发电厂电气部分考试大全——期末考试试题及两份总结

发布时间：2024-10-15

发电厂电气部分考试大全——期末考试试题及两份总结

第一部分《发电厂电气部分》期末考试试卷及答案

一、填空题（每题2分，共20分）

1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。 2. 火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能 -> 热能-> 机械能 -> 电能。

3. 目前世界上使用最多的核电厂是（轻水堆）核电厂，即（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。 4. 对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。 5. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 6. 发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。

7. 根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置三种类型。

8. 使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为度截面。

9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。

10. 防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。

二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）（每题2分，26分）

1 如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用( C )。 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线

2 双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点( D )。 A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性 C.并且两者的设备数量一样

D.但双母线接线具有更大的运行灵活性

3 经技术经济比较,我国有关设计技术规程中规定,当发电机电压为10.5KV时,对于容量为

( D )的机组,其高压厂用电电压可采用3KV。 A.100MW及以下 B.100～300MW

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A．先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B．先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C．先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D．先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器

5 各类安全距离在国家颁布的有关规程中均有规定。当实际距离大于安全距离时，人体及设备才安全。220kV和110kV设备的安全距离分别是（ A ）

A．3米和1.5米 B．6米和3米 C．1米和1.5米 D．5米和1米 6 在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（ C ） A．额定电压 B．二次负荷 C．机械负荷 D．动稳定 7 维持电弧稳定燃烧的因素是（ C ）

A碰撞游离 B高电场发射 C热游离

8 交流电弧过零后不再燃烧的条件是（ C ）

A工频电源电压小于燃弧电压 B 电弧电压小于熄弧电压 C 恢复电压小于介质强度

9 断路器燃弧的时间是（ C ） A 断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间； B断路器接到分闸命令至触头分离的时间； C 断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间；

10 电流互感器采用匝数补偿法可以减少（ C ）

A电流误差 B角误差 C电流误差和角误差 11 电压互感器高压侧熔断器的作用是（ B ）

A保护过负荷 B 保护内部故障 C 既保护过负荷又保护内部故障 12 灯光监视的断路器控制回路发生自动分闸的灯光信号是（ B ） A 红灯闪光 B 绿灯闪光 C红灯、绿灯都闪光 13 断路器的主触头在闭合状态，断路器的常闭辅助接点处于（ B ） A 闭合 B断开 C要有具体的电路才能够确定）三、简答题（7题，共34分）

1、什么是最小安全净距？什么是电气主接线？（5分）

答：最小安全净距就是在这一距离内，无论是在正常最高工作电压或者出现内部、外部过电压时，

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电气主接线又称为电气一次接线图，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。

2、什么是厂用电动机自启动？什么是电流互感器的准确级？（5分）

答：厂用电动机的自启动：指厂用电源消失，电动机在机械负荷阻力下惰行，经短时间(一般小于0.5～1.5s)停电后电源再恢复送电时，电动机能自行启动，并逐渐恢复到稳定运行的过程。电流互感器的准确级指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。 3、什么是集控站？简述什么是热稳定？（5分）

答：集控站是电网运行的重要部分。集控站系统建立在调度系统和变电站之间，是对多个无人值班变电站进行集中健康和管理的自动化系统，它站在局部电网的层次上，对所辖变电站进行更高层次的综合控制和管理。除远程SCADA功能外，能利用集中起来的各种细节信息，进行决策分析处理，擅长处理细节问题，是地区调度自动化系统的前级智能信息处理节点。热稳定就是短路电流通过电器时，电气设备各部件温度应该不超过运行值。

4、简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。简述限制短路电流的方法有哪些？（5分）

答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：电力低谷时用多余电力把水从下游抽到上游，蓄能，以便电力高峰期放水发电。其作用：调峰、填谷、备用、调频、调相。限制短路电流的方法有：装设限流电抗器（普通电抗器、分裂电抗器）、采用低压分裂绕组变压器、采用不同的主接线形式和运行方式。

5、为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？（5分）

答：由磁势平衡方程式：I1N1 I2N2 I0N0，可知当二次开路时，I2＝0，一次磁势完全用于励磁，使得铁芯严重饱和，且磁通为平顶波（由磁化曲线得）

1）二次电势：e2 N2d /dt，对于平顶波，在过零时，会出现成千上万伏的尖顶电势，使得互感器本身、表计、继保、自动装置以及连接导线的绝缘有被击穿的危险，也会危急人身安全。 2）（由于铁芯严重饱和），铁芯严重发热，铁片中间、铁芯与一次、二次绕组间的绝缘受热有被破坏的危险

3）剩磁使得误差增大，使得设备磁化。所以电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。

6、试述应如何选择普通电抗器的电抗百分数？在发电厂和变电站中，保证安全的技术措施有哪些？（5分）

答：普通电抗器的电抗百分数按下列要求进行选择：1）将短路电流限制在一定的数值；2）正常运行时，电压的损失=<5%；3）母线残余电压＞=60~70%

在发电厂和变电站中，保证安全的技术措施有：a.停电；b.验电；c.装设接地线；d.悬挂标示牌和装设遮栏。

7、从宏观上来看，发电厂的控制方式主要有哪几种？并简述各种发电厂控制方式有何区别？目前主流控制方式是哪一种？（4分）

答：发电厂的控制方式主要有主控制室方式和机炉电（汽机、锅炉和电气）集中控制方式。主控制室方式：将电厂的主要电气设备集中到主控制室进行控制，另外设有锅炉房和汽轮机房；单元控制室方.

