全能值班员电气题库

电气专业基础知识

一．基础知识

1.什么叫直流电、交流电?

答:直流电指电流方向一定,且大小不变的电流。如干电池、蓄电池、直流发电机的电都是直流电。交流电是指方向和大小随时间变化的电流。工农业生产所用的动力电和照明电,大多数是交流电。实用中,直流电用符号“-”表示,交流电用符号“～”表示。

2.什么叫电流、电流强度?

答:物体里的电子在电场力的作用下,有规则地向一个方向移动,就形成了电流。电流的大小用电流强度“I”来表示。电流强度在数值上等于1秒钟内通过导线截面的电量的大小,通常用“安培”作为电流强度的单位。安培简称“安”,用字母”A”表示。

3.什么叫电压?

答:水要有水位差才能流动。与此相似,要使电荷做有规律地移动,必须在电路两端有一个电位差,也称为电压,用符号“U”表示。电压以伏特为单位,简称“伏”,常用字母“V”表示。

4.什么叫电路?一个完整电路应包括哪几部分?

答:电路是电流的通路,它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来,它也是电流流经的基本途径。

最简单的电路是由电源E(发电机、电池等)、负载R(用电设备如电灯、电动机等)、连接导线(金属导线)和电气辅助设备(开关K、仪表等)组成的闭合回路。

5.什么叫串联电路?

答:把若干个电阻或电池一个接一个成串地联接起来,使电流只有一个通路,也就是把电气设备首尾相联叫串联。

6.什么叫并联电路?

答:把若干个电阻或电池相互并排地联接起来,也可以说将电气设备的头和头、尾和尾各自相互连在一起,使电流同时有几个通路叫并联。

7．什么是纯电阻电路?

答：通过电阻将电能以热效应方式全部转变为热能的交流电路,叫纯电阻电路。例如白炽灯、电炉、电烙铁等。

8．什么是纯电感电路?

答：当线圈的电阻忽略不计,在线圈两端接上一个交流电压时,线圈中就有交流电流通过,因而在线圈中产生一个自感电动势反抗电流的变化,这就是纯电感电路。

9．什么叫功率因数?

答：功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数.它是交流电路中有功功率与视在功率的比值。即功率因数=有功功率/视在功率,其大小与电路的负荷性质有关。如白炽灯、电阻炉等电热设备,功率因数为1。对具有电感的电气设备如日光灯、电动机等,功率因数小于1。从功率三角形的图中,运用数学三角关系可得出:

有功功率P=UICOSФ COSФ即功率因数功率因数低,说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大，

从而降低了设备的利用率,增加线路供电损失。所以,供电部门对用电单位的功率因数,有着一定的标准。

10．什么是三相交流电路?

答：在磁场中放置三个匝数相同,彼此在空间相距120°的线圈,当转子由原动机带动,并以匀速按顺时针方向转动时,则每相绕组依次被磁力线切割,就会在三个线圈中分别产生频率相同、幅值相等的正弦交流电动势Ea、Eb、Ec, 三者在相位上彼此相差120°,此即为三相交流电路。

11．什么是三相三线制供电?什么是三相四线制供电?

答：三相三线制是三相交流电源的一种连接方式,从三个线圈的端头引出三根导线,另将三个线圈尾端连在一起,又叫星形接线,这种用引出三根导线供电叫三相三线制。在星形接线的三相三线制中,除从三个线圈端头引出三根导线外,还从三个线圈尾端的连接点上再引出一根导线,这种引出四根导线供电叫三相四线制。

12．什么叫相线(或火线)?什么叫中性线(或零线)?

答：在星形接线的供电,常用”Y”符号表示。三个尾端的连接点称作中性点,用O表示。从中性点引出的导线叫中性线或零线。从三个端头引出的导线叫相线或火线。

13．什么叫相电压、线电压?什么叫相电流、线电流?

答：每相线圈两端的电压叫相电压。通常用Ua、Ub、Uc分别表示。端线与端线之间的电压称为线电压。一般用Uab、Ubc、Uca表示。凡流过每一相线圈的电流叫相电流,流过端线的电流叫作线电流。星

形接线的线电流与相电流是相等的。

14．为什么在低压电网中普遍采用三相四线制?

答:因为用星形联接的三相四线制,可以同时提供两种电压值,即线电压和相电压。既可提供三相动力负载使用,又可提供单相照明使用。例如常用的低压电压380/220伏,就可提供需要电源电压380伏的三相交流电动机使用,又可同时提供单相220伏的照明电源。15．怎样计算三相负载的功率?

