电力职业技能考试
<<变电站值班员>>中级工理论试题
六、论述题(每题10分,共21题) 1.为什么要升高电压进行远距离输电？
答案：远距离传输的电能一般是三相正弦交流电，输送的功率可用P＝ 3 UI 计算。从公式可看出，如果传输的功率不变，电压愈高，则电流愈小，这样就可以选用截面较小的导线，节省有色金属。在输送功率的过程中，电流通过导线会产生一定的功率损耗和电压降，如果电流减小，功率损耗和电压降会随着电流的减小而降低。所以，提高输送电压后，选择适当的导线，不仅可以提高输送功率，而且可以降低线路中的功率损耗并改善电压质量。
2.电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因是什么？
答案：产生铁磁谐振过电压的原因是由于铁磁元件的磁路饱和而造成非线性励磁引起的。当系统安装的电压互感器伏安特性较差时，系统电压升高，通过电压互感器铁芯的励磁电流超过额定励磁电流，使铁芯饱和，电感呈现非线性，它与系统中的电容构成振荡回路后可激发为铁磁谐振过电压。
3.什么叫绝缘的介质损失?测量介质损失有什么意义?
答案：电气设备的绝缘在交流电压作用下大都表现为容性阻抗，但并不是纯容性，其有功功率损失部分统称为绝缘的介质损失。绝缘受潮后有功功率损失明显增大，因此对大部分电气设备通过检测介质损失，可以检查出绝缘是否受潮。
4.电力网电能损耗中的理论线损由哪几部分组成?
答案：（1）可变损耗，其大小随着负荷的变动而变化，它与通过电力网各元件中的负荷功率或电流的二次方成正比。包括各级电压的架空输、配电线路和电缆导线的铜损，变压器铜损，调相机、调压器。电抗器、阻波器和消弧线圈等设备的铜损。
（2）固定损耗，它与通过元件的负荷功率的电流无关，而与电力网元件上所加的电压有关，它包括输、配电变压器的铁损。调相机、调压器，电抗器、消弧线圈等设备的铁损，110kV及以上电压架空输电线路的电晕损耗；电缆电容器的绝缘介质损耗，绝缘子漏电损耗，电流、电压互感器的铁损；用户电能表电压绕组及其他附件的损耗。
5.如图F-2说明储能电容器组进行定期检查的工作原理。
图F-2
答案：不在检查位置时，1-2，5-6，9-10接通，其他触点断开。此时IC和2C的正极分别接至＋WCI和+WC2，各自作本回路跳闸电源。
旋ZK到检查I组电容位置时，触点1-4、5-8、9-12接通，其他触点断开。 此时2C正极同时接至十WCI和＋WC2，作两回路的跳闸电源。
IC正极接至KT线圈右端，使KT线圈加上1C动作，经一定时间接通KV，若1C的电压足够，则KV启动，信号灯亮，证明电容器组满足要求。反之，则说明电容量降低或有断路存在，应逐一检查更换。 旋ZK到检查Ⅱ组电容位置时，触点3-2、7-6、10-11接通，其他触点断开。 此时由1C作两回路跳闸电源，2C被检查。
6.按图F-3说明通常采用的开关事故跳闸音响监视回路是如何工作的?
