供变电工程及课程设计.docx
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供变电工程及课程设计
供变电工程及课程设计第1次作业
（注意：
若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
）
本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：
一、单项选择题（只有一个选项正确，共14道小题）
1.矩形母线，由于冷却条件好、集肤效应小，金属材料利用率高，因此多用于（）
（A）35kV及以下电压等级配电装置中
（B）110kV电压等级配电装置中
（C）220kV电压等级配电装置中
（D）500kV电压等级配电装置中
正确答案：
A
解答参考：
2.电气主接线的形式影响（ ）
（A）供电可靠性，但不影响继电保护
（B）运行灵活性，但不影响二次接线
（C）二次接线和继电保护，但不影响电能质量
（D）配电装置布置
正确答案：
D
解答参考：
3.SF6全封闭组合电器是以什么绝缘子作支撑元件的成套高压组合电器？
（ ）
（A）陶瓷
（B）玻璃钢
（C）环氧树脂
（D）陶土
正确答案：
C
解答参考：
4.实际工程计算中，当短路电流持续时间t大于多少时，可以忽略短路电流非周期分量热效应的影响？
（A）0.1秒
（B）1秒
（C）2秒
（D）4秒
正确答案：
B
解答参考：
5.对于双母线接线，双母线同时运行时，（ ）
（A）具有单母线分段接线的特点
（B）具有单母线带旁路接线的特点
（C）与单母线接线完全相同
（D）等同于单母线分段带旁路接线
正确答案：
A
解答参考：
6.电压互感器的配置应根据电气测量仪表、继电保护装置、自动装置和自动调节励磁装置的要求配制，并应考虑（ ）
（A）安装地点
（B）安装方式
（C）同期需要
（D）调压要求
正确答案：
C
解答参考：
7.中性点非直接接地系统中，当绝缘正常、系统三相对地电压对称时，电压互感器辅助副绕组的开口三角形两端电压为（ ）
（A）0V
（B）100V
（C）220V
（D）380V
正确答案：
A
解答参考：
8.两台变压器并联运行时，必须满足绝对相等的条件是变压器的（ ）
（A）型号相同
（B）变化相等
（C）联接组标号相同
（D）短路电压相等
正确答案：
C
解答参考：
9.吸收电流衰减时间视电介质性能而定，实中际通常将加压后多长时间的电阻值视为被试品的真实电阻？
（ ）
（A）10s
（B）30s
（C）60s
（D）120s
正确答案：
C
解答参考：
10.电介质在直流电压作用下，无周期性的极化，其损耗只有因（ ）
（A）极化而引起的损耗
（B）电感而引起的损耗
（C）电容而引起的损耗
（D）电导而引起的损耗
正确答案：
D
解答参考：
11.某独立避雷针高26米，则它在离地面高为13米处的保护半径为（）
（A）10米
（B）13米
（C）20米
（D）26米
正确答案：
B
解答参考：
12.对于35~100kV无避雷线的线路，在靠近变电所的一段线路上必须装设（ ）
（A）避雷针
（B）避雷线
（C）避雷器
（D）快速继电保护
正确答案：
B
解答参考：
13.投切空载线路时会引起（）
（A）外部过电压
（B）大气过电压
（C）谐振过电压
（D）操作过电压
正确答案：
D
解答参考：
14.变压器并联运行的理想状况：
空载时，并联运行的各台变压器之间（）。
（A）无电位
（B）无环流
（C）连接给别相同
（D）短路阻抗相同
正确答案：
D
解答参考：
三、判断题（判断正误，共12道小题）
15.若两只电容器的电容不等，而它们两端的电压一样，则电容大的电容器带的电荷量多，电容小的电容器带的电荷少
正确答案：
说法正确
解答参考：
16.变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所,是联系发电厂和用户的中间环节。
正确答案：
说法正确
解答参考：
17.电力系统的可靠性是指确保用户能够随时得到供电
正确答案：
说法正确
解答参考：
18.直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备
正确答案：
说法正确
解答参考：
19.电流互感器与电流表都是电气一次设备
正确答案：
说法错误
解答参考：
电流表不是电气一次设备
20.电力系统的频率主要取决于有功功率的平衡
正确答案：
说法正确
解答参考：
21.电力系统的电压主要取决于无功功率的平衡
正确答案：
说法正确
解答参考：
22.用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等
正确答案：
说法正确
解答参考：
23.发电机的额定电压与电力网的额定电压相等
正确答案：
说法正确
解答参考：
24.变压器一次绕组的额定电压都是与电力网的额定电压相等
正确答案：
说法错误
解答参考：
25.电气设备的接地有三种形式:
工作接地、保护接地和冲击接地
正确答案：
说法正确
解答参考：
26.变压器的中性点接地属于工作接地.
