發(fā)電廠電氣設(shè)備復(fù)習(xí)題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——發(fā)電廠電氣設(shè)備復(fù)習(xí)題《發(fā)電廠電氣設(shè)備》綜合復(fù)習(xí)資料

一、單項(xiàng)選擇題

1、變壓器的最大效率發(fā)生在。[B]A.β=1

B.β=0.6-0.8附近

2、水平排列、間距一致的三根導(dǎo)體，兩邊分別為流過A相、C相，中間B相電流。三相對(duì)稱短路時(shí)，受力最大的一相為：[B]A.A相B.B相C.C相

3、變壓器原邊電壓頻率不變，但幅值升高，則變壓器的空載電流變化狀況：[B]A.減小B.增大C.不變

4、下面對(duì)發(fā)電廠的描述最確鑿的是：[D]

A.火電廠因其耗能大，效率低，已經(jīng)不承受主要電力負(fù)荷。

B.我國的水力發(fā)電承受主要電力負(fù)荷，我國的水力資源已經(jīng)得到大力開發(fā)。C.凝汽式電廠效率高于熱電廠，因此我國正大力發(fā)展凝汽式大型火電廠。

D.水電廠運(yùn)行靈活，效率高，且具有調(diào)相、調(diào)峰、事故備用的功能，可提高電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性、可靠性。5、6-35kv電網(wǎng),中性點(diǎn)，稱為接地系統(tǒng)。[C]。A.直接接地；小電流B.直接接地；大電流

C.不接地或經(jīng)消弧線圈接地；小電流

6、下面的變壓器繞組接法中,適合中性點(diǎn)直接接地的220kv電壓側(cè)變壓器繞組接法為：[A]A.YNB.YC.△

7、一般來說，凝汽式火電廠與熱電廠相比，效率較，容量較，距離負(fù)荷中心較。BA.高；??；遠(yuǎn)B.高；大；遠(yuǎn)C.低；大；遠(yuǎn)D.高；小；近

8、1949年建國初期和現(xiàn)在，我國電力裝機(jī)容量分別居世界第位和第位。CA.16；4B.26；7C.25；2D.25；5

9、一般說來，核電廠與或火電廠相比，造價(jià)，運(yùn)行成本。AA.高；低B.高；高C.低；高D.低；低

10、下面是幾種油浸式變壓器的冷卻方式，冷卻效果最好的是：C

A.油浸自冷B.油浸風(fēng)冷C.導(dǎo)向油循環(huán)強(qiáng)制風(fēng)冷

二、判斷題

1、設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，當(dāng)電器主接線的可靠性和經(jīng)濟(jì)性發(fā)生矛盾時(shí)，首先滿足可靠性。（√）2、電纜的動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，選擇電纜時(shí)可以不必考慮，但是電纜的熱穩(wěn)定應(yīng)校驗(yàn)。（√）

3、導(dǎo)體短路時(shí)，產(chǎn)熱全部用來使導(dǎo)體自身溫度升高，可認(rèn)為是一個(gè)絕熱過程，此時(shí)，導(dǎo)體的比熱容和電阻率不是常數(shù)。（√）

4、無限大容量系統(tǒng)短路時(shí)，短路電流周期分量的幅值不變。發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)，短路電流周期分量的幅值是變化的。（√）

5、發(fā)電機(jī)母線發(fā)生短路時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓要下降，裝設(shè)自動(dòng)調(diào)理勵(lì)磁裝置，可使勵(lì)磁電流馬上增大，使電網(wǎng)電壓迅速恢復(fù)。（√）

6、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面，可使導(dǎo)體的年計(jì)算費(fèi)用最低，但在導(dǎo)體運(yùn)行時(shí)可能超溫。（√）7、充填石英砂的熔斷器具有限流作用，可以保護(hù)該回路的電器免受沖擊電流影響。（√）

