(A卷)山東大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)電廠變電所控制課程試卷及參考答案

1、山東大學(xué) 發(fā)電廠變電所控制（A）學(xué)年 學(xué)期、電壓互感器二次側(cè)b相接地的接線圖如下圖所示第3頁共4頁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QS1心V掉算未復(fù)職J &A610 B600 C630 N630母或接地電壓表KV1大B600C63Om點(diǎn)接一、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)裝置的動作過程。6 -10kV QS至信號_L1 .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

2、電流互感器的二次電流I2,當(dāng)I2達(dá)到KA的動作值時，其常開觸電閉合（電磁作用），接通外電路。3）時間繼電器（KT）O線圈通電，其常開觸電延時閉合，接通外電路。4）信號繼電器（KS）。線圈通電，其常開觸電（帶自保持）閉合，接通信號回路，且掉牌， 以便值班人員辯別其動作與否。若KS動作，需手動復(fù)歸，以便準(zhǔn)備下一次動作。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，同時常閉觸點(diǎn)斷開，切斷外電路。2.當(dāng)A相或C相有短路時，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

3、圈，KA動作，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 時間繼電器KT的線圈上，時間繼電器 KT啟動，經(jīng)一定時限后其延時常開觸點(diǎn)閉合，正電 源經(jīng)過其觸點(diǎn)和信號繼電器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。信號繼電器KS的線圈和跳閘線圈 YT中有電流流過。兩者同時動作，使斷路器QF跳閘，并由信號繼電器 KS的常開觸點(diǎn)發(fā)出信號。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O KVI的動作原理。1 . b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

4、當(dāng)中性線發(fā)生接地故障時將使 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)備及人身安全。為此，在地的情況下，又在中性點(diǎn)增加了擊穿保險器F接地。擊穿保險器是一個放電間隙，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TV a、TV b、TV C回路中，正常情況時三相電壓對稱，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

5、間發(fā)生短路，也不會使熔斷器熔斷。若熔斷器熔斷器熔斷未被發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生接地故障時反而影響絕緣監(jiān)察繼電器KVI在正確動作。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的弓I用。TV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，在打開隔離開關(guān)的同時，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，在TV二次開口

6、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的動作電壓時，繼電器動作，其常開觸點(diǎn)閉合，同時接通光字牌HL和信號繼電器KS。光字牌顯示“ 35kV母線接地”字樣，并發(fā)出音響信號，KS動作后掉牌落下，并由其觸點(diǎn)發(fā)出“掉牌未復(fù)歸”信號。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 .試說明斷路器手動及自動合、跳閘時燈光信號是如何發(fā)出的。2 .進(jìn)行手動合閘操作時， 將控制開關(guān)SA從“跳閘后”位置切換至“預(yù)備合閘” （PQ位置, 試分析說明此時綠燈 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，事故音響信號怎樣啟動？

7、KCF2 KMJ-fiun 川磯|四丁1L工1 .手動跳閘 SA至“跳閘后”位置時，觸點(diǎn) 10-11閉合，綠火T HG發(fā)平光。自動跳閘 SA在“合閘后”位置，觸點(diǎn) 9-10閉合，此時若斷路器自動跳閘，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，此時若自動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。

8、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，發(fā)出事故音響信號。四、電動操作隔離開關(guān)控制回路如下圖所示，試分析跳、合閘操作時控制回路的工作過程。四、）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，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，按下按鈕 SB1,啟動接觸器 KM1 KM1的常開觸點(diǎn)閉合，三相交流電動機(jī)M正向轉(zhuǎn)動，使隔離

9、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，電動機(jī) M停止轉(zhuǎn)動。自動解除合閘脈沖。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在合閘終端位置，（S1已閉合）。此時，按下按鈕 SB2,啟動接觸器 KM2 KM2的常開觸點(diǎn)閉合，三相電動機(jī)M反向轉(zhuǎn)動，使隔離開關(guān) QS2進(jìn)行跳（分）閘。并經(jīng) KM2的常開觸點(diǎn)KM2- 1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，電動機(jī) M停止轉(zhuǎn)動。五、下圖為ZC-23型

