中国石油大学050132电力工程期末复习题及参考答案

答案：答案：C《电力工程》课程综合复习资料一、单选题1、 具有总降压变电所的工厂供电系统的进线电压，厂区高压配电电压以及车间1000V以下的电压等级分别为（）。A、 35~220KV,6~10KV,220/380VB、 10~35KV,3~6KV,220/380VC、 35~220KV,3~6KV,380/660VD、 110~220KV,10~35KV,220/380V答案：A2、 在电力系统中通常衡量电能质量的两个基本参数是（）。A、 电压和频率B、 电压和电流C、 有功损耗与无功损耗D、 平均负荷与可靠性答案：A3、 在配电设计中，通常采用（）的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。TOC\o"1-5"\h\zA、 20minB、 30minC、 60minD、 90min答案：B4、 中断供电将造成人身伤亡，政治、经济上造成重大损失，重大设备损失、重大产品报废、用重要原料生产的产品报废的电力负荷是（）。A、 一级负荷B、 二级负荷C、 三级负荷D、 四级负荷答案：A5、 若中断供电将在政治、经济上造成较大损失，如造成主要设备损坏、大量的产品报废、连续生产过程被打乱，需较长时间才能恢复的电力负荷是（）。A、 一级负荷B、 二级负荷C、 三级负荷D、 四级负荷答案：B6、 在进行三相对称短路电流的计算时，引入了无穷大容量电力系统的概念，其前提条件是工厂总安装容量小于本系统总容量的（）。TOC\o"1-5"\h\zA、 1/20B、 1/30C、 1/40D、 1/50答案：D7、 电力线路发生短路时一般会产生危害效应有（）。A、 电磁效应、集肤效应B、 集肤效应、热效应C、 电动效应、热效应D、 电动效应、电磁效应答案：C8、 工厂总降压变电所的选位原则是（）。A、 靠近电源端B、 靠近负荷端C、 位于厂区中心D、 尽量靠近负荷中心，同时亦要考虑电源进线方向答案：D9、 电压互感器的二次侧额定电压为（），使用时要注意二次侧不能出现（）。A、 50V,短路B、 100V,开C、 100V,短路D、 50V,开路答案：答案：D10、 电流互感器的二次侧额定电流为（），使用时要注意二次侧不能出现（）。A、 50A,短路B、 5A,开路C、 5A,短路D、 50A,开路答案：B11、 下列不属于工厂供电电力系统测量仪表测量目的的是（）。A、 计费测量，即主要是计量用电单位的用电量。B、 对供电系统的运行状态、技术指标分析所进行的测量。C、 对供电系统的时间进行监视。D、 对交、直流冋路的绝缘电阻、三相电压是否平衡等进行监视。答案：C12、电弧是一种强烈的电游离现象，产生与维持经历以下四个过程（）。A、 弱电发射、强电场发射、碰撞游离、热游离B、 热电发射、强磁场发射、碰撞游离、热游离C、 热电发射、强电场发射、碰撞游离、热游离D、 弱电发射、强磁场发射、碰撞游离、热游离答案：C13、影响多台变压器并联运行的主要因素是（）。A、环流B、 电流C、 阻抗D、 容量答案：A14、某一段电力线路两端电压的向量差，线路两端电压的幅值差，而工厂用电设备上所加的电压偏离电网额定电压的幅度分别称为（）。A、 电压损失，电压降，B、 电压偏移，电压降，C、 电压降，电压偏移，电压偏移电压损失电压损失D、电压降落，电压损失，电压偏移15、 高压电力线路接线方式中，变配电所高压母线上引出的一回线路直接向一个车间变电所或高压用电设备供电，沿线不支接其他负荷的接线方式可分为直接连接树干式、链串型树干式和低压链式的接线方式是（）。A、 放射式接线B、 树干式接线C、 环状式接线D、 开环式接线答案：B16、 高压电力线路接线方式中，由变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上，沿线支接了几个车间变电所或负荷点的接线方式为（）。A、 放射式接线B、 树干式接线C、 环状式接线D、 开环式接线答案：B17、 高压电力线路接线方式中，实质上是两端提供的树干式接线的接线方弍为（）。