（）答案：√3.廠用電系統(tǒng)中，6kV電動機(jī)的低電壓保護(hù)動作時間應(yīng)大于電動機(jī)自啟動時間，以保證重要電動機(jī)能恢復(fù)運(yùn)行。（）答案：×（低電壓保護(hù)動作時間應(yīng)小于電動機(jī)自啟動時間，避免自啟動時電壓過低損壞設(shè)備）4.SF?斷路器的氣體壓力降低到閉鎖壓力時，應(yīng)立即斷開該斷路器，防止滅弧能力不足導(dǎo)致故障擴(kuò)大。（）答案：×（應(yīng)閉鎖斷路器分合閘操作，禁止操作，需及時補(bǔ)氣）5.電流互感器二次回路開路會導(dǎo)致二次側(cè)產(chǎn)生高電壓，威脅設(shè)備和人身安全，因此需在二次回路中設(shè)置短路連片。（）答案：√6.發(fā)電廠主變冷卻器全停時，應(yīng)立即將變壓器退出運(yùn)行，否則會因溫度過高損壞繞組。（）答案：×（主變冷卻器全停后有一定的運(yùn)行時間限制，通常為20~30分鐘，需在規(guī)定時間內(nèi)恢復(fù)冷卻或停運(yùn)）7.線路重合閘裝置應(yīng)優(yōu)先重合永久性故障線路，以提高供電可靠性。（）答案：×（重合閘應(yīng)避免重合于永久性故障，需配合保護(hù)加速動作）8.發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路故障時，機(jī)端三相電壓會出現(xiàn)不對稱，因此可通過測量負(fù)序電壓或零序電壓構(gòu)成保護(hù)。（）答案：√9.直流系統(tǒng)接地故障中，兩點(diǎn)接地可能導(dǎo)致保護(hù)誤動或拒動，因此需及時查找并消除。（）答案：√10.高壓廠用變壓器低壓側(cè)（6kV）中性點(diǎn)采用高電阻接地方式，主要目的是限制單相接地電流，降低對設(shè)備的損壞。（）答案：√三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述發(fā)電機(jī)-變壓器組縱聯(lián)差動保護(hù)的范圍及動作后果。答案：保護(hù)范圍包括發(fā)電機(jī)定子繞組、主變壓器繞組及其連接的一次設(shè)備（如發(fā)電機(jī)出口至主變高壓側(cè)的引線）。動作后果為跳開發(fā)電機(jī)出口斷路器、主變高壓側(cè)斷路器（或發(fā)電機(jī)出口開關(guān)）、滅磁開關(guān)，關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門，聯(lián)動廠用電切換。2.變壓器并列運(yùn)行需滿足哪些條件？不滿足時可能產(chǎn)生什么影響？答案：條件：①接線組別相同；②變比相等（允許誤差±0.5%）；③短路阻抗相等（允許誤差±10%）；④相序一致。不滿足時：接線組別不同會導(dǎo)致二次側(cè)電壓相位差30°，產(chǎn)生環(huán)流；變比不同會導(dǎo)致空載環(huán)流；短路阻抗不同會導(dǎo)致負(fù)荷分配不均，阻抗小的變壓器過負(fù)荷。3.GIS設(shè)備相比常規(guī)敞開式配電裝置（AIS）有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？答案：①占地面積?。s為AIS的1/5~1/10）；②受外界環(huán)境（如污穢、濕度）影響小，運(yùn)行可靠性高；③檢修周期長（通常10~15年）；④無外露帶電部分，安全性高；⑤噪音低，電磁輻射小。4.廠用電快速切換裝置的啟動條件有哪些？切換過程中需監(jiān)測哪些關(guān)鍵參數(shù)？答案：啟動條件：①工作電源斷路器跳閘（保護(hù)動作或手動跳閘）；②工作電源電壓低于整定值（如85%額定電壓）；③母線殘壓與備用電源電壓的頻差、壓差、相角差滿足快速切換要求。監(jiān)測參數(shù)：工作電源和備用電源的電壓幅值、頻率、相位，母線殘壓的衰減特性，斷路器的分合閘狀態(tài)。5.簡述發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)的配置原則及動作方式。答案：配置原則：①對于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的發(fā)電機(jī)，采用基波零序電壓保護(hù)（反應(yīng)90%~95%定子繞組接地故障）；②對于中性點(diǎn)經(jīng)配電變壓器接地的發(fā)電機(jī)，增設(shè)三次諧波電壓保護(hù)（反應(yīng)中性點(diǎn)附近10%~15%接地故障）；③雙重化配置以提高可靠性。動作方式：基波零序電壓保護(hù)通常帶延時（0.5~2s）動作于信號或跳閘，三次諧波電壓保護(hù)動作于信號；當(dāng)接地電流超過允許值（如5A）時，保護(hù)應(yīng)動作于跳閘。