電氣工程基礎(chǔ)(下)試卷A(答案)(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上武漢大學(xué)20092010學(xué)年度第二學(xué)期電氣工程基礎(chǔ)（下）試卷（A）學(xué)號 姓名 院（系） 分數(shù) （全部答案寫在答題紙上）1 判斷正誤（10分，每小題1分）（1）在對遠距離交流輸電線路進行分析計算時，應(yīng)采用分布參數(shù)和波動方程。（）（2）在三段式過電流保護中，一段與二段合起來稱作主保護。（）（3）縱差動保護是由比較被保護元件兩側(cè)的電流的相位構(gòu)成。（×）（4）電力系統(tǒng)中，電壓互感器飽和過電壓只發(fā)生在系統(tǒng)輕載運行的情況下。（×）（5）切除有負載的變壓器比切除空載變壓器更容易產(chǎn)生過電壓。（×）（6）在方向繼電器中，規(guī)定的功率正方向是功率從母線流向線路

2、。（）（7）控制回路不屬于二次回路。（×）（8）低頻減負荷時，特殊級動作，基本級一定動作。（）（9）同步發(fā)電機以自同期方式并列時，沖擊電流較大，會對系統(tǒng)有較大擾動。（）（10）在電力系統(tǒng)的正常狀態(tài)下，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。（）2 名詞解釋（10分，第（1），（2）題3分，第（3）題4分）（1） 自然功率 ，稱為自然功率，在傳輸功率等于自然功率條件下，線路任意點的電壓均與首、末端電壓相等。（2） 潛供電流在具有單相重合閘的線路中，當(dāng)故障相被切除以后，通過健全相對故障相的靜電和電磁耦合，在接地電弧通道中仍將流過不大的感應(yīng)電流，稱為潛供電流。（3） 操作電源 在發(fā)電廠和變電所中，對開

3、關(guān)電器的遠距離操作、信號設(shè)備、測量設(shè)備、繼電保護和自動控制裝置、事故照明、直流油泵及交流不停電裝置等用電，都需有專門的供電電源，這種電源稱為操作電源。3 簡答題（30分，每題6分）（1） 什么是電流保護的接線方式？常用的有哪兩種？各有什么優(yōu)缺點？答：電流保護的接線方式，是指電流保護中電流繼電器線圈與電流互感器二次繞組之間的連接方式。目前常用的有兩種：三相星形接線和兩相星形接線。當(dāng)小電流接地電網(wǎng)中發(fā)生不同地點的兩點接地短路時，若為并行線路上的兩點接地，若采用兩相星形接線，則保護有2/3機會只切除一條線路，從而提高了供電的可靠性，這是兩相星形接線的優(yōu)點。缺點是，當(dāng)中性點不直接接地電網(wǎng)中發(fā)生不同地點

4、的兩點接地短路時，若為串聯(lián)線路上的兩點接地，若采用兩相星形接線，則保護有1/3機會使靠近電源的線路誤跳，擴大了停電范圍，作為降壓變壓器和相鄰線路保護的后備保護時，會出現(xiàn)靈敏度不能滿足要求的情況在大電流接地電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故障時，兩相星形接線有一相無法反映故障。三相星形接線的優(yōu)缺點與兩相星形接線正好相反。（2） 電力系統(tǒng)的頻率下降會引起那些事故？自動控制系統(tǒng)應(yīng)采用那些措施恢復(fù)頻率？ 答：頻率下降到46Hz左右時，會使火電廠的有功出力降低，從而使系統(tǒng)頻率進一步下降，造成頻率崩潰，系統(tǒng)瓦解，形成大面積停電。因此，當(dāng)系統(tǒng)頻率大幅度下降時，自動控制系統(tǒng)應(yīng)采取措施，迅速恢復(fù)頻率。這些措施包括:（1）迅速

5、啟用電力系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)備用。（2）迅速啟動和投入備用發(fā)電機組（主要是水力發(fā)電機組，采用低頻自啟動）。（3）自動按頻率減負荷，切除部分用戶負荷。（4）自動解列，將系統(tǒng)解列成幾個小系統(tǒng)運行。（3）電力系統(tǒng)調(diào)度自動化有哪些主要功能？答：電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的功能包括：1）電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制2）電力系統(tǒng)安全分析3）電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度4) 自動發(fā)電控制（4）消除電壓互感器飽和過電壓的措施有哪些？答： 1）在中性點不接地的電網(wǎng)中，可在零序回路中增加阻尼（開口三角繞組接燈泡）或躲開諧振條件，包括選用勵磁特性好的電磁式電壓互感器或只使用電容式電壓互感器，回路加電感，當(dāng)空母線帶PT合閘時可適當(dāng)增加空線，減少系統(tǒng)中接地