A、 放射式接线B、 树干式接线C、 环形接线D、 开环式接线答案：C18、 定时限过流保护动作值是按躲过线路（）电流整定的。A、 最大负荷B、 三相短路C、 两相短路D、 未端三相短路最小短路答案：A19、 工厂高压线路的定时限过电流保护装置的动作具有（）。A、 短路电流超过整增定值时，动作时间是固定的B、 动作时间与短路电流大小成反比C、 短路电流超过整增定值就动作D、短路电压超过整增定值时，动作时间是固定的答案：A20、 工厂高压线路的反时限过电流保护装置的动作具有（）。A、 动作时间与短路电流大小成反比B、 短路电流超过整增定值时，动作时间是固定的C、 短路电流超过整增定值就动作D、 短路电压超过整增定值时，动作时间是固定的答案：A21、 继电保护装置的三相两继电式接线方式具有（）。三个电流互感器配两个过电流继电器三个电压互感器配两个过电压继电器三个电流互感器配两个过电压继电器三个电压互感器配两个过电流继电器答案：A22、 下列不属于工厂供电系统和电气设备接地的是（）。工作接地重复接地保护接地PEN接地答案：D二、判断题1、 工厂供电系统的基本要求是安全、可靠、优质、经济。答案：正确2、 电网（线路）的额定电压是始端与末端电压的算术平均值。答案：错误3、 短路保护的交流操作电源一般可以取自电流互感器。答案：正确4、 高压隔离开关（QS）：隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修没有灭弧装置,不能接通和切断负荷电流。答案：正确5、 事故信号：显示断路器在事故情况下的工作状态。一般是红灯闪光表示断路器自答案：平均功率答案：平均功率答案：正确答案：正确动合闸；绿灯闪光表示断路器自动跳闸。此外还有事故音响信号和光字牌等。答案：正确6、 高压负荷开关是隔离高电压电源保证电气设备和线路安检。答案：错误7、 测量变压器绕组的绝缘电阻摇表一般应使用1000-2500V。答案：正确8、 电压互感器虽有熔断器保护，但仍需校验动、热稳定度。答案：错误9、 当供电系统发生故障时，离故障点远的保护装置要先动作。答案：错误10、 配电线路继电保护的接线方式通常为两相两继电器式。答案：正确11、 继电保护装置的操作方式有直接动作式“去分流跳闸”的操作方式。答案：正确12、 定时限的动作时限按预先整定的动作时间固定不变，与短路电流大小无关。答案：正确13、 信号回路是指示一次电路设备运行状态的二次回路。答案：正确14、 断路器位置信号是显示断路器正常工作位置状态。-•般红灯（符号RD）亮示断路器在合闸位置：绿灯（符号GN）亮示断路器在分闸位置。答案：正确15、 高压隔离开关（QS）的功能：隔离高压电源；倒闸操作；接通和断开较小电流。答案：正确16、 预告信号：在一次设备出现不正常状态时或在故障初期发出的报警信号。值班员可根据预告信号及时处理。答案：正确17、 接地故障是指低压配电系统中相线对地或与地有联系导体之间的短路即相线与大地、PE线、设备的外露可导电部分间的短路。答案：正确18、 接地就是电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接。19、 自然接地体：兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等。答案：正确20、 接地网就是接地线与接地体的组合。答案：错误21、 电力系统运行的基本要求是安全、可靠、优质、高效。答案：正确22、 等电位联接是使电气设备各外露可导电部分和设备外可导电部分电位基本相等的一种电气联接。答案：正确23、 人工接地体就是埋入地中并直接与大地接触的金属导体。答案：错误24、 接地体或接地极就是专门为接地而人为装设的接地体。答案：错误25、 接地装置是由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体。答案：错误三、填空题1、 电力系统的中性点运行方式有中性点不接地、中性点直接接地、（）。