2012-2013-2配電系統(tǒng)自動化B卷標準答案及評分標準

1、 2012 至 2013 學(xué)年 第 2 學(xué)期 課程名稱 配電系統(tǒng)及其自動化 （本科）試卷 B 專業(yè)： 建筑電氣與智能化 ; 考試性質(zhì)：開卷； 考試時間 90 分鐘題號一二三四五總分分數(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、機械式 電子式 機電混合式3、遙測 遙信 遙控 遙調(diào)4、電壓-時間型 過流脈沖計數(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、簡答題（共30分）1、（5分） 答：配電自動化系統(tǒng)是一種可以使配電企業(yè)在遠方以實時方式監(jiān)視、協(xié)調(diào)

2、和操作配電設(shè)備的自動化系統(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，在對高電壓或大電流的負荷進行電流檢測時需配置專門的電流互感器，用以實現(xiàn)主電路絕緣，擴大測量、保護設(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。當一次繞組中有電流I1通過時，由一次繞組的磁動勢I1N1產(chǎn)生的磁通大部分通過鐵芯而閉合，從而在二次繞組中感應(yīng)出電動勢E2。如果二次側(cè)有負載，那么二次繞組也有電流I2,。其磁動勢I2 E2 也產(chǎn)生磁通，絕大部分也通過鐵芯閉合。根據(jù)磁動勢平衡原理：I1N1+ I2 N2=I10N1 忽略鐵芯中的能量損耗，可認為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，理想互感器的一次電流I1等于測得的二次電流I2乘以電流互感器的變比。3、（4分）答：電子式電能表與機械式電能表相比具有以下優(yōu)點：1、 測量精度高、性能穩(wěn)定、功耗低、體積小和重量輕；2、 可以實現(xiàn)更豐富的功能，如復(fù)費率、最大需量、有功電能和無功電能的記錄、失壓記錄、事件記錄、負荷曲線記錄、功率因數(shù)測量、電壓合格率統(tǒng)計和串行數(shù)據(jù)通信。4、（6分）答： 饋線自動化系統(tǒng)主要用以監(jiān)視饋線的運行方式和負荷情況；當饋線發(fā)生故障時，及時準確地確定故障區(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，其自身帶有保護及控制功能，能按照預(yù)定的方式自動完成開斷和重合操作，并在其后自動復(fù)位或閉鎖。分段器用于實現(xiàn)饋線分段，不能用于切斷故障電流，可按照預(yù)定次數(shù)在失壓無流時自動跳開、在電壓恢復(fù)時自動合閘，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)電流均以指向負載側(cè)為正方向，負載電流iL中包含基波有功電流iLfp和無功電流分量iLfq，以及諧波電流分量ih，可表示為： 式中 iLfp負載電流中的基波有功分量； ILfq負載電流中的基波無功分量； 為各次諧波電流的總

5、和。APF補償指令電流記為iC*，假設(shè) 當實際APF補償電流iC精確跟蹤指令電流iC*即iC= iC*時，電源側(cè)電流iS可表示為： 式中 APF實際輸出的補償電流此時，電源側(cè)電流全部為基波有功分量，APF實現(xiàn)了對負載諧波電流及基波無功電流的補償。四、分析題（20）1、（10分）答：（1）動作過程分析：（5分） 、F點故障前，A、B、C、D處于合位，動作次數(shù)清零。 、F點發(fā)生短路故障，C過流計數(shù)器加1；B、D無故障電流，不動作；A通過故障電流跳開。 、經(jīng)過A設(shè)定的延時后第一次重合。 、F點故障未消除，C過流計數(shù)器再次加1，計數(shù)器計數(shù)值達到2，等待電壓消失后C動作跳開，實現(xiàn)故障隔離；B、D仍無故障

6、電流，不動作；A通過故障電流再次跳開。、經(jīng)過A設(shè)定的延時后第二次重合，恢復(fù)非故障區(qū)的供電。 （2）動作時序圖（5分）2、（10分）答：根據(jù)電能定義可以列出W1、W2兩只電能表的計量讀數(shù)表達式： （4分）三相負載實際消耗的電量可表示為：對于三相三線制系統(tǒng)，有 成立，可以得到三相有功功率的表達式： （2分） 而 ， 所以 可以得到： 因此，實際電量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=400一次實際有功電量為：5.010*KV*KI=(KWH) (記為WP) （2分）(2) 本月二次無功電量為：108.100-105.000=3.100（KVARH） 一次實際無功電量為：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)遠沒有達到規(guī)定的0.9的標準，應(yīng)檢查改進無功補償措施。（1分）3、（5分）解：（1）用戶平均停電時間= (全部停電用戶每次停電持續(xù)時間)/ 總用戶數(shù) = (每次停電持續(xù)時間*每次停電戶數(shù))/ 總用戶數(shù)=（100*5*1000+250*4*500+50*20*200）/ = / = 12(小時/戶) (2分)(2) 用戶平均停電次數(shù)= (每次停電用戶數(shù)）/總