电力生产复习资料.docx
《电力生产复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力生产复习资料.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
电力生产复习资料
电能生产过程复习题
一、填空题
1、能源按照生成方式可分为_______和_______，按照其是否能够再生循环使用，可分为可_______和_______。
2、发电厂是把____________转换成______________的工厂。
3、在配电装置中，母线起______和_______电能的作用。
4、一个半断路器接线中，每一串采用_______个元件用_______台断路器接往两组母线。
5、发电厂的I类厂用负荷要由_______个独立电源供电，采用___________切换。
6、验算电气设备热稳定用的短路计算时间等于_________________时间加上断路器的_________________时间。
7、槽形导体一般只用于_____kV及以下，电流在_______A及以下的配电装置中。
8、半高型屋外配电装置的特征是____________与_______________等重叠布置。
答案：
1、一次能源二次能源再生能源非再生能源
2、一次能源二次能源
3、汇集分配
4、两三
5、2自动
6、保护断路器全开断
7、35kV及以下4000~8000A
8、母线断路器和电流互感器
1、由发电机、变压器、配电装置、电力线路及电力负荷所组成的统一整体，称为（），由各级电压的输电线路和变压器所组成的部分，称为（）。
2、在小电流接地系统中，发生单相金属性接地时，故障相对地电压变为（），非故障相电压升高为（）。
3、常用的高压断路器按灭弧介质分，主要类型有：
油断路器、空气断路器、（）、（）等。
4、由于两相短路时三相系统是（），所以两相短路中没有（）。
5、在中性点直接接地的三相四线制380V/220V电力网中，保证维护安全的方法是采用（），有时还应作零线的（）。
6、限时电流速断保护的选择性是部分靠（）的整定，部分靠（）的配合获得。
7、同步发电机与无穷大电网并列的条件中，电压大小、（）和（）条件可以允许稍有偏差。
8、触电对人体的伤害程度，与（）、（）、电流通过的路径、电流的频率以及人体的状况有关。
9、变压器并联运行的条件中，允许（）和（）在一定范围内有误差。
10、线路绝缘子是用来支持或悬挂导线并使之与杆塔绝缘的，应具有足够的（）和良好的（）。
答案：
1、电力系统电力网
2、零线电压
3、SP6断路器真空断路器
4、平衡系统零序分量
5、保护接零重复接地
6、动作电流动作时间
7、频率大小电压相位
8、通过人体电流的大小电流通过持续的时间
9、变比短路阻抗标幺值
10、机械强度绝缘性能
1、母线侧隔离开关与线路侧隔离开关的操作顺序是隔离开关先合后断。
2、在发电机与双绕组变压器构成的单元接线中，在两者之间不装。
3、计算各相负荷时，须注意电压互感器和负荷的。
4、在变压器的图形符号中Ｙ表示线圈星形连接。
5、异步电动机的启动的要求应该有足够大的启动力矩和尽可能小的。
6、电力电缆一般仅在情况下，才允许有短时间的过负荷。
7、在电压回路中，PT二次绕组至保护和自动装置的电压降不得超过其额定电压
的。
8、主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是。
9、对于单侧电源的双绕组变压器，采用带制动线圈的差动继电器构成差动保护，其制动线圈应装在。
10、方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是消除正向出口三相短路的。
答案：
1、母线侧
2、断路器
3、接线方式
4、三相
5、启动电流
6、事故
7、3%
8、后备保护
9、负荷侧
10、死区
1、电能是由一次能源转化而来的（）。
2、以自然状态存在于自然界中的不需要经过加工转换就可直接利用的能源称（）。
3、发电机最基本的组成部件是（）和（）。
4、（）、（）、（）、用户的用电设备在电气上连接在一起构成的有机整体称为电力系统。
5、电力生产企业的任务就是把一次能源转换成电能，并（）、（）、
