电气工程基础复习题.docx

电气工程基础复习题.docx

《电气工程基础复习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气工程基础复习题.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电气工程基础复习题

复习题

第一章引论

1.电力系统的输电方式有哪几种？

直流输电与交流输电

2.为什么电能要采用高电压传输？

因为最合理的减少线损的途径就是提高电压

3.掌握电力系统中常用设备的国标图形符号。

详见课件

4.电力系统主要由哪些部分构成？

发电厂，输电线路，配电系统，负荷

5.电力负荷包括哪些？

电灯，电热器，电动机（感应电动机，同步电动机）整流器，变频器或其他装置

6.电力系统的基本参量有哪些？

总装机容量，年发电量，最大负荷，年用电量，额定频率，最高电压等级

7.线路电压越高，其输送功率和输送距离如何变化？

输送功率越大，输送距离越远

8.线路、发电机、变压器的额定电压有什么规定？

线路额定电压即线路的平均电压，线路始端电压为1.05Ｘ额定值，并使末端电压不低于0.95Ｘ额定值。

发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压将比线路额定电压高5％

变压器一次侧接电源，与用电设备相当，变压器一次侧额定电压等同于用电设备的额定电压（直接和发电机相连的升压变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压）；变压器的二次侧额定电压应较线路额定电压高5％。

