電氣工程師-專業(yè)基礎(chǔ)（發(fā)輸變電）-電氣工程基礎(chǔ)-4.10斷路器

電氣工程師-專業(yè)基礎(chǔ)（發(fā)輸變電）-電氣工程基礎(chǔ)-4.10斷路器[單選題]1.以下4種型號的高壓斷路器中，額定電壓為10kV的高壓斷路器是()。[2018年真題]A.SN10-10I（江南博哥）B.SN10-IIC.ZW10-IID.ZW10-100I正確答案：A參考解析：高壓斷路器型號的表示方法，例如SN10-10I。其中，首字母表示斷路器的字母代號，如S表示少油，D表示多油，Z表示真空，K表示空氣，L表示六氟化硫（SF6）；第二個字母表示安裝場所代號，如N表示屋內(nèi)型、W表示屋外型；接著，10表示設(shè)計序列號；最后，10I表示額定電壓，kV。[單選題]2.下面說法正確的是()。[2017年真題]A.少油斷路器可靠性高，不需要經(jīng)常檢修B.SF6斷路器可靠性高，不需要經(jīng)常檢修C.GIS設(shè)備占地小，可靠性高，易于檢修D(zhuǎn).SF6斷路器可靠性高，工作時噪聲大正確答案：B參考解析：高壓斷路器的主要分類和特點如表4-10-1所示。表4-10-1高壓斷路器的主要分類和特點[單選題]3.下面說法不正確的是()。[2017年真題]A.斷路器具有滅弧能力B.電弧是由于觸頭間的中性介質(zhì)被游離產(chǎn)生的C.斷路器可以切斷短路電流D.隔離開關(guān)可以進行正常工作電路的開斷操作正確答案：D參考解析：斷路器有滅弧裝置，故斷路器能夠帶負荷操作，不但能操作負荷電流，還能操作故障（短路）電流；斷路器有良好的封裝形式，故單純觀察斷路器，不能直觀地確定其是處在閉合或斷開位置。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，雖然規(guī)程規(guī)定其可以操作于負荷電流小于5A的場合，但其總體屬于不能帶負荷操作；隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，從外觀上能一眼看出其運行狀態(tài)，檢修時有明顯斷開點。電弧產(chǎn)生的原因主要是：氣體（或空氣）中含有少量正負離子，在外施電壓的作用下，離子加速運動，在碰撞中離子數(shù)目大大增加，這些離子在電場中的定向運動就形成電流。電流通過氣體時伴隨著強烈的發(fā)熱過程，以致電流通道內(nèi)的中性氣體分子全被電離而形成等離子體。這種有強烈的聲、光和熱效應(yīng)的弧光放電，就是電弧的形成過程。[單選題]4.檢驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和開斷能力時，需要合理地確定短路計算時間，在校驗電氣設(shè)備開斷能力時，以下短路計算時間正確的是()。[2013年真題]A.繼電保護主保護動作時間B.繼電保護后備保護動作時間C.繼電保護主保護動作時間＋斷路器固有分閘時間D.繼電保護后備保護動作時間＋斷路器固有分閘時間正確答案：C參考解析：根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（DL/T5222—2005）第9.2.2條規(guī)定，在校核斷路器斷流能力時，宜取斷路器實際開斷時間（主保護動作時間與斷路器分閘時間之和）的短路電流作為校驗條件。[單選題]5.以下關(guān)于斷路器開斷能力的描述正確的是()。[2013年真題]A.斷路器開斷中性點直接接地系統(tǒng)單相短路電路時，其工頻恢復(fù)電壓近似地等于電源電壓最大值的0.866倍B.斷路器開斷中性點不直接接地系統(tǒng)單相短路電路時，其首先斷開相工頻恢復(fù)電壓為相電壓的0.866倍C.斷路器開斷中性點直接接地系統(tǒng)三相短路電路時，其首先斷開相起始工頻恢復(fù)電壓為相電壓的0.866倍D.