《供電技術(shù) 第6版》 試卷及答案 共3套

《供電技術(shù)》課程考試試卷1填空題（每空1分，共20分）我國配電網(wǎng)的額定電壓有：(1)10kV，(2)380V。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式有：(3)中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，(4)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)。當(dāng)前的主要發(fā)電站類型有：(5)熱力發(fā)電，(6)水力發(fā)電，(7)核能發(fā)電，(8)風(fēng)光電站。對(duì)電氣主接線的基本要求是：(9)安全，(10)可靠，(11)靈活，(12)經(jīng)濟(jì)。用戶供電系統(tǒng)中無功補(bǔ)償?shù)闹饕绞接校?13)就地補(bǔ)償，(14)集中補(bǔ)償?？汕袛囵伨€短路電流的設(shè)備主要有：(15)斷路器，(16)熔斷器。避雷器在電力系統(tǒng)中的主要作用是：(17)防雷，(18)防止操作過電壓。10kV配電變壓器原副邊繞組的接線方式主要有：(19)Yyn0，(20)Dyn11。二、簡答題（每小題5分，任選4題，共20分）什么是需要系數(shù)？求計(jì)算負(fù)荷的需要系數(shù)考慮了負(fù)荷的哪些方面？答：需要系數(shù)是負(fù)荷計(jì)算所用的一種系數(shù)，其定義為用電設(shè)備組的最大負(fù)荷Pmax與該設(shè)備組的總安裝容量之比。需要系數(shù)考慮了各個(gè)用電設(shè)備并非在額定功率下運(yùn)行、各個(gè)用電設(shè)備并非同時(shí)運(yùn)行或同時(shí)在額定功率下運(yùn)行、設(shè)備的運(yùn)行效率等因素，是一個(gè)綜合性的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。何謂短路電流的熱效應(yīng)？熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)要用短路電流的哪些參數(shù)，為什么？答：在線路發(fā)生短路時(shí)，強(qiáng)大的短路電流將在設(shè)備中產(chǎn)生很大熱量，導(dǎo)致設(shè)備損壞，因此需要校驗(yàn)設(shè)備能否經(jīng)受得起短路電流產(chǎn)生的熱量的沖擊。熱校驗(yàn)所用參數(shù)有穩(wěn)態(tài)短路電流有效值和短路電流持續(xù)的假想時(shí)間。假想時(shí)間考慮了繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間、斷路器的開斷時(shí)間和非周期分量的等效時(shí)間。什么是繼電保護(hù)的選擇性？定時(shí)限過電流保護(hù)怎樣滿足上下兩級(jí)的選擇性？答：繼電保護(hù)的選擇性是指繼電保護(hù)動(dòng)作后使得失電的負(fù)荷最小。定時(shí)限過電流保護(hù)是通過上下兩級(jí)之間的時(shí)限整定值不同來滿足的，要求上級(jí)的動(dòng)作時(shí)限大于下級(jí)動(dòng)作時(shí)限一個(gè)t。自動(dòng)重合閘裝置用在什么場(chǎng)合？它是怎么提高供電可靠性的？答：自動(dòng)重合閘裝置常應(yīng)用于饋線保護(hù)中，用于提高瞬時(shí)故障時(shí)的饋線供電可靠性。假設(shè)饋線發(fā)生瞬時(shí)性短路故障，饋線上的繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障并啟動(dòng)自動(dòng)重合閘，此時(shí)引起饋線故障的因素消失，經(jīng)過一定時(shí)限后自動(dòng)重合閘可以再次啟動(dòng)斷路器合閘，恢復(fù)饋線的正常供電。若為永久故障，則繼電保護(hù)再次動(dòng)作，且不再啟動(dòng)自動(dòng)重合閘。簡述三相電壓不平衡度的含義與定義。答：供電系統(tǒng)的三相電壓不平衡是指三相電壓幅值不等或三相電壓的相位差不為120。三相電壓不平衡的嚴(yán)重程度用三相電壓不平衡度來表示，定義為三相電壓負(fù)序分量有效值U2與正序分量有效值U1之比，即：三、基本計(jì)算（每小題5分，任選3題，共15分）某工廠年產(chǎn)某產(chǎn)品10000臺(tái)，已知生產(chǎn)單臺(tái)產(chǎn)品的耗電量為1000kWh，工廠最大有功負(fù)荷利用時(shí)數(shù)為5000小時(shí)，試估算該廠的有功計(jì)算負(fù)荷。解：該廠有功計(jì)算負(fù)荷為：已知負(fù)荷有功功率為100kW，無功功率為50kvar，求負(fù)荷的功率因數(shù)和視在功率。解：視在功率：功率因數(shù)：已知某10kV線路節(jié)點(diǎn)A的實(shí)際電壓為9.8kV，請(qǐng)問節(jié)點(diǎn)A的電壓偏差是多少？