《電力工程基礎(chǔ)》十套模擬試題

#、繪出雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖并簡(jiǎn)要分析其工作原理。答：工作原理：差動(dòng)保護(hù)是基于比較變壓器各側(cè)的電流大小和相位的原理構(gòu)成的，當(dāng)兩側(cè)電流互感器和之間的區(qū)域發(fā)生故障，則流入差動(dòng)繼電器的電流大于整定值，保護(hù)動(dòng)作，斷開兩側(cè)的斷路器和F當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或是差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，理想情況下，流入差動(dòng)繼電器的電流應(yīng)為零。但由于不平衡電流的存在，導(dǎo)致流入差動(dòng)繼電器的電流不再是零，為了防止誤動(dòng)作，整定電流值應(yīng)大于不平衡電流。四、計(jì)算題共分、某單回架空線路，長(zhǎng)度為，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電氣參數(shù)為r1=0.108Q/km,x1=0.42Q/km,b1=2.66*10-6S/km。已知其始端輸入功率為（ ）

始端電壓為0求末端電壓及功率。()解：工R式國(guó)號(hào)■ * 門"*I I I1'.$T"T'| _■門TOC\o"1-5"\h\zU1 5?^L *工=Fl+」Q工. E? ?口\=r+Jf +Jj=pU2⑷ (b)()首端充電功率：AQ=-BU2 *10-4B1 21線路阻抗功率損耗：A~=牛+Q12(R+jX)=1202+65.32(21.6+j84)=7+j27.2lU2ll 24021PR+QX120義21.6+65.3義84線路電壓降：AU=-^l= =33.655lU 2401PX-QR120*84-65.3*21.6oU=-l 1-l= =362U 240線路末端電壓：U2 —( j .-923末端充電功率：AQ=——U2 *10-4B2 22線路末端功率：S=120+j65.3-7-j27.2+j11.67 j、試計(jì)算 一 型雙繞組變壓器歸算到高壓側(cè)的參數(shù)，并畫出它的等值電路。變壓器銘牌給出該變壓器的變比為 、S=MP= 、P=kU%=N k 0 k、5%=.( )0解：()由短路損耗P= 可求得變壓器電阻為k(Q)PPU2 260X(Q)R=——k-N—= T1000S2 1000X632N()由電路電壓百分值U%=k可求得變壓器電抗為U%U%U2 10.5X1102(Q)-k N100SN

100x63()由空載損耗P=0可求得變壓器勵(lì)磁支路的電導(dǎo)為P

0

1000U2N711000X1102=5.79x10-6()()由空載電流百分值I0可求得變壓器勵(lì)磁支路的電納為I%S—0 N100U2N5.79、如下圖所示的系統(tǒng)中，當(dāng)降壓變電所

母線上發(fā)生三相短路時(shí)，試求故障點(diǎn)的穩(wěn)態(tài),,U=U,

Bav短路電流有名值、短路沖擊電流i有名值及短路容量S有名值。(S=100MVAshk=1.8)。( )sh10kV20MVA3.2MVA解:()求各原件電抗表幺值A(chǔ)U%S 10.5100X1* k b-= x X1*100S 100 20NT1X=XlJLl==0.4X10X0.9X63=5.15x10-0.9X63=5.15x10-5()X11020.7926+J20.2二75.15工iLs2* 11U2 372av2

X3*TOC\o"1-5"\h\zAU%S_7 100_X3* k B—— x -2.19100S1003.2NT2X%US5.6 100X4*—R 一RN B-= x—X4*100<3XIU2 100v3X0.310.52RNav3X =X+X+X+X=0.525+0.292+2.19+0.524=3.531E1.* 1* 2* 3* 4*()穩(wěn)態(tài)短路電流有名值, 100=IX, 100=IX—= ~* J3X10.51 100 X— XJ3x10.5E1-*=1.557kA（）短路沖擊電流?有名值shTOC\o"1-5"\h\zi=2kkI=2.551sh sh~ ~（）短路容量S有名值k，… 1 ，…“cSS*100=——*100=28.3MVAkk* XE*~《電力工程基礎(chǔ)》試卷五及參考答案一、填空題（每空分，共分）、中樞點(diǎn)調(diào)壓可以采用、、三種方式。（逆調(diào)壓、順調(diào)壓、常調(diào)壓）、水電站是將轉(zhuǎn)變成的工廠，能量轉(zhuǎn)換的基本過程是。（水能、電能、水能一機(jī)械能一電能）、短路故障主要有、、、四種類型。（單相接地短路、兩相短路、三相短路、兩相短路接地/兩相接地短路）、工廠中，常用的防雷裝置有、、三種。（避雷針、避雷線、閥型避雷器）、凡從自然界可直接取得而不改變其基本形態(tài)的能源稱為。（一次能源）

