华中科大电气工程基础考试试题

第一章

26、电气一次接线:发电厂和变电站中的一次设备（１分），按其功能和输配电流程,连接而成的电路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统(2分)。

27、正序等效定则：在简单不对称短路的情况下，短路点的正序分量电流，与在短路点每一相中接入附加电抗而发生三相短路的电流相等。

28、近后备保护:在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。ﻫ

29、工频电压升高：电力系统在正常运行或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高,称为工频电压升高。ﻫ

30、落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面受到的平均落雷次数。ﻫ

31、某变电站采用双母线接线,有2条进线,4条出线,画出其电气主接线,并说明不停电检修工作母线的操作步骤?(正常运行时，一组母线工作,另一组母线备用）

3１答：(1）图（２.5分)。ﻫ（2）闭合母联两侧的隔离开关、，合QF向备用母线充电（0.5);若备用母线带电后一切正常,下一步则先接通（一条或全部)回路接于备用母线侧的隔离开关，然后断开（该条或全部)回路接于工作母线上的隔离开关，(1分);待全部回路操作完成后,断开母联断路器及其两侧的隔离开关。（1分)

3２、简述降低电网电能损耗的措施。

32答：（1）提高电力网负荷的功率因数,降低电网的电能损耗：①合理选择异步电动机的容量及运行方式；②实现无功功率就地补偿，限制无功功率在电网中传送。(２.5分）ﻫ(2)合理组织电力网的运行方式：①电力网运行于重负荷状态时,应尽量提高运行电压水平,以降低功率损耗和电能损耗；②合理组织并联变压器的运行，减少功率损耗和电能损耗。(2.5分）ﻫ

３３、以三段式电流保护为例,说明保护配置时应该如何保证动作的选择性。

33答：以各级线路动作值和动作时间相互配合来保证选择性(2分）ﻫ电流I段按躲开本线路末端最大短路电流整定,动作时间为0s;（1分）

电流II段整定值与下一条线路的Ｉ段（或II段)整定值配合，动作时间相应提高Dt;(1分)ﻫﻫ电流II Ｉ段整定电流躲开正常工作电流，定值较小，因此采用动作时间来保证选择性。电流ＩIＩ段动作时间按照阶梯原则整定,即前一级线路比后一级线路动作时间相应提高Ｄt;并且电流III段动作时间长于电流I、II段动作时间。（１分)

3４、如图所示回路是如何区分手动跳闸与自动跳闸的?

3４ﻫ答:①手动或自动跳闸前，断路器处于合闸状态(ＱＦ１断开，QF2接通)，控制开关ＳA的1６-１3接点接通，红灯RＤ发出平光;（1分）

ﻫ②当值班人员手动操作使断路器跳闸后(QF１接通，QF2断开）,控制开关处在“跳闸后”位置,SA的10-11接点接通，绿灯ＧN发出平光,指示断路器在分闸状态。(2分)ﻫ

③当断路器由继电保护动作自动跳闸后，控制开关仍处在原来的“合闸后”位置，而断路器已经跳开，两者的分合闸位置不一致，此时绿灯GＮ经SA的9-１2接点接至闪光电源小母线＋ＷF上,所以绿灯闪光,以引起值班人员的注意。（2分)

３5、含有铁芯元件的回路中为什么会出现铁磁谐振过电压?

3５答:电力系统正常运行时呈感性。（1分)ﻫ

当外界扰动使电流增大时，铁芯元件磁饱和，L下降。当L下降到感抗与容抗接近或相等时就出现铁磁谐振过电压。(3分)即使外界扰动消除，铁磁谐振过电压仍会存在。(1分)

36、变电站的雷害来源有哪些？说明其防雷的基本措施。

36答:变电站的雷害来源主要有直击雷及沿导线入侵波过电压。(2分)对于直击雷采用避雷针(线）保护,但在选择安装地点时要注意安全距离，对于入侵波过电压，采用避雷器保护,但要注意避雷器安装地点与被保护设备间的距离不能超过允许值并加进线保护段。(3分)

３7、如图所示网络，变压器参数为=160０0kV×A,D＝2１kＷ，％=0.85,Ｄ＝8５ｋW,%=10.5，变比K=1１0kＶ/１1ｋV；10ｋV线路参数为r0=0.６５W/km，x0=0.3３W/km;变压器高压侧电压为１15kV;负荷＝（11+j４.8)MV×Ａ,＝（0.7＋j0．5)ＭＶ×A。试求c点电压。

3７解:(1)各元件参数（2分)ﻫ

变压器：ＫT=110/11=10

１0kＶ线路:

ﻫﻫ（2）等值电路（２分)

ﻫ(3）功率分布计算(3分）

ﻫ10kＶ线路:

ﻫ

ﻫ变压器支路：

ﻫﻫ(４)电压计算（3分）

ﻫﻫ

38、如图所示电力系统，各元件参数标么值如下:

发电机:＝５0MV×A，E=1.１,=0.2，=0.3；

变压器：=6０MＶ×A，%=１０.5；=20W;

变压器：=30MＶ×A，%=10.5；

每回线路:１０0km,=０.４W/km,＝0.8W/ｋｍ。

取=60ＭV×Ａ，求:

(1）ｋ点短路的冲击电流;

(2)通过计算说明,ｋ点发生何种类型的短路时流经变压器中性点的电流最大？

３8、解:(1）参数计算(２分）ﻫ

发电机：

ﻫﻫ变压器：

ﻫ

ﻫ变压器:ﻫﻫ输电线路:

ﻫ

(2）求k点短路的冲击电流(４分）ﻫﻫ等值电路如图

ﻫﻫ

(3）负序和零序等值电路如图（4分）

ﻫ

流经变压器中性点的电流即为零序电流。三相短路、两相短路的零序电流为０,因此只

计算单相接地短路、两相接地短路。

单相接地短路：ﻫ

ﻫﻫ两相接地短路：

ﻫﻫﻫ可见，当k点发生两相接地短路时流经变压器中性点的电流最大。ﻫﻫ

39、某升压变电所有一台变比＝（121±2×2.５%）kＶ/1０．５kV的变压器，归算到高压侧的变压器阻抗为＝（2.4４+j４0）Ω，变压器的最大负荷为=（２８+j14)MV×A,最小负荷为=(１

０+ｊ６）MV×A。高压母线要求为顺调压，当低压母线电压保持为11ｋV时，试选择变压器分接头。39、解:(1）由题意,作出等值电路如图所示，且有(２分）

ﻫ=110×１０２．5%＝1１2.75kV,=1１kV

ﻫ=110×107.5%＝118.25kV，＝1１ｋV

（2)最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗为（2分)

ﻫ(kＶ)

ﻫ(kV）

ﻫ(3)按最大和最小负荷情况选变压器的分接头电压（2分)ﻫ