《供電技術 第6版》 試卷及答案 共3套

《供電技術》課程考試試卷1填空題（每空1分，共20分）我國配電網(wǎng)的額定電壓有：(1)10kV，(2)380V。電力系統(tǒng)的中性點接地方式有：(3)中性點有效接地系統(tǒng)，(4)中性點非有效接地系統(tǒng)。當前的主要發(fā)電站類型有：(5)熱力發(fā)電，(6)水力發(fā)電，(7)核能發(fā)電，(8)風光電站。對電氣主接線的基本要求是：(9)安全，(10)可靠，(11)靈活，(12)經(jīng)濟。用戶供電系統(tǒng)中無功補償?shù)闹饕绞接校?13)就地補償，(14)集中補償。可切斷饋線短路電流的設備主要有：(15)斷路器，(16)熔斷器。避雷器在電力系統(tǒng)中的主要作用是：(17)防雷，(18)防止操作過電壓。10kV配電變壓器原副邊繞組的接線方式主要有：(19)Yyn0，(20)Dyn11。二、簡答題（每小題5分，任選4題，共20分）什么是需要系數(shù)？求計算負荷的需要系數(shù)考慮了負荷的哪些方面？答：需要系數(shù)是負荷計算所用的一種系數(shù)，其定義為用電設備組的最大負荷Pmax與該設備組的總安裝容量之比。需要系數(shù)考慮了各個用電設備并非在額定功率下運行、各個用電設備并非同時運行或同時在額定功率下運行、設備的運行效率等因素，是一個綜合性的統(tǒng)計參數(shù)。何謂短路電流的熱效應？熱穩(wěn)定校驗時要用短路電流的哪些參數(shù)，為什么？答：在線路發(fā)生短路時，強大的短路電流將在設備中產(chǎn)生很大熱量，導致設備損壞，因此需要校驗設備能否經(jīng)受得起短路電流產(chǎn)生的熱量的沖擊。熱校驗所用參數(shù)有穩(wěn)態(tài)短路電流有效值和短路電流持續(xù)的假想時間。假想時間考慮了繼電保護的動作時間、斷路器的開斷時間和非周期分量的等效時間。什么是繼電保護的選擇性？定時限過電流保護怎樣滿足上下兩級的選擇性？答：繼電保護的選擇性是指繼電保護動作后使得失電的負荷最小。定時限過電流保護是通過上下兩級之間的時限整定值不同來滿足的，要求上級的動作時限大于下級動作時限一個t。自動重合閘裝置用在什么場合？它是怎么提高供電可靠性的？答：自動重合閘裝置常應用于饋線保護中，用于提高瞬時故障時的饋線供電可靠性。假設饋線發(fā)生瞬時性短路故障，饋線上的繼電保護動作切除故障并啟動自動重合閘，此時引起饋線故障的因素消失，經(jīng)過一定時限后自動重合閘可以再次啟動斷路器合閘，恢復饋線的正常供電。若為永久故障，則繼電保護再次動作，且不再啟動自動重合閘。簡述三相電壓不平衡度的含義與定義。答：供電系統(tǒng)的三相電壓不平衡是指三相電壓幅值不等或三相電壓的相位差不為120。三相電壓不平衡的嚴重程度用三相電壓不平衡度來表示，定義為三相電壓負序分量有效值U2與正序分量有效值U1之比，即：三、基本計算（每小題5分，任選3題，共15分）某工廠年產(chǎn)某產(chǎn)品10000臺，已知生產(chǎn)單臺產(chǎn)品的耗電量為1000kWh，工廠最大有功負荷利用時數(shù)為5000小時，試估算該廠的有功計算負荷。解：該廠有功計算負荷為：已知負荷有功功率為100kW，無功功率為50kvar，求負荷的功率因數(shù)和視在功率。解：視在功率：功率因數(shù)：已知某10kV線路節(jié)點A的實際電壓為9.8kV，請問節(jié)點A的電壓偏差是多少？解：電壓偏差：某10kV饋線負荷為1000kVA，則饋線保護用熔斷器的額定電壓和電流應滿足什么要求？