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中国矿业大学2007～2008学年第2学期《供电技术》试卷（A）卷考试时间：120分钟考试方式：闭卷学院班级姓名学号题目一二三四五总分得分阅卷人一、填空题（本题共25分，每空1分）1、短路电流中产生非周期分量的原因是（1），当（2）时短路的暂态过程结束。2、去游离的两种方式是（3）和（4）。3、按短路条件校验电气设备的动、热稳定以及开关开断能力时，一般按（5）验算。4、保护装置的可靠动作系数应该用（6）校验。5、电力系统继电保护的基本要求是（7）、（8）、（9）、（10）。6、内桥接线适用于（11）故障相对多，而（12）故障相对少的场合。7、电网中性点接地方式有（13）、（14）、（15）、（16）。8、变压器常用的保护种类有（17）、（18）、（19）、（20）。9、电流互感器与电流继电器的接线方式包括（21）、（22）、（23）。10、隔离开关不能切断大负荷电流是因为它没有装设（24）。变电所防护感应雷的措施是（25）。二、判断题（共10分，每题1分）（）1、变压器的额定电压与所在电力网的额定电压等级是相等的。（）2、断路器与隔离开关在操作时应严格遵守倒闸操作的规定，分闸时先分断路器，合闸时先合隔离开关。（）3、中性点经消弧线圈接地的系统，在发生单相接地故障后，允许继续运行不超过2小时。（）4、大接地短路电流系统供电可靠性方面比小接地短路电流系统有明显的优越性。（）5、电压互感器二次侧不能短路运行。（）6、保护接地就是将平时不带电而在绝缘损坏时可能带电的电气设备的金属外壳接地。（）7、带电质点的复合，就是触头间电弧中正负带电质点(即正离子与电子)重新结合为中性质点。（）8、电弧由热游离产生，碰撞游离维持。（）9、阀型避雷器与被保护设备之间的电气距离是越远越好。（）10、电网中广泛采用过电流保护作为本线路的主保护，利用电流速断保护作为本线路和相邻元件的后备保护。三、选择题（共10分，每题1分）1、小接地电流系统所用的电气设备的相对地绝缘水平应按_____考虑。A相电压；B线电压；C过电压。2、某相产生冲击短路电流的条件是________发生三相短路。A短路前电路空载且该相电动势过最大值瞬间；B短路前电路满载且该相电动势过最大值瞬间；C短路前电路空载且该相电动势过零值瞬间；D短路前电路满载且该相电动势过零值瞬间。3、低压电网常采用380／220V三相四线制系统供电，最主要是考虑______需要。A接零保护；B照明和动力共用一个系统；C降低设备绝缘水平。4、电力系统发生短路时，电路发生的变化是_______。A电流增大而电压下降；B电压升高而电流减少；C阻抗增大而电压降低。5、当有电流在接地点流入地下时，电流在接地点周围土壤中产生电压降，人在接地点周围，两脚之间出现的电压称为。A跨步电压；B跨步电势；C临界电压；D故障电压6、隔离开关最主要的作用是________。A进行倒闸操作；B切断电气设备；C使检修设备和带电设备隔离。7、变电所防护直击雷的措施是_______。A装设架空地线；B每线装阀型避雷器；C装设独立避雷针。8、供电系统中，最常见的短路类型是_________。A三相短路；B两相短路；C单相接地短路；D两相接地短路。9、中断供电将造成人身伤亡者，其负荷类别为________。A一级负荷；B二级负荷；C三级负荷。10、企业进行负荷计算时，最常用的方法是：。A二项系数法B需用系数法C查表法D利用系数法四、简答题（共30分，每题5分）1、简述电网中性点接地方式有哪几种,，各有何优缺点。2、简述变电所外桥式结线的优缺点。3、简述提高功率因数的意义和功率因数人工补偿的原理。4、何为电网三段式电流保护？说明各段保护的动作电流和保护范围。5、画图说明变压器差动保护的原理及其保护范围。6、有人说，发电厂和变电所装设了避雷针保护装置，就可以不要避雷器？试分析该观点。五、计算题（共25分，第一题10分，第二题15分）1、有一台10kV/380V的车间变压器，给三组用电设备供电，第一组设备的负荷为：7.5kW电动机2台，4kW电动机5台，需用系数取0.2，CosΦ=0.5，TanΦ=1.73；第二组设备的负荷为：10kW电动机4台，5kW电动机6台，需用系数取0.28，CosΦ=0.65，TanΦ=1.17；第三组设备的负荷为：5.5kW（JC=25%）行车2台，需用系数取0.15，CosΦ=0.5，TanΦ=1.73。试求该车间变压器低压侧母线的计算负荷（同期系数取0.8）。（10分）2、某供电系统如下图所示，电源S1、S2均为无限大，电源S1母线短路容量为300MVA，电源S2母线短路容量为150MVA；架空线l1=25km，l2=10km，架空线路单位电抗均为0.4/km；两台变压器T1、T2完全相同SN。T=10000kVA，UK%=7.5%；电抗器L1的参数为XL%=5%,IN。