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练习题答案
第一套复习题答案
一、填空题。
（10分）
1.交流电力牵引供电系统主要由和两大部分组成。
（2
分）
2.直流电弧的熄灭条件为。
（2
分）
3.高压断路器开断短路故障能力的主要参数有、和
。
（2分）
4．作为一次系统与二次系统的分界点，将高低压系统隔离。
（2分）
5.电压互感器容量的准确度将随额定功率的增大而。
（2分）
二、判断题，正确打√，错误打×。
（20分）
1.电压、电流互感器属二次设备，用来监测电压、电流的各种参数和电量。
（）
2.隔离开关属一次设备，线路检修时起隔断电压的作用。
（）
3.断路器的额定短路关合电流小于额定开断电流。
（）
4.电压互感器原边的额定电压就是其所处母线的额定电压，而副边的额定电压是电
压互感器空载时测得的电压。
（）
5.隔离开关必须和断路器配合使用，且不能带负荷进行分合操作。
（）
6.普通的三相三芯式电压互感器可用来测量相对地电压。
（）
7.在校验变电所电气设备时,需要进行设备所在节点的三相短路电流计算，计算中
电力系统的运行方式选取最大运行方式。
（）
8.牵引变电所27.5kV电压等级的电气设备可以直接套用电力系统35kV电气设备的
绝缘水平，因为27.5<35kV。
（）
9.电压互感器的选择中，不需校验短时的稳定性。
（）
10.电流互感器回路中可以设熔断器。
（）
三、简答题。
（40）
1.为什么电流互感器二次侧不能开路？
电压互感器二次侧不能短路？
（10分）
2.简单叙述牵引变电所电气主结线的功能、基本要求与设计原则。
（10分）
3.对变电所一次电气设备有哪几种控制方式？
他们的特点和应用范围如何。
（10
分）
4.供变电工程的主要设计任务是什么？
（10分）
四、计算题（30分）
1.某一降压变电站为两回35kV电源进线、两回10kV出线，采用两台双绕组变压器，
主接线高低压侧均为单母线分段，试画出该变电所电气接线单线示意图（要求画出
互感器和避雷器）。
（15分）
2.某馈出线，空中敷设，采用电力电缆，最大电流为200A，最大负荷利用小时为3200小时/年，继电保护动作时间为1秒，断路器动作时间为0.2秒，环境温度25°C，
，选择馈线并校验其热稳定。
（要求选择铝芯粘性油浸纸绝缘电力电缆）。
（15分）
一、填空题
1.牵引变电所，牵引网
2.电源电压减去电阻压降小于电弧燃烧所需压降。
（
）
3.额定电压、额定开断电流和额定断流容量
4.电压、电流互感器
5.降低
二、判断题
1.×2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×
三、简答题
1.
答：
电流互感器二次侧开路会使二次侧感应出很高的尖峰电势，对人和设备造成威胁；【5分】
电压互感器二次侧短路会使二次线圈电流猛增造成二次侧熔断器熔断，甚至烧坏电压互感器。
【5分】
或者：
电压互感器（过电流）【5分】；电流互感器（过电压）【5分】
2.
答：
功能：
1.标明了各主要电气设备的规格、数量，而且反映了各设备的连接方式和各电气回路间的相互关系；2.反映了牵引变电所的基本结构和功能；3.运行中，是实际运行操作的依据；4.设计中，对变电所电气设备选择、配电装置布置、继电保护配置和计算等有重大影响；5.对牵引供电系统运行的可靠性、电能质量、运行灵活性和经济性起着决定性作用。
【4分，各0.8分】
基本要求：
1.保证电力牵引负荷，运输用动力、信号负荷安全、可靠供电的需要和电能质量；2.具有必要的运行灵活性，使检修维护安全方便；3.应有较好的经济性，力求减少投资和运行费用；4.应力求结线简捷明了，并有发展和扩建余地。
【3分，各0.75分】
主要设计原则：
1.以批准的设计任务书为依据，以国家的方针政策和技术政策、技术规范和规程为准则，结合各种基础资料，进行综合分析和方案研究；2.主结线设计与整个牵引供电系统供电方案、电力系统对电力牵引供电方案密切相关，通过供电计算进行全面的综合技术经济比较，确定牵引变电所的主要技术参数和各种技术要求；3、根据具体情况深入分析新技术的应用对牵引变电所主结线结构和可靠性等方面的直接影响。
【3分，各1分】
3.