正常时变压器二次侧电压比线路额定电压高5％，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10％

9.发电厂主要有哪些类型？

火力发电厂（75％），水力发电厂（20％，迳流式，坝后式，河床式，抽水蓄能），核能发电厂（1％），其他可再生能源发电方式（4％，风力，地热，潮汐，太阳能）

10.变电所有哪些类型？

按功能划分：

升压变电所，降压变电所

按系统地位：

枢纽变电所，中间变电所，地区变电所，终端变电所

11.电力负荷如何分级？

一级负荷，二级负荷，三级负荷；详见课本25页

12.电力系统运行的特点是什么？

1）电能目前还不能大量储存；

2）电力系统的暂态过程非常迅速；

3）供电中断有可能给国民经济和人民生活造成重大损失

4）对电能质量（电压和频率）的要求十分严格，偏离规定值过多时，将导致产生废品，损坏设备，甚至出现从局部范围到大面积的停电。

13.电力系统可靠安全运行的要求有哪些？

1）提高电网结构的强壮性

2）提高系统运行的稳定性

3）保证一定的备用容量

第二章基本概念

14.电力系统的能量形式有哪些？

动能，位能，磁场能，电场能，耗散能

15.什么是动能、位能、磁场能和电场能？

详见课本29，30，31页

16.什么是有功功率、无功功率，并写出表达式？

有功功率物理意义是被传送的有用功率，大小与功率因数有关

无功功率在线路上往返传送，无平均值，但它为建立电场和磁场所必需

17.什么是视在功率？

如何用直角三角形表达或复数的概念表达视在功率和有功功率、无功功率的之间的关系？

视在功率定义为电压有效值与回路电流有效值的乘积，关系见课本35页

18.交流电压和电流的有效值如何定义？

即方均根值

19.写出交流传输系统系统中一端口网络的瞬时电压和电流的表达式，并说明其中参数的含义？

详见课件

20.什么是单相系统和三相系统，其优缺点是什么？

单相系统：

无源线性一段口网络

三相系统；三个相位互差120度的单相电

单相系统结构简单，

三相系统消除了功率和转矩的脉动

21.什么是对称三相传输系统？

由对称三相电源与对称三项网络组成

22.对称三相系统中的相电压和线电压关系是什么？

线电压是相电压的倍

23.对于对称三相负载的三相系统，三角形接法与等值的星形接法的阻抗负载之间的关系是多少？

并进行分析。

三角形接法阻抗是星形接法的3倍

24.什么是单相分析法？

对称三相系统的稳态运行情况，只需要进行期中某一相的计算，其他两相的电流和电压可以根据相序关系求得

第三章电力系统负荷的运行特性和数学模型

25.什么是电力系统的负荷、供电负荷和发电负荷？

所有用户所使用的功率叫做电力系统的负荷

供电负荷＝电力系统负荷＋电力系统传输损耗功率

发电负荷＝供电负荷＋发电厂厂用电消耗的功率

26.什么是电力系统的负荷曲线？

负荷功率随时间变化的规律

27.什么是日负荷曲线、年最大负荷曲线、年持续负荷曲线？

如何用数学式子表达？

日负荷曲线：

电力系统负荷在24小时内的变化规律

年最大负荷曲线：

一年内，每月或每天最大有功负荷最时间的变化规律

年持续负荷曲线：

一年内各负荷水平的负荷有功功率及其持续时间，按功率从大到小的顺序排列而绘制的曲线

28.什么是年最大负荷利用小时？

29.电力系统的负荷特性指的是什么？

是指负荷功率随电压或频率变化而变化的规律，通常有负荷电压特性和负荷频率特性。

也可划分为静态特性和动态特性

30.什么是负荷电压特性、频率特性、静态特性、动态特性？

负荷电压特性：

负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律

负荷频率特性：

负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律

负荷静态特性：

电压或频率缓慢变化时负荷功率与负荷电压或频率的关系

负荷动态特性；电压或频率款塑变化时负荷功率与负荷电压或频率的关系

31.照明负荷是静态负荷还是动态负荷？

它与供电系统的频率有关吗？

静态负荷，与频率无关

32.电力系统的综合负荷模型主要有哪些？

如何用数学模型表达？

1）恒定阻抗模型

2）多项式模型

3）幂函数模型

第四章输变电元件的参数与模型

33.架空输电线路主要由哪些部分组成？

各部分的作用是什么？

导线，避雷线（架空地线），杆塔，绝缘子，金具

1）导线：

传导电流，输送电能

2）避雷线：

保护导线免遭雷击而引起过电压对线路或用电设备造成损害

3）绝缘子：

将导线与杆塔隔绝

4）金具：

支撑导线，并将绝缘子固定在杆塔上

5）杆塔：

支撑导线，绝缘子等使导线与地之间保持一定的绝缘距离

34.电力线路的电气参数指的是什么？

