電力工程基礎(chǔ)試題以及參考答案

1、共享知識分享快樂試題一 降壓變壓器高壓側(cè)的主分接頭電壓為220kv壓 為 231KV 。2電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有效接地方式指的是 中性點(diǎn)直接接地輸電線路的電氣參數(shù)包括電抗、電導(dǎo)、電納和電阻。輸電線路的電壓偏移是指線路始端或末端母線的實(shí)際運(yùn)行電壓與線路 額定電壓 的數(shù)值差。電力系統(tǒng)的潮流分布一般是用各節(jié)點(diǎn)的電壓和 功率 表示。調(diào)整發(fā)電機(jī)組輸出的有功功率用來調(diào)整電力系統(tǒng)運(yùn)行的 頻率。復(fù)合故障一般是指某一時刻在電力系統(tǒng) 二個及以上地方 發(fā)生故障。減小輸出電元件的電抗將 提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性二、單項選擇題同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間是否有嚴(yán)格的關(guān)系（ ）否是不一定根據(jù)發(fā)電機(jī)的形式12三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)、通

2、常將高壓繞組放在（ ）內(nèi)層中間層外層獨(dú)立設(shè)13中性點(diǎn)以消弧線圈接地的電力系統(tǒng)，通常采用的補(bǔ)償方式是（ 全補(bǔ)償欠補(bǔ)償過補(bǔ)償有時全補(bǔ)償有時欠補(bǔ)14三相導(dǎo)線的幾何均距越大，則導(dǎo)線的電抗（ ）越大越小不變無法確定變壓器的電導(dǎo)參數(shù)G（ ）TPPU%I%OKKO當(dāng)功率的有名值為sPjQ（功率因數(shù)角為 ）取基準(zhǔn)功率為Sn么值為（ ）PPPPcosS cosSnsinSSnnn環(huán)網(wǎng)中功率的自然分布是（ ）與電阻成正比分布與電抗成正比分布與阻抗成正比分布與阻抗成反比分布 18在同一時間內(nèi)，電力網(wǎng)的電能損耗與供電量之比的百分值稱為（ 負(fù)載率網(wǎng)損率供電率廠用電19電力系統(tǒng)的頻率主要決定于（ ）有功功率的平衡無功功率

3、的平衡電壓質(zhì)量電流的大小20關(guān)于順調(diào)壓電壓調(diào)整方式的描述，錯誤的是（ 頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂高峰負(fù)荷時允許中樞點(diǎn)電壓略低低谷負(fù)荷時允許中樞點(diǎn)電壓略低適用于用戶對電壓要求不高的場合適用于供電線路不長的場合 21通過改變變壓器變比，實(shí)質(zhì)上（ 改變了電壓損耗的數(shù)值改變了負(fù)荷變化時次級電壓的變化幅度改變了電力網(wǎng)的無功功率分布增加了整個電力系統(tǒng)的無功功率容22三相短路時，非周期分量極小值，只能是在某種情況（ ）一相中出現(xiàn)同時在兩相中出現(xiàn)三相均不出現(xiàn)只有故障相出現(xiàn)其它相不出三、簡答題電力變壓器的主要作用是什么？用。簡單閉式網(wǎng)分為哪些類網(wǎng)絡(luò)？答：簡單的閉式網(wǎng)可分為兩端供電網(wǎng)絡(luò)）和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）兩類。為什么說當(dāng)

4、電力系統(tǒng)無功功率不充足時僅靠改變變壓器變比分按頭來調(diào)壓并不能改變 中另個的某些局部電壓水平變差并不能改變系統(tǒng)無功不足的狀況因此就全系統(tǒng)總體來說并 不能改變系統(tǒng)的電壓水平。 26為什么變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地能夠提高當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障進(jìn)的暫態(tài)穩(wěn)定性？ 該電陰將消耗部分有功功率起到了電氣制動作用，因而是能提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。四、簡算題某三相單回輸電線路，采用LG300型導(dǎo)線（計算外徑25.2m角形布置，導(dǎo)線間距離D6m，求每公里線路的電抗值。r 25.22 12.6mm 12.6 10-3 m幾何均距：Dm=D=6mDx 0.1445lg1m 0.0157r 0.1445lg612.6 103

