试题一
一、填空题
1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV 。
2．电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。 3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。
4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。
5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。 6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。 8．减小输出电元件的电抗将 提高 系统的静态稳定性。 二、单项选择题
11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ② ）
①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定 12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ ③ ）
①内层 ②中间层 ③外层 ④独立设置 13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（ ③ ）
①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿，有时欠补偿 14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ② ）
①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定 15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（ ① ）
①△P O ②△P K ③U K % ④I O %
16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为ϕ）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ③ ）
①
ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④n
S cos P ϕ⋅ 17.环网中功率的自然分布是（ ④ ）
①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布 ③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布
18．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ② ）
①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率 19．电力系统的频率主要决定于（ ① ）
①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡 ③电压质量 ④电流的大小 20．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ）
①高峰负荷时允许中枢点电压略低 ②低谷负荷时允许中枢点电压略低 ③适用于用户对电压要求不高的场合 ④适用于供电线路不长的场合
21．通过改变变压器变比，实质上（ ③ ）
①改变了电压损耗的数值 ②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度 ③改变了电力网的无功功率分布 ④增加了整个电力系统的无功功率容量 22．三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（① ）
①一相中出现 ②同时在两相中出现
③三相均不出现 ④只有故障相出现其它相不出现 三、简答题
23．电力变压器的主要作用是什么？
答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。
24．简单闭式网分为哪些类网络？
答：简单的闭式网可分为两端供电网络（2分）和环形网络（2分）两类（1分）。 25．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？
答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。
26．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？ 答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。 四、简算题
27．某三相单回输电线路，采用LGJ －300型导线（计算外径25.2mm ），已知三相导线正三角形布置，导线间距离D ＝6m ，求每公里线路的电抗值。
解：计算半径：m 106.12mm 6.122
2.25r 3-⨯===
几何均距：D m =D=6m
/km 403.0 0157.010
6.126
lg 1445.0 0157.0r D g
l 1445.0x 3
m
1Ω=+⨯=+=-
28。.110KV单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV，末端负荷为15＋j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。
解：
二
一、填空题
1.衡量电能质量的主要指标是：电压、频率、波形。
2.我国110kV及以上系统，中性点运行方式采用直接接地。
3.一个将10kV升到220kV的变压器，其额定变比为 10.5/242 。
4.电厂供电负荷与综合用电负荷的差别是前者包括网络损耗。
5.架空线路开路时，其末端电压比首端电压高。
6.将压三绕组变压器三个绕组排列方式，从内至外为低－中－高。7常用的潮流计算的基本数学模型是节点电压方程。
8.标幺值近似计算中基准电压常选网络平均额定电压。
二、选择题
1.组成电力系统的几种主要元件是： B
A 电源、电阻、电感、电容
B 发电机、变压器、线路、负荷
C 发电厂、变电所、变压器、线路
D 发电机、变压器、线路、开关
2.对电力系统运行的基本要求是： C
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，力求优质；
C 在安全前提下，保证质量，力求经济；
D 在安全前提下，力求经济，保证质量。
3.相同截面的导线，使用的电压等级越高，其电阻 A
A 一样
B 越大
C 越小
D 都不对
4.在变压器的等值电路中，其导纳是 B
A G T+j
B T B G T-jB T
C -G T+jB T
D -G T-jB T
5.中性点不接地系统对设备绝缘的要求 A
A 高
B 低
C 不变
D 都不对
6.架空线路采用导线换位的目的 C
A 减小电抗
B 减小电纳
C 减小三相参数的不对称
D 都不对
7.三类节点中，只有一个且必须有一个的是 C
A P－Q节点
B P－V节点
C 平衡节点
D 都不是8．变压器的运算负荷是 D
A 变压器付方功率加上变压器阻抗的功率损耗；
B变压器付方功率加上变压器导纳的功率损耗；
C变压器副方功率加上变压器阻抗和导纳的功率损耗；
D 在C的基础上，再加上变压器所联线路导纳中的功率。
三、额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。已知电源A 的电压为121kV ，
求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量U δ）。
解 设U
C =U N
= 0° =110 0°407.0j 271.0j30)20(1108102
2
2
BC
+=+++=∆S
407.22j 207.30953.7j 793.930j 40593.7j 793.9407.0j 271.0)8j 10(B
B B BC
C B +=--+=''∆+='--=++--=∆+-=''S S S S S S
083.27j 545.32j4.676338.2407.22j 207.30676.4j 338.2)40j 20(110407.22207.30AB
B A 2
2
2AB
+=+++=∆+'=+=++=∆S S S S 已知U A =121kV
)
kV (64.110972.3668.106)
kV (972.3668
.10630
)593.7(20)793.9()kV (668.106332.14121)
kV (332.14121
40
083.2720545.32BC B C BC AB A B AB =+=∆-=-=⨯-+⨯-=∆=-=∆-==⨯+⨯=
∆U U U U U U U U
四、如图所示某降压变电所装设一台容量为20MVA 、电压为110/11kV 的变压器，要求变压
