电气工程基础试卷A

2023—2023学年度第一学期《电气工程根底》试卷〔A〕学号 姓名 院〔系〕 分数 一、推断〔110分1、由发电机、电力网和负荷组成的统一体称为电力系统。 〔V〕2、变压器一次绕组的额定电压应比同级电网的额定电压高 10%。〔X〕3、电力系统用户用电设备消耗电功率的总和称为电力系统的综合负荷。 〔V〕4、输电线路较长，主变压器不宜切除时，常常承受外桥接线。〔X〕560kV及以下的系统，以提高供电牢靠性。〔X〕6、电力网任意两点电压的矢量差称为电压降落。 〔V7、在丰水季节，一般选择中温中压的火电厂作为主调频厂，而让水电厂担当电网的基本负荷。〔V&有用短路计算中的计算电抗为标幺值，其电压基准值为平均额定电压，功率基准值100MVA1000MVA。〔X〕9、对于架空输电线路而言，零序电抗大于正序电抗。 〔V〕零序电压在短路点处最高，随着与短路点的距离增加而降低〔V〕二、简答〔636分1、什么是电流互感器的最大二次电流倍数？当电流互感器二次侧接有测量仪表时，对最大二次电流倍数有什么要求？为什么？答：在额定负载阻抗下，电流互感器二次可能消灭的最大电流和二次额定电流的比值，称为最大二次电流倍数。当电流互感器的二次侧接有测量仪表时，为保护测量仪表的安全，往往需要对二次可能消灭的最大电流加以限制。减小铁芯的截面，降低电流互感器的最大二次电流倍数是限制二次侧可能消灭的最大电流的常用方法。答：优点：1〕时假设有一组主母线故障，经倒闸操作可以将全部回路倒换至另一组主母线而快速恢复供电；假设有电。调度敏捷。 由于有两组主母线，就可以通过倒闸操作实现多种运行方式，使调度显得敏捷、满足调度和潮流变化需要。便于扩建。双母线接线便于向左、右方向任意扩展而不会影响两组主母线上电源和负荷的组合，不会引起原有回路的停电。缺点：接线简单、设备多、造价高；配电装置简单，经济性差；主母线故障，仍需短时停电；特别3、简述电压中枢点的概念，并说明电压中枢点有哪几种调压方式？答：对电力系统电压的监视、掌握和调整一般只在某些选定的母线上实行。这些母线称为电压中枢点。中枢点电压的调整方式有顺调压、逆调压和恒调压三种。顺调压。就是大负荷时允许中枢点电压低一些，但在最大负荷运行方式时，中枢点的电压不应低于线路额定电压的102.5%，小负荷时允许中枢点电压高一些，但在最小负荷运行方式时，中枢点的电压不应高于线路额定电压的 107.5%。逆调压。中枢点电压随负荷增减而增减的调压方式称为逆调压，具体要求是：最大负荷运行方式时，中枢点的电压要高于线路额定电压 5%；最小负荷运行方式时，中枢点的电压要等于线路额定电压。恒调压(或常调压)。恒调压是指在最大和最小负荷运行方式时保持中枢点电压等于线路1.02-1.05倍的调压方式。4、在三相短路有用计算中，需要将多个不同的电源合并成假设干个不同的电源，请写出电源合并应遵循的根本原则。答：在将多个电源合并为假设干个不同的电源时，应遵循以下根本原则：短路点的远近(以电源到短路点间的阻抗来区分)是影响电流变化规律的关键因素。短路点近时，电流初值大，变化也大，短路点远时，电流初值小，变化也小。因此距短路点远近相差很大的电源，即使是同类型的发电机也不能合并。发电机的类型也是影响电流变化规律的因素。短路点愈近，发电机的类型对电流变化的影响愈大，因此距短路点很近的不同类型的发电机是不能合并的。距短路点较远时，这种因电机类型不同而引起的差异就会减小，此时距短路点较远的不同类型的电机是可以合并的。无限大容量电源不能合并，必需单独计算，由于它的短路电流在暂态过程中是不变的。5衡点很小处建立的平衡点，或当干扰消逝后，系统能回到原有的平衡点，则称电力系统是静态稳定的。反之，假设受干扰后系统运行状态对原平衡状态的偏离不断扩大，不能恢复平衡，则称电机电势。三、作图题〔1224分〕1•简洁电力系统正常、故障时、故障后的功角特性分别为 R、PII和P川，如下图。在时切除故障，试画出加速面积、最大可能的减速面积图，简要说明加速、减速面积的物理意义Pll答：加速面积表示发生故障时，此时原动机的输入功率PT大于发电机输出的电磁功率Pll，发电-2出的电磁功率P大于原动机的输入功率PT，发电机的转子做减速运动，始终到功角到达另一个稳定角。Pll2、电力系统接线如以下图所示,27为元件编号

