(整理)发电厂电气部分考试题库

第八章

P241

采用母管制供汽方式的发电机组控制方式通常为（ ） 主控制室控制方式 P241

现代大型发电机组的控制方式一般为（ ） 机炉电集中控制方式 .P243

二次接线图表示方法主要有归总式原理接线图、展开接线图和（ ） 安装接线图 .P243

对一次设备进行测量、保护、监视、控制和调节的设备总称为（ ） 二次设备 .P243

二次设备通过（ ）与一次设备相互关联 电压互感器和电流互感器 .P243

有关的一次设备和二次设备一起画出，所有的电气设备都以整体的形式表示，且画有它们之间的连接回路，最符合这个描述的是（ ） A 归总式接线图 B 展开接线图 C 安装接线图 D 屏后接线图 A P246

对归总式接线图的优缺点描述错误的是（ ）

A 不能描述继电器之间接线的实际位置，不便于维护和调试 B 没有表示出各原件内部的接线情况，如端子编号、回路编号等

C 在一个图中能完整的表示出一次设备和二次设备，使我们对整套保护装置的工作原理有个整体概念

D对于较复杂的继电保护装置，能够简单清晰表示，图形直观，易于看懂 D P246

根据各部分的功能不同可能会把具体的元件分解成若干部分的接线图是（ ）

A 归总式接线图 B 展开接线图 C 安装接线图 D 屏后接线图 B P246

展示在控制屏、继电保护屏和其他监控展台上二次设备布置情况的图纸是（ ） -------------

-------------

A 归总式接线图 B 展开接线图 C 屏面布置图 D 屏后接线图 C P247

能表明配电屏内各二次设备引出端子之间的连接情况的是（ ） A屏面布置图 B 屏后接线图 C 端子排图 D 原理图 B P248

在设备接线中，对端子排的作用描述错误的是（ ） A 屏内设备相隔较远时的连接 B 屏内设备与屏外设备之间的连接 C 不同屏设备之间的连接

D 屏内外大功率导体和设备连接 D P248

相对编号法主要用于（ ）

A 归总式接线图 B 展开接线图 C 屏后接线图 D 屏面布置图 C P250

断路器的合闸和跳闸回路是按（ ）设计的。 短时通电 P250 断路器在操作完成后，应迅速自动断开合闸或跳闸回路以免（ ） 烧坏线圈。 P250

对断路器合闸回路和跳闸回路设计正确的是（ ） A 合闸回路和跳闸回路都是按照短时通电设计

B 合闸回路按短时通电设计，跳闸回路按长时间通电设计 C 合闸回路按长时间通电设计，跳闸回路按短时通电设计 D 合闸回路和跳闸回路都是按长时间通电设计 A P251

在灯光监视的控制回路和信号回路中，哪个部件属于控制部件（ ） A 按钮 B 接触器 C 电磁阀 D 防跳继电器 A P251

断路器“防跳”装置的作用是( ) A.防止断路器拒动 B.保证断路器可靠地熄弧 C.正确表示断路器的位置状态 D.避免断路器发生多次“合一跳” D -------------

------------- P251

断路器“防跳”措施主要有电气防跳和（ ） 机械防跳 P252

当断路器处在分闸位置时，断路器的位置指示信号为( ) A.红灯平光 B.红灯闪光 C.绿灯平光 D.绿灯闪光 C P253

.在具有电气-机械防跳的断路器控制、信号回路中，绿灯发平光表示( ) A.断路器处于合闸位置、监视跳闸回路和控制电源完好的作用 B.断路器处于跳闸位置、监视合闸回路和控制电源完好的作用 C.断路器处于闭锁信号状态、监视合闸回路和控制电源完好的作用 D.断路器处于发信号状态、监视跳闸回路和控制电源完好的作用 B P255

在220kV中性点直接接地系统中，线路单相接地时只跳单相，然后单相重合闸；其他故障跳三相后重合三相，若不成功再跳三相，也即（ ）方式

综合重合闸 P256

强电控制断路器控制回路和信号回路中控制与信号电源直流电压为（ ） 220V或110V P256

强电控制断路器控制回路和信号回路中控制与信号电源直流电压为（ ）

A 220V或110V B 220V或96V C 110V或96V D96V或48V A P256

弱电控制断路器控制回路和信号回路中控制与信号电源直流电压为（ ）

48V、24V或12V P267

RS485总线属于（ ）

A 串行单工通信 B 串行半双工通信 C串行全双工通信 D并行通信 B P241

什么是发电厂主控制室控制方式？ -------------

-------------

早期发电厂采用多机对多炉的供气方式，机炉电相关的设备控制采用分离控制（1分），即设电气主控制室、锅炉控制分室和汽机控制分室（2分）。主控制室为全厂控制中心，负责起停机和事故处理方面的协调和指挥，因此要求监视方便，操作灵活，能与全厂进行联系（2分）。 P242

什么是机炉电集中控制方式？它有什么优点？ 单机容量20万千瓦及以上的机组，一般将机炉电集中在一个单元控制室简称集控室控制（2分）。集中控制的集中都是单元式机组，不同单元之间没有横向的蒸汽管道相连，这样管道最短，投资较小（2分）；且运行中，锅炉能配合机组进行调节，便于机组起停及事故处理（1分）。 P242

简述变电站的控制方式有哪些？

变电站的控制方式按有无值班员分为值班员控制方式、调度中心或综合自动化站控制中心远方遥控方式（2分）。对于值班员控制方式，还可按断路器的控制手段分为控制开关控制和计算机键盘控制（1分）。按控制电源电压的高低变电站的控制方式还可分为强电控制和弱电控制（2分）。 P245

和其他接线图相比，归总式接线图的缺点是什么？

（1）只能表示继电保护装置的主要元件，而对细节之处无法表示（1分）；（2）不能表明继电器之间接线的实际位置，不便于调试和维护（1分）；（3）没有表示出各元件内部接线的情况，如端子编号、回路编号等（1分）；（4）标出直流极性多而散，不易看图（1分）；（5）对较复杂的继电保护装置，很难表示，即使画出了图，也很难让人看懂（1分）。 P246

