(B卷)山東大學(xué)發(fā)電廠變電所控制課程試卷含答案(A4版)

1、山東大學(xué) 發(fā)電廠變電所控制 課程試卷（A）一、610kV線路過電流保護(hù)的原理接線圖如下圖所示。1試說明圖中的主要元件及其功能。2根據(jù)原理接線圖，簡要說明610kV線路過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作過程。1） 電流互感器（TA）。其一次繞組流過系統(tǒng)大電流I1,二次繞組中流過變化的小電流I2，I2額定值為5A。 2） 電流繼電器（KA）。線圈中流過電流互感器的二次電流I2,當(dāng)I2達(dá)到KA的動(dòng)作值時(shí)，其常開觸電閉合（電磁作用），接通外電路。 3） 時(shí)間繼電器（KT）。線圈通電，其常開觸電延時(shí)閉合，接通外電路。 4） 信號(hào)繼電器（KS）。線圈通電，其常開觸電（帶自保持）閉合，接通信號(hào)回路，且掉牌，以便值班人員辯

2、別其動(dòng)作與否。若KS動(dòng)作，需手動(dòng)復(fù)歸，以便準(zhǔn)備下一次動(dòng)作。5） 斷路器跳閘線圈（YT）。線圈通電，斷路器跳閘。 6） 斷路器（QF）。合閘線圈通電，QF主觸電接通大電流，其輔助觸頭相應(yīng)切換：常開觸點(diǎn)閉合，接通外電路，同時(shí)常閉觸點(diǎn)斷開，切斷外電路。 2當(dāng)A相或C相有短路時(shí)，電流互感器一次繞組流過短路電流，其二次繞組感應(yīng)出I2流經(jīng)電流繼電器KA線圈，KA動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，將由直流操作電源正母線來的電源加在時(shí)間繼電器KT的線圈上，時(shí)間繼電器KT啟動(dòng)，經(jīng)一定時(shí)限后其延時(shí)常開觸點(diǎn)閉合，正電源經(jīng)過其觸點(diǎn)和信號(hào)繼電器KS的線圈以及斷路器的常開輔助觸點(diǎn)QF和斷路器跳閘線圈YT接至負(fù)電源。信號(hào)繼電器KS的線

3、圈和跳閘線圈YT中有電流流過。兩者同時(shí)動(dòng)作，使斷路器QF跳閘，并由信號(hào)繼電器KS的常開觸點(diǎn)發(fā)出信號(hào)。 二、電壓互感器二次側(cè)b相接地的接線圖如下圖所示。1、試說明B相接地點(diǎn)設(shè)置在m點(diǎn)的理由，以及擊穿保險(xiǎn)器FA的作用。2、試說明開口三角形輔助二次繞組不裝設(shè)熔斷器的原因。3、試說明隔離開關(guān)QS1的作用。4、試說明絕緣監(jiān)察繼電器KVI的動(dòng)作原理。1b相接地點(diǎn)的設(shè)置。接地點(diǎn)設(shè)在端子箱內(nèi)FU2之后m點(diǎn)，是因?yàn)槿粼O(shè)在FU2之前n點(diǎn)，則當(dāng)中性線發(fā)生接地故障時(shí)將使b相繞組短路而無熔斷器保護(hù)。而在m點(diǎn)接地也有缺點(diǎn)：一旦熔斷器熔斷，則電壓互感器整個(gè)二次側(cè)將失去保護(hù)接地點(diǎn)，如果高低壓絕緣破壞高電壓侵入將危及設(shè)備及人身

4、安全。為此，在m點(diǎn)接地的情況下，又在中性點(diǎn)增加了擊穿保險(xiǎn)器F接地。擊穿保險(xiǎn)器是一個(gè)放電間隙，當(dāng)電壓超過一定數(shù)值后，間隙被擊穿而導(dǎo)通，起保護(hù)接地作用。 2開口三角形輔助副繞組回路不裝設(shè)熔斷器。在TVa、TVb、TVC回路中，正常情況時(shí)三相電壓對稱，三角形開口處電壓為零，因此引出端子上沒有電壓。只有在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)才有3倍零序電壓出現(xiàn)。如果在引出端子上裝設(shè)熔斷器保護(hù)，則在正常情況下不起任何作用，即使在開口三角形外導(dǎo)線間發(fā)生短路，也不會(huì)使熔斷器熔斷。若熔斷器熔斷器熔斷未被發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生接地故障時(shí)反而影響絕緣監(jiān)察繼電器KVI在正確動(dòng)作。所以此處一般不裝熔斷器保護(hù)。 3隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)QS1的引用。T