5、0.0157 0.403 /km頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂2.110KV116K求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。解：頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂二一、填空題衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是：電壓、頻率、波形。我國110kV及以上系統(tǒng)，中性點(diǎn)運(yùn)行方式采用直接接地。一個將10kV升到220kV的變壓器，其額定變比為10.5/242。電廠供電負(fù)荷與綜合用電負(fù)荷的差別是前者包括網(wǎng)絡(luò)損耗。架空線路開路時，其末端電壓比首端電壓高。將壓三繞組變壓器三個繞組排列方式，從內(nèi)至外為低中高。7常用的潮流計算的基本數(shù)學(xué)模型是節(jié)點(diǎn)電壓方程。標(biāo)幺值近似計算中基準(zhǔn)電壓常選網(wǎng)絡(luò)平均額定電壓 二、選擇題組成電力

6、系統(tǒng)的幾種主要元件是：BA 電源、電阻、電感、電容B 發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、負(fù)C 發(fā)電廠、變電所、變壓器、線路D 發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、開對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是： CA 在優(yōu)質(zhì)前提下，保證安全，力求經(jīng)濟(jì)； B 在經(jīng)濟(jì)前提下，保證安全，力求優(yōu)質(zhì)； C 在安全前提下，保證質(zhì)量，力求經(jīng)濟(jì)； D 在安全前提下，力求經(jīng)濟(jì)，保證質(zhì)量。相同截面的導(dǎo)線，使用的電壓等級越高，其電阻 A 一 樣 B 越 大 C 越 小 D在變壓器的等值電路中，其導(dǎo)納是BA G+jBB GC -G-G-jBTTTTTTTT中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)對設(shè)備絕緣的要求AA 高B 低C 不變D 都不6.架空線路采用導(dǎo)線換位的目的CA 減小電抗

7、 B 減小電納C 減小三相參數(shù)的不對稱D 都不7.三類節(jié)點(diǎn)中，只有一個且必須有一個的是CA PQ節(jié)點(diǎn)B 節(jié)點(diǎn)C 平衡節(jié)點(diǎn)D 都不8變壓器的運(yùn)算負(fù)荷是DAB 變壓器付方功率加上變壓器導(dǎo)納的功率損耗；C 變壓器副方功率加上變壓器阻抗和導(dǎo)納的功率損耗； D 在 C頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂三、110kVA求功率分布和各母線電壓（注：考慮功率損耗，可以不計電壓降落的橫分量U 。解 設(shè)= =110 CN102 82 (20j30)271 407BC1102 (10 )0.271 0.407 9.793 7.593BCBC 40 309.793 7.95330.207 22.407BBB 7 22.4072

8、(20 j40) 2.338 j4.676AB1102 30.207 22407 2338 j4.67632545 27.083ABABU=121kVAU 32.5452027.08340 14.332(kV)AB121UUBAUAB 121 14.332 106.668(kV)U (9.793)20(7.593)BC106.668 3.972(kV)UUCBUBC 106.668 3.972 110.64(kV)四、如圖所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、電壓為 110/11kV 的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時分別不超過額定值的2.5%和 7MVAcos =0.8，變壓器

9、高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5kV，變壓器參數(shù)為U%=10.5，P=163kW，勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。kk解 變壓器的電阻和電抗為PU 21631102RkN 4.93()T1000S 2 N1000 202UXk%U 2N 10.5 1102 63.5()T100SN100 20頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂末端最大和最小負(fù)荷為18cos 18sin 180.8 180.6 14.4 10.(MV)mzx 7 cos j7 sin 7 0.8 j7 0.6 5.6 j4.2(M VA)min按最大和最小負(fù)荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為2.5%) 10.25(kV)i