答案：中性点经消弧线圈接地2、 某220kV系统，B相发生单相接地故障，则A相对地电压为220/^kV,B相对地电压为0,AC相间电压为（）。答案：220kV3、 衡量电能质量的主要指标有频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、髙次谐波（波形畸变率）和（）等。答案：三相电压不平衡度4、 电力系统的最高电压等级是指系统中（）的额定电压。答案：最高电压等级线路5、 清洁、廉价和可再生能源有太阳能、风能、地热能、（）。答案：潮汐能6、 年最大负荷/L指全年中消耗电能最多的半小时的（）。7、 （）中所有的设备称为一次设备。答案：一次电路8、 高压隔离开关（QS）是隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修（），不能接通和切断负荷电流。功能包括：隔离高压电源；倒闸操作；接通和断开较小电流。答案：没有灭孤装置9、 高压负荷开关（QL）是具有简单的灭弧装置高压开关。功能包括：能通断一定的负荷电流和过负荷电流（）。须与高压熔断器串联借助熔断器切除短路可流。具有明显的断开间隙也具有隔离电源，保证安全检修的功能。答案：不能切断短路电流故障10、 架空线路由导线、避雷线（即架空地线）、杆塔、绝缘子和（）等部件组成。答案：金具11、 线路电压降包括纵向分量和（）分量两部分。答案：横向12、 短路的现象是指电流剧烈（），系统中的电压大幅度下降。答案：增加13、 短路电流具有热效应和电动力效应，需要借助短路电流计算校验电气设备的（）稳定和动稳定。答案：热14、 高压断路器控制回路是指控制（操作）（）分、合闸的回路。答案：高压断路器15、 电磁操作机构只能采用（）；弹簧操作机构和手动操作机构可交直流两用，但一般采用交流操作电源。答案：直流操作电源16、 接地电流是当电气设备发生接地故障时通过接地体向大地作（）的电流。答案：半球形散开17、 保护接地是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的（）部分接地。答案：外露可导电18、 电压偏差是电气设备的实际运行电压与（）之差。答案：额定电压19、 发电厂的作用是生产电能，将一次能源转换成（）（电能）。答案：二次能源20、 一次电路是（主电路、主接线、主回路）变配电所中承担输送和（）电能任务的电路。答案：分配21、 使用互感器时应注意，互感器的二次线圈必需（）。答案：接地22、 线路开始出现电晕的电压称为（）。答案：临界电压23、 短路计算方法一般采用（）、标幺制法。答案：欧姆法24、 二次回路组成包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和（）系统等。答案：自动化25、 触电的急救处理有脱离电源、急救处理、（）、胸外按压心脏的人工循环等方法。答案：人工呼吸法四、问答题1、 简述我国常用的电压等级。答：我国高压电网电压额定电压等级有：3kV、6kV、10kV、35kV、66kV、llOkV.220kV、330kV、500kV、750kV、lOOOkV（长治一-荆门线）。另外还有超高压直流输电系统：主要电压等级有±4（X）kV、±6（X）kV、±750kV、±8（X）kV。2、 工厂供电系统包括哪些系统？答：工厂供电系统包括：电网输入进线、配电、输电、用电设备。3、 什么是全封闭组合电器GIS?答：全封闭组合电器是将变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、出线套管和电缆终端等元件，按变电所主接线的要求，经优化设计有机地组合成一个整体，各元件的高压带电部位均封闭于接地的金属壳内，并充以SF6气体作为绝缘和灭弧介质,称之为SF6气体绝缘变电站，简称GIS（gasinsulatedsubstation）。4、 简述档距的概念。答：同一线路上相邻两根电杆之间的水平距离称为架空线路的档距（或跨距）.5、 简述线路弧垂的概念。

