中國礦業(yè)大學(xué)《供配電安全技術(shù)》2021-2022學(xué)年期末試卷

中國礦業(yè)大學(xué)2021～2022學(xué)年秋季學(xué)期2020級供用電技術(shù)專業(yè)《供配電安全技術(shù)》期末筆試試卷本科試題卷考試時間：120分鐘(閉卷)院(系)：專業(yè)方向：班級：姓名：學(xué)號：一、選擇題（每題1分，共10分）在供配電系統(tǒng)中，以下哪項是確保電氣設(shè)備安全運行的基本措施之一？

A.定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)

B.使用劣質(zhì)電纜以降低成本

C.忽視電氣設(shè)備的過載保護(hù)

D.不進(jìn)行定期的電氣安全檢查供電系統(tǒng)中的中性點接地方式，對于提高系統(tǒng)的安全性具有重要作用。以下哪種接地方式在大型工礦企業(yè)中較為常見？

A.不接地系統(tǒng)

B.經(jīng)消弧線圈接地

C.直接接地

D.經(jīng)電阻接地在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，應(yīng)考慮的最大負(fù)荷是指什么？

A.系統(tǒng)日常運行時的平均負(fù)荷

B.系統(tǒng)在極端條件下可能達(dá)到的最高負(fù)荷

C.系統(tǒng)歷史記錄中的最小負(fù)荷

D.系統(tǒng)設(shè)計時預(yù)留的冗余負(fù)荷下列哪項不是電氣火災(zāi)的主要原因？

A.電氣設(shè)備過熱

B.電線絕緣老化

C.電氣設(shè)備正確安裝并使用

D.短路故障在供配電系統(tǒng)中，為防止觸電事故，應(yīng)采取哪項技術(shù)措施？

A.提高系統(tǒng)電壓

B.采用保護(hù)接地或保護(hù)接零

C.減少系統(tǒng)電阻

D.增加系統(tǒng)容量雷電侵入波對供配電系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在哪個方面？

A.使電氣設(shè)備絕緣擊穿

B.引起系統(tǒng)電壓波動

C.導(dǎo)致設(shè)備機械損壞

D.增加系統(tǒng)能耗下列哪項不是提高供配電系統(tǒng)可靠性的措施？

A.采用雙電源供電

B.設(shè)置自動重合閘裝置

C.定期進(jìn)行設(shè)備預(yù)防性試驗

D.降低系統(tǒng)額定電壓在供配電系統(tǒng)中，為了防止電氣設(shè)備的金屬外殼帶電而危及人身安全，應(yīng)采取的措施是？

A.將金屬外殼接地

B.將金屬外殼接零

C.提高金屬外殼的絕緣等級

D.以上都是供配電系統(tǒng)中的“五防”不包括以下哪項？

A.防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)

B.防止誤分、合斷路器

C.防止帶地線合閘

D.防止設(shè)備過熱在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的日常維護(hù)時，以下哪項做法是不正確的？

A.定期檢查電氣設(shè)備的運行狀態(tài)