1

8、斷路器中的電弧熄滅越快越好。（X）

9、選擇高壓斷路器時(shí)，需要進(jìn)行斷路器的開斷電流和短路關(guān)合電流校驗(yàn)。斷路器的開斷電流不應(yīng)小于短路電流周期分量或次暫態(tài)電流。（√）

10、當(dāng)海拔升高，電器的絕緣水平降低；當(dāng)環(huán)境溫度升高，電器的允許電流減小。（√）

三、填空題

1、既承受功率交換，又兼有供電功能的變電所是。

2、發(fā)電廠和變電所中，尋常把生產(chǎn)和分派電能、流過大電流，承受高電壓的的設(shè)備稱為次設(shè)備。把測(cè)量、控制、保護(hù)的設(shè)備稱為次設(shè)備。發(fā)電機(jī)屬于次設(shè)備，電流互感器屬于次設(shè)備。

3、為了使發(fā)電廠或變電所的配電裝置布置簡單，運(yùn)行檢修便利，一般升高電壓等級(jí)不宜過多，尋常以2級(jí)電壓為宜，最多不應(yīng)超過級(jí)。

4、發(fā)電廠和變電所中，把主要設(shè)備連接起來，說明電能送入和分派關(guān)系的電路，稱為。5、變壓器的短路電流和其短路阻抗。

6、對(duì)于發(fā)電廠，出線回路較少時(shí)，為了節(jié)省設(shè)備，簡化接線，常采用接線。7、由于趨膚（集膚）效應(yīng)，導(dǎo)體的交流電阻比直流電阻。

8、選擇電氣設(shè)備選擇時(shí)，一般先按條件選擇，再按條件校驗(yàn)。

9、由于發(fā)電機(jī)一般都裝有阻尼繞組，發(fā)電機(jī)短路時(shí)，發(fā)電機(jī)的阻抗不是常數(shù)，使得短路電流周期分量中依次經(jīng)過分量、分量、分量。其中分量幅值最大。10、電流互感器二次側(cè)近乎運(yùn)行；電壓互感器二次側(cè)近乎運(yùn)行。11、交流電弧能否熄滅，取決于電弧電流過零時(shí)，弧隙強(qiáng)度的恢復(fù)速度和系統(tǒng)電壓的上升速度之間的競爭。12、電弧的產(chǎn)生過程是這樣的：當(dāng)電器的觸頭剛分開時(shí)，觸頭間距離小，場(chǎng)強(qiáng)大，觸頭電子被拉出，這種游離方

式稱為發(fā)射，它是觸頭最初產(chǎn)生導(dǎo)電離子的原因。隨著觸頭溫度升高，觸頭電子運(yùn)動(dòng)加劇，形成發(fā)射。隨之而來發(fā)生的碰撞游離和游離，使得弧隙間的電子和離子大量增加，電弧繼續(xù)維持燃燒。13、交流電流形成的電弧在電流過零點(diǎn)時(shí)，電弧瞬間。此時(shí)采取有效措施可以有效地滅弧。

參考答案：1、中間變電所2、一次

二次

5、成反比6、單元7、大8、正常工作10、短路開路11、單母線分段2

一次二次3、34、電氣主接線短路9、超瞬態(tài)瞬態(tài)穩(wěn)態(tài)超瞬態(tài)7012、強(qiáng)電子熱電子熱13、熄滅

四、簡答題

1、短路電流有什么危害？電氣主接線的設(shè)計(jì)及電氣運(yùn)行過程中，尋常采取哪些措施減少短路電流？

答：短路會(huì)造成相應(yīng)的損害：1）熱損壞；2）機(jī)械損壞；3）電壓降低，停電，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；4）電磁干擾。電氣運(yùn)行中，要設(shè)法減小短路電流的發(fā)生，減小短路時(shí)的電流大小。應(yīng)采取以下方式：1）合理的選擇電氣主接線形式；2）合理的調(diào)配，保證變壓器、發(fā)電機(jī)等的分列運(yùn)行，減少短路電流；3）加裝限流電抗器；4）采用低壓分裂繞組變壓器。