答:在三相交流电路中,不管负载是星形接法还是三角形接法,总的有功功率等于各相有功率之和。因此,当三相负载对称相等时,三相有功功率等于三倍单相有功功率。用公式表示时,写作:P=3U相I 相COSФ相.，COSФ相为一相的功率因数,要根据每一相负载性质而定。有时为了方便测量和计算,利用星形和三角形不同接法的线电压和相电压.线电流和相电流之间的关系变换为:

P=1.732U线I线COSФ相注意式中的电压为线电压,电流为线电流,功率因数COSФ相仍由每一相自身的负载性质定出。如果遇到三相负载不对称时,则分别计算各相功率,三相总功率等于各项功率之和。可用以下公式表示:

P=P A+P B+P C

16．什么叫相序?

答：相序是指三相交流电相位的顺序。从三相交流电的波形图可以看出,三相交流电(电压或电流)到达最大值(或零值)的时间有先有后,我们称A相超前B相,B相超前C相,C相超前A相。这种三相电

压由A到B再到C这个顺序叫做三相电压的相序。相序的判别可采用一种相序指示器来测定,以使三相负载的相序(如三相交流电动机的转向)与三相电源一致。

17．什么叫变压器?它有什么用处?

答：在交流电路中将电压升高或降低的设备叫变压器。变压器能把任一数值的电压转变成频率相同的,我们所需要的电压值,以满足电能的输送、分配和使用要求。例如发电厂发出来的电,电压等级较低,必须把电压升高才能输送到较远的用电区,用电区又必须通过降压变成适用的电压等级,供给动力设备及日常用电设备使用。

18.基尔霍夫定律的基本内容是什么？

(1)基尔霍夫第一定律也叫基尔霍夫电流定律即KCL，是研究电路

中各支路电流之间关系的定律，它指出：对于电路中的任一节

点，流入节点电流之和等于从该节点流出的电流之和。其数学

表达式为：ΣI=0；

(2)基尔霍夫第二定律也叫基尔霍夫电压定律即KVL，是研究回路

中各部分电压之间关系的定律，它指出：对于电路中任何一个

闭合回路内，各段电压的代数和等于零。其数学表达式为：Σ

U=0；

19.什么叫集肤效应？

在交流电通过导体时，导体截面上各处电流分布不均匀，导体中心处密度最小，越靠近导体的表面密度越大，这种趋向于沿

导体表面的电流分布现象称为集肤效应。

20.并联谐振的概念及特点是什么?

在电感和电容并联电路中，出现并联电路的端电压与总电流同相位的现象叫做并联谐振。并联谐振的特点是：在通过改变电容C达到并联谐振时，电路的总阻抗最大，因而电路的总电流变得最小。但是对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得很多，因此并联谐振又称为电流谐振。另外，并联谐振时，由于端电压和总电流同相位，使电路的功率因数达到最大值，即cos 等于1，而且并联谐振不会产生危害设备安全的谐振过电压。因此，为我们提供了提高功率因数的有效方法。

21.涡流是怎样产生的?什么叫涡流损耗？

在有铁芯的线圈中通入交流电流，铁芯中便产生交变磁通，同时也要产生感应电势。在这个电势的作用下，铁芯中便形成自感回路的电流，称为涡流。

由涡流引起的能量损耗叫涡流损耗。

22.什么叫过渡过程?产生过渡过程的原因是什么?

过渡过程是一个暂态过程，是从一个稳定状态转换到另一个稳定状态所要经过的一段时间内的这种过程。

产生过渡过程的原因是由于储能元件的存在。储能元件如电感和电容，它们在电路中的能量不能跃变，即电感的电流和电容的电压在变化过程中不能突变，所以，电路中的一个稳定状态过

渡到另一个状态要有一个过程。

23.什么是叠加原理？

在线性电路中，如果有几个电源同时作用时，任一条支路的电流（或电压）是电路中各个电源单独作用时，在该支路中产生的电流（或端电压）的代数和。在运用叠加原理时对电压源应视作短路状态，而对于电流源，应视作开路状态。

电路的基本构成

电路的形式是多种多样的,最典型的例子是电力系统,其电路示意图如图所示:

→

输送电

→

配电柜

→

其中配电柜通过各种开关将电流分配到各个负载,各种开关有断路器、刀开关、熔断器、塑壳开关、交流接触器、控制继电器、主令电器等。

由上边简图可见,发电----输电-----配电构成了一个有机的不可分的网络,简称电网。电厂发出的电能经过升压向远方输送之后,从110KV开始,直至10KV(含6K V、3KV),通过枢纽变电所(站),把电能逐级降压,逐级分配,这一部分称为高压配电;而0.4KV以下网络则称为

低压配电。

根据电网的发展、电力体制的改革和电力市场的需要,并根据外国的经验电力权威人士分析指出:将把10KV(含6KV、3KV)高压配电从高压配电网中划分出来,称为中压配电;中压配电的电压将提高到20KV。.