5、V二次側(cè)出線除b相接地外，其他各引出端都經(jīng)TV本身的隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)QS1引出。這樣當(dāng)電壓互感器停電檢修時(shí)，在打開隔離開關(guān)的同時(shí)，二次接線亦自常閉開，防止二次側(cè)向一次側(cè)反饋電壓，造成人身和設(shè)備事故。由于隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)在現(xiàn)場常出現(xiàn)接觸不良的情況，而中性線如果接觸不良又難以發(fā)現(xiàn)，因此在中性線采用兩對輔助觸點(diǎn)QS1并聯(lián)，以增強(qiáng)其可靠性。 4電壓互感器回路的工作原理。當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，在TV二次開口三角形繞組回路中出現(xiàn)零序電壓，當(dāng)超過絕緣監(jiān)察繼電器KVI的動(dòng)作電壓時(shí)，繼電器動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，同時(shí)接通光字牌HL和信號(hào)繼電器KS。光字牌顯示“35kV母線接地”字樣，并發(fā)出音響信號(hào)，KS動(dòng)作

6、后掉牌落下，并由其觸點(diǎn)發(fā)出“掉牌未復(fù)歸”信號(hào)。 三、燈光監(jiān)視的斷路器控制回路如圖所示，M100(+)為閃光小母線，M708為事故音響小母線。1試說明斷路器手動(dòng)及自動(dòng)合、跳閘時(shí)燈光信號(hào)是如何發(fā)出的。2. 進(jìn)行手動(dòng)合閘操作時(shí)，將控制開關(guān)SA從“跳閘后”位置切換至“預(yù)備合閘”（PC）位置，試分析說明此時(shí)綠燈HG和紅燈HR的狀態(tài)（平光、閃光、不亮）。3若發(fā)生事故斷路器跳閘，事故音響信號(hào)怎樣啟動(dòng)？1手動(dòng)跳閘 SA至“跳閘后”位置時(shí)，觸點(diǎn)10-11閉合， 綠燈HG發(fā)平光。自動(dòng)跳閘 SA在“合閘后”位置，觸點(diǎn)9-10閉合，此時(shí)若斷路器自動(dòng)跳閘，其常閉輔助觸點(diǎn)接通,綠燈（HG）經(jīng)SA的9-10觸點(diǎn)接至閃光小母

7、線M100(+)，閃光。手常開閘 SA在“合閘后”位置，觸點(diǎn)13-16閉合，紅燈（HR）發(fā)平光。自常開閘 SA在“跳閘后”位置，觸點(diǎn)14-15閉合，此時(shí)若自動(dòng)裝置使斷路器自常開閘，紅燈（HR）經(jīng)觸點(diǎn)14-15接至閃光小母線，發(fā)閃光。 2斷路器仍屬跳閘狀態(tài)，因此其輔助常閉觸點(diǎn)閉合。另外，控制開關(guān)SA處于預(yù)備合閘位，節(jié)點(diǎn)9-10接通。因此，綠燈（HG）閃光，紅燈不亮。 3若斷路器因事故跳閘，SA仍在合閘后位置，其觸點(diǎn)1-3、19-17同時(shí)接通。另外，因斷路器跳閘，QF輔助常閉觸點(diǎn)閉合，事故音響小母線M708接至負(fù)電源-700，事故音響回路啟動(dòng)，發(fā)出事故音響信號(hào)。 四、電動(dòng)操作隔離開關(guān)控制回路如下圖

