供电技术复习题共12页.docx

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供电技术复习题共12页

河海大学文天学院14年供电技术复习题

班级姓名学号

一、 填空题（本题共25分，每空1分）

1、短路电流中产生非周期分量的原因是回路中存在电感，当非周期分量衰减到零时短路的暂态过程结束。

2、变压器在运行中内部损耗包括铜损和铁损两部分。

3、变压器的差动保护主要是利用故障时产生的不平衡电流来动作的。

4、主电路图中的主要电气设备应采用国家规定的图、文符号来表示。

4、按短路条件校验电气设备的动、热稳定以及开关开断能力时，一般按三相短路电流验算。

保护装置的可靠动作系数应该用最小两相短路电流校验。

5、电力系统继电保护的基本要求是选择性，可靠性，快速性，灵敏性。

6、内桥接线适用于进线故障相对多，而变压器故障相对少的场合。

7、电网中短路形式有三相短路，两相短路，单相接地短路，两相接地短路。

8、变压器常用的保护种类有瓦斯保护，差动保护，电流速断保护，过流保护。

9、当电流保护时限大于0.7S时要求装设电流速断保护。

10、在距单根接地体或接地故障点20地方，称为电气上的地。

11、电流互感器与电流继电器的接线方式包括完全星形，不完全星形，两相电

12、变电所防护感雷的措施应是装设避雷器。

13、为了保证前后两级保护装置动作的选择性,过电流保护的动作时间应按阶梯原则_整定。

14、电力系统中过电压使绝缘波动造成系统故障，过电压包括内部过电压和外部过电压两种。

外部过电压主要是由雷击引起的。

15、过电流保护装置分两种为：

定时限，反时限。

16、电压降落是指线路始末两端的电压的相量差，电压损失是指线路始末两端电压的数值差。

17、隔离开关不能切断大负荷电流是因为它没有装设灭弧装置。

18、保护接地分为三种IT系统、TN系统、TT系统。

 19电流互感器一次线圈串联于一次电路内，二次线圈与测量仪表或继电器的电流线圈串联。

其工作时，二次回路接近于短路状态。

在使用时应注意工作时二次侧不得开路、二次测一端必须接地、和接线时注意端子极性。

20、按接地的目的不同，接地可分为工作接地、保护接地和重复接地。

系统中性点接地属工作接地，电气设备正常不带电金属外壳接地属保护接地，防雷设备接地属工作接地。

二、 判断题（共14分，每题2分）

（×）1、变压器的额定电压与所在电力网的额定电压等级是相等的。

（√）2、断路器与隔离开关在操作时应严格遵守倒闸操作的规定，分闸时先分断路器，合闸时先合隔离开关。

（×）4、大接地短路电流系统供电可靠性方面比小接地短路电流系统有明显的优越性。

（√）5、电压互感器二次侧不能短路运行。

（√）6、保护接地就是将平时不带电而在绝缘损坏时可能带电的电气设备的金属外壳接地。

（×）7、阀型避雷器与被保护设备之间的电气距离是越远越好。

（√）8、电网中广泛采用过电流保护作为本线路的主保护，利用电流速断保护作为本线路和相邻元件的后备保护。

（√）9、在绝缘监视装置中,运行人员据三相电压表的读数,可以判断故障相是那一相。

（√）10、在输电距离和功率一定的情况下，电力网的电压等级越高，电能损耗越小。

（√）11、高压断路器应有防止高压连续多次分合闸的跳跃闭锁措施。

（√）12、需要系数是P30（全年负荷最大的工作班消耗电能最多的半个小时平均负荷）与Pe（设备容量）之比。

（√）13、中性点经消弧线圈接地的系统，在发生单相接地故障后，允许继续运行不超过2小时。

（×）14、计算短路电流的热效应，要用短路冲击电流来计算。

三、 选择题（共16分，每题2分）

1、小接地电流系统所用的电气设备的相对地绝缘水平应按B考虑。

A相电压；B线电压；C过电压。

2、某相产生冲击短路电流的条件是C发生三相短路。

A短路前电路空载且该相电动势过最大值瞬间；

B短路前电路满载且该相电动势过最大值瞬间；

C短路前电路空载且该相电动势过零值瞬间；

D短路前电路满载且该相电动势过零值瞬间。

3、低压电网常采用380／220V三相四线制系统供电，最主要是考虑B需要。

A接零保护；B照明和动力共用一个系统；C降低设备绝缘水平。

4、电力系统发生短路时，电路发生的变化是A。

A电流增大而电压下降；B电压升高而电流减少；C阻抗增大而电压降低。

5、当有电流在接地点流入地下时，电流在接地点周围土壤中产生电压降，人在接地点周围，两脚之间出现的电压称为B。