解：電壓偏差：某10kV饋線負(fù)荷為1000kVA，則饋線保護(hù)用熔斷器的額定電壓和電流應(yīng)滿足什么要求？解：按正常工作條件選擇斷路器的額定電壓及額定電流，要求：四、某10kV架空供電線路結(jié)構(gòu)和供電負(fù)荷如下圖所示，試計(jì)算線路首末端AC之間的電壓損失。(15分)解：由題意可得km,km由電壓偏差公式可得首末端AC之間的電壓損失：五、某用戶供電系統(tǒng)簡圖及其參數(shù)如下圖所示，求K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路參數(shù)：IK(3)、ish(3)和SK(3)。(15分)解：（1）選定基準(zhǔn)值：取則（2）計(jì)算短路電流回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)系統(tǒng)電抗：2）架空線路3）電力變壓器T短路等效電路如圖所示：（3）求點(diǎn)的短路回路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值2）三相短路電流周期分量有效值3）短路電流沖擊峰值4）三相短路容量六、某工廠供電系統(tǒng)及參數(shù)如下圖所示。已知：Ik1.max(3)=5.0kA，Ik1.min(3)=4.5kA，Ik2.max(3)=25.0kA，Ik2.min(3)=20.0kA，變壓器10kV側(cè)最大工作電流IT1.max=100A，電流互感器變比KTA=200/5，兩相不完全星形接線，低壓開關(guān)ZK動(dòng)作時(shí)間t0=0.2秒，電流繼電器返回系數(shù)Kre=0.85。在斷路器QF處裝設(shè)針對(duì)變壓器的定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，試整定繼電保護(hù)參數(shù)并校驗(yàn)保護(hù)靈敏度。（15分）解：電流互感器采用不完全星形接線，接線系數(shù)；電流互感器的變比（1）定時(shí)限過電流保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：動(dòng)作時(shí)限的整定：保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：（2）電流速斷保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：《供電技術(shù)》課程考試試卷2一、填空題（每空1分，共20分）380V/220V三相交流系統(tǒng)，其相電壓是（1）220V，線電壓是（2）380V。中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的接地方式有：(3)中性點(diǎn)不接地，(4)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈(或電阻)接地。電力系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備有：(5)隔離開關(guān)，(6)斷路器，(7)變壓器。電能質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)有：(8)電壓偏差，(9)電壓波動(dòng)和閃變，(10)電力諧波，(11)三相不平衡。比較供電方案優(yōu)劣的主要方面有：(12)技術(shù)，(13)經(jīng)濟(jì)。電力系統(tǒng)的自動(dòng)裝置主要有：(14)自動(dòng)重合閘裝置，(15)備用電源自動(dòng)投入裝置。電氣設(shè)備的短路電流校驗(yàn)項(xiàng)目通常有：(16)動(dòng)穩(wěn)定，(17)熱穩(wěn)定。選擇隔離開關(guān)主要考慮的參數(shù)有：(18)額定電壓，(19)額定電流。常規(guī)電壓互感器的二次側(cè)額定線電壓是：(20)100V。二、簡答題（每小題5分，任選4題，共20分）什么是最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)？它的大小反映了用戶負(fù)荷的什么特征？答：年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax是這樣一個(gè)假想時(shí)間：電力用戶按照最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運(yùn)行Tmax時(shí)間所消耗的電能恰好等于該電力用戶全年實(shí)際消耗的電能Wa。它的大小反映了該用戶生產(chǎn)負(fù)荷運(yùn)行的連續(xù)性和平穩(wěn)程度。為什么用戶總變（配）電站要接近用戶負(fù)荷中心并向進(jìn)線方向偏移？答：深入負(fù)荷中心并適當(dāng)靠近電源的進(jìn)線方向，可以使高低壓線路的有色金屬耗量最少及線路電能損耗最小。此外，還需考慮變電所周圍的環(huán)境、進(jìn)出線的方便和設(shè)備運(yùn)輸?shù)姆奖?。