發(fā)電廠電氣系統(tǒng)在線測(cè)試題發(fā)電廠電氣系統(tǒng)作為電力生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，其安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)乎電網(wǎng)可靠供電與能源高效轉(zhuǎn)換。本套在線測(cè)試題圍繞電氣系統(tǒng)的設(shè)備原理、接線形式、保護(hù)配置、運(yùn)行維護(hù)等核心模塊設(shè)計(jì)，旨在幫助電力工程技術(shù)人員、院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生檢驗(yàn)知識(shí)掌握程度，厘清易混淆概念，強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用能力。試題涵蓋選擇題、判斷題、簡答題、綜合分析題四大類，解析部分結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如DL/T系列規(guī)程）與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，力求實(shí)現(xiàn)“以考促學(xué)、以學(xué)促用”的效果。一、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共20分）1.發(fā)電廠中，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的核心作用是（）A.調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓與無功功率B.控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速以維持頻率穩(wěn)定C.直接參與有功功率的并網(wǎng)調(diào)節(jié)D.保護(hù)發(fā)電機(jī)免受短路電流沖擊*解析：*勵(lì)磁系統(tǒng)通過改變勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓和無功輸出（A正確）。轉(zhuǎn)速由原動(dòng)機(jī)（如汽輪機(jī)、水輪機(jī)）調(diào)節(jié)（排除B）；有功功率調(diào)節(jié)依賴原動(dòng)機(jī)功率輸入（排除C）；短路保護(hù)由繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)（排除D）。知識(shí)點(diǎn)依據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》中發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)的基本功能。2.下列電氣主接線形式中，可靠性最高且便于擴(kuò)建的是（）A.單母線分段接線B.雙母線帶旁路接線C.3/2斷路器接線（一個(gè)半斷路器接線）D.橋形接線*解析：*3/2斷路器接線中，每條回路經(jīng)兩臺(tái)斷路器連接，母線故障或斷路器檢修時(shí)，回路仍可通過另一斷路器供電，可靠性極高且擴(kuò)建時(shí)僅需增加斷路器和回路即可（C正確）。雙母線帶旁路雖可靠，但擴(kuò)建需改造母線（排除B）；單母線分段和橋形接線可靠性低于前者（排除A、D）。參考《發(fā)電廠電氣部分》主接線可靠性分析章節(jié)。3.變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原理基于（）A.變壓器兩側(cè)電流的相位差恒定B.正常運(yùn)行時(shí)兩側(cè)電流大小相等、相位相反（或按變比折算后）C.短路時(shí)兩側(cè)電流出現(xiàn)突變D.變壓器油溫與電流的關(guān)聯(lián)特性*解析：*差動(dòng)保護(hù)通過比較變壓器兩側(cè)電流（折算后）的大小和相位，正常時(shí)兩側(cè)電流平衡（大小相等、相位差由接線組別決定，如Yd11接線相位差30°，折算后相位一致，電流大小相等），故障時(shí)平衡被打破，保護(hù)動(dòng)作（B正確）。相位差恒定是正常運(yùn)行特性，非保護(hù)動(dòng)作直接原理（排除A）；電流突變是過流保護(hù)的觸發(fā)條件（排除C）；油溫與電流關(guān)聯(lián)是過負(fù)荷保護(hù)的參考（排除D）。依據(jù)《電力變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》。4.發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式，通常不采用的是（）A.中性點(diǎn)直接接地B.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地C.中性點(diǎn)不接地D.中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地*解析：*廠用電系統(tǒng)多為低壓（如380V）或中壓（如6kV），低壓系統(tǒng)常采用直接接地（A常用）；中壓廠用電若為小接地電流系統(tǒng)，可采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地（B、C常用）；高電阻接地多用于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)（如防止弧光接地過電壓），廠用電較少采用（D符合題意）。參考《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。5.