器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA ，最小负荷为7MVA ，ϕcos =0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV ，变压器参数为U k %=10.5，P k =163kW ，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。
解 变压器的电阻和电抗为
)
(5.63201001105.10100%)(93.420100011016310002
N
2N k T 22
2
N 2
N k T Ω=⨯⨯==Ω=⨯⨯==S U U X S U P R
末端最大和最小负荷为
⎩⎨⎧+=⨯+⨯=+=+=⨯+⨯=+=)M VA (2.4j 6.56.07j 8.07sin 7j cos 7)M VA (8.10j 4.146.018j 8.018sin 18j cos 18min
mzx ϕϕϕϕS S
按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为 ⎩⎨⎧=+='=+=')kV (75.10%)5.71(10)
kV (25.10%)5.21(10min
max i i U U
在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得 ⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
⨯+⨯-=∆-='⨯+⨯-=∆-=min min max max max max max max 5
.632.493.46.55.1075.638.1093.44.145.107i i i i U U U U U U U U I I
解得
⎩⎨⎧==)kV (6.104)kV (9.99min
max i i U U
然而最大和最小负荷时分接头电压为
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
=⨯='==⨯='=)
kV (10775.10116.104)kV (2.10725.10119.99min N min min /max N max max /i i i T i i i T U U U U U U U U )kV (1.1072
107
2.1072min /T/max =+=+=
T TI U U U
故选分接头电压为110（1-2.5%）=107.25的分接头。 校验低压母线电压：
最大负荷时 )kV (25.1025
.10711
9.99%T N max max =⨯=='I i i i U U U U 最小负荷时 )kV (73.1025
.107116.104T N min min =⨯=='I i i i U U U U 电压偏移：
最大负荷时 %5.2%1001010
25.10%max =⨯-='U 最大负荷时 %5.7%3.7%10010
10
73.10%min
≤=⨯-='U 比较可知，所选择的分接头满足调压要求。
三
一填空
1．电力系统是电能的生产、输送、分配和消费的各个环节组成的一个整体。其中输送和分配电能的部分称为电力网。若把水电厂、火电厂的动力部分也包括进来，就称为动力系统。
２．对电力系统运行的基本要求是：保证供电的可靠性，保证电能的良好质量，提高运行的经济性。
３．衡量电能质量好坏的指标是电压、频率和波形。
４．电力系统的无功功率电源，除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器及静止补偿器。
５．短路是电力系统的严重故障。短路冲击电流、短路电流最大有效值和短路容量是校验电器设备的重要数据。
６．系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。电力系统负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷，在此基础上再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。
７．在元件的电抗比电阻大得多的的高压电网中，无功功率从电压高的一端流向电压低的一端，有功功率则从电压相位越前的一端流向相位落后的一端，这是交流电网功率传输的基本规律。
8．简单故障是指电力系统的某处发生一种故障的情况。简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路、单相断开和两相断开等。
9.电力系统的运行电压水平同无功功率平衡密切相关。电压调整的主要手段是：
改变发电机端电压；改变变压器的变比；无功功率补偿。
10．通常系统负荷是随时间变化的，其变化规律可用负荷曲线来描述。
二、单项选择题
1.短路电流量最大的短路为（ 4 ）
①单相短路②两相短路③两相短路接地④三相短路
2.在发电机稳态运行状态中，机械功率P T与电磁功率相比，将（ 3 ）
①大②小③相等④无关系
3.P－δ曲线被称为（ 4 ）
①耗量特性曲线②负荷曲线③正弦电压曲线④功角曲线
三、简答题
1.列出三种提高系统静态稳定的措施。
（1）自动励磁装置的应用；
（2）减小各元件的电流；
（3）改善网络结构和采用中间补偿设备。
3．写出系统f 点发生a 、c 两相短路时的原始边界条件。
c
a c a
b U U 0I I 0I ==+=，， 4.什么是电晕现象？如何避免？
高压线路表明周围的电场强度高于周围空气的击穿强度，会使空气游离发生放电现象，这种现象称之为电晕现象。避免措施是增加导向的等值半径，如采用扩径导线、分裂导线。
四、电力系统接线下图所示。其中，
发电机G1：S N1=∞ d
X ''=0 *E ''=1 发电机G2：S N2=100/0.85 d
X ''=0.125 *E ''=1 变压器T1：S NT1=120MVA U k %=10.5 线 路l 1： l 1=50km x 1=0.4Ω/km 线 路l 2： l 2=40km x 2=0.4Ω/km
当母线4发生三相短路时，求短路点短路电流周期分量有效值I ''、冲击电流i M 。 （S B =100MVA ，U B = U av ，K M =1.8）
分）
———分）—（
—分）
—（—分）—（—）（分）
（—分）
（———分）—（—分）—（—数是：解：用标幺值计算的参36.215kA I *55.2i 3437kA .2I *I I 2502kA .0115
3100U 3S I 3854.40.1215151//0.193.01X 1I 1106.0100
0.85
100125.0X 10875.0120
100
105.0X 1121.0115100
404.0X 1151.0115
100
504.0X M B *B
B B d *
Gd T12
L22
L1=''==''=''=⨯=
=
=+==''=⨯⨯==⨯==⨯
⨯==⨯⨯=∑
五、
已知发电机d 、q 轴的同步电抗X d =1.1，X q =1.08，负载的电压U
1=1.0 30°， 电流I =0.8 -15°，试计算暂态电动势E q 。
分）—（—分）—（—）（）（分）
—（—）（分）
—（—分）—（—解：277.50738.1E 4738.108.11.173.0723.1X X I E E 373.0Isin I 277.203077.50477.50723.108.1158.j0300.1X I j U E q
q d d Q q d q Q
︒∠=∴=-⨯+=++==+=︒=︒-︒=︒∠=⨯︒-∠+︒∠=+= ϕδδ
四
一、有一回电压等级110kV ，长为150km 的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA 的降压变
压器，变比为110/11kV 。如图1所示，当A 点实际电压为115kV 时，求A 、C 二点间的电压损耗及B 点和C 点的实际电压。（注：P k =190kW ， U k %=10.5， P 0=31.05kW ，I 0%=0.7）（20分）
图1 题一图
解
线路LGJ —150 )mm (5.8217
2===
d r r 1=0.21(Ω/km) )km /(401.00157.05
.84000
lg 1445.00157.0lg 1445.0m 1Ω=+=+=r D x
)km /S (1084.2105.84000
lg 58.710lg 58.7666m
1---⨯=⨯=⨯=
r
D b R =0.21⨯150=31.5(Ω) X =0.401⨯150=60.15(Ω)
B =2.84⨯10-6⨯150=4.26⨯10-6(S) )S (1013.22
1
4-⨯=B
变压器：
)S (1082.11101005.317.0100%)S (10566.2110
100005
.311000)
(3.405.311001105.10100%)(317.25.31100011019010006
2
2
N N 0T 62
2N 0T 2
2
N 2
N k T 2
2
2N 2N k T --⨯=⨯⨯==
⨯=⨯==Ω=⨯⨯==Ω=⨯⨯==U S I B U P G S U U X S U P R
设U C =110， 0° 92.5110
3.4015317.220T
=⨯+⨯=∆U
08.2j 12.03.401101520j 317.21101520j 2
2
2222222T 222ZT
+=⨯++⨯+=+++=∆T X U Q P R U Q P S