电阻，电抗，电导，电纳

35.分别写出输电线路的电阻、电抗、电导、电纳的表达式和单位？

并说明各个量的含义？

1）电阻

2）电抗

3）电导

4）电纳

36.温度与导线的电阻大小有什么关系？

温度越高，导线电阻越大

37.什么是导线的集肤效应？

交流电通过导线时，导线内产生磁场，当磁场发生变化时，导致截面内各点电流密度不同，使导线交流电阻比直流电阻大

38.写出输电线方程并画出其等值电路？

课本69页

39.电力变压器的作用是什么？

有哪些种类？

联接发电机与电力输电线用来升高电压；联接输电线与负荷来降低电压；

联接不同电压等级输电线路之间升高或者降低电压；

1）按用途分：

电力变压器，特种变压器

2）按绕组数目分：

双绕组，三绕组，自耦变压器

3）按组数分：

单相变压器，三相变压器

4）按铁芯结构分；有芯式变压器，壳式变压器

5）按冷却方式分：

有油冷却的湿式变压器，空气冷却的干式变压器

40.写出单相双绕组变压器的电压方程并说明各参数的含义？

课件

41.画出单相双绕组变压器的简化等值电路？

42.理想变压器的理想特性是什么？

1）不消耗能量

2）没有漏任何磁通

3）铁芯磁导率无限大，即各绕组自感和互感都等于无限大

43.什么是变压器的铜耗和铁耗？

变压器的铜耗和铁耗是由变压器的什么试验测得的？

变压器的空载试验，铁耗

变压器的短路试验，铜损

44.一般变压器铭牌上标明哪些参数？

并说明其含义？

1）额定容量（kVA）：

额定电压额定电流下连续运行能输送的总容量

2）额定电压（kV）：

变压器长时间运行所能接受的工作电压

3）额定电流（A）：

变压器在额定容量下能长时间运行的电流

4）空载损耗（kW）：

当以额定功率的鄂东电压施加在一个绕组的端子上，其余绕组开路时所吸取的有功功率

5）空载电流（％）：

当变压器在额定电压下二次侧空载时，一次绕组中通过的电流，一般以额定电流的百分数表示

6）负载损耗（kW）：

把变压器的二次绕组短路，在一次绕组额定分接位置上通入额定电流时消耗的功率

7）阻抗电压（％）：

把变压器的二次绕组短路，在一次绕组慢慢升高电压，当二次绕组的短路电流等于额定值时，此时一次侧所施加的电压

8）相数和频率：

三相开头以S表示，单相开头以D表示

9）温升与冷却：

变压器绕组或上层油温与周围环境的温度之差

10）绝缘水平：

有绝缘等级标准

11）联结组标号：

用于表明变压器各侧三相绕组的连接顺序，绕向，极性以及各侧线电压相关关系的时钟表示方法

45.双绕组变压器的阻抗和导纳是怎样计算的？

表达式是什么？

详见课本82页

46.不同组别变压器并联的条件是什么？

所有组别为奇数，所有组别为相差120或240偶数号组别号奇数与偶数的变压器不能互相并联

47.画出三绕组变压器的等值电路？

课本85页

48.自耦变压器具有什么特点?

消耗材料少，成本低，损耗小

49.自耦变压器有哪些绕组？

串联绕组（高压），公共绕组（中压），第三绕组（低压）

50.画出一个三绕组自耦变压器的原理图?

课本90页

51.多台变压器并联运行时有什么条件？

所有并联变压器短路电压相量相等；高低侧额定线电压分别相等；联结组别号相同什么是变压器的组别

52.自耦变压器运行时必须注意什么问题？

1）由于自耦变压器一二次侧有直接的电的联系，为了防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压，其中性点必须牢靠接地

2）自耦变压器两侧都需要安装避雷器，以防止过电压

3）自耦变压器短路电压比普通变压器小很多，因此短路电流比普通双绕组变压器大

53.什么是变压器的负荷能力？

1）变压器的负荷能力是指保证变压器中的绝缘材料具有正常寿命的最大长期运行的负荷

2）绝缘材料的寿命与温度有关，因此变压器在投入运行时，气温度不得超过限值以上（国家标准）

54.什么是电力系统的标幺值？

采用标幺值方法有什么好处？

采用实际值（有名单位值）与某一选定的值（基准值）的比值表示

无量纲；值较小；与基准值有关；用下标"＊"表示

55.不同基准值的标幺值如何换算？

基准值不同的标幺值不能直接运算；

计算时先将其换成还原成有名值，再换算到统一基准值下

第六章开关电器

56.弧隙中带电质点产生的途径有哪些？

强电场发射，碰撞游离，热游离，热电子发射

57.电弧间隙去游离的过程有哪些？

复合，扩散

58.交流电弧的特点是什么？

存在自然暂时熄弧点，有动态伏安特性

59.熄灭交流电弧的基本方法有哪些？

1）采用新型介质熄弧

2）利用气体或油吹动电弧

3）采用多断口灭弧

4）采用特殊金属材料作为灭弧触头

5）采用并联电阻

6）采用固体介质狭缝灭弧

60.开关电器的种类有哪些？

各起什么作用?

