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 24. 简述300MW发电机组电气主接线的主要设备功能。 答：（1）额定功率为300MW，额定电压20kV的发电机：生产电能（1分）；（2）额定容量为360MVA，额定电压242/20kV的变压器：变换电能（1分）；（3）额定容量为40/20—20MVA，额定电压20/6.3kV的高压厂用分裂绕组变压器：变换和分配电能（1分）；（4）JDZJ—20型电压互感器，LRD—20型电流互感器：将高电压变换低电压，大电流变换为小电流（1分）：（5）RN4—20型高压熔断器：限制过负荷电流及短路电流；还有中性点接地变压器形式为干式、单相额定容量为25kVA，额定电压20/0.23kV（1分）。 P31
25. 简述600MW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）主变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
26. 简述600MW发电机组电气主接线的主要设备功能。 答：（1）额定功率为600MW，额定电压20kV的发电机：生产电能（1分）；（2）额定容量为3?240MVA，额定电压
5503/20kV的三台DFP—240型单相变压器组成的三相变压器组：
变换电能（1分）；（3）额定容量为60/35—35MVA，额定电压20/6.3kV的高压厂用分裂绕组变压器：变换和分配电能（1分）；（4）JDZ—20型电压互感器，LRD—20型电流互感器：将高电压变换低电压，大电流变换为小电流（1分）：（5）中性点接地变压器形式为干式、单相额定容量为30kVA，额定电压20/0.23kV，其二次侧接有接地电阻（1分）。 P33
27. 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
28. 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
29. 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、p104 30. 设计电气主接线是主要应收集、分析的原始资料有哪些？ 答：（1）工程情况，包括发电厂类型、设计规划容量（近期、远景）、单机容量及台数，最大负荷利用小时数及可能的运行方式等（1分）；（2）电力系统情况，包括系统近期及远景发展规划（5~10年），发电厂或变电站在电力系统中的地位（地理位置和容量大小）和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等（1分）；（3）负荷情
况，包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等（1分）；（4）环境条件，包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震等因素（1分）；（5）设备供货情况，（1分）。P105 31. 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）。 32. 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）。 33. 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 34. 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
35. 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 P111 36. 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）P116 37. 一台半断路器接线有何优缺点？
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
38. 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
39. 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
40. 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 41. 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 42. 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 43. 选择主变压器时应考虑哪些因素？
答：传递的容量、系统5~10年发展规划、馈线回路数、输送功率大小、电压等级以及接入系统的紧密程度。（5分） P121
51..图示是什么形式的主接线?
P117 论述题
1.一个2条进线4条出线的开关站采用双母线接线，试画出该开关站的电气主接线图。若一条母线为工作母线，另一条备用，说明倒母线的过程。
答：图4-3 （4分）
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。（6分） P109
2.请在如图所示的主接线图上加上旁路母线。要求将母联断路器兼作旁路断路器。并说明旁路断路器代替线路断路器的步骤。 图4-3
答：图4-8 （4分）
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（2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）。 P112
3.画出两台变压器，两台引出线的外桥形电气主接线图，并写出变压器1台变压器正常退出时的操作步骤。 答：图4-15 （6分）
合QF3，合两侧隔离开关，断开QF1，断开其两侧隔离开关，一台变压器退出运行（4分）。 P117
4.画出两个电源，四条引出线的双母线接线的电气主接线图，并说明其运行方式。 答：图4-3 （7分）
单母线运行，固定连接方式运行，两组母线同时分裂运行。（3分） P109
5.画出两个电源，两条引出线的单母线分段带旁路接线的电气主接线图，并写出线路断路器QF3检修后，恢复线路L1送电的基本操作步骤。 答：图4-5 （5分）
合QS32、QS31，合QF3，断开QSP，断开QFP，断开QSPP、QSP1、QSP2。（5分） P111
6.试画出母线带旁路母线的主接线图（图中应含有主母线、旁路母线、旁路断路器支路、电
源支路和引出线支路）。并说明恢复由出线断路器供电的操作步骤。（设原来线路断路器处于检修状态，由旁路断路器代替出线断路器供电，现已检修完毕。） 答：图4-8 （5分）
合线路断路器两侧隔离开关，合线路断路器；断开线路与旁路母线连接的隔离开关；断开旁
路断路器，断开旁路断路器两侧隔离开关。（5分） P112
7．某变电所有2台双绕组主变压器，4条出线，采用双母线分段接线，试画出该变电所的电气主接线图。说明各断路器作用。 答：图4-4
QFC1,QFC2;为母联断路器；QFD母线分段断路器；其余为线路断路器（5分）。 P110
8．某发电厂有2台300MW发电机和三条500kV出线，其中发电机和双绕组主变压器采用单元接线，变压器高压侧的一次接线拟采用一台半断路器接线。试画出该发电厂的电气主接线图。
答：图4-18 （右部） （10分）
9．绘出具有2条出线2条进线的多角形接线。说明多角形接线的优缺点。
答：图4-16 （5分）
优点：所用的断路器数目比单母线分段接线或双母线接线还少一台，却具有双母线的可靠性，任一台断路器检修时，只需断开其两侧隔离开关，不会引起任何回路停电；无母线，不存在因母线故障而产生的影响；任一回路故障时，只跳开与他相连接的2台断路器，不会影响其他回路的正常工作；操作方便，所有隔离开关只用于检修时隔离电源，不作操作用，不会发生带负荷断开隔离开关的事故。（4分） 缺点：不适用于回路数较多的情况，最多到六角形（1分）。 P117、118
10.试画出外桥接线电气主接线图，并说明为什么它适用于变压器需要经常投切的场合?
答：图4-15 （5分）
因每台变压器都连有断路器，可很方便地接通或断开变压器。（5分）
三、论述题
P64 （3）
大电流导体周围钢构为什么发热？其有什么危害？减少大电流导体周围钢构发热，常采用哪些措施？
大电流导体周围会出现强大的交变电磁场（1分），使其附近钢构中产生很大的磁滞损耗和涡流损耗，钢构因此发热（1分），若有环流存在，发热还会增多（1分）。钢构温度升高后，可能使材料产生热应力而引起变形，或使接触连接损坏（1分）。混凝土中的钢筋受热膨胀，可能使混凝土发生裂缝（1分）。
为了减少大电流导体周围钢构发热，常采用下列措施：
（1）加大钢构和导体间的距离，进而减弱磁场，因此可降低磁滞和涡流损耗；（2分） （2）断开钢构回路，并加上绝缘垫，消除环流；（1分） （3）采用电磁屏蔽；（1分） （4）采用分相封闭母线。（1分） Ｐ７３（3）
推导出实用计算法计算短路电流热效应的计算公式。 对任意函数的积分可采用辛卜生公式近似计算，即
?baf(x)dx?b?a（2分）（1）周??y0?yn??2?y2?y4?…yn?2??4?y1?y3?…yn?1????3n2期分量的热效应。在计算周期分量热效应时，f(x)?Ipt，a?0，b?tk。当n=4时，则
222y?Iy?Iy?Iy0?I??2，y1?It2，，，（2分），为了进一步简化，可以认/42t/233t/44tkkkk为y2?y1?y3（1分），将这些数值导入辛卜生公式得 2tkt22Qp??Iptdt?k(I??2?10It2?I)（2分） /2tkk012（2）非周期分量热效应。