2、計(jì)算短路電流時(shí)，必需確定一個(gè)無窮大容量系統(tǒng)，這個(gè)無窮大系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？答：無窮大系統(tǒng)的特點(diǎn)是該系統(tǒng)容量無限大，內(nèi)部阻抗為零，端電壓恒定。3、畫出雙電源進(jìn)線、單母線單分段電氣主接線圖（注意元件符號(hào)）。正常運(yùn)行時(shí)電源分列運(yùn)行，一路電源故障或檢修時(shí)，為保證不休止供電，寫出到閘操作過程。參見課本P108。

4、分析我國電力系統(tǒng)地接地方式，說明各種接地方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

我國有三種接地方式，分別為中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)直接接地。

（1）1kV以下電網(wǎng)采用中性點(diǎn)直接接地，這樣可以在發(fā)生單相接地故障時(shí)，將線路切斷，保證安全。（2）3～66kV采用中性點(diǎn)不接地或者中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)電位變?yōu)橄?/p>

電壓大小，非故障相對(duì)地電壓變?yōu)榫€電壓大小，三個(gè)線電壓仍舊對(duì)稱，三相設(shè)備仍舊可以正常運(yùn)行，假使接地電流太大，可以采用經(jīng)消弧線圈接地，以降低接地電流；

（3）110kV及以上電壓等級(jí)采用中性點(diǎn)直接接地，可以保證發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相仍舊保持相電

壓，以降低絕緣成本。

5、結(jié)合自己的工作實(shí)踐，說說如何選擇主變壓器？

根據(jù)具體運(yùn)行要求不同，主要考慮變壓器的：繞組形式、散熱方式、容量、保護(hù)設(shè)置等。本著以下原則：

2

1）盡量選擇低損耗節(jié)能型，如S9系列或者S10系列；

2）在多塵或者具有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場(chǎng)合，選擇密閉型變壓器或者防腐型變壓器；3）供電系統(tǒng)中沒有特別要求和民用建筑獨(dú)立變電所常采用三相油浸自冷式電力變壓器；

4）對(duì)于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對(duì)消防要求較高的場(chǎng)所，宜采用干式變壓器；

5）對(duì)于電網(wǎng)電壓波動(dòng)比較大的場(chǎng)合，為改善電能質(zhì)量應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器。為使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需設(shè)置多臺(tái)變壓器。

6）容量要有5-10年發(fā)展的余量，兩臺(tái)變壓器時(shí)，一臺(tái)停運(yùn)后，余下的變壓器首先滿足一二類負(fù)荷的需要。6、為什么要用電壓互感器和電流互感器？簡述其工作原理和使用本卷須知。

答：在電力系統(tǒng)中，普遍存在高電壓、大電流場(chǎng)合。為了對(duì)他們進(jìn)行有效、安全的檢測(cè)、計(jì)量、繼電保護(hù)，須將對(duì)高電壓、大電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成小電壓、大電流，因此就用到電壓互感器和電流互感器。

電壓互感器可將高電壓變換成低電壓，電流互感器可將大電流變換成小電流。它們都是變壓器原理。電壓互感器類似于副邊開路運(yùn)行的變壓器，電流互感器類似于副邊短路運(yùn)行的電流互感器。

電壓互感器和電流互感器使用時(shí)都應(yīng)當(dāng)注意：1）注意變比要和副邊的表計(jì)匹配。2）注意繞組的極性不能接錯(cuò)，否則不準(zhǔn)。3）注意副邊接的表計(jì)容量不要超出其額定容量。4）注意副邊一端接地。5）電壓互感器原邊要有熔斷器，副邊阻止短路。電流互感器副邊阻止開路。

7、結(jié)合自己的工作實(shí)踐，說說簡述高壓斷路器滅弧方式有哪些？參見課本P173。

五、論述、計(jì)算題

1、發(fā)電機(jī)出線鋁導(dǎo)體型號(hào)為LWY-100*8mm,到體間距a=0.5m。正常負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的溫度為θi=40℃。繼電保護(hù)動(dòng)

