电气工程基础试卷

DDABDBCDCCCDABACCCDABABDCADAAACA26、电气一次接线电气一次接线：发电厂和变电站中的一次设备（

1分），按其功能和输配电流程，连接而成的电路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统（

2分）。27、正序等效定章正序等效定章：在简单不对称短路的状况下，短路点的正序重量电流，与在短路点每一相中接入附带电抗而发生三相短路的电流相等。28、近后备保护近后备保护：在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。29、工频电压高升工频电压高升：电力系统在正常运转或故障时可能出现幅值高出最大工作相电压、频率为工频或凑近工频的电压高升，称为工频电压高升。30、落雷密度落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面碰到的平均落雷次数。31、某变电站采纳双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不断电检修工作母线的操作步骤？（正常运转时，一组母线工作，另一组母线备用）（1）图（2.5分）。（2）闭合母联双侧的隔走开关、，合QF向备用母线充电（0.5）；若备用母线带电后全部正常，下一步则先接通（一条或所有）回路接于备用母线侧的隔走开关，尔后断开（该条或所有）回路接于工作母线上的隔走开关，（1分）；待所有回路操作完成后，断开母联断路器及其双侧的隔走开关。（1分）32、简述降低电网电能消耗的举措。（1）提升电力网负荷的功率因数，降低电网的电能消耗：①合理选择异步电动机的容量及运转方式；②实现无功功率就地补偿，限制无功功率在电网中传达。（2.5分）（2）合理组织电力网的运转方式：①电力网运转于重担荷状态时，应尽量提升运转电压水平，以降低功率消耗和电能消耗；②合理组织并联变压器的运转，减少功率消耗和电能消耗。（2.5分）33、以三段式电流保护为例，说明保护配置时应该怎样保证动作的选择性以各级线路动作值和动作时间互相配合来保证选择性（

2分）电流I段按躲开本线路尾端最大短路电流整定，动作时间为0s；（1分）电流II段整定值与下一条线路的I段（或II段）整定值配合，动作时间相应提升电流III段整定电流躲开正常工作电流，定值较小，所以采纳动作时间来保证选择性。电流依据阶梯原则整定，即前一级线路比后一级线路动作时间相应提升Dt；并且电流

Dt；（1分）III段动作时间III段动作时间擅长电流I、II

段动作时间。（1

分）34、以下列图回路是怎样区分手动跳闸与自动跳闸的？答：①手动或自动跳闸前，断路器处于合闸状态（QF1断开，QF2接通），控制开关SA的16-13接点接通，红灯RD发出平光；（1分）②当值班人员手动操作使断路器跳闸后（QF1接通，QF2断开），控制开关处在“跳闸后”地址，SA的10-11接点接通，绿灯GN发出平光，指示断路器在分闸状态。（2分）③当断路器由继电保护动作自动跳闸后，控制开关仍处在本来的“合闸后”地址，而断路器已经跳开，二者的分合闸地址不一致，此时绿灯GN经SA的9-12接点接至闪光电源小母线+WF上，所以绿灯闪光，以引起值班人员的注意。（2分）35、含有铁芯元件的回路中为何会出现铁磁谐振过电压？35答：电力系统正常运转时呈感性。（1分）当外界扰动使电流增大时，铁芯元件磁饱和，L降落。当L降落到感抗与容抗凑近或相等时就出现铁磁谐振过电压。（3分）即便外界扰动除掉，铁磁谐振过电压仍会存在。（1分）36、变电站的雷害本源有哪些？说明其防雷的基本举措。答：变电站的雷害本源主要有直击雷及沿导线入侵波过电压。

（2分）对于直击雷采纳避雷针（线）保护，但在选择安装地址时要注意安全距离，对于入侵波过电压，采纳避雷器保护，但要注意避雷器安装地址与被保护设备间的距离不能够高出同意值并加进线保护段。

（3分）37、以下列图网络，变压器参数为

=16000kV×A，D

=21kW，

%=0.85，D=85kW

，

%=10.5，变比

K=110kV/11kV

；10kV

线路参数为

r0=0.65W/km

，x0=0.33W/km

；变压器高压侧电压为

115kV；负荷

=（11+j4.8）MV×

A，=（0.7+j0.5）MV×

A。试求

c点电压

。解：（1）各元件参数（2分）变压器：KT＝110/11＝1010kV线路：2）等值电路（2分）3）功率散布计算（3分）10kV线路：变压器支路：（4）电压计算（3分）38、以下列图电力系统，各元件参数标么值以下：发电机：＝50MV×A，E=1.1，=0.2，=0.3；变压器：＝60MV×A，%=10.5；=20W；变压器：＝30MV×A，%=10.5；每回线路：100km，=0.4W/km，=0.8W/km。取=60MV×A，求：（1）k点短路的冲击电流；（2）经过计算说明，k点发生何各种类的短路时流经变压器中性点的电流最大？38、解：（1）参数计算（2分）发电机：变压器：变压器：输电线路：2）求k点短路的冲击电流（4分）等值电路如图（3）负序和零序等值电路如图（4分）流经变压器中性点的电流即为零序电流。三相短路、两相短路的零序电流为0，所以只计算单相接地短路、两相接地短路。单相接地短路：两相接地短路：可见，当k点发生两相接地短路时流经变压器中性点的电流最大。39、某升压变电所有一台变比＝（121±2×2.5%）kV/10.5kV的变压器，归算到高压侧的变压器阻抗为=（2.44+j40）Ω，变压器的最大负荷为=（28+j14）MV×A，最小负荷为=（10+j6）MV×A。高压母线要求为顺调压，当低压母线电压保持为11kV时，试选择变压器分接头。39、解：（1）由题意，作出等值电路以下列图，且有（2分）＝110×102.5%＝112.75kV，＝11kV＝110×107.5%＝118.25kV，＝11kV（2）最大负荷及最小负荷时变压器的电压消耗为（2分）（kV）（kV）（3）按最大和最小负荷状况选变压器的分接头电压（2分）（kV）（kV）（4）取平均值（2分）（kV）选择最接近的分接头电压114.95kV，即121－5%的分接头，KT＝114.95/10.5＝10.948（5）按所选分接头校验高压母线的实质电压（2分）＝KT－△＝11×10.948－5.573＝114.855kV＞112.75kV＝KT－△＝11×10.948－2.236＝118.192kV＜118.25kV所选分接头能知足调压要求。回以上是05-06年试卷华科大06-07试卷华科大AACABBDBCADDADBDADDBDCCBBABBDBCADDADBDADDBDCCBBDADBDADDBDCCBB26、电力网电力网：由输电线路和变压器组成的网络，完成电力输送和分配功能。27、短路功率27、短路功率：短路电流有效值乘以短路处的正常工作电压（一般采纳平均额定电压）。即：28、睁开接线图28、睁开接线图：睁开接线图是将每套装置的有关设备部件解体，气回路接线图，如交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示等。