答：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低点的垂直距离称为弧垂。6、画出双绕组变压器等值电路。答:b）励礎支路用功率表示的等值电路&+jXT5心b）简化b）励礎支路用功率表示的等值电路&+jXT5心b）简化7、画出三绕组变压器等值电路。答:a）励磁回路用导纳表示b）励磁回路用功率表示a）励磁回路用导纳表示b）励磁回路用功率表示8、简述变压器等值电阻、电抗、电导与电纳计算方法。答:&=_^glxlO3(Q)SnXr=io^%(Q)Gt=—^X1O'3^—?-xlO_3(S)9、 解释年最大负荷损耗小时数『的含义。答：年最大负荷损耗小时数丁实际上是一个假想时间，在此时间内，线路持续通过计算电流（即最大负荷电流）九所产生的电能损耗，恰好与实际负荷电流全年在线路上产生的电能损耗相等。10、 简述标幺值的含义。答：某一物理量的标幺值4,等于它的实际值人与所选定的基准值均的比值，即11、简述短路电流瞬时值达到最大的必备条件。答：短路全电流的瞬时值为最大，短路情况最严重，其必备的条件是：①短路前空载（即九=0）:②短路瞬间电压瞬时值刚好过零值（即当£=0时，。=0）。则ik=T"OS^+*“12、 简述对断路器控制和信号回路的要求。答：（1）能监视控制冋路保护装置及其分、合闸冋路的完好性。（2）分、合闸后应使命令脉冲解除，即能切断合闸或分闸的电源。（3）能示断路器正常分合闸的位置状态，自动分合闸有明显指示信号。（4）断路器的事故跳闸信号回路应，按“不对应原理”接线。（5）对有可能岀现不正常工作状态或事故的设备，应装预告信号。优点：能及时处理事故，减少事故停电的时间，更好地保证工厂供电系统的安全运行。13、 简述电力系统内部过电压及其产生原因。答：由于电力系统内的开关操作、发生故障或其他原因，使系统工作状态突然改变，在系统内部出现电磁振荡引起的过电压。（1）操作过电压：系统中的开关操作、负荷骤变或由于故障而出现断续性电弧而引起。（2）谐振过电压：系统中的电参数（R、L、C）在不利组合时发生谐振引起的。（3）内部过电压一般不会超过系统正常运行时相电压的3〜4倍，因此对电力线路和电气设备绝缘的威胁不是很大。14、 试比较定时限过电流保护与反时限过电流保护。答：（1）定时限的优点：动作时间精确，与短路电流大小无关，整定简便，不因短路电流小而使故障时间延长。缺点：所需继电器多，接线复杂，需直流操作电源,投资较大。另越靠近电源处保护装置，动作时间越长。（2）反时限的优点：继电器数量少，可同时实现电流速断保护，釆用交流操作，简单经济，在中小工厂供电系统广泛应用。缺点：动作时限的整定麻烦，误差大；当短路电流小时，其动作时间长，延长了故障持续时间；同样存在越靠近电源、动作时间越长的缺点。15、 简述雷电过电压产生过程。答：雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，它是由于电力系统内的设备或建

筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，供电系统的危害极大。（1）直接雷击：雷电直接击中电气设备或线路，其过电压引起强天的雷电流通过这些物体放电入地，产生破坏性极大的热效应和机械效应，还有电磁脉冲和闪络放电。（2）间接雷击：雷电未直接击中电力系统中的任何部分而是曰雷对设备、线或其他物体的静电感应所产生的过电压。16、 电压调整的主要措施包含哪些？答：（1）调压型变压器，（2）减少系统阻抗，（3）改变系统运行方式，（4）三相负荷均衡，（5）无功功率补偿。17、 简述交流电弧特点。答：交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次，一般要几个周期，真空断路器灭弧只要半个周期，同等条件下交流电弧比直流电弧容易熄灭。18、 什么是高压开关柜的“五防"？答：①防止误跳、误合断路器。②防止带负荷分、合隔离开关。③防止带电挂接地线。④防止带地线合闸。⑤防止误入带电间隔。19、 简述导线和避雷线的作用。