3.17j 15.20)22.0j 03.0()08.2j 12.0()15j 20(08.17j 12.20)08.2j 12.0()15j 20(22.0j 03.010)2.18j 566.2(110)j (T
C B ZT C B 62T
T 2B YT +=+++++=∆+=+=+++=∆+=''+=⨯+=+=∆-S S S S S S B G U S 24.15j 77.21j2.58-j3.1062.172.14j 15.2058.2j 1101013.2j 10.3j 62.1)15.60j 5.31(110
72.1415.2072.14j 15.201101013.2j 3.17j 15.20Y11
Z1
B
A
24Y112
2
2Z124Y12
B B +=+++=∆+∆+'=-=⨯⨯-=∆+=++=∆+=⨯⨯-+=∆+='--S S S S
S S S S S 由S A 和A 点电压求各点电压及电损耗
)
kV (61.2039.94115)kV (39.9461.7)25.733.101(61
.733.101317.208.173.4012.2025
.733
.1013
.4008.17317.212.20)kV (33.10121.7)93.13115(21
.7115
5
.3124.1515.6077.2193
.1311515
.6024.155.3177.21AC 22C T T 22B A 1A 1A 1A 1A 1A 1=-=∆=+-==⨯-⨯==⨯+⨯=
∆=+-==⨯-⨯=-=
=⨯+⨯=+=
∆U U U U U U R Q X P U U X Q R P U δδ
二、简单输电系统如图2所示，变压器变比为110±2×2.5%/11kV ，若不计变压器励磁支路
及线路对地电容，则线路和变压器的总阻抗Z =26+j130Ω，节点A 的电压为118kV ，且维持不变，降压变电所低压侧母线要求常调压，保持10.5kV 电压。若补偿设备为静电电容器试配合变压器分接头的选择确定受端应设置的无功补偿容量。
图2 题二图
解 计算补偿前最大、最小负荷时低压侧归算到高压侧的电压。 先计算功率损耗
MVA 68.1j 34.0)130j 26(1105.710MVA
71.6j 34.1)130j 26(110152022
2max
2
2
2max +=+⨯+=∆+=+⨯+=∆S S 首端功率为
M VA
18.9j 34.10)68.1j 34.0()5.7j 10(M VA 71.21j 34.21)71.6j 34.1()15j 20(min min min A max max max A +=+++=∆+=+=+++=∆+=S S S S S S
因此，i 节点电压为
kV)
(61.105118
130
18.92634.10118)
kV (38.89118
130
71.212634.21118min
max =⨯+⨯-==⨯+⨯-
=i i U U
（a ）选择电容器容量。先按最小负荷时电容器全部退出的条件选择变压器变比，为 )kV (64.1105
.1011
61.105min N min
T =⨯='=i i i I U U U U 于是可选择110kV 电压的主抽头，即U T I =110kV ，则变压器变比k =110/11=10。 再按最大负荷时的要求，求无功补偿容量 )
Mavr (62.121038.895.101305.10102max max C max C 2C =⎪
⎭⎫
⎝⎛-⨯=⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛-''=k U U X U k Q i i i
三、如图3所示网络中，A 、B 、C 为三个等值电源，其中S A =75MVA ，X A =0.380，S B =535MVA ，
X B =0.304。C 的容量和电抗不详，只知装设在母线4上的断路器QF 的断开容量为3500MVA 。
线路l 1、l 2、l 3的长度分别为10、5、25km ，电抗均为0.4Ω/km 。试计算在母线1三相直接短路时的起始次暂态电流和短路冲击电流。（20分）
图3 题3图
解 取S B =1000MVA ，作系统的等值网络如图9-2（b ）
]
首先确定电源C 的等值电抗X C 。如果短路不是发生在母线1，而是发生在母线4的断路
器QF 之后，则电源A 、B 、C 供给的短路电流都要通过QF ，其中电源A 、B 供给的短路电流决定于如下的电抗
X *=[(5.07+0.151)//0.586]+0.242=0.754 短路瞬间，这两个电源供给的短路功率为 )MVA (132********
.011B *B *=⨯==
=''S X S I S 断路器QF 允许电源C 供组的短路功率为 3500-1326=2174(MVA) 由此可得电源C 的等值电抗X C 至少为 46.02174
1000
1*C*===
S X 然后作母线1的短路计算。这时整个网络对短路点的等值电抗为
X ∑*={[(0.46+0.242 )//0.586 ) +0.151]//0.507}+0.302=0.728 由此得到起始次暂态电流为
373.1728
.01
*==''I 以有名值表示则为
)kA (89.6115
31000373.1B *
=⨯⨯=''=''I I I
冲击电流的有名值为
)kA (57.1789.655.255.2M =⨯=''=I i
五、如图5所示某降压变电所装设一台容量为20MVA 、电压为110/11kV 的变压器，要求变
压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA ，最小负荷为7MVA ，ϕcos =0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV ，变压器参数为U k %=10.5，P k =163kW ，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。
图5 题5图
解 变压器的电阻和电抗为
)
(5.63201001105.10100%)(93.420100011016310002
N
2N k T 22
2
N 2
N k T Ω=⨯⨯==Ω=⨯⨯==S U U X S U P R
末端最大和最小负荷为
⎩⎨⎧+=⨯+⨯=+=+=⨯+⨯=+=)M VA (2.4j 6.56.07j 8.07sin 7j cos 7)M VA (8.10j 4.146.018j 8.018sin 18j cos 18min
mzx ϕϕϕϕS S
按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为
⎩⎨⎧=+='=+=')kV (75.10%)5.71(10)
kV (25.10%)5.21(10min
max i i U U
在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得 ⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
⨯+⨯-=∆-='⨯+⨯-=∆-=min min max max max max max max 5
.632.493.46.55.1075.638.1093.44.145.107i i i i U U U U U U U U I I
解得
⎩⎨⎧==)kV (6.104)kV (9.99min
max i i U U
然而最大和最小负荷时分接头电压为
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
=⨯='==⨯='=)
kV (10775.10116.104)kV (2.10725.10119.99min N min min /max N max max /i i i T i i i T U U U U U U U U )kV (1.1072
107
2.1072min /T/max =+=+=
T TI U U U
故选分接头电压为110（1-2.5%）=107.25的分接头。 校验低压母线电压：
最大负荷时 )kV (25.1025
.10711
9.99%T N max max =⨯=='I i i i U U U U 最小负荷时 )kV (73.1025
.107116.104T N min min =⨯=='I i i i U U U U 电压偏移：
最大负荷时 %5.2%1001010
25.10%max =⨯-='U 最大负荷时 %5.7%3.7%10010
10
73.10%min
≤=⨯-='U 比较可知，所选择的分接头满足调压要求。
五
一、额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图一所示。已知电源A 的电压为121kV ，
求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量U δ）。
图一 题一图
解 设U
C =U N = 110 kV 407.0j 271.0j30)20(1108102
2
2
BC
+=+++=∆S
407.22j 207.30953.7j 793.930j 40593.7j 793.9407.0j 271.0)8j 10(B B B
BC
C B +=--+=''∆+='--=++--=∆+-=''S S S S S S