（1分）按供电电源的不同分别画出的电（1分）用来说明二次回路的动作原理。（1分）29、操作过电压29、操作过电压：因为断路器正常操作或发生故障，使系统运转状态发生忽然变化，致使系统内部电容元件和电感元件之间电磁能量的互相变换，由此而产生的过电压称为操作过电压。30、耐雷水平30、耐雷水平：雷击时绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值，以kA为单位。31、什么叫做接地？接地方式包含哪几种？答：（1）为了保证电力网或电气设备的正常运转和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地址经过导体与大地作优异的连接，称作接地。（2.5分）（2）这类接地包含：工作接地、保护接地、保护接零、防雷接地和防静电接地等。（2.5分）32、在电气主接线中，加装旁路母线有何作用？若是某变电站有2条进线、4条出线，采纳双母线带旁路接线，试画出该变电站的主接线图。32答：1）加装旁路母线的目的，是检修进出线断路器时，能够不中止该回路的供电（2分）。（2）图（3分）。33、提升导体最大同意载流量的举措有哪些？33答：采纳电阻率小，散热面积、散热系数大的资料（3分）和散热收效好的部署方式。（2分）34、电力系统发生三相短路后0.01s的短路电流Ik0.01s和0.1s的短路电流Ik0.1s对照，哪个电流大？为何？34答：Ik0.01s3Ik0.1s（2分）若不存在短路电流的非周期重量，则