6鍋爐是火電廠的主要熱力設(shè)備之一，主要包括和兩大部分。（鍋爐本體、輔助設(shè)備）7風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行方式有、兩種。（獨(dú)立運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行）8對(duì)電氣主接線的基本要求是、和。（可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性）9按照安裝地點(diǎn)，配電裝置可以分為和。（屋內(nèi)配電裝置、屋外配電裝置）0對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求是、、和可靠性。（選擇性、速動(dòng)性、靈敏性）、按照目的不同，接地可分為、、三種。（工作接地、保護(hù)接地、防雷接地）、沖擊式水輪機(jī)中，用來調(diào)節(jié)水流量的大小，從而改變水輪機(jī)的輸出功率。（噴針）二、選擇題（每小題分，共分）（說明：對(duì)多選題，選多或是選錯(cuò)均不得分，選少可適當(dāng)?shù)梅郑⑾铝心茉粗?，不屬于可再生能源的是。（）、天然?、太陽能 、海洋能、核裂變能、天然氣 、太陽能 、海洋能、核裂變能、通常所說的太陽能熱發(fā)電指的是。（）、太陽熱能直接發(fā)電 、太陽熱能間接發(fā)電 、光伏發(fā)電、以下主接線形式中，有匯流母線的是。（）臺(tái)半斷路器接線A內(nèi)橋接線 、單元接線 、角形接線臺(tái)半斷路器接線、低壓配電網(wǎng)可以采用的接線方式有。（A、C）A混合式 、放射式 、鏈?zhǔn)?、樹干式、變電所中用以防御直擊雷的主要措施是。（A）A避雷針 、避雷線 、避雷帶 、避雷器三、名詞解釋（每小題分，共分）1短路（答：供電系統(tǒng)中，一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流的現(xiàn)象。）2電氣主接線（答：高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路。）3安全凈距（答：從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其他因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)該保持的最小空氣間隙。）4計(jì)算負(fù)荷（答：在已知用電設(shè)備性質(zhì)、容量等條件的情況下，按照一定的方法和規(guī)律，通過計(jì)算確定的電力負(fù)荷，是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假定負(fù)荷。）四、簡(jiǎn)答題（每小題分，共分）1闡述常規(guī)火電廠的基本生產(chǎn)過程。答：將燃料送入鍋爐，燃料在鍋爐中燃燒，釋放出大量的熱能，水經(jīng)水泵引入鍋爐中管道，吸收熱量后成為高壓、高溫的蒸汽，經(jīng)管道有控制地送入汽輪機(jī)，蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)降壓降溫，其熱能轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸拖動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，發(fā)電機(jī)送出的電能由升壓變壓器升壓后送入電力系統(tǒng)，而做功后的乏汽（汽輪機(jī)的排汽）進(jìn)入凝汽器被冷卻水冷卻，凝結(jié)成水由給水泵重新打回鍋爐，如此周而復(fù)始，不斷生產(chǎn)出電能。2常見的水電站類型有哪幾種？抽水蓄能式水電站具有什么特點(diǎn)？答：水電站常見的類型有：河床式水電站、壩后式水電站和引水式水電站。抽水蓄能電站是特殊形式的水電站。當(dāng)電力系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷處于低谷時(shí)，它利用電網(wǎng)內(nèi)富余的電能，機(jī)組采用電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式，將下游（低水池）水抽送到高水池，能量蓄存在高水池中。在電力系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)，機(jī)組改為發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式，將高水池的水能用來發(fā)電。在電力系統(tǒng)中，抽水蓄能電站既是電源又是負(fù)荷，是系統(tǒng)內(nèi)唯一的削峰填谷電源，具有調(diào)頻、調(diào)相、負(fù)荷備用、事故備用的功能。3配電網(wǎng)的損耗包括那些？由哪些因素引起？答：配電網(wǎng)的損耗是由兩部分組成的：一部分是與傳輸功率有關(guān)的損耗，它產(chǎn)生在輸電線路和變壓器的串連阻抗上，傳輸功率愈大則損耗愈大，這種損耗叫變動(dòng)損耗，在總損耗中所占比重較大；另一部分損耗則僅與電壓有關(guān)，它產(chǎn)生在輸電線路和變壓器的并聯(lián)導(dǎo)納上，如輸電線路的電暈損耗、變壓器的勵(lì)磁損耗等，這種損耗叫固定損耗。4變電站電氣主接線設(shè)計(jì)的步驟？答：）對(duì)設(shè)計(jì)依據(jù)和原始資料進(jìn)行綜合分析；）擬定可能采用的主接線形式；）確定主變的容量和臺(tái)數(shù)；）廠用電源的引接方式；）論證是否需要限制短路電流，并采取什么措施；）對(duì)擬定的方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確定最佳方案；）選擇斷路器、隔離開關(guān)等電氣設(shè)備。