10、maxU i min 10(1 7.5%) 10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得UU107.514.44.9310.863.5imaxI maxU5.64.9363.5UU 107.5imaxI min解得Ui minUUiUimin 99.9(kV) 104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時分接頭電壓為iNUU99.911107.2(kV)iNT / maxi max U 10.25Uimax11UT /Ui min U 104.6 107(kV) 10.75UUT/maxi minUT / min 107.2 107 TI22故選分接頭電壓為 110（1-2.5%

11、）=107.25 的分接頭。校驗(yàn)低壓母線電壓：U11最大負(fù)荷時U% Uimaximax UTI 99.9 107.25 10.25(kV)U11最小負(fù)荷時UUiminimin UTI 104.6107.25 10.73(kV)電壓偏移：最大負(fù)荷時U% 10.2510100% 2.5%max10最大負(fù)荷時U% 10.7310100% 7.3%7.5%min10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂三 填空電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn) 、輸送、分配和 消費(fèi)的各個環(huán)節(jié)組成的一個整體。 其中輸送和分配電能的部分稱為 電力網(wǎng) 。若把水電廠、火電廠的動力部分也包括進(jìn)來就稱為 動力系統(tǒng) 。對

12、電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是：保證 供電的可靠性 ，保證 電能的良好質(zhì)量，提高運(yùn) 行 的 經(jīng) 濟(jì) 性 。衡量電能質(zhì)量好壞的指標(biāo)是 電壓 、 頻率 和 波形 。電力系統(tǒng)的無功功率電源，除了發(fā)電機(jī)外，還有 同步調(diào)相機(jī) 、 靜電電容器 及 靜止補(bǔ)償器。 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。 短路沖擊電流 、短路電流最大有效值 短路容量 是校驗(yàn)電器設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，亦稱電力系統(tǒng)的 綜合用電負(fù)荷 。電力系統(tǒng)負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率，稱為電力系統(tǒng)的 供電負(fù)荷 ，在此基礎(chǔ)上再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率，稱為

13、電力系統(tǒng)的 發(fā)電負(fù)荷 。在元件的電抗比電阻大得多的的高壓電網(wǎng)中， 無功功率 從電壓高的一端流向電壓低的一端， 有功功率 則從電壓相位越前的一端流向相位落后的一端，這是交流電網(wǎng)功率傳輸?shù)幕疽?guī)律。 8地短路、 兩相短路 、 兩相接地短路、 單相斷開和 兩相斷開 等。9.改變發(fā)電機(jī)端電壓； 改變變壓器的變比 ； 無功功率補(bǔ)償10通常系統(tǒng)負(fù)荷是隨時間變化的，其變化規(guī)律可用 負(fù)荷曲線 來描述。二、單項選擇題短路電流量最大的短路為（ 4 ）單相短路兩相短路兩相短路接地三相短2.在發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)中，機(jī)械功率與電磁功率相比，將（ 3 ）大小相等無關(guān)3.P曲線被稱為（ 4 ）耗量特性曲線負(fù)荷曲線正弦電壓曲

14、線功角曲線三、簡答題1.列出三種提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施。（1）自動勵磁裝置的應(yīng)用；（2）減小各元件的電流； 頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂（3）改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和采用中間補(bǔ)償設(shè)備。 3寫出系統(tǒng)f 點(diǎn)發(fā)生cI ，II ，bac c4.什么是電暈現(xiàn)象？如何避免？線。四、電力系統(tǒng)接線下圖所示。其中，發(fā)電機(jī)G1：S =X =0E =1N1d*發(fā)電機(jī)G2：S=100/0.85X =0.125E =1N2變壓器T1：Sd*=120MVAU%=10.5NT1k線 路 l： l=50kmx=0.4/km111線 路 l： l=40kmx=0.4/km2224I 、沖擊電流i。M（S=100MVA，U= U ，K=1.8

15、）BBavM解：用標(biāo)幺值計算的參數(shù)是：XL10.4501001152 0.151分）X0.440L2100 0.121分）1152100T1X0.105T1 0.0875 分）X0.125100Gd100 0.106 分）I 11 4.854 （3分）*X0.121dS100IBB3UB3115 0.502kA （2分）I I * I*B 2.437kA （3分）i2.55*I6.215kA分）M頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂五、已知發(fā)電機(jī)、q軸的同步電抗X=1.X=1.0，負(fù)載的電壓dq1=1.0 30，電流=0.8 -1，試計算暫態(tài)電動勢E。q解 XQ 1.030 j0.8 151.08 分）