Ik0.01s＝Ik0.1s；（1分）若存在短路电流的非周期重量，

在0.01s时短路电流的非周期重量衰减小，

而在

0.01s时短路电流的非周期重量衰减大，所以

Ik0.01s>Ik0.1s。（2

分）35、什么叫电流继电器的动作电流？调治电磁型电流继电器的动作电流有哪些方法？35答：（1）能使继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用Iop表示（2分）。（2）动作电流公式为，由此式可知，动作电流能够用下边几种方法调治：改变线圈匝数，改变弹簧的反作使劲矩，改变磁阻（一般经过改变磁路的气隙改变磁阻）。（3分）注：不写公式不扣分36、切除带负载的变压器时会产生过电压吗？为何？36答：不会。（2分）切除带负载的变压器时，断路器平时在工频电流自然过零时切断电弧，此时变压器励磁电感中的储能很小，所以不会产生过电压。（3分）37、一条额定电压为500kV的输电线路，长250km，，，，线路首端电压为520kV。若线路尾端空载，试求线路尾端的电压和电压偏移。37解：线路参数R=250×0.026=6.5WX=250×0.28=70WB=250×3.91×10-6=9.775×10-4s作出p型等值电路。（4分）⑴若线路尾端空载线路尾端电压（4分）⑵线路尾端电压偏移（2分）注：不计算电压消耗，作近似计算不扣分。38、以下列图电力系统，当取基准值=60MV×A，时，各元件参数标么值以下：发电机G：＝1，＝0.06，=0.07，=0.02；变压器：=0.105；变压器：=0.105，=0.2；线路L：==0.18，=0.54。若k点发生a相接地故障。求：1）k点a相短路电流的有名值。2）k点b相电压有名值300238解：⑴k点发生a相短路时的各序网络以以下列图所示（4分）相接地时3分）⑵各序电压（3分）39、图示降压变电所有两台同型号的变压器，变比为110×(1±2′2.5%)kV/11kV，归算到高压侧单台变压器的阻抗为＝6＋j120Ω。变电所的最大负荷＝(40＋j30)MV×A，最小负荷＝(30＋j22)MV×A，低压10kV母线电压要求为逆调压。若变电所高压侧保持为115kV不变，试配合变压器分接头选择，确立用电力电容器作无功补偿装置时的无功补偿容量。39解：1）依据题意，有：（2分）两台变压器并联运转时的总阻抗：Z＝ZT/2＝3＋j60Ω逆调压：U1max＝115kV，U2max＝10×105%＝10.5kVU1min＝115kV，U2min＝10×100%＝10kV2）未补偿时变电所低压母线归算到高压侧的电压（2分）（kV）（kV）3）最小负荷时，将电容器所有切除，选择分接头电压（2分）（kV）选最凑近的分接头112.75kV，即110（1＋2.5%）的分接头，则KT＝10.254）按最大负荷时的调压要求，确立电力电容器的容量（2分）（Mvar）5）取补偿容量为17Mvar，验算低压母线实质电压（2分）（kV）10.5（kV）（kV）10（kV）所选电力电容器补偿容量知足调压要求。07-08年度试卷华中科大21．何谓电力系统？此中各部分的作用是什么？21．答：由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，依据必然的规律连接而组成的一致整体，称为电力系统。（2分）作用：发电机生产电能；变压器变换和分配电能；输电线路输送电能；用电设备花费电能。（3分）22．某电厂有两台单元接线的发电机组，四回出线，采纳典型双母线带旁路接线。试画出电厂主接线图。22．答：参见教材第67页图3－17。评分重点：①双母线及母联回路；（2分）②旁路母线及旁路回路路；（1分）③两条发电机回路及四条出线回路。（2分）23．图示电力系统，若k点发生单相接地短路，试作出其零序等值网络23．答：（最高5分，最低0分）所有正确得5分；少一个元件电抗扣1分；未标出零序电压扣1分；多发电机G支路扣1分；多线路L支路扣1分。24．试简述电气设备选择的一般条件。24．答：电气设备应能知足正常、短路、过电压和特定条件下安全靠谱的要求，并力求技术先进和经济合理。平时电气设备选择分两步：1）按正常工作条件选择，即：①电器同意的最高工作电压不该小于所在电网的工作电压；（1分）②电气设备长久工作同意的电流应不小于该回路在各种合理的运转方式下的最大连续工作电流。（1分）③其次，按环境条件对电器和导体进行额定值的修正。（1分）选择电器时，还应试虑电器安装场所得环境条件，如户内、户外、海拔、地震等；2）按短路状况校验热牢固和动牢固。①由电气设备厂家供给得热牢固电流和热稳准时间计算出得热效应应不小于回路短路电流产生得热效应，即应知足热牢固性；（1分）②短路冲击电流经过电器产生得电动力应不高出厂家得规定，即应知足动牢固性。（1分）25．以下列图所示简单电力系统拟配置相间短路的电流保护。请给出图中各处（1QF、2QF和3QF）应配置的电流保护，并给出各电流保护的动作时间（取Δt＝0.5s）。25．答：①3QF处：准时限过电流保护，tIII3＝0s（1分）②2QF处：无时限电流速断保护＋准时限过电流保护；（1分）tI2＝0s，tIII2＝1s（1分）③1QF处：无时限电流速断保护＋带时限电流速断保护＋准时限过电流保护；（1分）tI1＝0s，tII1＝0.5s，tIII11s（1分）评分说明：3QF处多配置I、II段不得分。2QF处多配置II段不得分。26．以下列图二次回路图中，红灯RD有何作用？26．答：⑴RD发平光，表记断路器处于合闸地址；（2分）⑵RD发红色闪光，表记断路器自动合闸；（1分）⑶RD发平光或闪光，表记熔断器正常；（1分）⑷RD发平光或闪光，表记跳闸回路完好；（1分）27．切除空载线路产生过电压的根本源因是什么？简要说明其原由。27．答：原由：是因为切除空载线路时，开关触头两端恢复电压较高，若是引起开关电弧重燃就将产生过电压。物理过程：（1）在切除空载线路时，当开关触头息弧后，因为线路为容性负载，在电流过零息弧时电压为最大值，息弧后线路电压基本保持不变，而电源电压按余弦规律变化，半个工频周期后，开关触头两端恢复电压能够达到两倍工频电压，若是产生电弧重燃就将产生过电压；（2）当电弧重燃后，因为线路上牢固状态和初始状态不同样，将产生过分过程，因此产生过电压，其过电压估量的基本方法为：2×稳态电压－初始电压。当发生电弧多次重燃后，将产生较高的过电压。（也可用图例来说明）28．铁磁谐振过电压产生的必需条件是什么？其有何基本特色？28．答：重点：必需条件：ωL>1/ωC特色：（1）产生相位反倾；（2）谐振能够在很大参数范围内产生；（3）一般在空载或轻载时产生。29．一条额定电压为110kV的输电线路，长100km，r0=0.15Ω/km，，x0=0.4Ω/km，，b0=2.74×10-6S/km，已知线路尾端负荷为20MW，cosj=0.8，线路始端电压保持为116kV，试求线路尾端的电压偏移和线路的输电效率。（10分）29．（共10分）解：1)（3分）参数计算，画出等值电路R＝r0l＝0.15×100=15ΩX＝x0l＝0.4×100＝40ΩB＝b0l＝2.74×10-6×100＝2.74×10-4S（4分）取Ui＝UN，计算功率散布SLD＝PLD＋jPLDtgφ＝20＋j20×0.75＝20＋j15MV.ASy＝－jBUN2/2＝－j2.74×10-4×(110)2/2＝－j1.66MV.AS2＝SLD＋Sy＝20＋j15＋(－j1.66)＝20＋j13.34MV.AMV.AS1＝S2＋S＝20＋j13.34＋0.716＋j1.91＝20.716＋j15.25MV.ASA＝S1＋Sy＝20.716＋j15.25－j1.66＝20.716＋j13.59MV.A（3分）U1＝116kV，计算尾端电压偏移和输电效率kV尾端电压偏移＝输电效率＝30．以下列图网络，母线N空载，各元件的参数已标于图中。试计算当k点发生三相短路时，短路点的短路冲击电流、短路容量和母线M的节余电压（有名值）。15分）30．（共15分）解：（4分）取Sd＝100MV.A，Ud＝Uav，各元件电抗标幺值计算以下：发电机：X1＝X2＝0.12×100/25＝0.48E21＝E22＝10.5/10.5＝1.0变压器：X3＝X4＝0.105×100/20＝0.525电抗器：（4分）等值网络如右图所示。网络化简：Xk1＝X1＝0.48Xk2＝X2＋X5∥(X3＋X4)＝0.48＋0.655∥(0.525＋0.525)＝0.883（2分）初步次暂态电流计算：G1供给的电流为：I21＝E21/Xk1＝1/0.48＝2.083G2供给的电流为：I22＝E22/Xk2＝1/0.883＝1.133（2分）冲击电流计算：短路处的基准电流为：kAish＝kA5)（1分）短路容量：S2＝I2Sd＝(2.083＋1.133)×100＝321.6MV.A6)（2分）流过母线M的电流为：I2M＝I22X5/(X3＋X4＋X5)＝1.133×0.655/(0.5252＋×0.655)＝0.435母线M的节余电压：UM＝UavMI2MX3＝115×0.435×0.525＝26.26kV或（＝121×0.435×0.525＝27.63kV）31．以下列图网络，变压器归算到高压侧的参数为ZT＝(2.4＋j40)W，变压器有5个分接头（110±2×2.5%）kV；10kV线路参数为r0＝0.65W/km，x0＝0.33W/km；变压器高压侧电压保持为110kV不变；最大负荷SLDBmax＝(20＋j12)MV·A，SLDCmax(0.6＋j0.48)MV·A，最小负荷SLDBmin＝(10＋j6)MV·A，SLDCmin＝(0.3＋·。