（）给用户。
6、电力网按作用来分可分为（）和（）。
7、电力系统的并联运行是通过（）和（）并联运行实现的。
8、汽轮机的辅助设备包括凝汽器、回热加热器、（）、（）和凝结水泵。
9、根据我国能源政策，火力发电厂要以燃（）为主，并且优先选用劣质煤。
10、燃煤发电厂主要由（）、汽轮机设备、（）及（）和辅助生产设备组成。
答案：
1、二次能源
2、一次能源
3、定子、转子
4、发电厂、输电网、配电网
5、输送、分配、销售
6、输电网、配电网
7、发电机、变压器
8、除氧器、给水泵
9、煤
10、锅炉设备、发电机、电气设备
二、判断题
1、电气设备是按正常工作额定电压和额定电流选择按短路条件进行热稳定和动稳定校验的。
2、在中性点直接接地的三相四线制380V/220V电力网中为了确保人身安全电气设备的金属外壳应采用保护接地。
3、二次设备包括继电保护、自动装置、直流电源装置。
4、磁力起动器由交流接触器和闸刀组成具有欠压保护、过载保护。
5、交流接触器即可通断负荷电流也能切断短路电流。
6、采用自动重合闸有利于电力系统的暂态稳定。
7、短路的形式有单相接地短路两相短路三相短路三种。
8、发电机的三相电流之差不得超过额定电流的10。
9、增大触头压力是减小接触电阻常用的方法。
10、三相负载作三角形联结时无论负载对称与否线电流必定是相电流的3倍。
11、三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单相交流电源按一定方式组合起来的。
12、单相变压器接电源的绕组一定是高压绕组接负载的绕组一定是低压绕组。
13、变压器运行时为了获得最高效率必须带上额定负载。
14、发电厂中的厂用电是重要负荷必须按电力系统中第一类用户对待。
15、电力系统继电保护的基本任务是快速有选择性的将故障元件从系统中切除保证非故障部分继续运行。
16、在小电流、低电压的电路中隔离开关有一定的自然灭弧能力。
17、断路器动、静触头分开瞬间触头间产生电弧此时电路处于断路状态。
18、差动保护的优点是能够迅速地、有选择地切除保护范围内的故障。
19、变压器的寿命是由线圈绝缘材料的老化程度决定的。
20、为防止电流互感器二次侧短路应在其二次侧装设低压熔断器。
1√2×3×4×5×6√7×8√9√10×
11×12×13×14√15√16√17×18√19√20×
1、机舱罩是用玻璃钢制成的，其性能良好在放置过程中不会产生形变。
（）
2、电极的表面状况和空气中的导电微粒，对空气间隙的击穿电压没有影响。
（）
3、隔离开关可以用来切断负荷电流和短路电流。
（）
4、消弧线圈与变压器的铁芯是相同的。
（）
5、电流互感器的二次两个绕组串联后变比不变，容量增加一倍。
（）
6、风力发电机组若在运行中发现有异常声音，可不做检查继续运行。
（）
7、主轴前后轴承座在结构上完全相同。
（）
8、电流负反馈能够稳定输出电流，电压负反馈能够稳定输出电压。
（）
9、接地作圆钢与扁钢连接时，其焊接长度为圆钢直径的6倍且两面焊接。
（）
10、风电场生产人员不必掌握紧急救护法。
（）
1、×2、×3、×4、×5、√
6、×7、×8、√9、√10、×
1、在热力设备中，工质按照热力循环顺序流动的系统称为全面性热力系统。
（）
2、电能质量的考核标准有两个，即电压和频率．（）
3、为确保发电机安全，在启动发电机之前，应投入其冷却系统。
（）
4、锅炉点火之前或同时，凝汽器应加进空气。
（）
5、凝汽器的真空是抽气器抽出不凝结气体而建立的。
（）
6、汽缸是汽轮机的外壳，作用是将汽轮机通流部分与大气隔开．（）
7、正常运行时发电机的转速称为额定转速（）
8、无功负荷是指电动机、变压器运行时，在电磁能量转换过程中，所消耗的无功功率。
（）
9、电力生产和其他工业生产相似，其产品可以储存，它的生产、传输、分配可不在同一时间内完成。
（）
10、短路故障不可能破坏发电机并联运行的稳定性，不会使电力系统产生振荡或瓦解。
（）
11、微波通信是载波通信的一种，它对工频电流影响很小。
（）
12、变压器并联运行的条件和同步发电机相同。
（）
13、电力线路按其传输电流种类分为交流输电线路和直流输电线路。
（）
14、避雷线是防止雷击杆塔的。
（）
15、电能是优质的二次能源．（）
1、×