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目前主流控制方式是单元控制室方式。四、绘图识图题（2题，共计20分）

1．下图为单母分段带专用旁路断路器的主接线方式，其中，WI和WII为分段工作母线，WP为旁路母线，QS为隔离开关，QF和QFP分别为出线断路器和旁路断路器。正常工作时，负荷L1和L2分别由工作母线WI和WII供电。若要求在L1供电不中断的前提下，检修出线L1的断路器QF3，并改由WII母线给L1供电，请根据各开关设备的编号，给出具体倒闸操作步骤。（6分）

答：

（1）给旁路母线充电：合上QSP2、QSPP隔离开关，合上QFP旁路断路器（注意其保护定值已调至最灵敏位置），

检查旁路母线完好；

（2）断开旁路断路器QFP,增加一条供电支路：合上QSP3出线旁路隔离开关；再合上QFP旁路断路器（注意其保

护定值已调至代线路L1供电的最灵敏位置）；

（3）将待检修断路器退出运行：断开QF3断路器，断开QS32、QS31隔离开关；做好QF3断路器检修的相关安全

措施；向上级汇报。

2、下图为灯光监视的电磁操动机构断路器的控制回路何信号回路展开图。试述该断路器的“手动合闸”原理。（10分）

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答：手动合闸是将控制开关SA打至“合闸”位置，此时其5-8、9-12、13-16、17-19、21-23五对触点瞬时接通；而断路器在跳闸位置时其动断触点QF1-2是接通的，所以合闸接触器KM线圈通电起动，其动合触点接通，断路器合闸线圈YC通电启动，断路器合闸。当合闸操作完成后，断路器的动断辅助触点QF1-2断开，合闸接触器KM线圈断电，在合闸回路中的两个动合触点断开，切断断路器合闸线圈YC的电路；同时，断路器动合触点QF3-4接通，准备好跳闸回路；断路器的动断辅助触点QF5-6断开，事故音响回路断开，防止事故音响回路误发报警信号，即是做好断路器事故跳闸时，可以随时发出事故音响信号，以便提醒值班员，及时进行事故处理。

第二部分《发电厂电气部分》总结一

一、填空题：

1、从生产到供给用户使用一般要经过发电、变电、输电、配电和用电几个环节。 2、用电设备一般允许电压有±5%的变动范围。

3、电力系统供电电压或电流的标准波形应是正铉波。

4、我国低压380V/200V三相四线制系统，中性点直接接地。

5、支柱绝缘子应按安装地点和额定电压选择，并进行短路动稳定校验。 6、电气设备最高允许电压必须高于或等于所在电网的最高运行电压。

7、隔离开关的作用是①隔离电压②可接通或断开很少电流③可与断路器配合完成倒闸操作。 8、水电厂电气主接线可不设发电机电压母线，多采用发电机－变压器单元接线或扩大单元接线。

9、发电厂用来向电力系统输送电能的变压器称为主变压器；用于沟通两个升高电压等级并可相互交换功率的

变压器称为联络变压器；只供发电厂本身用电的变压器称为厂用变压器。 10、电力系统中电气设备的绝缘会受到两种过电压的危害，一种是外部过电压又叫大气过电压，是由雷电

活动引起的过电压，另一种是内部过电压，是由开关操作和系统故障引起的过电压。 11、电力网是连接发电厂和用户的中间环节。 12、我国电力系统的额定频率是50HZ，对大型电力系统频率的允许范围为50±0.2HZ，对中小型电力系统

频率的允许范围为50±0.5HZ。 13、变压器二次绕组供电给较长的高压输电线路时，其额定电压应比相应线路的额定电压高10%，供电给

较短的输电线路时，其额定电压比相应线路的额定电压高5%。 14、在中性点不接地系统中发生单相接地时，系统三个线电压对称性不变非故障相电压升高√3倍。 15、母线截面积选择有两种方法：①按最大长期工作电流选择②按经济电流密度选择。 16、穿墙套管应按安装地点、额定电压和额定电流选择，并按短路条件进行动、热稳定校验。

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19、水电站高压配电装置一般电气主接线采用单母线分段、双母线、双母线带旁路、3/2断路器接线，还

有桥形与多角形接线。 20、由二次设备组成的低压回路称为二次回路，它包括交流电流回路、交流电压回路、控制、保护、信号

回路及自动装置回路等。 21、电能的质量指标主要是频率、电压和波形。 22、发电机三相绕组接成星形，变压器高压绕组多数也接成星形，这些星形绕组的中点，统称为电力系统

的中性点。 23、母线材料一般用铝、铝合金。 24、电晕是一种强电场作用下的放电现象，当导体周围电场强度超过了空气的耐压强度时，导体周围的空

气被电离而产生。 25、电气设备的额定电流应大于或等于所在回路的长期工作电流。 26、电压互感器的接线方式有等四种单相电压互感器接线、V－V接线、一台三相五柱式接线、三台单相

三绕组电压互感器接线。 27、电气主接线必须满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。 28、水电厂厂用电负荷调速器压油泵、润滑油泵为Ⅰ类负荷；吊车、整流设备、漏油泵为Ⅱ类负荷；试验

室、油处理室、修配厂用电设备为Ⅲ负荷。 29、避雷器由接闪器、引下线和接地体组成。 30、开关站可以进行输电线路的断开和接入，而无变压器进行电压交换。 31、按用户用电负荷的重要程度，一般将负荷分为三级，一级负荷应有两个以上的独立电源供电，对于三

级负荷，则一般以单回路供电。 32、电力系统中性点的接地方式分为三种直接接地、不接地和经消弧线圈接地。 33、形成短路的原因是电气设备绝缘损坏。 34、母线工作电流2000～4000A回路中采用2或3条矩形母线，母线工作电流4000～8000A回路中采用槽

