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電力系統(tǒng)基礎(chǔ)試題課程代碼:02300
一、填空題(每小題1分,共10分)1。衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)主要有電壓、波形和___頻率___.2.在電力系統(tǒng)的潮流分布計(jì)算中,習(xí)慣上是直接用三相功率和__線____電壓來(lái)計(jì)算。3。頻率的二次調(diào)整是由發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器_進(jìn)行調(diào)整。4。雙繞組變壓器可供調(diào)整的分接頭通常在__高壓側(cè)____。5。簡(jiǎn)單短路中不對(duì)稱短路有___3___種類型.6.對(duì)稱分量法是一種疊加法,適用于___線性___系統(tǒng)。7。兩相短路其故障相電流為正序電流的______倍。8。對(duì)于簡(jiǎn)單電力系統(tǒng),其靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)為_(kāi)_____。9。自動(dòng)重合閘是提高系統(tǒng)__暫態(tài)穩(wěn)定性
____的主要措施之一。10。在簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)中,若加速面積大于減速面積,系統(tǒng)將失去_暫態(tài)穩(wěn)定性
__.11.我國(guó)電力系統(tǒng)的3KV以上的額定電壓等級(jí)有6kv,10kv,35,60,110,220,330,500,750kv.12.架空線路是由導(dǎo)線,避雷線,桿塔,絕緣子及金具等元件組成。13.對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是,供電的可靠性,良好的電能質(zhì)量,力求系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。14。變壓器損耗是由短路損耗和空載損耗兩部分構(gòu)成.15。電力系統(tǒng)的有功和頻率調(diào)整大體上可分為一次,二次,三次調(diào)整,所謂的一次調(diào)整指由發(fā)電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行的頻率調(diào)整,二次調(diào)整指有發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器進(jìn)行的頻率調(diào)整,三次調(diào)整指按照負(fù)荷曲線及最優(yōu)準(zhǔn)則分配發(fā)電負(fù)荷.二、單項(xiàng)選擇題(每小題1分,共20分。從每小題的四個(gè)備選答案中,選出一個(gè)正確答案,并將正確答案的號(hào)碼寫(xiě)在題干后面的括號(hào)內(nèi)。)13.經(jīng)過(guò)Y·d3接法的變壓器由星形到三角形側(cè)時(shí),負(fù)序系統(tǒng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)(
③
)
①120°
②150°
③90°
④270°14。電力系統(tǒng)K點(diǎn)發(fā)生單相短路(A相)對(duì)稱分量以A相為準(zhǔn),其電流之間關(guān)系為(
④
)式所示。
①
②
③
④
15。若a、b兩相發(fā)生短路接地,則基準(zhǔn)相選擇為(
③
)
①a相
②b相
③c相
④b相和c相18。下圖系統(tǒng)在k點(diǎn)發(fā)生三相短路,各元件標(biāo)么值電抗在元件下方,計(jì)算短路電流的總阻抗為(
4
)
①xΣ=0.248
②xΣ=(0.125+0。105+0。08)∥(0。10)=0.075
③xΣ=0。41
④xΣ=0。3119。電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路,其沖擊系數(shù)kimp與非周期分量的衰減時(shí)間常數(shù)Ta有關(guān),當(dāng)kimp=1時(shí),回路的L,R,Ta的關(guān)系如(
3
)
①L≠0R≠0
②R=0
L≠0
③L=0
R≠0
④Ta=20.為達(dá)到安裝較少的補(bǔ)償設(shè)備容量,選變壓器分接頭的情況應(yīng)為(
2
)
①最小方式時(shí)電容器全部投入
②最小方式時(shí)電容器全部退出③最大方式時(shí)電容器全部投入
④最大方式時(shí)電容器全部退出22.影響系統(tǒng)頻率的主要因素是(
4
)
①電流
②阻抗
③無(wú)功
④有功23。潮流計(jì)算常用的計(jì)算方法是(
2
)
①解析法
②迭代法和牛頓法
③積分法
④差分法24.計(jì)算初步功率分布的目的主要是為了(
1)
①尋找無(wú)功功率分點(diǎn)
②尋找有功功率分點(diǎn)
③尋找平衡節(jié)點(diǎn)
④尋找pu節(jié)點(diǎn)25。電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算中,復(fù)功率的單位是(
3
)
①M(fèi)W
②MVar
③MVA
④KW26.電力網(wǎng)某處的電流為2。5KA,當(dāng)取基準(zhǔn)值SN=100MVA,UN=10KV時(shí),則該處電流的標(biāo)么值應(yīng)為(
3
)
①
②
③
④27.變壓器的電抗參數(shù)XT,主要決定于哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(
3
)
①
②
③Uk%
④I0%28。中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng),發(fā)生單相接地故障時(shí),非故障相電壓(
3
)
①不變
②升高倍
③升高倍
④升高2倍29。用電設(shè)備的額定電壓一般與所接網(wǎng)絡(luò)的額定電壓(
2
)
①高5%
②相同
③低5%
④低10%30。用來(lái)支持或懸掛導(dǎo)線并使導(dǎo)線與桿塔絕緣的器件是(
3
)
①桿塔
②金具
③絕緣子
④保護(hù)包皮三、簡(jiǎn)答題(每小題5分,共20分)32。簡(jiǎn)要說(shuō)明電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整可以采用哪些措施答.①改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓;②改變變壓器變比調(diào)壓③補(bǔ)償無(wú)功功率調(diào)壓;④改變電力線路參數(shù)調(diào)壓.33。什么是輸電線路的電壓損耗?