083.27j 545.32j4.676338.2407.22j 207.30676.4j 338.2)40j 20(110407.22207.30AB
B A 2
2
2AB
+=+++=∆+'=+=++=∆S S S S 已知U A =121kV
)
kV (64.110972.3668.106)
kV (972.3668
.10630
)593.7(20)793.9()kV (668.106332.14121)
kV (332.14121
40
083.2720545.32BC B C BC AB A B AB =+=∆-=-=⨯-+⨯-=∆=-=∆-==⨯+⨯=
∆U U U U U U U U
三、如图二所示某降压变电所装设一台容量为20MVA 、电压为110/11kV 的变压器，要求变
压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA ，最小负荷为7MVA ，ϕcos =0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV ，变压器参数为U k %=10.5，P k =163kW ，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。
图二 题三图
解 变压器的电阻和电抗为
)
(5.63201001105.10100%)(93.420100011016310002
N
2N k T 22
2
N 2
N k T Ω=⨯⨯==Ω=⨯⨯==S U U X S U P R
末端最大和最小负荷为
⎩⎨⎧+=⨯+⨯=+=+=⨯+⨯=+=)M VA (2.4j 6.56.07j 8.07sin 7j cos 7)M VA (8.10j 4.146.018j 8.018sin 18j cos 18min
mzx ϕϕϕϕS S
按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为 ⎩⎨⎧=+='=+=')kV (75.10%)5.71(10)
kV (25.10%)5.21(10min
max i i U U
在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得 ⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
⨯+⨯-=∆-='⨯+⨯-=∆-=min min max max max max max max 5
.632.493.46.55.1075.638.1093.44.145.107i i i i U U U U U U U U I I
解得
⎩⎨⎧==)kV (6.104)kV (9.99min
max i i U U
然而最大和最小负荷时分接头电压为
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
=⨯='==⨯='=)
kV (10775.10116.104)kV (2.10725.10119.99min N min min /max N max max /i i i T i i i T U U U U U U U U )kV (1.1072
107
2.1072min /T/max =+=+=
T TI U U U
故选分接头电压为110（1-2.5%）=107.25的分接头。 校验低压母线电压：
最大负荷时 )kV (25.1025
.10711
9.99%T N max max =⨯=='I i i i U U U U 最小负荷时 )kV (73.1025
.107116.104T N min min =⨯=='I i i i U U U U 电压偏移：
最大负荷时 %5.2%1001010
25.10%max =⨯-='U 最大负荷时 %5.7%3.7%10010
10
73.10%min
≤=⨯-='U 比较可知，所选择的分接头满足调压要求。
四、如图三所示的网络中，当降压变压所10.5kV 母线上发生三相短路时，可将系统视为无
限大功率电源，试求此时短路点的冲击电流和短路功率。
图三 题四图
解
取S B =100MVA U B =U av
1
19
.22
.3100
07.0292
.037
100
104.0525.020100
105.0**4*32*2*1==⨯===⨯⨯==⨯
=E X X X X 等值网络如图所示。
912.119.22
1
292.0525.0*=⨯++=∑X 周期分量电流的有效值 523.0912
.111**===∑X I 有名值电流为
)kA (88.25
.103100523.0B *=⨯⨯=⋅=I I I
若取K M =1.8，则冲击电流
)kA (34.788.255.255.28.12M =⨯==⨯⨯=I I i 短路功率为
)MVA (3.52100523.0B *B *k =⨯=⋅=⋅=S I S S S
一 一、填空题 1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV 。 2．电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。 3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。 4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。 5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。 6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。 8．减小输出电元件的电抗将 提高 系统的静态稳定性。 二、单项选择题 11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ② ） ①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定 12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ ③ ） ①内层 ②中间层 ③外层 ④独立设置 13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（ ③ ） ①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿，有时欠补偿 14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ② ） ①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定 15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（ ① ） ①△P O ②△P K ③U K % ④I O % 16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为ϕ）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ③ ） ① ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④n S cos P ϕ⋅ 17.环网中功率的自然分布是（ ④ ） ①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布 ③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布 18．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ② ） ①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率 19．电力系统的频率主要决定于（ ① ） ①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡 ③电压质量 ④电流的大小 20．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ）