正确答案：
说法正确
解答参考：
（注意：
若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
）
四、主观题（共20道小题）
27.电力系统有哪些优越性电力系统运行要满足哪些基本要求?
参考答案：
电力系统的优越性：
可靠,稳定,经济
对电力系统运行的基本要求：
保证供电的安全可靠——减少事故率
保证电能质量——波形,频率,电压/随时调频,调压
完成足够的发电功率和发电量
保证电力系统运行的经济性
28.电能质量的主要指标是什么？
参考答案：
波形,频率,电压
29.电力系统中性点有哪几种运行方式?
什么叫小接地电流系统和大接地电流系统?
参考答案：
我国电力系统中性点的运行方式主要有三种：
中性点不接地运行方式、中性点经
消弧线圈接地运行方式和中性点直接接地运行方式。
前两种接地系统统称为小接地电
流系统，后一种接地系统又称为大接地电流系统。
30.在系统发生单相接地故障时，小接地电流系统和大接地电流系统的相对地的电压和线电压有如何的变化?
参考答案：
大接地电流系统发生单相金属性接地故障时，故障相对地电压为零，中性点电位基本不变，非故障相电压仍为相电压。
此时线电压不对称。
小接地电流系统发生单相接地时，接地相对地电压为零，而非接地相的对地电压值升高倍，变为线电压。
31.电网对地电容与哪些因素有关?
小接地电流系统单相接地电容电流与哪些因素有关?
参考答案：
电网对地电容的大小与导线尺寸、线路结构及线路长度有关。
线路越长，对地电容也越大。
由经验公式：
Ic=Ue（I+35L）/350可知，小接地电流系统单相接地时，接地电容电流的大小与电网额定电压、线路的长度以及是架空线还是电缆线有关。
电网电压等级愈高，单相接地电容电流愈大，单位长度电缆线路的对地电容电流比架空线路的对地电容电流大
32.为什么说利用消弧线圈进行全补偿并不可取?
参考答案：
全补偿意味着1/ωL=3ωC会产生严重的谐振问题，在正常运行时，由于电网三相的对地电容并不完全相等，或因断路器操作时三相触头的不同时性等，致使在未发生接地故障时，中性点对地之间会出现一定的电压，此电压的作用将引起串联谐振，产生过电压，危及设备绝缘。
所以全补偿不能采用。
33.无母线电气主接线的形式有桥形接线、_____和单元接线。
参考答案：
无母线电气主接线的形式有桥形接线、__多角形接线___和单元接线。
34.电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能，因此母线起着_________作用。
参考答案：
电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能，因此母线起着___汇集和分配电能________作用。
35.室内配电装置中，母线一般布置在配电装置上部，其布置形式有水平、垂直和_________三种
参考答案：
室内配电装置中，母线一般布置在配电装置上部，其布置形式有水平、垂直和___三角形________三种
36.电器的额定电流应大于或等于安装设备回路的________。
参考答案：
电器的额定电流应大于或等于安装设备回路的___最大工作电流________。
37.中央信号装置由________两部分组成。
参考答案：
中央信号装置由__事故信号装置和预告信号装置_________两部分组成。
38.什么是电力系统？
参考答案：
电力系统是动力系统的一部分，它由发电厂的发电机及配电装置，升压及降压变电所、输配电线路及用户的用电设备所组成。
39.什么是电力网？
参考答案：
电力网是电力系统的一部分，它是由各类变电站（所）和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的统一网络。
40.什么是动力系统？
参考答案：
发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体叫做动力系统。
41.什么是动力系统？
参考答案：
发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体叫做动力系统。
42.什么是三相交流电？
参考答案：
三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。
43.
