5180电力系统管理概论复习题(有答案)

1．根据一次能源的不同，发电厂可分为（ 火力发电厂 ）、（ 水力发电厂 ）、（ 风力发电厂 ）和（核能发电厂）等。

2．按发电厂的规模和供电范围不同，又可分为（ 区域性发电厂 ）、（ 地方发电厂 ）和（ 自备专用发电厂 ）等。

3．火电厂分为（ 凝汽式 ）和（ 供热式 ）。

4．水电厂根据集中落差的方式分为（ 堤坝式 ）、（ 引水式 ）和（ 混合式 ）。 5．水电厂按运行方式分为（有调节 ）、（ 无调节 ）和（ 抽水蓄能电厂 ）。 6．变电所根据在电力系统的地位和作用分为（ 枢纽变电所 ）、（ 中间变电所 ）、（ 地区变电所 ）和（ 终端变电所 ）。

7. 电力系统故障的类型有（短路故障 ）（ 断线故障）（ 复杂故障 ）（自然灾害引起的故障 ）

8．变压器主要有两个散热区段。一段是热量由（ 绕组和铁芯 ）以（ 对流方式 ）方式传递到变压器油中；另一段是热量由（油箱壁）以对流方式和（ 辐射 ）方式扩散到周围空气中。

9．变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的（50% ）。

10．变压器运行中的异常情况一般有（ 声音异常 ）、（ 油温异常 ）、（ 油位异常 ）、（ 外观异常 ）、（ 颜色、气味异常 ）。

11．电气设备有（ 运行 ）、（ 热备用 ）、（ 冷备用 ）、（ 检修 ）四种状态。 12．常用的防误操作装置主要有（ 机械闭锁 ）、（ 电磁闭锁、 ）、（ 电气闭锁 ）、（ 红绿牌闭锁 ）、（ 微机防误操作闭锁 ）。

13．在全部或部分停电的电气设备上工作必须完成的措施有（ 停电 ）、（ 验电 ）、（ 装设接地线 ）（悬挂标示牌和装设遮拦）。

14．短路种类有 三相短路 、 单相接地短路 、 两相短路 和 两相短路接地。 15．无限大容量系统是指 系统内阻抗不超过短路总阻抗的5％～10％ 。

16．在暂态过程中短路电流包含两个分量：一是 周期分量 。另一是 非周期分量 。 17．短路功率与短路电流标么值的关系是 相等 。

18．单相接地短路的附加电抗是 负序和零序电抗之和 ，两相接地短路的附加电抗是 负

序和零序的并联值 。

19．电气设备在运行中产生的损耗有 铜损 、 铁损 、 介损 。 20．散热的形式一般有 导热 、 对流 、 辐射 。 21．变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的 50% 。 22．变压器绝缘老化的直接原因是 高温 。

选择题：

1．接地装置是指（D）。

A.埋入地中并直接与大地接触的金属导体

B.电气装置、设施的接地端子与接地极网连接用的金属导电部分 C.垂直接地极 D.A与B的总和

2．接地电阻是指（D）。

A.接地极或自然接地极的对地电阻 B.接地网的对地电阻 C.接地装置的对地电阻

D. 接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和

3．跨步电势是指（A）

A.接地短路电流流过接地装置时，地面上水平距离为0.8ｍ的两点间的电位差

B. 接地短路电流流过接地装置时，接地网外的地面上水平距离为0.8ｍ处对接地网边沿接地极的电位差

C. 接地短路电流流过接地装置时，人体两脚间的电位差

D. 接地短路电流流过接地装置时，且人体跨于接地网外与接地网间时两脚间的电位差

4.A类电气装置中，金属部分不应接地的装置有（D）。

A.电机、变压器和高压电器等的底座和外壳 B.电气设备的传动装置 C.配电、控制、保护用的屛（柜、箱）及操作台等的金属外壳 D.安装在配电屛、控制屏和配电装置上的电测仪表、继电器和其他低压电气等的外壳。

5．集中接地装置的作用是（B）。 A.加强对接地短路电流的流散作用，降低接触电势和跨步电势 B.加强对雷电流的流散作用，降低对地电位 C. A和B D.降低接地电阻

