华北电力大学 华电 2007年电路理论 考研真题及答案解析

华北电力大学（北京）2005年博士研究生入学考试试题（B）解答下列各题（每题10分，共100分）1、近几年我国多数地区出现了“电荒”现象，各地不得不采取拉闸限电措施，而10年前我国的电力还是供大于求，你如何分析这种现象？对电力的规划和发展有何良策？答案1：出现‘电荒’的原因：在“九五”期间特别是电力供应过剩之后，人们对电力工业是否应成为先行工业，有了不同的看法和不同的声音，这成为导致2002年开始出现较大范围缺电的重要原因之一。

再加上多年来只高度重视电源，对电网协调发展有所忽视。

即既有电源容量不足、又有电网结构薄弱问题，造成了电力短缺。

建议措施包括：建立电力安全危机管理机制，确保电网运行安全；进一步加强需求管理；深化电价改革，尽快形成分环节电价机制；完善宏观调控，深化电力项目审批制度改革，解决无序建设难题；加强协调，确保电煤供应；合理安排机组检修，提高设备健康水平；协调好水力调运与发电关系，提高水能利用率等。

答案2：产生‘电荒’的原因：(1)煤电价格冲突，凸显体制困局；(2)高耗能行业告诉增长，使电力供应对经济增长的支撑能力下降；(3)电力投资连年偏低，造成电力供应能力不足；(4)持续高温、干旱和水电不足，增加了随机性缺电；(5)省间电力壁垒困扰电力供应。

建议措施：加快电力建设同时抑制不合理需求；开发和节约并举；加大结构调整力度，租金产业升级；西电东送以资源换市场；发展循环经济，实行清洁生产；多元化开发电力资源。

2、什么是电力系统的可靠性？有哪些主要的研究内容？答案：电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量之能力的度量。

电力系统可靠性包括充裕度和安全性两个方面。

充裕度是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑到系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运。

充裕度又称静态可靠性，也就是在静态条件下，电力系统满足用户对电力和电能量的能力。

华 北 电 力 大 学 试 卷 纸
考试科目： 电路理论T （1） 课程号： 80110104 课序号：___ __ 考核时间：___ ___
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 分 数 阅卷人
教师姓名
专 业
班 级
姓 名
学 号
答题纸（页数）
卷别 A α
1-1
中，每直线均代表一个）所示电路中，24V
24V
L
R 12V
（a ）所示双口网络的传输参数。

3Ω
2
A 1
A 1-4
图所示电路中，已知24A ，求输出电压0U 。

含有理想二极管的电路如图特性曲线。

5V
图
10V Ω
Ω10V
27V ab
U b 图2B
B 两题任选一题，两题都做按列写图所示电路的节点电压方程（仅用节点电压表示）列写图所示电路的节点电压方程（仅用节点电压表示）−
+
−2Ω42V
图3B B 两题任选一题，两题都做按所示电路中，V 、A 4B ）求从非线性电阻。

18V u 10V 20ΩΩ图4B 计算题（两题任选一题，两题都做按题（所示电路中，为不含独立源对称互易二端口网络，当I =0时，。

在输出端接多大电阻可获得最大功率，并此时的电流题（电路中，非含源电阻双口网络的传输参数矩阵61.6，求获得最大功率时，源提供的功率。

18V
2
U 2U 1
U 9V
计算题（所示电路中，已知为含源二端网络，，R Ω。

当开关打开时，开关两端的电压25V ，当开关闭合时，流过开关的电流。

试求含源二端的网络的戴维南等效电路。

2
U R。

电路历年真题试卷汇编2(总分：76.00，做题时间：90分钟)一、解答题(总题数：38，分数：76.00)1.(清华大学2007年考研试题)电路如图12—6所示，已知对称三相电源的内阻抗Z 1 =1+j1Ω，Y形连接对称三相负载阻抗Z 2 =30+j40Ω。

求b、C问短路时的短路电流I bc。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________正确答案：(正确答案：根据KCL，可知：在已知电路中，对b相和c相列KVL方程：整理，可得：因此：)解析：2.(清华大学2005年考研试题)已知如图12—7所示电路中对称三相电源线电压，阻抗Z 1=50+j50Ω，Z 2 =20Ω，Z 3 =40+j80Ω，中线电阻R=3Ω。

(1)求图示功率表的读数；(2)求A相电源UA发出的有功功率和无功功率。

（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________正确答案：(正确答案：(1)题图所示电路中，阻抗Z 1直接并接在A相电源上，对功率表的读数没有影响。

求功率表读数电路如图12—8(a)所示，其单相计算电路如图12—8(b)所示。

则可得：(2)A相电源发出的有功功率：A相电流：因此，A相电源发出的有功功率：P A发=220×5．294cos(-30°+78．35°)=774W A相电源发出的无功功率：Q A发=220×5．294sin(一)解析：3.(华中科技大学2007年考研试题)在如图12—9所示对称正序正弦稳态三相电路中，已知电源A相的相电压为，R 1 =20Ω，Z 1 =i10Ω，Z 2 =一j20Ω，f=50Hz。