那么这个电路有什么作用呢?它(电路)的作用是实现电能的传输和转换,整个电路包括电源、负载和中间环节三个组成部分。其中: 发电机是电源,是供应电能的设备,它把热能、水能或原子能转换为电能.除发电机外,电池也是常用的电源。

电灯、发动机、电炉等都是负载,是取用电能的设备,它们分别把电能转换为光能、机械能、热能等。

变压器和输电线是中间环节,是联接电源和负载的部分,它起传输和分配电能的作用。

此外,电路还有另一种作用是传递和处理信号。

日常常用低压电器的基本概念

低压电器是指用于额定电压交流1200V或直流1500V以下的电路内起通断、保护、控制、转换或调节作用的电器。

低压电器根据它在电气线路中所处的地位和作用,可分为低压配电电器(也称低压开关)和低压控制电器两大类,按照它的动作方式可分为自动切换电器和非自动切换电器两类。配电电器是指断路器、熔断器、万能开关和转换开关;控制电器是指接触器、控制继电器、起

动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器和电磁铁。低压电器的分类及用途见下表。

表中基本分类均属于一般用途的低压电器,为满足某些特殊场合的需要(如防爆、化工、航空、船舶、牵引、热带等),在各类电器的基础上还有若干派生电器。

各种类型电器的主要产品及用途见下表:

下面是几种常见低压电器的简析:

1.低压配电电器

(1).板用刀开关

它是应用在低于500V以下电路隔离的开关。

(2).负荷开关

负荷开关是可以用来分断一般负载电流、变压器空载电流、长距离空载线路和空载电缆线路电容器组的电容电流。与熔断器联合使用以后,则可开断短路电流,不大的过载电流可由负荷

开关直接分断。

它有开启式(俗称胶盖瓷地刀开关)和半封闭式(俗称铁壳开关)两种。如ABB公司的OT和OETL系列负荷开关。

负荷开关和隔离刀闸的主要功能区别是什么? 二者都是一种隔离电器。负荷开关具有灭弧装置，可以带负荷分闸分断

回路的正常电流，在规定时间内能承载一定的短路电流(Icw)。

而隔离刀闸没有灭弧装置，仅能分断很小的回路电流，只起电

源隔离作用。

(3).组合开关

组合开关是一种手动式转动开关,它由若干个动触头和静触头(片),分别装于数层绝缘件内,由转动手柄操作,手柄可向任意方向旋转,每旋转90°,动触片就接通或分断电路。也可以由几个同时或不同时接通或分断的动静触片组合成各种系列转换开关,如作为电动机正转或正反转直接启动,它一般多用于直接起动4千瓦以下的小容量电动机。

(4).空气断路器(自动空气开关)

空气断路器可用来接通和分断负载电路,也可直接用来控制不

频繁起动的电动机,它对电路和电气设备具有短路、过载和欠压

保护作用。常用的空气断路器有塑壳式(装置式)空气断路器和

万能式(框架式)空气断路器. 如ABB公司的S系列塑壳式断路

器,E系列框架开关,施耐德的NS系列塑壳式断路器,MT系列框

架开关,西门子的3WL系列框架开关等。它有以下选用要点:

A.断路器的额定电压≥线路额定电压

B.断路器的额定短路电流与过电流脱扣器的额定电流≥线路计

算负荷电流

C.断路器的额定短路通断能力≥线路中最大短路电流

D.断路器的欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压

E.选择电动机保护用的断路器要考虑电动机的起动电流.断路

器应该在电动机起动时间内不动作,笼型异步电动机的起动

电流按8~15倍额定电流计算。

F.直流快速断路器需要考虑过电流脱扣器的动作方向(极性)短

路电流上升率di/dt。

G.漏电保护断路器需选择合理的漏电动作电流和漏电不动作电

流,并注意能否断开短路电流,如不能断开短路电流,则需和适

当的熔断器配合使用。

(5).熔断器

熔断器的作用主要是作短路保护作用。当通过熔断器的电流大于规定值时,以其自身产生的热量使熔体熔化而自动分断电路。如西门子的NH系列熔断器。

2.低压控制电器

(1).交流接触器

交流接触器是一种适用于远距离频繁地接通和分断交流电路的电器,其主要控制对象是电动机。如ABB公司的EB系列交流接触器,西门子的3TF和3TB系列交流接触器。

(2).控制继电器

控制继电器是一种自动电器,广泛用于电动机或线路的保护以及生产过程自动化的控制。

①.热继电器

热继电器是依靠电流通过发热元件时所产生的热,使双金属片受热弯曲而推动机构动作的一种电器。它主要用于电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护及其它电气设备发热状态的控制。如西门子的3UA系列热过载继电器。