答：导线的作用是传导电流、输送电能；避雷线的作用是将雷电流引入大地，以保护电力线路免遭雷击。20、 简述电流速断保护动作电流的整定原则。答：为保证前后两级瞬动电流速断保护的选择、电流速断保护的动作电流应躲过他所保护线路末端的最大短路电流（三相短路电流）。五、综合题1、有一台SFL^OOOO/llO型的向10kV网络供电的降压变压器，铭牌给出的试验数据为：M=135kW,儿％=10.5,A/J=22kW,匕％=0.8。试求出变压器等值参数。答案：变压器阻抗折算到高压侧时，由型号知，5N=20000kV-A，高压侧额定电压i/N=110kVo各参数如下：Xt&=萼面=棗？xl0?Q=4.08Q10.5x1102100x20000xl03Q=63.530AP 222、某220kV双回架空线路，长度为75km,导线参数为ro=0.lQ/km,x°=0.4Q/km,b广2.66*10飞/飾。已知其始端输入功率为120+j50MVA,始端电压为230kVo求末端电压及功率、线路的传输效率。答案：线路等值电路如图所示:U{S,S；R+jXMS2u2

0~~—I一 0叫二誠 k==K参数计算：由于是双回线路，则R+丿X=?（卩+jxol）=（3.75+丿15）。島=/号x2=>2.66x10^x75=丿1.995乂10七ASV1=一片瑚=-jl.995x1O'4x2302«-10.55MVar可得，S；=5,-ASvl=120+J50+,10.55=120+J60.55MVA由功率计算末端电压：=『（△〉+丿邳=u「（RR+Qx r立鄧■ U、120x3.75+60.55x15.120x15—60.55x3.75、=23。-（ 虱 +丿 虱 ）=230-（5.91+丿6.84）=224.09-J6.84=224.l9Z-1.75°kV线路功率损失AS：为:△S|'=(斜(R+必)=12。驾?55-(3.75+,15)=1.28+J5.12MVA昌=&-A5)=118.72+J55.43MVA=一丿宣U：=-刀.995xlCT4、224.192a_10.03MVar末端功率S2=S；-jASv2=118.72+,55.43+j+j10.03=118.72+j65.46MVA线路的传输效率：〃=£.x100%=旦经x100%=98.93%£ 1203、如图所示，额定电压为llOkV的双回输电线路，长度为80km,采用LGJ-150导线，其参数为：e=().21Q/km,A)=0.416Q/km, =2.74x106S/km□变电所中装有两台三相HO/llkV的变压器，每台的容量为15MV.A,其参数为：△/J=4O.5kW,M=128kW,仏％=10.5,/0%=3.5。母线A的实际运行电压为117kV,负荷功率：§m=(30+jl2)MV・A，S.=(20+jl5)MV.A。当变压器取主抽头时，求母线C的电压。a b(ID<mSg(a)A 5JXlb&+jX「CTOC\o"1-5"\h\zo、 —「 [—r —Ii •* S； s：s： ScjAQB Sb

输电系统接线图及其等值电路

答案：计算参数并作出等值电路输电线路的电阻、等值电抗和电纳分别为=1x80x0.210=8.40X,=-x80x0.416Q=16.6QL2凡=2x8()x2.74xlO-6S=4.38x10%由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两部分，得：△0= =一?x4.38xlO^xllO2Mvar=-2.65Mvar将AQb分别接于节点A和b,作为节点负荷的一部分。两台变压器并联运行时，它们的组合电阻、电抗及励磁功率分别为丄理丄性些2S*215OOO丄理丄性些2S*215OOO2x!05Q=3.4QX=1"s%弟T~2Snx,0=r10.5x11()215(XX)xl(0=42.40△K+jA0=2(O.O4O5+j肆話△K+jA0=2(O.O4O5+j肆話MVA=(0.08+jl.05)MVA变压器的励磁功率也作为接于节点b的一种负荷，于是节点b的总负荷Sb=GO+jl2+0.08+jl.05-j2.65)MV•A=G0.08+j10.4)MV•A节点c的功率即是负荷功率Sc=(20+jl5)MV・A这样就得到图(b)所示的等值电路。