1）仅用于正常情况下断开货接通正常工作电流的开关设备

2）仅在故障或过负荷情况下切断或闭合故障电流和过载电流的开关设备

3）既能切断或闭合正常工作电流，又能切断或闭合故障电流的开关设备

4）仅用于检修时隔离带电部分的开关电器

61.电力系统对高压断路器有哪些要求？

1）在正常情况下能开断和关合电路；

2）在电力系统发生故障时应以较短时间将故障部分从电力系统中切除，以减轻故障对设备的损害；

3）应能配合自动重合闸进行多次关合和开断

62.隔离开关起什么作用？

1）将停役的电器设备与带电电网隔离，以形成安全的电器设备检修断口，建立可靠的绝缘回路

2）根据运行需要换接线路以及开断和关合一定长度线路的交流电流和一定容量的空载变压器的励磁电流

63.高压负荷开关的用途是什么？

用于配电系统中关合，开断正常条件下的电流，并能通过规定的异常电流即负荷开关可以分，合正常的负荷电流和关合短路电流

64.高压熔断器的作用是什么？

当流过熔体的电流超过一定数值（短路电流或过负荷电流），熔体会因为自身产生的热量而自行熔断，从而达到切断电路保护电网和设备的目的

65.高压熔断器最小熔化电流的选择？

Imin大于额定电流，二者之比在1.2～1.5以保证动作的灵敏度和正确性

第七章电力系统接线方式

66.发电厂和变电所的主接线有哪些基本要求？

可靠性；方便性；经济性；自动化；标准化

67.确定发电厂和变电所的主变压器遵循什么原则？

对连接发电机电压母线和系统间的主编容量确定

1）母线上所连的发动机满出力运行时，在扣掉发电机电压最小值配负荷及厂用负荷后，全厂剩余功率能通过主变送往系统

2）设计变压器允许过负荷能力，当发电机电压母线上最大一台机组故障或检修时，母线上所连主变压器应能从电力系统倒送功率以满足发电机电压母线最大可能负荷的需要

3）若发电机电压母线上接有两台或两台以上主变压器时，需要考虑容量最大的一台主变退出运行时，剩余运行的主变应保证承担全厂剩余功率的70％，而不会超过其正常过负荷能力

4）对水电占有较大比重的系统，火电厂的主变压器应有从系统倒送功率以满足发电机电压母线上最大负荷的能力

变电所主变压器容量确定

变电所主变容量要以变电所设计时5～10年的规划负荷为依据进行选择。

选择时需综合考虑城市规划，负荷性质，电网结构以及变压器制造水平等因素，并使变电所负荷在事故，检修，正常运行情况下分别满足负荷标准

68.什么是变压器的负载率和容载比？

负载率是变压器实际供给的最大负载与其自身的额定容量之比

容载比是城网变电容量在满足供电可靠性基础上与对应最大负载的比值

69.主变压器的容量如何确定？

1）具有发电机电压母线接线的主变容量确定

2）变电所主变容量确定

3）联络两种升高电压母线的联络变压器起容量的确定

4）单元接线的主变容量确定

70.主变压器的冷却方式有哪些？

1）自然风冷却

2）强迫空气冷却

3）强迫油循环水冷却

4）强迫油循环风冷却

5）强迫油循环导向冷却

6）水内冷变压器

71.发电厂和变电所的主变压器的数量如何选择？

发电厂：

与系统有强联系的大型发电厂，主变不少于2台。

与系统有若干联系的中小型发电厂，主变可只装一台

变电所：

简易接线变电所只装设1－2台变压器；大型枢纽变电所（尤其是特种高压变电所），在同一电压等级下主变台数不应少于2台；330－500kV的大型变电所推荐采用的4台自耦变压器