形母线，母线工作电流超过8000A回路中，采用管形母线。 35、隔离开关没有灭弧装置，它不能断开负荷电流和短路电流。 36、运行中电压互感器二次侧不允许短路，电流互感器二次侧不允许开路。 37、产生电弧带来的后果是①电弧存在②使电路不能断开，电弧的高温可能烧坏触头或破坏触头附近的绝

缘材料③电弧不能熄灭，将使触头周围的空气迅速膨胀形成爆炸。 38、事故保安电源的取得，在正常运行时，蓄电池组承受全厂操作、信号保护及其他直流负荷用电，在事

故情况下提供事故照明、润滑油泵等直流保安负荷用电。 39、电气设备的接地，按其作用可分为工作接地、保护接地和防雷接地。二、选择题：

1、电压互感器，电流互感器是属于一次设备。

2、母线分段断路器及分段电抗器的最大工作电流，一般可取母线分段上一台最大发电机额定电流的50～80%。 3、电气主接线当进线和出险超过4回时，为便于连接，常设置汇流母线。 4、水电厂厂用电率为0.3%～2%。

5、避雷线是110KV及输电线路的主要防雷措施。 6、电流表、电压表是属于二次设备。

7、由于发电机和变压器在电压降低5%时出力可保持不变故该回路的最大工作电流应不小于额定电流的1.05

倍。

8、隔离开关和断路器倒闸操作时，如停电时先断断路器，后断隔离开关；送电时，先合隔离开关，后合断路

器。

9、发电厂主变与发电机容量的配套，600MW发电机配720MVA主变压器。 10、开关站可以进行输电线路的断开和接入，而不能进行电压变换。 11、发电机、变压器是属于一次设备。 12、设备所选设备的额定电流应大于或等于所在回路的长期工作电流。 13、发电厂主变压器与发电机容量的配套，100MW发电机配120MVA主变压器。

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15、下列电力网接线哪是无备用接线A，哪是有备用接线B。 16、继电保护及自动装置是属于二次设备。 17、电气设备最高允许电压必须高于或等于所在电网的最高运行电压。 18、发电厂主变压器与发电机容量的配套，300MW发电机配360MVA主变压器。 19、对直击雷的防范措施是避雷针，对感应雷的防范措施是避雷线，对雷电侵入波的防范措施是避雷器或

多组避雷器。 20、电力系统供电电压和电流的标准波形应是正弦波。三、名词解释：

1、电力系统：由发电机、输配电线路、变电所以及各种用户用电设备连接起来所构成的整体，被称为电力系

统。

2、电力网的有备用方式：凡用户能从两回或两回以上线路得到供电的电网，属于有备用方式。

3、电气主接线：在发电厂和变电所中，高压设备之间用高压电缆或母线构成了能生产和分配的电气主回路，

称为电气主接线，也叫一次回路。

4、工作接地：为保证电力系统正常运行，将电力系统中某点加以接地，如变压器星形绕组的中性点接地，叫

工作接地。

5、型号意义：SW6－220G/1000：1000－额定电流（A）、G－改进型、220－额定电压（KV）、6－设计序号、W

－户外式、S－少油式。

6、动力系统：电力系统再加上发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、气轮机、热力管网等，水电厂的水库、水

轮机、压力管道等）构成动力系统。

7、外桥接线：两个“变压器－线路”单元接线间，桥布置在线路侧则为外桥接线。

8、电气主接线图：用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接顺序而绘成的能够全面表示电

气主接线的电路图，称为电气主接线图。

9、保护接地：将电气设备的外壳或装设电气设备的构架等金属部件加以接地称为保护接地，以确保设备与人

身安全，接地电阻不超过4～10欧姆。 10、型号意义：GW5－110D400：400－额定电流（A）、D－带接地刀闸、110－额定电压（KV）、5－设计序

号、W－户外式、G－隔离开关。 11、电力网：在电力系统中由各种不同电压等级的电力线路和变电所构成的网络称为电力网。 12、角形接线：将几台断路器连成环状，在每两台断路器的连接点处引出一回进线或出线，并在每个连接

点的三侧各设置一台隔离开关，构成角形接线。 13、二次接线图：用二次设备的图形符号和文字符号，表明二次设备互相连接的电气接线图称为二次接线

图。 14、接触电压：当人触及漏电外壳，加于人手与脚之间的电压，称为接触电压。 15、型号意义：LFCD－10/400：400－额定电流（A）、10－额定电压（KV）、D－差动保护用、C－瓷绝缘、

F－复匝贯穿式、L－电流互感器。 16、电力网的无备用方式：仅用一回电源线向用户供电属于无备用方式。 17、内桥接线：两个“变压器－线路”单元接线间，如果在靠近变压器一侧增加一个桥，另外两台断路器

接在线路上既是。 18、跨步电压：当人在分布电位区域行走，两脚间所受到的电压，称为跨步电压。 19、防雷接地：为了泄掉雷电流，避雷针等防雷设备的可靠接地称为防雷接地。 20、型号意义：JSJW－10：10－额定电压（KV）、W－五柱式、J－油浸绝缘、S－三相、J－电压互感器。四、问答题：

1、电力系统联网运行有哪些好处？答：⑴提高供电的可靠性⑵减少系统中总备用的比值⑶减少总用电负荷的峰值⑷可以安装高效率的大容量机组⑸可以水火互济节约能源改善电网调节性能⑹可以提高电能质量。

2、断路器熄灭电弧的基本方法是什么？

答：⑴用液体或气体吹弧，加大弧长，使弧柱中电场强度减少，降低弧温，减少离子运动速度，加强复合⑵采用多断口熄弧，断路器制成两个或多个串联的断口，将电弧割成若干段⑶利用真空灭弧，使灭弧室内气体稀薄，碰撞游

