电气工程师-专业基础（供配电）-电气工程基础-4.1电力系统基本知识

电气工程师-专业基础（供配电）-电气工程基础-4.1电力系统基本知识[单选题]1.目前我国电能的主要输送方式是()。[2005年、2011年真题]A.直流B.单相交流C.三相交（江南博哥）流D.多相交流正确答案：C参考解析：电能输送方式主要包括直流输电和交流输电，目前我国电能的主要输送方式是三相交流。[单选题]2.对电力系统的基本要求是()。[2008年真题]A.在优质前提下，保证安全，力求经济B.在经济前提下，保证安全，力求经济C.在安全前提下，保证质量，力求经济D.在降低网损前提下，保证一类用户供电正确答案：C参考解析：电力系统最基本的前提是安全稳定运行，在此基础上才能保证供电质量，在保证了供电质量的基础上，才能谈经济。无论何时，电力系统的安全是第一位的。对电力系统具体有四点要求：①保证安全可靠供电；②保证良好的电能质量；③保证良好的经济性；④电能生产要符合环境保护标准。[单选题]3.在电力系统分析和计算中，功率、电压和阻抗一般分别是指()。[2013年真题]A.一相功率，相电压，一相阻抗B.三相功率，线电压，一相等值阻抗C.三相功率，线电压，三相阻抗D.三相功率，相电压，一相等值阻抗正确答案：B参考解析：在电力系统分析和计算中，已知功率一般是指三相功率，已知额定电压是指线电压，已知阻抗是指一相等值阻抗。[单选题]4.衡量电能质量的标准是()。[2006年、2009年真题]A.电压、频率B.电压、频率、网损率C.电压、波形、频率D.电压、频率、不平衡度正确答案：C参考解析：衡量电能质量有三个指标：①电压幅值。对于35kV及以上电压级允许电压变化范围为额定电压值的±5%，10kV以下电压级允许电压变化范围为±7%；②频率。我国电力系统的额定频率为50Hz，正常运行时允许的频率偏移为±0.2～±0.5Hz；③波形。为保证电能质量，要求电压为正弦波形，但由于某些原因总会产生谐波，造成电压波形的畸变。[单选题]5.衡量电能质量的指标有()。[2007年真题]A.电压B.频率C.波形D.以上三种都有正确答案：D参考解析：衡量电能质量有三个指标：①电压幅值。对于35kV及以上电压级允许变化范围为额定电压值的±5%，10kV及以下电压级允许电压变化范围为±5%；②频率。我国电力系统额定频率为50Hz，正常运行时允许的偏移±0.2～±0.5Hz；③波形。为保证电能质量，要求电压为正弦波形，但是由于某种原因总会产生一些谐波，造成电压波形的畸变。电力系统对电压正弦波形畸变率也有限制，对于6～10kV供电电压不超过4%，0.38kV电压不超过5%。[单选题]6.电力系统接线如图4-1-1所示，各级电网的额定电压示于图中，发电机G、变压器T1、T2的额定电压分别为()。[2011年真题]图4-1-1A.G：10.5kV，T1：10.5/242kV，T2：220/38.5kVB.G：10kV，T1：10/42kV，T2：242/35kVC.G：10.5kV，T1：10.5/220kV，T2：220/38.5kVD.G：10.5kV，T1：10.5/242kV，T2：220/35kV正确答案：A参考解析：①发电机G：发电机通常运行在比网络额定电压高5%的状态下，即：VGN＝（1＋5%）×10＝10.5kV。②变压器T1、T2：变压器一次绕组相当于用电设备，其额定电压等于网络额定电压。当与发电机直接相连时，等于发电机的额定电压；③二次绕组相当于供电设备，通常比网络额定电压高10%。则VT1＝10.5/200×（1＋10%）＝10.5/242kV，VT1＝220/35×（1＋10%）＝220/38.5kV。[单选题]7.发电机接入10kV网络，变压器一次侧接发电机，二次侧接110kV线路，发电机和变压器额定电压分别是()。[2010年真题]A.10.5kV，10.5/121kVB.10.5kV，10.5/110kVC.10kV，10/110kVD.10.5kV，10/121kV正确答案：A参考解析：①发电机通常运行在比网络额定电压高5%的状态下，所以发电机的额定电压为：UG＝（1＋5%）UN＝10.5kV；②变压器的一次侧接电源，相当于用电设备，二次侧向负荷供电，相当于发电机，因此变压器一次侧额定电压应等于用电设备的额定电压（直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压应等于发电机额定电压），即UT1＝10.5kV；③二次绕组相当于供电设备，再考虑到变压器内部的电压损耗，故二次绕组的额定电压比网络的额定电压高10%，即UT2＝110×（1＋10%）＝121kV。[单选题]8.变压器一次侧接110kV线路，二次侧接10kV线路，该变压器分接头工作在＋2.5%，则实际变比为()。[2009年真题]A.110.10kVB.112.75/11kVC.112.75/10.5kVD.121/11kV正确答案：B参考解析：变压器一次侧相当于用电设备，其额定电压应等于用电设备的额定电压，变压器二次侧相当于电源，其额定电压应比线路额定电压高10%。对于两绕组变压器，主接头装在高压侧，分接头的调节影响高压侧的电压，即二次侧电压：10×（1＋10%）＝11kV，一次侧电压：110×（1＋2.5%）＝112.75kV。