電氣工程基礎(chǔ)(上)試卷A(附標(biāo)答).doc

武漢大學(xué)20072008學(xué)年度第一學(xué)期電氣工程基礎(chǔ)試卷（A）學(xué)號 姓名 院（系） 分?jǐn)?shù) 一、判斷（每小題1分，共10分）1、 由發(fā)電機(jī)、電力網(wǎng)和負(fù)荷組成的統(tǒng)一體稱為電力系統(tǒng)。（ ）2、 變壓器一次繞組的額定電壓應(yīng)比同級電網(wǎng)的額定電壓高10%。（X ）3、 電力系統(tǒng)用戶用電設(shè)備消耗電功率的總和稱為電力系統(tǒng)的綜合負(fù)荷。（）4、 輸電線路較長，主變壓器不宜切除時，常常采用外橋接線。（X）5、 中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，常用于60kV及以下的系統(tǒng)，以提高供電可靠性。（X）6、 電力網(wǎng)任意兩點(diǎn)電壓的矢量差稱為電壓降落。（）7、 在豐水季節(jié)，一般選擇中溫中壓的火電廠作為主調(diào)頻廠，而讓水電廠承擔(dān)電網(wǎng)的基本負(fù)荷。（）8、 實(shí)用短路計算中的計算電抗為標(biāo)幺值，其電壓基準(zhǔn)值為平均額定電壓，功率基準(zhǔn)值可根據(jù)實(shí)際情況，選擇100MVA或1000MVA。（X）9、 對于架空輸電線路而言，零序電抗大于正序電抗。（）零序電壓在短路點(diǎn)處最高，隨著與短路點(diǎn)的距離增加而降低（）二、簡答（每小題6分，共36分）1、 什么是電流互感器的最大二次電流倍數(shù)？當(dāng)電流互感器二次側(cè)接有測量儀表時，對最大二次電流倍數(shù)有什么要求？為什么？答：在額定負(fù)載阻抗下，電流互感器二次可能出現(xiàn)的最大電流和二次額定電流的比值，稱為最大二次電流倍數(shù)。當(dāng)電流互感器的二次側(cè)接有測量儀表時，為保護(hù)測量儀表的安全，往往需要對二次可能出現(xiàn)的最大電流加以限制。減小鐵芯的截面，降低電流互感器的最大二次電流倍數(shù)是限制二次側(cè)可能出現(xiàn)的最大電流的常用辦法。2、 請簡述雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：1）供電可靠。 因?yàn)橛辛藘山M主母線，所以就可以輪流檢修主母線而不停止供電。同時若有一組主母線故障，經(jīng)倒閘操作可以將所有回路倒換至另一組主母線而迅速恢復(fù)供電；若有一回路的母線隔離開關(guān)檢修，只須停止該回路供電，其他回路倒換至另一組主母線而不影響供電。2）調(diào)度靈活。 因?yàn)橛袃山M主母線，就可以通過倒閘操作實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行方式，使調(diào)度顯得靈活、滿足調(diào)度和潮流變化需要。3）便于擴(kuò)建。雙母線接線便于向左、右方向任意擴(kuò)展而不會影響兩組主母線上電源和負(fù)荷的組合，不會引起原有回路的停電。缺點(diǎn)：接線復(fù)雜、設(shè)備多、造價高；配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差；主母線故障，仍需短時停電；特別是在倒閘操作中，隔離開關(guān)作為操作電器，容易引起誤操作，對實(shí)現(xiàn)自動化也不便。3、 簡述電壓中樞點(diǎn)的概念，并說明電壓中樞點(diǎn)有哪幾種調(diào)壓方式？答：對電力系統(tǒng)電壓的監(jiān)視、控制和調(diào)整一般只在某些選定的母線上實(shí)行。這些母線稱為電壓中樞點(diǎn)。中樞點(diǎn)電壓的調(diào)整方式有順調(diào)壓、逆調(diào)壓和恒調(diào)壓三種。1) 順調(diào)壓。就是大負(fù)荷時允許中樞點(diǎn)電壓低一些，但在最大負(fù)荷運(yùn)行方式時，中樞點(diǎn)的電壓不應(yīng)低于線路額定電壓的102.5%，小負(fù)荷時允許中樞點(diǎn)電壓高一些，但在最小負(fù)荷運(yùn)行方式時，中樞點(diǎn)的電壓不應(yīng)高于線路額定電壓的107.5%。2) 逆調(diào)壓。中樞點(diǎn)電壓隨負(fù)荷增減而增減的調(diào)壓方式稱為逆調(diào)壓，具體要求是：最大負(fù)荷運(yùn)行方式時，中樞點(diǎn)的電壓要高于線路額定電壓5%；最小負(fù)荷運(yùn)行方式時，中樞點(diǎn)的電壓要等于線路額定電壓。3) 恒調(diào)壓（或常調(diào)壓）。恒調(diào)壓是指在最大和最小負(fù)荷運(yùn)行方式時保持中樞點(diǎn)電壓等于線路額定電壓的1.021.05倍的調(diào)壓方式。4、 在三相短路實(shí)用計算中，需要將多個不同的電源合并成若干個不同的電源，請寫出電源合并應(yīng)遵循的基本原則。