若C点电压偏移要求不高出±％，且负荷SLDB要求B母线电压维j0.18)MVA5持在10.2～10.8kV，试选择变压器分接头。（提示：第一应依据负荷SLDB和SLDC的调压要求确立母线B的调压要求）（15分）31．（共15分）解：32．33．⑴（6分）确立B点的调压要求：34．35．ZL＝(0.65＋j0.33)×5＝3.15＋j1.65W36．37．kV38．39．kV40．41．C点负荷对B点电压要求为：(9.5＋0.27)～(10.5＋0.12)kV＝9.77～10.62kV42．43．B点电压同意变化范围是：（9.77～10.62）∩(10.2～10.8)＝10.2～10.62kV44．45．⑵（7分）选变压器分接头46．47．SBmax＝SLDBmax＋SLDCmax＝20＋j12＋0.6＋j0.48＝20.6＋j12.48MV.A48．49．SBmin＝SLDBmin＋SLDCmin＝10＋j6＋0.3＋j0.18＝10.3＋j6.18MV.A50．51．kV52．53．kV54．55．kV56．57．kV58．59．kV60．61．选择最凑近的分接头110×(1＋2.5%)＝112.75kV，变比K＝112.75/11=10.2562．63．⑶（2分）校验：kV＞10.2kV64．65．kV＜10.62kV66．67．知足调压要求。1.现代电力系统由哪些部分组成?答:电力系统是由发电厂、输电系统、配电系统和负荷组成的整体.2.三相导线消耗与哪些参数有关?答:I为线路电流,RL为单回路电阻,P为三相线路的输送功率,ρ为导线电阻率，l为导线长度，S为导线截面积，cosφ为负载功率因数，UN为三相线路的线电压。假定l,P，cosφ及ρ已经确立，那么线损就由截面积和线电压决定。3.电力系统有哪些发展趋向，其长处有哪些？1.能源开发与环境保护的协调2.电源结构的优化配置3.灵便交流输电与新式直流输电4.现代能量管理系统5.电能质量新标准6.电力市场的流行4.讲解电力系统基本参量的含义。答：1总装机容量——系统中所有发电机组额定有功功率的总和，以兆瓦（MW）计。2年发电量——系统中所有发电机组整年所发电能的总和，以兆瓦时（MW.h）计。3最大负荷——指规准时间（一天、一月或一年）内电力系统总有功功率负荷的最大值，以兆瓦（MW）计。4年用电量——接在系统上所实用户整年所用电能的总和，以兆瓦时（MW.h）计。5额定频率——我国规定的交流电力系统的额定频率为50赫（Hz）。6最高电压等级——，指电力系统中最高电压等级的电力线路的额定电压，以千伏（KV）计。5.说明用电设备、线路、发电机与变压器的额定电压之间的关系。答：各用电设备的额定电压取与线路的额定电压相等。发电机的额定电压将比线路额定电压高出5%。变压器一次测额定电压取等同于用电设备额定电压。变压器二次侧额定电压应较线路额定电压高5%。直接与发电机相连的升压变压器一次测额定电压取等于发电机额定电压。6.电力系统中性点接地方式有哪些，并画出表示图。答：中性点直接接地、不接地或经电抗器接地7.电力负荷分为哪三级，并简述之。答：一级负荷，对一级负荷中止供电，将可能造成生命危险、设备损坏、损坏生产过程、使大批产品报废，给公民经济造成重要损失，使市政生活发生凌乱。二级负荷，对二级负荷停止供电，将造成大批减产，交通停留，使城镇居民生活收到影响等。三级负荷，不属于一、二级负荷的其余负荷。8.电力系统运转特色有哪些？答：1.电能目前还不能够大批储藏；2.电力系统的暂态过程特别迅速；3.供电中止有可能给公民经济和人民生活造成重要损失；4.对电能质量（电压和频率）的要求十分严格，偏离规定值过多时，将致使产生废品，损坏设备，甚至出现从局部范围到大面积停电。9.电力系统中储能元件有哪些，并简述之。答：1.电容；电容元件是表征产生电场、储蓄电场能量的元件。2.电感；电感元件是表征产生磁场、储蓄磁场能量的元件。10.电能质量权衡指标是什么?并简述之.答:频率、电压和波形是电能质量的三个基本指标.系统频率主要取决于系统中有功功率的平衡。发电用心不足使系统频率偏低。节点电压主要缺觉与系统中无功功率的平衡，无功不足，则电压将偏低。波形质量问题由谐波污染引起，非线性负荷从电网中吸取非正弦电流，引起电网电压畸变。电压波形质量用畸变率可否高出规定值来权衡。11.已知U\I，写出复功率S表达式。答：12.对称三相电流含义，对称三相负荷含义。答：对称三相电流含义;电流同样，相位差120°，对称三相负荷含义：负载同样13.负荷曲线用哪些形式来描述？答：1、日负荷曲线，是指电力系统负荷在一日24小时内变化的规律。2、年最大负荷曲线，它描述一年从1月1号起至年关系统每天或逐月的系统总和最大负荷变化的状况。3、年连续负荷曲线，是电力系统整年负荷按其大小及其连续运转时间（小时数）的顺序摆列而成。14.架空线主要由哪些元件组成，并简述个部分作用。答：由导线、避雷针、杆塔、绝缘子和金具组成。1、导线的作用是传导电流，输送电能；2、避雷线的作用是把雷电引入大地，以保护电力线免遭雷击而引起过电压对线路及电气设备的绝缘损坏；3、绝缘子使导线和杆塔之间进行绝缘；4、金具用以支撑、连接导线，使导线固定在绝缘子上，并保护导线、避雷线及将绝缘子固定在杆塔上；5、杆塔用来支撑导线和避雷线，使导线与导线间、导线与地之间保持必然绝缘距离。15.基准值选择原则，在计算短路电流时，选择标幺值计算的长处。答：基准值选择原则：计算标幺值工作量最小。某一物理量的基准值选择一定与各物理量的实质值量纲拥有同样的单位。16.什么是发电机的失步，失步由什么引起的。交流发电机的转子的转速一直和同步转速n=60f/p相等，若是因为故障等原由二者不相等时，称之为失步在δ>90°的状况下，δ增添，dp/dδ<0,电磁转矩降落，使δ连续增添，最后致使发电机失步。17.电弧是什么产生的产生电弧的原由：触头在分断电流时，触头自己及触头四周的介质中含有大批可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生强烈的电游离而发生电弧。18.交流电弧的特点是什么1.交流电弧存在自然临时熄弧点；2.交流电弧有动向伏安特点、19.熄灭交流电弧的基本方法有哪些1.采纳新式介质熄弧；2.利用气体或油吹到电弧；3.采纳多断口灭弧；4.采纳特别金属材料作为灭弧触头；5.采纳并联电阻；6.其余举措20.断路器、负荷开关、隔走开关、熔断器的作用，并解析各自的长处1.断路器又叫高压开关，它是变电所的重要设备之一，它不单能够切断与闭合高压电路的空载电流和负载电流，并且当系统发生故障时，它和保护装置、自动装置相当合，迅速地切除故障电流，以减少停电范围，防备事故扩大，保证系统安全运转。2.隔走开关是在分闸地址能够依据规定的要求供给电气隔断断口的机械开关装置。隔走开关隔走开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔断作用的它自己的工作原理及结构比较简单，但是因为使用量大，工作靠谱性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运转的影响均较大。刀闸的主要特色是无灭弧能力，只幸亏没有负荷电流的状况下分、合电路3.高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔走开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串通配合使用；用于控制电力变压器。高压负荷开关拥有简单的灭弧装置，因为能通断必然的负荷电流和过负荷电流。但是它不能够断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串通使用，借助熔断器来进行短路保护。4.熔断器是起过流保护的，其实就是一个有灭弧装置的保险丝；21.讲解高压断路器的基本参数的含义1.额定电压Un——保证断路器正常长久工作的线电压（标称电压），以kV为单位。2.额定开断电流Inbr——在额定电压下断路器能开断而不致阻挡其连续工作的最大短路电流，单位为kA。3.额定电流In——断路器同意长久经过的最大工作电流，以A为单位4.热牢固电流Ith——在某一规定的短时间t内断路器能耐受的短路电流热效应所对应的电流值，以kA为单位5.动牢固电流Ies——断路器在关合地址时能同意经过而不致影响其正常运转的短路电流最大瞬时价，以kA为单位6.额定短路关合电流Incl——断路器在额定电压下用相应操动机构所能闭合的最大短路电流，单位为kA7.开断时间tbr——断路器的操动机构接到分闸指令起到三相电弧完好熄灭为止的一段时间，它包含断路器的分闸时间和燃弧时间两部分。8.合闸时间tel——处于分闸地址的断路器从接到合闸信号瞬时起到断路器三相触头全接通为止所经历的时间22.发电厂和变电所有哪些设备？在发电厂和变电所中发电机、变压器、断路器、母线隔走开关以及线路等互相之间连接23.平时发电厂和变电所的电气主接线应知足以下基本要求：1.靠谱性；2.灵便性、方便性、合适性；3.经济性；4.简化接线；5.标准化24.输电网接线基本要求：1.输电网要知足电源送出要乞降牢固靠谱的供电能力，以适用电力市场流通及花费的需要。2输电网要有必然的裕度和应变能力3.输电网运转要灵便、经济、线损及成本应相对较低4,输电网接线简短，层次清楚5,网络接线要合理6.潮流流向应合理，防备网内环流25.负载率：变压器实质供给的最大负载与其自己的额定容量之比。大于过负荷，小于欠负荷26.保证隔走开关“先通后断”或在等电位状态下进行操作，不能够用作操作电器断开电路。第一章26、电气一次接线：发电厂和变电站中的一次设备（路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统（27、