簡述斷路器在配電系統(tǒng)中的作用，為什么斷路器通常要與隔離開關(guān)配合使用？答：斷路器具有良好的滅弧裝置和斷流能力，在線路正常時(shí)用來通斷負(fù)荷電流，在線路故障時(shí)用來切斷巨大的短路電流。在斷路器停電檢修時(shí)，需要隔離開關(guān)來隔離電源，造成一個(gè)明顯的斷開點(diǎn)，以保證檢驗(yàn)人員的安全。什么是繼電保護(hù)的選擇性？電流速斷保護(hù)如何滿足上下兩級(jí)的選擇性？答：繼電保護(hù)的選擇性是指繼電保護(hù)動(dòng)作后使得失電的負(fù)荷最小。電流速斷保護(hù)的選擇性是靠上下兩級(jí)的整定電流不同來滿足的，上一級(jí)速斷保護(hù)的整定電流必須大于下一級(jí)保護(hù)區(qū)首端的最大短路電流。簡述電壓波動(dòng)與電壓閃變的聯(lián)系與區(qū)別。答：電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓幅值（或半周波方均根值）隨時(shí)間的連續(xù)快速變化，而電壓閃變是電壓波動(dòng)引起的照明燈光閃爍通過人眼、腦反應(yīng)對(duì)人產(chǎn)生的一種刺激效應(yīng)。三、基本計(jì)算（每小題5分，任選3題，共15分）抑制某商住建筑的建筑面積為10000m2，查表知此類建筑單位面積的負(fù)荷功率為30W/m2，負(fù)荷自然功率因數(shù)為0.8，試估算該商住建筑的計(jì)算負(fù)荷。解：計(jì)算負(fù)荷如下：已知某10kV線路首末端電壓幅值分別為10.2kV和9.7kV，請(qǐng)問線路首端和末端的電壓偏差分別是多少？線路上電壓損失是多少？解：依題意UN=10kV，U1=10.2kV，U2=9.7kV則：首端電壓偏差：末端電壓偏差：線路電壓損失：某10kV/0.4kV變壓器的額定容量為1000kVA，其原副邊的額定電流分別是多少？解：原邊額定電流：副邊額定電流：已知某整流器的網(wǎng)側(cè)電流含有5次和7次諧波，且基波電流為100A、5次諧波電流為20A、7次諧波電流為10A，試計(jì)算5次諧波電流含有率和電流總諧波畸變率。解：5次諧波電流含有率：總諧波電流含量：A電流總諧波畸變率：四、某供電系統(tǒng)簡圖及其參數(shù)如下圖所示，求K點(diǎn)的三相短路參數(shù)IK(3)、SK(3)和兩相短路電流IK(2)。(15分)解：解：（1）選定基準(zhǔn)值：取則（2）計(jì)算短路電流回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電源系統(tǒng)2）架空線路3）電力變壓器T短路等效電路如下圖所示：（3）求點(diǎn)的短路回路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值2）三相短路電流周期分量有效值3）短路電流沖擊峰值4）三相短路容量5）兩相短路電流五、某用戶供電系統(tǒng)及參數(shù)如下圖所示。已知：Ik1.max(3)=4.8kA，Ik1.min(3)=4.0kA，Ik2.max(3)=22kA，Ik2.min(3)=20kA，變壓器10kV側(cè)最大負(fù)荷電流IT1.max=120A，電流互感器變比KTA=200/5，兩相不完全星形接線，低壓開關(guān)ZK動(dòng)作時(shí)間忽略不計(jì)，電流繼電器返回系數(shù)Kre=0.85。若在斷路器QF處裝設(shè)針對(duì)變壓器的定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，試整定繼電保護(hù)參數(shù)并校驗(yàn)靈敏度。若K2點(diǎn)發(fā)生三相短路，QF的電流速斷保護(hù)是否動(dòng)作？（15分）解：電流互感器采用不完全星形接線，接線系數(shù)；電流互感器的變比（1）定時(shí)限過電流保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：動(dòng)作時(shí)限的整定：保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：（2）電流速斷保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流：繼電器動(dòng)作電流：保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：（3）因?yàn)樗贁啾Ｗo(hù)是按照K2點(diǎn)發(fā)生最大短路時(shí)保護(hù)不動(dòng)作來整定的，故K2點(diǎn)故障時(shí)速斷保護(hù)不動(dòng)作。六、某型號(hào)為S11-6300/35的配電變壓器，其變比為35±2×2.5%/10.5kV。在最大負(fù)荷下，高壓側(cè)進(jìn)線電壓為35.5kV，變壓器中歸算至高壓側(cè)的電壓損失為4.5%；在最小負(fù)荷下，高壓側(cè)進(jìn)線電壓為37.5kV，變壓器中歸算至高壓側(cè)的電壓損失為3%。