四、計算題（每題10分，共30分）1.某220kV系統(tǒng)短路計算中，已知基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj=230kV（平均額定電壓），系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值Xs=0.15，線路電抗標(biāo)幺值Xl=0.25。計算該線路末端三相短路時的短路電流周期分量有效值（kA）。（√3≈1.732）答案：總電抗標(biāo)幺值X=Xs+Xl=0.15+0.25=0.4基準(zhǔn)電流Ij=Sj/(√3×Uj)=100×10?/(1.732×230×103)≈251A短路電流周期分量有效值I''=Ij/X=251/0.4≈627.5A≈0.6275kA（注：實(shí)際工程中220kV系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓常用230kV，計算正確）2.某發(fā)電廠需選擇廠用高壓變壓器（6kV）容量，已知6kV工作段最大持續(xù)負(fù)荷為32000kVA，電動機(jī)啟動時的最大尖峰負(fù)荷為45000kVA（啟動電流倍數(shù)6倍，功率因數(shù)0.3）。變壓器允許短時過負(fù)荷系數(shù)為1.3（30分鐘），試計算變壓器額定容量至少應(yīng)為多少？答案：變壓器容量需滿足正常持續(xù)負(fù)荷和啟動尖峰負(fù)荷要求：①正常持續(xù)負(fù)荷：S≥32000kVA②啟動尖峰負(fù)荷：電動機(jī)啟動時的視在功率S_st=P_st/cosφ=（6×P_r）/0.3=20P_r（P_r為電動機(jī)額定有功功率），但更簡單的方法是按變壓器過負(fù)荷能力校驗(yàn)：S×1.3≥45000→S≥45000/1.3≈34615kVA因此，變壓器額定容量至少應(yīng)為35000kVA（取標(biāo)準(zhǔn)容量35MVA）。3.某110kV斷路器額定開斷電流為31.5kA，額定電壓126kV，其安裝處最大三相短路電流有效值為30kA，短路電流直流分量衰減時間常數(shù)為100ms，斷路器分閘時間為50ms。校驗(yàn)該斷路器的開斷能力是否滿足要求（已知直流分量百分?jǐn)?shù)Idc%=100×e^(-t/τ)，t為斷路器分閘時間，τ為時間常數(shù)）。答案：斷路器開斷電流需考慮交流分量和直流分量的綜合影響，開斷電流有效值I_b=√(I_ac2+I_dc2)交流分量I_ac=30kA直流分量Idc=I_ac×e^(-t/τ)=30×e^(-50/100)=30×e^(-0.5)≈30×0.6065≈18.195kAI_b=√(302+18.1952)=√(900+331.0)=√1231≈35.09kA斷路器額定開斷電流為31.5kA＜35.09kA，因此不滿足要求。五、案例分析題（每題10分，共20分）1.某發(fā)電廠2×660MW機(jī)組，1機(jī)組主變（SFP-720000/220）差動保護(hù)動作跳閘，首出信號為“主變高壓側(cè)電流突變量啟動”“主變差動保護(hù)B相動作”。試分析可能的故障原因及處理步驟。答案：可能故障原因：①主變內(nèi)部B相繞組匝間短路或接地；②主變高壓側(cè)B相引出線絕緣損壞；③差動保護(hù)二次回路故障（如B相電流互感器二次回路開路或短路，導(dǎo)致差流異常）；④區(qū)外故障誤動（如高壓母線B相故障，差動保護(hù)未正確閉鎖）。處理步驟：①檢查主變各側(cè)斷路器是否跳開，滅磁開關(guān)是否斷開，廠用電是否成功切換；②檢查主變本體有無異常（油位、油溫、油色，有無放電聲、噴油等）；③測量主變繞組直流電阻（重點(diǎn)B相）、繞組絕緣電阻、油色譜分析（重點(diǎn)乙炔、氫氣含量）；④檢查差動保護(hù)二次回路（B相CT極性、變比，二次電纜絕緣，端子排連接情況）；⑤若確認(rèn)主變內(nèi)部故障，需吊罩檢查繞組和鐵芯；⑥若為保護(hù)誤動，需校驗(yàn)保護(hù)定值和CT特性，消除二次回路缺陷后恢復(fù)運(yùn)行。2.某發(fā)電廠6kV廠用電A段母線電壓突然降為0V，所有6kV電動機(jī)電流顯示為0，備用電源未自投。試分析可能的原因及應(yīng)急處理措施。答案：可能原因：①工作電源斷路器跳閘后備用電源自投裝置（BZT）未動作（如BZT裝置故障、備用電源無壓、合閘回路斷線）；②工作電源和備用電源同時失電（如啟動/備用變壓器高壓側(cè)故障跳閘）；③6kV母線發(fā)生三相短路故障，工作電源斷路器跳閘，BZT因母線殘壓過低閉鎖；④BZT裝置整定值錯誤（如切換時間過長，母線殘壓已低于閉鎖值）。應(yīng)急處理措施：①確認(rèn)工作