和原理图相比，展开接线图的优点是什么？ （1）容易跟踪回路的动作顺序（1分）；（2）在同一个图中可清楚的表示某一次设备的多套保护和自动装置的二次接线回路（1分），这是原理图所难以做到的（1分）；（3）易于阅读（1分），容易发现施工中的接线错误（1分）。 P246

屏面布置图的功能是什么？屏面布置有哪些要求？

屏面布置图是展示在控制屏、继电保护屏和其他监控屏台上二次设备布置情况的图纸，是制造商加工平台、安装二次设备的依据（2分）。屏面布置应满足下面要求：（1）凡须经常监视的仪表和继电器都不要布置太高（1分）；（2）操作原件的高度要始终，使得操作、调节方便，它们之间空间应留有一定的距离，操作时布置影响相邻的设备（1分）；（3）检查和实验较多的设备应布置在屏的中部，而且同一类型的设备应布置在一起，这样检查和实验都比较方便（1分）。 P251 -------------

-------------

什么是断路器的“跳跃”现象？怎样解决这种跳跃现象？

断路器合闸时，如果遇到永久性故障，继电保护使其跳闸（1分），此时，如果控制开关未复归或自动装置触点被卡住（1分），将引起断路器在此合闸继又跳闸，出现“跳跃”现象，容易损坏断路器（1分）。为了防止这种“跳跃”，应装设“机械防跳”或“电气防跳”装置（2分） P256

什么是传统的弱电控制回路？它的控制方式可分为哪几种？

二次回路的控制与信号的电源电压为直流48V、24V或12V（1分），交流二次回路额定电压仍未100V，额定电流一般为1Ａ或0.5A（1分），传统的弱电控制分为弱电一对一控制（1分）、弱电有触点选择控制、弱电无触点控制（1分）和弱电编码选择控制等（1分）。 P256

传统的几种弱电控制断路器控制方式的共同特点是什么？ （1）因弱电对绝缘距离缆线的截面积都要求较低，控制屏上单位面积可布置的控制回路增多（1分），可缩小控制室的面积，电缆投资也小（1分）；（2）制造工艺要求较高，且运行中需要定期清扫（1分），否则会因二次设备及接线之间的距离小而引发短路，这正是弱电控制使用较少的原因（2分）。 P256

什么是断路器弱电一对一控制？什么时候用？

每一个断路器有一套的控制回路，但控制开关、信号灯、同步回路、手动跳合闸继电器的工作线圈等均为弱电（2分），而手动跳合闸继电器触点、跳合闸执行回路均处于强电部分（1分）。这种方式在电气一次进出线多的500kV变电站使用最多，使得整个变电站的控制屏能够缩至值班员的视野内（2分）。

第九章

P275

当发电机冷却介质温度高于额定值时，应该（ ）发电机定转子电流。 降低 P275

当发电机冷却介质温度高于额定值时，应按照（ ）来减少发电机出力。 定子电流 P275

当发电机冷却介质温度高于额定值时，来减少发电机出力应按照（ ）。

A 定子电流 B 转子电流 C 转子铜损 D 定子铁损 -------------

------------- A P275

当发电机冷却介质温度低于额定值时，应按照（ ）来提高发电机出力。 转子电流容许 P275

当发电机冷却介质温度低于额定值时，提高发电机出力应按照（ ）。 A 定子电流容许 B 转子电流容许 C 定子电压容许 D 定子线圈发热容许 B P275

当发电机冷却介质温度低于额定值时，发电机允许出力（ ）。 A 增大 B 不变 C 减小 D 不一定 A P275

当发电机冷却介质温度高于额定值时，发电机允许出力（ ）。 A 增大 B 不变 C 减小 D 不一定 C P275

发电机保持额定出力不变的条件下，发电机端电压容许的变化范围为额定电压的（ ）

Ａ 2% B 5% C 10% D 12% B P275

发电机运行电压高于额定电压的5%时，发电机的允许出力将（ ） 降低 P276

发电机运行频率高于额定频率时，发电机的运行效率将（ ）

A 上升 B 下降 C 不变 D 根据具体的发电机有不同的结果 B P276

发电机功率因数高于额定功率因数时，最容易超过容许值的是（ ）电流 定子 P276

发电机功率因数低于额定功率因数时，最容易超过容许值的是（ ）电流 转子 P276 -------------

-------------

发电机进相运行时，制约发电机的功率输出因素的是（ ） 静稳极限 P277

同容量的汽轮发电机和水轮发电机超瞬态电抗较小的是（ ） 汽轮发电机 P278

同步发电机阻抗变大时，对系统暂态稳定影响正确的是（ ） A 阻抗增大，最大电磁转矩降低，系统暂态稳定性能降低 B 阻抗增大，最大电磁转矩降低，系统暂态稳定性能升高 C 阻抗增大，最大电磁转矩升高，系统暂态稳定性能降低 D 阻抗增大，最大电磁转矩升高，系统暂态稳定性能升高 A P278

