河南理工大学供电技术试卷及答案1

一、填空1、三相交流电力系统中,作为供电电源的发电机和变压器的中性点运行方式有:2、电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响分为3类。一类负荷供电方式为_______________；二类负荷应由_______________供电；三类负荷由_______________供电。3、供电系统电能质量的主要指标有二、名词解释.计算负荷无限大容量系统保护“四性”电力系统最大运行方式4、小电流接地系统三、问答题〔此题28分〕1、短路会产生的危害有哪些？短路有几种形式？〔6分〕2、试述电力系统三相不对称故障计算方法的总体思路〔6分〕3、电力变压器差动保护的工作原理。〔8分〕4、三段式相间短路电流保护原理及评价？〔8分〕五、一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW，其中较大容量电动机有7.5kW2台，4kW2台，2.2kW8台；另接通风机1.2kW2台；电阻炉1台2kW。试求计算负荷〔设同时系数K∑p、K∑q均为0.9〕。〔10分〕附录表1:用电设备组的需要系数及功率因数值用电设备组名称需要系数Kdcosφtangy冷加工机床0.20.51.73通风机、水泵、空压机及电动发电机组电动机0.80.80.75电弧熔炉0.90.870.57《供电技术》试卷二一、填空〔此题20分，每空0.5分〕供电系统是电力系统在工厂内部的供电系统，它由_______________、_______________、_______________、_______________和_______________组成。变电所的任务是_______________、_______________和_______________。防直击雷的设备主要有_______________、_______________和_______________。防雷电侵入波的设备是_______________。3.供电系统变电所常用的主接线形式有________________________、_______________、和_______________。供电系统上下压配电系统的常用接线方式有_______________、_______________和_______________。4.电流互感器一次线圈______于一次电路内，二次线圈与测量仪表或继电器的电流线圈________。其工作时，二次回路接近于_______________状态。在使用时应注意_______________、_______________和_______________。5.按接地的目的不同，接地可分为_______________、_______________和_______________。系统中性点接地属_______________接地，电气设备正常不带电金属外壳接地属_______________接地，防雷设备接地属_______________接地。6.过电流保护装置由_______________满足选择性要求，它的保护范围是_______________和_______________。瞬时电流速断保护装置由_______________满足选择性要求，它的保护范围只是被保护线路首端的一局部，称为_______________，被保护线路末端的一局部保护装置不能保护，称为_______________。7.在灯光监视的断路器控制线路中，红灯发平光表示_______________又表示_________________________；红灯发闪光表示_______________又表示______________________________。8.电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响分为3类。一类负荷应由_______________供电；二类负荷应由_______________供电；三类负荷由_______________供电。9.无限大容量系统发生三相短路,其短路电流的周期分量______不变，短路电流的非周期分量按_______________衰减，最终为零。二、选择题〔10分，每题2分〕1.以三类负荷为主的某机械厂，经技术经济比拟总降变电所选用二台主变，其总降变电所主接线应选用_______。A一次侧单母线不分段接线，二次侧单母线分段接线B一次侧单母线分段接线，二次侧单母线分段接线C一次侧线路-变压器组接线，二次侧单母线不分段接线D一次侧桥式接线，二次侧单母线分段接线2.380V线路用熔断器作短路保护，线路最大工作电流44A，线路导线允许电流48A，〔导线短时过载系数1.5〕，上级熔断器熔体额定电流100A，现选择熔断器额定电流80A，熔体额定电流应选〔熔体额定电流规格100，80，60，50，40.，30A〕_______。A30AB40AC50AD60A3.某车间起重机的额定容量为48.6kW，暂载率ε=60%，该起重机的设备容量为_______。A48.6kWB59.53kWC75.29kWD37.64kW4.某元件电抗在基准容量Sd和基准电压Ud下的标幺值电抗为X*，假设基准电压不变，基准容量扩大n倍，其标幺值电抗为_______。AX*BX*/nCnX*Dn2X*5.备用电源自动投入装置允许动作次数是_______。A没有限制B3次C2次D1次三、问答题〔此题28分〕1、短路会产生的危害有哪些？短路有几种形式？〔6分〕2、试述电力系统三相不对称故障计算方法的总体思路〔6分〕3、电力变压器差动保护的工作原理。〔8分〕4、三段式相间短路电流保护原理及评价？〔8分〕四、〔此题10分〕根据图示变压器1T、线路2WL和4WL的额定电压，确定发电机G、变压器2T和3T、线路1WL和3WL的额定电压。〔〕五〔此题10分〕某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V的电动机30台，其总的设备容量为120kw。试求其计算负荷。用电设备组名称需要系数Kdcosφtangy冷加工机床0.20.51.73通风机、水泵、空压机及电动发电机组电动机0.80.80.75电弧熔炉0.90.870.57六、某用户全年耗电量为有功电度800万度，无功电度700万度，三班制连续生产，试求：〔1〕该用户的平均有功功率，平均无功功率；〔2〕该用户的平均功率因数？〔7分〕七、试求图示无限大容量供电系统K点发生三相短路时的短路电流、冲击短路电流和短路容量及流经变压器2T高压侧的短路电流。〔15分〕供电技术课程试卷一参考答案和评分标准一、填充题〔20分，每空0.5分〕1.中性点直接接地、中性点不接地〔中性点经消弧线圈接地〕2分2.