五、繪圖分析（共分）繪出單母線帶旁路母線的主接線圖，并示例說明如何不停電檢修出線斷路器。以檢修出線斷路器為例，倒閘操作過程為：）合、S合，對(duì)旁路母線充電，并檢驗(yàn)旁路母線；）若旁路母線完好，合 、注意，此時(shí)出線為雙回路供電；）斷，斷、 、退出斷路器 進(jìn)行檢修。六、計(jì)算綜合（共分）1某電力網(wǎng)絡(luò)如下圖所示。其中，：變比242kV/10.5kV,S=120MVA,u%=12；：變比N k220kV/121kV,S=120MVA,u%=6.7；輸電線路：元=0.4Q/km。試用近似計(jì)算法求出其N k 1標(biāo)幺值參數(shù)，并做出等值電路。（分）解：取基準(zhǔn)值:S=100MVA解：取基準(zhǔn)值:S=100MVA,U=UB Bav因此，U=10.5kV,U=230kV,U=115kVB1 B2 B3計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值:u%S12義100八.,X——k B-= =0.1T1* 100S 100義120N（并列），1S 1 100（并列），1S 1 100X=—xlB-=*0.4義100義 =0.0378L1* 21U2 2 2302B2,XT2*u%S—k B100SN絲心二0.0558100義120S 100,X=xl—B~=0.4義50義 =0.1512L2* 1U2 11520.1 0.0378 0.1 0.0378 0.0558 0.1512等值電路:2下圖所示網(wǎng)絡(luò)中，裝設(shè)階段式電流保護(hù)，試對(duì)保護(hù) 的無時(shí)限以及延時(shí)電流速斷保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。圖中所示電壓為電網(wǎng)額定電壓，單位長(zhǎng)度線路阻抗為0.4Q/km，可靠系數(shù)Ki=1.3，Kii=1.1，時(shí)rel rel限級(jí)差M=0.5%（分）90km90km解：保護(hù)的無時(shí)限電流速斷保護(hù)。）動(dòng)作電流，按照躲過被保護(hù)線路末端發(fā)生短路的最大短路電流的原則進(jìn)行整定:一次側(cè).Ii=KiI⑶ =1.3義115八3 =1.3義3.7941=4.9323（kA）op1relkB.max 5.5+0.4義30繼電器側(cè):IIop1.繼電器側(cè):IIop1.r4.9323x1000