在稳态条件下，不是发电机的容许运行范围决定因素的是（ ） A原动机输出功率极限 B定子发热 C转子发热 D 发电机的功角大小 D P279

发电机进相运行时，有功功率输出的因素是 A原动机输出功率极限 B定子发热 C转子发热 D 静稳极限 D

发电机的有功功率输出增加，无功功率输出减少，其功率因数将（ ） 增加 P280

同容量的同步发电机，凸极电机比隐极电机的静稳极限（ ） 大

若维持同步发电机励磁电流不变，当加大汽轮机进气门开度时，发电机将（ ）

A Eq增大，增大 B Eq不变，增大 C Eq增大，不变 D Eq不变，不变

B

若维持同步发电机励磁电流不变，当加大汽轮机进气门开度时，发电机功率因数将（ ） 上升 P282

在原动机转矩不变的条件下，当发电机励磁电流降低时，发电机的功角将-------------

------------- （ ） 增大 P282

发电机向系统发出无功功率的条件是（ ）

U时 cosUB Eq时，发电机过励运行

cosUC Eq时，发电机欠励运行

cosA EqD 与Eq无关

B P282

若维持汽轮机进气门开度不变，当加大同步发电机励磁电流时，发电机将（ ）

A Eq增大，增大 B Eq不变，增大 C Eq增大，不变 D Eq不变，不变

A

同步发电机的异步运行属于（ ）

A 故障运行方式 B 正常运行方式 C非正常运行方式 D特殊运行方式 C

发电机容许过负荷运行属于（ ）

A 故障运行方式 B 正常运行方式 C 非正常运行方式 D 特殊运行方式 C

发电机不对称运行属于（ ）

A 故障运行方式 B 正常运行方式 C 非正常运行方式 D 特殊运行方式 C P284

发电机不对称运行将引起发电机转子过热和（ ） 振动 P284

当隐极同步发电机不对称运行时，由于负序电流的存在，发电机将（ ） A 转子发热问题相对较轻，引起的机械震动不大 B 转子发热问题相对较轻，引起的机械震动较大 -------------

-------------

C 转子发热问题相对严重，引起的机械震动不大 D 转子发热问题相对严重，引起的机械震动较大 C P273

什么是三机同轴励磁系统？

发电机组轴系上带有一台同步发电机，两台励磁机（一台主励磁机，一台副励磁机）（1分），主励磁机发出三相交流电，经整流装置整流后送给同步发电机励磁绕组（2分）；副励磁机一般为永磁同步发电机，发出交流电经整流后给主励磁机励磁绕组作励磁电源（2分）。这就是三机同轴励磁系统。 P278

在稳态条件下，发电机的容许运行范围取决于哪几个因素？ （1）原动机输出功率极限，即原动机的额定功率一般要稍大于或等于发电机的额定功率（1分）

（2）发电机的额定容量，即由定子发热决定的容许范围（1分） （3）发电机的磁场和励磁机的最大励磁电流，通常由转子发热决定（1分） （4）进相运行时的稳定度，当发电机功率因数小于零而转入进相运行时，

Eq和U的夹角不断增大，此时，发电机有功功率输出受到静态稳定条件

的（2分） P274

冷却介质不同时对发电机额定容量有何影响？

运行中的发电机，当冷却介质温度不同于额定值时，其容许负荷可随冷却介质温度变化而增减（1分），在此情形下，决定容许负荷的原则是定子绕组和转子绕组温度都不超过容许值（2分）。当冷却介质温度高于额定值时，应当按照定子电流现值来减少发电机出力（1分），当冷却介质温度低于额定值时，应按转子电流容许最大值的倍数来提高出力（1分）。

P275

简述发电机端电压变化时的运行特性。

发电机端电压容许在额定电压5%的变化范围内变动，此时可保证发电机的出力不变。当定子电压降低5%，电流就上升5%；当定子电压上升5%，电流就降低5%。（1分）

当电压低于95%时，电机电流值不能超过额定值的5%，所以发电机要降低出力。（2分）

当发电机电压高于105%以上时，其出力须相应降低。（2分） P276

运行频率不同于额定值时，对发电机有何影响？

运行频率高于额定值，转速升高，转子承受离心力大，威胁转子安全，同-------------

-------------

时通风损耗增加，发电机运行效率下降；（2分）

运行频率低于额定值，转速下降，散热变差，温升增加，出力被迫降低，发电机运行效率降低。（2分）

在系统运行频率偏差±5%范围内，由于发电机设计有裕度，可不计上述影响。（1分） P276

功率因数不同于额定值时，发电机运行考虑哪些因素？ 高于额定功率时，考虑定子电流不应超过容许值；（2分） 低于额定功率时，考虑转子电流不应超过容许值；（2分） 进相功率因数运行时，应受到稳定极限的。（1分） P277

电力系统的暂态稳定和发电机的哪些参数有关？为什么？

主要和发电机的阻抗、机械时间常数、励磁上升速度、强励倍数、切断短路时间等（1分）。系统发生短路时，电机的最大电磁转矩几乎与发电机的暂态电抗和次暂态电抗成反比，阻抗增大，经促使最大电磁转矩降低，因而使暂态稳定性能降低（2分）。机械强度对暂态稳定也有很大影响，如保持同样的极限角，则机械时间常数几乎与临界切出时间的平方成正比，机械时间常数减少一半，临界切出时间将缩短到原值的四分之一（2分）。 P282

简述发电机的输入功率不变，励磁电流变化时，发电机的电压、电流和无功功率变化。

发电机励磁电流的大小决定Eq大小（1分），If增加，Eq增加，If减小，

Eq降低（1分）。

U时，发电机既不吸收无功功率也不发出无功功率（1分）； cosU时，发电机过励运行，向系统发出无功功率（1分）； EqcosUEq时，发电机欠励运行，由系统吸收无功功率（1分）。

cosEqP284

发电机不对称运行时的容许负荷取决于哪些因素？ 对于长时间容许负荷，主要取决于三个条件：（1）负荷最重相的定子电流，不应超过发电机的额定电流（1分）；（2）转子最热点的温度，不应超过容许温度（1分）；（3）不对称运行时出现的机械振动，不应超过容许范围（1分）。

短时容许负荷主要取决于短路电流中的负序电流，由于时间极短，可认为负序电流在转自中引起的损耗全部作用与转子表面温升，不向周围扩散（2-------------

------------- 分）。

第十章

P304

变压器的额定容量是指长时间所能连续输出的（ ） 最大功率 P304

变压器的额定容量是指（ ） A 长时间所能连续输出的平均功率 B 短时间所能连续输出的平均功率 C 长时间所能连续输出的最大功率 D 短时间所能连续输出的最大功率 C P304