72.发电厂或变电所的主接线形式有哪些？

各有什么优缺点？

有汇流母线接线和无汇流母线接线

有母线：

接线简单明了，运行方便，较便于发展和扩建，一定程度上提高了运行可靠性；但灵活性较差

无母线：

配电装置占地较省，避免了因母线或母线隔离开关故障而引起的供电中断，同时降低了造价；但不易发展和扩建

73.无汇流母线主接线有哪些类型？

桥形接线，单元接线，多角形接线

74.采用什么措施可以限制短路电流？

1）选择适当的主接线形式和运行方式

2）采用高阻抗设备：

高阻抗变压器，发电机，分裂绕组变压器

3）加装限流电抗器

4）采用低压分裂绕组变压器

第九章电力系统的有功功率与频率调整

75.电能的质量包括哪些方面？

电压偏差;频率偏差;电压三相不平衡;谐波和间谐波;电压波动和闪变

76.我国规定的额定频率和允许偏差是多少？

我国规定的额定频率为50Hz，频率偏差范围为±（0.2~0.5）Hz

77.有功功率负荷的分类有哪些？

对应的控制手段是什么？

1）变化周期在10s以内的变化幅度很小的随机负荷；可由发电机组调速器进行调整，称为频率的一次调整

2）变化周期在10s~180s的变化幅度较大的负荷；可由发电机组的调频器进行调整，称为频率的二次调整

3）变化周期最长且变化幅度最大的可预测负荷；必须根据预测的负荷曲线，按优化原则在各厂（机组）间进行经济负荷分配，也称三次调整

78.什么是电力系统的频率特性？

是指有功功率-频率静态特性，包括系统负荷的频率特性与发电机组的频率特性，然后用特性相交法研究系统的频率特性

79.画出电力系统负荷的频率特性和发电机组的频率特性？

并说明两种频率特性有何不同？

电力系统负荷的功频静特性依赖于负荷的构成，而发电机组的功频静特性取决于其调速系统的静特性

80.什么是频率的一次调整和二次调整？

画出频率的一次调整和二次调整原理框图？

一次调频是当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，调整有功输出以维持电力系统频率稳定

二次调频，也称自动发电控制，是指发电机提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求

81.频率偏移太大将会造成什么影响？

1）对用户的影响：

1．异步机：

转速变化影响产品质量；电机输出功率变化

2．电子测量设备：

影响测量精度

3．照明、电热负荷：

影响小

2）对电网的影响

1.汽轮机叶片：

震动、裂纹，影响寿命

2.火电厂：

低于48Hz→辅助电机（送风、给水、循环、磨煤）出力下降→锅炉、汽轮机出力下降→有功出力下降→频率进一步下降→恶性循环（频率雪崩）

3.电网电压：

频率下降→异步机、变压器励磁电流增大，无功损耗增大，发电机励磁电压下降→系统电压下降→有可能导致系统电压雪崩（大面积停电）

4.核电厂：

频率下降→冷却介质泵跳开→反应堆停运

82.互联系统中频率如何调整？

83.主调频厂需要满足那些要求？

1）具有足够的调整容量

2）具有适宜的调整速度，能够适应负荷变化的速度

3）在机组调整频率输出功率时符合安全与经济的要求

4）机组调整功率时在联络线上引起的功率变动及指定中枢点的电压波动应在允许范围内

84.不同类发电厂的运行有什么特点？

如何进行合理组合？

火力发电厂：

1．需支付燃料费，占用运输能力（坑口电厂除外），需具备燃料储藏条件

2．运行效率与蒸汽参数有关，高温高压设备效率高于中温中亚设备

3．受锅炉、汽轮机最小技术符合限制，有功输出调整范围较窄，增减速度慢，参数越高范围越窄（高温高压30%，中温中压75%）

4．机组投入退出，承担急剧负荷响应时间长，高耗能，易损坏设备

5．热电厂抽汽供热效率高;技术最小负荷取决于热负荷,为强迫功率

水电厂

1.不要燃料费，水力可梯度开发，连续使用，但受自然条件影响。

水利调节可分为无调节、季调节、年调节和多年调节，调节周期越长，受自然条件影响越小

2.出力调节范围大，50%以上，增减负荷速度快，操作容易，可承担急剧变化的负荷

3.决定发电量的除水量外还有水位差，保证出力

4.抽水蓄能机组

5.必须与火电配合

6.维持航运、灌溉、需要一定水量，对应强迫功率

核电站

1）负荷调整主要取决于汽轮机，技术最小负荷约为额定负荷的10%~15%

2）退、投、增、减负荷消耗能量、时间，易损坏设备

3）一次投资大，运行费用低，尽量利用承担基本负荷承担负荷

在承担系统负荷时，各类电厂的合理顺序应根据各类电厂的技术特点，运用效率优先原则进行安排，达到经济合理地利用国家资源的目的