双电源、双回路、单电源二级2分3.电压〔偏差、电压波动和闪变〕、波形、频率、供电可靠性1.5分4.供电系统电气设备选择、继电保护整定选择仪表量程3分5.日(周、旬、月、年〕3分6.1.正确地选择和校验各种电器设备2.计算和整定保护短路的继电保护装置3.电力系统短路试验、故障分析、稳定控制措施制定的依据4.网络结构规划、设计的依据3分7.叠加法2分8.自动、迅速、有选择地将故障设备切除；反映不正常状态，发出报警信号、减负荷或者跳闸。2分9.瓦斯保护、横差保护10、动作电流/返回电流1分二、简答题(20分,每题4分)1、计算负荷是指年最大平均负荷，记为Pca。用途：选择导线及电气设备容量。2、指电压大小、频率在任何扰动下均不变的内阻为零的交流电源。3、对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个根本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。即保护四性。4、系统阻抗最小、短路电流最大时的运行方式。5、中性点不接地或经消弧线圈接地系统，接地短路时因无法构成接地回路，接地电流很小。三、问答题1.短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。0.5分2.短路产生巨大的电动力，使电气设备受到机械损坏。0.5分3.短路使系统电压降低，电流升高，电器设备正常工作受到破坏。0.5分4.短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。0.5分5.严重的短路将电力系统运行的稳定性，使同步发电机失步。0.5分6.单相短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰。0.5分三相交流系统的短路的种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。3分2、电力系统故障可以采用迭加原理进行分析，即对于三相参数对称〔一致〕的电力系统，当外加不对称电源时，可以将该电源分解为正序、负序、零序三种分量，分别求解，然后将结果相加即为整个系统的解。共6分3、将元件两端电流互感器按差接法连接，正常运行或外部故障时，流入继电器的电流为两侧电流差，接近零；内部故障时，流入继电器的电流为两侧电流和，其值为短路电流，继电器动作。将此原理应用于变压器，即为变压器差动保护共8分4、定义：有电流速断保护〔电流Ⅰ段〕限时电流速断保护〔电流Ⅱ段〕定时限过电流速断保护〔电流Ⅲ段〕相互配合共同构成一套保护装置。Ⅲ段式电流保护评价选择性：在单测电源辐射网中，有较好的选择性〔靠IdZ、t〕，但在多电源或单电源环网等复杂网络中可能无法保证选择性。灵敏性：受运行方式的影响大，往往满足不了要求。——电流保护的缺点；速动性：第Ⅰ、Ⅱ段满足；第Ⅲ段越靠近电源，t越长——缺点可靠性：线路越简单，可靠性越高——优点共8分五、(10分)解:(1)冷加工机床：查表可得Kd1=0.2，cosφ1=0.5，tgφ1=1.73Pca1=Kd1Pe1=0.2×50=10kWQca1=Pc1tgφ1=10×1.73=17.3kvar2.5分(2)通风机：Kd2=0.8，cosφ2=0.8，tgφ2=0.75Pca2=Kd2Pe2=0.8×2.4=1.92kWQca2=Pc2tgφ2=1.92×0.75=1.44kvar2.5分(3)电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量Pca3=Pe3=2kWQca3=02.5分(4)车间计算负荷：Pca=K∑p(Pca1+Pca2+Pca3)=0.9(10+1.92+2)=12.532.5分供电技术课程试卷二参考答案和评分标准一、填充题〔20分，每空0.5分〕1.总降变电所高压配电所配电线路车间变电所或建筑物变电所用电设备2.5分2.避雷针避雷线避雷网避雷器2分3.线路-变压器接线单母线接线桥式接线1.5分4.串联串联短路工作时二次侧不得开路二次测一端必须接地接线时注意端子极性3分5.工作接地保护接地重复接地工作接地保护接地工作接地3分6.动作时限本级下级动作电流保护区死区3分7.手动合闸跳闸回路完好自动合闸跳闸回路完好2分8.两个独立电源双回路单回路线2分9.幅值指数规律1分共20分二、选择题(10分,每题2分)1.A2分,2.C2分,3.C2分,4.B2分,5.D2分。共10分三、问答题1.短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。0.5分2.短路产生巨大的电动力，使电气设备受到机械损坏。0.5分3.短路使系统电压降低，电流升高，电器设备正常工作受到破坏。0.5分4.短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。0.5分5.严重的短路将电力系统运行的稳定性，使同步发电机失步。0.5分6.单相短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰。0.5分三相交流系统的短路的种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。3分2、电力系统故障可以采用迭加原理进行分析，即对于三相参数对称〔一致〕的电力系统，当外加不对称电源时，可以将该电源分解为正序、负序、零序三种分量，分别求解，然后将结果相加即为整个系统的解。共6分3、将元件两端电流互感器按差接法连接，正常运行或外部故障时，流入继电器的电流为两侧电流差，接近零；内部故障时，流入继电器的电流为两侧电流和，其值为短路电流，继电器动作。将此原理应用于变压器，即为变压器差动保护共8分4、定义：有电流速断保护〔电流Ⅰ段〕限时电流速断保护〔电流Ⅱ段〕定时限过电流速断保护〔电流Ⅲ段〕相互配合共同构成一套保护装置。Ⅲ段式电流保护评价选择性：在单测电源辐射网中，有较好的选择性〔靠IdZ、t〕，但在多电源或单电源环网等复杂网络中可能无法保证选择性。灵敏性：受运行方式的影响大，往往满足不了要求。——电流保护的缺点；速动性：第Ⅰ、Ⅱ段满足；第Ⅲ段越靠近电源，t越长——缺点可靠性：线路越简单，可靠性越高——优点共8分四、〔10分〕解：G:U=U=10.5KV1WL:U=U/1.1=38.5/1.1=35KV1.5分2T:U=U=35KV1.5分U=1.05U=1.05×6=6.3V1.5分∴1T:35/6.3KV3WL:U=U/1.05=10.5/1.05=10KV1.5分3T:U=U=10kV1.5分U=1.05U=1.05×〔0.38/0.22〕=0.4/0.23KV1.5分∴3T:10/0.4/0.23KV共10分五、(10分)解:查表可