CT运行中二次为什么不允许开路？
参考答案：
答：
CT经常用于大电流条件下，同时由于CT二次回路所串联的仪表和继电装置等电流线圈阻抗很小，基本上呈短路状态，所以CT正常运行时，二次电压很低，如果CT二次回路断线则CT铁芯严重饱和磁通密度高达1500高斯以上，由于二次线圈的匝数比一次线圈的匝数多很多倍，于是在二次线圈的两端感应出比原来大很多倍的高电压，这种高电压对二次回路中所有的电气设备以及工作人员的安全将造成很大危险，同时由于CT二次线圈开路后将使铁芯磁通饱和造成过热而有可能烧毁，再者铁芯中产生剩磁会增大互感器误差，所以CT二次不准开路。
44.
开关电器一般由、触头、组成，其中是用于提供电能从开关外部到开关触头之间的通路，触头对电能通路进行分开和闭合，分和。
参考答案：
开关电器一般由导体、触头、绝缘介质组成，其中导体是用于提供电能从开关外部到开关触头之间的通路，触头对电能通路进行分开和闭合，分动触头和静触头。
45.
简述微机监控系统的原理、结构、功能。
参考答案：
控制主站通过组态软件（如工况图、趋势图等）监视现场的工作情况，监控数据来源于主站定期轮询和RTU的主动突发。
而且主站可以下发控制命令，这时RTU响应主站的控制命令，其它时候RTU独立的按照自己的程序流程进行数据I/O、发出和响应通讯任务、完成逻辑和控制功能。
系统借助远动通道实现调度端与执行端之间的遥控、遥信、遥测、遥调、遥视功能，具体功能有测量、报警、控制、指示、累加、事件顺序记录、网络数据传输等功能。
46.
监控系统软件为什么需要标准化，需要从哪些方面实现标准化？
参考答案：
监控系统软件的标准化是相对而言的，它只是确定一个参考量规范各种软件的性能，方便各种软件的兼容性和互补性，达到管理方便的目的，使得各类软件生产规范化。
标准化包括几个方面：
软件界面的标准化、通信规约的标准化、数据、硬件接口的标准化等，而其中最重要的是通信规约的标准化。
供变电工程及课程设计第2次作业
（注意：
若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
）
本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：
一、单项选择题（只有一个选项正确，共19道小题）
1.矩形母线，由于冷却条件好、集肤效应小，金属材料利用率高，因此多用于（）
（A）35kV及以下电压等级配电装置中
（B）110kV电压等级配电装置中
（C）220kV电压等级配电装置中
（D）500kV电压等级配电装置中
正确答案：
A
解答参考：
2.电气主接线的形式影响（ ）
（A）供电可靠性，但不影响继电保护
（B）运行灵活性，但不影响二次接线
（C）二次接线和继电保护，但不影响电能质量
（D）配电装置布置
正确答案：
D
解答参考：
3.标志着断路器开合短路故障能力的数据是（）。
（A）最大单相短路电流
（B）额定开断电流
（C）额定电流
（D）最大负荷电流
正确答案：
B
解答参考：
4.避雷器的外壳接地属于（）接地
（A）保护
（B）重复
（C）工作
（D）保护、工作
正确答案：
C
解答参考：
5.电流互感器的零序接线方式，在运行中（）
（A）只能反映零序电流，用于零序保护
（B）能测量序电压和零序方向
（C）只能测量零电压
（D）能测量零序功率
正确答案：
A
解答参考：
6.用有载调压变压器的调压装置进行调整电压时，对系统来说（）
（A）起不了多大作用
（B）能提高功率因数
（C）补偿不了无功不足的情况
（D）降低功率因数
正确答案：
C
解答参考：
7.SF6气体在电弧作用下会产生（）
（A）低氟化合物
（B）氟气
（C）气味
（D）氢气
正确答案：
A
解答参考：
8.中性点经消弧线圈接地系统，发生单相接地故障时，非接地故障相对地电压（）
（A）不变
（B）升高√3倍
（C）降低
（D）略有升高
正确答案：
D
解答参考：
9.在正常运行情况下，中性点不接地系统中的中性电点位移电压不得超过（）
（A）15%
（B）10%
（C）5%
（D）20%
正确答案：
A
解答参考：
10.三相电容器之间差的值，不超过单向总容量的（）
