电力工程基础十套模拟试题(温步瀛)

答：安全净距是指从保证电气设备和工作人员的安全出发，考虑气象条件及其他因素的影响所规定的各电 气设备之间、电气设备各带电部分之间、带电部分与接地部分之间应该保持的最小空气间隙。屋外配电装 置一般可分为中型、半高型和高型。
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三、分析与计算题（24 分）
1、试分析不停电检修下图中馈线 2 断路器 QF2 的运行操作。 （ P32）
二、简答题（8×6 分）
1、电力系统的中性点运行方式有哪些？各有什么特点？(P35) 答：分为中性点直接接地和不接地系统两类。其中不接地系统还分为不接地和经消弧线圈接 地两种。中性点直接接地方式供电可靠性低，出现单相接地时，形成回路，接地电流大；不 接地系统供电可靠性高，但绝缘要求也高，出现单相接地时，不形成回路，接地电流不大， 但非接地相对地电压却升高为相电压的 3 倍。 中性点经消弧线圈接地系统比不接地系统的单 相接地电流小，绝缘要求比较低。 2、试画出内桥和外桥接线形式，并分别说明各自适用的场合。(P83)
二、简答题（8×6 分）
1、大接地和小接地电流系统的接线方式分别包括哪些？各有什么特点？ (P226) 答：大接地电流系统中性点直接接地；小接地电流系统包括中性点不接地和中性点经消弧线 圈接地。中性点直接接地方式供电可靠性低，出现单相接地时，形成回路，接地电流大；不 接地系统供电可靠性高，但绝缘要求也高，出现单相接地时，不形成回路，接地电流不大， 但非接地相对地电压却升高为相电压的 3 倍。 中性点经消弧线圈接地系统比不接地系统的单 相接地电流小，绝缘要求比较低。 2、高压断路器的作用是？隔离开关与其配合的原则是什么？ (P166/P32) 答：高压断路器具有灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，可用来作为接通 或切断电路的控制电器。隔离开关与其配合的原则是：先通后断。即停止供电时，隔离开关 相对断路器“先通后断” ，母线隔离开关相对线路隔离开关也是“先通后断” 。 3、频率的一、二次调整分别是通过什么作用的？两者最大的区别是什么？ (P98) 答：当系统频率下降时，发电机输出的有功功率将因调速器的一次调整作用而增加，同时负 荷所需的有功功率将因本身的调节效应而减少。因此，频率的一次调整是由发电机调速器作 用和负荷本身的调节效应共同完成的。二次调频是在一次调频的基础上调节调频器作用进行 的，系统负荷的增量 ∆PL 0 是由以下三部分调节功率与之平衡的： （1）由频率的一次调整（调
2 uk % U N S B 10.5 100 x % U LN I B 4 6.3 9.164 = * = 0.35 , X R = l ∵ U B = U av , X T = = * * = 1.222 2 100 U B S N 100 30 100 I LN U B 100 0.3 6.3
L1
L2
L3
L4
Q S3
W2
QS4
QS1 Q F2 QS2 QF1
QS5
W1
答：闭合 QS5、QS4，闭合 QF1、QS3；断开 QF2、QS1、QS2。则 QF2 退出检修。
2、如下图所示系统，电源为恒压电源。当取 S B =100MVA， U B = U av ，冲击系数 K M =1.8 时， 试求在 K 点发生三相短路时的冲击电流和短路功率是多少？（ P134）
X W = x2 l
X
SB 100 = 0.05*1* 2 = 0.126 2 UB 6.3
∑*
= X1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ X T + X R + XW =0.0756+0.35+1.222+0.126=1.7736
3
I*'' =
1 1 = = 0.5638 X * 1.7736 ∑
I '' = I*'' * I B = 0.5638*9.164 = 5.167(kA) iM = 2 K M I '' = 2.55I '' = 2.55*5.167 = 13.176(kA ) sK = S ∗ S B = I*''U* S B = 0.5638*100 = 56.38(MVA)
6