斷路器的分閘時(shí)間是指（）A.從操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作到觸頭分離的時(shí)間B.從接到分閘命令到觸頭分離的時(shí)間C.從觸頭分離到電弧熄滅的時(shí)間D.從接到分閘命令到電弧熄滅的總時(shí)間*解析：*分閘時(shí)間（固有分閘時(shí)間）指從接到分閘命令到觸頭開始分離的時(shí)間（嚴(yán)格定義為“從分閘線圈通電到觸頭剛分離的時(shí)間”，選項(xiàng)B表述最接近）。觸頭分離到電弧熄滅是燃弧時(shí)間，總時(shí)間為分閘時(shí)間+燃弧時(shí)間（排除C、D）；操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作到觸頭分離的表述不準(zhǔn)確，因?yàn)榉珠l命令觸發(fā)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作（排除A）。依據(jù)《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》。二、判斷題（每題3分，共15分）1.發(fā)電廠母線的主要作用是匯集和分配電能，因此母線的載流量只需考慮長期工作電流即可。（）*解析：*錯(cuò)誤。母線除需滿足長期工作電流（熱穩(wěn)定），還需校驗(yàn)短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定（即短路電流作用下的機(jī)械強(qiáng)度和溫度升高），否則短路時(shí)母線可能因過熱或機(jī)械力變形損壞。2.發(fā)電機(jī)的“三次諧波電壓”保護(hù)可用于檢測(cè)定子繞組的匝間短路故障。（）*解析：*正確。正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組三次諧波電壓在中性點(diǎn)和機(jī)端的分布有規(guī)律；匝間短路時(shí)，三次諧波電壓的分布被破壞，保護(hù)可據(jù)此動(dòng)作。參考《大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則》。3.電氣系統(tǒng)中，“防誤操作閉鎖裝置”僅需在斷路器和隔離開關(guān)處設(shè)置，熔斷器無需考慮。（）*解析：*錯(cuò)誤。防誤操作需覆蓋所有可能誤操作的電氣設(shè)備，包括熔斷器（如更換熔斷器時(shí)需防止帶負(fù)荷操作，需與隔離開關(guān)等配合閉鎖）。依據(jù)《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中防誤操作相關(guān)條款。4.變壓器的“瓦斯保護(hù)”屬于主保護(hù)，可反應(yīng)油箱內(nèi)部的匝間短路、鐵芯故障等。（）*解析：*正確。瓦斯保護(hù)（氣體保護(hù)）是變壓器的主保護(hù)之一，輕瓦斯反應(yīng)油中氣體含量變化，重瓦斯反應(yīng)油流速度（內(nèi)部故障時(shí)油分解產(chǎn)氣、油流沖擊），可檢測(cè)匝間短路、鐵芯燒損、油面降低等油箱內(nèi)故障。5.廠用電快切裝置的“并聯(lián)切換”方式，要求工作電源與備用電源必須同相位、同頻率、同電壓。（）*解析：*正確。并聯(lián)切換需先合上備用電源，再斷開工作電源，因此必須滿足同期條件（同相、同頻、同壓），否則會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，損壞設(shè)備。參考《廠用電快速切換裝置技術(shù)規(guī)范》。三、簡答題（每題15分，共45分）1.簡述發(fā)電廠電氣系統(tǒng)故障處理的基本原則，并說明“先隔離故障，后恢復(fù)供電”的操作邏輯。*參考答案：*故障處理基本原則包括：①保人身安全：優(yōu)先采取措施防止觸電、電弧灼傷等事故；②保設(shè)備安全：避免故障擴(kuò)大損壞更多設(shè)備；③保電網(wǎng)穩(wěn)定：防止故障引發(fā)系統(tǒng)振蕩、大面積停電；④快速恢復(fù)供電：在安全前提下，縮短停電時(shí)間?！跋雀綦x故障，后恢復(fù)供電”的邏輯：故障發(fā)生后，首先通過繼電保護(hù)、人工判斷等方式定位故障點(diǎn)，利用斷路器、隔離開關(guān)等將故障設(shè)備/區(qū)域與系統(tǒng)隔離（如拉開故障回路的斷路器，拉開兩側(cè)隔離開關(guān)），防止故障電流持續(xù)作用；隨后，通過倒閘操作、投入備用電源等方式，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，優(yōu)先保障重要負(fù)荷（如機(jī)組輔機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)）的供電，再逐步恢復(fù)其他負(fù)荷。*解析：*該原則體現(xiàn)了“安全第一，統(tǒng)籌兼顧”的思路，隔離故障是為了切斷故障源，避免次生災(zāi)害；恢復(fù)供電需遵循“先重要、后次要”的順序，參考《電力系統(tǒng)事故處理規(guī)程》。2.分析發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障的危害，并說明中小型發(fā)電機(jī)（≤100MW）常用的接地保護(hù)配置及原理。*參考答案：*危害：①接地電流若為容性（發(fā)電機(jī)對(duì)地電容電流），可能在故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，灼燒定子鐵芯和繞組絕緣；②若接地故障發(fā)展為匝間短路或相間短路，將嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)電機(jī)；③接地時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升高（若中性點(diǎn)不接地，升高至線電壓），威脅絕緣。