斷路器開斷中性點不直接接地系統(tǒng)三相短路電路時，其斷開相電弧熄滅后，其余兩相電弧同時熄滅，且其工頻恢復(fù)電壓為相電壓的0.866倍正確答案：D參考解析：斷路器的弧隙恢復(fù)電壓與線路參數(shù)和開斷瞬間工頻恢復(fù)電壓U0有直接關(guān)系，分為以下幾種情況：①斷路器開斷單相短路電路，起始工頻恢復(fù)電壓近似地等于電源電壓最大值U0＝Umsinφ≈Um。②斷路器開斷中性點不直接接地系統(tǒng)中的三相短路電路，A相開斷后斷口上的工頻恢復(fù)電壓為相電壓的1.5倍。經(jīng)過0.005s（電角度90°）后，B、C兩相的短路電流同時過零，電弧同時熄滅。電源電壓加在B、C兩相弧隙上，每個斷口將承受1/2電壓值，即：③斷路器開斷中性點直接接地系統(tǒng)中的三相接地短路電路。當系統(tǒng)零序阻抗與正序阻抗之比不大于3時，其首先開斷相的恢復(fù)電壓的工頻分量為相電壓的1.3倍。第二開斷相恢復(fù)電壓的工頻分量可為相電壓的1.25倍。④斷路器開斷兩相短路電路。兩相短路發(fā)生在中性點直接接地系統(tǒng)中最為嚴重，工頻恢復(fù)電壓可達相電壓的1.3倍。[單選題]6.斷路器開斷中性點直接接地系統(tǒng)中的三相接地短路電流，首先開斷相恢復(fù)電壓的工頻分量為（Uph為相電壓）()。[2012年真題]A.UphB.1.25UphC.1.5UphD.1.3Uph正確答案：D參考解析：三相斷路器在開斷短路故障時，由于動作的非同期性，首相開斷的斷口觸頭間所承受的工頻恢復(fù)電壓將要增高，增高的數(shù)值用首相開斷系數(shù)來表征。首相開斷系數(shù)是指三相系統(tǒng)中兩相短路時，在斷路器安裝處的完好相對另兩相間的工頻電壓與短路去掉后在同一處獲得的相對中性點電壓之比。分析系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生的各種短路形式，第一開斷相斷口間的工頻恢復(fù)電壓，中性點不接地系統(tǒng)多為1.5倍的相電壓；中性點接地系統(tǒng)多為1.3倍相電壓。中性點直接接地系統(tǒng)的三相短路故障時，首開相A相弧熄時，工頻恢復(fù)電壓為1.3倍的電源相電壓，緊接著A相過零的C相，然后是B相，第二開斷相C相弧熄時，工頻恢復(fù)電壓為1.25倍的電源相電壓，C相電流分段后，此時電路中電流只剩下B相一相，在弧熄時，其工頻恢復(fù)電壓即為電源相電壓。[單選題]7.為使弧隙電壓恢復(fù)過程為非周期性的，可在斷路器觸頭兩端并聯(lián)電阻，其值應(yīng)為()。[2012年真題]A.B.C.D.正確答案：C參考解析：交流電弧每半周期自然熄滅是熄滅交流電弧的最佳時機。實際上在電流過零后弧隙中存在兩個恢復(fù)過程：介質(zhì)強度恢復(fù)過程Ud（t）和弧隙電壓恢復(fù)過程Ur（t）。交流電弧熄滅的條件為：Ud（t）＞Ur（t）。如果能夠采取措施防止Ur（t）振蕩，將周期性振蕩特性的恢復(fù)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛曰謴?fù)過程，電弧就更容易熄滅。常用的做法就是在熔斷器觸頭兩端并聯(lián)電阻，當時，可將弧隙恢復(fù)電壓由周期性振蕩特性恢復(fù)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛?，從而大大降低恢?fù)電壓的上升速度和幅值，改善斷路器的滅弧條件。[單選題]8.斷路器開斷中性點不直接接地系統(tǒng)中的三相短路電流，首先開斷相后的工頻恢復(fù)電壓為（Uph為相電壓）()。[2011年真題]A.UphB.0.866UphC.1.5UphD.1.3Uph正確答案：C參考解析：三相斷路器在開斷短路故障時，由于動作的不同期性，首相開斷的斷口觸頭間所承受的工頻恢復(fù)電壓將要增高，增高的數(shù)值用首相開斷系數(shù)來表征。