用标么制计算的数量级比较小，计算比较简单；选定全网的基准功率以及各级的基准电压后， 直接进行标么值计算，计算参数不需折算。 8、试用单位长度电抗计算公式分析采用分裂导线的优点？ (P64) 答：采用分裂导线，增大了导线的等效半径，所以其单位长度电抗值相对普通减小，具体 分析如下：普通导线的单位电抗 x1 = 0.1445 lg
备注：本书页码请参考《电气工程基础》温步瀛
《电力工程基础》试卷一及参考答案
一、填空题（28 分）
1、电压调整的措施有_改变发电机端电压_、_改变变压器变比_、_改变电网无功分布 、_降 低输电线电抗等。(P126) 2、衡量电能质量的主要指标有电压 、频率、波形、电压波动与闪变、三相不平衡度。 （ P60） 3、列举四种无汇流母线的电气设备连接方式：单元接线 、外桥接线、内桥接线、角形接线。 (P29) 4、高压断路器选择及检验的内容包括型式选择、额定电压选择、额定电流选择、开断电流校 验、热稳定校验、动稳定校验。(P167) 5、三绕组变压器分接头分别是装于_高、_中_压侧。 （P76） 6、对继电保护装置的基本要求是_选择性_、_速动性 、_灵敏性、_可靠性_。 （ P215） 7、电流的 I、II、III 段保护分别是_无时限电流速断保护、带时限电流速断保护、定时限 过电流保护。 (P219)
U B = U A − ∆U ZB = 121 − 15.49 = 105.51(kV )
∆U ZC =
' P ' RC + QC XC
C
UB
=
( −7.9174) * 20 − 5.835* 40 = −4.73(kV ) （2 分） 105.51
U C = U B − ∆U ZC = 105.51 + 4.73 = 110.24(kV )
~' ~ ~'
S B = S B + S C = 40 + j30 − (7.9174 + j 5.835) = (32.0826 + j 24.165)(MVA )
~
∆ S ZB
~'
32.08262 + j 24.1652 = (20 + j 40) = 2.666 + j 5.333(MVA ) （2 分） 1102
~' ~
S A = S B + ∆ S ZB = 32.0826 + j 24.165 + 2.666 + j 5.333 = (34.7486+ j 29.498)(MVA )
（2）电压降，略去横分量 ∆U ZB
PA ' RB + Q ' A X B 34.7486 * 20 + 29.498* 40 = = = 15.49(kV ) （2 分） UA 121
3、额定电压 110KV 的辐射型电网各段阻抗及负荷如下图所示。已知电源 A 的电压为 121KV， 求功率分布和各母线电压（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量δU） 。 （P101）
A 2 0 +j4 0 Ω B 1 0 +j 2 0 Ω C
4 0 +j3 0 M V A
8 +j6 M V A
G 115 k V T 6.3k V R
l
0.2Ω / km
30 MVA
W
k (3)
l = 50km
U % = 10.5 k
6.3 kV 0.3 kA X %=4 r
0.05Ω/ km
l =1.0km
解： I B =
SB 100 S 100 = = 9.164 , X 1 = x1l B = 0.2 *50 * = 0.0756 ， 2 U B1 1152 3U B 3 * 6.3
6、跨步电压？保护接零？ (P257) 答：当人在分布电压区域内跨开一步，两脚间（相距 0.8m）所承受的电压称为跨步电压。 保护接零：将用电设备的金属外壳与电源（发电机或变压器）的接地中性线作金属性连接， 并要求供电给用电设备的线路，在用电设备一相碰壳时，能够在最短的时限内可靠地断开。 7、采用标么制进行计算电网参数的优点？(P83) 答：三相电路的计算公式与单相电路相同，三相功率的标么值与单相功率标么值相等； 采
解：依题意得 设： U N ＝110kV （1） ∆ S ZC =
~' ~ ~
82 + 6 2 (10 + j 20) = 0.0826 + j 0.165(MVA) （2 分） 1102
~
S C = − S C + ∆ S ZC = −(8 + j6) + 0.0826 + j 0.165 = − (7.9174 + j 5.835)(MVA ) （2 分）
