2012-2013-2配電系統(tǒng)自動(dòng)化B卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1、 2012 至 2013 學(xué)年 第 2 學(xué)期 課程名稱 配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化 （本科）試卷 B 專業(yè)： 建筑電氣與智能化 ; 考試性質(zhì)：開(kāi)卷； 考試時(shí)間 90 分鐘題號(hào)一二三四五總分分?jǐn)?shù)1010302030100一、 填空題（每空1分，共20分）1、發(fā)電 輸電 變電 配電 用電2、機(jī)械式 電子式 機(jī)電混合式3、遙測(cè) 遙信 遙控 遙調(diào)4、電壓-時(shí)間型 過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型5、 5% 4% 2%6、熱電轉(zhuǎn)換型 模擬乘法器型 數(shù)字乘法器型二、 選擇題（每題2分，共10分）1、b 2、c 3、c 4、c 5、b三、簡(jiǎn)答題（共30分）1、（5分） 答：配電自動(dòng)化系統(tǒng)是一種可以使配電企業(yè)在遠(yuǎn)方以實(shí)時(shí)方式監(jiān)視、協(xié)調(diào)

2、和操作配電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)。主要包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、配電地理信息和需方管理等主要內(nèi)容。2、（5分）答：在電力系統(tǒng)中，在對(duì)高電壓或大電流的負(fù)荷進(jìn)行電流檢測(cè)時(shí)需配置專門的電流互感器，用以實(shí)現(xiàn)主電路絕緣，擴(kuò)大測(cè)量、保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用范圍。設(shè)電流互感器的一次繞組匝數(shù)為N1，二次繞組匝數(shù)為N2。當(dāng)一次繞組中有電流I1通過(guò)時(shí)，由一次繞組的磁動(dòng)勢(shì)I1N1產(chǎn)生的磁通大部分通過(guò)鐵芯而閉合，從而在二次繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E2。如果二次側(cè)有負(fù)載，那么二次繞組也有電流I2,。其磁動(dòng)勢(shì)I2 E2 也產(chǎn)生磁通，絕大部分也通過(guò)鐵芯閉合。根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡原理：I1N1+ I2 N2=I10N1 忽略鐵芯中的能量損耗，可認(rèn)為I1

3、0N1近似為0；則 I1N1+ I2 N2=0 記電流互感器變比為K=N1/N2I2=-KI1 可見(jiàn)，理想互感器的一次電流I1等于測(cè)得的二次電流I2乘以電流互感器的變比。3、（4分）答：電子式電能表與機(jī)械式電能表相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、 測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定、功耗低、體積小和重量輕；2、 可以實(shí)現(xiàn)更豐富的功能，如復(fù)費(fèi)率、最大需量、有功電能和無(wú)功電能的記錄、失壓記錄、事件記錄、負(fù)荷曲線記錄、功率因數(shù)測(cè)量、電壓合格率統(tǒng)計(jì)和串行數(shù)據(jù)通信。4、（6分）答： 饋線自動(dòng)化系統(tǒng)主要用以監(jiān)視饋線的運(yùn)行方式和負(fù)荷情況；當(dāng)饋線發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確地確定故障區(qū)段（故障定位）、迅速隔離故障區(qū)段（故障隔離）并恢復(fù)非故障區(qū)

4、段的供電（網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)）。重合器與分段器是構(gòu)成基于重合器的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能元件。重合器安裝于饋線出線端，其自身帶有保護(hù)及控制功能，能按照預(yù)定的方式自動(dòng)完成開(kāi)斷和重合操作，并在其后自動(dòng)復(fù)位或閉鎖。分段器用于實(shí)現(xiàn)饋線分段，不能用于切斷故障電流，可按照預(yù)定次數(shù)在失壓無(wú)流時(shí)自動(dòng)跳開(kāi)、在電壓恢復(fù)時(shí)自動(dòng)合閘，與重合器相配合完成故障定位、故障隔離及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的功能。5、（10分）答：設(shè)各側(cè)電流均以指向負(fù)載側(cè)為正方向，負(fù)載電流iL中包含基波有功電流iLfp和無(wú)功電流分量iLfq，以及諧波電流分量ih，可表示為： 式中 iLfp負(fù)載電流中的基波有功分量； ILfq負(fù)載電流中的基波無(wú)功分量； 為各次諧波電流的總