（A）1%
（B）5%
（C）10%
（D）15%
正确答案：
B
解答参考：
11.电容不充许在（）额定电压下长期运行。
（A）100%
（B）110%
（C）120%
（D）130%
正确答案：
D
解答参考：
12.电容器的电容允许值最大变动范围为（）
（A）+10%
（B）+5%
（C）+15%
（D）+4%
正确答案：
A
解答参考：
13.操作断路器时，操作中操作人要检查（）是否正确
（A）位置表计
（B）灯光信号
（C）灯光、表计
（D）光字牌表计
正确答案：
C
解答参考：
14.GIS设备的引出线形式有（）出线
（A）电缆
（B）架空
（C）电缆、架空、主变压器对接
（D）主变压器对接
正确答案：
C
解答参考：
15.变压器负载增加时，将出现（）
（A）一次侧电流保持不变
（B）一次侧电流减小
（C）一次电流随之相应增加
（D）二次电流不变
正确答案：
C
解答参考：
16.采用一台三相三柱式电压互感器，接成Y-Y0形接线，该方式能进行（）
（A）相电压测量
（B）线电压测量
（C）既可测量相电压又可测量线电压
（D）可监视负序电流
正确答案：
B
解答参考：
17.高压断路器的极限通过电流，是指（）
（A）断路器在合闸状态下能承载的峰值电流
（B）断路器正常通过的最大电流
（C）在系统发生故障时断路器通过的电码故障电流
（D）单相接地电流
正确答案：
A
解答参考：
18.电容器中性母线应刷（）色
（A）黑
（B）赭色
（C）灰色
（D）紫
正确答案：
B
解答参考：
19.SF6气体在电弧作用下会产生（）
（A）低氟化合物
（B）氟气
（C）气味
（D）氢气
正确答案：
A
解答参考：
三、判断题（判断正误，共8道小题）
20.变压器的金属外壳接地属于保护接地
正确答案：
说法正确
解答参考：
21.互感器的二次侧接地属于保护接地
正确答案：
说法正确
解答参考：
22.停电检修电路时接地属于工作接地
正确答案：
说法错误
解答参考：
23.可以将电气设备的外壳一部分作接地保护一部分作接零保护
正确答案：
说法错误
解答参考：
24.在接地网中设置均压带的目的是降低接触电压和跨步电压
正确答案：
说法正确
解答参考：
25.接地电阻的大小与土壤电阻率有关
正确答案：
说法正确
解答参考：
26.人在接地网中行走，两脚之间的电压为跨步电压
正确答案：
说法正确
解答参考：
27.接地电阻的大小与设备的相电压大小有关，并成正比
正确答案：
说法错误
解答参考：
（注意：
若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
）
四、主观题（共23道小题）
28.试述中性点直接接地系统在发生单相接地时的后果以及提高供电可靠性的措施。
参考答案：
中性点直接接地系统在发生单相接地时，形成大的短路电流，开关应跳闸，线路停电。
可通过全线架设避雷线和采用自动重合闸加以改善。
29.何为电弧?
参考答案：
当用开关电器切断有电流通过的电路时，在开关触头间就会产生电弧，电弧是一束导电的游离气体。
电弧形成过程来看，游离过程主要有以下四种形式：
（1）强电场发射；
（2）热电子发射；（3）碰撞游离；（4）热游离。
30.简述断路器触头断开时断口电弧的形成过程及由此而确定的基本灭弧方法。
参考答案：
熄灭电弧的基本方法是：
削弱游离过程，加强去游离过程。
主要措施为：
（1）提高触头间的开断速度。
（2）将触头置于真空密室中。
（3）增大绝缘介质气体压力。
（4）吹弧。
（5）冷却电弧。
31.直流电弧稳定燃烧的条件为何?
灭弧栅和灭弧室在灭弧原理上有何差别?
参考答案：
直流电弧稳定燃烧时，uh和i基本保持不变，即di／dt≈0。
满足方程：
E－iR=Uh
灭弧栅罩在开关触头上，开关开断时，弧电流产生的磁场与钢片产生作用力使电弧拉人灭弧栅内被钢片分割成多段短弧，形成许多对电极，由于电弧的近极压降而使电弧所需电压增加，造成（di/dt）<0，使电弧熄灭。
而灭弧室是个密闭的空间，开关触头在灭弧室内，触头分开时，灭弧室吹口被打开，灭弧介质对电弧形成不同方式的吹动。
32.交流电弧电流有何特点?