第二章电力系统稳态运行分析与计算 2-9为什么求解潮流方程时要将系统的节点分类?各类节点有何特点？ 答:在实际的电力系统中，己知运行条件往往不是节点的注入电流而是发电机和负荷的功率。因此不能用节点电压方程來进行潮流计算。必须在已知节点导纳矩阵的情况下，用己知的节点功率来代替未知的节点注入电流，再求得各节点电压，进而求得整个系统的潮流分布。把功率方程展开成实数形式，在n个节点的系统屮可得到2n个实数的方程： 电力系统的每个节点上有4个变量：节点注入有功功率；节点注入无功功率；节点电压实部; 节点电压虚部。也就是说在n个母线系统中有4n个变量，用以上2n个方程是解不出4n个变量的，为Y使潮流计算有确定的解，必须根据系统的实际情况给定2n个变量，來求其余2n 个变量。这就是系统节点分类的问题。在潮流计算小常把节点分成三类： 1)PQ节点：己知节点的有功功率Pi和无功功率Qi,求节点的电压幅值和角度。这种节点对应于实际系统中的负荷节点和给定发电机有功和无功出力的发电机节点。 2)PV节点：己知节点的有功功率Pi，和需要维持的电比幅值Ui,待求的是节点的无功功率Qi和电压角度以。这种节点对应于给定发电机有功出力并控制发电机母线电压的发电厂母线及装有无功补偿装置的变电站母线。 3)平衡节点：这种节点用来平衡全系统的功率。由于电网屮的有劝和无功损耗均为各母线电压的函数，在各母线电压未计算出来时是未知的，因而不能确定电网屮所有发电机所发功率，必须有一台容量较大的机组来担负平衡全网功率的任务，这个发电机於点称为平衡节点。在平衡节点上，电压幅值収U=l, ?=0, 一般?一个系统屮只设一个平衡节点。 2-12用简单电力系统说明电力系统电压调整有哪些方式，并说明各方式的优缺点。 答：kl、k2分别为升压变压器和降压变压器的变比Rx和Xx为归算到岛压侧的变压器和线路的总阻抗。忽略变压器励磁支路和线路的并联支路，以及M络的功率损耗。负荷点的电压为 由上式可见，为调整用户端电压U有如下的措施 ①改变发电机端电压UG: ②改变变压器的变比kl, k 2; ③改变网络中流动的无功功率Q; ④在高压M中一般满足R S 《电力工程基础》试卷七及参考答案 一、选择题（每小题分，共分） 、目前我国电力工业的主力是（） 、核电和水电、火电和水电、风力发电和潮汐发电、核电和火电。 、选择下列电气设备时，不需要校验动稳定的是（） 、断路器、电压互感器、隔离开关、电流互感器 、屋外配电装置中的最小安全净距值是由（）决定的。 、值、值、值、值 、选择电流互感器的特殊条件是（） 、短路动稳定校验、短路热稳定校验 、选择性校验、.准确度校验 、电力系统中负荷的变化将引起频率的变化，当负荷变化幅度小、周期短引起的频率偏移将由（）进行调整。 、发电机组的调频器、发电机组的调速器 、发电机励磁电流、系统无功补偿装置 、下列哪个图为升压型三绕组变压器的三个绕组在铁心上排列方式（） 、供电系统短路故障中，发生概率最大的短路类型为（） 、三相短路、两相短路、两相接地短路、单相短路 、小电流接地系统所用的电气设备相对地绝缘水平应按（）考虑。 、相电压、线电压、过电压、零序电压 、保护接地的作用有（） 、保证照明用电的可靠性、保证人身安全、保证设备绝缘安全 、导致人体触电死亡的重要的直接因素有（） 、人体的电阻和电源的频率、电流的大小和通流的时间 、通流的途径和电压的高低、接触电压的高低和人体电阻 二、填空题（共分） 、对继电保护的基本要求是选择性、速动性、灵敏性、可靠性。（分） 、电力系统电压的监控和调整实际上是通过监视和调整中枢点的电压来实现，中枢点电压控制方式有：顺调压、常调压、逆调压。（分） 、某企业由一台变压器供电，变压器高压侧有三个分接头分别为：、、，当接于分接头时，该变压器的低压侧电压为，该变压器分接头应接在时才能保证低压侧的电压质量。（分） 、无时限的电流速断保护的动作电流是按线路末端三相短路电流来整定，其保护范围本线段的一部分过电流保护保护的动作电流是按负荷电流整定，其保护范围本线段全部并延伸至下一线段全部。（分） 、电力系统中继电保护有主保护和后备保护之分，当后备保护不是由本线路上的保护实现，称为远后备保护,当后备保护是由本线路的另一套保护实现，称为近后备保护。（分） 三、简答题（每小题分，共分） 1、变压器常见的故障及不正常工作状态有那些？ 答：变压器常见的故障有： 内部故障：绕组的相间短路和匝间短路、直接接地系统侧绕组的接地短路； 外部故障：油箱外部绝缘套管、引出线上发生相间短路或直接接地短路； 变压器常见的不正常工作状态有： 过负荷、外部短路引起的过电流、油箱漏油引起的油位下降、中性点过电压、油温升高、冷却系统故障等。 2、电力系统电源中性点接地方式有哪些？优缺点及我国目前用在电压等级。 答： 电力系统电源中性点接地方式有：电源中性点直接接地系统、电源中性点不接地系统、电源中性点不直接接地系统。其中电源中性点直接接地系统称为大电流接地系统，后面两种称为小电流接地系统。 大电流接地系统优点主要是设备的绝缘只需按相电压配置，缺点是供电可靠性差些，当发生单相短路时得中断供电。小电流接地系统的优点在于供电可靠性较高，当发生单相接地时不需要马上中断供电，缺点是设备的绝缘得按线电压配置。 目前我国在电压等级用小电流接地系统；、及以上采用大电流接地系统。 3、电力系统中进行无功补偿的意义，无功补偿的措施主要有哪些？ 答：电力系统中进行无功补偿的意义： 减少系统元件的容量，提高电网的输送能力； 降低电网络的功率损耗和电能损耗； 改善电网电压质量。 1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？ 答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。 对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。 1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。 答：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、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。 对电力系统的主要影响（略）。 1-7 为什么我国规定110kV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统？各有什么优点？ 答：大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压，因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑，故可以降低工程造价。所以我国110kV 及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主要是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝，将故障部分切除。 1-8 试确定图1-12所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。 图1-12 习题1-8附图 答：发电机G：10.5kV；变压器T1：10.5/242kV；变压器T2：10/3.3kV；变压器T3：220/38.5kV；变压器T4：220/121/38.5kV；变压器T5：35/6.6 kV 2-9 某工厂车间380V 线路上接有冷加工机床50台，共200kW ；吊车3台，共4.5kW （%15=ε）； 通风机8台，每台3 kW ；电焊变压器4台，每台22kV A （%65=ε，5.0cos =N ?）；空压机1台，55kW 。试确定该车间的计算负荷。 解：该车间的计算负荷如下表所示。 电力负荷计算表 序 号 用电设备名称 台数 设备容量/kW d K ?cos ?tan 计算负荷 铭牌值 换算值 P 30/kW Q 30/kvar S 30/kV A I 30/A 1 冷加工机床 50 200 200 0.16 0.5 1.73 32 55.36 2 吊车 3 4.5 3.5 0.15 0.5 1.73 0.525 0.91 3 通风机 8 24 24 0.8 0.8 0.75 19.2 14.4 4 电焊变压器 4 88 35.47 0.35 0.35 2.68 12.4 33.23 5 空压机 1 55 55 0.85 0.8 0.75 46.75 35.06 小计 66 110.875 138.96 负荷总计（9.0=∑K ） 99.8 125.06 160 243.1 2-12 某电力用户10kV 母线的有功计算负荷为1200kW ，自然功率因数为0.65，现要求提高到 0.90，试问需装设多少无功补偿容量？如果用BW10.5—40—1W 型电容器，问需装设多少个？装设以后该厂的视在计算负荷为多少？比未装设时的视在计算负荷减少了多少？ 解：（1）需装设的BWF10.5-40-1W 型并联电容器容量及个数 822)]9.0tan(arccos )65.0s [tan(arcco 1200=-?=C Q kvar 55.2040 822 === C C q Q n 取21=n 则实际补偿容量为：8404021=?=C Q kvar （2） 无功补偿前后视在负荷的变化 补偿前：1403)65.0tan(arccos 1200tan 3030=?==?P Q kvar 184665 .01200cos 3030=== ?P S kV A 补偿后：5.1325)8401403(1200)(2223023030 =-+=-+='C Q Q P S kV A 电力工程基础试题及参考答案 电力工程基础试题及参考答案 一 一、填空题 1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为231KV。 2．电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接地。 3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。 4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。 5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。 