解：按正常工作條件選擇斷路器的額定電壓及額定電流，要求：四、某10kV架空供電線路結構和供電負荷如下圖所示，試計算線路首末端AC之間的電壓損失。(15分)解：由題意可得km,km由電壓偏差公式可得首末端AC之間的電壓損失：五、某用戶供電系統(tǒng)簡圖及其參數(shù)如下圖所示，求K點發(fā)生三相短路時的短路參數(shù)：IK(3)、ish(3)和SK(3)。(15分)解：（1）選定基準值：取則（2）計算短路電流回路中各主要元件的電抗標幺值1）電力系統(tǒng)系統(tǒng)電抗：2）架空線路3）電力變壓器T短路等效電路如圖所示：（3）求點的短路回路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標幺值2）三相短路電流周期分量有效值3）短路電流沖擊峰值4）三相短路容量六、某工廠供電系統(tǒng)及參數(shù)如下圖所示。已知：Ik1.max(3)=5.0kA，Ik1.min(3)=4.5kA，Ik2.max(3)=25.0kA，Ik2.min(3)=20.0kA，變壓器10kV側最大工作電流IT1.max=100A，電流互感器變比KTA=200/5，兩相不完全星形接線，低壓開關ZK動作時間t0=0.2秒，電流繼電器返回系數(shù)Kre=0.85。在斷路器QF處裝設針對變壓器的定時限過電流保護和電流速斷保護，試整定繼電保護參數(shù)并校驗保護靈敏度。（15分）解：電流互感器采用不完全星形接線，接線系數(shù)；電流互感器的變比（1）定時限過電流保護整定計算保護一次側動作電流：繼電器動作電流：動作時限的整定：保護的靈敏度校驗：（2）電流速斷保護整定計算保護一次側動作電流：繼電器動作電流：保護的靈敏度校驗：《供電技術》課程考試試卷2一、填空題（每空1分，共20分）380V/220V三相交流系統(tǒng)，其相電壓是（1）220V，線電壓是（2）380V。中性點非有效接地系統(tǒng)的接地方式有：(3)中性點不接地，(4)中性點經(jīng)消弧線圈(或電阻)接地。電力系統(tǒng)的主要電氣設備有：(5)隔離開關，(6)斷路器，(7)變壓器。電能質(zhì)量的主要技術指標有：(8)電壓偏差，(9)電壓波動和閃變，(10)電力諧波，(11)三相不平衡。比較供電方案優(yōu)劣的主要方面有：(12)技術，(13)經(jīng)濟。電力系統(tǒng)的自動裝置主要有：(14)自動重合閘裝置，(15)備用電源自動投入裝置。電氣設備的短路電流校驗項目通常有：(16)動穩(wěn)定，(17)熱穩(wěn)定。選擇隔離開關主要考慮的參數(shù)有：(18)額定電壓，(19)額定電流。常規(guī)電壓互感器的二次側額定線電壓是：(20)100V。二、簡答題（每小題5分，任選4題，共20分）什么是最大負荷利用時數(shù)？它的大小反映了用戶負荷的什么特征？答：年最大負荷利用小時數(shù)Tmax是這樣一個假想時間：電力用戶按照最大負荷Pmax持續(xù)運行Tmax時間所消耗的電能恰好等于該電力用戶全年實際消耗的電能Wa。它的大小反映了該用戶生產(chǎn)負荷運行的連續(xù)性和平穩(wěn)程度。為什么用戶總變（配）電站要接近用戶負荷中心并向進線方向偏移？答：深入負荷中心并適當靠近電源的進線方向，可以使高低壓線路的有色金屬耗量最少及線路電能損耗最小。此外，還需考慮變電所周圍的環(huán)境、進出線的方便和設備運輸?shù)姆奖?。簡述斷路器在配電系統(tǒng)中的作用，為什么斷路器通常要與隔離開關配合使用？答：斷路器具有良好的滅弧裝置和斷流能力，在線路正常時用來通斷負荷電流，在線路故障時用來切斷巨大的短路電流。在斷路器停電檢修時，需要隔離開關來隔離電源，造成一個明顯的斷開點，以保證檢驗人員的安全。