6．工作接地是指（ C）

A．为保证工作人员安全而采取的接地措施 B．为保护电气设备而采取的接地措施

C．为保证电力系统正常情况和事故情况下能可靠工作而采取的接地措施 D．为防止雷击而采取的接地措施

7．220kV 及以下的断路器、隔离开关、互感器的最大工作电压比其额定电压高（ C）

A．5% B．10% C．15% D．20%

8．少油式断路器中油的用途是（A ）。

A．灭弧介质 B．灭弧介质和绝缘介质 C．绝缘介质 D以上都不对

9．有关隔离开关的作用下列说法错误的是（D ）。

A.隔离电源 B.刀闸操作 C.接通和断开小电流电路 D可以带电操作

10．短路电流计算中，电路元件的参数采用（B ）。 A.基准值 B.标么值 C.额定值 D.有名值

11．短路电流计算中，下列假设条件错误的是（D ）。

A.三向系统对称运行 B各电源的电动势相位相同 C各元件的磁路不饱和 D.同步电机不设自动励磁装置

12．220KV系统的基准电压为（C ）。 A.220KV B.242KV C.230KV D.200KV

13.短路电流的计算按系统内（C ）。

A.正常运行方式 B. 最小运行方式 C. 最大运行方式 D. 满足负荷运行方式

14．只有发生（C ）故障，零序电流才会出现。

A.相间故障 B.振荡时 C.不对称接地故障或非全相运行时 D.短路

15．在负序网络中，负序阻抗与正序阻抗不相同的是（B ）。 A.变压器 B.发电机 C.电抗器 D.架空线路

16．发生三相对称短路时，短路电流为（A ）。

A.正序分量 B.负序分量 C.零序分量 D.正序和负序分量

17．零序电流的分布主要取决于（B ）。

A.发电机是否接地 B.运行中变压器中性点、接地点的分布 C.用电设备的外壳是否接地 D.故障电流

18．电路元件的标么值为（A ）。

A.有名值与基准值之比 B. 有名值与额定值之比 C. 基准值与有名值之比 D.额定值与有名值之比

19.导体和电器的动、热稳定以及电器的开断电流，按（D）计算。 A.三相导体 B.两相短路 C.单相短路 D.所用短路中最严重的情况

20．发生三相短路时，同一平面内的三相导体受力最大的是（A ）。 A.中间相 B.两边相 C.三相受力相等 D.以上说法都不对

21.验算裸导体短路热效应的计算时间，采用（C ）。

A.主保护动作时间 B. 主保护动作时间加断路器全分闸时间 C. 后备保护动作时间加断路器全分闸时间 D. 后备保护动作时间

22．导体的长期允许电流不得小于该回路的（B ）。

A.短路电流有效值 B.持续工作电流 C.短路全电流 D.接地电流

23．导体长期发热的稳定温升与（C）有关。

A．起始温升 B．起始温升和载流量 C．载流量 D环境温度

24．三相电动力计算公式中的形状系数Kf决定于（B）。 A．导体的机械强度 B．导体的形状

C．导体的布置位置 D．导体的形状及相对位置

25．热稳定是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的（C）而造成损坏妨碍继续工作的性能。

A、长期工作时的最高允许温度 B、长期工作时的最高允许温升 C、短路时的最高允许温度 D、短路时的最高允许温升 26．以下高压设备需要校验短路热稳定的有（A ）。 A.负荷开关 B.电压互感器 C.熔断器 D.支柱绝缘子 27．下列高压设备，一般只在屋外使用的是（D ）。

A.高压断路器 B.高压负荷开关 C.高压隔离开关 D.跌落式高压熔断器 28．海拔超过（A ）的地区称高原地区。 A.1000m B.1200m C.1500m D.2000m