2、√
3、√
4、×
5、×
6、√
7、√
8、√
9、×
10、×
11、×
12、×
13、√
14、×
15、√
三、不定项选择题：
1．以下那些属于二次设备（BCD）
A发电机；B电压互感器；C电压表；
D过流保护装置；E限流电抗器；F避雷器；
2．下列哪条曲线可以近似模拟变压器损耗与所供负荷大小的关系（C）
A
B
C
D
3．验算裸导体短路热效应的计算时间，采用（B）。
A．主保护动作时间B．后备保护动作时间加断路器全分闸时间
C．后备保护动作时间D．主保护动作时间加断路器全分闸时间
4．经济电流密度和最大负荷利用小时数Tmax的关系是（D）
A
B
C
D
5．下列哪组曲线恰当的描述了矩形导体的集肤效应系数KS（B）
A
B
C
D
6．下列哪些为火电厂工作特点（BC）
A建设费用高，发电成本低；B时间常数大；
C出力受环境季节影响小；D消耗可再生资源；
四、计算题
1、已知某变压器的短路参数标幺值为：
r*k75℃=0.008Ω，x*k75℃=0.0725Ω，求在额定负载下，cosφ=0.8（滞后）和cosφ=0.8（超前）时的电压调整率△UN。
解：
当cosφ=0.8（滞后）时，
sinφ=0.6，电压调整率=（0.008×0.8+0.0725×0.6）×100%=4.99%
当cosφ=0.8（超前）时，
sinφ=-0.6，此时的电压调整率=（0.008×0.8-0.0725×0.6）×100%=-3.71%
2、某降压变电所的双绕组变压器，额定容量为25000kVA，变比为110/10.5kV，主变低压侧短路电流I”=19.6kA，I0.81=16kA，I1.62=12kA，保护动作时间为1.51秒，燃弧时间为0.04秒，问主变低压侧断路器选用SN10-10III型断路器能否满足要求？
（附SN10-10III型断路器参数：
额定电流2000A，额定开断电流40kA，动稳定电流峰值125kA，4秒热稳定电流40kA，固有分闸时间0.07“，额定关合电流125kA）（注：
）
解：
UNS=UN
Imax=1.05×25000/（1.732×10.5）=1443.3757A
I”ish=49.98Qk=416.9<402×4
3、铝导体截面为50×5mm2，短路电流热效应Qd=307.3kA2·S，导体在短路开始时温度θi=50℃，短路切除时的导体温度θf=?
请校验该导体能否满足热稳定要求？
解：
Qk=307.3kA2·S
Af=1.228+0.4=1.628×1016
θf=250℃
不满足热稳定要求。
4、试分析载流导体长期运行中温度的变化过程，以及提高导体持续载流量的措施；在此基础上定量分析当环境温度变化时对导体持续载流量将产生什么样的影响
载流导体长期运行中的热过程：
发热=
；散热=
。
其中
，一般散热
，其中
为导体热交换系数，F为导体有效散热面积，
为导体温度与环境温度之差。
忽略日照条件下载流导体运行中的热平衡方程为：
。
对此可知载流导体的温度变化是个饱和指数曲线过程，其饱和温升（
）为
，由此得在限定最高工作温度下导体的最大允许载流量为
，由此提高导体载流量的措施有：
合理化导体排列形式以降低导体电阻、遮阳或外表镀锡以减少日照、增加导体的散热等。
由
可知当环境温度变化为
时，在导体最高允许工作温度
不变条件下有如下关系：
与
，由此可得
5、已知一台异步电动机的额定频率f=50Hz，磁极对数P=2，转差率S＝0.04，试问这台电动机的额定转速是多少？
解：
因为f=
所以同步转速n1=
=
=1500r/min
又因为S=
所以n=（1-S）n1=（1-0.04）×1500=1440r/min
答：
这台电机的额定转速为1440r/min。
6、如图为一单母线带旁路的接线方式，W为工作母线，WP为旁路母线。
正常运行时QS1、QF1、QS2、PS1均断开，DS1、DF1、DS2合位，出线L1带电运行。
现欲不停电检修出线L1的断路器DF1，问如何进行检修断电操作？
合QS2、合QS1、合QF1对旁母WP充电，开QF1，合PS1、合QF1，开DF1、开DS1、开DS2
7、在简单系统中，发电机的容量为200MVA，惯性时间常数为5秒，在稳态运行时，转子突然产生了
弧度/秒2的加速度。
问：
负荷发生了多大的变化?