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作用下金属蒸汽量，使电弧隙介质强度恢复加快。

3、电流互感器的接线方式有哪几种型式？

答：⑴单项式⑵不完全星形接线⑶两相电流差⑷三相星形接线。

4、旁路母线的作用是什么？

答：可以线路不停电地检修任何一台出线断路器。

5、雷电对发电厂的危害是什么？

答：⑴直击雷：雷云向发电厂的电气设备和建筑物直接放电，巨大的雷电流会造成建筑物的劈裂、倒塌和火灾⑵感应雷：感应雷是由静电感应所引起，如果建筑物接地不良，就会引起建筑物内部的电线、金属管道和大型金属设备放电，造成火灾、爆炸或人身伤亡事故⑶雷电侵入波：当输电线路遇到直接雷或感应雷时，雷电荷将会沿着输电线路两侧向发电厂或变电所流动，形成雷电侵入波，有时可高达三、四十万伏，对电气设备绝缘产生破坏。

6、建设水电厂的优缺点是什么？

答：⑴优点：成本低，不需燃料，能量转换率高，没有污染，开、停机灵活方便，特别宜于担任系统的调频调峰及事故备用⑵缺点：建设周期长，投资大。

7、电弧是如何产生的？

答：动、静触头分离的一瞬间，触头间加有一定的电压，触头拉开初瞬距离很小，其间的电场强度很大，当电场强

度达到3×10V/M，阳极触头的表面的电子便会在强电场的作用下被拉出触头表面，这种现象叫强电场发射，发射出来的电子受电场力的作用，会向阳极触头方向加速运动，并会与气体中的中性质量发生碰撞，从而使中性质点分离出带负电的电子和带正电的正离子，这种现象叫碰撞游离，触头间充满了高速运动的电子，使得触头间隙的绝缘越来越低，被触头间的电压击穿而形成了电弧。

8、短路有哪些类型？

答：⑴三相短路⑵两相短路⑶单相接地短路⑷单相短路⑸两相接地短路⑹两相短路接地。

9、配电装置的基本要求是什么？

答：⑴配电装置的设计必须贯彻执行国家有关方针、政策，因地制宜，充分利用地形，尽量减少土石方工程量，尽可能不占或少占农田，在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料，降低成本⑵合理选择设备，布置力求整齐、清晰，保证有足够的安全距离，保证运行安全⑶巡视操作和检修设备安全方便⑷考虑施工、安装和扩建的方便。

10、氧化锌避雷器的特点是什么？

答：氧化锌避雷器也是阀型避雷器，避雷器中没有串联放电间隙，主要由氧化锌（ZNO）非线性电阻片组装而成，有十分良好的非线特性，在正常工作电压下，具有很高的电阻，仅有几百微安的电流通过，在遭受雷电等过电压时，电阻变得很小，而泄放雷电流后，又立即恢复为高阻状态。

11、输电线路电压等级是如何选择的？

答：在输电距离和输电容量一定的条件下，选用较高的电压等级，能使线路上电流小，线路功率损耗低和电压损失小，导线载面也可选小，但另一方面，线路电压越高，线路的绝缘越要加强，导线相间距离和对地距离要增加，使线路杆塔尺寸及造价上升，同时变压器和开关设备投资也相应增大，故在选择电压等级时，应进行技术经济比较。

12、引起导体和电器发热的原因是什么？

答：导体通过电流后，由于各种损耗会引起发热，这些损耗来源于⑴导体本身及其接触连接部分通过电流时，其电阻产生的功率损耗⑵导体周围的铁磁物质因磁滞和涡流产生的功率损耗⑶导体绝缘材料在强电场作用下产生的介质损耗。

13、电弧是怎样熄灭的？

答：弧隙间的电子和正离子在电场力作用下，运动方向相反，运动中的自由电子和正离子相互吸引发生复合成中性质点，还有电弧中的高温正离子由密集的空间向密度小温度低的介质周围方向扩散，并与气体中电子结合成中性分子，这过程叫去游离，当弧柱中去游离大于游离时，电弧离子减少，电弧电阻增加，电流减少，最后电弧趋于熄灭。

14、发电厂（变电所）电气部分的总体布置设计应考虑的原则是什么？

答：⑴应使电能生产流程各环节之间的电气连线尽量短，设备布置尽量紧凑，便于运行人员正常巡视维护⑵主控室应尽量靠近各台发电机组，便于运行人员操作⑶主变应尽量靠近厂房，最好与主厂房安装场同一高程，便于检修⑷充分利用地形条件和自然环境，使电气设备布置合理，减少土建工程量。

15、电力系统失去稳定是一种什么状况？稳定问题分为哪几类？

答：电力系统受到扰动后是不稳定的，那么在系统的各发电机和转子间一直存在相对运行，从而引起系统的电压、

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16、发生短路后有什么后果？

答：⑴巨大的短路电流会使电气设备急剧发热，导致设备损坏，短路时发生的电弧危及设备人身安全⑵产生巨大的电动力，使设备遭到破坏⑶电压降低很多，破坏设备的正常运行⑷破坏电力系统的稳定运行，使发电机失去同步，导致电力系统解列，甚至引起系统崩溃，造成大面积停电。

17、互感器（电压互感器、电流互感器）的作用是什么？

答：⑴将一次系统各级电压变成100V（或对地100V√3）以下的低电压，将一次系统各回路的电流均变成5A以下的小电流，以便于测量仪表及继电器的小型化、系列化、标准化⑵将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互感器二次侧必须有一点可靠接地，从而保证了二次设备及人员的安全。