答：
控制方式：
就地控制、距离控制和远动控制。
【3分，各1分】
就地控制：
在一次电气设备安装地点进行直接控制，断路器等位置信号也在配电间隔上显示，【1分】这种控制方式仅适用于10kV及一下电压的电气设备。
【1分】
距离控制：
在主控制室内对变电所的一次电气设备集中进行控制，监测仪表和开关位置信号。
中央信号以及继电保护装置等也都配置在主控室的屏台上。
【1分】一般用于有人值班的牵引变电所。
【1分】
远动控制：
又称为遥控，在远离变电所的调度端对变电所的电气设备进行控制。
【1分】已经实现远动化的供电系统，远动控制与距离控制的功能两者都具备。
【1分】，用于无人值班（或减员）的变电所【1分】
4.
答：
设计应完成变电所电气部分主系统和二次系统初步设计。
【2分】
1、确定电气主接线【2分】
2、短路电流计算【2分】
3、母线（导体）及主要一次电气设备选择【2分】
4、确定二次系统（监视、控制和信号）的原则方案【2分】
四、计算题
2.解
1）选择
根据最大负荷利用小时数3200小时/年和选择铝电缆的要求，取：
则电缆计算截面积为：
因此，选用
型铝芯粘性油浸纸绝缘电力电缆，电缆：
。
该电缆长期允许载流量为205A，大于最大工作电流。
●环境温度为25℃，无需修正，电缆根数为1，也无需修正，对做了修正的同学，不要扣分。
2）热稳定校验
短路存在时间为1.2秒，应考虑非周期分量的影响。
查图6.8得，
秒。
按起始温度为40℃取C值有：
小于母线截面积。
因此选择合格。
第二套复习题答案
一、填空题。
（10分，每小题2分）
1.单相工频交流电力牵引供变电系统由电源进线、牵引变电所、牵引网、分区所、开闭所等部分组成。
2.电压互感器的误差包括幅值误差（比差）和相角误差（角差）。
3.短路计算时间由断路器的断路时间和相应的继电保护动作时间两部分组成。
4．配电装置与配电间隔各部分的结构尺寸，是由最小安全净距所决定的。
5.在校验变电所电气设备时,需要进行设备所在节点的三相短路电流计算，计算中电力系统的运行方式选取最大运行方式。
二、判断题，正确打√，错误打×。
（20分，每小题2分）
1.断路器是利用交流电流自然过零时熄灭电弧的。
（√）
2.真空断路器由于动触头在真空管中动作因此无需灭弧。
（×）
3．电压互感器是将高电压变成低电压，所以一次绕组的匝数很多，二次绕组匝数很少。
（√）
4.隔离开关的作用是在设备检修时造成明显断开点，使检修设备与电力系统隔开。
（√）
5.电流互感器本身造成的测量误差主要是由于有励磁电流的存在。
（√）
6.电流互感器二次绕组可以接熔断器。
（×）
7.电力牵引负荷是一级负荷，因此必须设置两路独立电源。
（√）
8.当发现隔离开关带负荷误合闸后，应立即拉开。
（×）
9.穿墙套管不需校验短路时的热稳定性。
（×）
10.电压互感器不需校验短路时的动稳定性。
（√）
三、简述交流电力牵引供变电工程中，分区所的作用。
（8分）
答：
1.单线单边供电方式牵引网，在相邻变电所全所停电时，实现变电所馈线的越区供电。
（4分）；
2．复线电气化铁路中，实现上、下行牵引网同相并联供电，改善正常运行牵引网的供电质量（降压压损和能耗）（2分），同时在牵引网发生故障时可缩小停电范围（2分）。
四、断路器操动机构必须装有自由脱扣装置，而不少操动机构装设自由脱扣装置的目的主要就是为了防止“跳跃”，请解释以下概念：
自由脱扣，跳跃现象。
（8分）
答：
自由脱扣：
断路器合闸过程中如操动机构又接到分闸命令，则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸。
（4分）
跳跃现象：