一、填空题（30分）：1. （6分）由晶闸管构成的三相半波可控整流电路，当输入交流电压为t u ωsin 3112=，纯阻性负载且其值为10R =Ω，当控制角45α=时，输出平均电压为 ，输出的功率因数是 。

2．（6分）由晶闸管构成的单相桥式全控整流电路，当输入交流电压为t u ωsin 1412=，负载为反电动势且直流侧串联平波电抗器，已知60V, L=2E R =∞=Ω，，当控制角30α=时，输出平均电压为 ，输出平均电流为 。

3．（3分）缓冲电路( Snubber Circuit ) 的作用是 。

4．（3分）在交流供电系统中，当基波电流为140A I =，各次谐波电流分别为35792A, 1A, 0.5A, 0.2A I I I I ====, 则电流谐波总畸变THD 为 。

5．（3分）在逆变电路中，对于同一桥臂的开关管要采取“先断后通”的方法，也就是死区时间的设定，其目的是 。

6．（6分）单相桥式电压型逆变电路，180导通角，d 560V U =，则输出电压的基波有效值是 ，当只考虑10次以内的谐波电压时，输出电压的有效值是 。

7．（3分）在SPWM （Sinusoidal Pulse Width Modulation ）控制的三相逆变电路中，设定的开关管的开关频率是20KHz ，逆变电路输出交流电压的频率为400Hz ，那么SPWM 控制电路中载波频率和调制波频率应分别设置为 和 。

二、简答题（60分）：1． （7分）IGBT 在过流及短路过程中，系统如何检测并实施保护的？2． （7分）为什么晶闸管的触发信号通常不使用直流信号？ 3． （7分）试说明有关晶闸管和电力晶体管的关断过程？4． （7分）请叙述电力二极管的反向恢复过程，在高频开关电路中，应选择什么型号的二极管？5． （8分）利用晶闸管SCR 构成的简易照明延时开关电路如图1所示，HL 是灯泡，SB 是开关，试分析此电路的工作原理。

华北电力大学 2006-2007学年第2学期电路理论A （2）(A)卷答案及评分标准1、（10分）图一所示电路原已稳定，t =0时，合上开关S ，画出其拉氏变换运算电路（s 域模型）。

解：u C ()V 04-= （2分）5s（8分）2、（12分）如图所示电路中u C 1050()V -=，C 2原未充电，t =0时，合上开关S ，试求i C 1，i C 2。

i u C 1解：50s 13s s C ()（2分）U s s C ()=+30150I s s C 16018150().=++ （3分） I s s C 26012150().=-+ （3分） i t t C t 1506018=+⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥-δε().e()A （2分）i t t C t 2506012=-⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥-δε().e ()A （2分）3．(10分)解：•j -1•μ-I j11221211 (222U j I j I R I C C U R I R I I I I μωω••••••••••⎧=--+⎪⎪⎪=+⎨⎪=+⎪⎪⎩分）（分）（分）⎪⎩⎪⎨⎧+=ωμ-+ωμ+-=•••••• 21221121I R I R U I C j R I C j R U )()( ()142R jR jCC R Rμμωω+⎛⎫-- ⎪∴=Ω⎪ ⎪⎝⎭分 Z4.(12分)Ω2R⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Ω=4162sT 由T 参数可写出方程()()12212226343U U I I U I ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩分分补加 ()2223U I =-分代入 2211064I I U -=--=)( 221642I I I -=--=)(()12121010 1.67366i U I R I I -∴====Ω-分5、()20分③()2分⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=011101000010100111 A ()4分⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=1000100011010111106 5 4 3 2 1 f B ()4分 100011010110001101f Q ⎛⎫ ⎪=- ⎪⎪--⎝⎭1 2 3 4 5 6()4分0=s U ()2分()Ts s i I 0 0 0 0 0= ()2分Tj j diag Y ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ωω=0 5121 21 0.51 0.5 ()2分6．解：（1）求电路的静态工作点，令0)(=t i S ，应用KCL 列方程，则有01I i u R=+由于u u i +=2代入（1）式得02)(2I u u u =++故有V 2=Q U ，A 6=Q I (4分)工作点处的动态电导为S 5)21(2=+===V U U d Q Qu dudi G （2分）（2）作小信号等效电路如图所示（2分）则有A )cos(7552)cos(501t A t i G G G i S d d ωω=+=+=（2分）解得A t i I i Q ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+=)cos(7561ω （2分）7、（1）111001001in Z U V I A=Ω== （7分）（2）()()88818231********* 4.503210210180in c v mf Z jZ tg l j tg i t A i t Aλππλππ⨯===⎛⎫⎛⎫=⨯=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⨯=⨯+ （7分） 或：已知始端的电压电流，计算终端的电压电流。