6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统二个及以上地方发生故障。 8．减小输出电元件的电抗将提高系统的静态稳定性。 二、单项选择题 11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严 格的关系（②） ①否②是③不一定④根据发电机的形式定 12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（③） ①内层②中间层③外层④独立设置 13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（③） ①全补偿②欠补偿③过补偿④有时全补偿，有时欠补偿14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（②） ①越大②越小③不变④无法确定 15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（①） ①△P O ②△P K ③U K % ④I O % 16.当功率的有名值为s＝P＋jQ时（功率因数角 为 ）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（③） ① ? cos S P n ? ② ? sin S P n ? ③ n S P ④n S cos P ?? 17.环网中功率的自然分布是（ ④ ） ①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布 ③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布 18．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ② ） ①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率 19．电力系统的频率主要决定于（ ① ） ①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡 ③电压质量 ④电流的大小 20．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ） ①高峰负荷时允许中枢点电压略低 ②低谷负荷时允许中枢点电压略低 ③适用于用户对电压要求不高的场合 电力工程基础在线考试复习题 一单选题 1. 我国目前电力系统的最高电压等级是（D ）。 A. 交流500kV,直流500kV B. 交流750kV，直流500kV C. 交流500kV，直流800kV D. 交流1000kV，直流800kV 2. 线路故障时，为限制故障的发展，要求继电器保护装置应具有( C)。 A. 灵敏性 B. 快速性 C. 可靠性 D. 选择性 3. 环网中功率的自然分布是（D ）。 A. 与电阻成正比分布 B. 与电抗成正比分布 C. 与阻抗成正比分布 D. 与阻抗成反比分布 4. 三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（B ）。 A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 无法确定 5. 屋外配电装置中的最小安全净距C值是由（A ）决定的。 A. A值 B. B值 C. D值 D. E值 6. 目前我国电力工业的主力是（ B ） A. 核电和水电 B. 火电和水电 C. 风力发电和潮汐发电 D. 核电和火电 7. 系统发生故障时继电保护装置的任务是( A ) A. 切除故障元件 B. 减负荷 C. 动作于信号 D. 通知调度 8. 110kv及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（A ）。 A. 直接接地 B. 不接地 C. 经消弧线圈接地 D. 不接地或经消弧线圈接地 9. 选择下列电气设备时，不需要校验动稳定的是（ B ） A. 断路器 B. 电压互感器 C. 隔离开关 D. 电流互感器 10. 电流保护I段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( C ) A. 可靠 B. 不可靠 C. 灵敏 D. 不灵敏 11. 下列能源中，不属于可再生能源的是（ A ）。 A. 天然气 B. 太阳能 C. 海洋能 D. 核裂变能 12. 导致人体触电死亡的重要的直接因素有( B)。 A. 人体的电阻和电源的频率 B. 电流的大小和流通的时间 C. 通流的途径和电压的高低 D. 接触电压的高低和人体电阻 13. 选择下列电气设备时，不需要校验热稳定的是（ B ） A. 断路器 B. 绝缘子 C. 电流互感器 D. 导体 14. 停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（A ）。 A. 一级负荷 电力工程基础-第2章习题答案 第二章 2-1 电力负荷按重要程度分为哪几级？各级负荷对供电电源有什么要求？ 答：电力负荷按对供电可靠性的要求可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷三类。一级负荷应由两个独立电源供电；二级负荷应由两回线路供电；三级负荷对供电电源无特殊要求。 2-2 何谓负荷曲线？试述年最大负荷利用小时数和负荷系数的物理意义。 答：负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形。 年最大负荷利用小时数 T，是一个假想时间， max 在此时间内，用户以年最大负荷 P持续运行所消耗的 max 电能恰好等于全年实际消耗的电能，年负荷曲线越平 坦， T值越大，年负荷曲线越陡；max T值越小。因此， max T的大小说明了用户用电的性质，也说明了用户负荷max 曲线的大致趋势。 平均负荷与最大负荷的比值叫负荷系数，它是表征负荷变化规律的一个参数，其值愈大，说明负荷曲线愈平坦，负荷波动愈小。 2-3 什么叫计算负荷？确定计算负荷的意义是什么？ 答：计算负荷是根据已知的用电设备安装容量确定的、用以按发热条件选择导体和电气设备时所使用的一个假想负荷，计算负荷产生的热效应与实际变动负荷产生的热效应相等。 确定计算负荷时为正确选择供配电系统中的导线、电缆、开关电器、变压器等提供技术参数。 2-4 什么叫暂载率？反复短时工作制用电设备的设备容量如何确定？ 答：暂载率是指设备工作时间与工作周期的百分比值。反复短时工作制用电设备的设备容量是指换算到统一暂载率下的额定功率。 对于吊车：是指统一换算到%25=ε时的额定功率，其设备容量N N e P P ε2=； 对于电焊机：是指统一换算到%100=ε时的额定功率，其设备容量N N N N N e S P P εϕεcos == 2-5 需要系数法有什么计算特点？适用哪些场合？ 答：需要系数法计算较简单，应用较广泛，但它视d K 为常数，没有考虑大容量用电设备对计算负荷的 特殊影响，比较适用于容量差别不大、设备台量较多的场合。 2-6 什么叫最大负荷损耗小时？它与哪些因素有 第六章 6—1 在电力系统中继电保护的任务是什么?对继电保护的基本要求是什么？ 答：继电保护装置的任务是：自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小，并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行；能对电气元件的不正常运行状态做出反应，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。 对继电保护的基本要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性. 6-2 什么是继电保护的接线系数？星形、不完全星形和两相电流差接线方式的接线系数有何不同? 答:在继电保护回路中，流入继电器中的电流与对应电流互感器的二次电流的比值，称为接线系数。 星形接线和不完全星形接线方式无论发生何种相间短路，其接线系数都等于1，两相电流差接线在正常运行或三相短路时的接线系数为，A、C两相短路时的接线系数为2，A、B或B、C两相短路时的接线系数为1。 6-3什么是继电器的动作电流、返回电流和返回系数？ 答：能使电流继电器产生动作的最小电流，称为继电器的动作电流；能使电流继电器返回到原始位置的最大电流，称为继电器的返回电流；同一继电器的返回电流与动作电流的比值,称为电流继电器的返回系数. 6-4 过电流保护装置的动作电流应如何整定？ 答：过电流保护装置的动作电流必须满足以下两个条件:保护装置的动作电流必须躲过线路上的最大负荷电流;保护装置在外部故障切除后应可靠返回到原始位置。 6—5 什么叫三段式电流保护？各段的保护范围和动作时限是如何进行配合的？ 答：由无时限电流速断保护(称作第Ⅰ段）、带时限电流速断保护(称作第Ⅱ段）和定时限过电流保护(称作第Ⅲ段）配合构成整套保护,称为三段式过电流保护。 第I段只能保护本线路(WL1)的一部分，保护范围为，动作时间为继电器的固有动作时间；第II 段不仅能保护本线路（WL1）的全长，而且向下一级相邻线路(WL2）延伸了一段,保护范围为，动作时限与下级线路Ⅰ段保护配合，即;第III段不仅能保护本线路（WL1）和相邻线路（WL2)的全长,而且延伸到再下一级线路(WL3）一部分，保护范围为，动作时限按阶梯原则整定，即. 6-6在小电流接地系统中发生接地故障时,通常采取哪些保护措施？