18、 SF6断路器的特点是什么？

答：结构特点：⑴结构简单，但工艺及密封要求严格，对材料要求高⑵体积小，重量轻⑶有屋外敞开式及屋内落地式之别。技术特点：⑴开断电流大⑵开断性能好，可适用于各种工况开断⑶绝缘性能好，断口电压较高⑷断口开距小。运行特点：⑴噪音低，维护工作量小⑵不检修间隙期长⑶运行稳定，安全可靠，寿命长⑷价格较贵。

19、厂用备用电源如何取得？有几种备用方式？答：⑴从发电机电厂母线上的不同分段上引接厂用备用变压器⑵从与电力系统联系紧密的升高电压母线上引接高压备用变压器⑶从联络两级升高电压的联络变压器的第三绕组引接厂用变压器⑷从外部电网中引接专用线路。有两种备用方式：热备用、冷备用。

第三部分《发电厂电气部分》总结二

一、填空

1．按输出能源分,火电厂分为凝汽式电厂和热电厂。P13 2.将各种一次能源转变为电能的工厂，称为发电厂。P12 3.水电厂可分为堤坝式水电厂、引水式水电厂和混合式水电厂。P17 4.核电厂的系统由核岛和常规岛组成。P25

5. 自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源称为一次能源。P10 6. 由一次能源经加工转换的另一种形态的能源是二次能源。P10

7.8. 水力发电厂的能量转换过程为水的位能→动能→机械能→电能 P18 9.水电站所用的发电机为水轮发电机。P18 10.火力发电厂所用的发电机为汽轮发电机P13 11.我国建造的第一座核电厂是：秦山核电厂P22

12.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是抽水蓄能电厂。P21 13. 变压器是变换和分配电能的设备。P28 14. 电压互感器可将高电压变为低电压。P29 15. 电抗器是限制短路电流的设备。P28

16.通常把生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为：一次设备P28

17.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备称为：二次设备P28

18. 由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期生产流程所连成的电路，称为：一次电路或电气主接线P28 19．在对称三相电路中仅画出其中一相设备的连接用来表示三相电路的电路图称为：单线图P29 20．发电厂或变电所中的_各种一次设备_按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。P29

发电厂电气部分考试大全——期末考试试题及两份总结

22.能接通正常工作电流，断开故障电流和工作电流的开关电器是：断路器P28 23.电气主接线中应用最多的开关电器是：隔离开关P29 24. 母线起汇集和分配电能的作用。P29

25.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成_开环运行_，可靠性降低。P118 26.发电厂和变电所的电气主接线必须满足_可靠性_、灵活性和经济性。P102

27.我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为：小电流接地系统P105 28.我国一般对110kV及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为：大电流接地系统P105 29．旁路母线的作用是：可代替线路断路器工作P111

30.无母线电气主接线的形式有桥形接线、角型接线和单元接线。P117 31.发电厂和变电所的电气设备分为三种运行状态。P109 32.为了保证大型枢纽变电所所用电的供电可靠性，应装设P122 33.当线路停电检修时，必须将线路隔离开关线路侧的_接地刀闸_合上。P107 34.加装旁路母线的唯一目的是：不停电检修出线断路器P112 35.限流电抗器分为普通电抗器和两种。P125

36.当发电机容量较大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线，以限制短路电流P127

39.断路器和隔离开关配合工作的原则为：接通线路时先接隔离开关，后接断路器；断开线路时先断路器，后断隔离开关。P109

40. 外桥接线适合于：线路较短和变压器需要经常切换的情况P117 41. 内桥接线适合于：线路较长和变压器不需要经常切换的情况P117 选择题

1.．下列哪种情况宜采用一台半断路器接线？（ D ）。P114 A．10~35kV出线回路数为10回以上 C．110~220kV出线回路数为6回以上 2．外桥接线适合于（ D ）。P117 A．线路较短、变压器需要经常切换的场合

B．线路较长、变压器不需要经常切换和场合 B．35~110kV出线回路数为8回以上 D．330~500kV出线回路数为6回以上

C．线路较多，只有两台变压器的场合 D．只有二条出线、变压器台数较多的场合 3．对一次设备起控制、保护、测量、监察等作用的设备称为（ B ）。P28 A．监控设备 B．二次设备 C．辅助设备

D．主设备

4.如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用（D）。P114 A.双母线接线 B.双母线分段带旁路接线 C.多角形接线 D.二分之三接线 5.单机容量在200MW及以上的大容量大型火电厂的电气主接线中,一般（A ）。P119 A.不设发电机电压母线,全部机组采用单元接线 B.设发电机电压母线,并采用单母线接线 C.不设发电机电压母线,而采用发电机—变压器扩大单元接线 D.设发电机电压母线,并采用单母线分段接线

6.在双母线接线中，利用母联断路器代替出线断路器工作时，用“跨条”将该出线断路器短接，因此该出线（ C ）。

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7.引出线停电的操作顺序是依次拉开断路器、( A )。P107

A.线路侧隔离开关和母线侧隔离开关 B.母线侧隔离开关和线路侧隔离开关

C.断路器控制回路电源和母线侧隔离开关 D.断路器控制回路电源和线路侧隔离开关 8.如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用(C )。P109 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线 9.在倒母线操作过程中,若备用母线充电成功,则应该(A )以保证两组母线等电位。P109 A.保持母联断路器两侧的隔离开关状态不变 B.切断母联断路器的控制回路电源 C.切断母联断路器两侧隔离开关的操作电源 D.快速将所有支路倒换至备用母线