600/5=41.1025(A)）動(dòng)作時(shí)限，只需考慮繼電器本身固有的時(shí)延：11氏0）動(dòng)作時(shí)限，只需考慮繼電器本身固有的時(shí)延：11氏0s）靈敏度校驗(yàn)，計(jì)算最小保護(hù)范圍:1 <3E7%)=XI丁-Xmax1 八3x115/<3 ( -6.7)=41.31%>15~20%，可0.4x30 2x4.9323x靈敏度滿足要求。x靈敏度滿足要求。op.1保護(hù)的延時(shí)電流速斷保護(hù)。）動(dòng)作電流，按照與相鄰線路的無時(shí)限電流速斷保護(hù)配合的原則進(jìn)行整定:次側(cè):Iii=KiiIiIii=KiiIi=1.1x(1.3op1relop2115/33x 5.5+0.4x(30+90))=1.1x(1.3x1.2411)=1.1x1.6134=1.7747(kA)繼電器側(cè):Iiiop1.r1.7747x1000

600/5=14.7892(A)）動(dòng)作時(shí)限:按照與相鄰段配合的原則考慮：tn=ti+At=0+0.5=0.5s1 2）靈敏度校驗(yàn)。計(jì)算靈敏度系數(shù)：ks.minks.minI⑵ 31⑶=k.B.min= k.B.miniii 2iiiop1 op12^747x6.7150^二阻355可見，靈敏度滿足要求。~《電力工程基礎(chǔ)》試卷六及參考答案一、填空題（每空分，共分）、電力系統(tǒng)中的無功電源包括同步發(fā)電機(jī)和、、、線路充電功率等。（調(diào)相機(jī)、電容器、靜止無功補(bǔ)償器）、火電廠是將轉(zhuǎn)變成的工廠，能量轉(zhuǎn)換的基本過程是。（燃料化學(xué)能、電能、化學(xué)能一熱能一機(jī)械能一電能）3繼電保護(hù)裝置一般由、、三部分構(gòu)成。（測(cè)量部分元件、邏輯部分元件、執(zhí)行部分元件）、工廠中，常用的防雷裝置有、、。（避雷針、避雷線、閥型避雷器）5按集中落差的方法，常規(guī)水電站可以分為、、三種。（堤壩式、引水式、混合式）6鍋爐是火電廠的主要熱力設(shè)備之一，主要包括和兩大部分。（鍋爐本體、輔助設(shè)備）7太陽能光發(fā)電可分為、、、四種方式。（光伏發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光生物發(fā)電）8、、均屬于無匯流母線的電氣主接線基本形式。（單元接線、橋形接線、角形接線）、根據(jù)地位與作用，電力系統(tǒng)中的變電所可分為、、三種。（地區(qū)變電所區(qū)域變電所、樞紐變電所、終端變電所配電變電所）、按照工作時(shí)間，負(fù)荷可分為、、三種工作制。（長(zhǎng)期連續(xù)、短時(shí)、斷續(xù)周期）二、選擇題（每小題分，共分）（說明：對(duì)多選題，選多或是選錯(cuò)均不得分，選少可適當(dāng)?shù)梅郑?以下可稱為新能源發(fā)電的是。（AB）、潮汐發(fā)電 、風(fēng)力發(fā)電 、生物質(zhì)能發(fā)電、水力發(fā)電2對(duì)電氣主接線最基本的要求是。（）、經(jīng)濟(jì)性 、靈活性 、可靠性 、易擴(kuò)建性3以下不屬于電能質(zhì)量衡量指標(biāo)的是。（）、電壓 、功率 、波形 、三相不平衡度、高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓至L05U，低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓至U的中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式為 。（）N N 、順調(diào)壓 、逆調(diào)壓 、常調(diào)壓 、有載調(diào)壓5變電所中用以防御直擊雷的主要措施是。（A）、避雷針 、避雷線 、避雷帶 、避雷器三、名詞解釋（每小題分，共分）、電氣主接線（答：高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路。）2安全凈距（答：從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其他因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)該保持的最小空氣間隙。）3系統(tǒng)供電負(fù)荷（答：指綜合用電負(fù)荷加上網(wǎng)絡(luò)中損耗的功率，即為系統(tǒng)中各發(fā)電廠應(yīng)供出的功率）4跨步電壓（答：當(dāng)人在分布電壓區(qū)域內(nèi)跨開一步時(shí)兩腳間（相距 ）所承受的電壓。）