东北农业大学2012-2013学年第二学期变电工程设计考试B卷及答案

第1页共6页东北农业大学(2012-2013学年第二学期)课程号：19600007z课程名称：变电工程设计-B学分：3考试方式：闭卷题号试题(分值)一、名词解释（每题4分，共计20分）1、重合器2、电压互感器3、成套配电装置4、引水式水电厂5、间接复合二、单选题（每题2分，共计20分）1、电流互感器中当—次电流I1减小，µ值将逐渐下降，由于磁导率下降励磁损耗增大，故误差fi和δi随I1减小而（）。A、减小B、增大C、保持不变D、随机变化2、电气主接线的基本要求是运行的（）、灵活性和经济性。A、保密性B、可行性C、可靠性D、简洁性3、当变电所设备利用率较高，年利用小时数在（）小时以上，主要供应Ⅰ类、Ⅱ类负荷用电时，必须采用供电较为可靠的接线形式。A、5000B、6000C、7000D、80004、长期发热过程中，导体通过的电流较小，时间长，产生的热量有充分时间散失到周围介质中，热量是（）。A、减小的B、平衡的C、增大的D、变化的5、为了增加散热面积，减少集肤效应的影响并兼顾机械强度，母线厚度b与宽度h之比一般是（）。A、1/12~1/5B、1/10~1/5C、1/12~1/6D、1/12~1/46、从能量转换的角度看，火力发电厂能量转化过程是：燃料的化学能→蒸汽的热势能→（）→电能。A、核能B、光能C、机械能D、水能7、供热式发电厂作过功的蒸汽在中间段被抽出来供给热用户使用，现代热电厂的总效率可达（）。A、60％一70％B、20％一30％C、30％一50％D、90％一100％。8、弧隙中带电质点自身消失或者失去电荷变为中性质点的现象称为（）。A、复合B、扩散C、中和D、去游离第2页共6页9、电弧的熄灭与否取决于弧隙中的（）恢复过程和弧隙上电压恢复过程的速度。A、介质强度B、电场强度C、扩散强度D、游离强度10、互感器的误差一般由（）和角误差来表示。A、电压误差B、相对误差C、测量误差D、电流误差三、简答题（每题4分，共计20分）1、电流互感器有哪些特点？2、简述单母线接线的优缺点。3、什么是一次能源？4、简述热击穿和电击穿阶段的特征。5、对隔离开关有哪些基本要求？四、计算题（每题10分，共计20分）1、设计一个变电站主接线。高压侧为35kV，低压侧为10kV。已知：变电站当年的各用户负荷总和为2000kVA，线损率为10%，同时系数为0.9，考虑5年的增长（年增长率为5%），变电站有少量的二类负荷。要求：画出主接线图，变压器的容量计算要有简要的计算过程，台数的确定要有文字说明。2、要求：用最小截面积法校验。并计算出短路时间t、32''(3)''(2)dzdztt（）（）、、、（参数：tz(3)=1.82s,tz(2)=1.3s,热稳定系数C=91*106）五、主接线题（20分）设计一个单母线分段带旁路母线的接线，要求画图规范，并标出必要的电气设备符号。2(3)(3)(2)bfqS=506mm,I=25kAI=14kAI=19kAt1.25s,t0.25s60C.校验某发电厂铝母线的热稳定性。已知：母线截面流过母线的最大短路电流，，，继电保护动作时间断路器全分闸时间。母线短路时的起始温度第3页共6页东北农业大学—答案(2012-2013学年第二学期)课程号：19600007z课程名称：变电工程设计-B学分：3考试方式：闭卷题号试题(分值)一、名词解释（每题4分，共计20分）中心概念答对即可1、重合器--一种自行控制的装置，它能按照预先选定的断开和重合动作顺序在交流回路中自动开断和重合，并保持合闸状态或断开闭锁状态。重合器一般由两部分组成：消弧部分与控制部分。2、电压互感器--是二次回路中供测量和保护用的电压源，通过它能正确反映系统电压的运行状况。其作用是将一次侧的高电压改变成二次侧的低电压，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并便于监视、安装和维护，二是使低压二次回路与高压一次系统隔离，保证了工作人员的安全。3、成套配电装置--在制造厂内把属于同一回路的开关电器、互感器等电气设备装配在不封闭的金属柜中，构成一个独立的单元，成套供应。4、引水式水电厂--这种水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度陡峭的地段，由引水渠道提供水头，且一般不需要修筑堤坝，只修低堰即可。