東北農(nóng)業(yè)大學(xué)2011-2012學(xué)年第二學(xué)期變電工程設(shè)計考試B卷及答案

1、第 PAGE 6 頁 共 NUMPAGES 6 頁 東 北 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)(2011 -2012 學(xué)年 第 二 學(xué)期)課程號：19600007z 課程名稱：變電工程設(shè)計-B 學(xué)分：3 考試方式：閉 卷題 號試 題(分值)一、名詞解釋（每題4分，共計20分） 1、成套配電裝置2、引水式水電廠 3、間接復(fù)合 4、重合器 5、電壓互感器二、單選題（每題2分，共計20分）1、從能量轉(zhuǎn)換的角度看，火力發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)化過程是： 燃料的化學(xué)能蒸汽的熱勢能（ ）電能。A、核能 B、光能 C、機械能 D、水能2、供熱式發(fā)電廠作過功的蒸汽在中間段被抽出來供給熱用戶使用，現(xiàn)代熱電廠的總效率 可達(dá)（ ）。A、60一70

2、 B、20一30 C、30一50 D、90一100。3、弧隙中帶電質(zhì)點自身消失或者失去電荷變?yōu)橹行再|(zhì)點的現(xiàn)象稱為（ ）。 A、復(fù)合 B、擴散 C、中和 D、去游離4、電弧的熄滅與否取決于弧隙中的（ ）恢復(fù)過程和弧隙上電壓恢復(fù)過程的速度。 A、介質(zhì)強度 B、電場強度 C、擴散強度 D、游離強度5、互感器的誤差一般由（ ）和角誤差來表示。 A、電壓誤差 B、相對誤差 C、測量誤差 D、電流誤差6、電流互感器中當(dāng)次電流I1減小，值將逐漸下降，由于磁導(dǎo)率下降勵磁損耗增大，故誤差fi和i隨I1減小而（ ）。 A、減小 B、增大 C、保持不變 D、隨機變化7、電氣主接線的基本要求是運行的（ ）、靈活性和經(jīng)

3、濟性。 A、保密性 B、可行性 C、可靠性 D、簡潔性8、當(dāng)變電所設(shè)備利用率較高，年利用小時數(shù)在（ ）小時以上，主要供應(yīng)類、類 負(fù)荷用電時，必須采用供電較為可靠的接線形式。 A、5000 B、6000 C、7000 D、80009、長期發(fā)熱過程中，導(dǎo)體通過的電流較小，時間長，產(chǎn)生的熱量有充分時間散失到周圍介質(zhì)中，熱量是（ ）。 A、減小的 B、平衡的 C、增大的 D、變化的10、為了增加散熱面積，減少集膚效應(yīng)的影響并兼顧機械強度，母線厚度b與寬度h之比 一般是（ ）。 A、1/121/5 B、1/101/5 C、1/121/6 D、1/121/4三、簡答題（每題4分，共計20分）1、什么是一次

4、能源？2、簡述熱擊穿和電擊穿階段的特征。3、對隔離開關(guān)有哪些基本要求？4、電流互感器有哪些特點？5、簡述單母線接線的優(yōu)缺點。四、計算題（每題10分，共計20分）1、設(shè)計一個變電站主接線。高壓側(cè)為60kV，低壓側(cè)為10kV。 已知：變電站當(dāng)年的各用戶負(fù)荷總和為1500kVA，線損率為8%，同時系數(shù)為0.9，考慮5年的增長（年增長率為7%），變電站有少量的二類負(fù)荷。 要求：畫出主接線圖，變壓器的容量計算要有簡要的計算過程，臺數(shù)的確定要有文字說明。2、 要求：用最小截面積法校驗。并計算出短路時間t、 （參數(shù)：tz(3)=1.82s , tz(2)=1.3s , 熱穩(wěn)定系數(shù)C=91 *106）五、主接

5、線題（10分） 設(shè)計一個雙母線三分段帶旁路母線的接線，要求畫圖規(guī)范，并標(biāo)出必要的電氣設(shè)備符號。六、倒閘操作題（10分） 論述雙母線工作母線和備用母線相互轉(zhuǎn)換的倒閘操作步驟，畫圖并說明。變電工程設(shè)計B -答案一、名詞解釋（每題4分，共計20分） 1、成套配電裝置 在制造廠內(nèi)把屬于同一回路的開關(guān)電器、互感器等電氣設(shè)備裝配在不封閉的金屬柜中，構(gòu)成一個獨立的單元，成套供應(yīng)。引水式水電廠這種水電廠建筑在山區(qū)水流湍急的河道上或河床坡度陡峭的地段，由引水渠道提供水頭，且一般不需要修筑堤壩，只修低堰即可。 3、間接復(fù)合 電子碰撞中性質(zhì)點時，一個電子可能先附著在中性質(zhì)點上形成負(fù)離子，其速度大大減慢，然后與正離子