华北电力大学综合面试题库后附继电保护练习题——————电气与电子工程学院1 中性点运行方式：按单相接地短路时接地电流的大小分为大电流接地和小电流接地。

大电流接地包括中性点直接接地和中性点经小电阻接地。

小电流接地包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地。

对地点的零序综合电抗比正序越大，接地点电流越小。

2 发电机特殊的运行状态：进相和迟相。

发电机有空转、空载、并网运行三种运行状态。

进相运行就是送出有功吸收无功的运行状态；迟相运行就是既发有功又发无功的运行状态。

从理论上讲，发电机是可以进相的，所谓进相，即功率因数是超前，发电机的电流超前于端电压，此时，发电机仍向系统送有功功率，但吸收无功功率，励磁电流较小，发电机处于低励磁情况下运行，发电机进相运行时，我们要注意两个问题：（1）静态稳定性降低；（2）端部漏磁引起定子端部温度升高。

3 电磁环网：高低压电磁环网，是指两组不同电压等级的线路通过两端变压器磁回路的联接而并联运行。

高低压电磁环网中高压线路断开引起的负荷转移很有可能造成事故扩大、系统稳定破坏。

4 耗量特性：发电设备单位时间内消耗的燃料的数量F 与发出有功功率的关系，即发电设备输入与输出的关系，这种关系称为耗量特性。

耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比值，即单位时间内输入能量与输出功率之比称为比耗量。

耗量特性曲线上某一点切线的斜率称为耗量微增率。

耗量微增率是单位时间内输入能量微增量与输出功率微增量的比值。

5 日负荷曲线：按一天中0时至24时的时序出现的电力系统负荷大小绘出的曲线。

电力系统有功功率日负荷曲线是制订各发电厂负荷计划的依据。

有功功率年负荷曲线常用于发电设备的检修计划。

6 功角特性：功角特性指的是电磁功率随功角d变化的关系曲线=f(d)的。

功角：并网时时指发电机空载电动势和系统受端电压的夹角，也可指定子磁场和转子磁场的夹角。

功角可以表征系统的电磁关系，还可以表征各发电机转子之间的相对空间位置。

电力系统分析试题（一）名词解释负荷静特性一次调频二次调频等面积定则最大负荷利用小时数耗量微增率等面积定则摇摆曲线极限切除角词解释（二）问答题1. 什么情况下线路末端电压高于首端电压，其升高的幅度与线路长度有何关系？2. 两端供电网（闭环网）产生循环功率的原因有哪些？]3. 调整用户端电压的主要措施有哪些？4. 变压器的П型等值电路是怎样起到变压器作用的？5. 同步电机的基本方程为什么采用派克变换，其实质是什么？若定子三相通入直流，问其对应dq0系统的id、iq、io是否仍为直流？6. 试比较无阻尼绕组同步发电机和有阻尼绕组同步发电机定子侧的短路电流分量，且说明其短路过程有何异同？7. 简述平行双回线及架空地线对输电线路零序阻抗的影响。

8. 当系统无功电源不充裕时，使用有载调压变压器进行调压是否适宜？其结果如何？9. 什么是极限切除角？如何求取？10. 有功负荷经济分配的目的是什么？分配所依据的原则是什么？11. 简述安装有比例式励磁调节器的单机无穷大电力系统静态稳定的稳定条件、其意义及对稳定的影响。

12. 简述小干扰法分析电力系统静态稳定性的步骤。

13. 作出无阻尼绕组同步电机在直轴方向的等值电路图并写出求取暂态电抗Xd’及14. 时间常数Td’ 的表达式再作出有阻尼绕组同步电机在直轴及交轴方向的等值电路图并写出求取Xd”及Xq”的表达式。

15. 比较同步机下列的时间常数Ta、T d’、Td”、Tq”的大小以及汽轮发电机的下列电抗的大小以及及汽轮发电机及水轮发电机的下列电抗的大小并为它们按由大到小的次序重新排列Xd、Xd’、Xd”、Xq、Xq”、Xσ（定子漏抗）。

16. 列出无阻尼绕组同步发电机在端点发生三相短路，定子及转子绕组中出现的各种电流分量并指出这些电流分量随时间而变化的规律及其衰减时间常数。

（16）1- 5在电力系统暂态分析中，1.为什么要引入同步电机暂态电势Eq’？2.暂态电势Eq’ 的大小如何确定？3.在哪些情况下需要使用暂态电势E q’？（10分）（科大92）17. 试根据无阻尼绕组同步机的磁链及电压方程（略去电阻），推导出用同步机暂态电势和暂态电抗的电压方程式：i. uq=Eq’-idXd’ud=iqXq18. 上述方程式应用于同步机的什么运行情况？为什么？解决什么问题？式中id 、iq是什么电流？19. 试利用（1）的结果论证：三相短路电流实用计算中，无阻尼绕组同步机机端短路时一相的起始暂态电流（用标么值表示）的计算公式为：a) I’=Eq’/Xd’20. 根据基本原理，并利用（1）推导出的方程，证明同步机机端三相短路整个暂态过程中Eq’及Eq 之间的关系为：Eq/Eq’=Xd/Xd’21. 无阻尼绕组同步发电机发生突然三相短路，在短路瞬刻及暂态过程中，其气隙电势Eqδ是如何变化的？（6分）22. 应用派克方程研究同步发电机暂态过程时，为什么常略去变压器电势？并试从abc和dq0坐标系统说明pΨd=pΨd=0的含义。