f113 2112151615161718920142227丄土火电厂四、计算题 (第一小题15分，其次小题25分，共40分)1如下图的简洁电力网中，变压器Ti、T2的参数为SN=31.5MVA,： P=31kW,P

=190kW,U

%=10.5,I

%=0.7;线路单位长度的参数为ri=0.21Q/knxj0 S S 0=0.416Q/km,无视线路电容，长度100km,端电压U2=120kV。试求：线路和变压器T2的电压损耗；变压器T2运行在额定变比时的低压侧电压及电压偏移。T1 T2解：线路参数为

R=r|=0.2160X|1741660

163」2112.48”.12变压器参数为

19011031.2

21062.31“Xs U%uXs T 100SN

40.33门10031.5(1)

变压器的功率损耗为

P： 2^”P： 0 31.5=190.I0%SN100

10.5(252 10031.5

0.731.5100

3.0538Mvar3点处的功率为

3 L LS二P Ej(Q3 L L=250.19736j(153.0538)-25.19线路阻抗中的功率损耗为:S2 人P2 Q222

j18.0525190 18050AP2R10U

： R10 U

112

6.310 3 0.5MW密X10

2222-Q= U2

PQX10—251901805012.4810—3=0.99MWl U2 1102点处的功率为

S2=F3

j(Q3

Qi)=25.190.5j(18.050.99)=25.65j19.04MVA线路电压损耗P2RQ2XU2

25.656.319.0412.4»3.332120点电压为变压器电压损耗

U3二U2-：u2=120-3.33=116.67kVP3RQ3X 25.192.3218.0540.33—U3=(2)变压器低压侧电压为

116.67

=6.46kV11667 6. 一化

11.02卩电压偏移为

kNU4m2U4

10二 100 二

10100=10.20二U二N102、如下图简洁系统，各元件参数如下：N发电机：S=100MVA,x；=x⑵-0.2,xo=0.05,瞄=1.05;Ni s变压器：TS=100MVA，U=10.5%，Y,d1120i ssNs2T：S2线路：l线路：l60kmx⑴=04：/kmx〔0〕3x〔。—

=100MVA，U=10.5%，Y,Y0接法。f点发生A相金属性接地短路。av取S=100MVA，U-U，试作如下计算：avB B2⑵发电机低压母线各相电压知名值〔计算结果准确到小数点后两位〕 ；2解：〔1〕基准容量SB=100MVA，基准电压为平均额定电压，计算各元件参数的标么值变压器T

1:XT1=

10.5100

=0.105变压器T:2X变压器T:2X”T1 5。1叭0.1051100100100线路L:制定各序网络

0.4100—-0.152 1152“5°255“巳丁

=0.480.139Ia10.480.139Ia10.48Va1■I■Ial=Ia2=Ia0j(0.1390.480.1390.2775) =-j0.8640.2 0.105 0.105 0.1390.45 -r0.45 -r0.105--------11------------- 11 0.90.105CuIa=3Ia^-j0.8643二-j2.6U：1j(0.1390.2775)(-j0.864)=0.36*a2=U 「j0.139(—j0.864) a2=*aU 。=-j0.2775(-j0.864)=-0.24aU aU aU U aU aU b a1 a2 a0=0.36a2-0.12a-0.24=-0.3~■j0.416=0.513234.2Uc=aUa1a2Ua2Ua0=0.36a-0.12a2-0.24--0.3 j0.416=0.513125.8“(2UGa1二[0.36(-j0.864)j0.105]ej3^0.45ej30UGa2=(-0 12-j0.864j0.105)e」3——O.O3e」30UGai 二U U =0.45ej30；-0.03^J30UGai Ga

=