《電力工程基礎(chǔ)》期末試卷

1、電力工程基礎(chǔ)試卷一、簡(jiǎn)答題（8X6分）1、大接地和小接地電流系統(tǒng)的接線方式分別包括哪些各有什么特點(diǎn)答：大接地電流系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地；小接地電流系統(tǒng)包括中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。中性點(diǎn)直接接地方式供電可靠性低，出現(xiàn)單相接地時(shí)，形成回路，接地電流大；不接地系統(tǒng)供電可靠性高，但絕緣要求也高，出現(xiàn)單相接地時(shí)，不形成回路，接地電流不大，但非接地相對(duì)地電壓卻升高為相電壓的丫；3倍。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)比不接地系統(tǒng)的單相接地電流小，絕緣要求比較低。2、高壓斷路器的作用是隔離開關(guān)與其配合的原則是什么答：高壓斷路器具有滅弧裝置，可以開斷或閉合負(fù)荷電流和開斷短路電流，可用來作為接通或切斷電路的控制電

2、器。隔離開關(guān)與其配合的原則是：先通后斷。即停止供電時(shí)，隔離開關(guān)相對(duì)斷路器“先通后斷”，母線隔離開關(guān)相對(duì)線路隔離開關(guān)也是“先通后斷”。3、頻率的一、二次調(diào)整分別是通過什么作用的兩者最大的區(qū)別是什么答：當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出的有功功率將因調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增加，同時(shí)負(fù)荷所需的有功功率將因本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少。因此，頻率的一次調(diào)整是由發(fā)電機(jī)調(diào)速器作用和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同完成的。二次調(diào)頻是在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)調(diào)頻器作用進(jìn)行的，系統(tǒng)負(fù)荷的增量AP是L0由以下三部分調(diào)節(jié)功率與之平衡的：（1）由頻率的一次調(diào)整（調(diào)速器作用）增發(fā)的功率為-KAf；（2）頻率的二次調(diào)整（調(diào)頻器作用）增發(fā)的功率AP

3、；GG0以及由負(fù)荷自身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少取用的功率為-KAf”。兩者最大的區(qū)別是L二次調(diào)頻可以實(shí)現(xiàn)無差調(diào)頻。4、計(jì)算負(fù)荷的定義答：所謂“計(jì)算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假定負(fù)荷。通常根據(jù)半小時(shí)（30min）的平均負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷”稱為“計(jì)算負(fù)荷”，并作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。5、請(qǐng)畫出三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖答：如圖所示。6、跨步電壓保護(hù)接零答：當(dāng)人在分布電壓區(qū)域內(nèi)跨開一步，兩腳間（相距）所承受的電壓稱為跨步電壓。保護(hù)接零：將用電設(shè)備的金屬外殼與電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）的接地中性線作金屬性連接，并要求供電給用電設(shè)備的線路，在用電設(shè)備一相碰殼時(shí)，能夠在最短

4、的時(shí)限內(nèi)可靠地?cái)嚅_。7、輸電線的防雷措施試舉6種。答：架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、架設(shè)耦合地線、采用不平衡絕緣方式、裝設(shè)自動(dòng)重合閘、采用消弧線圈接地方式等。8、安全凈距屋外配電裝置一般分為哪三種類型答：安全凈距是指從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其他因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)該保持的最小空氣間隙。屋外配電裝置一般可分為中型、半高型和高型。二、分析與計(jì)算題（24分）1、試分析不停電檢修下圖中饋線2斷路器QF2的運(yùn)行操作。（6分）答：閉合QS5、QS4,閉合QF1、QS3；斷開QF2、QS1、QS2。貝lQF2退出檢修。2

5、、如下圖所示系統(tǒng)，電源為恒壓電源。當(dāng)取s=100MVA,u二U，沖擊系BBav數(shù)K二時(shí)，試求在K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的沖擊電流和短路功率是多少（8分）M解：I二二=100二9.164,X二xl倖二0.2*50*蘭0二0.0756，TOC o 1-5 h zBJ3U73*6.311U21152BB1,u%U2S10.5100,QU=U,X=knb=*=0.35,BavT100U2S10030BNx%UI46.39.164X=-1LN4二*二1.222R100IU1000.36.3LNBX=X+X+X+X=+=乙*1TRW3、額定電壓110KV的輻射型電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如下圖所示。已知電源A的電壓為1

