高压电气设备维护与检修复习题库及答案.docx

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高压电气设备维护与检修复习题库及答案

高压电气设备维护与检修复习题库及答案

一、选择题

1、电气化铁路的牵引供电系统中的电力牵引用户，属于（C）

A、三级负荷B、二级负荷C、一级负荷

2、在中性点经消弧线圈接地的系统中，消弧线圈的补偿方式广泛得到应用示（A）

A、过补偿B、欠补偿C、全补偿

3、我国电气化铁路采用（A）电力牵引。

A、工频单相交流制B、直流制C、低频单相交流制

4、对电气化铁路牵引供电系统这类负荷，必须由（A）供电。

A、两路以上的独立电源B、双回路C、无特殊要求

5、在矿山、城市电车和地铁中（B）电力牵引得以广泛应用。

A、工频单相交流制B、直流制C、低频单相交流制

6、关于我国牵引网说法正确的是（A）。

A、额定电压25kVB、额定电压为27.5kVC、额定频率为60Hz

7、（C），仅用于500V及以下的低压熔断器中。

A、铜B、银C、低熔点金属

8、（A）广泛应用于各种电压的熔断器中。

A、铜B、银C、低熔点金属

9、牵引变电所中主要应用（C）熔断器。

A、RN1和RN3B、RN3和RN5C、RN1和RN2

10、电流互感器一般都做成（B）。

A、三相的B、单相的C、单相、三相的都有

11、电压互感器一般都做成（C）。

A、三相的B、单相的C、单相、三相的都有

12、在使用电流互感器时，用于计量的是（B）。

A、0.2级B、0.5级C、1.0级

13、在使用电流互感器时，用于保护的是（C）。

A、1.0级B、3.0级C、P级

14、关于互感器说法正确的是（B）。

A、电流互感器应有熔断器保护B、电压互感器二次可开路C、互感器应并联接线

15、35kV及以下的户内配电装置中，大多采用（A）母线。

A、矩形截面B、管型截面C、槽形截面

16、在配电装置中广泛应用（A）材料作母线。

A、铜和铝B、铝和钢C、钢

17、在（C）的户外配电装置中，为防止产生电晕，大多采用圆形截面导线。

A、380VB、10kV及以下C、35kV以上

18、在（A）及更高电压的户内配电装置中，一般采用管形母线。

A、110kVB、10kV及以下C、35kV以上

19、高压输电线路的设计，保护角一般取（20°~30°）即可认为导线已处于避雷线的保护范围之内。

（C）

A、15°以下B、15°~20°C、20°~30°

20、避雷针主要是防止（A）。

A、直接雷过电压B、感应过电压C、侵入波过电压

21、牵引变电所中电源侧110kV（或220kV）为中性点直接接地系统，故其接地装置的接地电阻应小于（B）。

A、4ΩB、0.5ΩC、10Ω

22、根据电气设备和母线布置的高度，我国牵引变电所屋外配电装置一般一般采用（B）。

A、低型配电装置B、中型配电装置C、高型配电装置

二、名词解释：

电力系统:

由发电厂、输送电线路、变配电设备和用电设备组成的进行电能生产、输送和应用的整体。

电力网:

通常将输电线和变电所组成的部分称为电力网。

气体的热游离:

当温度升高到一定温度时，自由电子的运动速度加大、动能增加，它们就挣脱了原子核的吸引，脱离原子核的束缚而解体，分解为带负电的自由电子和带正电的正离子，这种现象称为气体热游离。

强电场发射:

如果阴极表面的电场强度很高，那么金属内部的电子在强电场的作用下，也会脱离原子核的束缚而发射出来，即强电场发射。

安秒特性曲线:

熔断器的熔断时间与通过熔断器使之熔断的电流之间的关系曲线称为熔断器的保护特性曲线

限流熔断器：

在熔件熔化后，其电流未达到最大值之前，电弧就熄灭，电流就立即减小到零的熔断器叫限流熔断器。

雷暴日：

指该地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。

避雷线的保护角：

是避雷线和外侧导线的连线与避雷线和地面的垂线之间的夹角。

接地体：

埋入地中并直接与大地接触的金属导体称为接地体，或称接地极。

流散电流：

接地电流流入地下之后，就通过接地体向大地作半球状散开，这一接地电流叫流散电流。

工作接地：

为了保证电力系统及电气设备正常且可靠运行，将电力系统中某点与地作金属性连接，称为工作接地。

保护接地：

为了防止这些正常时不带电金属部分发生过大的对地电压危及人身安全而设置的接地称为保护接地。

防雷接地：

为了使雷电流安全地向大地泄放，以保护建筑物或电气设备免遭雷击而采取的接地，称为防雷接地。

主接线图：

表示一次电气设备相互连接关系和工作原理的电气接线图，称为主接线图。

最小安全净距：

为保证配电装置中各设备和人员安全，设备间允许的最小空间直线距离称为配电装置的最小安全净距。

倒闸操作：

是指操动隔离开关、断路器按一定先后顺序进行分合闸的作业过程。

三、填空题：

1、变电所根据其作用不同分为（枢纽变电所）、（地区变电所）和（终端变电所）。

2、根据用户对供电连续性的不同要求，电力负荷一般分为（一级负荷）、（二级负荷）和（三级负荷）。

3、电力系统的中性点运行方式主要有（中性点不接地）、（中性点经消弧线圈接地）和（中性点直接接地）。

4、牵引变电所的作用是将电力系统引入的（110kV）或（220kV）三相交流电变换成（27.5kV）或（2×27.5Kv）的单相交流电，通过馈电线送至铁路线上的接触网，供电力机车取用。

5、开关电器中熄灭电弧的方法有（气体吹弧）、（利用磁吹法灭弧）、（采用多端口灭弧）、（提高触头的分离速度）、（采用SF6气体作为灭弧介质）、（采用真空熄弧）和（将长电弧分裂成一串短电弧）。