5、和。APF補(bǔ)償指令電流記為iC*，假設(shè) 當(dāng)實(shí)際APF補(bǔ)償電流iC精確跟蹤指令電流iC*即iC= iC*時(shí)，電源側(cè)電流iS可表示為： 式中 APF實(shí)際輸出的補(bǔ)償電流此時(shí)，電源側(cè)電流全部為基波有功分量，APF實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載諧波電流及基波無(wú)功電流的補(bǔ)償。四、分析題（20）1、（10分）答：（1）動(dòng)作過(guò)程分析：（5分） 、F點(diǎn)故障前，A、B、C、D處于合位，動(dòng)作次數(shù)清零。 、F點(diǎn)發(fā)生短路故障，C過(guò)流計(jì)數(shù)器加1；B、D無(wú)故障電流，不動(dòng)作；A通過(guò)故障電流跳開(kāi)。 、經(jīng)過(guò)A設(shè)定的延時(shí)后第一次重合。 、F點(diǎn)故障未消除，C過(guò)流計(jì)數(shù)器再次加1，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值達(dá)到2，等待電壓消失后C動(dòng)作跳開(kāi)，實(shí)現(xiàn)故障隔離；B、D仍無(wú)故障

6、電流，不動(dòng)作；A通過(guò)故障電流再次跳開(kāi)。、經(jīng)過(guò)A設(shè)定的延時(shí)后第二次重合，恢復(fù)非故障區(qū)的供電。 （2）動(dòng)作時(shí)序圖（5分）2、（10分）答：根據(jù)電能定義可以列出W1、W2兩只電能表的計(jì)量讀數(shù)表達(dá)式： （4分）三相負(fù)載實(shí)際消耗的電量可表示為：對(duì)于三相三線制系統(tǒng)，有 成立，可以得到三相有功功率的表達(dá)式： （2分） 而 ， 所以 可以得到： 因此，實(shí)際電量W應(yīng)為W1表的正向有功電量值 W1+與W2表的反向有功電量值 W2-之和，即 W=W1+W2-。 （4分）五、計(jì)算題（20分）1、（10分）解： （1）根據(jù)畸變率定義公式可以得到： （1.5分） （1.5分） (2) 電壓有效值為: （1.5分） 電流有

7、效值為： （1.5分） 視在功率為： （1分） 有功功率為： （2分）總無(wú)功功率為： （1分）2、（5分）解：(1) 本月二次有功電量為：305.010-300.000=5.010（KWH） PT變比KV=10KV/100V=100 CT變比KI=2000/5=400一次實(shí)際有功電量為：5.010*KV*KI=(KWH) (記為WP) （2分）(2) 本月二次無(wú)功電量為：108.100-105.000=3.100（KVARH） 一次實(shí)際無(wú)功電量為：3.100*KV*KI=(KVARH) (記為WQ) （1分）(3) 本月平均功率因數(shù)為： （1分）該企業(yè)本月度平均功率因數(shù)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的0.9的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)檢查改進(jìn)無(wú)功補(bǔ)償措施。（1分）3、（5分）解：（1）用戶平均停電時(shí)間= (全部停電用戶每次停電持續(xù)時(shí)間)/ 總用戶數(shù) = (每次停電持續(xù)時(shí)間*每次停電戶數(shù))/ 總用戶數(shù)=（100*5*1000+250*4*500+50*20*200）/ = / = 12(小時(shí)/戶) (2分)(2) 用戶平均停電次數(shù)= (每次停電用戶數(shù)）/總