8、单机无穷大系统的参数及初始运行状态如下。
求：
功率极限、静态稳定储备系数及初始运行角δ。
四、问答题
1、电力系统运行的基本要求有哪些？
答：
电力系统运行的基本要求有
1）保证可靠地持续供电
2）保证良好的电能质量电能质量包含电压质量、频率质量和波形质量三个方面。
电压质量和频率质量一般都以偏移是否超过给定值来衡量。
波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。
3）保证系统运行的经济性考核电力系统运行经济性的重要指标，即煤耗率和线损率。
2、调整控制潮流的手段主要有哪些？
答：
调整控制潮流的手段主要有三个：
串联电容、串联电抗、附加串联加压器。
串联电容的作用是以其容抗抵偿线路的感抗。
将其串联在环式网络中阻抗相对过大的线段上，可起转移其它重载线段上流通功率的作用。
串联电抗的作用与串联电容相反，主要是限流。
将其串联在重载线段上可避免该线段过载。
但由于其对电压质量和系统运行的可靠性有不良影响，未广泛使用。
附加串联加压器的作用在于产生一环流或强制循环功率，使强制循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想值。
3、简述电动机启动临界电压的概念以及如何确定此启动临界电压。
启动临界电压：
带载电动机启动所需的最低工作电压，低于此电压电动机将无法启动。
由于异步电动机的电磁输出转矩与其外加电压平方呈正比，
，当电压为启动临界电压
时，有
，其中
为电动机额定工作电压，
为电动机最大输出转矩，由此可得异步电动机的启动临界电压为
，一般
，所以一般
。
4、降低电网损耗的意义和方法有哪些？
答：
意义：
电力网的电能损耗不仅耗费一定的电力资源，而且占用一部分发电设备容量，因此，降低网损是电力企业提高经济效益的一项重要任务。
方法：
1、提高电力网负荷的功率因数
1）合理选择异步电动机的容量并调整其运行方式；
2）合理选择变压器及感应电炉和电焊机设备的容量；3）采用并联补偿装置。
2、提高电力网运行电压水平
3、改变电力网的界限和运行方式：
1）开式电力网改为闭式电力网运行；
2）使闭式电力网的功率分布为经济分布；A、在闭式电力网中装纵横调压变压器；B、闭式电力网内装设串联电容器；
3）实行变压器的经济运行；
4）在小型电力系统发电厂间实行负荷经济分配的原则；
5）电力线路安装经济电流密度选择，然后按照技术指标要求效验
5、电能及电能生产具有哪些特点？
电能的特点：
（1）易于产生
（2）便于传输（3）使用方便（4）利用率高（5）减少污染
电能生产的特点：
（1）电能的生产与消费具有同时性
（2）电能生产与国民经济各个部门和人民生活有着极为密切的关系
（3）电力系统的过渡过程十分短暂，电能生产过程对自动化程度要求高
（4）电能生产的地区性特点较强
6、电磁式电流互感器工作中二次侧有什么特殊要求，并分析其原因。
电磁式电流互感器工作中二次侧严禁开路，若电磁式电流互感器二次侧开路，则不存在二次电流的去磁作用，全部一次电流作为激磁电流，由于铁芯磁化曲线的非线性饱和特性，此时铁芯主磁通在很大的一次激磁电流作用下，运行于饱和区间上，在铁芯中建立的主磁通呈现平顶波形式，这样在主磁通的上升和下降沿，其随时间的变化率将会变得很大，即在二次线圈中会感应出很高的电压，危害二次侧设备与操作人员人身安全。
。
7、什么是发电厂的厂用备用电源？
厂用备用电源的引接方式有哪几种？
发电厂一般均应设置备用电源，备用电源主要作为事故备用，即在工作电源故障时代替工作电源的工作。
引接方式：
从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器引接；从与电力系统联系紧密，供电可靠的最低一级电压母线引接；从联络变压器的低压线组引接；当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器获得独立的备用电源。
8、电力系统中限制短路电流的常用措施有哪些？
选择适当的接线形式和运行方式；
系统中嫁妆限流电抗器；
接线中是用低压分裂绕组变压器。
9、电流互感器的二次绕组为什么不能开路？
有什么危害？
二次侧开路，励磁磁势剧增，感应产生很高的尖顶波电势，可达数千上万伏，危及工作人员和二次设备的安全。
引起铁芯和绕组发热、产生剩磁，使互感器特性变坏。
10、输送电能的基本要求是什么？
答：
输送电能的基本要求是：
可靠、保质、经济。
可靠，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。
保质，就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。
经济是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。
11、是不是输电电压越高越好？
为什么？
答：
不是。
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。
实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。
12、什么是厂用电动机的自启动?