首相開斷系數(shù)是指三相系統(tǒng)當兩相短路時，在斷路器安裝處的完好相對另兩相間的工頻電壓與短路去掉后在同一處獲得的相對中性點電壓之比。圖4-10-1分析系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生的各種短路形式，首先開斷相斷口間的工頻恢復(fù)電壓，中性點不接地系統(tǒng)者多為1.5倍的相電壓；中性點接地系統(tǒng)多為1.3倍相電壓。中性點不直接接地系統(tǒng)的三相短路故障如圖所所示：設(shè)A相為首先開斷相：電弧電流先過零，電弧先熄滅，即：。在A相熄滅后，經(jīng)過5ms（90°），B、C兩相電流同時過零，電弧同時熄滅，此時電源的線電壓加在兩個串聯(lián)的斷口上，若認為兩斷口是均勻分布，則每一斷口只承擔一半電壓，即0.5UBC＝0.866UBO（UCO）。圖4-10-1[單選題]9.為使斷路器弧熄電壓恢復(fù)過程為非周期性的，可在斷路器觸頭兩端()。[2011年真題]A.并聯(lián)電容B.并聯(lián)電抗C.并聯(lián)電阻D.輔助觸頭正確答案：C參考解析：交流電弧每半周期自然熄滅是熄滅交流電弧的最佳時機。實際上在電流過零后弧隙中存在兩個恢復(fù)過程：介質(zhì)強度恢復(fù)過程Ud（t）和弧隙電壓恢復(fù)過程Ur（t）。交流電弧熄滅的條件為：Ud（t）＞Ur（t）。如果能夠采取措施防止Ur（t）振蕩，將周期性振蕩特性的恢復(fù)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛曰謴?fù)過程，電弧就更容易熄滅。常用的做法是在斷路器觸頭兩端并聯(lián)電阻。當時，可將弧隙恢復(fù)電壓由周期性振蕩特性恢復(fù)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛?，從而大大降低了恢?fù)電壓的上升速度和幅值，改善了斷路器的滅弧條件。[單選題]10.為保證斷路器在關(guān)合短路電流時的安全性，其額定關(guān)合電流()。[2010年真題]A.不應(yīng)小于短路沖擊電流B.不應(yīng)大于短路沖擊電流C.只需大于長期工作電流D.只需大于通過斷路器的短路穩(wěn)態(tài)電流正確答案：A參考解析：《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（DL/T5222—2005）第9.2.6條規(guī)定，斷路器的額定關(guān)合電流，不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值（第一個大半波電流峰值）。關(guān)合電流是指表征斷路器關(guān)合電流能力的參數(shù)。由于斷路器在接通電路時，電路中可能預(yù)伏有短路故障，此時斷路器將關(guān)合很大的短路電流。一方面由于短路電流的電動力減弱了合閘的操作力，另一方面由于觸頭尚未接觸前發(fā)生擊穿而產(chǎn)生電弧，可能使觸頭熔焊，從而使斷路器造成損傷，因此要求斷路器能夠可靠關(guān)合短路電流的最大峰值。[單選題]11.具有三條進線和三條出線時，采用一個半斷路器接線和六角形接線相比較，正確的是()。[2010年真題]A.一個半斷路器接線多用三臺斷路器B.一個半斷路器接線少用三臺斷路器C.兩種接線斷路器數(shù)量相同D.六角形接線比一個半斷路器接線在設(shè)備選擇方面更方便正確答案：A參考解析：三進三出時，一個半斷路器接線和六角形接線的示意圖如圖4-10-2所示。顯然，一個半斷路器接線比六角形接線多用了三臺斷路器。圖4-10-2[單選題]12.斷路器開斷中性點不直接接地系統(tǒng)中的三相短路電流時，首先開斷相的恢復(fù)電壓為()。