答：在將多個電源合并為若干個不同的電源時，應(yīng)遵循下列基本原則：1) 短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近（以電源到短路點(diǎn)間的阻抗來區(qū)分）是影響電流變化規(guī)律的關(guān)鍵因素。短路點(diǎn)近時，電流初值大，變化也大，短路點(diǎn)遠(yuǎn)時，電流初值小，變化也小。因此距短路點(diǎn)遠(yuǎn)近相差很大的電源，即使是同類型的發(fā)電機(jī)也不能合并。2) 發(fā)電機(jī)的類型也是影響電流變化規(guī)律的因素。短路點(diǎn)愈近，發(fā)電機(jī)的類型對電流變化的影響愈大，因此距短路點(diǎn)很近的不同類型的發(fā)電機(jī)是不能合并的。距短路點(diǎn)較遠(yuǎn)時，這種因電機(jī)類型不同而引起的差異就會減小，此時距短路點(diǎn)較遠(yuǎn)的不同類型的電機(jī)是可以合并的。3) 無限大容量電源不能合并，必須單獨(dú)計算，因?yàn)樗亩搪冯娏髟跁簯B(tài)過程中是不變的。5、 什么叫電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定？提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的原則是什么？答：在小干擾作用下，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)將有小變化而偏離原來的運(yùn)行狀態(tài)（即平衡點(diǎn)），如干擾不消失，系統(tǒng)能在偏離原來平衡點(diǎn)很小處建立新的平衡點(diǎn)，或當(dāng)干擾消失后，系統(tǒng)能回到原有的平衡點(diǎn)，則稱電力系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的。反之，若受干擾后系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)對原平衡狀態(tài)的偏離不斷擴(kuò)大，不能恢復(fù)平衡，則稱電力系統(tǒng)是靜態(tài)不穩(wěn)定的。發(fā)電機(jī)的電勢越高，發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)移阻抗越小，則功率特性的幅值越高，靜態(tài)穩(wěn)定性也就越好。因此，提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的原則就是降低轉(zhuǎn)移阻抗，提高發(fā)電機(jī)電勢。三、作圖題（每小題12分，共24分）簡單電力系統(tǒng)正常、故障時、故障后的功角特性分別為、和，如圖所示。已知在時切除故障，試畫出加速面積、最大可能的減速面積圖，簡要說明加速、減速面積的物理意義。 P 答：加速面積表示發(fā)生故障時，此時原動機(jī)的輸入功率PT大于發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子做加速運(yùn)動，一直到功角達(dá)到時切除故障。減速面積表示切除故障時，此時發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率大于原動機(jī)的輸入功率PT，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子做減速運(yùn)動，一直到功角達(dá)到另一個穩(wěn)定角。2、電力系統(tǒng)接線如下圖所示，點(diǎn)發(fā)生接地短路，試作出零序等值網(wǎng)絡(luò)圖。圖中127為元件編號。四、計算題（第一小題15分，第二小題25分，共40分）1 如圖所示的簡單電力網(wǎng)中，已知變壓器T1、T2的參數(shù)為SN=31.5MVA，；線路單位長度的參數(shù)為rl = 0.21/km, xl = 0.416/km，忽略線路電容，長度100km，端電壓U2= 120kV。試求：（1）線路和變壓器T2的電壓損耗；（2）變壓器T2運(yùn)行在額定變比時的低壓側(cè)電壓及電壓偏移。解：線路參數(shù)為變壓器參數(shù)為（1） 變壓器的功率損耗為3點(diǎn)處的功率為線路阻抗中的功率損耗為：2點(diǎn)處的功率為線路電壓損耗3點(diǎn)電壓為變壓器電壓損耗（2） 變壓器低壓側(cè)電壓為電壓偏移為2、如圖所示簡單系統(tǒng)，已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)：，x0 = 0.05，；變壓器：T1:，Y, d11接法，中性點(diǎn)接地電抗為20。T2:，Y,Y0接法。線路：，。f點(diǎn)發(fā)生A相金屬性接地短路。