A跨步电压；B跨步电势；C临界电压；D故障电压

6、隔离开关最主要的作用是C。

A进行倒闸操作；B切断电气设备；C使检修设备和带电设备隔离。

7、变电所防护直击雷的措施是C。

A装设架空地线；B每线装阀型避雷器；C装设独立避雷针。

8、供电系统中，最常见的短路类型是C。

A三相短路；B两相短路；C单相接地短路；D两相接地短路。

9、中断供电将造成人身伤亡者，其负荷类别为A。

A一级负荷；B二级负荷；C三级负荷。

10、按经济电流密度选择导线截面是从什么角度出发的D。

A、导线的允许温升B、投资费用最小

C、年运行费用最小D、投资与运行费用的综合效益

11、中性点经消弧线圈接地运行方式一般采用A方式。

A、过补偿B、欠补偿C、全补偿D、任意

12、．三相短路时其最大瞬时冲击值发生在短路后的A时间。

A．0.01秒  B．0.2秒   C．0.5秒   D．1秒

13、定时限过流保护动作值是按躲过线路A电流整定的。

A．最大负荷  B．三相短路  C．两相短路电流  D．末端三相短路最小短路电流。

14、短路保护的操作电源可取自B。

A、电压互感器B、电流互感器C、空气开关D、电容器

15、工厂供电系统中常用的母线制为：

C。

A、单母线制，双母线制B、双母线制，双母线加旁路母线制

C、单母线制，单母线分段制D、双母线分段制，双母线加旁路母线制

16、电流互感器的二次侧额定电流为----------，使用时要注意二次侧不能-----------B。

A、50A，短路B、5A，开路C、5A，短路D、50A，开路

四、 简答题（共30分，每题10分）

1、简述电网中性点接地方式有哪几种，各有何优缺点。

答：

①中性点直接接地

1）设备和线路对地绝缘可以按相电压设计，从而降低了造价。

电压等级愈高，因绝缘降低的造价愈显著。

2）由于中性点直接接地系统在单相短路时须断开故障线路，中断用户供电，影响供电可靠性.

3）单相短路时短路电流很大，开关和保护装置必须完善。

4）由于较大的单相短路电流只在一相内通过，在三相导线周围将形成较强的单相磁场，对附近通信线路产生电磁干扰。

②中性点经消弧线圈接地

1）在发生单相接地故障时，可继续供电2小时，提高供电可靠性.

2）电气设备和线路的对地绝缘应按线电压考虑.

3）中性点经消弧线圈接地后，能有效地减少单相接地故障时接地处的电流，迅速熄灭接地处电弧，防止间歇性电弧接地时所产生的过电压，故广泛应用在不适合采用中性点不接地的以架空线路为主的3-60kV系统。

③中性点不接地

1）当发生金属性接地时，接地故障相对地电压为零。

2）中性点对地的电压上升到相电压，且与接地相的电源电压相位相反。

3）非故障相对地电压由相电压升高为线电压。

4）三相的线电压仍保持对称且大小不变，对电力用户接于线电压的设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。

5）单相接地电流，等于正常运行时一相对地电容电流的三倍，为容性电流。

2、简述变电所外桥式结线的优缺点。

答：

优点：

对变压器的切换方便，继电保护简单，易于过渡到全桥或单母线分段的结线，且投资少，占地面积小。

缺点：

倒换线路时操作不方便，变电所一侧无线路保护。

3、简述提高功率因数的意义和功率因数人工补偿的原理。

答：

提高功率因数的好处：

1）提高电力系统的供电能力：

在发电和输、配电设备的安装容量一定时，提高功率因数相应减少了无功，增加有功。

2）降低电网中的功率损耗

3）减少电压损失

4）降低电能成本。

原理：

电感性负载电流滞后电网电压，而电容器的电流超前电网电压，这样就可以完全或部分抵消。

减小功率因数角，提高功率因数。

4、何为电网三段式电流保护？

说明各段保护的动作电流和保护范围。

答：

1）将三种保护组合在一起，相互配合构成的保护叫作三段式过流保护。

第I段为无时限电流速断，第II段为时限电流速断，第III段为定时限过电流。

2）第I、II段构成本线路的主保护，第III段保护对本线路的主保护起后备保护作用，称为近后备，另外还对相邻线路起后备保护作用，称为远后备。

5、画图说明变压器差动保护的原理及其保护范围。

答：

正常运行时，流入继电器的电流为两侧电流之差，即Ir=IⅠ2-IⅡ2=0，继电器不动作，当变压器内部发生故障时，Ir=IⅠ2或Ir=IⅠ2-IⅡ2，其值为短路电流继电器动作，使两侧短路器跳闸。