L=400A；电缆l3=1km，l4=2km，电缆单位电抗均为0.08/km；计算K1、K2、K3点三相短路电流、冲击电流和短路容量（15分）中国矿业大学2007～2008学年第2学期《供电技术》试卷（A）卷答案一、填空题（1）回路中存在电感（2）非周期分量衰减到零（3）复合（4）扩散（5）三相短路电流（6）最小两相短路电流（7）选择性（8）可靠性（9）快速性（10）灵敏性（11）进线（12）变压器（13）三相短路（14）两相短路（15）单相接地短路（16）两相接地短路（17）瓦斯保护（18）差动保护（19）电流速断保护（20）过流保护（21）完全星形（22）不完全星形（23）两相电流差（24）灭弧装置（25）装设避雷器二、判断题（请填写对/错或√/×）题号12345答案×√√×√题号678910答案√√×××三、选择题题号12345答案BCBAA题号678910答案CCCAB四、简答题（共30分，每题5分）1、简述电网中性点接地方式有哪几种，各有何优缺点。①中性点直接接地1）设备和线路对地绝缘可以按相电压设计，从而降低了造价。电压等级愈高，因绝缘降低的造价愈显著。2）由于中性点直接接地系统在单相短路时须断开故障线路，中断用户供电，影响供电可靠性.3）单相短路时短路电流很大，开关和保护装置必须完善。4）由于较大的单相短路电流只在一相内通过，在三相导线周围将形成较强的单相磁场，对附近通信线路产生电磁干扰。②中性点经消弧线圈接地1）在发生单相接地故障时，可继续供电2小时，提高供电可靠性.2）电气设备和线路的对地绝缘应按线电压考虑.3）中性点经消弧线圈接地后，能有效地减少单相接地故障时接地处的电流，迅速熄灭接地处电弧，防止间歇性电弧接地时所产生的过电压，故广泛应用在不适合采用中性点不接地的以架空线路为主的3-60kV系统。③中性点不接地1）当发生金属性接地时，接地故障相对地电压为零。2）中性点对地的电压上升到相电压，且与接地相的电源电压相位相反。3）非故障相对地电压由相电压升高为线电压。4）三相的线电压仍保持对称且大小不变，对电力用户接于线电压的设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。5）单相接地电流，等于正常运行时一相对地电容电流的三倍，为容性电流。2、简述变电所外桥式结线的优缺点。优点：对变压器的切换方便，继电保护简单，易于过渡到全桥或单母线分段的结线，且投资少，占地面积小。缺点：倒换线路时操作不方便，变电所一侧无线路保护。3、简述提高功率因数的意义和功率因数人工补偿的原理。提高功率因数的好处：1）提高电力系统的供电能力：在发电和输、配电设备的安装容量一定时，提高功率因数相应减少了无功，增加有功。2）降低电网中的功率损耗3）减少电压损失4）降低电能成本。原理：电感性负载电流滞后电网电压，而电容器的电流超前电网电压，这样就可以完全或部分抵消。减小功率因数角，提高功率因数。4、何为电网三段式电流保护？说明各段保护的动作电流和保护范围。1）将三种保护组合在一起，相互配合构成的保护叫作三段式过流保护。第I段为无时限电流速断，第II段为时限电流速断，第III段为定时限过电流。2）第I、II段构成本线路的主保护，第III段保护对本线路的主保护起后备保护作用，称为近后备，另外还对相邻线路起后备保护作用，称为远后备。2分3分5、画图说明变压器差动保护的原理及其保护范围。2分正常运行时，流入继电器的电流为两侧电流之差，即Ir=IⅠ2-IⅡ2=0，继电器不动作，当变压器内部发生故障时，Ir=IⅠ2或Ir=IⅠ2-IⅡ2，其值为短路电流继电器动作，使两侧短路器跳闸。2分保护范围：变压器的内部线圈及引出线的相间短路、单相接地短路和匝间短路。6、有人说，发电厂和变电所装设了避雷针保护装置，就可以不要避雷器？试分析该观点。五、计算题（共25分，第一题10分，第二题15分）1、答：1）Kd=0.2，CosΦ=0.5，TanΦ=1.73PNΣ=35kw，Pca=7kw，Qca=12.11kw，4分2）Kd=0.28，CosΦ=0.65，TanΦ=1.17PNΣ=70kw，Pca=19.6kw，Qca=22.9kvar，3）Kd=0.15，CosΦ=0.5，TanΦ=1.73Pε=2PN（εN）0.5=5.5kw，PNΣ=11kw，Pca=1.65kw，Qca=2.85kw4分3）KSi=0.8，Pca=24.13kw，Qca=30.29kvar，Sca=38.73Kva，Ica=58.85A2分2、答：一、标么制Sd=100MVA，Ud1=37kV，Ud2=6.3kV，Id1=1.56kA，Id2=9.16kA，1分XS1=0.333，1分XS2=0.667，1分Xl1=0.73，1分XL2=0.29，1分XT1、2=0.75，1分XL1=1.145，1分Xl3=0.2，1分Xl4=0.404，1分K1点：XΣ1=0.504，IK1=1.98kA，ish1=7.88kA，ISH1=4.7kA，SK1=198MVA2分K2点：XΣ2=1.08，IK2=8.48kA，ish2=21.63kA，ISH2=12.89kA，SK2=92.6MVA2分K3点：XΣ2=1.248，IK3=7.33kA，ish3=18.69kA，ISH3=11.14kA，SK3=80MVA2分二、有名制XS1=4.563Ω，XS2=9.127Ω，Xl1=10Ω，Xl2=4Ω，XT1、2=10.27Ω，XL=0.433Ω，Xl3=0.08Ω，Xl4=0.16Ω8分K1点：XΣ1=6.9Ω，IK1=3.1kA，ish1=7.905kA，ISH1=4.712kA，SK1=198MVA2分K2点：XΣ2=0.43Ω，IK2=8.47kA，ish2=21.6kA，ISH2=12.89kA，SK2=92.3MVA3分K3点：XΣ2=0.494Ω，IK3=7.37kA，ish3=18.8kA，ISH3=11.2kA，SK3=80.3MVA2分