中小型發(fā)電機(jī)常用保護(hù)：基波零序電壓保護(hù)（+三次諧波電壓保護(hù)，或加時(shí)限跳閘）。原理：正常時(shí)，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)與機(jī)端的基波零序電壓較??；單相接地時(shí)，故障點(diǎn)零序電壓升高，保護(hù)檢測(cè)到零序電壓超過整定值（通常取5V~10V）時(shí)動(dòng)作，發(fā)信號(hào)或跳閘（根據(jù)接地電流大小，若接地電流≤5A，可發(fā)信號(hào)；若>5A，需跳閘）。部分機(jī)組還會(huì)配置三次諧波電壓保護(hù)，利用接地時(shí)三次諧波電壓分布的變化輔助判斷。*解析：*依據(jù)《發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求》，中小型發(fā)電機(jī)接地電流較?。ǘ酁殡娙蓦娏鳎?，基波零序電壓保護(hù)靈敏度較高；大型發(fā)電機(jī)常采用注入式零序電流保護(hù)。3.對(duì)比屋外配電裝置與屋內(nèi)配電裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，說明發(fā)電廠中兩種裝置的典型應(yīng)用場景。*參考答案：*屋外配電裝置：優(yōu)點(diǎn)：①占地面積大，但單位面積投資低（無需建廠房）；②通風(fēng)散熱好，設(shè)備運(yùn)行條件優(yōu)；③擴(kuò)建方便，可逐步增加間隔；④便于觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。缺點(diǎn)：①受氣候影響大（如雨雪、風(fēng)沙易導(dǎo)致絕緣事故）；②設(shè)備露天布置，需加強(qiáng)防污、防腐；③操作、維護(hù)需在戶外，環(huán)境惡劣時(shí)不便。應(yīng)用：適用于電壓等級(jí)高（如220kV及以上）、占地面積寬松、氣候條件較好的發(fā)電廠，如大型火力發(fā)電廠的升壓站、水電廠的戶外開關(guān)站。屋內(nèi)配電裝置：優(yōu)點(diǎn)：①不受氣候影響，絕緣事故少；②設(shè)備布置緊湊，占地面積??；③操作、維護(hù)環(huán)境好，便于管理；④電磁干擾小，對(duì)周邊環(huán)境影響低。缺點(diǎn)：①建筑投資高，建設(shè)周期長；②通風(fēng)散熱要求高，需配置空調(diào)或通風(fēng)系統(tǒng)；③擴(kuò)建需改造廠房，難度大。應(yīng)用：適用于電壓等級(jí)較低（如10kV~66kV）、占地面積緊張、氣候條件惡劣（如高海拔、多雨雪）的發(fā)電廠，如熱電廠的廠用電配電裝置、小型水電站的戶內(nèi)開關(guān)室。*解析：*參考《發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中配電裝置部分，選型需綜合考慮電壓等級(jí)、場地條件、投資成本等因素。四、綜合分析題（20分）某火力發(fā)電廠#1機(jī)組廠用電系統(tǒng)采用6kV單母線分段接線，正常時(shí)分段斷路器斷開，兩段母線分別由#1、#2高廠變供電。運(yùn)行中#1高廠變低壓側(cè)斷路器（QF1）突然跳閘，備用電源自投裝置（BZT）未動(dòng)作，#1段母線失電，導(dǎo)致多臺(tái)輔機(jī)停運(yùn)。請(qǐng)分析可能的故障原因及處理步驟。*參考答案：*故障原因分析：1.BZT裝置故障：如裝置電源消失、邏輯回路故障（如分段斷路器位置信號(hào)錯(cuò)誤、備用電源電壓檢測(cè)故障）、出口回路斷線等，導(dǎo)致自投命令未發(fā)出。2.備用電源異常：#2高廠變低壓側(cè)斷路器（QF2）拒動(dòng)，或#2段母線電壓異常（如#2高廠變故障、#2段母線短路），BZT因備用電源不滿足條件（電壓低、頻率異常）而閉鎖。3.QF1跳閘原因：#1高廠變低壓側(cè)或#1段母線發(fā)生短路故障，保護(hù)正確動(dòng)作跳閘；或QF1本身故障（如機(jī)構(gòu)卡澀、二次回路誤動(dòng)）導(dǎo)致誤跳閘。處理步驟：1.緊急處置：檢查機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，若輔機(jī)停運(yùn)影響機(jī)組安全（如鍋爐滅火、汽輪機(jī)斷油），按事故停機(jī)流程操作，防止機(jī)組損壞。2.故障定位：檢查BZT裝置：查看裝置面板信號(hào)（如“備用電源電壓正?！薄胺侄螖嗦菲鞣治弧钡刃盘?hào)是否正確），測(cè)試裝置電源、出口回路；檢查#2高廠變及#2段母線：測(cè)量#2段母線電壓，檢查QF2狀態(tài)（是否合閘到位、有無保護(hù)動(dòng)作）；檢查#1高廠變及#1段母線：查看#1高廠變保護(hù)動(dòng)作情況（如過流、差動(dòng)保護(hù)是否動(dòng)作），測(cè)量#1段母線絕緣（確認(rèn)是否短路故障）。3.恢復(fù)供電：若為BZT裝置故障，且#2段母線正常，手動(dòng)合上QF2對(duì)#1段母線送電（需確認(rèn)#1段母線無短路，且滿足同期條件）；若為#1高廠變或#1段母線故障，隔離故障點(diǎn)（如拉開#1高廠變低壓側(cè)隔離開關(guān)），再通過QF2送電；若為QF1誤動(dòng)，檢查斷路器無異常后，可試送QF1，或通過QF2送電。4.后續(xù)處理：故障消除后，恢復(fù)輔機(jī)運(yùn)行，排查BZT裝置故障原因（如更換損壞的繼電器、修復(fù)二次回路），對(duì)QF1進(jìn)行檢修試驗(yàn)，防止再次誤