10.大容量、超高压的大型发电厂在电力系统中起着极其重要的作用，担负着系统的基本基荷，供电范围很广，其

主要特征有(D )。P119

A.单机容量为125MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为220kV及以上 B.单机容量在200MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为330kV及以上 C.单机容量在300MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为220kV及以上 D.单机容量在600MW以上，发电厂总装机容量在1000MW及以上，连接系统的电压为220kV及以上 11.装设分段电抗器的作用是(A )。P125

A.限制母线回路中的短路电流 B.改善母线的电压质量 C.吸收多余的无功功率 D.改进用户的功率因数 12..旁路断路器的作用是(A )。P111

A.当出线断路器检修时，可代替该出线断路器工作 B.可以代替母联断路器工作 C.保证母线检修时，线路不停电 D.可以代替分段断路器工作 13．哪种接线在出线断路器检修时，会中断该回路供电。（D）P110

A．单母线分段带旁路 B．双母线分段带旁路 C．二分之三接线 D．双母线分段 14．采用双母线同时运行的双母线接线，具有单母线分段接线的特点，（D）。P110 A.因此双母线接线与单母线分段接线是等效的B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性 C．并且两者的设备数量一样 D．但双母线接线具有更大的运行灵活性 15．在二分之三接线中（ B ）。P114 A.仅用隔离开关进行倒闸操作，容易发生操作事故 B.隔离开关仅起电气隔离作用，误操作的可能性小

C．检修任何隔离开关，用户可不停电 D．检修任何隔离开关，用户都要停电 16．内桥接线适合于（ B ）。P117

A．线路较短，变压器需要经常切换的场合B．线路较长，变压器不需要经常切换的场合 C．线路较多，只有两台变压器的场合 D．只有二条出线，变压器台数较多的场合 17．电气主接线的形式影响（ D ）。P104

A.供电可靠性，但不影响继电保护 B.运行灵活性，但不影响二次接线 C.二次接线和继电保护，但不影响电能质量 D.配电装置布置 18.对于双母线接线，双母线同时运行时，（ A ）。P109

A.具有单母线分段接线的特点 B.具有单母线带旁路接线的特点 C.与单母线接线完全相同

19．电气主接线是指（ D ）。P29

A．发电厂或变电所一、二次设备间的连接关系 B．发电厂或变电所重要设备的连接关系 C．发电厂或变电所的一次设备按照设计要求连接而成的电路 D．发电厂或变电所的一次设备按照运行方式要求连接而成的电路 D.等同于单母线分段带旁路接线

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21.在110kV及以上的配电装置中，下述哪种条件下可采用多角形接线?( B )。P118 A.出线不多且发展规模不明确 B.出线不多但发展规模明确 C.出线多但发展规模不明确 D.出线多且发展规模明确

22.采用单母线分段的主接线，当分段断路器闭合运行时，如果某段母线上发生故障，继电保护动作首先跳开

（ B ）。P108

A.出线断路器 B.分段断路器 C.电源支路断路器 D.该故障分段母线上的所有断路器 23．下列选项中不属于多角形接线特点的是（C ）。P118

A．接线简单清晰、经济性好 B．供电可靠性高、运行灵活 C．检修一台断路器时，需对有关支路停电 D．难于扩建

24．根据对电气主接线的基本要求，设计电气主接线时首先要考虑( D )。P102 A．采用有母线的接线形式

B．采用无母线的接线形式

C．尽量降低投资、少占耕地 D．保证必要的可靠性和电能质量要求 25．下列选项中不属于单母线接线优点的是( B )。P107

A．便于扩建 B．可靠性高 C．接线简单 D．投资少

26．火电厂相对于其他发电厂的优点是( A )。P17

A．布局灵活 B．效率高 C．启停快 D．污染小

\\\27.既能发电，又能储存能量的是( C )。P20

A．火电厂 B．水电厂 C．抽水蓄能电厂 D．核电厂

28.可限制短路电流的电器( D )。P28

A．断路器 B．隔离开关 C．负荷开关 D．电抗器

29.能断开正常工作电流和故障电流的开关电器是( A)。P26

A．断路器 B．隔离开关 C．负荷开关 D．熔断器

30.下列元件不属于一次设备的是(C )。P29

A．发电机 B．变压器 C．电压互感器

D．电抗器

31属于可再生能源的是(A )。P10

A．太阳能 B．电能 C．煤 D．石油

32.联络变压器的台数(D )。P122

A.一般设为3台 B.一般设为5台 C.一般设为4台 D.一般设为1台，最多不超过2台

33.在110kV及以上中性点直接接地系统中，凡需选用三绕组变压器的场合，均可优先选用( A．自耦变压器 B．普通变压器 C．分裂绕组变压器 D．三相变压器组

34.属于有母线接线的是( C )。P114

A．桥型接线 B．角型接线 C．二分之三断路器接线 D．单元接线

A )。P123

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简答题：

1. 人类所认识的能量形式有哪些？P9

答：机械能、热能、化学能、辐射能、核能、电能。 2. 能源分类方法有哪些？P10 答：（1）按获得的方法分为一次能源和二次能源；（2）按被利用的程度分为常规能源和新能源；（3）按能否再生分为可再生能源和非再生能源；（4）按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源；（5）按对环境的污染程度分为清洁能源和非清洁能源。

3.什么是一次能源？什么是二次能源？P10 答：（1）一次能源是指自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源。如：煤、石油、天然气、水能、风能等；（2）二次能源是指由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。如：电力、蒸汽、焦炭、汽油等，它们使用方便，易于利用，是高品质的能源。 4.简述电能的特点。P12 答：（1）便于大规模生产和远距离输送；（2）方便转换和易于控制；（3）损耗小；（4）效率高;（5）无气体和噪声污染