//

作時(shí)間為tpr=1s,斷路器全開斷時(shí)間為tab=0.2s。短路電流I=30KA,I0.6=20KA,I1.2=10KA。(1)求短路時(shí)導(dǎo)體的最終發(fā)熱溫度。

(2)求短路時(shí)導(dǎo)體單位長度受力的最大值。

(3)若只考慮滿足導(dǎo)體的熱穩(wěn)定要求時(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體的最小截面積。

附表一：非周期分量等效時(shí)間T的確定

短路點(diǎn)2

T(s)tk≤0.1stk＞0.1s0.2s0.15s發(fā)電機(jī)出口及母線

附表二：??f(A)曲線θ（℃）

400

300

鋁

200

100

0

1612345X10

4

A

公式提醒：

3

tK?tpr?tabQp?tk(I??2?10It2k?It2)k122

Qnp?TI??2Qk?Qp?QnpAf?1Qk?Ai2S?721(N/m)aFmax?1.73?10ishish?2.55I//

1、解：

1）求短路電流的熱效應(yīng)QK。

短路電流通過的時(shí)間等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器全開斷時(shí)間之和，即

tK?tpr?tab?1?0.2?1.2s

先求短路電流周期分量熱效應(yīng)QP

Qp?tk1.2(I??2?10It2k?It2)?(302?10?202?102)?500?106A2?sk12122再求求短路電流非周期分量熱效應(yīng)。根據(jù)短路點(diǎn)可知，屬于發(fā)電機(jī)出口及母線點(diǎn)的短路，查表得非周期分量

等效時(shí)間等于0.2s，則

Qnp?TI??2?0.2?302?180?106A2?s

短路電流熱效應(yīng)

Qk?Qp?Qnp?500?180?680?106A2?s

注意，由于短路電流切除時(shí)間tk?1.2s?1s，導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量來決定，在此狀況下非周期分量的影響也可以忽略不計(jì)，即

Qk?Qp?500?106A2?s

2）求導(dǎo)體最高發(fā)熱溫度

因?qū)w的初始溫度等于θw=40oC，查鋁導(dǎo)體的在此溫度下的加熱系數(shù)得

Aw?0.3?1016J/(?m4)

11Q?A?500?106?0.3?1016?0.078?1016?0.3?1016kw210082S(?)10001000?0.378?1016J/(?m4)Ah?再由圖查得此時(shí)鋁導(dǎo)體對(duì)應(yīng)的最終發(fā)熱溫度

θh=50oC，小于鋁導(dǎo)體的最高允許溫度200oC。

可知鋁導(dǎo)體的最高溫度未超過允許值，導(dǎo)體能滿足熱穩(wěn)定要求。

2、某10kV屋內(nèi)配電裝置中，環(huán)境溫度為25℃，回路的最大持續(xù)工作電流為750A。該回路通過的最大三相短路電流I″=I0.75=I1.5=23kA。短路電流持續(xù)時(shí)間t=1.5s?，F(xiàn)有GN19-10/1000型隔離開關(guān)，額定電壓10kV，額定電流

4

1000A，動(dòng)穩(wěn)定電流80kA,5s的熱穩(wěn)定電流為31.5kA。試確定該隔離開關(guān)是否適合。

解：

對(duì)于GN19-10/1000型隔離開關(guān)以下幾方面進(jìn)行核對(duì)：1）形式

該隔離開關(guān)為室內(nèi)安裝，符合要求。2）額定電壓

隔離開關(guān)額定電壓UN=10kV，安裝地點(diǎn)的額定電壓UNs=10kV，

?UN?UNs，額定電壓滿足要求。

3）額定電流

隔離開關(guān)額定電流IN=1000A，

安裝地點(diǎn)的最大持續(xù)工作電流IMAX=750A，

?IN?Imax，額定電流滿足要求。

4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)

Qk?I2tk?232?1.5?793.5[kA2