什么是繼電保護的選擇性？電流速斷保護如何滿足上下兩級的選擇性？答：繼電保護的選擇性是指繼電保護動作后使得失電的負荷最小。電流速斷保護的選擇性是靠上下兩級的整定電流不同來滿足的，上一級速斷保護的整定電流必須大于下一級保護區(qū)首端的最大短路電流。簡述電壓波動與電壓閃變的聯(lián)系與區(qū)別。答：電壓波動是指電網(wǎng)電壓幅值（或半周波方均根值）隨時間的連續(xù)快速變化，而電壓閃變是電壓波動引起的照明燈光閃爍通過人眼、腦反應對人產(chǎn)生的一種刺激效應。三、基本計算（每小題5分，任選3題，共15分）抑制某商住建筑的建筑面積為10000m2，查表知此類建筑單位面積的負荷功率為30W/m2，負荷自然功率因數(shù)為0.8，試估算該商住建筑的計算負荷。解：計算負荷如下：已知某10kV線路首末端電壓幅值分別為10.2kV和9.7kV，請問線路首端和末端的電壓偏差分別是多少？線路上電壓損失是多少？解：依題意UN=10kV，U1=10.2kV，U2=9.7kV則：首端電壓偏差：末端電壓偏差：線路電壓損失：某10kV/0.4kV變壓器的額定容量為1000kVA，其原副邊的額定電流分別是多少？解：原邊額定電流：副邊額定電流：已知某整流器的網(wǎng)側電流含有5次和7次諧波，且基波電流為100A、5次諧波電流為20A、7次諧波電流為10A，試計算5次諧波電流含有率和電流總諧波畸變率。解：5次諧波電流含有率：總諧波電流含量：A電流總諧波畸變率：四、某供電系統(tǒng)簡圖及其參數(shù)如下圖所示，求K點的三相短路參數(shù)IK(3)、SK(3)和兩相短路電流IK(2)。(15分)解：解：（1）選定基準值：取則（2）計算短路電流回路中各主要元件的電抗標幺值1）電源系統(tǒng)2）架空線路3）電力變壓器T短路等效電路如下圖所示：（3）求點的短路回路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標幺值2）三相短路電流周期分量有效值3）短路電流沖擊峰值4）三相短路容量5）兩相短路電流五、某用戶供電系統(tǒng)及參數(shù)如下圖所示。已知：Ik1.max(3)=4.8kA，Ik1.min(3)=4.0kA，Ik2.max(3)=22kA，Ik2.min(3)=20kA，變壓器10kV側最大負荷電流IT1.max=120A，電流互感器變比KTA=200/5，兩相不完全星形接線，低壓開關ZK動作時間忽略不計，電流繼電器返回系數(shù)Kre=0.85。若在斷路器QF處裝設針對變壓器的定時限過電流保護和電流速斷保護，試整定繼電保護參數(shù)并校驗靈敏度。若K2點發(fā)生三相短路，QF的電流速斷保護是否動作？（15分）解：電流互感器采用不完全星形接線，接線系數(shù)；電流互感器的變比（1）定時限過電流保護整定計算保護一次側動作電流：繼電器動作電流：動作時限的整定：保護的靈敏度校驗：（2）電流速斷保護整定計算保護一次側動作電流：繼電器動作電流：保護的靈敏度校驗：（3）因為速斷保護是按照K2點發(fā)生最大短路時保護不動作來整定的，故K2點故障時速斷保護不動作。六、某型號為S11-6300/35的配電變壓器，其變比為35±2×2.5%/10.5kV。在最大負荷下，高壓側進線電壓為35.5kV，變壓器中歸算至高壓側的電壓損失為4.5%；在最小負荷下，高壓側進線電壓為37.5kV，變壓器中歸算至高壓側的電壓損失為3%。若要求變電站10kV低壓母線的電壓在最大負荷時不低于9.5kV、最小負荷時不高于10.6kV，請選擇該變壓器的分接頭。