图F-3
答案：（1）利用开关的一对常闭辅助触点QF，控制开关SAI-3、SA17-19两对触点和附加电阻串联组成。正常的开关辅助触点QF在断开位置，事故时开关跳闸辅助触点QF闭合，瞬时事故警报回路接通，发出跳闸警报信号。 （2）利用开关合闸回路的跳闸位置继电器KTP的一对常开触点，控制开关SA1-3、SAI7-19两对触点和附加电阻R组成。正常运行跳闸位置继电器在失磁状态，其触点在断开位置，当事故跳闸后KTP常开触点闭合，瞬时接通事故跳闸音响回路，发出跳闸警报信号。
7.图F-4为小电流接地系统交流绝缘监视的原理接线图，说明工作原理。
图F-4
答案：交流绝缘监视装置的工作原理为，TV是母线电压互感器（三相五柱式或三个单相组），其一次中性点接地，正常时每相绕组对地电压，故二次星形每相绕组电压是100／ 3 V ，开口三角形每相绕组电压是100／ 3V。 当一次系统中A相发生接地时，一次A相绕组电压降到零，其他两相绕组的电压升高到线电压。二次星形绕组的A相绕组电压降到零，其他两相绕组电压升高到100V。
三个电压表中，A相电压表指示零、另两相指示线电压，由此得知一次系统A相接地。二次开口三角形的A相绕组电压降到零，其他两绕组电压升高到100／ 3 V，三角形开口两端电压升高到100V。加在电压继电器KV上的电压由正常时的零伏升高到100V，KV动作发出信号。
8.图F-5为直流母线电压监视装置电路图，说明其作用。
图F-5
答案：直流电压监视装置主要是反映直流电源电压的高低。1kV是低电压监视继电器，正常电压1KV励磁，其常闭触点断开，当电压降低到整定值时，1KV失磁，其常闭触点闭合，1GP光字牌亮，发出音响信号。2KV是过电压继电器，正常电压时2KV失磁其常开触点在断开位置，当电压过高超过整定值时2KV励磁，其常开触点闭合，2GP光字牌亮，发生音响信号。
9.如图F-7变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路的切换过程。
图F-7
答案：如图所示，变压器在投入电网之前，先将SA开关手柄置于1工作Ⅱ备用，或者Ⅱ工作Ⅰ备用位置。 当变压器投入电网时，1KM常闭触点接通；1KV1、2KV1带电常开触点接通，起动1KV，2KV使常闭触点断开；假定SA开关手柄在Ⅰ位，则SAI-2接通起动1KL接触器，1KL主触头闭合由工作电源（1）供电。2KL线圈回路被1KL常闭触点断开（闭锁了）。
当工作电源（Ⅰ）由于某种原因停电，1KL线圈断电，1KL主触头断开工作电源（Ⅰ），1KL常闭触点接通，1KV断电常闭触点接通，再经SA5-6触点动作2KL接触器，2KL主触头闭合由工作电源（Ⅱ）供电。
假如工作电源（Ⅰ）恢复供电时，1KV1动作起动，1KV动作，1KV常闭触点断开使2KL断电，2KL的主触头断开工作电源（Ⅱ），2KL常闭触点起动1KL，1KL主触头闭合由工作电源（Ⅰ）供电。
10.《电网调度管理条例》所称统一调度，其内容一般是指什么?在形式上如何表现?
答案：《条例》所称统一调度，其内容一致是指：
（1）由电网调度机构统一组织全网调度计划的编制和执行。 （2）统一指挥全网的运行操作和事故处理。 （3）统一布置和指挥全网的调峰，调频和调压。
（4）统一协调和规定全网继电保护，安全自动装置，调度自动化系统和调度通信系统的运行。 （5）统一协调水电厂水库的合理运用。
（6）按照规章制度统一协调有关电网运行的各种关系。
在形式上，统一调度表现为在调度业务上，下级调度必须服从上级调度的指挥。
11.提高电力系统动态稳定的措施有哪些？
答案：提高动态稳定的措施有： （1）快速切除短路故障。 （2）采用自动重合闸装置。
（3）发电机采用电气制动和机械制动。 （4）变压器中性点经小电阻接地。 （5）设置开关站和采用串联电容补偿。 （6）采用联锁自动机和解列。
（7）改变运行方式。 （8）故障时分离系统。
（9）快速控制调速汽门。
12.断路器大修后应进行哪些项目试验?
答案：①行程及同期试验；②低电压合闸试验；③分合闸时间；④分合闸速度；⑤测量绝缘电阻；⑥测量接触电阻；⑦多油断路器测量套管介损，少油断路器的泄漏试验；⑧交流耐压；⑨绝缘油试验；⑩操作试验。
13.对电气设备的验收有哪些规定？
答案：对电气设备的验收有以下几点规定：
（1）凡是新建、扩建、大小修、预试的一、二次变电设备，必须按部颁及有关规程和技术标准
经过验收合格、手续完备后方能投入运行。
（2）设备的安装或检修，在施工过程中需要中间验收时，变电站负责人应指定专人配合进行，
对其隐蔽部分，施工单位应做好记录，中间验收项目，应由变电站负责人与施工检修单 位共同商定。
（3）在大小修、预试、继电保护、仪表检验后，由有关修试人员将有关情况记入记录簿中，并
注明是否可以投入运行，无疑问后方可办理完工手续。
（4）当验收的设备个别项目未达到验收标准，而系统又急须投入运行时，需经主管局总工程师
批准，方可投入运行。
14.新安装或大修后的有载调压变压器在投入运行前，运行人员对有载调压装置应检查哪些项目?