为什么要进行自启动校验？
如不满足要求时如何解决？
答：
（1）当电动机母线电压下降或中断又恢复后，电动机重新升速的过程称为电动机的自启动。
（2）发电厂特别重要的电动机都要参加自启动，以保生产安全。
（3）提高变压器的容量和减小变压器阻抗标幺值；限制参加自启动电动机的容量。
13、三相异步电动机三相定子电流不平衡的原因是什么？
答：
（1）三相电源电压不平衡；
（2）接错三相绕组的首尾，一相绕组接反；
（3）绕组匝间短路；
（4）重换定子绕组后，部分线圈匝数有误。
14、电能生产有哪些特点？
对电力系统有什么基本要求？
答：
电能生产的特点是：
电能的生产与消费具有同时性，且电能生产运行方式变化的过度过程十分短暂，电能与国民经济各部门和人民生活关系密切。
因此，对电力系统运行的基本要求是：
保证安全可靠的供电；保证良好的电能质量；保证电力系统运行的经济性等。
15、电能是如何输送到用户的？
答：
发电机发出的电流经升压变压器升高压后通过电力线路输送至负荷中心，再经降压变压器将电压降低送入配电网，再通过配电网直接或再降低电压送到用户使用。
16、火力发电厂生产过程中存在哪三次能量转换？
答：
锅炉中：
化学能转变为热能；
汽轮机中：
热能转变为机械能；
发电机中：
机械能转变为电能．
17、简述电路开合时电弧产生与熄灭的机理，交流电弧特性以及为什么真空可以作为一种性能良好的灭弧介质。
电弧的产生来自以下4个过程：
①强电场发射：
电路开合瞬间触头间距很小而触头间场强很大，当场强大到一定程度后可将金属极板表面自由电子拉出形成空间自由电子而形成初始电弧；②热电子发射：
电弧形成后产生的热量作用于金属极板，使极板燃弧点及附近温度急剧升高，金属极板表面自由电子热运动加剧，而使更多电子从金属极板表面逃逸形成空间自由电子；③碰撞游离：
触头间隙的带电粒子在极板场强作用下加速运动与空间介质中性粒子碰撞，在一定条件下会将介质中性粒子打成一个正离子与一个电子，使弧隙带电粒子浓度进一步升高；④热游离：
电弧剧烈燃烧后产生的高温使介质变为等离子态，从而丧失绝缘性。
电弧熄灭源于如下2过程使燃弧空间带电粒子浓度降低：
①复合去游离：
燃弧空间中带有异性电荷的粒子发生中和反应变为不带电粒子；②扩散去游离：
带电粒子由高浓区、高温区向低浓区、低温区的扩散。
交流电弧具有在电流过零点附近自动熄灭及在电压反向时的近阴极效应。
真空中介质粒子浓度很低而使电弧产生过程中的碰撞游离与热游离作用受到限制，并能加速电弧熄灭过程中的浓度扩散与温度扩散等去游离效应。
18、简述变压器正常过负荷与事故过负荷的不同，及在持续变化负荷条件下对变压器等值老化程度的计算过程。
变压器正常过负荷以不牺牲变压器正常使用寿命为原则，即在一部分时间内过负荷运行后要配合以欠负荷运行，以使总的寿命损失与标准运行状态相符，一般变压器正常过负荷能力不超过30~50%。
变压器事故过负荷首先要考虑恢复系统供电，而对寿命损失的考虑则次之。
由此在事故条件下，允许变压器通过损失自身寿命的方式尽快恢复供电，但需保证变压器载流与温度不能超过允许上限。
持续变化负荷下，设变压器热点温度随时间变化函数为
，则在整个运行时间阶段T内变压器的等值老化率
，其实际损耗的寿命为
升级会员 