②.中间继电器

中间继电器一般用来控制各种电磁线圈使信号扩大,或将信号同时传给几个控制元件。如阿城继电器的DZK-900系列中间继电器。

③.时间继电器

时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来延时触头闭合或分断的自动控制电器.常用的有电磁式、电动式、空气阻尼式及晶体管式等。如许继电器的BS-7B 型时间继电器,阿继电器的SJ-30 系列时间继电器。

④.过电流继电器

过电流继电器主要用于重载或频繁起动的场合作为电动机和主电路的过载和短路保护。如许继的SL-10 系列两相过流继电器。

⑤. 信号继电器

信号继电器是指用于直流操作的保护和自动控制线路中,作为动

作指示信号用。如许继电器的JX-20信号继电器。

⑥.电压继电器

电压继电器是指用于继电保护线路中,作为过电压保护或低电压闭锁元件。如DY-30系列电压继电器。

(3).主令电器

主令电器主要用于闭合﹑断开控制电器,以发布命令或信号,达到对电力传动系统的控制或实现程序控制。

①.按钮

按钮是一种以短时间接通或分断小电流电路的电器,它不直接去控制主电路的通断,而在控制电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器,再由它们去控制主电路。

②.位置开关

位置开关又称行程开关和限位开关。它的作用与按钮相同,只是其触头的动作不是靠手动操作,而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触头动作来实现接通或分断某些电路,使之达到一定的控制要求。

高压电器

高压电器一般是指用于交流高压(3KV及以上)变配电设备上的电器。.

高压电器的种类也很多,按照它在电力系统中的作用可以分为:

1.开关电器:如高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、

接地开关以及操作机构等;

2.保护电器:如综合保护继电器、高压熔断器、高压避雷器等;

3.测量电器:如电压互感器、电流互感器等;

4.限流电器:如电抗器、电阻器等;

5.其它:如电力电容器、绝缘子等。

另外高压开关柜和组合电器也属于高压电器。

其中高压断路器是一种能在电力系统正常运行和故障情况下切、合各种性能电流的开关电器,其主要功能是切除电力系统中的短路故障。高压断路器具有最可靠的灭弧装置,根据灭弧装置所采用的不同灭弧介质,通常分为多油断路器、少油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器、压缩空气断路器和磁吹断路器等。

继电保护名词解释

1、主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。

2、高频闭锁距离保护：利用距离保护的启动元件和距离方向元件控制收发信机发出高频闭锁信号，闭锁两侧保护的原理构成的高频保护。

3、二次设备：是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。

4、重复接地：将零线上的一点或多点，与大地进行再一次的连接叫

重复接地。

5、距离保护：是利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置。因阻抗元件反应接入该元件的电压与电流的比值（U/I=Z），即反应短路故障点至保护安装处的阻抗值，而线路的阻抗与距离成正比，所以称这种保护为距离保护或阻抗保护。

6、零序保护：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。零序电流保护就是常用的一种。

7、后备保护：是指当某一元件的主保护或断路器拒绝动作时，能够以较长时限（相对于主保护）切除故障元件的保护元件。

8、高频保护：就是故障后将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后利用输电线路本身构成一高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流相位或功率方向的一种保护。

9、电力系统安全自动装置：是指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置。

10、电力系统事故：是指电力系统设备故障或人员工作失误，影响电能供应数量和质量并超过规定范围的事件。

11、谐振过电压：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。

12、断路器失灵保护：当系统发生故障，故障元件的保护动作而断路器操作失灵拒绝跳闸时，通过故障元件的保护作用于本变电站相邻断

路器跳闸，有条件的还可以利用通道，使远端有关断路器同时跳闸的接线称为断路器失灵保护。

13、谐振：由电阻、电感和电容组成的电路，若电源的频率和电路的参数符合一定的条件，电抗将等于零，电路呈电阻性，电压与电流同相位，这种现象称为谐振。

14、综合重合闸：当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式；当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸装置。综合重合闸装置经过转换开关切换，一般都具有单相重合闸，三相重合闸，综合重合闸和直跳(即线路上发生任何类型的故障，保护可通过重合闸装置的出口，断开三相，不进行重合闸)等四种运行方式。

