2025年發(fā)電廠電氣部分試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.某2×660MW超超臨界機(jī)組發(fā)電機(jī)出口電壓為（）。A.6.3kVB.10.5kVC.15.75kVD.20kV2.下列主接線形式中，可靠性最高的是（）。A.單母線分段B.雙母線接線C.3/2斷路器接線D.橋形接線3.廠用高壓母線電壓等級(jí)通常選擇（）。A.3kVB.6kVC.10kVD.35kV4.發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線中，發(fā)電機(jī)出口一般不設(shè)斷路器的主要原因是（）。A.節(jié)省投資B.發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障概率低C.斷路器開(kāi)斷容量不足D.簡(jiǎn)化主接線5.變壓器并列運(yùn)行的最基本條件是（）。A.變比相同B.連接組別相同C.阻抗電壓相同D.容量相同6.氧化鋅避雷器與傳統(tǒng)碳化硅避雷器相比，最顯著的優(yōu)點(diǎn)是（）。A.通流能力大B.無(wú)間隙C.殘壓低D.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單7.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓（）。A.升高√3倍B.基本不變C.升高2倍D.降低8.某110kV線路采用架空線，其直擊雷防護(hù)的主要措施是（）。A.裝設(shè)避雷器B.架設(shè)避雷線C.接地電阻≤10ΩD.安裝自動(dòng)重合閘9.短路電流計(jì)算中，標(biāo)幺值法的基準(zhǔn)容量通常?。ǎ.100MVAB.1000MVAC.發(fā)電機(jī)額定容量D.變壓器額定容量10.高壓廠用變壓器的阻抗電壓一般設(shè)計(jì)為（）。A.4%~6%B.8%~10%C.12%~15%D.18%~20%11.斷路器的額定開(kāi)斷電流是指（）。A.最大負(fù)荷電流B.最大短路電流周期分量有效值C.短路電流沖擊值D.短路電流穩(wěn)態(tài)值12.發(fā)電廠直流系統(tǒng)的主要作用是（）。A.為動(dòng)力負(fù)荷供電B.為控制、保護(hù)設(shè)備供電C.為照明負(fù)荷供電D.為通信設(shè)備供電13.廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，最嚴(yán)格的工況是（）。A.失壓自啟動(dòng)B.空載自啟動(dòng)C.帶負(fù)荷自啟動(dòng)D.正常啟動(dòng)14.主變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙的主要目的是（）。A.限制操作過(guò)電壓B.防止中性點(diǎn)絕緣損壞C.降低接地電阻D.提高零序保護(hù)靈敏度15.某35kV母線采用鋁排作為匯流導(dǎo)體，其長(zhǎng)期允許載流量校驗(yàn)時(shí)，環(huán)境溫度修正系數(shù)應(yīng)按（）計(jì)算。A.實(shí)際環(huán)境溫度與25℃的差值B.實(shí)際環(huán)境溫度與30℃的差值C.實(shí)際環(huán)境溫度與35℃的差值D.實(shí)際環(huán)境溫度與40℃的差值16.發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)封閉母線的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.減少相間短路概率B.降低損耗C.便于維護(hù)D.提高機(jī)械強(qiáng)度17.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(kāi)關(guān)D.中央信號(hào)裝置18.高頻保護(hù)的主要作用是（）。A.反應(yīng)相間短路B.反應(yīng)接地短路C.實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)保護(hù)D.作為后備保護(hù)19.廠用電源切換過(guò)程中，最理想的切換方式是（）。A.殘壓切換B.同期捕捉切換C.慢速切換D.快速切換20.某220kV變電站主變壓器容量為180MVA，其高壓側(cè)額定電流約為（）。A.472AB.636AC.936AD.1240A二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式中，高電阻接地的主要目的是限制______。2.主接線中，“擴(kuò)大單元接線”指______。3.廠用電系統(tǒng)的“暗備用”是指______。4.短路電流的熱效應(yīng)主要由______分量決定。5.氧化鋅避雷器的核心元件是______。6.發(fā)電機(jī)出口電壓互感器通常采用______接線，以獲取零序電壓。