1分），按其功能和输配电流程，连接而成的电2分）。27、正序等效定章：在简单不对称短路的状况下，短路点的正序重量电流，与在短路点每一相中接入附带电抗而发生三相短路的电流相等。28、近后备保护：在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。29、30、工频电压高升：电力系统在正常运转或故障时可能出现幅值高出最大工作相电压、

频率为工频或凑近工频的电压高升，称为工频电压高升。31、32、落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面碰到的平均落雷次数。33、31、某变电站采纳双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不断电检修工作母线的操作步骤？（正常运转时，一组母线工作，另一组母线备用）31答：（1）图（2.5分）。（2）闭合母联双侧的隔走开关、，合QF向备用母线充电（0.5）；若备用母线带电后全部正常，下一步则先接通（一条或所有）回路接于备用母线侧的隔走开关，尔后断开（该条或所有）回路接于工作母线上的隔走开关，（1分）；待所有回路操作完成后，断开母联断路器及其双侧的隔走开关。（1分）32、简述降低电网电能消耗的举措。答：（1）提升电力网负荷的功率因数，降低电网的电能消耗：①合理选择异步电动机的容量及运转方式；②实现无功功率就地补偿，限制无功功率在电网中传达。（2.5分）（2）合理组织电力网的运转方式：①电力网运转于重担荷状态时，应尽量提升运转电压水平，以降低功率消耗和电能消耗；②合理组织并联变压器的运转，减少功率消耗和电能消耗。（2.5分）33、以三段式电流保护为例，说明保护配置时应该怎样保证动作的选择性。33答：以各级线路动作值和动作时间互相配合来保证选择性（2分）电流I段按躲开本线路尾端最大短路电流整定，动作时间为0s；（1分）电流II段整定值与下一条线路的I段（或II段）整定值配合，动作时间相应提升