四、簡(jiǎn)答題（每小題分，共分）1闡述常規(guī)火電廠對(duì)環(huán)境的影響以及防治措施。答：主要是煙氣污染物排放、灰渣排放、廢水排放，其中煙氣排放中的粉塵、硫氧化物和氮氧化物經(jīng)過煙囪排入大氣，會(huì)給環(huán)境造成污染。防治措施：除塵、煙氣脫硫技術(shù)；廢水凈化或回收再利用；對(duì)灰渣進(jìn)行綜合利用。2輸電網(wǎng)潮流采用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，節(jié)點(diǎn)一般如何分類？說明各類節(jié)點(diǎn)特征。答：可分節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)三類。節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)的有功和無功功率是給定的，節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角（、3）是待求量，通常變電所母線屬于此類；節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)的有功功率和電壓幅值是給定的，節(jié)點(diǎn)無功和電壓相角（、3）是待求量，當(dāng)節(jié)點(diǎn)處有足夠的可調(diào)無功量，可以維持給定電壓幅值時(shí)，該節(jié)點(diǎn)可選為節(jié)點(diǎn)，一般為有一定無功儲(chǔ)備的發(fā)電廠和具有可調(diào)無功電源的變電所母線；平衡節(jié)點(diǎn)：承擔(dān)系統(tǒng)有功平衡的節(jié)點(diǎn)，一般選主調(diào)頻發(fā)電廠。3如何降低配電網(wǎng)的損耗？答：）合理使用變壓器。確保變壓器運(yùn)行在最佳負(fù)載狀態(tài)，變壓器的三相負(fù)載力求平衡；）重視和合理進(jìn)行無功補(bǔ)償。根據(jù)負(fù)荷用電特征，合理地選擇無功補(bǔ)償方式、補(bǔ)償點(diǎn)及補(bǔ)償容量，有效地穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓水平，避免大量的無功通過線路遠(yuǎn)距離傳輸而造成有功網(wǎng)損；）對(duì)電力線路改造，擴(kuò)大導(dǎo)線的載流水平；）調(diào)整用電負(fù)荷，保持均衡用電。調(diào)整用電設(shè)備運(yùn)行方式，合理分配負(fù)荷，降低電網(wǎng)高峰時(shí)段的用電，增加低谷時(shí)段的用電；改造不合理的局域配電網(wǎng)，保持三相平衡，使用電均衡，降低線損。4闡述電氣設(shè)備選擇的一般條件。答：按正常工作條件選擇：電器的額定電壓應(yīng)不低于裝置地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓U>U；電氣設(shè)備的長(zhǎng)NNS期允許工作電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流I>I；還應(yīng)考慮電器安Nmax裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。按短路情況校驗(yàn)：短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，將產(chǎn)生熱效應(yīng)及電動(dòng)力效應(yīng)，因此電氣設(shè)備必須滿足熱穩(wěn)定121>Q以及動(dòng)穩(wěn)定i>i。t k essh五、繪圖分析（共分）繪出雙母線接線的主接線圖，并說明當(dāng)工作母線需要檢修時(shí)應(yīng)進(jìn)行怎樣的倒閘操作。）合、，合，對(duì)母線充電；）合，斷，將出線倒換到母線供電。同理，可將其他回路倒到母線）當(dāng)全部進(jìn)出線都倒閘到，斷，斷、 0停電檢修。六、計(jì)算綜合（共分）、下圖所示系統(tǒng)，當(dāng)電纜線路末端點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，求短路電流周期分量的有效值和短路沖擊電流。已知：架空線路單位長(zhǎng)度電抗X=0.4。/km，電纜線路單位長(zhǎng)度電抗X=0.08。/km，變壓器1 1比110kV/6.3kV,S=31.5MVA,u%=10.5；電抗器，U=6.3kV,I =0.3kA,X%=4；N k NL NL L解：取基準(zhǔn)值：S=100MVA,U=UB Bav因此，U=115kV,U=6.3kV,I=J00 =9.16kAB1 B2 B2 %；3*6.3

計(jì)算各元件的標(biāo)幺