若要求變電站10kV低壓母線的電壓在最大負(fù)荷時(shí)不低于9.5kV、最小負(fù)荷時(shí)不高于10.6kV，請(qǐng)選擇該變壓器的分接頭。（15分）解：依題意有：，，,,按照變壓器的變比關(guān)系有：即：故kV結(jié)論：選取標(biāo)稱值+5%的分接頭，分接頭電壓36.75kV。《供電技術(shù)》課程考試試卷3一、填空題（每空1分，共20分）我國10kV交流發(fā)電機(jī)的額定電壓和頻率分別是：(1)10.5kV，(2)50Hz。選擇熔斷器主要考慮的參數(shù)有：(3)額定電流，(4)斷流容量。常規(guī)電流互感器的二次側(cè)額定電流是：(5)5A或1A。對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求有：(6)可靠性，(7)靈敏性，(8)選擇性，(9)速動(dòng)性。設(shè)備外殼保護(hù)安全接地的基本系統(tǒng)有：(10)TT系統(tǒng)，(11)IT系統(tǒng)，(12)TN系統(tǒng)。用戶供電系統(tǒng)中常用的母線制有：(13)單母線制，(14)單母線分段制。斷路器在供電系統(tǒng)中的作用有：(15)通斷負(fù)荷電流，(16)切斷巨大的短路電流。自動(dòng)重合閘與饋線繼電保護(hù)的兩種配合方式有：(17)前加速保護(hù)，(18)后加速保護(hù)。分布式發(fā)電用的可再生能源有：(19)太陽光能，(20)風(fēng)能。二、簡答題（每小題5分，任選4題，共20分）為什么車間變（配）電所要盡量接近所供負(fù)荷的中心？答：車間變（配）電所深入所供負(fù)荷的中心，可使低壓供電線纜的有色金色消耗最小、線纜中的電能損耗也最小。何謂短路電流的力效應(yīng)？力穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)要用短路電流的哪個(gè)參數(shù)，為什么？答：三相短路電流通過并排的三相導(dǎo)體時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生相互之間的吸引力或排斥力，導(dǎo)致三相導(dǎo)體受力變形，這種現(xiàn)象稱為力效應(yīng)。力校驗(yàn)所用的參數(shù)是短路電流的沖擊峰值，因?yàn)殡妱?dòng)力是瞬時(shí)量，峰值電流產(chǎn)生的作用力最大。為什么用避雷器保護(hù)變壓器時(shí)，避雷器要盡量接近變壓器的進(jìn)線端？答：因?yàn)槔纂娗秩氩ㄑ鼐€路傳播到變壓器處，變壓器對(duì)雷電波近似呈開路狀態(tài)，發(fā)生雷電壓波的全反射，使得變壓器進(jìn)線處的電壓最高。為了使得避雷器能有效保護(hù)變壓器，避雷器要盡量安裝在雷電過電壓最高的地方，即變壓器的進(jìn)線端。備用電源投入裝置用在什么場(chǎng)合？它是如何提高供電可靠性的？答：備用電源自動(dòng)投入裝置設(shè)置在具有兩個(gè)電源且可以互為備用的供電場(chǎng)合，當(dāng)一路電源出現(xiàn)故障而失電后，備用電源自動(dòng)投入裝置通過自動(dòng)檢測(cè)和判斷，自動(dòng)將負(fù)荷切換到另一路電源，保證負(fù)荷供電的連續(xù)性。簡述諧波含有率與總諧波畸變率的含義與區(qū)別。答：諧波含有率反映某一次諧波的嚴(yán)重程度，定義為單次諧波含量與基波分量方均根值之比?？傊C波畸變率反映諧波的總體嚴(yán)重程度，定義為總諧波含量與基波分量方均根值之比。三、基本計(jì)算（每小題5分，任選3題，共15分）某車間總設(shè)備安裝容量為700kW，自然功率因數(shù)為cos=0.8，需要系數(shù)Kd=0.6，試求該車間的計(jì)算負(fù)荷。解：計(jì)算負(fù)荷計(jì)算如下：某車間變低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷分別為600kW和400kvar，若要求車間總功率因數(shù)不低于0.9，問無功補(bǔ)償容量應(yīng)為多少？解：按照題意，補(bǔ)償后的車間無功功率應(yīng)滿足：因此，補(bǔ)償容量為：某10kV饋線負(fù)荷為3000kVA，則饋線出口斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)滿足什么要求？解：按正常工作條件選擇斷路器的額定電壓及額定電流，即：已知某10kV線路節(jié)點(diǎn)A的電壓偏差為+2%，請(qǐng)問節(jié)點(diǎn)A的實(shí)際電壓是多少？解：A點(diǎn)實(shí)際電壓為：四、某10kV架空線路的結(jié)構(gòu)和供電負(fù)荷如下圖所示，試計(jì)算線路首末端AC之間的電壓損失。若A點(diǎn)電壓偏差為+3%，問C點(diǎn)電壓偏差為多少？(15分)解：由題意可得,km,km線路AB的電壓損失為：線路BC的電壓損失為：線路首末端AC之間的電壓損失為：C點(diǎn)電壓偏差為：五、某供電系統(tǒng)簡圖及其參數(shù)如下圖所示，已知10kV母線