[单选题]9.电力系统的部分接线如图4-1-2所示，各级电网的额定电压示于图中，设变压器T1，工作于＋2.5%的抽头，T2工作于主抽头，T3工作于－5%抽头，这些变压器的实际变比为()。[2007年真题]图4-1-2A.T1：10.5/124.025kV，T2：110/38.5kV，T3：33.25/11kVB.T1：10.5/121kV，T2：110/38.5kV，T3：36.575/10kVC.T1：10.5/112.75kV，T2：110/35kV，T3：37.5/11kVD.T1：10.5/115.5kV，T2：110/35kV，T3：37.5/11kV正确答案：A参考解析：变压器的一次绕组相当于用电设备，故其额定电压等于网络的额定电压，但当直接与发电机相连时，等于发电机的额定电压；变压器二次绕组相当于供电设备，再考虑到变压器内部的电压损耗，故二次绕组额定电压比网络高10%。根据上述要求，可得到各个变压器的额定电压：①变压器T1：VT1－1＝（1＋5%）×10＝10.5kV，VT1－2＝（1＋10%）×110＝121kV。变压器T1额定变比为：10.5/121kV，实际变比为：10.5/[121×（1＋2.5%）]kV＝10.5/124.025kV。②变压器T2：VT2－1＝110kV，VT2－2＝（1＋10%）×35＝38.5kV。变压器T2额定变比为：110/38.5kV，实际变比为：110/38.5kV。③变压器T3：VT3－1＝35kV，VT3－2＝（1＋10%）×10＝11kV。变压器T3额定变比为：35/11kV，实际变比为：35（1－5%）/11kV＝33.25/11kV。[单选题]10.电力系统接线及各级电网的额定电压如图4-1-3所示，发电机G和变压器T1、T2、T3的额定电压分别为下列哪组？()[2005年真题]图4-1-3A.G：10.5kV，T1：10.5/121kV，T2：110/38.5kV，T3：35/6.3kVB.G：10kV，T1：10/121kV，T2：121/35kV，T3：35/6kVC.G：11kV，T1：11/110kV，T2：110/38.5kV，T3：35/6.6kVD.G：10.5kV，T1：10.5/110kV，T2：121/35kV，T3：35/6kV正确答案：A参考解析：①发电机通常运行在比网络额定电压高5%的状态下，所以发电机的额定电压为：VGN＝10×（1＋5%）＝10.5kV。②变压器的一次侧相当于用电设备，故其额定电压等于网络的额定电压（当直接与发电机相连时，就等于发电机的额定电压），而二次侧相当于供电设备，考虑到变压器内部的电压损耗降落和输电线路电压降落，一般对于较大变压器（阻抗值在7.5%以上时），规定其二次绕组的额定电压第电力网的标称电压高10%，对于阻抗较小（图35kV以下，容量不大，阻抗值在7.5%以下时）的变压器，由于其内部电压u、损耗不大，其额定电压可比电网标称电压高5%。则：变压器T1额定变比为：10.5/（110×1.1）kV＝10.5/121kV；变压器T2额定变比为：110/（35×1.1）kV＝110/38.5kV；变压器T3额定变比为：35/（6×1.05）kV＝35/6.3kV。[单选题]11.当35kV及以下系统采用中性点经消弧线圈接地运行时，消弧线圈的补偿度应选择为()。[2016年真题]A.全补偿B.过补偿C.欠补偿D.以上都不对正确答案：B参考解析：根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222—2005）第18.1.6条规定，装在电网的变压器中性点的消弧线圈，以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈应采用过补偿方式。对于采用单元连接的发电机中性点的消弧线圈，为了限制电容耦合传递过电压以及频率变动等对发电机中性点位移电压的影响，宜采用欠补偿方式。另外，装在电网的变压器中性点的消弧线圈，以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈应采用过补偿方式，是考虑电网运行方式变化较大，如断路器分闸、线路故障、检修以及分区运行等，电网电容电流都将可能减少。若采用欠补偿运行方式，电容值的改变有可能使消弧线圈处于谐振点运行，这是不允许的。[单选题]12.在我国，35kV及容性电流大的电力系统中性点常采用()。[2013年真题]A.直接接地B.不接地C.经消弧线圈接地D.经小电阻接地正确答案：C参考解析：高压（3kV、6kV、10kV、35kV）厂用电系统中性点接地方式的选择，与接地电容电流的大小有关：①当接地电容电流小于10A时，可采用不接地方式，也可采用高电阻接地方式；②当电容电流大于10A时，常采用经消弧线圈或消弧线圈并联高电阻的接地方式。[单选题]13.我国110kV及以上系统中性点接地方式一般为()。[2012年真题]A.中性点直接接地B.中性点绝缘C.经小电阻接地D.经消弧线圈接地正确答案：A参考解析：我国110kV及以上系统中性点接地方式一般为中性点直接接地。