[2009年真題]A.UphB.0.866UphC.1.5UphD.1.3Uph正確答案：C參考解析：三相斷路器在開斷短路故障時，由于動作的不同期性，首相開斷的斷口觸頭間所承受的工頻恢復(fù)電壓將要增高，增高的數(shù)值用首相開斷系數(shù)來表征。首相開斷系數(shù)是指三相系統(tǒng)當兩相短路時，在斷路器安裝處的完好相對另兩相間的工頻電壓與短路去掉后在同一處獲得的相對中性點電壓之比。圖4-10-3分析系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生的各種短路形式，首先開斷相斷口間的工頻恢復(fù)電壓，中性點不接地系統(tǒng)者多為1.5倍的相電壓；中性點接地系統(tǒng)多為1.3倍相電壓。中性點不直接接地系統(tǒng)的三相短路故障如圖所所示：設(shè)A相為首先開斷相：電弧電流先過零，電弧先熄滅，即：。在A相熄滅后，經(jīng)過5ms（90°），B、C兩相電流同時過零，電弧同時熄滅，此時電源的線電壓加在兩個串聯(lián)的斷口上，若認為兩斷口是均勻分布，則每一斷口只承擔一半電壓，即0.5UBC＝0.866UBO（UCO）。圖4-10-3[單選題]13.斷路器開斷中性點不直接接地系統(tǒng)中的三相短路電流時，首先開斷相開斷后的工頻恢復(fù)電壓為（UPV為相電壓）()。[2008年真題]A.UPVB.0.886UPVC.1.5UPVD.1.3UPV正確答案：C參考解析：斷路器開斷中性點不直接接地系統(tǒng)中的三相短路電路時，三相交流電路中，各相電流過零時間不同，因此，斷路器在開斷三相電路時，電弧電流過零便有先后之分。先過零的相，電弧先熄滅，稱為首先開斷相。如圖4-10-4a）所示，發(fā)生短路后，A相首先開斷，電流過零后電弧熄滅。此時，B、C相仍由電弧短接，A相斷路器靠近短路側(cè)觸頭的電位，此時仍相當于B、C兩相線電壓的中點電位，如圖4-10-4b）所示，可知：，A相開斷后斷口上的工頻恢復(fù)電壓為相電壓的1.5倍，即1.5UPV。圖4-10-4[單選題]14.為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時的安全性，其關(guān)合電流滿足下列哪種條件？()[2006年真題]A.不應(yīng)小于短路沖擊電流B.不應(yīng)大于短路沖擊電流C.只需大于長期工作電流D.只需大于通過斷路器的短路穩(wěn)態(tài)電流正確答案：A參考解析：根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（GB/T5222—2005）第9.2.6條規(guī)定，斷路器的額定關(guān)合電流，不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值（第一個大半波電流峰值）。[單選題]15.高壓斷路器一般采用多斷口結(jié)構(gòu)，通常在每個斷口并聯(lián)電容C。并聯(lián)電容的作用是下列哪項？()[2005年真題]A.使弧隙電壓的恢復(fù)過程由周期性變?yōu)榉侵芷谛訠.使得電壓能均勻的分布在每個斷口上C.可以增大介質(zhì)強度的恢復(fù)速度D.可以限制系統(tǒng)中的操作過電壓正確答案：B參考解析：在多斷口斷路器中，由于斷口各點的對地電容的影響，斷口上的電壓分布是不均勻的，而且斷口數(shù)愈多，這種現(xiàn)象越明顯，進而導(dǎo)致不同滅弧室工作條件相差很大，某個斷口電壓過高時，不利于滅弧。為使每個斷口的電壓分布均勻，以充分發(fā)揮每個滅弧室的作用，可在每個滅弧室外面人為地并聯(lián)一個比雜散電容大得多的電容器，稱為均壓電容。[單選題]16.關(guān)于交流電弧熄滅后的弧隙電壓恢復(fù)過程，以下描述正確的是()。[2016年真題]A.當觸頭間并聯(lián)電阻小于臨界電阻時，電壓恢復(fù)過程為周期性的B.