8、所示，試分析跳、合閘操作時(shí)控制回路的工作過程。1隔離開關(guān)合閘（投入）操作。相應(yīng)斷路器QF在分閘狀態(tài)時(shí)，其常閉輔助觸點(diǎn)閉合；接地刀閘QSE在斷開位置，其輔助常閉觸點(diǎn)閉合；隔離開關(guān)QS在跳閘終端位置（其跳閘終端開關(guān)S2閉合）時(shí)，按下按鈕SB1，啟動(dòng)接觸器KM1，KM1的常開觸點(diǎn)閉合，三相交流電動(dòng)機(jī)M正向轉(zhuǎn)動(dòng)，使隔離開關(guān)QS進(jìn)行合閘，并經(jīng)KM1的常開觸點(diǎn)KM1-1進(jìn)行自保持，以確保隔離開關(guān)合閘到位。隔離開關(guān)合閘后，跳閘終端開關(guān)S2斷開， KM1失電返回，電動(dòng)機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。自動(dòng)解除合閘脈沖。 2隔離開關(guān)分閘操作。相應(yīng)斷路器QF在分閘狀態(tài)常閉輔助觸點(diǎn)閉合；QSE常閉輔助觸點(diǎn)閉合，隔離開關(guān)QS在合閘終端位

9、置，（S1已閉合）。此時(shí)，按下按鈕SB2，啟動(dòng)接觸器KM2，KM2的常開觸點(diǎn)閉合，三相電動(dòng)機(jī)M反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使隔離開關(guān)QS2進(jìn)行跳（分）閘。并經(jīng)KM2的常開觸點(diǎn)KM21自保持，使隔離開關(guān)分閘到位。隔離開關(guān)分閘后，合閘終端開關(guān)S1斷開， KM2失電返回，電動(dòng)機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 五、下圖為ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央事故信號(hào)電路。試說明事故信號(hào)的啟動(dòng)、復(fù)歸及重復(fù)動(dòng)作的原理。 1事故信號(hào)的啟動(dòng)。當(dāng)斷路器發(fā)生事故跳閘時(shí)，對應(yīng)事故單元的控制開關(guān)與斷路器的位置不對應(yīng)，信號(hào)電源-700接至事故音響小母線M708上， 給出脈沖電流信號(hào)，經(jīng)變流器U 微分后，送入干簧繼電器KRD的線圈中，其常開觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)出口中間

10、繼電器KC，其常開觸點(diǎn)KC-2接通，啟動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出音響信號(hào)。當(dāng)變流器二次測感應(yīng)電動(dòng)勢消失后，KRD中的尖峰脈沖電流消失，KRD觸點(diǎn)返回，而中間繼電器KC經(jīng)其常開觸點(diǎn)自保持，發(fā)出持續(xù)音響信號(hào)。 2事故信號(hào)的復(fù)歸。由中間繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC-3啟動(dòng)時(shí)間繼電器KT1，其常開觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)后閉合，啟動(dòng)中間繼電器KC1，KC1的常閉觸點(diǎn)斷開， KC線圈失電，其3對常開觸點(diǎn)全部返回，音響信號(hào)停止，實(shí)現(xiàn)音響信號(hào)延時(shí)自動(dòng)復(fù)位。此時(shí)，啟動(dòng)回路電流雖沒消失，但已到穩(wěn)態(tài)，干簧繼電器KRD不會(huì)再啟動(dòng)中間時(shí)間繼電器KC，這樣沖擊繼電器所有元件都復(fù)位，準(zhǔn)備第二次動(dòng)作。此外，按下按鈕SB4，可實(shí)現(xiàn)音響信號(hào)的手動(dòng)復(fù)位。3事