6、的PT臺數(shù)等； 2）保證系統(tǒng)三相對地阻抗的對稱性，避免中性點位移。（5）什么是SCADA系統(tǒng)，它的主要功能是什么？答：SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統(tǒng)是電力系統(tǒng)調(diào)度自動控制系統(tǒng)，具有對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)視（包括信息的收集、處理和顯示），遠距離的開關(guān)操作，自動發(fā)電控制及經(jīng)濟運行，以及制表、記錄和統(tǒng)計等功能。它可將電網(wǎng)中各發(fā)電廠和變電所的有關(guān)數(shù)據(jù)集中顯示到模擬盤上，使整個電力系統(tǒng)運行狀態(tài)展現(xiàn)在調(diào)度員面前，及時將開關(guān)變化和數(shù)值越限報告給調(diào)度員4識圖題（20分）（1）下圖是高壓斷路器的控制回路，請說明本地手動合閘時的相關(guān)回路，并敘述各

7、元件的動作順序（包括操作前、操作中、操作后的狀態(tài)）。答：相關(guān)回路為(+W)SSA合KCFV2K3QF2YC（-W）。首先將控制開關(guān)S旋至“就地”位置、遙控壓板XB2打開，核對無誤后，按下控制開關(guān)“SA合”，這時電路(+W)SSA合KCFV2K3QF2YC（-W）接通，于是斷路器合閘。接著，斷路器輔助觸點QF1閉合、觸點QF2斷開。輔助觸點QF2的斷開切斷了合閘回路的電源，可避免合閘線圈YC因常期通電而燒毀，輔助觸點QF1的閉合，電路（+W）K7HRQF1YT（-W）接通，于是紅燈發(fā)光，表明斷路器處于合閘狀態(tài)，同時合閘位置繼電器K7也勵磁動作，發(fā)出合閘信息。（2）試繪圖分析鐵磁諧振過電壓的發(fā)展過

8、程，并簡述鐵磁諧振過電壓有哪些性質(zhì)。答： 按電路定理，電感上電壓與電容上電壓之間的差值必定等于電源電壓。因此，當(dāng)我們將電源電壓由正常工作值E開始不斷加大時，電路的工作點將沿曲線3自a點上升。但當(dāng)電源電壓超過m點的值U0以后，工作點顯然不是沿m-d段下降（因為后者意味著電源電壓的下降），而將從m點突然跳到n點，并沿n-e 段上升。n點與m點相比較，其相應(yīng)的電源電壓雖然一樣，但電容上的電壓值卻大得多。同時電感上的電壓值也增大了。即此時產(chǎn)生了過電壓。鐵磁諧振過電壓有以下特征：（1）鐵磁諧振過電壓產(chǎn)生的條件是；（2）需要外界激發(fā)；（3）受電感非線性的限制，鐵磁諧振過電壓不會太高，但過電流會很大；（4）

9、鐵磁諧振可能自保持；（5）相位反傾現(xiàn)象；（6）有高頻或分頻諧振。5計算題（30分，第一小題10分，第二小題20分）（1） 某電力系統(tǒng)的負荷額定功率PLDN=1600MW，fN=50Hz，KLD*=2.1，系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大功率缺額Pla.max=232MW。系統(tǒng)機組出力不可調(diào)。試求：1、無減負荷措施時系統(tǒng)頻率會下降到多少。2、若系統(tǒng)投入低頻自動減負荷裝置，在全部動作后希望系統(tǒng)頻率恢復(fù)到fres=49.1Hz，求低頻自動減負荷裝置的切除負荷總功率。解：首先求出現(xiàn)最大功率缺額且無減負荷措施時系統(tǒng)頻率穩(wěn)態(tài)值，得Hz故有求得即可求得ZDPJ的切除負荷總功率為（2）下圖所示網(wǎng)絡(luò)中，線路l1、 l2均裝有三段式電流保護。已知：=1.15， =1.25，線路每公里正序電抗為 X1=0.38/km，試求：保護1的電流I、II段的動作值、動作時限、及電流I段的最小保護范圍lmin%。212ABC45km60km3XS.min=3.1XS.max=6.2115kVV×××l1l2解：（）先求電流段的整定值=1.15