16、50.77 30 20.77 （2分）I Isin（ 0.73分）d Eqd X 1.723 0.731.738 分）q7357分）q頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂四一、有一回電壓等級110kV，長為150km 的輸電線路，末端接一臺容量為31.5MVA 的降壓變110/11kV1 所示，當(dāng)A115kV 時，求AC電壓損耗及B 點(diǎn)和C（=190kW， U%=10.5， P%=0.7）kk00（20 分）圖 1 題一圖解線路 LGJ150r d 17 8.5(mm)r=0.21(/km)221D4000 x 0.1445lgm 0.0157 0.1445lg0.0157 /km)1r8.5b 1D10

17、640001062.84106 /km)1lgmrlg8.5R=0.21150=31.5()X=0.401150=60.15()1B=2.8410-6150=4.2610-6(S)B 2.13104 12變壓器：PU21901102RkN2.317()T1000S 2 N1000 31.52kX U 2kN 10.51102 40.3()T100SNPG0100 31.522.566106T2 N1000 11020NB I %S0N0.7 31.51.82106T2 N100 1102設(shè)U =110， 0 202.3171540.3 5.92CT110頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂P2 QP 2

18、Q2202 152202 152SR T jX 2.317 j 40.3 0.12 ZTU2U211021102U2 G jB )1102 (.566 12)106 03 22YTBTT (20 1)(.12 .0)212 108BCZT (20 1)(.12 0)(003 .2)215 13BCT 215 13 13104 1102 215 1.72BBY12Z120.152 14.7221102(31.5 j60.15) 1.62 j3.1013104 1102 58Y11 215 17262 j3.10- j2.58277 1.24ABZ1Y11SAAP R QX21.7731.515.

19、2460.15U1A1UA1 13.93115P X Q RA1A 21.77 60.15 15.24 31.5 7.211U115AU 2 7.212 101.33(kV)BUT20.12 2.317 17.08 40.3 7.25101.33T20.1240.317.08101.33 7.61U 7.25) 2 7.612 94.39(kV)CU11594.3920.61(kV)AC二、簡單輸電系統(tǒng)如圖2 所示，變壓器變比為11022.5%/11kV，若不計變壓器勵磁支路及線路對地電容，則線路和變壓器的總阻抗Z=26+j130，節(jié)點(diǎn)A 的電壓為 118kV， 且維持不變，降壓變電所低壓側(cè)母

20、線要求常調(diào)壓，保持10.5kV 電壓。若補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器試配合變壓器分接頭的選擇確定受端應(yīng)設(shè)置的無功補(bǔ)償容量。圖 2 題二圖解 計算補(bǔ)償前最大、最小負(fù)荷時低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。先計算功率損耗max 202 1521102 (26 j130) 1.34 j6.71MVA 102 7.52 (26 j130) 0.34 j1.68MVAmax1102首端功率為頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂A max maxmax (20 21.34 VA (10 j7.5) (0.34 j1.68) 10.34 j9.18M VAA minminminU因此，i節(jié)點(diǎn)電壓為 118 21.34 26 21.711

21、30 89.38(kV)iUimin118 118 10.34 26 9.18 130 105.61(kV)118（a）選擇電容器容量。先按最小負(fù)荷時電容器全部退出的條件選擇變壓器變比，為UUTIUNii min U105.61 11110.64(kV)10.5i minI110kVU =110kV，則變壓器變比k=110/11=10。IT再按最大負(fù)荷時的要求，求無功補(bǔ)償容量k2UUQi CmaxU i max CXiCmaxk 102 10.5 10.5 89.3813010 12.62(Mavr)3、BCS=75MVA，X=0.380，S=535MVA，AABX =0.304C4QF350