6、復(fù)合，形成兩個中性質(zhì)點。 4、重合器 一種自行控制的裝置，它能按照預(yù)先選定的斷開和重合動作順序在交流回路中自動開斷和重合，并保持合閘狀態(tài)或斷開閉鎖狀態(tài)。重合器一般由兩部分組成：消弧部分與控制部分。 5、電壓互感器 是二次回路中供測量和保護(hù)用的電壓源，通過它能正確反映系統(tǒng)電壓的運行狀況。其作用是將一次側(cè)的高電壓改變成二次側(cè)的低電壓，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并便于監(jiān)視、安裝和維護(hù)，二是使低壓二次回路與高壓一次系統(tǒng)隔離，保證了工作人員的安全。二、單選題（每題2分，共計20分）CADADBCABA三、簡答題（每題4分，共計20分）1、什么是一次能源？ 一次能源指自然界中現(xiàn)成存在，可直接取得

7、利用而又不改變其基本形態(tài)的能源。例如煤炭、石油、天然氣、水能、風(fēng)能等。2、簡述熱擊穿和電擊穿階段的特征。 熱擊穿階段的特征是：弧隙處于導(dǎo)通狀態(tài)，具有一定數(shù)值的電阻，有剩余電流通過，弧隙仍得到能量。電擊穿階段的特征是：弧隙電阻值趨于無窮大，弧隙呈介電狀態(tài)，但溫度較高，弧隙的耐壓強度比常溫介質(zhì)低的多，所以容易被擊穿。對隔離開關(guān)有哪些基本要求？ 有明顯的斷開點；斷口應(yīng)有足夠可靠的絕緣強度。具有足夠的動、熱穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)簡單，分、合閘動作靈活可靠。隔離開關(guān)與斷路器配合使用時，應(yīng)具有機械的或電氣的連鎖裝置，以保證正常的操作順序。（2條以上即可）4、電流互感器有哪些特點？一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少；

8、一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無關(guān)；電流互感器二次繞組所接儀表和繼電器電流線圈阻抗很小所以在正常情況下，電流互感器在接近短路狀態(tài)下運行。5、簡述單母線接線的優(yōu)缺點。優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：靈活性和可靠性差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開它所連接的電源；與之相連的所有電力裝置在整個檢修期間均需停止工作。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的工作。四、計算題（每題10分，共計20分）1、設(shè)計一個變電站主接線。高壓側(cè)為60kV，低壓側(cè)為10kV。 已知：變電站當(dāng)年的各用戶負(fù)荷總和為1500kVA，線損率

9、為8%，同時系數(shù)為0.9，考慮5年的增長（年增長率為7%），變電站有少量的二類負(fù)荷。 要求：畫出主接線圖，變壓器的容量計算要有簡要的計算過程，臺數(shù)的確定要有文字說明。Sjs=KtSi（1+X%）（kVA）=0.9*1500*108%=1458（kVA) Sjszd=Sjs*emn=1458*（2.7）35%=1458*1.42=2069（kVA） Se=0.6*2069=1241（kVA）有二類負(fù)荷 一般選擇兩臺主變2、 要求：用最小截面積法校驗。并計算出短路時間t、 （參數(shù)：tz(3)=1.82s , tz(2)=1.3s , 熱穩(wěn)定系數(shù)C=91 *106）2 因為 I(2)I(3) 所以要

10、比較兩相短路的發(fā)熱短路計算時間 t=tb+tf=1.25+0.25=1.5(s)1(s)故不考慮短路電流非周期分量的發(fā)熱 即不計算tfz，只計算tz，tdz=tz。如題所示 tz（3）= 1.82s tz（2）= 1.3s 所以有”(3)=I”(3)/I(3)=25/14=1.79 ”(2)=I”(2)/I(2)=0.866I”(3)/I(2)=1.14三相短路時的熱脈沖為I(3)2*tz(3)=142*1.82=356.7(KA)2s兩相短路時的熱脈沖為I(2)2*tz(2)=192*1.3=469.3(KA)2s因此 兩相短路發(fā)熱大于三相短路發(fā)熱,應(yīng)按照兩相短路進(jìn)行校驗用最小截面法校驗已知C=91*106 所以母線最小截面積為Szx=I(2)/C*根號下tdz(2)Kj=19*103/91*106*根號下1.3=238(mm2)因此S=50*6(mm2)Szx=238(mm2) 滿足熱穩(wěn)定性五、主接線題（10分） 設(shè)計一個雙母線三分段帶旁路母線的接線，要求畫圖規(guī)范，并標(biāo)出必要的電氣設(shè)備符號。六、倒閘操作題（10分） 論述雙母線工作母線和備用母線相互轉(zhuǎn)換的倒閘操作步驟，畫圖并說明。先合上母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合母聯(lián)斷路器QFm，向備用母線充電，如果母聯(lián)斷路器跳閘，說