6、21KV，求功率分布和各母線電壓（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量6U）o（10分）解：依題意得設(shè)：u=110kVN(1)AS=82+62(10+j20)=0.0826+j0.165(MVA)(2分)ZC1102Sc=-Sc+ASzc=-(8+j6)+0.0826+j0.165=-(7.9174+j5.835)(MVA)(2分)AS=32.08262+j24.1652(20+j40)=2.666+j5.333(MVA)(2分)ZB1102(2)電壓降，略去橫分量AuZBPR+QXABABUA34.7486*20+29.498*40=15.49(kV)1212分)=-4.73(kV)2

7、分)PRC+QCXC(-7.9174)*20-5.835*40AU=CC=ZCU105.51B三、填空題（28分）1、電壓調(diào)整的措施有_改變發(fā)電機(jī)端電壓_、改變變壓器變比_、改變電網(wǎng)無功分布、降低輸電線電抗等。（4分）2、衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率、波形、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡度。（5分）3、列舉四種無匯流母線的電氣設(shè)備連接方式:單元接線、外橋接線、內(nèi)橋接線、角形接線。（4分）4、高壓斷路器選擇及檢驗(yàn)的內(nèi)容包括型式選擇、額定電壓選擇、額定電流選擇、開斷電流校驗(yàn)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。（6分）5、三繞組變壓器分接頭分別是裝于高、_中_壓側(cè)。（2分）6、對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求是_選

8、擇性_、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性（4分）7、電流的I、II、III段保護(hù)分別是無時(shí)限電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)。（3分）電力工程基礎(chǔ)試卷一、填空題（28分）1、列舉五種有匯流母線的電氣設(shè)備連接方式：?jiǎn)文妇€、單母線分段、雙母線、雙母線分段、一臺(tái)半斷路器接線。（5分）2、衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率、波形、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡度。（5分）3、無功補(bǔ)償?shù)拇胧┯欣猛桨l(fā)電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償、利用調(diào)相機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償、利用電容器進(jìn)行補(bǔ)償和利用靜止補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?。?分）4、雙繞組變壓器分接頭裝于_中_壓側(cè)。（2分）5、對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求是選擇性_、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性_。

9、（4分）6、列舉四種短路的類型三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路。（4分）二、簡(jiǎn)答題（8X6分）1、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪些各有什么特點(diǎn)答：分為中性點(diǎn)直接接地和不接地系統(tǒng)兩類。其中不接地系統(tǒng)還分為不接地和經(jīng)消弧線圈接地兩種。中性點(diǎn)直接接地方式供電可靠性低，出現(xiàn)單相接地時(shí)，形成回路，接地電流大；不接地系統(tǒng)供電可靠性高，但絕緣要求也高，出現(xiàn)單相接地時(shí)，不形成回路，接地電流不大，但非接地相對(duì)地電壓卻升高為相電壓的“3倍沖性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)比不接地系統(tǒng)的單相接地電流小，絕緣要求比較低。2、試畫出內(nèi)橋和外橋接線形式，并分別說明各自適用的場(chǎng)合。答：內(nèi)橋式接線適用于輸電線路較長(zhǎng)，故障幾

10、率較多，而變壓器又不需經(jīng)常切除的場(chǎng)合；外橋式接線則適用于出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠的情況。3、高壓斷路器的作用是隔離開關(guān)與其配合的原則是什么答：高壓斷路器具有滅弧裝置，可以開斷或閉合負(fù)荷電流和開斷短路電流，可用來作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開關(guān)與其配合的原則是：先通后斷。即停止供電時(shí)，隔離開關(guān)相對(duì)斷路器“先通后斷”，母線隔離開關(guān)相對(duì)線路隔離開關(guān)也是“先通后斷”。4、頻率的一、二次調(diào)整分別是通過什么作用的兩者最大的區(qū)別是什么答：當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出的有功功率將因調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增加，同時(shí)負(fù)荷所需的有功功率將因本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少。因

11、此，頻率的一次調(diào)整是由發(fā)電機(jī)調(diào)速器作用和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同完成的。二次調(diào)頻是在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)調(diào)頻器作用進(jìn)行的，系統(tǒng)負(fù)荷的增量AP是L0由以下三部分調(diào)節(jié)功率與之平衡的：（1）由頻率的一次調(diào)整（調(diào)速器作用）增發(fā)的功率為-KAf；（2）頻率的二次調(diào)整（調(diào)頻器作用）增發(fā)的功率AP；GG0以及由負(fù)荷自身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少取用的功率為-KAf”。兩者最大的區(qū)別是L二次調(diào)頻可以實(shí)現(xiàn)無差調(diào)頻。5、試畫出雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖答：如圖所示。6、跨步電壓保護(hù)接零答：當(dāng)人在分布電壓區(qū)域內(nèi)跨開一步，兩腳間（相距）所承受的電壓稱為跨步電壓。保護(hù)接零：將用電設(shè)備的金屬外殼與電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）的接地