22、0MVA。Bl、l、l 10、525km0.4/km1123直接短路時的起始次暫態(tài)電流和短路沖擊電流（20）圖 3 題 3 圖解 S=1000MVA9-2（b）B首先確定電源C 的等值電抗X。如果短路不是發(fā)生在母線1，而是發(fā)生在母線4C頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂器 QF 之后，則電源A、B、C 供給的短路電流都要通過QF，其中電源A、B 供給的短路電流決定于如下的電抗X=(5.07+0.151)/0.586+0.242=0.754*短路瞬間，這兩個電源供給的短路功率為S I S1*BX*S1B0.754 1000 1326(MVA)斷路器QF 允許電源C 供組的短路功率為 3500-1326=2

23、174(MVA)由此可得電源C 的等值電抗XC至少為X 1C*S* 10002174 0.46然后作母線 1 的短路計算。這時整個網(wǎng)絡(luò)對短路點(diǎn)的等值電抗為X =(0.46+0.242 )/0.586 ) +0.151/0.507+0.302=0.728*由此得到起始次暫態(tài)電流為I *11.3730.728以有名值表示則為I I I* B 1.37310003 6.89(kA)沖擊電流的有名值為i2.55I 2.556.8917.57(kA)M520MVA110/11kV2.5%和 7.5%，最大負(fù)荷為 18MVA， 7MVA，cos =0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持變壓器參數(shù)

24、為U%=10.5，P=163kW，勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。kk圖 5 題 5 圖解 變壓器的電阻和電抗為P U 21631102RkN 4.93()T1000S 2 N1000 202UXk%U 2N 10.5 1102 63.5()T100SN100 20末端最大和最小負(fù)荷為18cos 18sin 180.8 180.6 14.4 10.(MV)mzx 7 cos j7 sin 7 0.8 j7 0.6 5.6 j4.2(M VA)min按最大和最小負(fù)荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂2.5%) 10.25(kV)imaxU i min 10(1 7.5%

25、) 10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得UU107.514.44.9310.863.5imaxI maxU5.64.9363.5UU 107.5imaxI min解得Ui minUUiUimin 99.9(kV) 104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時分接頭電壓為iNUU99.911107.2(kV)iNT / maxi max U 10.25Uimax11UT /Ui min U 104.6 107(kV) 10.75UUT/maxi minUT / min 107.2 107 TI22故選分接頭電壓為 110（1-2.5%）=107.25 的分接頭。校驗(yàn)低壓母線

26、電壓：U11最大負(fù)荷時U% Uimaximax UTI 99.9 107.25 10.25(kV)U11最小負(fù)荷時UUiminimin UTI 104.6107.25 10.73(kV)電壓偏移：最大負(fù)荷時U% 10.2510100% 2.5%max10最大負(fù)荷時U% 10.7310100% 7.3%7.5%min10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂五110kVA求功率分布和各母線電壓（注：考慮功率損耗，可以不計電壓降落的橫分量U 。圖一 題一圖解 設(shè)= 110 kVCN102 82 (20j30)271 407BC1102 (10 )0.271 0.407 9.

27、793 7.593BCBC BB 40 309.793 7.95330.207 22.407B 7 22.4072(20 j40) 2.338 j4.676AB1102 30.207 22407 2338 j4.67632545 27.083ABABU=121kVAU 32.5452027.08340 14.332(kV)AB121UUBAUAB 12114.332 106.668(kV)U (9.793)20(7.593)30 3.972(kV)BC106.668UUCBUBC 106.668 3.972 110.64(kV)三、如圖二所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA110/11kV2.5%和 7.5%，最大負(fù)荷為 18MVA， 7MVA，cos =0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持變壓器參數(shù)為U%=10.5，P=163kW，勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。kk圖二 題三圖解 變壓器的電阻和電抗為頁眉內(nèi)容共享知識分享快樂P U 21631102RkN 4.93()T1000S 2 N1000 202UXk%U 2N 10.5 1102 63.5()T100SN100 20末端最大和最小負(fù)荷為18cos 18sin 180.8 180.6 14.4 10.(MV)mzx 7 cos