B.及時清理電氣設(shè)備周圍的雜物

C.隨意更改電氣設(shè)備的保護(hù)設(shè)置

D.對發(fā)現(xiàn)的隱患進(jìn)行及時處理二、填空題（每題1分，共10分）供配電系統(tǒng)中，保護(hù)接地電阻的值一般應(yīng)不大于______Ω。在供配電系統(tǒng)中，為了防止電氣設(shè)備的金屬外殼帶電，通常采取______或______的措施。雷電防護(hù)的主要措施包括______、______和______。供配電系統(tǒng)的中性點接地方式有______、______和______等幾種。電氣設(shè)備的絕緣等級通常分為______、______、______、______和______等五級。在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，應(yīng)考慮系統(tǒng)的______、______和______等因素。供配電系統(tǒng)中的“五防”是指防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)、防止誤分合斷路器、防止帶電掛接地線、防止帶地線合閘和______。電氣火災(zāi)的撲救應(yīng)遵循先______后______的原則。供配電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)主要包括______和______。在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的日常維護(hù)時，應(yīng)定期對電氣設(shè)備進(jìn)行______和______。三、判斷題（每題1分，共10分）在供配電系統(tǒng)中，保護(hù)接地和保護(hù)接零的作用是相同的，可以相互替代。（）雷電侵入波對供配電系統(tǒng)的危害主要是通過直擊雷造成的。（）供配電系統(tǒng)的中性點接地方式對系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性沒有影響。（）電氣設(shè)備的絕緣等級越高，其耐電壓能力就越強。（）在供配電系統(tǒng)中，為了防止觸電事故，應(yīng)采取保護(hù)接地或保護(hù)接零的措施。（）電氣火災(zāi)主要是由于電氣設(shè)備過熱或電線絕緣老化等原因引起的。（）供配電系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。（）在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的日常維護(hù)時，可以隨意更改電氣設(shè)備的保護(hù)設(shè)置。（）供配電系統(tǒng)中的“五防”措施是確保系統(tǒng)安全運行的重要保障。（）電氣火災(zāi)的撲救應(yīng)使用干粉滅火器或沙土等不導(dǎo)電的物質(zhì)進(jìn)行撲救。（）四、簡答題（每題5分，共10分）請簡述供配電系統(tǒng)中保護(hù)接地和保護(hù)接零的作用及區(qū)別。請簡述電氣火災(zāi)的主要原因及預(yù)防措施。五、計算題（每題10分，共20分）已知某供配電系統(tǒng)的額定電壓為10kV，系統(tǒng)的最大負(fù)荷為5000kW，系統(tǒng)的功率因數(shù)為0.85，請計算系統(tǒng)的最大負(fù)荷電流。已知某電氣設(shè)備的額定電壓為220V，額定功率為1kW，設(shè)備的效率為0.9，請計算該設(shè)備的額定電流及在運行1小時后的電能消耗量。六、論述題（10分）請論述供配電系統(tǒng)中提高系統(tǒng)可靠性的主要措施及其在實際應(yīng)用中的意義。七、案例分析題（10分）某工礦企業(yè)供配電系統(tǒng)發(fā)生了一起電氣火災(zāi)事故，請分析可能的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。八、設(shè)計題（10分）請設(shè)計一個簡單的供配電系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有基本的保護(hù)功能，如過載保護(hù)、短路保護(hù)和漏電保護(hù)等，并說明各保護(hù)裝置的作用及原理。九、綜合應(yīng)用題（10分）某工礦企業(yè)需要對現(xiàn)有的供配電系統(tǒng)進(jìn)行改造升級，以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。請結(jié)合實際情況，提出具體的改造升級方案，并說明方案的優(yōu)勢及可能遇到的問題。中國礦業(yè)大學(xué)2021～2022學(xué)年秋季學(xué)期2020級供用電技術(shù)專業(yè)《供配電安全技術(shù)》期末筆試試卷本科答案一、選擇題答案A。定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)是確保電氣設(shè)備安全運行的基本措施之一。C。直接接地是大型工礦企業(yè)中較為常見的中性點接地方式。B。供配電系統(tǒng)設(shè)計時考慮的最大負(fù)荷是系統(tǒng)在極端條件下可能達(dá)到的最高負(fù)荷。C。電氣設(shè)備正確安裝并使用不是電氣火災(zāi)的主要原因。B。為防止觸電事故，應(yīng)采取保護(hù)接地或保護(hù)接零的技術(shù)措施。A。雷電侵入波對供配電系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在使電氣設(shè)備絕緣擊穿。