在中性点直接接地系统中，由于中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍的运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；继电保护装置能迅速断开故障线路，设备承受过电压的时间很短，有利于降低电网中设备的绝缘水平，从而减少电网的造价。[单选题]14.在交流超高压中性点有效接地系统中，部分变压器中性点采用不接地方式运行是为了()。[2012年真题]A.降低中性点绝缘水平B.减小系统短路电流C.减少系统零序阻抗D.降低系统过电压水平正确答案：B参考解析：中性点直接接地的电力系统发生单相接地故障时，中性点电位为零，非故障相的电压仍为相电压，电气设备的绝缘水平只需按照电网的相电压考虑；但接地短路电流很大，供电可靠性变差；中性点不接地系统供电可靠性高，对电气设备的绝缘水平要求高，一相接地时，不构成短路回路，接地相电流不大。在中性点接地的110kV和220kV系统中，为减小单相接地的短路电流，将一部分变压器的中性点改为不接地运行。[单选题]15.在中性点绝缘的35kV系统发生单相接地短路时，其故障处的非故障相电压是()。[2005年、2011年真题]A.115kVB.110kVC.38.5kVD.35kV正确答案：D参考解析：中性点不接地系统发生单相接地短路时，中性点电位升至相电压，非故障相电压升高为相电压的倍，即变成线电压，题中所给的就是线电压35kV。[单选题]16.我国电力系统中性点直接接地方式一般用在()及以上网络中。[2011年真题]A.110kVB.10kVC.35kVD.220kV正确答案：A参考解析：①中性点直接接地：我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式，即中性点直接接地方式，以降低设备和线路造价，经济效益明显，缺点是，接地电流大，必然引起断路器跳闸，降低了供电连续性，可靠性较差。②中性点不直接接地：6～35kV配电网一般采用小电流接地方式，即中性点非有效接地方式。包括中性点不接地、高阻接地、经消弧线圈接地方式等。在小电流接地系统中发生单相接地故障时，由于中性点非有效接地，故障点不会产生大的短路电流，因此允许系统短时间带故障运行。这对于减少用户停电时间，提高供电可靠性是非常有意义的。[单选题]17.中性点非有效接地配电系统中性点加装消弧线圈是为了()。[2011年真题]A.增大系统零序阻抗B.提高继电保护装的灵敏性C.补偿接地短路电流D.增大电源的功率因数正确答案：C参考解析：中性点不接地系统发生单相接地短路故障时，由于对地电容电流的存在，易出现电弧引起的谐振过电压。为了使电弧容易熄灭，在电容电流较大的35kV或10kV电网中采用中性点经消弧线圈（电感线圈）接地，目的是补偿接地短路电容电流，从而避免谐振过电压的出现。[单选题]18.35kV及以下不接地配电系统可以带单相接地故障运行的原因是()。[2009年真题]A.设备绝缘水平低B.过电压幅值低C.短路电流小D.设备造价低正确答案：C参考解析：中性点不接地系统发生单相接地故障时，不形成短路回路，通过接地点的电流仅为接地电容电流，因此电流不大，只是使三相对地电位发生了变化，暂时不会危害系统安全，所以只是发出报警而不跳闸，但运行时间不能过长，且在此期间应尽快查找故障点，排除故障。[单选题]19.在中性点绝缘系统发生单相短路时，非故障相电压()。[2008年真题]A.保持不变B.升高倍C.升高倍D.为零正确答案：C参考解析：当中性点绝缘系统（即中性点不接地系统）发生单相接地短路时，中性点的电压上升到相电压，非故障相对地电压升高到线电压，夹角为60°，大小是相电压的倍。[单选题]20.110kV中性点常采用的运行方式为()。[2006年真题]A.中性点直接接地B.中性点不接地C.中性点经阻抗接地D.中性点绝缘正确答案：A参考解析：我国电力系统常用的中性点接地方式一共有四种：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经电阻或电抗接地。目前在我国，330kV和500kV的超高压电力网采用中性点直接接地方式；110kV～220kV电力网也采用中性点直接接地方式，只是在个别雷害事故较为严重的地方和某些电网的110kV采用中性点经消弧线圈接地方式；20kV～60kV电网一般采用中性点经消弧线圈接地方式，以提高电网供电的可靠性；3kV～10kV的电力网中一般采用中性点不接地方式；1kV以下的电力网，可以选择采用中性点接地或不接地的方式。[单选题]21.下列叙述哪项是正确的？()[2005年真题]A.发电厂和变电站接地网的接地电阻主要根据工作接地的要求决定B.保护接地就是根据电力系统的正常运行方式的需要而将网络的某一点接地C.中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障相电压不变，所以可以继续运行2小时左右D.在工作接地和保护接地中，接地体材料一般采用铜或铝正确答案：A参考解析：A项，当高压厂用电系统的接地电容电流IR小于或等于7A时，其中性点宜采用高电阻接地方式，也可采用不接地方式；当接地电容电流IR大于7A时，其中性点宜采用低电阻接地方式，也可采