12、中性線作金屬性連接，并要求供電給用電設(shè)備的線路，在用電設(shè)備一相碰殼時(shí)，能夠在最短的時(shí)限內(nèi)可靠地?cái)嚅_。7、采用標(biāo)么制進(jìn)行計(jì)算電網(wǎng)參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)答：三相電路的計(jì)算公式與單相電路相同，三相功率的標(biāo)么值與單相功率標(biāo)么值相等；采用標(biāo)么制計(jì)算的數(shù)量級(jí)比較小，計(jì)算比較簡(jiǎn)單；選定全網(wǎng)的基準(zhǔn)功率以及各級(jí)的基準(zhǔn)電壓后，直接進(jìn)行標(biāo)么值計(jì)算，計(jì)算參數(shù)不需折8、試用單位長(zhǎng)度電抗計(jì)算公式分析采用分裂導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)答：采用分裂導(dǎo)線，增大了導(dǎo)線的等效半徑，所以其單位長(zhǎng)度電抗值相對(duì)普通減小，具體分析如下:普通導(dǎo)線的單位電抗x=0.14451gDm+0.0157（Q）；1r其中D表示三相導(dǎo)線幾何平均距離；r表示導(dǎo)線半徑；分裂導(dǎo)線的單位長(zhǎng)

13、度m電抗x=0.1445lgDm+0.0157（Q），r二r（dLd），r表示分裂導(dǎo)線的等效1rneq12231neqeq半徑；d、dLd表示某根導(dǎo)線與其余n-1根導(dǎo)線間距離。x相對(duì)x值減小12131n11了。當(dāng)分裂根數(shù)超過4根時(shí)，電抗值下降不明顯，故一般不超過4根。三、計(jì)算題（24分）1、對(duì)某車間進(jìn)行可行性研究時(shí)，采用單位面積負(fù)荷密度法估算負(fù)荷，該車間面積為S=2000m2，單位面積負(fù)荷密度為p=/m2,cosp=，該車間的視在功率計(jì)算負(fù)荷S是ca解:依題意得有功計(jì)算負(fù)何：P二S*p=2000*=1200(kW),cosp=，.tanp=ca.視在功率計(jì)算負(fù)荷：Sca=J12002+(120

14、0*1.02)2=(kVA)2、一個(gè)無限大容量系統(tǒng)通過一條100km的110kV輸電線向變電所供電，線路和變壓器的參數(shù)標(biāo)于下圖中，試用標(biāo)么制計(jì)算線路末端k點(diǎn)和變電所出線1上k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流周期分量有效值和短路沖擊電流（取2K=,S=100MVA,U=U）。（9分）MBBav解:X=xlB=0.4*100*I00=0.302，1*1U21152B1QU=U,X=XBavT1*T2*u%U2SkNB100U2SBN10030=0.35,k點(diǎn)短路時(shí)，Xp二X二，I”1L*1*XL*0.302=3.311I”=I*I=3.311*100=1.662(kA)，*B1V3*115i=2KI=2

15、.55I”=2.55*1.662=4.238(kA)MMk點(diǎn)短路時(shí)，X2L*X0.3511=X+一=0.302+=0.477，I=-=2.0961*22*XL0.477L*=I*=2.096*B2空=5.499(kA)，i=X；2KI”=2.55I”=2.55*5.499=14.022(kA)3*10.5mm3、一線路電壓等級(jí)為110kV,長(zhǎng)為100km的輸電線路，末端接一容量為的降壓變壓器，變比為110/11kV。如下圖A點(diǎn)實(shí)際電壓為115kV時(shí)，求A、C兩點(diǎn)間電壓損耗及B點(diǎn)和C點(diǎn)的實(shí)際電壓。其中線路及變壓器參數(shù)如下：（電壓降橫分量不計(jì)）r=0/km，1x二0.4010/km，P二190kw，U%二10.5，P=3105kw，I%二0.7。1kk0010分）解：二110kV，Rlrl0.