答:線路始末兩端電壓的數(shù)值差。34。在電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算中,習(xí)慣上采用什么功率以及什么電壓進(jìn)行計(jì)算?答。習(xí)慣上采用三相功率和線電壓進(jìn)行計(jì)算.35、簡(jiǎn)述降低電網(wǎng)電能損耗的措施。答:(1)提高電力網(wǎng)負(fù)荷的功率因數(shù),降低電網(wǎng)的電能損耗:①合理選擇異步電動(dòng)機(jī)的容量及運(yùn)行方式;②實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率就地補(bǔ)償,限制無(wú)功功率在電網(wǎng)中傳送。(2。5分)(2)合理組織電力網(wǎng)的運(yùn)行方式:①電力網(wǎng)運(yùn)行于重負(fù)荷狀態(tài)時(shí),應(yīng)盡量提高運(yùn)行電壓水平,以降低功率損耗和電能損耗;②合理組織并聯(lián)變壓器的運(yùn)行,減少功率損耗和電能損耗。(2.5分)36、提高導(dǎo)體最大允許載流量的措施有哪些?答:采用電阻率小,散熱面積、散熱系數(shù)大的材料(3分)和散熱效果好的布置方式。37.?dāng)嗦菲骱透綦x開(kāi)關(guān)在電力系統(tǒng)中的作用是什么?它們?cè)谛阅苌嫌惺裁床煌???(1)斷路器的作用:正常運(yùn)行時(shí),用于倒閘操作,改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式;故障時(shí),切斷電流,切除故障點(diǎn),使非故障部分繼續(xù)正常運(yùn)行。(2)隔離開(kāi)關(guān)的作用:隔離開(kāi)關(guān)隔開(kāi)電源,當(dāng)檢修線路或斷路器時(shí),形成一個(gè)檢修人員也能看見(jiàn)的、明顯的“斷開(kāi)點(diǎn)”;倒閘操作,分、合小電流。(3)兩者區(qū)別:斷路器有熄弧裝置,可以切斷短路時(shí)的大電流,隔離開(kāi)關(guān)無(wú)熄弧裝置,不能開(kāi)斷短路電流.39.電力系統(tǒng)運(yùn)行有什么特點(diǎn)及要求?答:特點(diǎn):電能不能存儲(chǔ);與國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民生活關(guān)系密切;過(guò)渡過(guò)程非常短暫。要求:安全,可靠,優(yōu)質(zhì),經(jīng)濟(jì)供電。40、某變電站采用雙母線接線,有2條進(jìn)線,4條出線,畫(huà)出其電氣主接線,并說(shuō)明不停電檢修工作母線的操作步驟?(正常運(yùn)行時(shí),一組母線工作,另一組母線備用)答:(1)圖(2)閉合母聯(lián)兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)QS1,QS2合QF向備用母線充電(0.5);若備用母線帶電后一切正常,下一步則先接通(一條或全部)回路接于備用母線側(cè)的隔離開(kāi)關(guān),然后斷開(kāi)(該條或全部)回路接于工作母線上的隔離開(kāi)關(guān),(1分);待全部回路操作完成后,斷開(kāi)母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)。41.何謂電力系統(tǒng)?其中各部分的作用是什么?答:由發(fā)電廠內(nèi)的發(fā)電機(jī)、電力網(wǎng)內(nèi)的變壓器和輸電線路以及用戶的各種用電設(shè)備,按照一定的規(guī)律連接而組成的統(tǒng)一整體,稱為電力系統(tǒng)。(2分)
作用:發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能;變壓器變換和分配電能;輸電線路輸送電能;用電設(shè)備消費(fèi)電能。(3分)42.圖示電力系統(tǒng),若k點(diǎn)發(fā)生單相接地短路,試作出其零序等值網(wǎng)絡(luò)答:
43.下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)擬配置相間短路的電流保護(hù)。請(qǐng)給出圖中各處(1QF、2QF和3QF)應(yīng)配置的電流保護(hù),并給出各電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間(取Δt=0.5s)。答:
①3QF處:定時(shí)限過(guò)電流保護(hù),tIII3=0s(1分)②2QF處:無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)+定時(shí)限過(guò)電流保護(hù);(1分)tI2=0s,tIII2=1s(1分)③1QF處:無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)+帶時(shí)限電流速斷保護(hù)+定時(shí)限過(guò)電流保護(hù);(1分)tI1=0s,tII1=0.5s,tIII1=1s(1分)
44.試標(biāo)明發(fā)電機(jī)和變壓器兩側(cè)繞組的額定電壓值(圖中已標(biāo)明的是電力系統(tǒng)的額定電壓)?G:10。5KV
T1:10.5/242KVT2:220/121/38.5KVT3:110/10。5KV~11KV
T4:35/6.3KV~6。6KVT5:10.5/3。15KV~3。3KV四.計(jì)算題29.一條額定電壓為110kV的輸電線路,長(zhǎng)100km,r0=0。15Ω/km,,x0=0.4Ω/km,,b0=2.74×10-6S/km,已知線路末端負(fù)荷為20MW,cosj=0。8,線路始端電壓保持為116kV,試求線路末端的電壓偏移和線路的輸電效率。(10分)29.(共10分)解:
1)(3分)參數(shù)計(jì)算,畫(huà)出等值電路
R=r0l=0。15×100=15ΩX=x0l=0.4×100=40Ω
B=b0l=2。74×10—6×100=2。74×10-4S
2)(4分)取Ui=UN,計(jì)算功率分布
SLD=PLD+jPLDtgφ=20+j20×0。75=20+j15MV。A
ΔSy=-jBUN2/2=-j2。74×10—4×(110)2/2=-j1.66MV。A
S2=SLD+ΔSy=20+j15+(-j1.66)=20+j13.34MV.A
MV。A
S1=S2+ΔS=20+j13。34+0.716+j1。91=20.716+j15.25MV。A
SA=S1+ΔSy=20。716+j15。25-j1。66=20.716+j13.59MV.A
3)(3分)U1=116kV,計(jì)算末端電壓偏移和輸電效率
kV
30.如圖所示網(wǎng)絡(luò),母線N空載,各元件的參數(shù)已標(biāo)于圖中.試計(jì)算當(dāng)k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí),短路點(diǎn)的短路沖擊電流、短路容量和母線M的殘余電壓(有名值).(15分)30.(共15分)解:
1)(4分)取Sd=100MV.A,Ud=Uav,各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算如下:
發(fā)電機(jī):X1=X2=0.12×100/25=0。48
E21=E22=10。5/10。5=1.0
變壓器:X3=X4=0.105×100/20=0。525
電抗器:
2)(4分)等值網(wǎng)絡(luò)如右圖所示。網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn):
Xk1=X1=0。48
Xk2=X2+X5∥(X3+X4)=0.48+0.655∥(0。525+0.525)=0。883
3)(2分)起始次暫態(tài)電流計(jì)算:
G1提供的電流為:I21=E21/Xk1=1/0.48=2.083
G2提供的電流為:I22=E22/Xk2=1/0.883=1。133
4)(2分)沖擊電流計(jì)算:
短路處的基準(zhǔn)電流為:kA
ish=kA
5)(1分)短路容量:S2=I2Sd=(2.083+1.133)×100=321。6MV。A
6)(2分)流過(guò)母線M的電流為:
I2M=I22X5/(X3+X4+X5)=1。133×0。655/(0。525×2+0.655)=0.435
母線M的殘余電壓:UM=UavMI2MX3=115×0.435×0。525=26.26kV
