思考和简答题
1. 举例说明电力系统的一、二次设备有哪些，其功能各是什么？
答：通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备 和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。 其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2. 影响输电电压等级发展的主要因素有哪些？
答：1）长距离输送电能； 2）大容量输送电能； 3）节省基建投资和运行费用； 4）电力系统互联。 3. 我国 500kV 变电站目前的主接线形式有哪些种类？
答：目前，我国 500kV 变电所的主接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线和 3/2 台断路器两种接线方式。其 中 3/2 台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在 两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。一串中任何一台断路 器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便，操 作简单，隔离开关只在检修时作为隔离带电设备用。
4. 何为数字化发电厂？其数字化发电厂的核心技术有哪些？
答：1、数字化发电厂的概念主要是针对发电厂的生产过程，通过实时地数字化控制和管理对每个生产设备、生产 环节、管理环节都用数据予以客观描述，存储、积累发电厂的历史生产数据，再按一定规律，通过计算、归纳、 提取，用动态数字来表达发电企业的生产状态，实现企业数字化科学管理。核心是围绕发电厂的生产运营和科学 管理过程进行数字化。2、1）采用成熟的 FCS 数字化仪表和装置。2）发电厂“炉-机-电-辅”DCS 一体化控制和数 字化升压站 NCS。3）数字化 CCTV（工业）网络图像监视技术。4）厂级运营优化增值服务技术。5）信息层面的数 字化高端应用。6）系统工程、软件技术、流程技术和先进的计算机辅助技术（CAD）、三维技术等。 5. 试说明 1000MW 超超临界发电机组电气主接线的特点。 答：（1）发电机与主变压器的连接采用发电机－变压器单元接线，发电机和主变压器之间没有断路器和隔离开 关，但在主母线上设有可拆连接点。（2）发电机出口主封闭母线上有接地刀闸，母线接地刀闸能承受主回路动、 热稳定的要求。接地刀闸附近有观察接地刀闸位置的窥视孔。（3）主变压器采用三台单相双绕组油浸式变压器， 低压侧绕组接成三角形，高压侧绕组接成星形。变压器高压侧中性点接地方式为直接接地。（4）在主变压器低压 侧引接两台容量相同的高压厂用变压器，供给厂用电。（5）在发电机出口主封闭母线有短路试验装置，主回路 T 接引至电压互感器柜，通过高压熔断器接有三组三相电压互感器和一组避雷器。（6）在发电机出口侧和中性点侧， 每相装有套管式电流互感器 4 只。（7）发电机中性点经隔离开关接有中性点接地变压器。（8）高压厂用变压器高 压侧，每相配置套管式电流互感器 3 只。（9）主变压器高压侧每相各配置套管式电流互感器 4 只，中性点配置电 流互感器 2 只。
6. 超临界火电机组的电气主接线有哪些特点？
600MW 发电机组采用发电机-变压器单元接线，变压器高压侧经引接线接入 500kV 系统，500kV 侧采用一台半断路 器接线方式。接线特点有：1）发电机-变压器单元接线，采用全连分相封闭母线。2)发电机与变压器之间无断路 器和隔离开关；3）主变采用三个单相双绕组变压器接成三相，低压侧接成三角形，高压侧接成星形，高压侧中性 点接地；4）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；5)在发电机出口侧，通过高压熔断器接有 三组电压互感器和一组避雷器；6）在发电机出口侧和中性的侧，每相装有电流互感器；7）发电机中性点接有中 性点接地变压器；8）高压厂用变压器高压侧和低压侧，每相装有电流互感器；9）主变压器侧，每相装有电流互 感器，中性点配置电流互感器。
7. 导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？