当断路器关合有预伏短路故障电路时，不论操动机构有无自由脱扣，断路器都应自动分闸。
此时若合闸命令还未解除（如转换开关的手柄或继电器还未复位），则断路器分闸后又将再次短路合闸，紧接着又会短路分闸。
这样，有可能使断路器连续多次分、合短路电流，这一现象称为跳跃。
（4分）
五、简述“带旁路母线的单母线接线方式”中旁路母线的作用。
（8分）
答：
1、检修、更换断路器的公共备用和检修备用；（6分）
2、避免在调试、更换断路器及内装式电流互感器、整定继电保护时停电。
（2分）
六、简单分支接线中，如果两回电源线路不存在并联条件，两台变压器一台投入运行，一台备用，当主电源中断供电时，转换到由备用电源对备用变压器工作。
请给出转换步骤（要求画出简单分支接线，并标明各开关设备的序号）（10分）
答：
（2分）
线路分支接线的牵引变电所绝大多数采用一回110kV电源线路主供，另一回110kV电源线路备用、两台主变压器中，一台投入运行，另一台备用的运行方式。
由此，可得线路分支接线有如下4种运行方式：
1.1SL->1G->1DL->1B
2.1SL->1G->3G->4G->2DL->2B
3.2SL->2G->2DL->2B
4.2SL->2G->4G->3G->1DL->1B给出任意一种（2分）
两路110kV电源不允许在主变压器牵引侧并联。
例如：
线路分支接线正常运行在第1种方式（1SL->1B），1G、3G、5G、6G、2DL闭合，2G、4G、1DL断开。
（3分）
需要转换成第3种运行方式（2SL->2B）时，只允许在牵引变电所无负荷时进行，其操作顺序？
确认2号110kV电源电压正常—>断开1DL（将暂时中断向牵引负荷供电）—>断开1G—>闭合2G—>闭合2DL（恢复向牵引负荷供电）。
（3分）
两路110kV电源不允许在主变压器牵引侧并联。
例如：
线路分支接线正常运行在第2种方式（1SL->2B），1G、3G、4G、5G、6G、2DL闭合，2G、1DL断开。
需要转换成第3种运行方式（2SL->2B）时，只允许在牵引变电所无负荷时进行，其操作顺序？
确认2号110kV电源电压正常—>断开2DL（将暂时中断向牵引负荷供电）—>断开1G—>闭合2G—>闭合1DL（恢复向牵引负荷供电）。
七、某一降压变电站为两回35kV电源进线、两回10kV出线，采用两台双绕组变压器，主接线高压侧为内桥接线，低压侧为单母线分段，试画出该变电所电气接线单线示意图（不必画出电压互感器和避雷器）。
（16分）
答：
八、某变电站，电源进线的最大电流为900A，最大负荷利用小时为2800小时/年，主保护动作时间为1秒，后备保护动作时间为1.5秒，断路器动作时间为0.2秒，环境温度25°C，母线水平放置，
，选择母线并校验其热稳定。
（要求选择铝母线）（20分）
答：
查表，选择的导线为LMY型单条硬母线，母线截面积为60*8，允许载流量为973A。
根据最大负荷利用小时数2800小时/年和选择铝母线的要求，查表得到：
则母线计算截面积为:
因此，选用LMY型单条硬铝母线，母线截面积为60*10。
实际工程设计中，选择的母线应该为LMY-60*8单条硬铝母线。
热稳定性校验：
短路时间t=1.5+0.2=1.7秒
查表得
按起始温度为40℃取C值有：
小于母线截面积。
因此选择合格。
由该热稳定校验计算结果也可以看出，上面两种导线截面积计算出来的结果都能满足要求。
第三套复习题答案
一、填空题。
（15分）
1.交流电流过零后，交流电弧是否重燃取决于（弧隙介质强度）和（弧隙电压恢复）两个过程的“竞赛”。
2.不同的断路器分闸时间由（固有分闸时间
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