变压器长时间能连续输出的功率被称为（ ） 额定容量 P304

变压器的负荷能力是指在短时间内所能输出的（ ） 功率 P304

变压器的负荷能力是指（ ） A 变压器长时间能连续输出的功率 B 变压器长时间能连续输出的电压 C 变压器短时间能连续输出的功率 D 变压器短时间能连续输出的电压 C P304

变压器在短时间内所能输出的功率被称作变压器的（ ） 负荷能力 P304

变压器在短时间内所能输出的功率被称作变压器的（ ）

A 额定容量 B 负载能力 C 过负荷能力 D 最大负荷能力 B P306

变压器在额定负荷时的温升为（ ） 额定温升 P306

油侵式变压器正常运行时，温度最高的是（ ） -------------

-------------

A 铁心 B 绕组 C 油 D 油箱表面 B P313

某一空气温度。在一定时间间隔内如维持此温度不变，当变压器带恒定负载时，绝缘所遭受的老化等于空气温度自然变化时和恒定负荷情况下的绝缘老化相同。此温度称为（ ） 等值空气温度 P314

我国变压器额定容量不用根据气温情况加以修正，但在考虑（ ）时应考虑等值空气温度的影响 过负荷能力 P314

在我国，选择变压器时（ ）

A选择额定容量和考虑过负荷能力时都不考虑气温影响

B选择额定容量不考虑气温影响，考虑过负荷能力时考虑等值空气温度影响

C选择额定容量时考虑等值空气温度影响，考虑过负荷能力时不考虑气温影响

D选择额定容量和考虑过负荷能力时都考虑等值空气温度影响 B P314

变压器正常容许过负荷是以（ ）为原则 不牺牲变压器正常寿命 P314

变压器正常容许过负荷原则是（ ） A不牺牲变压器正常寿命 Ｂ 满足系统负荷需要

C 变压器温升不超过短时发热 D 满足故障时必要负荷要求 A P316

变压器事故过负荷时绕组最热点温度不得超过（ ） 140° P316

变压器事故过负荷时绕组最热点温度不得超过（ ） A120° B 130° C 140° D 150° C P316

变压器过负荷时，负荷电流不得超过额定电流（ ）倍 -------------

------------- 2 P316

变压器过负荷时，负荷电流不得超过额定电流的（ ） A 1.5倍 B 2倍 C 2.5倍 D 3倍 B P318

三绕组变压器运行时，一个绕组负荷电流变化影响和滞后电流影响正确的是（ ）

A 都不会影响到另外绕组的电压

B 负荷电流变化影响另外绕组的电压，滞后电流不会影响另外绕组的电压 C负荷电流变化不会影响另外绕组的电压，滞后电流影响另外绕组的电压 D 都会影响到另外绕组的电压 D P318

对变压器的第三绕组作用，叙述错误的是（ ） A 能减小3次谐波电压分量 B 能容许对三相不平衡负荷供电 C 能给辅助负荷供电

D 能够起到检测电网电压的作用 D P322

为了防止自耦变压器绕组的绝缘受到过电压的危害，无论在自耦变压器的中压侧还是在高压侧都必须装设（ ）保护 避雷器 P322

为了防止自耦变压器绕组的绝缘受到过电压的危害，无论在自耦变压器的中压侧还是在高压侧都必须装设（ ）

A断路器 B 隔离开关 C避雷器 D 熔断器 C P322

无论在自耦变压器的中压侧还是在高压侧装设避雷器作用是（ ） A防止自耦变压器绕组过电压 B 防止自耦变压器绕组过电流 C防止自耦变压器雷击 D 防止自耦变压器绕组过负荷 A P323

电力系统中的自耦变压器中性点接地方式通常是（ ） 直接接地 P323

电力系统中的自耦变压器中性点通常是（ ） -------------

-------------

A 不接地 B 高阻接地 C 经消弧线圈接地 D 直接接地 D P331

变比不同的两台变压器并联运行，平衡电流取决于两台变压器的变比差和（ ）

变压器的内部阻抗 P331

变比不同的两台变压器并联运行，平衡电流取决于（ ） A两台变压器的变比差和负载电流

B两台变压器的变比差和变压器的内部阻抗 C变压器的内部阻抗和负载电压 D负载电流和负载电压 B P332

两台短路阻抗不同的变压器并联运行时,两台变压器的负荷之比与其短路阻抗成（ ） 反比 P332

两台短路阻抗不同的变压器并联运行时,两台变压器的负荷之比（ ） A按两台容量成正比例分配 B按两台容量成正比例分配 C与其短路阻抗成正比 D与其短路阻抗成反比 D P304

变压器的负荷能力大小和持续时间取决于哪些因素？ （1）变压器的电流和温度是否超过规定的限值（2分）；（2）在整个运行期间，变压器总的绝缘老化是否超过正常值（1分），即在过负荷期间绝缘老化可能多一些，在欠负荷期间绝缘老化要少一些，只要二者相互补偿，总的不超过正常值，能达到正常预期寿命即可（2分）。 P305

变压器的负荷超过额定值时，将产生哪些效应？

（1） 绕组线夹引线绝缘部分及油的温度将会升高，且有可能达到不允许

的程度（1分）

（2） 铁心外的漏磁通密度将增加，使耦合的金属部分出现涡流，温度升

高（1分）

（3） 温度增高，使固定绝缘和油中的水分和气体成分发生变化（1分） （4） 套管分接开关电缆终端头和电流互感器等收到较高的热应力，安全

裕度降低（1分）

（5） 导体绝缘机械特性受高温的影响，热老化的积累过程将加快，使变

压器的寿命缩短（1分） -------------

------------- P306

简述变压器的发热过程。 （1）热量由绕组和铁芯内部以传导的方式传至导体或铁芯表面（1分）；（2）热量由铁芯和绕组便面以对流方式传到变压器油中，约为绕组对空气温升的20~30%（1分）；（3）绕组和铁芯附近的热油经对流把热量传到油箱或散热器的内表面，这部分温升不大（1分）；（4）油箱或散热器被表明热量经传导散到外表面，这部分不会超过2~3%；（1分）（5）热量由油箱壁经对流和辐射散到周围空气中，这部分比重较大，约占总温升的60~70%（1分）。 P308