熄灭交流电弧的条件是什么?
参考答案：
特点：
交流电流的瞬时值变化很快，每个周期有2次通过零点，因此交流电流一直处于动态过程，而且电流过零时可以自行熄弧。
但因弧柱热惯性的作用，致使电流过零后又会重新燃弧。
熄灭交流电弧的条件：
在电弧电流过零时，电弧由于失去能量，电弧自然熄灭。
此时，弧隙中间同时存在着两个恢复过程，即介质强度恢复过程ud（t）和电源电压恢复过程ur（t）。
如果电源恢复电压高于介质强度恢复电压，弧隙就被击穿，电弧重燃。
反之，如果恢复电压低于介质强度时，电弧便熄灭。
可见，开断交流电路时，熄灭电弧的条件应为ud（t）﹥ur（t）
33.什么叫介质强度恢复过程?
什么叫电压恢复过程?
它们与哪些因素有关?
参考答案：
弧隙介质强度的恢复过程：
电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要恢复到绝缘的正常状态尚需一定的时间，此恢复过程称之为弧隙介质强度的恢复过程，以耐受的电压ud（t）表示。
弧隙介质强度恢复过程ud（t）主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器型式而异。
弧隙电压的恢复过程：
电弧电流自然过零后，电路施加于弧隙的电压，将从不大的电弧电压逐渐增长，一直恢复到电源电压，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压，其电压恢复过程以ur（t）表示。
电压恢复过程与线路参数、负荷性质等有关。
34.在直流电弧和交流电弧中，将长电弧分割成短电弧灭弧是利用了什么原理?
参考答案：
在直流电弧中，将长弧分割成短弧可以形成多对电极，由于电弧的近极压降而使电弧所需电压增加从而达到熄弧目的。
在交流电弧中，将长弧分割成若干短弧，主要是利用“近阴极效应”原理实现灭弧。
35.电气触头主要有哪几种接触形式?
各有什么特点?
参考答案：
（1）平面触头。
这种触头在受到很大的压力时，接触点数和实际接触面仍然较小。
自动净化能力弱，压强小，接触电阻较大。
只限于低压开关中使用，如闸刀开关
和插人式熔断器等。
（2）线触头。
在高低压开关中普遍采用线触头。
线触头是指两个触头间的接触面为线接触的触头，如柱面与平面接触或两圆柱面接触。
线接触的接触压力较大，在接通和断开时自动净化能力较强。
（3）点触头。
是指两个触头接触面为点接触，如球面和平面接触，或者两个球面的接触。
它的优点是接触点更加固定，接触压力更大，接触电阻稳定；缺点是接触面积小，不易散热。
这种触头一般应用在工作电流和短路电流较小的情况，如用于继电器和开关电器的辅助触点。
36.如果电气触头发生振动是什么原因造成的?
有什么危害?
参考答案：
运行中，电气触头振动主要来自两方面原因：
一是短路电动力引起，另一可能是外部机械施工振动与破坏引起。
触头振动时，引起接触不良，接触电阻增大，产生严重发热，触头因退火而破坏其性能。
更为严重是触头因振动脱开，其间产生电弧，烧损触头材料及其部件。
37.名词解释:
配电装置
参考答案：
根据发电厂或变电所电气主接线中的各种电气设备、载流导体及其部分辅助设备的安装要求，将这些设备按照一定方式建造、安装而成的电工建筑物，通常称为配电装置。
38.名词解释:
限流电抗器的残余电压
参考答案：
电抗器后发生短路时，电抗器前的电压。
39.在开关电器中，加速交流电弧熄灭方法通常有哪些？
参考答案：
（1）利用气体吹动电弧灭弧。
（2）采用多断口灭弧。
（3）利用电弧与固体介质接触灭弧。
（4）将电弧分为多个串联的短电弧灭弧（金属灭栅灭弧）
40.什么是一次设备？
参考答案：
一次设备是用于完成电能变换、输送、分配等功能的设备，如高压开关、输电线路、母线、避雷器等，可以用一句话来理解：
接触高电压的电气设备。
41.什么是二次设备？
参考答案：
二次设备是用于完成对一次设备的控制、监视、保护功能的设备，如继电保护装置、监视仪表、操作电路等，也可以用一句话来简单理解：
不接触高电压的电气设备。
42.
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