85.什么是备用容量？

有哪些分类？

系统电源容量大于发电负荷，超出负荷的部分就是备用容量；

分为：

负荷备用，检修备用，事故备用；或热备用，冷备用

86.什么叫做发电机组的耗量特性？

发电机组在单位时间内的能源投入与功率产出之间的关系

87.电力系统中多台发电机组运行时各机组的负荷按什么准则能够达到最优化？

多发电厂间呢？

等耗量微增率准则

第十章无功功率补偿与电压调整

88.电力系统的无功功率起什么作用？

电力系统必须发出足够的无功功率满足用户和网络需要，达到无功功率平衡

89.电压偏移对电力系统有哪些影响？

从用户角度，影响用户设备的安全，降低用电设备的效率和性能，影响用户的生产、生活

从系统角度，影响系统安全稳定，影响整个系统运行的经济性

90.根据负荷对电压的影响可以将负荷分为哪几种？

各有什么特点？

根据不同负荷分别采用什么方式消除负荷对电压波动的影响？

课件

91.电力系统中的无功负荷有哪些？

用户与发电厂厂用电的无功负荷（主要是异步电动机），线路和变压器的务工损耗及并联电抗器的无功损耗等

92.电力系统中无功电源有哪些？

各有什么特点？

1.同步发电机以及国际运行的同步发电机

2.无功补偿电源包括电容器，静止无功补偿器和同步调相机

3.110Kv及以上电压线路充电功率

同步发电机特点：

系统中有备用有功电源时，可将负荷中心的发电机降低功率因数运行，少发有功、多发无功，有利于无功的局部平衡，提高系统电压水平

同步调相机特点：

1）过励磁运行可做物供电源运行；欠励磁运行可做无功负荷运行

2）可平滑无级的改变无功功率的大小和方向，达到调整系统运行电压的目的

3）无功功率的输出受端电压的影响不大

4）运行维护较复杂，有功功率损耗较大

5）单位容量的投资费用较大，只宜集中安装

静电电容器特点

1）运行维护方便

2）有功功率损耗小

3）单位容量小且与总容量的大小几乎无关

4）组合灵活，可分散、集中，可分相补偿

5）无功功率调节性能差，输出无功功率受端电压影响较大，电压下降时急剧下降，不利于电压稳定

6）只能阶跃式调压

93.无功补偿容量的配置原则。

应采取分区平衡、分级补偿原则

QGC-QLD-QL=Qres

94.无功功率管理的具体措施有哪些？

1）安装功率因数补偿器，是电力用户的频率因数达到0.95以上；

2）分散安装电容器，就地供无功功率；

3）在一次及二次变电所的低压母线上安装电容器，枢纽变电安装调相机。

在有无功冲击负荷的变电所以及超高压送电线末端宜安装静止无功补偿器

4）对于水、火联合电网，枯水期利用水电机组调相运行，丰水期利用火电机组调相运行，供出感性无功功率

5）大用户同步电动机过激运行，供出感性无功功率

6）我国的电力技术导则规定：

1．330~550Kv电网应按无功分层就地平衡的基本要求配置高、低压并联电抗器。

一般情况下，并联电抗器的总容量应达到超高压线路充电功率的90%以上。

2．较低电压等级的配电网络要配置必要的并联电容补偿

95.电力系统中的电压调整方法主要有哪些？

分别适合什么场合?

逆调整；适用于供电线路较长，负荷变动较大的中枢点；

顺调整；适用于供电线路补偿，负荷变动不大的中枢点；

恒调整；适用于线路长度、负荷变动情况介于上述二者之间的情况；

96.电压中枢点的选取要求是什么?

1）区域性水、火电厂的高压母线；

2）枢纽变电站二次母线；

3）有地方负荷的发电厂母线

第十一章电磁暂态过程与三相短路电流计算

97.电力系统的运行参数包括哪些？

电流、电压、频率、功率等

98.什么是电力系统的短路？

引起电力系统短路的原因有哪些？

电力系统中相与相或相与地之间非正常接通的现象就是短路

原因：

绝缘材料的自然老化；机械损伤；开关操作冲击；雷电或操作过压；鸟、兽、飞机等跨接裸露载流部分或毁坏支撑设备；自然灾害

99.短路的类型主要有哪些？

1）按照相与地，相与相短路分

单相接地、两相接地、三相接地、

两相间短路、三相间短路

2）按照短路的对称性分

对称短路故障：

三相系统同时短路

不对称短路故障：

除对称外的其它短路

3）按照短路点的电阻大小分

金属性短路：

短路时电阻很小，电流很大

过度电阻短路：

短路时有一定的电阻

100.短路电流的特点有哪些？

1）电流急剧增大，瞬间产生极大热量而使导体或绝缘层破坏

2）导体将受到强大电动力，可能引起导体或线圈变形以致损坏

101.什么是短路冲击电流？

短路电流的最大可能的瞬时值

102.什么是短