答案：对有载调压装置检查的项目有：
（1）有载调压装置的油枕油位应正常，外部各密封处应无渗漏，控制箱防尘良好。
（2）检查有载调压机械传动装置，用手摇操作一个循环，位置指示及动作计数器应正确动
作，极限位置的机械闭锁应可靠动作，手摇与电动控制的联锁也应正常。
（3）有载调压装置电动控制回路各接线端子应接触良好，保护电动机用的熔断器的额定电
流与电机容量应相配合（一般为电机额定电流的2倍），在主控制室电动操作一个循环， 行程指示灯，位置指示盘，动作计数器指示应正确无误，极限位置的电气闭锁应可靠； 紧急停止按钮应好用。
（4）有载调压装置的瓦斯保护应接入跳闸。
15.安装在控制盘或配电盘上的电气测量仪表应符合哪些基本要求?
答案：应符合下列基本要求：
（1）仪表的准确度：用于发电机及重要设备的交流仪表，应不低于1.5级；用于其他设备和线路上的交流仪表，应不低于2.5级，直流仪表应不低于1.5级。
频率应采用数字式或记录式，测量范围在45～55Hz时基本误差应不大于＋0.02HZ。
（2）仪表附件的准确度：与仪表连接的分流器、附加电阻和仪用互感器的准确度不应低于0.5级，但仅作电流和电压测量时、1.5级和2.5级仪表可用1.0级互感器；非主要回路的2.5级电流表，可使用3.0级电流互感器。
16.电力系统发生振荡时会出现哪些现象?
答案：当电力系统稳定破坏后，系统内的发电机组将失去同步，转入异步运行状态，系统将发生振荡。此时，发电机和电源联络线上的功率，电流以及某些节点的电压将会产生不同程度的变化。连接失去同步的发电厂的线路或某些节点的电压将会产生不同程度的变化。连接失去同步的发电厂的线路或系统联络线上的电流表功率表的表针摆动得最大、电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心，其每一周期约降低至零值一次。随着偏离振荡中心距离的增加，电压的波动逐渐减少。
失去同步发电机的定子电流表指针的摆动最为激烈（可能在全表盘范围内来回摆动）；有功和无功功率表指针的摆动也很厉害；定于电压表指针亦有所摆动，但不会到零；转子电流和电压表指针都在正常值左右摆动。
发电机将发生不正常的，有节奏的轰鸣声；强行励磁装置一般会动作；变压器由于电压的波动，铁芯也会发出不正常的、有节奏的轰鸣声。
17.值班人员能否任意改变检查同期重合闸和检查无电压重合闸的运行方式?为什么?
答案：检查同期重合闸与检查无电压重合闸的运行方式，值班人员不得随意改变，一般线路的两端，一端是检查同期重合闸，另一端必须是检查无电压重合闸，由于线路运行与系统运行方式有关，根据系统运行方式由调度通知变电站改变重合闸方式，除此之外，不能任意改变线路两侧的重合闸运行方式。假如将一端检查同期重合改为检查无电压重合，当线路有故障时，断路器跳闸后两端均为检查无电压重合，结果造成两端均等待同期，使瞬时故障消除后，线路不能快速投入运行，引起不必要的停电。
18.SW6－220型断路器小修项目有哪些?
答案：断路器本体的小修项目有：
（1）清扫检查瓷套、油标、放油阀及处理渗漏油。 （2）检查法兰基础螺丝、接地螺丝。 （3）补油、检查合闸保持弹簧。 液压机构的小修项目有：
（1）测电动机及二次回路绝缘。 （2）检查氮气预压力。 （3）补充液压油。
（4）检查辅助开关及微动开关。 （5）检查加热器及机构密封箱。 （6）分、合闸操作试验。
19.更换强迫油循环变压器的潜油泵，值班人员应做哪些工作?