变压器绕组热点温度是怎样计算的？ （1）自然油循环冷却变压器。在任何负载下，绕组热点温度等于环境温度、温升以及热点与顶层油之间温差之和（1分）；（2）强迫油循环冷却变压器。热点油温等于空气温度、底层油温升、绕组顶部油温与底层油温之差、以及绕组顶部油温与热点温度之差的总和（2分）；（3）强迫油循环导向冷却变压器。强迫油循环导向冷却基本上与强迫油循环冷却方式一样，但在考虑到导线电阻的温度变化，应加上一个校正系数（2分）。 P318

简述Y-Y变压器产生三次谐波的基本原理

由于绕组接成Y-Y型，三次谐波电流无法流通，所以励磁电流是正弦波，铁芯饱和将使主磁通呈平顶波（2分），亦即在主磁通波形中，除了基波外，尚有较大的3次谐波（1分）。因为电动势E和磁通的导数成正比，所以感应产生的相电动势将呈现尖顶波形。尖顶波形的电动势含有较大的三次谐波电动势（2分）。 P319

简述自耦变压器的缺点。 （1）由于1、2次绕组之间有电的联系致使较高的电压易于传到低压电路，所以低压电路的绝缘必须按较高电压设计（1分）；（2）由于1、2次绕组之间有电的联系，每相绕阻有一部分又是共有的，所以1、2次绕组之间的漏磁场较小，电抗较小，短路电流和它的效应就比普通的变压器要大（1分）；（3）1、2次侧的三相接线方式必须相同（1分）；（4）由于运行方式多样化，引起继电保护整定困难（1分）；（5）在有分接头调压的情况下，很难取得绕组间的电磁平衡，有时造成轴向作用力的增加。（1分） P321

什么是自耦变压器的效益系数？它的大小和哪些因素有关？它的大小能够说明什么？ 它的定义为：Kb-------------

U2(I2I1)，（2分）

U2I2-------------

它的大小和变压器的变比有关，变压器两侧电压差越小，Kb越小（1分）；Kb越小，在通过一定容量的条件下，变压器的标准容量可以作的越小（1分），损耗和短路阻抗也越小，经济效益也越大（1分）。 P322

为什么电力系统使用自耦变压器必须装设避雷器？怎样装设？

自耦变压器高压侧和中压侧有电气连接，这样就具备了过电压从一个电压等级电网向另一个电压等级电网转移的可能性（1分）。如中压侧出现过电压波时，它进入串联绕组并进入公共绕组，使其绝缘受到伤害，为了防止绝缘受到过电压的危害，无论中压侧还是高压侧的出口端都必须装设避雷器保护（2分）。避雷器必须装设在自耦变压器和最靠近的隔离开关之间，以便当自耦变压器断开时避雷器仍保持连接状态（1分）；避雷器回路中不应装设隔离开关，因为自耦变压器不允许不带避雷器运行（1分）。

P330

变压器并联运行需要满足哪几个条件？两台以上变压器并联与一台大变压器单独运行相比有什么优点？ 变压器并联序遵循下面几个调件：（1）并列运行的变压器一次侧电压相等、二次侧电压相等，变压器变比相同；额定短路电压相等；绕组接线组别相同。（2分）

优点：提高供电可靠性，一台退出，其他的仍可照常运行（1分）；低负荷时部分变压器可不投入运行，能减少能量消耗，保证经济运行（1分）；减小备用容量；（1分）

三、论述题

P （3）

大电流导体周围钢构为什么发热？其有什么危害？减少大电流导体周围钢构发热，常采用哪些措施？

大电流导体周围会出现强大的交变电磁场（1分），使其附近钢构中产生很大的磁滞损耗和涡流损耗，钢构因此发热（1分），若有环流存在，发热还会增多（1分）。钢构温度升高后，可能使材料产生热应力而引起变形，或使接触连接损坏（1分）。混凝土中的钢筋受热膨胀，可能使混凝土发生裂缝（1分）。

为了减少大电流导体周围钢构发热，常采用下列措施：

（1）加大钢构和导体间的距离，进而减弱磁场，因此可降低磁滞和涡流损耗；（2分）

（2）断开钢构回路，并加上绝缘垫，消除环流；（1分） （3）采用电磁屏蔽；（1分） -------------

-------------

（4）采用分相封闭母线。（1分） Ｐ７３（3）

推导出实用计算法计算短路电流热效应的计算公式。 对任意函数的积分可采用辛卜生公式近似计算，即

baf(x)dxbay0yn2y2y4…yn24y1y3…yn13n2（2分）（1）周期分量的热效应。在计算周期分量热效应时，f(x)Ipt，222当n=4时，则y0I，y1It2，，a0，btk。yIyI/42t/233tk/4，kk（2分），为了进一步简化，可以认为y2y4It2k些数值导入辛卜生公式得