或(=121×0。435×0。525=27.63kV)31.如圖所示網(wǎng)絡(luò),變壓器歸算到高壓側(cè)的參數(shù)為ZT=(2.4+j40)W,變壓器有5個(gè)分接頭(110±2×2.5%)kV;10kV線路參數(shù)為r0=0。65W/km,x0=0.33W/km;變壓器高壓側(cè)電壓維持為110kV不變;最大負(fù)荷SLDBmax=(20+j12)MV·A,SLDCmax=(0。6+j0.48)MV·A,最小負(fù)荷SLDBmin=(10+j6)MV·A,SLDCmin=(0.3+j0。18)MV·A。若C點(diǎn)電壓偏移要求不超過(guò)±5%,且負(fù)荷SLDB要求B母線電壓維持在10.2~10。8kV,試選擇變壓器分接頭。(提示:首先應(yīng)根據(jù)負(fù)荷SLDB和SLDC的調(diào)壓要求確定母線B的調(diào)壓要求)(15分)31.(共15分)解:
⑴(6分)確定B點(diǎn)的調(diào)壓要求:
ZL=(0。65+j0。33)×5=3。15+j1。65W
kV
kV
C點(diǎn)負(fù)荷對(duì)B點(diǎn)電壓要求為:(9。5+0。27)~(10。5+0.12)kV=9.77~10。62kV
B點(diǎn)電壓允許變化范圍是:(9。77~10。62)∩(10。2~10.8)=10。2~10.62kV
⑵(7分)選變壓器分接頭
SBmax=SLDBmax+SLDCmax=20+j12+0.6+j0.48=20.6+j12.48MV。A
SBmin=SLDBmin+SLDCmin=10+j6+0.3+j0。18=10.3+j6.18MV.A
kV
kV
kV
kV
kV
選擇最接近的分接頭110×(1+2.5%)=112.75kV,變比K=112。75/11=10.25
⑶(2分)校驗(yàn):kV>10。2kV
kV<10。62kV
滿足調(diào)壓要求。32.如圖所示網(wǎng)絡(luò),變壓器參數(shù)為=16000kV×A,D=21kW,%=0.85,D=85kW,%=10.5,變比K=110kV/11kV;10kV線路參數(shù)為r0=0。65W/km,x0=0。33W/km;變壓器高壓側(cè)電壓為115kV;負(fù)荷=(11+j4。8)MV×A,=(0.7+j0。5)MV×A。試求c點(diǎn)電壓.37解:(1)各元件參數(shù)(2分)
變壓器:KT=110/11=10
10kV線路:
(2)等值電路(2分)
(3)功率分布計(jì)算(3分)
10kV線路:
變壓器支路:
(4)電壓計(jì)算(3分)
33、如圖所示電力系統(tǒng),各元件參數(shù)標(biāo)么值如下:發(fā)電機(jī):=50MV×A,E=1。1,=0.2,=0.3;變壓器:=60MV×A,%=10。5;=20W;變壓器:=30MV×A,%=10。5;每回線路:100km,=0。4W/km,=0。8W/km。取=60MV×A,求:(1)k點(diǎn)短路的沖擊電流;(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,k點(diǎn)發(fā)生何種類型的短路時(shí)流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)的電流最大?解:(1)參數(shù)計(jì)算(2分)
發(fā)電機(jī):
變壓器:
變壓器:
輸電線路:
(2)求k點(diǎn)短路的沖擊電流(4分)
等值電路如圖
(3)負(fù)序和零序等值電路如圖(4分)流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)的電流即為零序電流.三相短路、兩相短路的零序電流為0,因此只計(jì)算單相接地短路、兩相接地短路。
單相接地短路:
兩相接地短路:
可見(jiàn),當(dāng)k點(diǎn)發(fā)生兩相接地短路時(shí)流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)的電流最大。
34.如圖所示網(wǎng)絡(luò),母線N空載,各元件的參數(shù)已標(biāo)于圖中。試計(jì)算當(dāng)k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí),短路點(diǎn)的短路沖擊電流、短路容量和母線M的殘余電壓(有名值)。(15分)34,(共15分)解:
1)(4分)取Sd=100MV.A,Ud=Uav,各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算如下:
發(fā)電機(jī):X1=X2=0.12×100/25=0.48
E21=E22
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