简要说明其基本原理。 答：小电流接地系统的单相接地保护一般有两种方式：一种是无选择性的绝缘监视装置,动作于 电力工程基础李慧答案河北科学技术出版社 1.确定XX中(略)所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。 分析:作业中需要注意的问题包括 ①电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比，单位kV。 ②对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值，如380X1.05=400V，以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。 ③如果同时标出相电压和线电压其形式如:220/380V,即220V为相电压，380V为线电压。 答案:发电机的额定电压为10.5kV，即电网额定电压的1.05倍;变压器T1的额定电压为10.5/38.5kV;变压器T2的额定电压为 35/6.6kV;变压器T3的额定电压为10/0.4kV。 电能生产的主要特点是什么对电力系统有哪些要求？ 答:电能生产的主要特点是:电能不能大量存储:过渡过程十分短暂:与国民经济各部门和人.民日常生活的关系极为密切。 对电力系统的基本要求是:保证供电的可靠性:保证良好的电能质量:为用户提供充足的电能:提高电力系统运行的经济性。 衡量电能质量的主要指标有哪些简述它们对电力系统的主要影响。 答: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、高次谐波(波形畸变率)、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。 为什么我国规定110kV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统各有什么优点？ 答:大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压，因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑，故可以降低工程造价。所以我国110kV及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主要是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝,将故障部分切除。 第五章 5-1 熄灭电弧的条件是什么？开关电器中常用的灭弧方法有哪些？ 答：灭弧的条件是去游离率大于游离率。开关电器中常用的灭弧方法有速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧分细灭弧法、狭缝灭弧法、采用多断口灭弧法和采用新型介质灭弧法等。 5—2 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关各有哪些功能？ 答:高压断路器不仅能通断正常负荷电流,而且能切断一定的短路电流,并能在保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障;高压隔离开关的主要功能是隔离高压电源,保证人身和设备检修安全,同时还具有倒闸操作和通断小电流的功能；高压负荷开关可以通断一定的负荷电流和过负荷电流，有隔离开关的作用,但不能断开短路电流。 5-3 倒闸操作的基本要求是什么? 答：倒闸操作的基本要求是:合闸送电时,先合上隔离开关，再合上断路器；跳闸断电时，先断开断路器,再断开隔离开关。 5-4 低压断路器有哪些功能?按结构型式可分为哪两大类？ 答:低压断路器既能带负荷通断电路，又能在线路发生短路、过负荷、低电压（或失压）等故障时自动跳闸。低压断路器按结构型式分,有塑料外壳式和万能式两大类。 5—5 熔断器的主要功能是什么?什么是“限流"式熔断器？ 答：熔断器的主要功能是对电路及其设备进行短路或过负荷保护.“限流”式熔断器是指熔断器的灭弧能力很强,灭弧速度很快，能在短路电流未达到冲击值以前完全熄灭电弧。 5—6 避雷器有何功能?有哪些常见的结构型式？各适用于哪些场合? 答：避雷器用于防止雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或其他建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘.避雷器按结构型式分，有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和金属氧化物避雷器等.其中，保护间隙和管型避雷器一般用于户外输电线路的防雷保护,阀型避雷器和金属氧化物避雷器主要用于变配电所的进线防雷电波侵入保护。 5—7 Dyn11接线配电变压器和Yyn0接线配电变压器相比较有哪些优点？ 答：Dyn11接线变压器能有效地抑制3的整数倍高次谐波电流的影响;Dyn11接线变压器的零序电抗比Yyn0接线变压器小得多,更有利于低压侧单相接地短路故障的切除；Dyn11接线变压器承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0接线的变压器大. 5—8 什么是电流互感器的误差？电流互感器的常用接线方式有哪几种？ 电力工程基础答案 1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？ 答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。建立联合电力系统的优点是：能够减少系统的总装机容量；能够减少系统的备用容量；能够提高供电的可靠性；能够安装大容量的机组；能够合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。 1-2 电能生产的要紧特点是什么？对电力系统有哪些要求？ 答：电能生产的要紧特点是：电能不能大量储备；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为紧密。 对电力系统的差不多要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。 1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？什么缘故？ 答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。 用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，关于降压变压器，应等于电网的额定电压，关于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。 1-4 衡量电能质量的要紧指标有哪些？简述它们对电力系统的要紧阻碍。 答：衡量电能质量的要紧指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、 孙丽华主编-电力工程基础课后习题答案 电力工程根底课后习题答案 第一章 1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？ 答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。 1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？ 答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。 对电力系统的根本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。 1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？ 答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有、和；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。 用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，对于降压变压器，应等于电网的额定电压，对于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。 1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。 答：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、高次谐波〔波形畸变率〕、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。 对电力系统的主要影响〔略〕。 1-5 什么叫小电流接地系统？什么叫大电流接地系统？小电流接地系统发生一相接地时，各相对地电压如何变化？这时为何可以暂时继续运行，但又不允许长期运行？ 