7.斷路器的操作機(jī)構(gòu)按能源類(lèi)型可分為_(kāi)_____、液壓式、彈簧式等。8.發(fā)電廠廠用工作電源一般引自______。9.電力系統(tǒng)過(guò)電壓分為外部過(guò)電壓和______兩大類(lèi)。10.變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)載率一般在______范圍內(nèi)。三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景。2.廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)分為哪幾類(lèi)？簡(jiǎn)述自啟動(dòng)對(duì)廠用電系統(tǒng)的影響及應(yīng)對(duì)措施。3.比較氧化鋅避雷器與碳化硅避雷器的技術(shù)特點(diǎn)（至少列出4點(diǎn)）。4.發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線的主要特點(diǎn)是什么？適用于哪些類(lèi)型的發(fā)電廠？5.簡(jiǎn)述高壓廠用變壓器容量選擇的主要步驟。四、計(jì)算題（共3題，每題15分，共45分）1.某發(fā)電廠10kV母線發(fā)生三相短路，系統(tǒng)等值電抗標(biāo)幺值（Sj=100MVA）為Xs=0.15，主變壓器電抗標(biāo)幺值Xt=0.12，發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值Xg=0.2（次暫態(tài)電抗）。試計(jì)算短路點(diǎn)的三相短路電流周期分量有效值、沖擊電流及短路容量（10kV母線平均電壓取10.5kV）。2.某廠用6kV母線擬選用LMY-100×10鋁排作為匯流導(dǎo)體，已知最大持續(xù)工作電流為2500A，環(huán)境溫度為35℃（基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃時(shí)，LMY-100×10的允許載流量為3200A，溫度修正系數(shù)Kθ=0.89）。試校驗(yàn)該導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱是否滿足要求。3.某2×350MW機(jī)組廠用高壓變壓器額定容量為40MVA，阻抗電壓Ud%=10.5%，廠用最大計(jì)算負(fù)荷為32MVA（cosφ=0.8）。若備用變壓器與工作變壓器容量相同，試校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)工作變壓器的負(fù)載率是否在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)（經(jīng)濟(jì)負(fù)載率取0.5~0.75）。五、綜合分析題（共2題，每題15分，共30分）1.某新建2×1000MW超超臨界機(jī)組，主接線擬采用雙母線接線或3/2斷路器接線。請(qǐng)從可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三方面對(duì)比兩種接線方案，并給出推薦方案及理由。2.某發(fā)電廠6kV廠用母線發(fā)生單相接地故障，零序保護(hù)動(dòng)作但未跳閘，備用電源自投裝置（BZT）未動(dòng)作。試分析可能的故障原因及處理措施（需結(jié)合廠用電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、保護(hù)配置及BZT動(dòng)作條件）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.B4.D5.B6.C7.B8.B9.A10.B11.B12.B13.C14.B15.B16.A17.C18.C19.D20.A二、填空題1.接地故障電流2.兩臺(tái)發(fā)電機(jī)共用一臺(tái)主變壓器3.備用變壓器容量與工作變壓器相同，正常時(shí)不空載4.周期5.氧化鋅電阻片6.三相五柱式7.電磁式8.主變壓器低壓側(cè)或發(fā)電機(jī)出口9.內(nèi)部過(guò)電壓10.0.6~0.8三、簡(jiǎn)答題1.單母線分段接線優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景：優(yōu)點(diǎn)：①分段后母線故障僅影響一段，提高供電可靠性；②可靈活切換電源，適應(yīng)不同運(yùn)行方式；③投資較雙母線低。缺點(diǎn)：①分段斷路器故障時(shí)，兩段母線均停電；②檢修母線或斷路器時(shí)需短時(shí)停電；③擴(kuò)建靈活性有限。適用場(chǎng)景：6~10kV出線較少（≤8回）的中小型發(fā)電廠或變電所。2.廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)分類(lèi)及影響：分類(lèi)：①失壓自啟動(dòng)（電壓恢復(fù)后自啟動(dòng)）；②空載自啟動(dòng)（故障切除后空載自啟動(dòng)）；③帶負(fù)荷自啟動(dòng)（故障切除后帶部分負(fù)荷自啟動(dòng)）。影響：自啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大（約5~8倍額定電流），可能導(dǎo)致廠用母線電壓大幅下降，影響其他設(shè)備正常運(yùn)行。應(yīng)對(duì)措施：①限制同時(shí)自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量；②增大廠用變壓器容量或降低阻抗；③采用高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)；④設(shè)置低電壓保護(hù)，切除不重要負(fù)荷。3.氧化鋅避雷器與碳化硅避雷器對(duì)比：①結(jié)構(gòu)：氧化鋅無(wú)間隙，碳化硅有串聯(lián)間隙；②伏安特性：氧化鋅非線性更優(yōu)，殘壓低；③通流能力：氧化鋅可吸收大能量（如操作過(guò)電壓）；④保護(hù)性能：氧化鋅可有效限制雷電和操作過(guò)電壓，碳化硅主要限制雷電過(guò)電壓；⑤維護(hù)：氧化鋅無(wú)需定期檢測(cè)，碳化硅需監(jiān)測(cè)間隙狀態(tài)。4.發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線特點(diǎn)及適用場(chǎng)景：特點(diǎn)：①發(fā)電機(jī)與主變壓器直接連接，無(wú)發(fā)電機(jī)電壓母線；②出口不設(shè)斷路器（或設(shè)隔離開(kāi)關(guān)）；③接線簡(jiǎn)單，減少設(shè)備數(shù)量；④可靠性高（無(wú)母線故障風(fēng)險(xiǎn)）。適用場(chǎng)景：大容量機(jī)組（如300MW及以上）、發(fā)電機(jī)電壓級(jí)無(wú)負(fù)荷引出的大型火力發(fā)電廠或核電廠。5.高壓廠用變壓器容量選擇步驟：①計(jì)算廠用最大持續(xù)計(jì)算負(fù)荷（考慮同時(shí)系數(shù)、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流影響）；②校驗(yàn)變壓器短時(shí)過(guò)載能力（滿足電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓要求）；③考慮備用變壓器容量（暗備用時(shí)與工作變壓器相同，明備用時(shí)可適當(dāng)減?。?；④最終容量應(yīng)大于等于計(jì)算負(fù)荷且滿足動(dòng)熱穩(wěn)定要求。四、計(jì)算題1.三相短路電流計(jì)算：總電抗標(biāo)幺值：X=Xs+Xt+Xg=0.15+0.12+0.2=0.47基準(zhǔn)電流Ij=Sj/(√3Uj)=100/(√3×10.5)=5.498kA短路電流周期分量有效值Ik=Ij/X=5.498/0.47≈11.7kA沖擊電流ich=1.8×√2×Ik≈1.8×1.414×11.7≈29.8kA短路容量Sk=√3×Uj×Ik=√3×10.5×11.7≈213.5MVA2.導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱校驗(yàn)：修正后允許載流量Ial=3200×0.89=2848A最大持續(xù)工作電流I=2500A＜2848A，滿足要求。3.變壓器負(fù)載率校驗(yàn)：計(jì)算負(fù)荷視在功率S=32/0.8=40MVA（因cosφ=0.8，有功P=32MVA×0.8=25.6MW，視在功率S=P/cosφ=32MVA）工作變壓器負(fù)載率β=S/Se=32/40=0.8經(jīng)濟(jì)負(fù)載率范圍0.5~0.75，0.8略高于上限，但考慮到廠用電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的短時(shí)過(guò)載能力（變壓器允許1.3倍過(guò)載2h），實(shí)際運(yùn)行中可接受，需結(jié)合具體負(fù)荷特性調(diào)整。五、綜合分析題1.主接線方案比選：-可靠性：3/2接線每串有2臺(tái)斷路器，任意斷路器或母線故障不影響供電，可靠性最高；雙母線接線母線故障或倒閘操作時(shí)可能短時(shí)停電，可靠性次之。-靈活性：3/2接線可自由切換運(yùn)行方式，檢修斷路器無(wú)需停電；雙母線需倒閘操作，靈活性較低。-經(jīng)濟(jì)性：3/2接線斷路器數(shù)量多（每串3臺(tái)），投資約為雙母線的1.5~2倍；雙母線設(shè)備少，投資低。推薦方案：1000MW機(jī)組為核心電源，可靠性要求極高，應(yīng)選擇3/2斷路器接線，確保連續(xù)供電。