2QpIptdt0tky1y3（1分），将这2tk2(I210It2I)（2分） /2tkk12（2）非周期分量热效应。 短路电流非周期分量为

inp2Ietk2tkTa（1分）所以非周期分量热效应为

22tkTaQnpIdtTaI(1e02np)TI2（1分）

T为非周期分量等效时间，可由表查得。

如果短路电流切除时间大于1秒，导体的发热主要由周期分量决定，非周期分量的影响可以略去不计（1分）。 P75（3）

推导两条平行导体间的电动力的计算表达式。

设两条平行细长导体长度为L，中心距离为，导体通过的电流分别为i1和

i2，且二者方向相反。当L远大于且远大于d（d为导体直径）时，

可认为导体中的电流集中在各自的轴线上流过（1分）。可以认为一条导体处在另一条导体的磁场里，设载流导体1中的电流i1在导体2处产生的磁感应强度为

由毕奥-沙瓦定律，在六导体2在dl上所受的电动力为

-------------

B10H10i122107i1，（2分）

-------------

dFi2B1sindL2107i1i2sindL（2分）

由于导体2与磁感应强度B1垂直，故90， sin1，（2分） 所以有

Fi2B1sindL210700LLi1i2sindL2107i1i2L（2分）

同理，载流导体1也受到同样大的电动力。（1分） P79（3）

什么是导体固有频率？导体电动力计算时为什么要考虑振动？什么时候考虑？怎样解决？

导体具有质量和弹性，当受到一次外力作用时，就按一定频率在其平衡位置上下运动，形成固有振动，其振动频率称为固有频率（2分）。

由于受到摩擦和阻尼作用，振动会逐渐衰减。若导体受到电动力的持续作用而发生震动，便形成强迫振动（2分），电动力有工频和2倍工频两个分量（1分）。如果导体的固有频率接近这两个频率之一时就会出现共振现象，甚至使导体及其构架损坏（1分）。

凡连接发电机、主变压器以及配定装置中的导体均属重要回路都需要考虑共振影响（2分）。

为了避免导体产生危险的共振，对于重要的导体，应使其固有频率在危险范围之外。（2分） P84 （3）

简单绘出设备的典型故障率曲线，并根据曲线特点说出设备故障率曲线的几个阶段和每个阶段的特点。 曲线如图所示。（2分）

根据设备寿命，故障率曲线大体分为三个阶段。 （1）早期故障期（1分）。故障率随时间下降，故障率一般是由设计制造和安装调试方面原因引起的。这段时期主要任务是加强管理，进行严格试运转和验收，找出不可靠原因，使故障率迅速趋于稳定；（1分） （2）偶发故障期（1分）。此期间故障发生是随机的，大多是由操作上的失误造成的。此期间设备的故障率低而且稳定，大致为常数是设备的最佳状态时期。这个时期的长度称为设备的有效使用寿命。（2分） （3）损耗故障期（1分）。发生在设备寿命期末，故障率再度上升，引起故障的主要原因是设备的老化和磨损。而事先进行预防、改善、维修和更换，就可以使上升的故障率下降，以延长设备的实际使用寿命。（2分） P151 5.4

论述厂用变压器是怎样选择的。

（1）额定电压。厂用变压器的一、二次额定电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致；（1分） -------------

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（2）工作变压器的台数和型式。台数和型式与厂用高压母线段数有关（1分）；

（3）厂用变压器的容量。

高压厂用变压器容量为厂用高压计算负荷的110%再加上厂用低压计算负荷（1分），若采用变压器，这高压绕组计算负荷为大于等于绕组计算负荷减去绕组两支重复计算负荷的差，每一个绕组容量大于等于绕组计算负荷（2分）；

厂用高压备用变压器容量应与最大一台高压厂用变压器相同，厂用低压备用变压器容量应与最大一台低压厂用变压器容量相同（1分）。

厂用低压工作变压器容量按照下式确定：

KSSL，其中S为变压器容量，K为变压器温度修正系数；（1分）

厂用变压器的容量除了考虑负荷外，还应该考虑电动机的自启动电压降、变压器的低压侧短路容量以及需要一定的容量裕度等因素。（2分） （4）厂用变压器的阻抗。厂用变压器的阻抗要求比一般的电力变压器阻抗大10%。（1分） P165（5.6）

根据断路器的动作顺序，发电厂厂用电源的切换可分为哪几种？每一种有什么优缺点？在大容量机组厂用电源的切换中，厂用电源的正常切换一般采用哪种切换？

（1）并联切换。厂用电源切换期间，工作厂用电源和备用电源之间有短时并联运行的切换（1分）。它的优点是能保证厂用电的连续供给（1分），缺点是并联运行期间短路容量大，要增加断路器的容量（1分）。

（2）断电切换。厂用电源切换时，一个电源切除后，才允许另一个电源的切换（1分）。优点是并联运行期间短路容量小，不需要增加断路器的容量（1分），缺点是不能保证厂用电的连续供给（1分）。

（3）同时切换。厂用电源切换时，切除一个电源与投入另一个电源的脉冲信号同时发出（1分）。切换期间，可能有几个周波失电时间，也有可能出现几个周波并联运行情况（1分），所以当厂用母线故障及由厂用母线供电的馈线回路故障时应闭锁厂用电源的切换装置，否则因投入故障供电网致使系统短路容量大增而有可能造成断路器爆炸（1分）。

在大容量机组厂用电源的切换中，厂用电源的正常切换一般采用并联切换（1分）。 P171 （6）

简述断路器触点断开瞬间触头间电弧形成原理。

在触头分离的最初瞬间，触头电极的阴极区发射电子对电弧过程起决定性作用（1分）。阴极表面发射电子有两种方式：一种是热电子发射（1分）。触头分离瞬间，接触电阻突然增大而产生的高温及电弧燃烧，使阴极表面出现强烈的炙热点，将阴极金属材料的大量电子不断的逸出金属表面（1-------------

------------- 分）；另一种是强电场电子发射（1分）。当触头刚分开时，触头间距离很小，则产生很强的电场强度，阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种强电场发射是在弧隙间最初产生电子的主要原因（1分）。

电弧的形成主要是碰撞游离所致（1分）。阴极表面发射出的电子和弧隙中原有的少数电子在强电场作用下，向阳极方向运动，并不断的与其他的粒子发生碰撞，将中性粒子中的电子击出，游离成正离子和新的自由电子（1分），信产生的自由电子也向阳极加速运动，同样也会使它所碰撞的中性质点游离（1分）。碰撞游离连续进行就可能导致触头间充满了电子和离子，从而介质被击穿（1分），电流急剧增大出现光效应和热效应而形成电弧（1分）。 P173 （6）