Dt；（1分）电流III段整定电流躲开正常工作电流，定值较小，所以采纳动作时间来保证选择性。电流III段动作时间依据阶梯原则整定，即前一级线路比后一级线路动作时间相应提升Dt；并且电流III段动作时间擅长电流I、II段动作时间。（1分）34、以下列图回路是怎样区分手动跳闸与自动跳闸的？34答：①手动或自动跳闸前，断路器处于合闸状态（QF1断开，QF2接通），控制开关SA的16-13接点接通，红灯RD发出平光；（1分）②当值班人员手动操作使断路器跳闸后（QF1接通，QF2断开），控制开关处在“跳闸后”地址，SA的10-11接点接通，绿灯GN发出平光，指示断路器在分闸状态。（2分）③当断路器由继电保护动作自动跳闸后，控制开关仍处在本来的“合闸后”地址，而断路器已经跳开，二者的分合闸地址不一致，此时绿灯GN经SA的9-12接点接至闪光电源小母线+WF上，所以绿灯闪光，以引起值班人员的注意。（2分）35、含有铁芯元件的回路中为何会出现铁磁谐振过电压？35答：电力系统正常运转时呈感性。（1分）当外界扰动使电流增大时，铁芯元件磁饱和，L降落。当L降落到感抗与容抗凑近或相等时就出现铁磁谐振过电压。（3分）即便外界扰动除掉，铁磁谐振过电压仍会存在。（1分）36、变电站的雷害本源有哪些？说明其防雷的基本举措。36答：变电站的雷害本源主要有直击雷及沿导线入侵波过电压。（2分）对于直击雷采纳避雷针（线）保护，但在选择安装地址时要注意安全距离，对于入侵波过电压，采纳避雷器保护，但要注意避雷器安装地址与被保护设备间的距离不能够高出同意值并加进线保护段。（3分）37、以下列图网络，变压器参数为=16000kV×A，D=21kW，%=0.85，D=85kW，%=10.5，变比K=110kV/11kV；10kV线路参数为r0=0.65W/km，x0=0.33W/km；变压器高压侧电压为115kV；负荷=（11+j4.8）MV×A，=（0.7+j0.5）MV×A。试求c点电压。37解：（1）各元件参数（2分）变压器：KT＝110/11＝1010kV线路：2）等值电路（2分）3）功率散布计算（3分）10kV线路：变压器支路：（4）电压计算（3分）38、以下列图电力系统，各元件参数标么值以下：发电机：＝50MV×A，E=1.1，=0.2，=0.3；变压器：＝60MV×A，%=10.5；=20W；变压器：＝30MV×A，%=10.5；每回线路：100km，=0.4W/km，=0.8W/km。取=60MV×A，求：（1）k点短路的冲击电流；（2）经过计算说明，k点发生何各种类的短路时流经变压器中性点的电流最大？38、解：（1）参数计算（2分）发电机：变压器：变压器：输电线路：2）求k点短路的冲击电流（4分）等值电路如图（3）负序和零序等值电路如图（4分）流经变压器中性点的电流即为零序电流。三相短路、两相短路的零序电流为0，所以只计算单相接地短路、两相接地短路。单相接地短路：两相接地短路：可见，当k点发生两相接地短路时流经变压器中性点的电流最大。39、某升压变电所有一台变比＝（121±2×2.5%）kV/10.5kV的变压器，归算到高压侧的变压器阻抗为=（2.44+j40）Ω，变压器的最大负荷为=（28+j14）MV×A，最小负荷为=（10+j6）MV×A。高压母线要求为顺调压，当低压母线电压保持为11kV时，试选择变压器分接头。39、解：（1）由题意，作出等值电路以下列图，且有（2分）＝110×102.5%＝112.75kV，＝11kV＝110×107.5%＝118.25kV，＝11kV（2）最大负荷及最小负荷时变压器的电压消耗为（2分）kV）（kV）（3）按最大和最小负荷状况选变压器的分接头电压（2分）（kV）（kV）（4）取平均值（2分）（kV）选择最接近的分接头电压114.95kV，即121－5%的分接头，KT＝114.95/10.5＝10.948（5）按所选分接头校验高压母线的实质电压（2分）＝KT－△＝11×10.948－5.573＝114.855kV＞112.75kV＝KT－△＝11×10.948－2.236＝118.192kV＜118.25kV所选分接头能知足调压要求。返回第二章26、电力网：由输电线路和变压器组成的网络，完成电力输送和分配功能。27、27、短路功率：短路电流有效值乘以短路处的正常工作电压（一般采纳平均额定电压）。即：28、28、睁开接线图：睁开接线图是将每套装置的有关设备部件解体，（1分）按供电电源的不同分别画出的电气回路接线图，如交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示等。（1分）用来说明二次回路的动作原理。（1分）29、操作过电压：因为断路器正常操作或发生故障，使系统运转状态发生忽然变化，致使系统内部电容元件和电感元件之间电磁能量的互相变换，由此而产生的过电压称为操作过电压。30、30、耐雷水平：雷击时绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值，以kA为单位。31、31、什么叫做接地？接地方式包含哪几种？31答：（1）为了保证电力网或电气设备的正常运转和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地址经过导体与大地作优异的连接，称作接地。（2.5分）（2）这类接地包含：工作接地、保护接地、保护接零、防雷接地和防静电接地等。（2.5分）32、在电气主接线中，加装旁路母线有何作用？若是某变电站有2条进线、4条出线，采纳双母线带旁路接线，试画出该变电站的主接线图。32答：1）加装旁路母线的目的，是检修进出线断路器时，能够不中止该回路的供电（2分）。（2）图（3分）。33、提升导体最大同意载流量的举措有哪些？33答：采纳电阻率小，散热面积、散热系数大的资料（3分）和散热收效好的部署方式。（2分）34、电力系统发生三相短路后0.01s的短路电流Ik0.01s和0.1s的短路电流Ik0.1s对照，哪个电流大？为什么？34答：Ik0.01s3Ik0.1s（2分）若不存在短路电流的非周期重量，则Ik0.01s＝Ik0.1s；（1分）若存在短路电流的非周期重量，在0.01s时短路电流的非周期重量衰减小，而在0.01s时短路电流的非周期重量衰减大，所以Ik0.01s>Ik0.1s。（2分）35、什么叫电流继电器的动作电流？调治电磁型电流继电器的动作电流有哪些方法？36、35答：（1）能使继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，用Iop表示（2分）。37、38、（2）动作电流公式为，由此式可知，动作电流能够用下边几种方法调治：改变线圈匝数，改变弹簧的反作使劲矩，改变磁阻（一般经过改变磁路的气隙改变磁阻）。（3分）39、40、注：不写公式不扣分41、36、切除带负载的变压器时会产生过电压吗？为何？答：不会。（2分）切除带负载的变压器时，断路器平时在工频电流自然过零时切断电弧，此时变压器励磁电感中的储能很小，所以不会产生过电压。（3分）37、一条额定电压为500kV的输电线路，长250km，，，，线路首端电压为520kV。若线路尾端空载，试求线路尾端的电压和电压偏移。37解：线路参数R=250×0.026=6.5WX=250×0.28=70WB=250×3.91×10-6=9.775×10-4s作出p型等值电路。（4分）⑴若线路尾端空载线路尾端电压（4分）⑵线路尾端电压偏移（2分）注：不计算电压消耗，作近似计算不扣分。38、以下列图电力系统，当取基准值=60MV×A，时，各元件参数标么值以下：发电机G：＝1，＝0.06，=0.07，=0.02；变压器：=0.105；变压器：=0.105，=0.2；线路L：==0.18，=0.54。