5.火力发电厂可分为几类？P13 答：（1）按燃料分：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂；（2）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂；（3）按原动机分：凝汽式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽—燃气轮机发电厂等；（4）按输出能源分：凝汽式发电厂、热电厂；（5）按发电厂总装机容量分：小容量发电厂、中容量发电厂、大中容量发电厂、大容量发电厂。 6.简述火电厂的电能生产过程。P13

答：燃料的化学能在锅炉系统中燃烧中转变为热能并储存在蒸汽中；蒸汽进入汽轮机带动汽轮机的转子旋转，把热能转变为机械能；汽轮机转子带动发电机转子旋转，通过发电机把机械能变为电能。 7.火电厂与其他类型发电厂比有什么特点？P17 答：（1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定；（2）一次性建造投资少，仅为同容量水电厂的一半左右；（3）耗煤量大；（4）动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员多于水电厂，运行费用高；（5）启停机时间长，并耗用大量燃料；（6）担负调峰、调频、事故备用时相应的事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高；（7）对空气和环境的污染大。 8.水力发电厂可分为几类？P17、18 答：（1）按集中落差的方式分：堤坝式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂；（2）按径流调节的程度分：无调节水电厂、有调节水电厂。

9.简述水电厂的电能生产过程。P18

答：水的位能转变为动能；水的动能冲刷水轮机的涡轮旋转，带动水轮机的转子旋转，把动能转变为机械能；水轮机转子带动发电机转子旋转，通过发电机把机械能变为电能。 10.简述水电厂的特点.。P20 答：（1）可综合利用水能资源；（2）发电成本低、效率高；（3）运行灵活；（4）水能可储蓄和调节；（5）水利发电不污染环境；（6）水电厂建设投资较大，工期较长；（7）水电厂建设和生产都受到河流的地形、水量及季节气象条件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之别，因而发电不均衡；（8）由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡 11.简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。P21 答：（1）调峰；（2）填谷；（3）备用；（4）调频；（5）调相。 12.简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。P21、22 答：（1）降低电力系统燃料消耗；（2）提高火电设备利用率；（3）可作为发电成本低的峰荷电源；（4）对环境没有污染且可美化环境；（5）抽水蓄能电厂可用于蓄能。 13.什么是抽水蓄能电厂？P20、21

答：抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通过能量转换像电力系统提供电能。为此，其上、下游均须有水库以容蓄能量转换所需要的水量。它必须有抽水和发电两类设施。在电力负荷低谷时（或丰水期），利用电力系统待

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电厂（发电工况）。

14.简述核能发电厂的电能生产过程。P22 答：（1）利用反应堆中核燃料裂变链式反应产生热能并储存在蒸汽中；（2）高温高压的蒸汽带动汽轮机的转子转动，将热能转化为机械能；（3）汽轮机带动汽轮发电机旋转，发电机将机械能转变为电能。 15.核电厂的核岛由哪些部分组成？P25

答：由核蒸汽供应系统和辅助系统组成。其中：核蒸汽供应系统由一回路系统（包括压水堆、冷却剂主泵、蒸汽发生器和稳压器）、化学和容积控制系统、停堆冷却系统、紧急堆冷却系统、控制保护和检测系统组成；辅助系统由设备冷却水系统、硼回收系统、反应随的安全壳及喷淋系统、核燃料的装换料及储存系统、安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统、柴油发电机组组成。 16.核电厂的常规岛岛由哪些部分组成？

答：由二回路系统（又称汽轮发电机组系统，由蒸汽系统、汽轮发电机组、凝汽器、蒸汽排放系统、给水加热系统及辅助给水系统组成，循环冷却水系统，电气系统及厂用电设备组成。 17.简述核能发电厂的特点。P25、26 答：（1）压水堆核电厂的反应堆只能对反应堆堆芯一次装料，并定期停堆换料。这要求在反应堆中加入硼酸，给一回路系统及其辅助系统的运行和控制带来一定的复杂性；（2）反应堆不管是在运行中或停闭后，都有很强的放射性，给电厂的运行和维修带来一定困难；（3）反应堆在停闭后有衰变热，所以要做到任何事故工况下，保证反应堆进行冷却；（4）核电厂在运行过程中会产生放射性废物，要对其做妥善处理，以保证工作人员及居民的健康；（5）建设费用高，但燃料所占费用较便宜。

18.一次设备有哪些？其功能是什么？P28

答：发电机：生产电能；变压器：变换和分配电能电能；开关电器（如：断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、等）：接通或断开电路；载流导体：传输电能；电抗器：限制短路电流；避雷器：防御过电压；接地装置：保护电网和人身安全。（共5分，每答一个给一分） 19.二次设备有哪些？其功能是什么？P29 答：（1）仪用互感器，如电压互感器和电流互感器，可将电路中的高电压、大电流转换成低电压、小电流，供给测量仪表和保护装置用；（2）测量表计，如：电压表、电流表、功率表和电能表等，用于测量电路中的电气参数；（3）继电保护及自动装置：能迅速反应系统不正常情况并进行监控和调节或作用于断路器跳闸，将故障切除；（4）直流电源设备，包括直流发电机组、蓄电池组和硅整流装置等，供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事故照明用电等；（5）操作电源、信号设备及控制电缆，如各种类型的操作把手、按钮等操作电器，实现对电路的操作控制，信号设备给出信号或显示运行状态标志，控制电缆用于连接二次设备。 3. 什么是电气接线？

答：在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。（5分） P29

4. 什么是配电装置？

答：根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体即为配电装置。（5分） P29

5. 什么是电气主接线？

答：在电气接线中。由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期生产流程所连成的电路，称为一次电路，也称为电气主接线（5分）。 P29