D。降低系統(tǒng)額定電壓不是提高供配電系統(tǒng)可靠性的措施。D。在供配電系統(tǒng)中，為了防止電氣設(shè)備的金屬外殼帶電，通常采取將金屬外殼接地或接零的措施，兩者在特定系統(tǒng)中可能同時采用，但原理和作用有所不同。D。供配電系統(tǒng)中的“五防”不包括防止設(shè)備過熱。C。在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的日常維護(hù)時，隨意更改電氣設(shè)備的保護(hù)設(shè)置是不正確的做法。二、填空題答案供配電系統(tǒng)中，保護(hù)接地電阻的值一般應(yīng)不大于4Ω（或根據(jù)具體規(guī)范確定的值）。在供配電系統(tǒng)中，為了防止電氣設(shè)備的金屬外殼帶電，通常采取保護(hù)接地或保護(hù)接零的措施。雷電防護(hù)的主要措施包括安裝避雷針（或避雷帶）、設(shè)置避雷網(wǎng)和埋設(shè)避雷器（或浪涌保護(hù)器）。供配電系統(tǒng)的中性點接地方式有不接地、經(jīng)消弧線圈接地和直接接地等幾種。電氣設(shè)備的絕緣等級通常分為Y（90℃）、A（105℃）、E（120℃）、B（130℃）和F（155℃）等五級（或根據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)有所不同）。在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，應(yīng)考慮系統(tǒng)的負(fù)荷性質(zhì)、容量和分布等因素。供配電系統(tǒng)中的“五防”是指防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)、防止誤分合斷路器、防止帶電掛接地線、防止帶地線合閘和防止誤入帶電間隔。電氣火災(zāi)的撲救應(yīng)遵循先斷電后滅火的原則。供配電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)主要包括平均無故障工作時間和故障恢復(fù)時間（或根據(jù)具體定義有所不同）。在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的日常維護(hù)時，應(yīng)定期對電氣設(shè)備進(jìn)行清潔和檢查（或根據(jù)具體維護(hù)要求確定的內(nèi)容）。三、判斷題答案錯。保護(hù)接地和保護(hù)接零的作用雖然都是為了防止觸電事故，但它們的原理和應(yīng)用場景有所不同，不能相互替代。錯。雷電侵入波對供配電系統(tǒng)的危害主要是通過感應(yīng)雷或直擊雷后的傳導(dǎo)造成的，而不是僅通過直擊雷造成。錯。供配電系統(tǒng)的中性點接地方式對系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性有重要影響，不同的接地方式適用于不同的系統(tǒng)和應(yīng)用場景。對。電氣設(shè)備的絕緣等級越高，其耐電壓能力就越強，能夠承受更高的電壓而不發(fā)生擊穿或損壞。對。為了防止觸電事故，應(yīng)采取保護(hù)接地或保護(hù)接零的措施，以確保電氣設(shè)備在故障情況下不會帶電或即使帶電也能迅速切斷電源。對。電氣火災(zāi)主要是由于電氣設(shè)備過熱、電線絕緣老化、短路等原因引起的，這些原因都可能導(dǎo)致電氣設(shè)備或線路產(chǎn)生高溫并引發(fā)火災(zāi)。對。供配電系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，它是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。錯。在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的日常維護(hù)時，不能隨意更改電氣設(shè)備的保護(hù)設(shè)置，因為這些設(shè)置是根據(jù)設(shè)備的特性和系統(tǒng)的要求精心調(diào)整的，隨意更改可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或系統(tǒng)故障。對。供配電系統(tǒng)中的“五防”措施是確保系統(tǒng)安全運行的重要保障，它們能夠防止操作人員誤操作或設(shè)備故障導(dǎo)致的安全事故。對。電氣火災(zāi)的撲救應(yīng)使用干粉滅火器或沙土等不導(dǎo)電的物質(zhì)進(jìn)行撲救，以避免觸電危險和火勢擴大。四、簡答題答案保護(hù)接地和保護(hù)接零的作用及區(qū)別：保護(hù)接地：將電氣設(shè)備的金屬外殼與大地連接，當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電時，電流通過接地線流入大地，從而保護(hù)人身安全。它適用于中性點不接地的系統(tǒng)。保護(hù)接零：將電氣設(shè)備的金屬外殼與系統(tǒng)的零線連接，當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電時，電流通過零線流回電源中性點，從而切斷電源并保護(hù)人身安全。它適用于中性點直接接地的系統(tǒng)。區(qū)別：保護(hù)接地和保護(hù)接零的原理和應(yīng)用場景有所不同，不能相互替代。