电力系统基础知识考试试题

电力系统基础知识考试试题 贵州同为科技发展有限公司电力工程部 电力系统基础知识考试试题 姓名: 请按下列电力系统基础知识大纲，展开表述各知识点，越详细越好. 一、电路的基本概念 1、电路元件 电阻元件 对电流呈现阻力的部件， 电流流过它必然消耗能量。 反映能量损耗的部件 电容元件 电容元件是一种表征电路元件储存电荷特性的理想元件,其原始模型为由两块金属极板中间用绝缘介质隔开的平板电容器.当在两极板上加上电压后,极板上分别积聚着等量的正负电荷,在两个极板之间产生电场.积聚的电荷愈多,所形成的电场就愈强,电容元件所储存的电场能也就愈大. 电感元件 电感元件是一种储能元件,电感元件的原始模型为导线绕成圆柱线圈.当线圈中通以电流i,在线圈中就会产生磁通量Φ,并储存能量.表征电感元件(简称电感)产生磁通,存储磁场的能力的参数,也叫电感,用L表示,它在数值上等于单位电流产生的磁链 电感元件是指电感器(电感线圈)和各种变压器 阻抗 在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。 阻抗的单位是欧。 2、向量法 复数 复数是指能写成如下形式的数a+bi,这里a和b是实数，i是虚数单位(即-1开根)。 由意大利米兰学者卡当在十六世纪首次引入，经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作，此概念逐渐为数学家所接受。 复数有多种表示法，诸如向量表示、三角表示，指数表示等。它满足四则运算等性质。它是复变函数论、解析数论、傅里叶、分形、流体力学、相对论、量子力学等学科中最基础的对象和工具。 正弦量 电路中按正弦规律变化的电压或电流，统称为正弦量 、三相电路 3 三相电路 线电压(电流) 相电压(电流) 4、对称分量法及序阻抗 对称分量法 序阻抗 二、电力系统概述 1、电力系统中的能源构成 火力发电厂 水力发电厂 核电厂 分布式可再生能源 2、电力系统的负荷 3、电力系统的运行特点及要求 运行特点 要求 4、电力系统的电压等级和规定 5、直流输电: 三、电力系统的接线 1、变电站电气主接线 2、电力网接线方式 3、中性的接地 四、变压器及发电机的基本理论 1、 变压器 2、 发电机 五、电力系统等值电路及潮流计算 1、 电力系统等值电路 2、 有名值等值电路 3、 标幺值等值电路 4、 电力系统潮流计算 六、电力系统功率平衡及电压频率调整 1、 电力系统有功功率平衡及频率调整 2、 电力系统无功功率平衡及电压调整 七、电力系统常见故障及其分析 1、 三相短路 2、 两相短路 3、 单相短路接地 4、 两相短路接地 八、电力系统的稳定性 1、 电力系统的静态稳定性 2、 电力系统的暂态稳定性 九、变电站一次设备 1、 变压器 变压器 利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等 组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管 2、 断路器 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。 低压断路器又称自动开关，俗称:空气开关:也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用 3、 隔离开关 4、 接地刀闸 5、 母线 6、 避雷器 避雷器，又叫做过电压限制器，它的作用是把已侵人电力线、信号传输线的雷电高电压限制在一定范围之内，保证用电设备不被高电压冲击击穿。常用的避雷器种类繁多，但归纳起来可分为为四大类:(1)阀型;(2)放电间隙型;(3)高通滤波型;(4)半导体型。根据用途分为两大类，即电力避雷器和电信避雷器。本章主要介绍电力避雷器和电信避雷器的基本工作原理、分类、应用 7、 电压互感器 8、 电流互感器 9、 传统开关柜 10、 小车开关柜 11、 GIS 最简单地来说，GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。