答：是根据导体的稳定温升确定的,与 1、和导体的电阻 R、导体的换热面积 F、换热系数 α 有关。。为了载流 量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等；导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小， 而矩形和槽形的表面积则较大。导体的布置应采用散热效果最最佳的方式。 8. 什么是短时发热？短时发热该如何计算？
短时发热：指短路电流引起的发热 计算同下
9. 短路时导体最高发热温度的计算过程是什么？
计算方法如下：1）有已知的导体初始温度 θw；从相应的导体材料的曲线上查出 Aw； 2）将 Aw 和 Qk 值代入式：1/S2Qk=Ah-Aw 求出 Ah； 3）由 Ah 再从曲线上查得 θh 值。
10. 三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪相上，试加以解释。答：三相平等导体发生三相短路时最大电动力出现在中间相 B 相上，因为三相短路时，B 相冲击电流最大。 11. 什么叫电气主接线？主接线的基本形式有哪些？什么是 3/2 接线有何特点？
答：1）电气主接线指一次设备的连接电路，又称为一次接线或主电路。它表示了电能产生、汇集、分配和传输的 关系。2）基本形式主要有：（1）有汇流母线的基本接线形式：单母线、单母线分段、单母线（分段）带旁路、 双母线、双母线分段、双母线分段带旁路、3/2、4/3 断路器接线、变压器-母线组接线；（2）无汇流母线的基本 接线形式：单元接线（发电机-变压器单元；扩大单元；发电机-变压器-线路单元）；桥型接线（内桥；外桥）；角 形接线（三角形，四角形，五角形）3）、一台半断路器接线即两组母线之间接有若干串断路器，每一串有 3 台断 路器，中间一台称作联络断路器，每两台之间接入一条回路，共有两条回路。平均每条回路装设一台半断路器， 故称一台半断路器接线，又称二分之三接线。一台半断路器接线的主要优点：可靠性高；运行灵活性好；操作检 修方便。在一台半断路器接线中，一般应采用交叉配置的原则，即同名回路应接在不同串内，电源回路宜与出线 回路配合成串。此外，同名回路还宜接在不同侧的母线上。这种接线的主要缺点是投资大、继电保护装置复杂。 12. 电气主接线的设计程序是什么？
四个阶段：1 初步可靠性研究 2 可靠性研究 3 初步设计 4 施工设计图
设计步骤与内容：1 对原始资料分析 2 主接线方案的拟定与选择 3 短路电流计算和主要电器选择 4 绘制电气主接 线图 5 编制工程概算
13. 绘出内、外桥的主接线图，并分别说明其特点及适用范围。
14. 主母线和旁路母线各起什么作用？画图说明如何区分旁路兼母联和母联兼旁路两 种接线方式？ 主母线：汇集和分配电能。 旁路母线：和旁路断路器一起，代替出线断路器工作，使出线断路器检修时该回路 不停电。
15. 选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式的选择各应遵循哪些原则？
答：影响主变压器选择的因素主要有：容量、台数、型式。其中单元接线时变压器应按发电机额定容量扣除本机 组的厂用负荷后=（发电机的额定容量－厂用容量－支配负荷的最小容量）×70%。为了确保发电机电压上的负荷 供电可靠性，所接主变压器一般不应小于两台，对于工业生产的余热发电厂的中、小型电厂，可装一台主变压器 与电力系统构成弱连接。除此之外，变电所主变压器容量，一般应按 5~10 年规划负荷来选择。主变压器型式可根 据：1）相数决定，容量为 300MW 及以下机组单元连接的变压器和 330kV 及以下电力系统中，一般选择三相变压器， 容量为 60MW 的机组单元连接的主变压器和 500kV 电力系统中的主变压器经综合考虑后，可采用单要组成三相变压 器组。2）绕组数与结构：最大机组容量为 125MW 及以下的发电厂多采用三绕组变压器，机组容量为 200MW 以上的 发电厂采用发电机双绕组变压器单元接线，在 110kV 以上的发电厂采用直接接接系统中，凡需选用三绕组变压器 的场合，均可采用自耦变压器。
16. 母联断路器、分段断路器和旁路断路器的作用各是什么？
答：1、母联断路器：由单母线发展出分段母线，将母线从中间分开，分开处装设可跳闸的母联断路器，满足供电
西南交通大学发电厂及其电气部分期末复习题