15、自动重合闸：是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。

16、运用中的电气设备：是指全部带有电压或一部分带有电压及一经操作即带有电压的电气设备。

17、远后备：是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时，由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。

18、复合电压过电流保护：是由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件，两个继电器只要有一个动作，同时过电流继电器也动作，整套装置即能启动。

19、重合闸后加速：当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，然后重合闸进行一次重合，如重合于永久性故障时，保护装置不

带时限地动作断开短路器。

第二篇填空篇

1.发电机是将机械能转变为电能的设备。

2.发电机内的热量主要是绕组铜耗、铁芯铁耗产生的。

3.当发电机转速恒定时，机械损耗也是恒定的。

4.发电机铁损与发电机机端电压的平方成正比。

5.发电机在不对称运行时，会出现负序电流。

6.发电机运行中，机组负序电流一般不得超过8%的额定电流。

7.绝缘材料的耐热能力以它在正常条件下允许的最高工作温度。

8.进相运行容量主要由定子铁芯端部的过热、静稳定极根两者中最小值来确定。

9.发电机各部件的温度等于冷却介质的温度加上和种损耗引起的温升之和。

10.发电机内部的各种损耗变成热能。一部分冷却介质带走、余下的部分则使发电机各部件的温度升高。

11.发电机在不对称运行时出现负序电流将使转子表面发热达到或超过规定值，严重时会造成发电机转子烧损事故。电力系统主要是由发电机组、输电网络及负荷组成。

12.一般情况下，发电机电压变化额定电压的5%时，发电机可带满负荷长期运行。

13.发电机运行中，在频率变动0.5Hz时，发电机可按额定容量运行。

14.发电机无功功率的调整，是通过改变励磁电流的大小来调节的。

15.发电机均装有自动励磁调整装置，用来自动调节无功调节。

16.发电机组的高速器、移动特性曲线使频率恢复到额定值，这种调节作用称为一次调节。

17.发电机每一个给定的有功率都有一个对应的最小励磁电流，进一步减小励磁电流将使发电机失去稳定。

18.运行中的发电机所消耗能量主要包括铁损、铜损、摩擦损耗、通风损耗、杂散损耗。

19.衡量电能质量的两个指标是电压和频率。

20.铁芯磁通接近饱和时，外加电压的升高引起的损耗会明显急剧增加。

21.正常情况下，发电机耐受1.3倍的额定电压，对定子绕组的绝缘影响不大。

22.异步电动机的转矩与加在其上的端电压的平方成正比关系。

23.厂用电压降低时，若要不降低厂用电动机的出力，则电动机电流会显著增加

24.发电机额定功率因数是在额定功率下，定子电压和电流之间相角差的余弦值。一般发电机的额定功率因数值在0.85左右。

25.发电机的功率因数越低，表明定子电流中的无功分量越大。

26.正常情况下，发电机运行在迟相的状态。

27.负序电流在空气隙中产生一个负序旋转磁场，其转速对转子的相对速度而言是2倍的同步转速。

28.汽轮发电机承受负序电流的能力，主要取决于转子发热条件。

29.发电机滑环与电刷是通过滑动接触来功率传递的。

30电刷和滑环在滑动接触时，电刷线面的气流有抬起电刷的趋势，这种现象称为气垫现象。

31.为防止水内冷机发电机因断水引起定子绕组超温损坏所装设的保护叫断水保护。

32.发电机的纵差时发电机定子绕组及其引出线相间短路时的主保护。

33.发电机的横差时发电机定子绕组匝间层间短路时的主保护。

34.发电机横差保护的不平衡电流主要是三次谐波引起的。

35.当系统中性点为直接接地方式时，接地故障电流最大。

36.绝缘子防污闪所上的釉质，其导电性能属于半导体。

37.同步发电机的功角越接近90°，其稳定性越差。

38.发电机转子构造型式不同，汽轮发电机一般是卧室的，转子是隐极式；水轮发电机一般是立式的、凸极式的。

39.同步发电机的公式n=60f/p，其中f、p和n分别指交流电动势的频率、发电机的极对数、转子转数。

40.高压厂用电系统工作和备用变压器为了限制短路电流，减少故障母线对非故障母线的影响，采用了分裂绕组变压器。

41.变压器的铜耗是指变压器绕组中的损耗。

42.发电机采用的水一氢一氢冷却方式是指定子绕组水曲冷、转子绕组氢内冷、铁芯氢冷。