答：中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统； 第四章 4-1 什么叫短路？短路的类型有哪几种？短路对电力系统有哪些危害？ 答：短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。短路的 类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。 短路对电力系统的危害有：短路电流所产生的热效应使设备发热急剧增加，短路持续时间较长 时，可使设备因过热而损坏甚至烧毁；短路电流的力效应可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；短 路时因系统电压大幅度下降，将会严重影响用户的正常工作，造成产品报废甚至设备损坏；短路情 况严重时可导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性；不对称短路电流所产生的不平衡 磁场会对邻近的平行线路产生电磁干扰，影响其正常工作。 4-2 什么叫标幺值？在短路电流计算中，各物理量的标幺值是如何计算的？ 答：某一物理量的标幺值，等于它的实际值与所选定的基准值的比值。 在短路电流计算中，常取基准容量S d =100MVA ，基准电压用各级线路的平均额定电压，即 U d U av ，则基准电流I d S d 3 U d ，基准电抗X d U d2S d 。 4-3 什么叫无限大容量系统？它有什么特征？ 答：无限容量系统亦称无限大功率电源，是指系统的容量为无限大，内阻抗为零。它是一个相 对概念，真正的无限大功率电源是不存在的。 特征：在电源外部发生短路时，电源母线上的电压基本不变，即认为它是一个恒压源。当电源 内阻抗不超过短路回路总阻抗的5%～ 10%时，就可以认为该电源是无限大功率电源。 4-4 什么叫短路冲击电流i sh 、短路次暂态电流I 和短路稳态电流 I ？在无限大容量系统中， 它们与短路电流周期分量有效值有什么关系？ 答：短路冲击电流i sh 是指在最严重短路情况下三相短路电流的最大瞬时值；短路次暂态电流I 过电流保护的两相不完全星形连接，一般保护继电器都装在（） A. C两相上 B. C两相上 C. B两相上 D. gtN上 回答错误!正确答案： B 90°接线功率方向继电器的内角取值为（） A. 60° B. 30°或45° C. 90° D. 70° 回答错误!正确答案： B 电流Ⅰ段保护的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越（） A. 不可靠 B. 灵敏 C. 可靠 D. 不灵敏 回答错误!正确答案： B 槽形母线与多条矩形母线相比，其冷却条件好，集肤效应（） A. 小 B. 大 C. 相同 D. 相近 回答错误!正确答案： A 关于联合电力系统，下述说法中错误的是（） A. 联合电力系统可以更好地合理利用能源 B. 联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量 C. 在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少D. 联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组 回答错误!正确答案： D 对于双母线接线，双母线同时运行时，（） A. 等同于单母线分段带旁路接线 B. 与单母线接线完全相同 C. 具有单母线带旁路接线的特点 D. 具有单母线分段接线的特点 回答错误!正确答案： D 分相中型配电装置与普通中型配电装置相比，主要区别是将母线隔离开关分为单相分开布置，每相的隔离开关直接布置在各自母线的（） A. 上方 B. 下方 C. 右侧 D. 左侧 回答错误!正确答案： B 为保证发电厂厂用低压单个或成组电动机可靠启动，要求母线电压不低于额定电压的（） A. 0.7 B. 0.5 C. 0.6 D. 0.8 回答错误!正确答案： C 电力工程基础学习指导及习题解答 电力工程基础学习指导及习题解答 第一章电力工程基础 一、重点和难点 1．火力发电厂、水力发电厂以及核电站的能量转换过程，以及它们在生产成本、生产效率、厂用电率和机组启停速度方面的区别。 2．现代电力系统的概念（了解反映电力系统常用的基本参数）；变电所的分类。3．负荷的分级和供电要求。★★ 4．电力系统的质量指标。★★ 5．电力系统的接线方式。★★ 6．我国交流电力网和电气设备的额定电压―――发电机、变压器、输电线路的额定电压的确定。★★★ 7．电压等级的选择尤其是供电电压的选择。 二、作业 1．确定图中（略）所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。 分析：作业中需要注意的问题包括 ①电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比，单位kV。 ②对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值，如380×1.05＝400V，以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。 ③如果同时标出相电压和线电压其形式如：220/380V，即220V为相电压，380V 为线电压。 答案：发电机的额定电压为10.5kV，即电网额定电压的1.05倍；变压器T1的额定电压为10.5/38.5kV；变压器T2的额定电压为35/6.6kV；变压器T3的额定电压为10/0.4kV； 三、课外学习 1．电力与国民经济发展之间的关系。能源弹性系数；电力弹性系数 2．查找火力发电厂生产过程的详细资料并了解其能量的转换原理以及锅炉、汽轮机和发电机的基本结构、生产过程，并了解整个发电厂的组成。★ 2．我国核电站的情况。 2．了解现代新型发电形式以及目前的情况和发展前景。 3．了解世界各国电压等级的频率的情况，寻找电压等级确定的规律。 4．查找各级负荷的实例并分析它们的供电情况。 5．查找电力系统可靠性的概念、指标以及目前各国电力系统可靠性的情况。6．我国电力网络的现状以及各地电压等级的分布。世界和我国的最高电压等级。7．世界和我国电力市场的改革情况及其进展。 8．高压、低压的划分。★ 9．工质？ 第二章电力网的参数计算和等值电路 一、重点和难点 1．换位的概念和方法。 2．不同电压等级绝缘子串的数目。 3．架空线路的等值电路及其参数的计算。★★★ 4．双绕组、普通三绕组以及自耦变压器的等值电路及其参数的计算。★★★5．导线的选择计算，注意其选择条件和校验项目。★★ 6．标么制。★★★ 二、作业 1．书上的2.1。 分析： ①这一题需要注意的是双回架空输电线路，在求其等值电路时，对其参数的处理相当于是两个参数完全相同的回路的并联，因此阻抗要除2，导纳要乘2。 ②只有60kV以下线路才不需要验算电晕临界电压，而本题为110kV的线路，查P34页表2.2不需要计算电晕的导线最小直径可以发现110kV电压等级的线 ~《电力工程基础》试卷一及参考答案 一、填空题（28分） 1、电压调整的措施有_改变发电机端电压_、_改变变压器变比_、_改变电网无功分布、_降低输电线电抗等。(4分) 2、衡量电能质量的主要指标有电压、频率、波形、电压波动与闪变、三相不平衡度。（5分） 3、列举四种无汇流母线的电气设备连接方式：单元接线、外桥接线、内桥接线、角形接线。(4分) 4、高压断路器选择及检验的内容包括型式选择、额定电压选择、额定电流选择、开断电流校验、热稳定校验、动稳定校验。(6分) 5、三绕组变压器分接头分别是装于_高、_中_压侧。（2分） 6、对继电保护装置的基本要求是_选择性_、_速动性、_灵敏性、_可靠性_。（4分） 7、电流的I、II、III段保护分别是_无时限电流速断保护、带时限电流速断保护、定时限过电流保护。(3分) 二、简答题（8×6分） 1、大接地和小接地电流系统的接线方式分别包括哪些？各有什么特点？ 答：大接地电流系统中性点直接接地；小接地电流系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地。中性点直接接地方式供电可靠性低，出现单相接地时，形成回路，接地电流大；不接地系统供电可靠性高，但绝缘要求也高，出现单相接地时，不形成回路，接地电流不大， 但非接地相对地电压却升高为相电压的倍。中性点经消弧线圈接地系统比不接地系统的单相接地电流小，绝缘要求比较低。 2、高压断路器的作用是？隔离开关与其配合的原则是什么？ 答：高压断路器具有灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，可用来作为接通或切断电路的控制电器。隔离开关与其配合的原则是：先通后断。即停止供电时，隔离开关相对断路器“先通后断”，母线隔离开关相对线路隔离开关也是“先通后断”。 3、频率的一、二次调整分别是通过什么作用的？两者最大的区别是什么？ 答：当系统频率下降时，发电机输出的有功功率将因调速器的一次调整作用而增加，同时负荷所需的有功功率将因本身的调节效应而减少。因此，频率的一次调整是由发电机调速器作用和负荷本身的调节效应共同完成的。二次调频是在一次调频的基础上调节调频器作用进行7《电力工程基础》模拟试卷七及参考答案(江新琴)
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