6、电弧熄灭的条件是（复合）和（扩散）。

7、常用的高压断路器有（少油断路器）、（SF6断路器）、（真空断路器）和（压缩空气断路器）等。

8、SF6气体具有优良的（灭弧性能）和（绝缘性能），SF6断路器具有广阔的发展前景。

9、真空间隙的击穿是一个比较复杂的物理现象，影响因素较多，主要有：

（电极的材料）、（电极形状及表面状况）、（间隙长度）、（真空度）、（电压的类型和波形）、（真空间隙的老练）。

10、真空中的电弧可分为（扩散型电弧）和（集聚型电弧）。

真空触头的材料均为（铜基合金材料）。

11、操动机构依据能量转换装置的类型分为：

（直流电磁机构）、（弹簧储能机构）、（液压机构）、（气动机构）。

12、牵引变电所中，在10kV、25kV配电装置中，主要应用熔断器作为（电压互感器）和（所用变压器）的保护电器。

13、熔断器主要用来在（过负荷）或（短路）时保护电路中的电气设备免受损坏。

14、牵引变电所中常用的高压熔断器有10kV、35kV（25kV电网一般用35kV）、110kV等电压等级的熔断器。

15、RN1型主要用于（电力线路）及（变压器）的（过载和短路）保护。

RN2、RN5等系列主要用于（电压互感器）的（过载和短路）保护。

16、牵引变电所常用的低压熔断器有（无填料密封管式）和（有填料密封管式）。

17、互感器有（电流互感器）和（电压互感器）。

18、电流互感器的误差有（电流误差）和（角误差）。

19、电流互感器的接线方式有（单相接线）、（两相不完全星形接线）、（两相电流差接线）、（星形接线）和（三角形接线）。

20、电压互感器的接线方式有（单相接线）、（三相V形接线）和（完全星形接线）。

20、绝缘子可分为（支柱式）、（针式）、（悬式绝缘子）和（套管绝缘子）。

21、悬式绝缘子主要有（盘形悬式瓷绝缘子）、（钢化玻璃绝缘子）和（防污型悬式绝缘子）。

22、避雷器的常用的类型主要有（保护间隙）、（排气式避雷器）、（阀式避雷器）和（氧化锌避雷器）等。

23、接地可分为（工作接地）、（保护接地）、（防雷接地）等

四、问答题

1．中性点不接地三相系统中，发生单相接地故障时，简述各种电压和电流如何变化。

答：

（1）非故障相电压增至正常时的

倍

（2）故障相对地电压为零

（3）中性点对地电压升高到相电压

（4）各相之间的电压对称关系不变；

（5）非故障相电流升高为正常时的

倍

（6）故障相接地电流为正常时的3倍

2．试比较各种不同中性点运行方式的优缺点，并说明适用范围。

答：

1.中性点不接地的三相电力系统

（1）供电可靠性高

（2）绝缘设计必须按照线电压设计，使绝缘投资加大，成本提高很多

（3）接地电流在接地点处会因接触不良产生电弧，稳定电弧可能烧毁电气设备；断续电弧可能使未故障相在绝缘薄弱处造成相间短路，产生的短路电流将

严重损坏设备

通常只在电压为20-60KV，接地电流小于等于10A或电压为6-10KV，接地电流小于等于30A的高压电网和1KV以下的三相三线制电网中采用中性点不接地方式

2.中性点经消弧线圈接地

（1）供电可靠性高

（2）绝缘设计必须按照线电压设计，使绝缘投资加大，成本提高很多

（2）避免出现间歇电弧过电压

通常只在电压为20-60KV，接地电流大于等于10A或电压为6-10KV，接地电流大于等于30A的高压电网中采用中性点经消弧线圈接地方式

3．气体交流电弧的特点是什么？

答：

（1）电弧的能量集中，温度很高，亮度很强。

（2）电弧是一束游离的气体，质量极轻，容易变形。

在气体和液体流动的作用下或在电动力的作用下，电弧极易变形、移动。

（3）电弧的气体放电是一种自持放电，维持电弧稳定燃烧的电压很低，在大气中1cm直流电弧柱电压只有15-30V，在变压器油中也不过100-200V。

4．高压断路器的作用是什么？

答：

（1）在正常运行状态下，依靠断路器接通或断开负荷电流起控制作用。

（2）在故障事故状态时，依靠断路器与继电保护装置配合迅速而准确地切断短路电流而起保护作用。

它具有很强的灭弧能力，性能完善，同事具有控制和保护双重作用。

5、隔离开关的结构特点是什么？

答：

（1）在分闸状态下，隔离开关断口明显可见。

（2）隔离开关未设专门的灭弧装置，它只能依靠大气的绝缘性能和流动性自然熄灭电弧。

6．隔离开关的用途是什么？

答：

（1）隔离电源，保证线路或设备安全检修

（2）接通或切断小电流电路

（3）与断路器配合进行倒闸操作。

7、互感器的作用有哪些？

答：

（1）互感器将一次回路的高电压、大电流变为二次回路的低电压和小电流便于测量。

（2）二次设备利用互感器与一次设备实行了电气隔离，且二次绕组均接地，从而保证了设备和人身安全。

（3）二次设备与一次设备电气隔离使二次回路接线不受一次回路制约更加灵活方便。

（4）应用了互感器，二次电压低、电流小；使控制电缆和屏内布线简单，安装方便，且易进行远方控制和监测。

8、简述影响电流互感器误差的因素以及减小电流互感器误差的一般方法。

答：

因素：

（1）电流互感器的磁路构造和铁心材料

减小磁路的空气隙，增加铁芯截面，采用高导磁率材料作铁芯，误差就会减少。

（2）一次电流

电流互感器工作在额定电流附近误差较小。

（3）二次负载及功率因素

要减小误差，必须使二次负载限定在额定负载之内；当二次功率因数角增加时，电动势与电流之间夹角增大，电流误差增大、相位角减小，反之亦然。

方法：

（1）减小磁路磁阻一减小励磁电流

（2在串级式电流互感器铁心上增加平衡绕组，连耦绕组，抵消漏磁，减小误差

（3）采用“匝数补偿法”

（4）正确选择电流互感器的变比，使其工作在额定条件下，以减小误差

9、电流互感器的使用注意事项有哪些？

答：

（1）电流互感器使用时副边绕组严禁开路，当副边开路时，原边电流全部用作励磁，将在副边产生危险的高压

（2）电流互感器的额定电压不得小于安装处的电网额定电压，否则会造成绝缘击穿，引发事故

（3）电流互感器接线时，特别是三相接线时，一定要注意极性的正确

（4）二次绕组一端必须可靠接地

（5）二次负载不能过大（串联元件不应太多）

10、简述减小电压互感器误差的一般方法？

答：

（1）减小励磁电流

（2）减小漏抗

（3）采用“匝数补偿”