若k点发生a相接地故障。求：1）k点a相短路电流的有名值。2）k点b相电压有名值300238解：⑴k点发生a相短路时的各序网络以以下列图所示（4分）相接地时3分）⑵各序电压（3分）39、图示降压变电所有两台同型号的变压器，变比为110×(1±2′2.5%)kV/11kV，归算到高压侧单台变压器的阻抗为＝6＋j120Ω。变电所的最大负荷＝(40＋j30)MV×A，最小负荷＝(30＋j22)MV×A，低压10kV母线电压要求为逆调压。若变电所高压侧保持为115kV不变，试配合变压器分接头选择，确立用电力电容器作无功补偿装置时的无功补偿容量。解：1）依据题意，有：（2分）两台变压器并联运转时的总阻抗：Z＝ZT/2＝3＋j60Ω逆调压：U1max＝115kV，U2max＝10×105%＝10.5kVU1min＝115kV，U2min＝10×100%＝10kV2）未补偿时变电所低压母线归算到高压侧的电压（2分）（kV）（kV）3）最小负荷时，将电容器所有切除，选择分接头电压（2分）（kV）选最凑近的分接头112.75kV，即110（1＋2.5%）的分接头，则KT＝10.254）按最大负荷时的调压要求，确立电力电容器的容量（2分）（Mvar）5）取补偿容量为17Mvar，验算低压母线实质电压（2分）（kV）10.5（kV）（kV）10（kV）所选电力电容器补偿容量知足调压要求。第三章21．何谓电力系统？此中各部分的作用是什么？21．答：由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，依据必然的规律连接而组成的一致整体，称为电力系统。（2分）作用：发电机生产电能；变压器变换和分配电能；输电线路输送电能；用电设备花费电能。（3分）22．某电厂有两台单元接线的发电机组，四回出线，采纳典型双母线带旁路接线。试画出电厂主接线图。22．答：参见教材第67页图3－17。评分重点：①双母线及母联回路；（2分）②旁路母线及旁路回路路；（1分）③两条发电机回路及四条出线回路。（2分）23．图示电力系统，若k点发生单相接地短路，试作出其零序等值网络答：（最高5分，最低0分）所有正确得5分；少一个元件电抗扣1分；未标出零序电压扣1分；多发电机G支路扣1分；多线路L支路扣1分。24．试简述电气设备选择的一般条件。24．答：电气设备应能知足正常、短路、过电压和特定条件下安全靠谱的要求，并力求技术先进和经济合理。平时电气设备选择分两步：25．26．1）按正常工作条件选择，即：①电器同意的最高工作电压不该小于所在电网的工作电压；（1分）②电气设备长久工作同意的电流应不小于该回路在各种合理的运转方式下的最大连续工作电流。（1分）③其次，按环境条件对电器和导体进行额定值的修正。（1分）选择电器时，还应试虑电器安装场所得环境条件，如户内、户外、海拔、地震等；27．28．2）按短路状况校验热牢固和动牢固。①由电气设备厂家供给得热牢固电流和热稳准时间计算出得热效应应不小于回路短路电流产生得热效应，即应知足热牢固性；（1分）②短路冲击电流经过电器产生得电动力应不高出厂家得规定，即应知足动牢固性。（1分）25．以下列图所示简单电力系统拟配置相间短路的电流保护。请给出图中各处（1QF、2QF和3QF）应配置的电流保护，并给出各电流保护的动作时间（取t＝0.5s）。29．答：30．31．①3QF处：准时限过电流保护，tIII3＝0s（1分）32．33．②2QF处：无时限电流速断保护＋准时限过电流保护；（1分）tI2＝0s，tIII2＝1s（1分）34．35．③1QF处：无时限电流速断保护＋带时限电流速断保护＋准时限过电流保护；（1分）tI1＝0s，tII10.5s，tIII1＝1s（1分）36．37．评分说明：3QF处多配置I、II段不得分。2QF处多配置II段不得分。38．26．以下列图二次回路图中，红灯RD有何作用？26．答：⑴RD发平光，表记断路器处于合闸地址；（2分）RD发红色闪光，表记断路器自动合闸；（1分）⑶RD发平光或闪光，表记熔断器正常；（1分）⑷RD发平光或闪光，表记跳闸回路完好；（1分）27．切除空载线路产生过电压的根本源因是什么？简要说明其原由。27．答：原由：是因为切除空载线路时，开关触头两端恢复电压较高，若是引起开关电弧重燃就将产生过电压。物理过程：（1）在切除空载线路时，当开关触头息弧后，因为线路为容性负载，在电流过零息弧时电压为最大值，息弧后线路电压基本保持不变，而电源电压按余弦规律变化，半个工频周期后，开关触头两端恢复电压能够达到两倍工频电压，若是产生电弧重燃就将产生过电压；（2）当电弧重燃后，由于线路上牢固状态和初始状态不同样，将产生过分过程，因此产生过电压，其过电压估量的基本方法为：2×稳态电压－初始电压。当发生电弧多次重燃后，将产生较高的过电压。（也可用图例来说明）28．铁磁谐振过电压产生的必需条件是什么？其有何基本特色？28．答：重点：必需条件：ωL>1/ωC特色：（1）产生相位反倾；（2）谐振能够在很大参数范围内产生；（3）一般在空载或轻载时产生。29．一条额定电压为110kV的输电线路，长100km，r0=0.15Ω/km，，x0=0.4Ω/km，，b0=2.74×10-6S/km，已知线路尾端负荷为20MW，cosj=0.8，线路始端电压保持为116kV，试求线路尾端的电压偏移和线路的输电效率。（10分）29．（共10分）解：（3分）参数计算，画出等值电路R＝r0l＝0.15×100=15ΩX＝x0l＝0.4×100＝40ΩB＝b0l＝2.74×10-6×100＝2.74×10-4S（4分）取Ui＝UN，计算功率散布SLD＝PLD＋jPLDtgφ＝20＋j20×0.75＝20＋j15MV.A2/2＝－j2.74×10-4×(110)2/2＝－Sy＝－jBUNS2＝SLD＋Sy＝20＋j15＋(－j1.66)＝20＋MV.AS1＝S2＋S＋0.716＋j1.91＝20.716＋＝20＋j13.34SA＝S1＋Sy＝20.716＋j15.25－j1.66＝20.716＋（3分）U1＝116kV，计算尾端电压偏移和输电效率kV尾端电压偏移＝输电效率＝30．以下列图网络，母线N空载，各元件的参数已标于图中。试计算当k点发生三相短路时，短路点的短路冲击电流、短路容量和母线M的节余电压（有名值）。（15分）30．（共15分）解：（4分）取Sd＝100MV.A，Ud＝Uav，各元件电抗标幺值计算以下：发电机：X1＝X2＝0.12×100/25＝0.48E21＝E22＝10.5/10.5＝1.0变压器：X3＝X4＝0.105×100/20＝0.525电抗器：（4分）等值网络如右图所示。网络化简：Xk1＝X1＝0.48Xk2＝X2＋X5∥(X3＋X4)＝0.48＋0.655∥(0.525＋0.525)＝0.883（2分）初步次暂态电流计算：G1供给的电流为：I21＝E21/Xk1＝1/0.48＝2.083G2供给的电流为：I22＝E22/Xk2＝1/0.883＝1.133（2分）冲击电流计算：短路处的基准电流为：kAish＝kA（1分）短路容量：S2＝I2Sd＝(2.083＋1.133)×100＝（2分）流过母线M的电流为：IMI22X5/(X3＋X4X5)＝1.133×0.655/(0.525×2＋0.655)＝0.4352＝＋母线M的节余电压：UM＝UavMI2MX3＝115×0.435×0.525＝26.26kV或（＝121×0.435×0.525＝27.63kV）31．以下列图网络，变压器归算到高压侧的参数为ZT＝(2.4＋j40)W，变压器有5个分接头（110±2×2.5%）kV；10kV