（15分）解：依題意有：，，,,按照變壓器的變比關系有：即：故kV結論：選取標稱值+5%的分接頭，分接頭電壓36.75kV。《供電技術》課程考試試卷3一、填空題（每空1分，共20分）我國10kV交流發(fā)電機的額定電壓和頻率分別是：(1)10.5kV，(2)50Hz。選擇熔斷器主要考慮的參數(shù)有：(3)額定電流，(4)斷流容量。常規(guī)電流互感器的二次側額定電流是：(5)5A或1A。對繼電保護裝置的基本要求有：(6)可靠性，(7)靈敏性，(8)選擇性，(9)速動性。設備外殼保護安全接地的基本系統(tǒng)有：(10)TT系統(tǒng)，(11)IT系統(tǒng)，(12)TN系統(tǒng)。用戶供電系統(tǒng)中常用的母線制有：(13)單母線制，(14)單母線分段制。斷路器在供電系統(tǒng)中的作用有：(15)通斷負荷電流，(16)切斷巨大的短路電流。自動重合閘與饋線繼電保護的兩種配合方式有：(17)前加速保護，(18)后加速保護。分布式發(fā)電用的可再生能源有：(19)太陽光能，(20)風能。二、簡答題（每小題5分，任選4題，共20分）為什么車間變（配）電所要盡量接近所供負荷的中心？答：車間變（配）電所深入所供負荷的中心，可使低壓供電線纜的有色金色消耗最小、線纜中的電能損耗也最小。何謂短路電流的力效應？力穩(wěn)定校驗時要用短路電流的哪個參數(shù)，為什么？答：三相短路電流通過并排的三相導體時，會在導體中產(chǎn)生相互之間的吸引力或排斥力，導致三相導體受力變形，這種現(xiàn)象稱為力效應。力校驗所用的參數(shù)是短路電流的沖擊峰值，因為電動力是瞬時量，峰值電流產(chǎn)生的作用力最大。為什么用避雷器保護變壓器時，避雷器要盡量接近變壓器的進線端？答：因為雷電侵入波沿線路傳播到變壓器處，變壓器對雷電波近似呈開路狀態(tài)，發(fā)生雷電壓波的全反射，使得變壓器進線處的電壓最高。為了使得避雷器能有效保護變壓器，避雷器要盡量安裝在雷電過電壓最高的地方，即變壓器的進線端。備用電源投入裝置用在什么場合？它是如何提高供電可靠性的？答：備用電源自動投入裝置設置在具有兩個電源且可以互為備用的供電場合，當一路電源出現(xiàn)故障而失電后，備用電源自動投入裝置通過自動檢測和判斷，自動將負荷切換到另一路電源，保證負荷供電的連續(xù)性。簡述諧波含有率與總諧波畸變率的含義與區(qū)別。答：諧波含有率反映某一次諧波的嚴重程度，定義為單次諧波含量與基波分量方均根值之比。總諧波畸變率反映諧波的總體嚴重程度，定義為總諧波含量與基波分量方均根值之比。三、基本計算（每小題5分，任選3題，共15分）某車間總設備安裝容量為700kW，自然功率因數(shù)為cos=0.8，需要系數(shù)Kd=0.6，試求該車間的計算負荷。解：計算負荷計算如下：某車間變低壓側計算負荷分別為600kW和400kvar，若要求車間總功率因數(shù)不低于0.9，問無功補償容量應為多少？解：按照題意，補償后的車間無功功率應滿足：因此，補償容量為：某10kV饋線負荷為3000kVA，則饋線出口斷路器的額定電壓和額定電流應滿足什么要求？解：按正常工作條件選擇斷路器的額定電壓及額定電流，即：已知某10kV線路節(jié)點A的電壓偏差為+2%，請問節(jié)點A的實際電壓是多少？解：A點實際電壓為：四、某10kV架空線路的結構和供電負荷如下圖所示，試計算線路首末端AC之間的電壓損失。若A點電壓偏差為+3%，問C點電壓偏差為多少？(15分)解：由題意可得,km,km線路AB的電壓損失為：線路BC的電壓損失為：線路首末端AC之間的電壓損失為：C點電壓偏差為：五、某供電系統(tǒng)簡圖及其參數(shù)如下圖所示，已知10kV母線