29．选用的电器额定电流不得低于所在回路各种可能运行方式下的持续工作电流，则发电机回路电流按（B ）选择。

A.发电机铭牌标注的额定电流 B. 1.05倍发电机铭牌标注的额定电流 C. 1.1倍发电机铭牌标注的额定电流 D. 1.2倍发电机铭牌标注的额定电流

30．额定电压为110KV的系统中，电气设备允许最高工作电压（即设备的额定电压）为（D ）。 A.110KV B.115KV C.121KV D.126KV

31．选择户内高压断路器，不需校验的环境条件是（C ）。 A.海拔高度 B.气温 C.污秽等级 D.相对湿度

32．火力发电厂高压厂用变压器引接点的电压波动超过（C）时应采用有载调压变压器。 A.10% B.7.5% C. 5% D. 2.5%

33. 火力发电厂最大容量发电机正常启动时，厂用母线的电压应不低于额定电压的（C）。 A.70% B.90% C.80% D.60%

34．线路停电的操作顺序是（D）。 A．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关

判断题：

1. 火力发电厂是利用煤等燃料的化学能来生产电能的工厂。（√ ） 2. 抽水蓄能电站是利用江河水流的水能生产电能的工厂。 （× ）

3. 变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所 , 是联系发电厂和用户的中间环节 。 （√ ）

4. 中间变电站处于电力系统的枢纽点 , 作用很大。（× ）

5. 直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备 。（√ ） 6. 电流互感器与电流表都是电气一次设备 。（× ） 7. 用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等 。（√ ）

8. 发电机的额定电压与电力网的额定电压相等 。（× ） 9. 二次设备是用在低电压、小电流回路的设备 。（√ ） 10. 信号灯和控制电缆都是二次设备 。（√ ）

11．导体的短时发热是指导体中通过长期工作电流引起的温度升高。 （× ） 12. 三相系统中 , 中间相受力最大 。（√ ）

13．三相系统中导体间的电动力最大瞬时值取决于短路瞬间时的电流值 .（× ） 14．短路电流的热效应组成为短路电流的周期分量在导体中的热效应（× ） 15．导体的短时发热过程可认为是一个绝热过程（√ ）

16．当电流方向相同时，导体间产生斥力，当电流方向相反时，导体间产生吸引力（× ） 17．母线在电力系统中起到汇集和分配电流的作用 (√) . 18．母线安装完毕后要进行刷漆着色 , 其目的是为了美观 .（×） 19．电缆三头是指电缆户内终端头、户外终端头和中间接头（√） . 20．电缆三头是电缆线路中极薄弱部分 , 故障率很高 .（√） 21．隔离开关的选择应考虑开断和关合性能。（×）

22．限流电抗器的作用是增加电路中的短路阻抗从而短路电流 .（√） 23．对于开关类设备必须校验热稳定和动稳定（√ ） 24．用于电度计量的电流互感器准确度不应低于0.5级（√ ） 25．电气主接线图是反映电气一次设备连接情况的图纸 ( √) 26．电气主接线图中所有设备均用单线代表三相 ( ×)

27．隔离开关与断路器在操作时应满足“隔离开关先通后断”原则 (√).

28．一台半断路器接线当任意一组母线发生短路故障时 , 均不影响各回路供电.( √) 29．发电厂和变电站的自身用电量很小 , 因此不重要 . (×) 30．备用电源的运行方式有明备用和暗备用两种 . (√) 31．厂用电接线应尽量简单清楚，避免复杂的切换操作。(√)

32．应保证重要负荷供电的可靠性和连续性，供电的间断时间不超过允许值。(√) 33．发电厂中的操作电源都是低压电源。(√) 34．线路停电检修时，断开电源后即可进行工作。（×）