这是GIS的本质，也是核心 十、变电站二次设备 1、 监控系统 电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度 2、 保护设备 3、 五防系统 五防功能是指:(1)防止误分、合断路器。(2)防止带负荷分、合隔离开关。(3)防止带电挂(合)接地线(接地刀闸)。 (4)防止带接地线(接地刀闸)合断路器(隔离开关)。 (5)防止误入带电间隔。 五防系统是变电站防止误操作的主要设备,确保变电站安全运行，防止人为误操作的重要设备，任何正常倒闸操作都必须经过五防系统的模拟预演和逻辑判断，所以确保五防系统的完好和完善，能大大防止和减少电网事故的发生。随着电网的发展，用户用电量的日益增大，对用户供电的可靠性要求越来越高，五防系统的作用也变得更为重要。 五防系统工作原理是倒闸操作时先在防误主机上模拟预演操作，防误主机根据预先储存的防误闭锁逻辑库及当前设备位置状态，对每一项模拟操作进行闭锁逻辑判断，将正确的模拟操作内容生成实际操作程序传输给电脑钥匙，运行人员按照电脑钥匙显示的操作内容，依次打开相应的编码锁对设备进行操作。全部操作结束后，通过电脑钥匙的回传，从而使设备状态与现场的设备状态保持一致。 另外，五防系统对设备变位无提示功能，完全依赖于后台监控信号，若运行人员马虎、大意或监控不到位，遗漏了此后台变位信号，尤其在大修、定检或大型操作的过程中，后台信号频繁且繁多，往往设备误发的变位信号与其他信号混杂在一起，此时很难被发现。在交接班时，交接人员也可能因繁忙或疏忽，未交待清楚设备位置状态。这些情况一旦发生，都可能引起误操作事故，后果不堪设想。 五防系统存在的问题 通过以上综合分析，五防系统无自主判别设备位置能力，在设备误发变位信号，的情况下，会使五防系统误判设备位置，失去基本的防误能力，反而导致误操作事故的发生。 解决 增加位置辅助接点采集，改为双接点模式 后台监控系统位置信号仅通过现场设备辅助开关单接点采集，再传输到五防系统，进行信号对点，一一对应。如该接点出现问题，将影响信号回路的传输，而误发变位信号。我们可再增加一对独立位置辅助接点采集，改为双辅助接点传输，互不影响，同时在后台监控和五防系统均增设虚拟位置信号，当两信号回路位置不一致时，五防系统可发出告警信号，来自动闭锁五防系统操作界面，需现场确认，进行人工对位后，方能操作。改进五防系统，利用闭锁逻辑程序自动对位 仅改进五防系统软件功能，通过每个设备自身的闭锁逻辑程序，来与设备位置相关联，即当某设备出现非 逻辑性的变位时，则弹出告警窗口，自动闭锁五防系统操作界面，到现场确认后，实现自动对位。 4、 直流系统 由直流电源装置、直流配电装置、控制和监测装置等构成的直流供电网络，在正常及事故状态下为上述直流负荷提供可靠的直流操作电源。 5、 通信系统 电力系统通信是为电力调度、生产基建、电网自动化服务，同时又是为防汛指挥、水文水情预报以及水利电力各种信息的传输服务。它是进行水利电力生产指挥和管理，确保电网安全经济运行。进行水库调度和防治洪水灾害的不可缺少的手段。因此，电力通信可靠与否，与国民经济利益和人民生命安全有着重大关系。为了实现大电网和大型水利枢纽的运行自动化和管理现代化，就必须有可靠、优质、灵活、由多种通信方式组成的水利电力专用通信网。 1(电力通信网的作用与指标 电力通信网的作用有电话通信和数据传输。 首先满足电力调度电话的要求，逐步开通行政、业务电话以及提供会议电话等。 电力系统高频保护的线路两端互相传送运行数据，当保护装置制定被保护范围内有故障时，立即动作于继路器跳闸。 电力调度对电网运行情况的监视，需从发电厂、变电所收集信息，经通信通道送到调度中心，实现电网的安全监视。当电网不断扩大和发展，形成多级调度，并利用电子计算机辅助调度工作和实现分层控制时，在上下级调度间需建立计算机通信，以交换信息。 电网调度自动化需通过信息收集，经处理计算，发出各种信息指令，实现发电自动控制、电网经济调度、远方控制负荷和机组开停等。 还有文字图像传真等都属于数据传输。 由于以上各种用途，电力系统通信必须有较高的性能指标。 ?迅速性的要求。电力调度之间，或与厂、所之间的电话通信，当有需要时，应立即无延时地接通。 ?