《发电厂电气部分》习题集(第四版)资料

发电厂电气部分

习题集

华北电力大学

目录

第一章能源和发电 (1)

第二章发电、变电和输电的电气部分 (2)

第三章导体的发热与电动力 (3)

第四章电气主接线 (4)

第五章厂用电 (5)

第六章导体和电气设备的原理与选择 (6)

第七章配电装置 (7)

第八章发电厂和变电站的控制与信号 (8)

第一章能源和发电

1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。

1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？

1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？

1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？

1-6 核能发电厂的电能生产过程及其特点？

1-7 发电厂和变电站的类型有哪些？

第二章发电、变电和输电的电气部分

2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？

2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。

2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。

2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？

2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。

2-6 并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？2-7 简述6kV抽能系统的功能及其组成。

2-8 简述串联电容器补偿的功能及其电气接线。

2-9 简述高压直流输电的基本原理。

2-10 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。

2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？

2-12 简述高压直流输电系统的主接线及其运行方式。

第三章导体的发热和电动力

3-1 研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热各有何特点？

3-2 为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？短时发热允许温度和长期发热允许温度是否相同，为什么？

3-3 导体长期发热允许电流是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？

3-4 为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？

3-5 等值时间的意义是什么等值时间法适用于什么情况？

3-6 用实用计算法和等值时间法计算短路电流周期分量热效应，各有何特点？

3-7 电动力对导体和电气设备的运行有何影响？

3-8 三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。

3-9 导体的动态应力系数的含义是什么，在什么情况下，才考虑动态应力？

3-10 大电流母线为什么常采用分相封闭母线？分相封闭母线的外壳有何作用？

3-11 怎样才能减少大电流母线附近钢构的发热？

3-12 设发电机容量为10万kW，发电机回路最大持续工作电流I max=6791A，最大负荷利用小时数T max = 5200h，三相导体水平布置，相间距离a = 0.70m，发电机出线上短路时间t k = 0.2s，短路电流I''= 36.0kA，I tk/2 = 28.0kA，I tk = 24.0kA，周围环境温度+35℃。试选择发电机引出导线。

第四章电气主接线

4-1 对电气主接线的基本要求是什么？

4-2 隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？

4-3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？

4-4 主母线和旁路母线各起什么作用？设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时，如何操作？

4-5 发电机-变压器单元接线中，在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？

4-6 发电机与三绕组变压器或自耦变压器组成的单元接线中，为什么机端必须装设断路器？

4-7 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比，各有何利弊？一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？

4-8 选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式应根据哪些原则来选择？

4-9 电气主接线中为什么要限制断路电流？通常采用哪些方法？

4-10 为什么分裂电抗器具有正常运行时电抗小，而断路时电抗大的特点？

4-11 画出一种单母线分段带旁路母线的主接线形式，要求分段断路器兼作旁路断路器，并根据此种电气主接线，说明检修出线断路器时的倒闸操作步骤？

4-12 画出一种双母线带旁路母线的主接线形式，要求母联断路器兼作旁路断路器，并根据此种电气主接线，说明检修出线断路器时的倒闸操作步骤？

4-13 设计电气主接线时，应收集和分析的原始资料有哪些？

第五章厂用电

5-1 什么叫厂用电和厂用电率？

5-2 厂用电的作用和意义是什么？

5-3 厂用电负荷分为哪几类？为什么要进行分类？

5-4 对厂用电接线有哪些基本要求？

5-5 厂用电接线的设计原则是什么？对厂用电压等级的确定和厂用电源引接的依据是什么？

5-6 在大容量发电厂中，要设启动电源和事故保安电源，如何实现？

5-7 火电厂厂用电接线为什么要按锅炉分段？为提高厂用电系统供电可靠性，通常都采用那些措施？

5-8 发电厂和变电站的自用电在接线上有何区别？

5-9 何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校验？如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何解决？

5-10 已知某火电厂厂用6kV备用变压器容量为12.5MV A,U k(%) = 8，要求同时自启动电动机容量为11400kW，电动机启动平均电流倍数为5，cosφ = 0.8，η = 0.90。试校验该备用变压器容量能否满足自启动要求。

5-11 厂用母线失电的影响和应采取的措施？

5-12 厂用电源的各种切换方式及其优缺点？

第六章 导体和电气设备的原理与选择

6-1 电气设备选择的一般条件是什么？

6-2 什么是验算热稳定的短路计算时间t k 以及电气设备的开断计算时间t br ？ 6-3 开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？