35．在电气设备上工作，断开电源开关，操作手柄上挂上“禁止合闸，有人工作！”的标示牌后，即可进行工作。（×）

36．停电而未挂接地线的设备应视为带电设备。（√）

37．变压器的负荷超过额定值越多，寿命越短。（√）

问答题：

1.电气一次设备及二次设备的作用及范围是什么？

答：电气一次设备直接参与电能的生产、输送、分配和使用电能。分为： （1）生产和转换电能的设备。如发电机、变压器、电动机。

（2）接通或开断电路的设备。如高压断路器、隔离开关、熔断器、重合器等。

（3）载流导体。如母线、电缆等，用于按照一定的要求把各种电气设备连接起来，组成传输和分配电能的电路。

（4）接地装置。如埋入地下的金属接地体（或连接成接地网）。 二次设备主要有：

（1）互感器。分电压互感器和电流互感器，分别将一次侧的高电压或大电流变为二次侧的低电压或小电流，以供给二次回路的测量仪表和继电器。

（2）保护电器。如短路电流的电抗器和防御过电压的避雷器等。

2.供电设备、用电设备和电力网的额定电压之间有什么关系？

答：用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等；发电机的额定电压等于连接电网额定电压的1.05倍；变压器一次绕组额定电压一般与连接电网额定电压相等，但与发电机直接相连者等于发电机额定电压；变压器二次绕组额定电压一般等于连接电网额定电压的1.1倍，但空载变压器或经短线路与用户相连或小阻抗变压器其二次绕组额定电压等于连接电网额定电压的1.05倍。

3. 三段式过电流保护分为哪三段，其定义和特点是什么？ 第Ⅰ段―――电流速断保护 第Ⅱ段―――限时电流速断保护 第Ⅲ段―――过电流保护

①电流速断保护：

电流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长（为避免失去选择性），即存在保护的死区．为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长．时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。

特点：1.没有时限；2.不能保护线路全长（存在死区）（一般设定为保护线路全长的85%）。

②限时电流速断保护：

电流速断保护不能保护线路全长，故需要增加一段新的保护，用以切除本线路上速断范 围以外的故障，同时也作为电流速断保护的后备保护（电流速断保护拒动，可能原因主要有测量误差，非金属性短路）（非金属性短路即存在过渡电阻，此时短路电流比金属性短路电流小，可能达不到电流速断保护的整定值）。

特点：

1.有时限，一般比下一条线路的速断保护高出一个时间阶段△t，通常取0.5s。 2.能保护线路全长，要求灵敏度大于1.3～1.5。（灵敏度指保护长度比总长度，零度1即表示保护全长）。

3.电流速断保护与限时电流速断保护配合，构成一条线路的主保护，保证了全线路范围的故障都能在0.5秒内切除，在一般情况下都能满足速动要求。 ③过电流保护：

当电流超过预定最大值时，使保护装置动作的一种保护方式。一般可用熔断体（没有太大冲击电流时，即负荷中电动机容量较少）或断路器。

特点：

1.有时限。如果下一级有限时电流速断保护，则比限时电流速断保护高出一个时间阶段（区别于定时限，过电流保护作为第三段保护时，可以使反时限：故障电流越大，动作时间越短）。

2.能保护线路全长。

4. 无限大功率电源的含义及其特点是什么？

无限大功率电源指的是电源外部有扰动发生时，仍能保持端电压和频率恒定的电源。在研究电力系统暂态过程时为了简化分析和计算，常常假设某些电源的容量为无限大，并称为无限大功率电源。可以想象，若电源的容量无限大时，外电路发生短路(一种扰动)时引起的功率变化量与电源的容量相比可以忽略不计，系统中的有功功率和无功功率总保持平衡，因而电源的电压和频率保持恒定。

显然，无限大功率电源是一个相对的概念，真正的无限大功率电源在实际电力系统中是不存在的。但当许多个有限容量的发电机并联运行，或电源距短路点的电气距离很远时，就可将其等值电源近似看做无限大功率电源。前一种情况常根据等值电源的内阻抗与短路回路总阻抗的相对大小来判断该电源能否看做无限大功率电源，若等值电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时，则可以认为该电源为无限大功率电源；后一种情况则是通过电源与短路点间电抗的标幺值来判断的，若电抗在以电源额定容量作基准容量时的标幺值大于3，则认为该电源是无限大功率电源。

无限大功率电源具有两个特点：①电源的频率和电压保持恒定；②电源的内阻抗为零。引入无限大功率电源的概念后，在分析网络突然三相短路的暂态过程时，可以忽略电源内部的暂态过程，使分析得到简化，从而推导出工程上适用的短路电流计算公式。用无限大功率电源代替实际的等值电源计算出的短路电流偏于安全。