5、间接复合--电子碰撞中性质点时，一个电子可能先附着在中性质点上形成负离子，其速度大大减慢，然后与正离子复合，形成两个中性质点。二、单选题（每题2分，共计20分）BCABACADAD三、简答题（每题4分，共计20分）1、电流互感器有哪些特点？其特点是：一次绕组串联在电路中，并且匝数很少；一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关；电流互感器二次绕组所接仪表和继电器电流线圈阻抗很小所以在正常情况下，电流互感器在接近短路状态下运行。电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比，即Ki=I1e/I2e。2、简述单母线接线的优缺点。优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所连接的电源；与之相连的所有电力装置在整个检修期间均需停止工作。此外，在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。3、什么是一次能源？一次能源指自然界中现成存在，可直接取得利用而又不改变其基本形态的能源。例如第4页共6页煤炭、石油、天然气、水能、风能等。4、简述热击穿和电击穿阶段的特征。热击穿阶段的特征是：弧隙处于导通状态，具有一定数值的电阻，有剩余电流通过，弧隙仍得到能量。电击穿阶段的特征是：弧隙电阻值趋于无穷大，弧隙呈介电状态，但温度较高，弧隙的耐压强度比常温介质低的多，所以容易被击穿。5、对隔离开关有哪些基本要求？（1）有明显的断开点。（2）断口应有足够可靠的绝缘强度。（3）具有足够的动、热稳定性。（4）结构简单，分、合闸动作灵活可靠。（5）隔离开关与断路器配合使用时，应具有机械的或电气的连锁装置，以保证正常的操作顺序。（6）主闸刀与接地闸刀之间设有机械的或电气的连锁装置，保证二者之间的动作顺序。四、计算题（每题10分，共计20分）1、设计一个变电站主接线。高压侧为35kV，低压侧为10kV。已知：变电站当年的各用户负荷总和为2000kVA，线损率为10%，同时系数为0.9，考虑5年的增长（年增长率为5%），变电站有少量的二类负荷。要求：画出主接线图，变压器的容量计算要有简要的计算过程，台数的确定要有文字说明。答：)%)(1(kVAxSKSjsitjs=0.9*2000*(1+10%)第5页共6页=1980eSSmnjsjszd=1980*e5x5%=1980*1.28=2534S=0.6*2534=1521()kVA2、要求：用最小截面积法校验。并计算出短路时间t、32''(3)''(2)dzdztt（）（）、、、（参数：tz(3)=1.82s,tz(2)=1.3s,热稳定系数C=91*106）五、主接线题（20分）设计一个单母线分段带旁路母线的接线，要求画图规范，并标出必要的电气设备符号。2(3)(3)(2)bfqS=506mm,I=25kAI=14kAI=19kAt1.25s,t0.25s60C.校验某发电厂铝母线的热稳定性。已知：母线截面流过母线的最大短路电流，，，继电保护动作时间断路器全分闸时间。母线短路时的起始温度(2)(3)bfdzz33233zzz(3)232(2)(2)II,ttt1.250.251.51ttI25tt=1.79,1.5t1.82I14I0.866I0.866*25=1.14,1II19sstsst（）（）（）（）（）（）（）（）解：因为所以要比较两相短路时的发热。短路计算=故不考虑短路电流非周期分量的发热，即计算和，z.5t1.3ss（2）(3)2(3)22(2)2(2)22164q(2)2(2)22132I141.82356.7kAI191.3469.3kA160A0.4310/()I(1910)1.3(50dzdzqddzdqqtstsJmQtAAASS三相短路时的热脉冲为（）（）两相短路发热三相短路发热，应按两相短路进行校验。（）用允许温度法校验：度1616462d0.43100.9510/()610)(A)138200Jmf查曲线得度，小于铝母线短路时发热允许温度（）所以，满足热稳定性。第6页共6页