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速器作用）增发的功率为 − K G ∆f ′′ ； （ 2）频率的二次调整（调频器作用）增发的功率 ∆PG 0 ； 以及由负荷自身的调节效应而减少取用的功率为 − K L ∆f ′′ 。两者最大的区别是二次调频可以 实现无差调频。 4、计算负荷的定义？(P195) 答： 所谓 “计算负荷” 是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷。 通常根据半小时 （30min） 的平均负荷所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为“计算负荷” ，并作为按发热条件选择电 气设备的依据。 5、请画出三绕组变压器差动保护单相原理接线图？ (P228) 答：如图所示。
答：内桥式接线适用于输电线路较长，故障几率较多，而变压器又不需经常切除的场合；外桥式接线则适 用于出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率流经本厂的情况。
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3、高压断路器的作用是？隔离开关与其配合的原则是什么？ (P166) 答：高压断路器具有灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，可用来作为接通 或切断电路的控制电器。隔离开关与其配合的原则是：先通后断。即停止供电时，隔离开关 相对断路器“先通后断” ，母线隔离开关相对线路隔离开关也是“先通后断” 。 4、频率的一、二次调整分别是通过什么作用的？两者最大的区别是什么？ (P98) 答：当系统频率下降时，发电机输出的有功功率将因调速器的一次调整作用而增加，同时负 荷所需的有功功率将因本身的调节效应而减少。因此，频率的一次调整是由发电机调速器作 用和负荷本身的调节效应共同完成的。二次调频是在一次调频的基础上调节调频器作用进行 的，系统负荷的增量 ∆PL 0 是由以下三部分调节功率与之平衡的： （1）由频率的一次调整（调 速器作用）增发的功率为 − K G ∆f ′′ ； （ 2）频率的二次调整（调频器作用）增发的功率 ∆PG 0 ； 以及由负荷自身的调节效应而减少取用的功率为 − K L ∆f ′′ 。两者最大的区别是二次调频可以 实现无差调频。 5、试画出双绕组变压器差动保护单相原理接线图？ (P228) 答：如图所示。
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《电力工程基础》试卷二及参考答案
一、填空题（28 分）
1、衡量电能质量的主要指标有电压、频率、波形、电压波动与闪变、三相不平衡度。 （P60） 2、列举五种有汇流母线的电气设备连接方式：单母线、单母线分段、双母线、_双母线分段、 _一台半断路器接线。(P29) 3、无功补偿的措施有利用同步发电机进行补偿、利用调相机进行补偿、利用电容器进行补偿 和利用静止补偿器进行补偿等。(P120) 4、双绕组变压器分接头装于_中_压侧。 （ P71） 6、对继电保护装置的基本要求是选择性_、_速动性 、_灵敏性、_可靠性_。 （P215） 7、列举四种短路的类型三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路。 (P131)
6、跨步电压？保护接零？ (P257) 答：当人在分布电压区域内跨开一步，两脚间（相距 0.8m）所承受的电压称为跨步电压。 保护接零：将用电设备的金属外壳与电源（发电机或变压器）的接地中性线作金属性连接， 并要求供电给用电设备的线路，在用电设备一相碰壳时，能够在最短的时限内可靠地断开。 7、输电线的防雷措施？试举 6 种。(P256) 答：架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、采用不平衡绝缘方式、装设自动重合 闸、采用消弧线圈接地方式等。 8、安全净距？屋外配电装置一般分为哪三种类型？ (P56)
Dm ；其中 Dm 表示三相导线几何 + 0.0157 （ Ω ） r Dm 0.0157 ( Ω )， + req n
平均距离； r 表示导线半径；分裂导线的单位长度电抗 x1' = 0.1445 lg