10、沖擊繼電器構(gòu)成的中央事故信號電路。試說明事故信號的啟動、復(fù)歸 及重復(fù)動作的原理。五、1 .事故信號的啟動。當(dāng)斷路器發(fā)生事故跳閘時，對應(yīng)事故單元的控制開關(guān)與斷路器的位置不對應(yīng)，彳t號電源-700接至事故音響小母線 M708上，給出脈沖電流信號，經(jīng)變流器 U微 分后，送入干簧繼電器 KRD勺線圈中，其常開觸點(diǎn)閉合，啟動出口中間繼電器KC,其常開觸點(diǎn)KC-2接通，啟動蜂鳴器，發(fā)出音響信號。當(dāng)變流器二次測感應(yīng)電動勢消失后，KRDP的尖峰脈沖電流消失， KRD蛻返回，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。2 .事故信號的復(fù)歸。由中間繼電器KC的常開觸點(diǎn)KC-3啟動時間繼電器 KT1,

11、其常開觸點(diǎn)經(jīng)延時后閉合，啟動中間繼電器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，音響信號停止，實(shí)現(xiàn)音響信號延時自動復(fù)位。此時，啟動回路電流雖沒消失， 但已到穩(wěn)態(tài)，干簧繼電器 KRD不會再啟動中間時間繼電器KC,這樣沖擊繼電器所有元件都復(fù)位，準(zhǔn)備第二次動作。此外，按下按鈕SB4,可實(shí)現(xiàn)音響信號的手動復(fù)位。3 .事故信號的重復(fù)動作。當(dāng)?shù)诙€事故信號來時，在第一個穩(wěn)定電流信號的基礎(chǔ)上再疊加 一個矩形的脈沖電流。變流器U的二次側(cè)又感應(yīng)出電動勢，產(chǎn)生尖峰電流，使干簧繼電器KRDB動。動作過程與第一次動作相同，即實(shí)現(xiàn)音響信號的重復(fù)動作。六、發(fā)電機(jī)出口斷路器和母聯(lián)斷路器同步電壓引

12、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。手后自動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I或n ）并列時，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 C 620上。2 .當(dāng)利用母聯(lián)斷路器 QF將母線I和母線II并列時， I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)

13、 QS1的輔助觸點(diǎn)，再經(jīng)同步開關(guān) SS的觸點(diǎn)13 -15 , 引至C 620上（相當(dāng)于系統(tǒng)側(cè)）。n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)）。山東大學(xué) 發(fā)電廠變電所控制（A）學(xué)年學(xué)期七、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:g , g第一只功率表所測得的平均功率為P1 UAB1A cosU ABI A

14、) UAB1A cos(30oA)g ? g第二只功率表所測得的平均功率為P2 UCB1c cos(U CBI C) UCB1c cos(3CoC)兩只表所測平均功率之和為 P P| P2當(dāng)三相電路完全對稱時，即當(dāng)U AB U BC U ca UI AB I BC I CA Icos A cos B cos C cosPiU AB Ia cos（3C oP2U CB I C cos（3C 于是得兩功率表之和：P P P2由上式可見：（i ）當(dāng)負(fù)載為純電阻性時，UabIacos（3Coa） UcbIccos（3Co c）（線電壓相等）（相電流相等）（角相等） 時，可由兩角和（差）的公式得出3ia

15、 ）UIcosUIsin22C）3UIcosUIsin22J3Ui cos即為三相總的有功功率。=0,則兩功率表的讀數(shù)相等；(2 )當(dāng) =60(3 )當(dāng) | 60（負(fù)角表示容性負(fù)載）時，則有一只功率表讀數(shù)為零；時，Pi或P2為負(fù)值，其指針將反轉(zhuǎn)。此時可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,八、儲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。I1 .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（五例） 時，F(xiàn)V的讀春是C1兩端的電壓；而SM1切熱至右側(cè)時，PV的讀數(shù)是CII兩端的電壓&2 .繼電器KT.KV.KS卻轉(zhuǎn)秧開關(guān)SM2用來檢查電容器的容量,將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于 位置時其觸點(diǎn)14 5-3、13/6接通,電容器CII受觸點(diǎn)L4, 5-8和13.16向I路 控制管線利U路控制母線繼續(xù)供電.忖電容甥5處于