答案：值班人员应做的工作有：
（1）更换潜油泵工作应办理第二种工作票。 （2）断开潜油泵有关电源。
（3）申请调度同意将重瓦斯保护由跳闸改接到信号。
（4）潜油泵投入运行后，要注意检查潜油泵声音和油流方向，情况正常后再按正常巡视
时间进行检查。重瓦斯保护连续运行1h不动作后再将其压板切换到跳闸位置。
20.主变压器新投运或大修后投运前为什么要做冲击试验，冲击几次?
答案：（1）拉开空载变压器时，有可能产生操作过电压，在电力系统中性点不接地，或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达4～4.5倍相电压；在中性点直接接地时，可达3倍相电压，为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压，需做冲击试验。
（2）带电投入空载变压器时，会出现励磁涌流，其值可达6～8倍额定电流。励磁涌流开始衰减较快，一般经0.5～1s后即减到0.25～0.5倍额定电流值，但全部衰减时间较长，大容量的变压器可达几十秒，由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考核变压器的机械强度，同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护误动，需做冲击试验。 （3）冲击试验次数；新产品投入为5次；大修后投入为3次。
21.用母联断路器并列应如何操作?
答案：操作方法如下：
（1）将双母线改为单母线运行方式。 （2）将母联断路器停用。 （3）将待并电源充电至待并母线。 （4）用并列选择开关投入同期装置。
（5）检查电压表，频率表、整步表的运转情况，符合并列要求。
（6）当整步表指针旋转到与同步位置差30°时，手动合母联断路器，如无异常则并列成功。
22．多支等高避雷针的保护范围如何确定？
答案：（1）将多支避雷针划分为若干个三角形（划分时必须是相邻近的三支避雷针）逐个计算。
（2）每三支避雷针，构成的三角形内被保护物最大高度Hx水平面上，各相邻两支保护范围的一侧最小宽度Bx≥0时，则全部面积即受到保护。
Bx=1.5（Ho-Hx） Ho=H-(D/TP)D
式中 D——两针间的距离； Ho——两针间保护范围最低点的高度； Hx——两针间被保护物最大高度水平面高度； H——避雷针高度；
P——避雷针高度影响系数。当H《30m时，P=1，120m?H?30m时，P=5.5/√H。 （3）多支避雷针外侧保护范围的确定：当 Hx?H/2时，Rx=(H-Hx)P=h-a*p; 当 Hx∠H/2h时，Rx=(1.5H-2Hx)P;
式中 Rx——避雷针在hx水平面上的保护半径（m）； H——避雷针高度； Hx——被保护物高度（m）； ha——避雷针有效高度。
23、变电站应具备哪些指示图表？ 答案：变电站应具备的指示图表有：
（1） 系统模拟图板；（2）设备的主要运行参数；（3）继电保护及自动装置定值表； （4）变电站设备年度大、小修及预防性试验进度表；（5）变电站设备定期维护周期表；
（6）变电站月份维护工作计划； （7）变电站设备评级指示图表； （8）有权发布调度操作命令人员名单； (9)有权签发工作票人员名单； （10）有权单独巡视高压设备人员名单； （11）有权担当监护人员名单；
（12）紧急事故拉闸顺序表； （13）事故处理紧急使用电话表； （14）安全纪录标示牌； （15）定期巡视路线图； （16）设备专责分工表； （17）卫生专责区分工表； （18）一次系统接线图； （19）站用电系统图； （20）支流系统图： （21）培训计划表； （22）接地选择顺序表。
24、在电力系统中怎样合理设置消弧线圈？
答案：（1）对于多台消弧线圈，不应把消弧线圈安装在同一变电站内，应使电网中每一个独立部分部分都有补
偿容量。
（2） 消弧线圈尽量装在电网的送电端，以减少当电网内发生故障时消弧线圈被切除的可能性；
（3） 尽量避免在一个独立系统中安装一台消弧线圈，应安装两台或两台以上，而且应选择不同容量，从而扩
大电感电流的可调范围。
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