说出高压开关电器灭弧的几种方法，并简单解释其灭弧原理。

（1）利用灭弧介质；（1分）电弧的去游离程度，很大程度上取决于电弧周围介质的特性，如介质强度传热能力、介电强度、热游温度和热容量。这些参数的数值越大，则去游离作用越强，电弧就越容易熄灭。（1分） （2）采用特殊金属材料作灭弧触头；（1分）熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属做触头材料，可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽，抑制游离作用，同时触头材料还要有较高的抗电弧、抗熔焊能力。（1分） （3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈的冷却而复合；（1分）横吹使电弧拉长表面积增大并加强冷却，纵吹使电弧变细。（1分） （4）采用多断口灭弧；（1分）在相等的行程下，多段口比单断口的电弧拉长，而且电弧拉长的速度也增加加速了弧隙电阻的增大。（1分） （5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧。（1分）使弧隙电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大有利于电弧冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。（1分） P180 （6）

发电机断路器与一般的输变电高压断路器相比，在哪些方面有特殊要求？对于大中型机组主要选择哪些断路器？ （1）额定值方面要求（1分）。其承受电流大，断开短路电流特别大，远超出相同电压等级的输变电断路器（1分）； （2）断开性能方面的要求（1分）。发电机断路器应具有断开非对称短路电流的能力，其直流分量衰减时间可达133ms（1分），还应具有关合额定短路关合电流的能力，该电流峰值为额定短路开断电流交流有效值的2.74倍（1分），以及还应具有开断失步电流的能力（1分）。 （3）固有恢复电压方面的要求（1分）。因发电机的瞬态恢复电压是由发电机和升压变压器参数决定的，而不是由系统决定的（1分），所以其瞬态恢复电压上升率取决于发电机和变压器的容量等级，等级越高，瞬态恢复-------------

-------------

电压上升越快（1分）。

对于大中型机组，主要采用SF6断路器和压缩空气断路器（1分）。 P180 （6）

为什么要计算断路器的短路关合电流？它是怎样确定的？隔离开关用不用计算断路器的短路关合电流？为什么？ 在断路器合闸之前，若线路上已经存在短路故障，则在断路器合闸过程中，动、静触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过，更容易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏（1分）；且断路器在关合短路电流时不可避免的在接通后又自动跳闸，此时还要求能够切断短路电流（1分）。因此，额定短路关合电流是断路器的重要参数之一（1分）。为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值，即

iNclish。（2分）

隔离开关不用（1分）；线路合闸不用隔离开关，隔离开关没有灭弧装置，没有断开大电流的能力（1分）。在断开电路的操作中，通常它是和断路器配合使用的（1分）。故无需进行额定开断电流进行选择或校验（2分）。 P181 （6）

隔离开关的特点和功用主要有哪些？在选择隔离开关时怎么选择？与选择断路器有什么不同？

隔离开关的特点主要是在有电压、无负荷电流情况下，分、合闸电路。（1分）

其主要功能有：

（1） 隔离电压（1分）。在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设

备与电源电压隔离，以确保检修的安全（1分） （2） 倒闸操作（1分）。投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，

常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成（1分） （3） 分、合小电流（1分）。因隔离开关具有一定的分、合小电感电流

和电容电流的能力，故一般可用来进行以下的操作：分、合避雷器、电压互感器和空载母线；分、合励磁电流不超过2A的空载变压器；关合电容电流不超过5A的空载线路（1分）。 隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动、热稳定校

验的项目相同（1分）。但是由于隔离开关不用来接通和切断短路电流（1分），故无需进行开断电流和短路关合电流的校验（1分）。 P182 （6）

电磁式电流的特点是什么？其测量误差有哪些？来源在哪？怎样减少测量误差？ 特点： -------------

-------------

（1） 一次绕组串联在电路中，匝数很少，故一次绕阻中的电流安全取决

于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关；（2分） （2） 电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。（2分） 电流互感器的误差主要包括电流误差fi及相位误差i（2分），这两个误差的大小取决于互感器铁芯及二次绕组的结构，同时又与互感器的运行状

态（铁芯中的值和二次绕组中的负载阻抗）有关（2分）。 减小误差方法：设计制造互感器时，一次电流为额定电流时，让接近最大值（1分）；工程设计和电网运行时，尽量使互感器工作在额定点附近。（1分） P185 （6）

论述电流互感器的选择步骤和方法。 （1）种类和形式的选择。（1分）

选择时，应根据安装地点和安装方式选择其形式。选择母线型电流互感器应注意校核窗口形式；（1分） （2）一次回路电压和电流的选择。（1分） 电压电流选择应满足：

UNUNs，I1NImax（1分）

为确保所供仪表准确度，电流互感器的一次侧额定电流应尽可能与最大工作电流接近；（1分） （3）准确级和额定容量的选择。（1分）电流互感器准确级不低于所供仪表准确级，回路的电流互感器根据重要程度和精度要求选择相应的精度等级（1分），当所供仪表准确级要求不同时，按最高级别确定（1分）； （4）热稳定和动稳定校验（1分）

22热稳定满足ItQk或(KtIN1)Qk（1分）

内部动稳定满足iesish或2IN1Kesish 外部动稳定满足Fal0.51.7310ishP188 （6）

画出电磁式电压互感器等值电路，阐述其特点，说明它的误差是怎么定义的。 -------------

72L(N)（1分）

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等值电流如图。（2分）

特点主要有：（1）容量很小，类似一台小容量变压器，但结构上要求较高的安全系数（2分）；（2）二次侧仪表和继电器的电压线圈阻抗大，互感器在近于空载状态下运行（2分）。 测量误差主要包括电压误差和相位误差，电压误差定义为：

fuKuU2U1U100%，其中Ku1N（2分）

U1U2N超前U1时u为正。相位误差为u，并定义为U2（2分）

P215 （7）

屋内配电装置有什么特点，按照布置方式怎么分类？110kV屋内配电装置

用哪一种布置方式?