清晰度的要求。为保证调度操作命令的正确无误，首先要保证电话的质量，要求在音质、音量上达到“舒适通话”，即在正常说话情况下，听到的语音如对面谈话一样。 ?可靠性的要求。电力调度通信在任何情况下都不允许中断，因此调度对厂、所之间的通信要有备用通道。当主通道发生故障时利用备用通道联系。备用通道至少一路，并与主通道用不同方式、不同路径，防止因天气、施工等原因造成主、备通道同时受到破坏。 调度通信要具有抗大风、大雨、大雪、大水等外力破坏的能力，在各种恶劣气候情况下，更需要保证畅通。 6、 其他智能设备 十一、 电力系统自动化 1、 调度自动化 运用现代自动化技术对电网进行的调动。 包括远动装置和调度主站系统，是用来监控整个电网运行状态的。为使调度人员统观全局，运筹全网，有效地指挥电网安全、稳定和经济运行。其作用主要有以下三个方面: 1、 对电网安全运行状态实现监控 电网正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力;主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户用电、用水和用汽的要求。 2、 对电网运行实现经济调度 在对电网实现安全监控的基础上，通过调度自动化的手段实现电网的经济调度，以达到降低损耗、节省能源，多发电、多供电的目的。 3、 对电网运行实现安全分析和事故处理 导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂，且过程十分迅速，如不能及时预测、判断或处理不当，不但可能危及人身和设备安全，甚至会使电网瓦解崩溃，造成大面积停电，给国民经济带来严重损失。为此，必须增强调度自动化手段，实现电网运行的安全分析，提供事故处理对策和相应的监控手段，防止事故发生以便及时处理事故，避免或减少事故造成的重大损失。 2、 变电站自动化 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标. 3、 发电厂自动化 十二、 电网公司、发电公司及电力设备厂商简介 1、 国家电网公司 国家电网公司(State Grid)，成立于2002年12月29日，是经国务院同意进行国家授权投资的机构和国家控股公司的试点单位。公司作为关系国家能源安全和国民经济命脉的国有重要骨干企业，以投资建设运营电网为核心业务，为经济社会发展提供坚强的电力保障。公司注册资本金2000 亿元，经营区域覆盖26 个省、自治区、直辖市，覆盖国土面积的88%以上。公司实行总经理负责制，总经理是公司的法定代表人。 2、 南方电网公司 中国南方电网有限责任公司于2002年12月29日正式挂牌成立并开始运作。公司经营范围为广东省、广西省、云南省、贵州省和海南省五省(区)，负责投资、建设和经营管理南方区域电网，经营相关的输配电业务。2005年公司跻身全球500强企业后，排名逐年累计上升了131位，2009年列第185位。 3、 五大发电公司 华能集团 大唐集团 华电集团 国电集团 中电投集团 4、 一次设备厂商 5、 二次设备厂商 十三、 国电南瑞简介 1、 国家电网公司电力科学研究院 国家电网公司电力科学研究院成立于1951年，2001年转制为国家电网公司全资科技型企业，是中国电力行业多学科、综合性的科研机构。 拥有11个研究所、10个专业公司、一个国家级工程研究中心、一个部级质量检测中心(含9个质检站)和研究生部及博士后流动站。主要从事科研开发、承担重大工程、进行质量检测、制定和人才培养等方面工作 2、 国电南瑞科技股份有限公司 南瑞集团国电南瑞科技股份有限公司成立于2001年2月28日，是由南京公司作为主发起人，以南京南瑞集团公司下属三家分公司的资产经过重组，联合其它七家战略投资者共同发起设立。2003年9月24日在上海证券交易所上市，简称“国电南瑞”。公司目前是国家电网公司旗下三个上市公司之一，2006年完成股权分置改革工作。国电南瑞下设电网控制、系统控制、工业控制和农村电气化四家分公司，以及南京中德保护控制系统有限公司和国电南瑞(北京)控制系统有限公司两家子公司。 3、 国电南瑞科技股份有限公司系统控制分公司