6-4 开关电器中常用的灭弧方法有那些？

6-5 什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？ 6-6 高压断路器断口并联电阻、电容的作用是什么？

6-7 电流互感器常用的二次接线中，为什么不将三角形接线用于测量表计？

6-8 为提高电流互感器容量，能否采用同型号的两个互感器在二次侧串联或串联使用？

6-9 电压互感器一次绕组及二次绕组的接地各有何作用？接地方式有何差异？ 6-10 电流互感器的误差与那些因素有关？

6-11 运行中为什么不允许电流互感器二次回路开路？

6-12 电压互感器的误差与那些因素有关？

6-13 三相三柱式电压互感器为什么不能测量相对地电压？

6-14 运行中为什么不允许电压互感器二次回路短路？

6-15 在发电厂中，电压互感器的配置原则有那些？

6-16 选择10kV 配电装置的出线断路器及出线电抗器。设系统容量为150MV A ，归算至10kV 母线上的电源短路总电抗X ?*Σ=0.14（基准容量S d ＝100MV A ），出线最大负荷为560A ，出线保护动作时间t pr ＝1s 。

6-17 按经济电流密度选择的导体，为何还必须按长期发热允许电流进行校验？配电装置的汇流母线，为何不按经济电流密度选择导体截面？

6-18 设发电机容量为25MW ，最大负荷利用小时数T max ＝6000h ，三相导体水平布置，相间距离a ＝0.35m ，发电机出线上短路时间t k ＝0.2s ，短路电流I ''=27.2kA ，2/k t I =21.9kA ，k t I =19.2kA 。周围环境温度+40oC 。试选择发电机引出导体。

6-19 选择100MW 发电机和变压器之间母线桥的导体。已知发电机回路最大持续工作电流I max ＝6791A ，T max ＝5200h ，连接母线三相水平布置，相间距离a ＝0.7m ，最高温度+35oC ，母线短路电流I ''=36kA ，短路热效应Q k =421.1(kA)2?s 。

第七章配电装置

7-1 对配电装置的基本要求是什么？

7-2 试述最小安全净距的定义及其分类。

7-3 试述配电装置的类型及其特点。

7-4 简述配电装置的设计原则和设计要求。

7-5 何谓配电装置的配置图、平面图和断面图？

7-6 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？7-7 气体全封闭组合电器由哪些元件组成？与其他类型配电装置相比，有何特点？7-8 简述发电机引出线装置的分类及其应用范围。

7-9 对发电厂中各种电气设施的布置有哪些基本要求？

第八章发电厂和变电所的控制与信号

8-1二次设备和二次接线的作用是什么？二次接线图分哪几种，各有何用途？

8-2何谓常开触点和常闭触点?试画出它们的图形；什么是安装单位？用图例说明屏后接线图中的相对编号法。

8-3断路器控制回路应满足哪些基本要求？试以灯光监视的控制回路为例，分析它是如何满足这些要求的。

8-4什么叫断路器的“跳跃”？在控制回路中，防止“跳跃”的措施是什么？

8-5发电厂中有那些信号装置？各有什么作用？

8-6试分析闪光电源的工作原理。按下试验按钮时，若发现灯泡不闪光，应当如何处理？

8-7中央信号在发电厂和变电所中担负什么任务？是否所有厂、站都设有中央信号，如何实现中央复归重复动作？

8-8预告信号有无瞬时和延时之分？变压器油温过高时，将发生什么声、光信号？试说明其动作过程。

8-9在什么情况下应发出事故信号？在什么情况下应发出预告信号？

8-10采用弱电选线有何意义？断路器的“一对一”弱电选控方式与普通强电控制方式有何区别？

8-11“先选有效”的意义是什么？试说明如何实现。

8-12微机在发电厂和变电所中主要用于哪些方面？试举例说明。

8-13事故顺序记录装置的作用是什么？如何判断由断开变为闭合，以及由闭合变成断开的状态。

8-14比较变电站的传统控制和信号系统与综合自动化的特点和各自的优缺点。

8-15说明“分层分布式变电站综合自动化系统”这一术语中“分层”和“分布式”的含义。

8-16说明“集散系统”与“分布式系统”两个概念的联系与区别。

8-17变电站综合自动化系统在那一方面可显著减少变电站建设的投资？