屋内配电装置的特点：（1）由于安全净距小以及可以分层布置，故占用空间小（2分），（2）维修、巡视和操作在室内进行，可减轻维护工作量，不受气候影响（2分），（3）外界污秽空气对电气设备影响较小，可以减少维护工作量（2分），（4）房屋建筑投资大建设周期长，但可采用价格较低的户内型设备（2分）。

按照布置方式可分为三层、两层和单层式三种（1分） 110kV屋内配电装置用两层和单层式（1分）。 P215 （7）

屋外配电装置有什么特点，怎么分类？

特点：（1）土建工作量和费用小，建设周期短（1分）；（2）与屋内配电装置相比，扩建比较方便（1分）；（3）相邻设备之间距离较大，便于带电作业（1分）；（4）与屋内配电装置相比，占地面积大（1分）；（5）受外界环境影响，设备运行条件较差，须加强绝缘（1分）；（6）不良气候对设备维修和操作有影响。

屋外配电装置主要分三种类型（1分）：（1）中型配电装置（1分）。（2）高型配电装置（1分）。（3）半高型配电装置。（1分） P224 （7）

如何区别屋外中型、高型和半高型配电装置？它们的特点和应用范围是什么？

（1） 中型配电装置是将所有电气设备都安装在同一水平面内并装在一

定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全活动；母线和电气设备均不能上下重叠布置（1-------------

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分）。中型配电装置布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便，造价较省，并有多年的运行经验，缺点是占地面积较大（2分）；适用于110~500kV电压等级。（1分） （2） 高型配电装置是将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置的配电装置，可以节省50%左后的占地，但耗费钢材较多，造价较高，操作和维护条件较差（2分）；适用于220kV电压等级。（1分） （3） 半高型配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%。半高型配电装置介于高型和中型之间，具有两者的优点，除母线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，运行维护方便（2分）。适用于110kV电压等级。（1分） P241 （8）

发电厂的控制方式有哪些？论述其各自的特色。

1、主控制室控制方式（1分）。早期发电厂单机容量小，常采用多机对多

炉（如四炉对三机）的方式（1分），机炉电相设备的控制采用分离控制（1分），即设立电气主控制室、锅炉分控制室、和汽机分控制室（1分）。主控制室为全厂控制中心，负责起停机和事故处理方面的协调和指挥，因此要求监视方便，操作灵活，能与全厂进行联系（1分）。 2、机炉电集中控制方式（1分）。对于单机容量20万及以上的大中型机组，一般将机炉电设备集中在一个单元控制室简称集控室控制（1分）。现代大型发电厂，大机组的锅炉与汽机之间采用一台锅炉对一台汽轮机构成单元系统的供气方式（1分），不同单元系统之间没有横向的蒸汽管道联系，这样管道最短，投资最少（1分），且运营中锅炉能够配合机组进行调节，便于机组起停和事故处理（1分）。

P255 （8）

分相灯光监视的控制回路和信号回路与普通的控制回路和信号回路有什么不同？

（1）回路中增加了三相合闸、三相跳闸继电器，利用这两个继电器将三相合跳闸命令部分与单相合跳闸回路部分分开，且每相均设单独的合跳闸回路（2分）；（2）每相设一个电流起动、电压保持的“防跳”继电器（2分）；（3）由于三相共用一套红绿灯，为不失去对合闸和跳闸回路完好性的监视功能，在每相的合闸回路中增加了一个合闸位置继电器，在跳闸回路中增加了一个跳闸位置继电器（2分）；（4）操动机构中的油压是有工作范围的，降到一定值时，既不允许合闸也不允许跳闸，所以在三相合闸和跳闸回路-------------

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中串入了压力监察继电器的触点，以便在油压过低时闭锁跳闸（2分）；（5）为保持油压正常，配有油泵电动机起动回路（2分）。

P279（9.4）

图为汽轮发电机安全运行极限，根据图说明：（1）发电机安全容许运行范围取决于哪几个因素？（2）简单论述这几个因素对发电机运行范围是怎样的。

取决与4个因素。即原动机输出功率极限、定子发热决定的发电机额定容量、转子发热决定的最大励磁电流和进行运行的稳定度要求4个因素（2分）。 （1）最大励磁电流：C点为发电机定子最大电流和转子最大电流约束交叉点，当发电机功率因数降低时，发电机出力的是转子电流发电机运行的极限为沿着弧BC运行（2分）；

（2）若发电机从C点升高功率因数，受定子电流发热的，发电机运行极限为沿着弧CD运行（2分）；

（3）当发电机的有功输出达到原动机输出功率极限的时候，其功率输出决定因素为原动机输出功率极限，此时发电机将沿着直线DF运行（2分）； （4）随着发电机沿着DF向左运行，当无功功率为负时，发电机进入进相运行，发电机的静态稳定性能降低。为保证系统有足够的静态稳定裕度，需要对发电机进行，此时发电机将沿着曲线FG运行（2分）。 P284 （9）

论述发电机长时间不对称和短时不对称有什么不同？不对称运行时其容许负荷取决于哪些因素。

发电机不对称运行有长时间和短时间两种情况。长时间不对称运行是指不对称负荷情况；短时不对称主要是指故障时运行，持续运行时间极短。不对称运行的容许负荷也有长时间和短时间之分（2分）。

长时间容许负荷主要取决于三个条件：

（1）负荷最重相的定子电流，不应超过发电机的允许值；（2分） （2）转子最热点的温度不应超过容许温度；（2分）

（3）不对称运行期间出现的机械振动不应超过容许范围。（2分）

短时容许负荷主要决定于短路电流中的负序电流，由于时间极短，可以认为，负序电流转子中引起的损耗全部由于转子表面温升，不向周围扩散。-------------

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因此容许的负序电流和持续时间取决于下式：i2dtI2tK，K为常数

0t22（2分）。

Ｐ３２１ （10.）

什么是自耦变压器的效益系数？为什么说自耦变压器的效益系数是表示自耦变压器的特点的重要系数？

自耦变压器的效益系数的表达式为

KbU2(I2I1)

U2I2Kb越小，说明自耦变压器的通过容量比同样普通变压器的显得越大，其经

济效益也越大。

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