计算由母线A输出的功率先按电力网的额定电压计算电力网的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为ASlT；!，G4+j424)MVA=(0.18+j2.19)MVA由图(b)可知5；=Sc+AST=(20+jl5+0.18+j2.19)MVA=(20.18+jl7.19)MVASf=S；+Sb=(20.18+jl7.19+30.08+jl0.4)MVA=60.26+j27.59)MVA线路中的功率损耗为asl=asl=50.26?+27.59?HO2B4+jl6.6)MVA=Q.28+j4.51)MVA于是可得S；=S；+ASl=60.26+j27.59+2.28+j4.51)MVA=62.54+j32.DMVA由母线A输出的功率为Sa=S：+S0=62.54+j32.1—j2.65)MV-A=(52.54+J29.45)MVA计算各节点电压线路中电压降落的纵、横分量分别为田-RRl+Q；X—52.54x8.4+32.1x16.6牌_835,LUa 117 '和L/K-加=52.5E6.6-32』x8.4kv=5.2kvUa 117可得b点电压为Ub=』(Ua-+(必)=Ja17-8.3)2+5.22kV=108.8kV变压器中电压降落的纵、横分量分别为△%= =20..8x3.4+l7.19x42.4kv=73kvTUb 108.8邸『5=20』8x42.4-17.19x3.4¥7.33Uh 108.8归算到高压侧的c点电压U：= =jQ08.8—7.3)2+7.32kV=101,7kV变电所低压母线c的实际电压(/=i/；x—=101.7x—kV=10.17kVcc110 110如果在上述计算中都将电压降落的横分量略去不计，所得的结果是Ub=108.7kV,U：=101.4kV,t/c=10.14kV同计及电压降落横分量的计算结果相比较，误差是很小的。tOOOkVAUk帰=4.54、如下为某厂供配电系统图，结合图中标注参数，利用标幺制方法计算kl点和k2点短路时的三相短路电流以及短路冲击电流。tOOOkVAUk帰=4.50 37kVT,10.5kVOWU5km/OC>IWL22km6300kVAUk%=7.5

己知：变压器标幺值电抗为乂；=堕堡呉，线路标幺值电抗为X；z=X叱%;100SNU] Ud冲击电流有效值倍数匕=1.8。答案:答案:选取统一基准S(l=100MVAUdi=10.5kV(/J2=0.4kVUd3=J7kV1心=員一=kA=5.5kA柯心V3xl0.5【d2=1()()【d2==十一kA=144.3kAV3x0.4计算各元件电抗标幺值X；=04x5x^=0.146X；=04x5x^=0.146%辟冲".4办器=0.726竺X性4.5100 1求kl点短路相关参数X；|=X；+X；+X；=0.146+1.19+0.726=2.062Al一=Al一=2.67M=1.8*1.414*2.67=6.797kA求k2点短路相关参数X；2=x；+X；+X；+X：/2=4.312

AZ21443AZ21443竺^=33.46kA4.312如2=1.8*1.414*33.46=85.16M5、如图所示在35kV的系统中，己知A母线处发生三相短路时的最大短路电流为5.25kA,最小短路电流为2.5kA,线路AB长50km,BC长km,单位长度电抗值0.4Q/km.试求：（1）保护1的I段的整定和最小保护范围？（2）保护1的电流II段的整定值及灵敏度？答案:（1）短路电流计算:最大三相短路电流：%=斗旦=525kA乙S.min故系统的最大运行方式时系统电抗：Zs.而=胃票=3.849Q最小两相短路电流：噫=^^=Z5kAZs.max故系统的最小运行方式时系统电抗：Zgx=理孚=8.083Q母绑最大短路电流：4瓦除黯顽=°E最小短路电流：侃=zC.50=海矗如623"母线C最大