（4）正确选择和使用电压互感器

11、电压互感器的使用注意事项有哪些？

答：

（1）电流互感器使用时副边绕组严禁短路

（2）电压互感器的额定电压不得小于安装处的电网额定电压，否则会造成绝缘击穿，引发事故

（3）电压互感器接线时，特别是三相接线时，一定要注意极性的正确

（4）二次绕组一端必须可靠接地

（5）二次负载不能过大

12、电压互感器的接线方法有哪些？

答：

（1）单相接线

（2）三相V形接线

（3）完全星形接线

13、母线在配电装置中起什么作用？

应具有什么特点？

对母线进行着色有什么好处？

答：

作用：

汇集、分配和传送电能

特点：

电阻率低，机械强度高，抗腐蚀性强，在短路时能承受短路电流产生的热效应和电动力的机械效应，能承受巨大的电功率通过

好处：

母线着色有两个作用：

增强散热和作为相别标识。

母线着色后容许负荷电流提高12%-15%，钢母线着色还可以防锈。

母线着以不同的颜色，作为相别标识。

直流装置中：

正极—红色，负极—蓝色。

交流装置中：

U相—黄色，V相—绿色，W相—红色。

中性线：

不接地的中性线—白色，接地的中性线—紫色。

14、电力电缆有哪几种？

答：

（1）油浸式绝缘电力电缆

（2）橡皮绝缘电力电缆

（3）聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆

（4）交联聚氯乙烯绝缘电力电缆

（5）（高压充油电力电缆

15、电力牵引负荷的功率因数低，对电力系统产生那些不良影响？

答：

电力牵引负荷的功率因数低，不但使牵引变压器等牵引供电系统设备的能力不能充分利用，而且对电力系统产生下列不良影响：

（1）降低发电机组的输出能力和输变电设备的供电能力，使电气设备的效率降低，发电和输变电的成本提高

（2）增加输电网络中的电能损失，将引起输电网络中的电能损失大大增加

（3）增加输电网络中的电压损失，往往引起电力用户的供电不足

16、用单相工频整流型电力机车牵引给电力系统带来的主要问题有哪些？

答：

（1）单相负荷在电力系统中形成负序电流分量，影响电力系统的容量发挥

（2）电力牵引负荷呈现感性负荷，功率因数低，并产生较大的谐波电流

17、牵引变电所中，在牵引母线上并联补偿电容器主要起什么作用？

答：

（1）提高了功率因数

（2）改善了电力系统的电压质量，提高牵引变电所牵引侧母线电压

（3）减少电力系统电能损失

（4）吸收谐波电流，具有滤除谐波分量的作用

18、并联补偿电容的主要保护有哪些？

答：

（1）电流速断保护

（2）过电流保护

（3）谐波过电流保护

（4）差电流保护

（5）差电压保护

（6）快速熔断器保护

19、论述电容器运行中存在的问题？

答：

1.牵引供电系统电压、电流畸变时

（1）谐波电流会从容抗小的电容电路通过，电流增大使电容器严重过负荷，从而引起电容器损坏

（2）由于谐波电压产生的谐波电流均通过电容器而消耗损失，故谐波同时产生并增大电容器的功率损失

2.运行电压波动时

（1）电容器的无功功率与电压的平方成正比

（2）运行电压升高，将会使得电容器的发热和温升都增加

（3）由于介质损失引起的有功功率损失与电压的平方成正比

（4）运行电压升高后，使电容器的温度显著增加，热平衡遭到破坏，最后导致电容器的损坏

20、为了交流和信息传递的方便，在画主接线图时有哪几点约定？

答：

（1）主接线图一般用单线图表示，当三相对称时，只画出一相，表示三相，三相不对称时，分别画出三相

（2）图中符号均采用国标符号。

主接线图中的设备均用图形符号和文字符号表达，这些符号必须符合国标规定

（3）图中开关设备的状态应按正常状态画出。

正常状态是指电气元件无电量作用，非电气元件无外力作用的状态

21.牵引变电所一次侧常用的电气主接线形式有哪几种？

各有什么特点和适用范围？

答:

（1）简单接线

简单接线中，两路电源进线、两台变压器进线4条支路仅用两套断路器，原件少，主接线简单。

由于电源线仅为本所供电，故所内不设电源线路保护，二次接线装置也较简单，节省了投资。

适用终端变电所

（2）桥式接线

内桥式接线，电源线路投入退出较为方便，而变压器投入退出较复杂，所以内桥式接线适用于电源线路故障几率大，牵引变压器不需要经常切换的牵引变电所

外桥式接线，电源线路退出投入复杂，变压器退出投入方便。

所以外桥式适用于线路短而故障率低，变压器容易发生故障的变电所

适用通过式变电所

（3）单母线接线当变电所为中心变电所，电源引入线较多，主变压器一般有两台，为了使主变压器获取电能具有任意性，几个电源之间便于能量汇集和分配，需要设置汇流母线，以提高供电的可靠性、灵活性和经济性

适用中心变电所

22、倒闸作业中主要处理好哪三个作业顺序？

答：

（1）隔离开关与断路器

隔离开关与断路器串联时：

合闸操作先合隔离开关，后合断路器；分闸操作先分断路器后分隔离开关

（2）隔离开关主闸刀与接地闸刀

送电时，先断接地闸刀，再合主闸刀；停电时，先断主闸刀，再合接地闸刀

（3）电源侧和负荷侧

停电时，先断负荷侧，后断电源侧；送电时，先合电源侧，再合负荷侧

23绝缘子和套管的作用是什么？

•绝缘子的作用：

支持和固定裸载流导体，并使裸载流导体与地绝缘，或使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘。

•套管绝缘子:

用于母线在屋内穿过墙壁或天花板，以及从屋内向屋外引出，或用于使有封闭外壳的电器（如断路器、变压器等）的载流部分引出壳外，使导电部分与地绝缘，并起到支持作用。

也称穿墙套管，简称套管。