11、故信號(hào)的重復(fù)動(dòng)作。當(dāng)?shù)诙€(gè)事故信號(hào)來時(shí)，在第一個(gè)穩(wěn)定電流信號(hào)的基礎(chǔ)上再疊加一個(gè)矩形的脈沖電流。變流器U的二次側(cè)又感應(yīng)出電動(dòng)勢，產(chǎn)生尖峰電流，使干簧繼電器KRD啟動(dòng)。動(dòng)作過程與第一次動(dòng)作相同，即實(shí)現(xiàn)音響信號(hào)的重復(fù)動(dòng)作。 六、發(fā)電機(jī)出口斷路器和母聯(lián)斷路器同步電壓引入電路如下圖所示。試分析系統(tǒng)側(cè)和待并側(cè)電壓是如何引入到同步電壓小母線上的。1當(dāng)利用發(fā)電機(jī)出口斷路器QF1 將發(fā)電機(jī)G 與系統(tǒng)（母線或 ）并列時(shí)，發(fā)電機(jī)側(cè)同步電壓是發(fā)電機(jī)出口電壓互感器TV二次C 相電壓，該電壓經(jīng)同步開關(guān)SS1 的觸點(diǎn)25-27 引至同步電壓小母線C610 上。而系統(tǒng)側(cè)的同步電壓是母線電壓互感器TV1 （或TV2 ）的二次C

12、 相電壓，經(jīng)隔離開關(guān)QS3 （或QS4 ）的輔助觸點(diǎn)，再經(jīng)過同步開關(guān)SS1 的觸點(diǎn)13-15 引至同步電壓小母線C620上。 2當(dāng)利用母聯(lián)斷路器QF 將母線和母線并列時(shí)， 母線的電壓互感器TV1的二次C 相電壓，從其小母線C630 經(jīng)隔離開關(guān)QS1的輔助觸點(diǎn)，再經(jīng)同步開關(guān)SS 的觸點(diǎn)13 -15 ，引至C620上（相當(dāng)于系統(tǒng)側(cè)）。母線的電壓互感器TV2 的二次C 相電壓，從其小母線C640 經(jīng)過隔離開關(guān)QS2 的輔助觸點(diǎn)，再經(jīng)SS 的觸點(diǎn)25-27 引至C610上（相當(dāng)于待并側(cè)）。 七、利用兩只單相有功功率表可以測量三相三線制電路的有功功率，試畫出其接線圖并說明測量原理。（兩只功率表的電流線圈

13、分別接到A、C兩相）利用兩只單相功率表測量三相三線制電路有功功率的接線圖，如圖所示： 兩只功率表的電流、電壓相量圖，如圖所示：第一只功率表所測得的平均功率為 第二只功率表所測得的平均功率為 兩只表所測平均功率之和為 當(dāng)三相電路完全對稱時(shí)，即當(dāng) （線電壓相等） （相電流相等） （角相等） 時(shí)，可由兩角和（差）的公式得出于是得兩功率表之和： 即為三相總的有功功率。由上式可見：( 1 ）當(dāng)負(fù)載為純電阻性時(shí)，=0，則兩功率表的讀數(shù)相等；( 2 ）當(dāng)=±60° （負(fù)角表示容性負(fù)載）時(shí)，則有一只功率表讀數(shù)為零；( 3 ）當(dāng)|60° 時(shí)，P1 或P2為負(fù)值，其指針將反轉(zhuǎn)。此時(shí)可

14、將功率表的電流線圈（或電壓線圈）的端鈕對換，并將其讀數(shù)記為負(fù)值，即三相電路總功率等于此兩功率表讀數(shù)之差。電壓線圈）的端鈕對換，并將其讀數(shù)記為負(fù)值，即三相電路總功率等于此兩功率表讀數(shù)之差。 八、儲(chǔ)能電容器檢查裝置如下圖所示。試說明電容器電壓和電容量的檢查方法。1電容器電壓的監(jiān)測由電壓表PV和轉(zhuǎn)換開關(guān)SM1實(shí)現(xiàn)，SM1 切換至圖示位置（左側(cè)）時(shí)，PV的讀數(shù)是C兩端的電壓；而SM1 切換至右側(cè)時(shí)，PV的讀數(shù)是C兩端的電壓。2繼電器KT、KV、KS和轉(zhuǎn)換開關(guān)SM2用來檢查電容器的容量。將轉(zhuǎn)換開關(guān)SM2置于“CI”位置時(shí)，其觸點(diǎn)1-4、5-8、9-12、13-16接通，電容器CII經(jīng)觸點(diǎn)1-4、5-8 和13-16 向I路控制