线路参数为

r0＝0.65W/km，x0＝0.33W/km；变压器高压侧电压保持为

110kV

不变；最大负荷

SLDBmax＝(20＋j12)MV·A，SLDCmax＝(0.6

＋j0.48)MV·A，最小负荷

SLDBmin＝(10＋j6)MV·A，SLDCmin＝(0.3

＋j0.18)MV·A。若

C点电压偏移要求不高出±5％，且负荷SLDB要求B母线电压保持在10.2～10.8kV，试选择变压器分接头。（提示：首先应依据负荷SLDB和SLDC的调压要求确立母线B的调压要求）（15分）31．（共15分）解：32．33．⑴（6分）确立B点的调压要求：34．35．ZL＝(0.65＋j0.33)×5＝3.15＋j1.65W36．37．kV38．39．kV40．41．C点负荷对B点电压要求为：(9.5＋0.27)～(10.5＋0.12)kV＝9.77～10.62kV42．43．B点电压同意变化范围是：（9.77～10.62）∩(10.2～10.8)＝10.2～10.62kV44．45．⑵（7分）选变压器分接头46．47．S＝S＋S＝20＋j12＋0.6＋j0.48＝20.6＋BmaxLDBmaxLDCmax48．49．S＝S＋S＝10＋j6＋0.3＋j0.18＝10.3＋BminLDBminLDCmin50．51．kV52．53．kV54．55．kV56．57．kV58．59．kV60．61．选择最凑近的分接头110×(1＋2.5%)＝112.75kV，变比K＝112.75/11=10.2562．63．⑶（2分）校验：kV＞10.2kV64．65．kV＜10.62kV66．67．知足调压要求。68．69．模拟试题一冲击未答2三相未答3保护接零未答4桥形接线未答5角形接线未答6二次回路未答7接地未答8电流互感器未答9电压互感器未答10对称CDDBC1．写出输电线路有功功率消耗DP的表达式，并说明降低输电线路功率消耗的方法。1．有功功率消耗为降低输电线路功率消耗的方法：减少传输的无功功率(无功补偿、无功功率就地平衡）；合适提升运转电压；更换更高规格的导线。2．试注明发电机和变压器双侧绕组的额定电压值(图中已注明的是电力系统的额定电压）？2．G：10.5KV3．4．T1：10.5/242KVT2：220/121/38.5K