保护范围：

变压器的内部线圈及引出线的相间短路、单相接地短路和匝间短路。

6、简述高压断路器和高压隔离开关在供电系统中的作用，并说明两者在结构上有何主要区别？

答：

高压断路器作用：

线路正常时，用来通断负荷电流，线路故障时，在保护装置的作用下用来切断巨大的短路电流。

断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。

高压隔离开关在供电系统中只用于接通和断开没有负荷电流流过的电路，它的作用是为保证电气设备检修时，使需检修的设备与处于电压下的其余部分构成明显的隔离。

隔离开关没有特殊的灭弧装置，所以它的接通和切断必需在断路器分断以后才能进行。

区别:

高压隔离开关无灭弧机构。

7、什么是二次接线或二次回路？

答：

二次接线是用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，又称二次回路。

8、限制短路电流措施有哪些？

这些措施是如何限制短路电流？

答：

要限制短路电流，就只有增加短路回路的阻抗，具体可采用并联变压器或并联线路分开运行或在电路中串联电抗器等措施。

9、绘制变电所主接线图时，应对哪些情况进行说明？

答：

①电源电压、电源进线回路数和线路结构；②变电所的接线方式和运行方式；③高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案；④高低压电气设备的型号及规格；⑤各条馈出线的回路编号、名称及容量等。

五、 计算题（共15分）

1、装配车间380V线路，供电给金属切削机床电动机组18台共60kW，通风机组2台共10kW，确定线路的计算负荷。

（金属切削机床电动机取Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73，通风机组取Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75，总计算负荷取K∑p=0.95，K∑q=0.97）（10分）

解：

1）金属切削机床组

有功计算负荷P30

（1）=0.2×60=12kW

无功计算负荷Q30

（1）=12×1.73=20.8kvar

2）通风机组

有功计算负荷P30

（2）=0.8×3=2.4kW

无功计算负荷Q30

（2）=2.4×0.75=1.8kvar

3）总计算负荷

有功计算负荷P30总=0.95×（12＋2.4）=13.7kW

无功计算负荷Q30总=0.97×（20.8＋1.8）=21.9kvar

视在计算负荷S30总==

=25.8kVA

计算电流I30总=25.8/

×0.38=39A

2、某供电系统如图所示。

已知电力系统电源容量为500MV·A，线路L1每公里阻抗值x0=0.38Ω，线路长度为5公里。

两台变压器型号相同，变压器的短路电压百分数

=4.5，容量为1MV·A。

试求工厂变电所高压10kV母线上k1点短路和低压380V母线上k2点短路的三相短路电流和短路容量。

（15分）

1、解：

确定基准值。

取Sj=100MV·A，

对于k1处，取Uj1=10.5kV，则Ij1=

=5.50KA

对于K2处，取Uj2=0.4kV，则

2、计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。

1）电源

2）架空线路L1

3）电力变压器

则系统短路等效电路如图所示

3、求k1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。

1）总电抗标幺值

2）三相短路电流周期分量

3）三相短路容量

4、求k2点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。

1）总电抗标幺值

2）三相短路电流周期分量

3）三相短路容量

3、某厂变电所装设一台主变压器。

已知变压器低压侧有功负荷为650KW，无功计算负荷为800Kvar。

为了使工厂（变电所）的高压侧功率因数不低于0.9，如在变电所低压侧装设并联电容器进行补偿，需装设多少补偿容量？

并问补偿前后变电所所选主变压器容量有何变化？

解：

（1）补偿前变压器容量和功率因数

变压器低压侧的视在计算负荷为

主变压器容量选择条件为

，额、因此未进行补偿前，主变压器容量应选为1250KVA。

这时变压器低压侧功率因数为：

（2）无功补偿容量

按规定，变电所高压侧的

，考虑到变压器本身的无功功率损耗

远大于其有功功率损耗

，一般

，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压补偿后的功率因数应略高于0.90，取

。

低压侧需装设的并联电容器容量为：

取

（3）补偿后变压器容量和功率因数

补偿后变电所低压侧的視在计算负荷为

因此主变压器容量克改选为800kVA，比补偿前减少450kVA。

变压器的功率损耗为：

变电所高压侧的计算负荷为：

补偿后工厂的功率因数为：

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