6. 简述300MW发电机组电气主接线的特点。答：（1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线，无发电机出口断路器和隔离开关（1分）；（2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电（1分）；（3）在发电机出口侧通过高压熔断器皆有三组电压互感器和一组避雷器（1分）；（4）在发电机出口侧和中性点侧每相装有电流互感器4只（1分）；（5）在发电机中性点接有中性点接地变压器（1分）；（6）高压厂用变压器高压侧每相装有电流互感器4只（1分）。 P30

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压器采用三个单相双绕组变压器接成三相组，低压侧接成三角形，高压侧接成星形（1分）；（3）主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电（0.5分）；（4）在发电机出口侧二组电压互感器和一组避雷器和一组电容器（0.5分）；（5）在发电机出口侧和中性点侧每相装有电流互感器3只（0.5分）；（6）在发电机中性点接有中性点接地变压器（0.5分）；（7）高压厂用变压器高压侧和低压侧每相装有电流互感器2只（0.5分）（8）主变压器高压侧引出线每相装有电流互感器3只（0.5分）；。 P32

8. 全连分相封闭母线有什么优点？答：（1）供电可靠（2分）；（2）运行安全（1.5分）；（3）由于外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，几倍消除了母线周围钢构件的发热（1.5分）。 P31

9. 发电机中性点采用高电阻接地系统的作用是什么？答：（1）用来限制短路电流（2分）；(2)限制发电机电压系统发生弧光接地时所产生的过电压，使之不超过额定电压的2.6倍，以保证发电机及其他设备的绝缘不被击穿（3分）。 P31、32

10. 电气主接线的基本要求是什么？答：（1）可靠性（2分）；（2）灵活性（2分）；（3）经济性（1分）。 P102、103、1034

11. 简述电气主接线的基本形式。答：（1）有汇流母线接线，包括单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、带旁路母线的单母线接线和双母线接线、一台半断路器接线（3分）；（2）无汇流母线接线，包括发电机—变压器单元接线及扩大单元接线、桥型接线、多角形接线（2分）。

12. 隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中，对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？答：断路器有灭弧装置，隔离开关没有；隔离开关可建立明显绝缘间隙，断路器不能（3分）；接通线路时先接隔离开关，后接断路器；断开线路时先断断路器，后断隔离开关（2分）。 13. 旁路母线有有哪几种接线方式？

答：有专用旁路断路器的旁路母线接线，母联断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线，用分段断路器兼作旁路断路器的旁路母线接线，（5分） P107~117

14. 旁路母线有什么作用？

答：若需检修线路断路器，可由旁路断路器代替，可使线路不停电，提高了供电可靠性（5分）。 P110~112

15. 在带旁路母线的单母线分段接线中若要检修线路断路器且不使线路停电，应如何操作？答：如图：

合旁路断路器两侧隔离开关，合旁路断路器（2分）；若旁路母线完好，可进行下一步，否则断开旁路断路器、断开两侧隔离开关，检修旁路母线后重新操作（1分）；合线路与旁路母线相连的隔离开关，断开线路断路器，断开其两侧隔离开关，可检修线路断路器（2分）。 P111

16. 发电机—变压器单元接线中，在发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？答：优点：减少了断路器的投资，短路电流减小（2分）；缺点：（1）当主变压器或厂总变压器发生故障时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关。由于大型发电机的时间常数较大，因而即使磁场开关跳开后，一段时间内通过发电机—变压器组的故障电流也很大；若磁场开关拒跳，则后果更为严重；（2）发电机定子绕组本身故障时，若变压器高压侧断路器失灵拒跳，则只能通过失灵保护出口启动母差保护或发远方跳闸信号使线路对侧断路器跳闸；若因通道原因远方跳闸信号失效，则只能由对侧后备保护来切除故障，这样故障切除时间大大延长，会造成发电机、主变压器严重损坏；（3）发电机故障跳闸时，将失去厂用工作电源，而这种情况下备用电源的快速切除极有可能不成功，因而机组面临厂用电中断的威胁。（3分）

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答：优点：任一母线故障或检修，均不致停电；任一断路器检修也均不致停电；任两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端情况下功率仍能继续输送；运行方便、操作简单，可靠性和灵活性高，在检修母线或断路器时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作隔离开关只在检修时作为隔离带点设备使用；调度和扩建方便。（4分）

缺点：断路器多，投资大（1分） P114、115

18. 电气主接线中为什么要限制短路电流？可采用哪些方法

答：短路是电力系统中较常发生的故障，短路电流直接影响电器的安全，危害主接线的运行，严重时可导致系统瘫痪，应考虑限制短路电流（3分）。

方法：装设限流电抗器、采用低压分裂绕组变压器、采用不同的主接线形式和运行方式（2分）。 P125~128

19. 某发电厂电气主接线为双母线接线，正常运行时母线I工作，母线Ⅱ备用。现要进行倒母线操作，请写出操作

步骤。

答：先合上母联断路器两侧的隔离开关，再合上母联断路器，向备用母线充电；若备用母线完好，则两组母线等电位，为保证不中断供电，先接通各线路与备用母线连接的隔离开关，在断开各线路与工作母线连接的隔离开关；然后断开母联断路器，断开其两侧隔离开关。（5分） P109

20. 单母线的缺点是什么？

答：可靠性差：母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都停止工作，造成全厂或全站长期停电（3分）；调度不方便：电源只能并列运行，不能分裂运行，并且线路侧发生短路时，由较大短路电流（2分）。 P108

21. 双母线接线有什么优点？答：（1）供电可靠（2分）；（2）调度灵活（1.5分）；（3）扩建方便（1.5分）。 P109

22. 双母线接线有哪几种运行方式？

答：单母线运行，固定连接方式运行，两组母线同时分裂运行。（5分） P109