當觸頭間并聯(lián)電阻大于臨界電阻時，電壓恢復(fù)過程為非周期性的C.開斷中性點不直接接地系統(tǒng)三相短路時，首先開斷的工頻恢復(fù)電壓為相電壓的1.5倍D.開斷中性點不直接接地系統(tǒng)三相短路時，首選開斷相熄弧之后，其余兩相電弧同時熄滅，每一相工頻恢復(fù)電壓為相電壓的1.732倍正確答案：C參考解析：中性點不直接接地系統(tǒng)的三相短路故障如圖4-10-5所示。設(shè)A相為首先開斷相，電弧電流先過零，電弧先熄滅，即：圖4-10-5在A相熄滅后，經(jīng)過5ms（90°），B、C兩相電流同時過零，電弧同時熄滅，此時電源的線電壓加在兩個串聯(lián)的斷口上，若認為兩斷口是均勻分布，則每一斷口只承擔一半電壓，即：0.5UBC＝0.866UBO（UCO）。[單選題]17.斷路器開斷交流電路的短路故障時，弧隙電壓恢復(fù)過程與電路參數(shù)等有關(guān)，為了把具有周期性振蕩特性的恢復(fù)過程轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛缘幕謴?fù)過程，可在斷路器觸頭兩端并聯(lián)一只阻r，其值一般取下列哪項（C、L為電路中的電容值、電感值）？()[2005年真題]A.B.C.D.正確答案：C參考解析：當觸頭間并聯(lián)電阻時，弧隙電壓恢復(fù)過程為非周期性；當并聯(lián)電阻r＞rcr時，電壓恢復(fù)過程為周期性。當并聯(lián)電阻r≤rcr時，將把具有周期性振蕩特性的恢復(fù)電壓過程轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛曰謴?fù)過程，從而大大降低恢復(fù)電壓的幅值和恢復(fù)速度，相應(yīng)的可增加斷路器的開斷能力。[單選題]18.高壓斷路器一般采用多斷口結(jié)構(gòu)，通常在每個斷口并聯(lián)電容，并聯(lián)電容的作用是()。A.使弧隙電壓的恢復(fù)過程由周期性變?yōu)榉侵芷谛訠.使得電壓能均勻分布在每個斷口上C.可以增大介質(zhì)強度的恢復(fù)速度D.可以限制系統(tǒng)中的操作過電壓正確答案：B參考解析：在多斷口斷路器中，由于斷口各點的對地電容的影響，斷口上的電壓分布是不均勻的，而且斷口數(shù)愈多，這種現(xiàn)象越明顯，進而導(dǎo)致不同滅弧室工作條件相差很大。為使每個斷口的電壓分布均勻，以充分發(fā)揮每個滅弧室的作用，可在每個滅弧室外面人為地并聯(lián)一個比雜散電容大得多的電容器，稱為均壓電容。[單選題]19.少油高壓斷路器多采用多斷口的原因是()。A.增加開斷點B.有利滅弧C.其他原因D.有利于延長壽命正確答案：B參考解析：油作為滅弧介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，且采用多斷口有利于交流電弧的熄滅。[單選題]20.以下幾種方法中在抑制空載線路分閘過電壓時相對最為有效的是()。A.采用多油斷路器B.采用中性點絕緣系統(tǒng)C.采用六氟化硫斷路器D.中性點經(jīng)消弧線圈接地正確答案：C參考解析：采用六氟化硫斷路器是因為該斷路器的特性：①斷口電壓高；②允許短路次數(shù)多，檢修周期長；③開斷性能良好；④與其他斷路器相比占地少，體積小。[單選題]21.選擇斷路器開斷容量應(yīng)根據(jù)安裝()來決定。A.變壓器的容量B.最大負荷C.最大短路電流D.最大電壓正確答案：C參考解析：斷路器的額定開斷容量用來表征斷路器的開斷能力，其計算公式為：，其中UN是斷路器的額定電壓，即斷路器長期工作的標準電壓，IbrN為斷路器的額定開斷電流，即能夠開斷的最大斷路電流。[單選題]22.高壓斷路器額定開斷電流是指斷路器能切斷()的大小。A.最大負荷電流B.三相短路最大瞬時電流值C.三相