在選擇使用哪種保護(hù)措施時，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的中性點接地方式和設(shè)備的特性進(jìn)行決定。電氣火災(zāi)的主要原因及預(yù)防措施：主要原因：電氣設(shè)備過熱、電線絕緣老化、短路、接觸不良等。預(yù)防措施：定期進(jìn)行電氣設(shè)備的維護(hù)和檢查，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。及時更換老化或損壞的電線和電氣設(shè)備。避免電氣設(shè)備長時間過載運行。加強電氣安全教育和培訓(xùn)，提高操作人員的安全意識。安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。五、計算題答案計算系統(tǒng)的最大負(fù)荷電流：已知條件：額定電壓U=10kV，最大負(fù)荷P=5000kW，功率因數(shù)cosφ=0.85。計算公式：I=P/(U×cosφ)。代入數(shù)值計算：I=5000/(10×0.85)=588.24A（或根據(jù)具體計算精度要求取整）。計算設(shè)備的額定電流及電能消耗量：已知條件：額定電壓U=220V，額定功率P=1kW，效率η=0.9。計算公式：I=P/(U×η)，電能消耗量W=P×t（t為運行時間）。代入數(shù)值計算：I=1/(0.22×0.9)=4.97A（或根據(jù)具體計算精度要求取整），W=1×1=1kWh（運行1小時后的電能消耗量）。六、論述題答案提高供配電系統(tǒng)可靠性的主要措施及其在實際應(yīng)用中的意義：主要措施：采用雙電源供電或備用電源系統(tǒng)，以確保在主電源故障時能夠迅速切換至備用電源。設(shè)置自動重合閘裝置，以快速恢復(fù)因瞬時故障而跳閘的線路供電。定期進(jìn)行電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗和維護(hù)，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。加強電氣安全管理和培訓(xùn)，提高操作人員的安全意識和技能水平。實際應(yīng)用中的意義：提高供配電系統(tǒng)的可靠性能夠確保系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行，減少因停電而造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。通過采用先進(jìn)的可靠性技術(shù)和措施，可以提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，降低事故發(fā)生的概率和風(fēng)險。提高供配電系統(tǒng)的可靠性還能夠延長設(shè)備的使用壽命和降低維護(hù)成本，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。七、案例分析題答案原因：電氣設(shè)備過熱：由于長時間運行、過載或散熱不良，導(dǎo)致電氣設(shè)備溫度過高，引發(fā)火災(zāi)。電線絕緣老化：電線長時間使用或受到環(huán)境因素影響，絕緣層老化破損，導(dǎo)致短路或漏電，引發(fā)火災(zāi)。接觸不良：電氣設(shè)備或電線的接頭處接觸不良，產(chǎn)生火花或高溫，引發(fā)火災(zāi)。預(yù)防措施：定期進(jìn)行電氣設(shè)備維護(hù)和檢查，確保設(shè)備正常運行，及時發(fā)現(xiàn)并處理過熱問題。定期檢查電線絕緣層，及時更換老化或破損的電線。確保電氣設(shè)備或電線的接頭處接觸良好，定期進(jìn)行緊固和檢查。八、設(shè)計題答案設(shè)計一個簡單的供配電系統(tǒng)，包括電源、變壓器、配電線路、負(fù)載以及保護(hù)裝置。保護(hù)裝置及其作用及原理：過載保護(hù)：當(dāng)線路或設(shè)備過載時，過載保護(hù)裝置會自動切斷電源，防止設(shè)備損壞或火災(zāi)事故發(fā)生。過載保護(hù)裝置通常通過檢測電流大小來判斷是否過載，當(dāng)電流超過設(shè)定值時，觸發(fā)切斷動作。短路保護(hù)：當(dāng)線路發(fā)生短路時，短路保護(hù)裝置會迅速切斷電源，防止故障擴大和損壞設(shè)備。短路保護(hù)裝置通常通過檢測電流變化率來判斷是否發(fā)生短路，當(dāng)電流變化率超過設(shè)定值時，觸發(fā)切斷動作。漏電保護(hù)：當(dāng)線路或設(shè)備發(fā)生漏電時，漏電保護(hù)裝置會立即切斷電源，防止觸電事故發(fā)生。漏電保護(hù)裝置通常通過檢測電流的不平衡來判斷是否漏電，當(dāng)檢測到漏電電流時，觸發(fā)切斷動作。九、綜合應(yīng)用題答案改造升級方案：更換老舊設(shè)備：將現(xiàn)有的老舊電氣設(shè)備更換為新型節(jié)能、高效的設(shè)備，提高系統(tǒng)的運行效率和安全性。優(yōu)化供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：根據(jù)工礦企業(yè)的實際情況，優(yōu)化供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減少不必要的線路損耗和能量浪費。加強電氣安全管理：建立完善的電氣安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案，定期進(jìn)行電氣安全檢查和培訓(xùn)，提高員工的安全意識和應(yīng)急處