5．隔离开关的用途是什么？它是如何分类的 答：在电力系统中，隔离开关的主要作用有：

1）隔离电源。将需要检修的线路或电气设备与带电的电网隔离，以保证检修人员及设备的安全。

2）倒闸操作。在双母线的电路中，可利用隔离开关将设备或线路从一组母线切换到另一组母线，实现运行方式的改变。

3）接通和断开小电流电路。 隔离开关可以直接操作小电流电路。 隔离开关的分类：

1）按装设地点的不同，可分为户内式和户外式两种。 2）按绝缘支柱数目，可分为单柱式、双柱式和三柱式三种。

3）按动触头运动方式，可分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式等 4）按有无接地闸刀，可分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种。 5）按操动机构的不同，可分为手动式、电动式、气动式和液压式等。

6）按极数，可分为单极、双极、三极三种，以及按安装方式分为平装式和套管式等。

6．熔断器的保护特性是什么？与哪些因素有关？

答：熔断器串联在电路中使用，安装在被保护设备或线路的电源侧。当电路中发生过负荷或短路时，熔体被过负荷或短路电流加热，并在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔断，使电路断开，设备得到了保护。熔体熔断电流和熔断时间之间呈现反时限特性，即电流越大，熔断时间就越短，其关系曲线称为熔断器的保护特性，也称安秒特性。

熔体熔化时间的长短，取决于熔体熔点的高低和所通过的电流的大小。熔体材料的熔点越高，熔体熔化就越慢，熔断时间就越长；电流越大，熔断时间就越短。

8．变压器的发热有什么特点？

答：变压器运行时，其绕组和铁芯中的电能损耗都将转变为热能，使变压器各部分的温度升高。在油浸式变压器中，这些热量传递给油，再通过外壳扩散到周围空气中。其整个散热过程有三个特点：

（1） 各发热元件如铁芯、高压绕组、低压绕组等所产生的热量都传递给油，其发热过程是的，只与其本身的损耗有关。

（2） 在散热过程中，引起的各部分温度差别很大。沿变压器的高度方向，绕组的温度最高，最大热点大约在高度方向的70%～75%处；沿截面方向（径向），温度最高处位于线圈厚度的1/3处。

（3） 变压器主要有两个散热区段。一段是热量由绕组和铁芯表面以对流方式传递到变压器油中，这部分约占总温升的20%～30%；另一段是热量由油箱壁以对流方式和辐射方式扩散到周围空气中，这部分约占总温升的60%～70%。

9．什么叫接触电压和跨步电压？

答：接触电压是指设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。例如人在发生接地故障的设备旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压，接触电压通常按人体离开设备0.8m考虑。

跨步电压是指人站立在流过电流的大地上，加于人的两脚之间的电压，人的跨步一般按0.8m考虑。紧靠接地体位置，承受的跨步电压最大；离开了接地体，承受的跨步电压要小一些，对于垂直埋设的单一接地体，离开接地体20m以外，跨步电压接近于零。

10. 电力系统潮流计算的目的是什么？

11. 牛顿-拉夫逊法的基本原理是什么？潮流计算的修正方程有哪几种形式？

12.对电力系统的电压管理，如何选择中枢点？ p126

13.中枢点的调压方式有哪些？请分别简单描述

14.电力系统故障中短路的概念是什么，请简单描述其发生的现象和后果。 p166

15.电力系统继电保护装置的作用和基本任务是什么？

16.对继电保护装置的基本要求是什么？

17.电力系统的稳定性概念是什么，请描述其分类？

电力系统稳定性定义：给定运行条件下的电力系统，在受到扰动后，重新回复到运行平衡状态的能力。系统中的多数变量可维持在一定的范围，使整个系统能稳定运行。

根据性质的不同，电力系统稳定性可分为功角稳定、电压稳定和频率稳定三类。在分析功角稳定时，还可进一步分为以下三类：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。

(1)电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力。

(2)电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行状态的能力，通常指第一或第二摆不失步。

(3)电力系统动态稳定是指系统受到干扰后，不发生振幅不断增大的振荡而失步。 18.什么是对称分量法？

答：任何一组不对称的三相系统的相量均能分解成相序不同的三组对称的三相分量系统，即正序分量、负序分量和零序分量系统。在线性电路中，可以用叠加原理，对这三组对称分量分别按三相去解，然后将其结果叠加起来，就是不对称三相电路的解答，这个方法叫做对称分量法。