中國石油大學電力工程期末復習題及參考答案

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《電力工程》課程綜合復習資料

一、單選題

1、具有總降壓變電所的工廠供電系統的進線電壓，廠區高壓配電電壓以及車間

1000V以下的電壓等級分別為()O

A、35~220KV,6~10KV,220/380V

B、10~35KV,3~6KV,220/380V

C、35~220KV,3飛KV,380/660V

D、110~220KV,10~35KV,220/380V

答案：A

2、在電力系統中通常衡量電能質量的兩個基本參數是()o

A、電壓和頻率

B、電壓和電流

C、有功損耗與無功損耗

D、平均負荷與可靠性

答案：A

3、在配電設計中，通常采用()的最大平均負荷作為按發熱條件選擇電器或導

體的依據。

A、20min

B、30min

C、60min

D>90min

答案：B

4、中斷供電將造成人身傷亡，政治、經濟上造成重大損失，重大設備損失、重

大產品報廢、用重要原料生產的產品報廢的電力負荷是()o

A、一級負荷

B、二級負荷

C、三級負荷

D、四級負荷

答案：A

5、若中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失，如造成主要設備損壞、大量的

產品報廢、連續生產過程被打亂，需較長時間才能恢復的電力負荷是Oo

A、一級負荷

B、二級負荷

C、三級負荷

D、四級負荷

答案：B

孩在進行三相對稱短路電流的計算時，引入了無窮大容量電力系統的概念，其

前提條件是工廠總安裝容量小于本系統總容量的()。

A、1/20

B、1/30

C、1/40

D、1/50

答案：D

7、電力線路發生短路時一般會產生危害效應有()-

A、電磁效應、集膚效應

B、集膚效應、熱效應

C、電動效應、熱效應

D、電動效應、電磁效應

答案：C

8、工廠總降壓變電所的選位原則是()o

A、靠近電源端

B、靠近負荷端

C、位于廠區中心

D、盡量靠近負荷中心，同時亦要考慮電源進線方向

答案：D

9、電壓互感器的二次側額定電壓為(),使用時要注意二次側不能出現()o

A、50V,短路

B、100V,開

C、100V,短路

D、50V,開路

答案：C

10、電流互感器的二次側額定電流為()，使用時要注意二次側不能出現()o

A、50A,短路

B、5A,開路

C、5A,短路

D、50A,開路

答案：B

11＞下列不屬于工廠供電電力系統測量儀表測量目的的是()o

A、計費測量，即主要是計量用電單位的用電量。

B、對供電系統的運行狀態、技術指標分析所進行的測量。

C、對供電系統的時間進行監視。

D、對交、直流回路的絕緣電阻、三相電壓是否平衡等進行監視。

答案：C

12、電弧是一種強烈的電游離現象，產生與維持經歷以下四個過程()。

A、弱電發射、強電場發射、碰撞游離、熱游離

B、熱電發射、強磁場發射、碰撞游離、熱游離

C、熱電發射、強電場發射、碰撞游離、熱游離

D、弱電發射、強磁場發射、碰撞游離、熱游離

答案：C

13、影響多臺變壓器并聯運行的主要因素是()。

A、環流

B、電流

C、阻抗

D、容量

答案：A

14、某一段電力線路兩端電壓的向量差，線路兩端電壓的幅值差，而工廠用電設

備上所加的電壓偏離電網額定電壓的幅度分別稱為（）o

A、電壓損失，電壓降，電壓偏移

B、電壓偏移，電壓降，電壓損失

C、電壓降，電壓偏移，電壓損失

D、電壓降落，電壓損失，電壓偏移

答案：D

15、高壓電力線路接線方式中，變配電所高壓母線上引出的一回線路直接向一個

車間變電所或高壓用電設備供電，沿線不支接其他負荷的接線方式可分為直接連

接樹干式、鏈串型樹干式和低壓鏈式的接線方式是（）o

A、放射式接線

B、樹干式接線

C、環狀式接線

D、開環式接線

答案：B

16、高壓電力線路接線方式中，由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線

上，沿線支接了幾個車間變電所或負荷點的接線方式為（）。

A、放射式接線

B、樹干式接線

C、環狀式接線

D、開環式接線

答案：B

17、高壓電力線路接線方式中，實質上是兩端提供的樹干式接線的接線方式為（）。

A、放射式接線

B、樹干式接線

C、環形接線

D、開環式接線

答案：C

18、定時限過流保護動作值是按躲過線路（）電流整定的。

A、最大負荷

B、三相短路

C、兩相短路

D、未端三相短路最小短路

答案：A

19、工廠高壓線路的定時限過電流保護裝置的動作具有（）0

A、短路電流超過整增定值時，動作時間是固定的

B、動作時間與短路電流大小成反比

C、短路電流超過整增定值就動作

D、短路電壓超過整增定值時，動作時間是固定的

答案：A

20、工廠高壓線路的反時限過電流保護裝置的動作具有（）。

A、動作時間與短路電流大小成反比

B、短路電流超過整增定值時，動作時間是固定的

C、短路電流超過整增定值就動作

D、短路電壓超過整增定值時，動作時間是固定的

答案：A

21、繼電保護裝置的三相兩繼電式接線方式具有。。

A.三個電流互感器配兩個過電流繼電器

B.三個電壓互感器配兩個過電壓繼電器

C.三個電流互感器配兩個過電壓繼電器

D.三個電壓互感器配兩個過電流繼電器

答案：A

22、下列不屬于工廠供電系統和電氣設備接地的是（）。

A.工作接地

B.重復接地

C.保護接地

D.PEN接地

答案：D

二、判斷題

1、工廠供電系統的基本要求是安全、可靠、優質、經濟。

答案：正確

2、電網（線路）的額定電壓是始端與末端電壓的算術平均值。

答案：錯誤

3、短路保護的交流操作電源一般可以取自電流互感器。

答案：正確

4、高壓隔離開關（QS）：隔離高壓電源、保證設備和線路的安全檢修沒有滅弧裝

置，不能接通和切斷負荷電流。

答案：正確

5、事故信號：顯示斷路器在事故情況下的工作狀態。一般是紅燈閃光表示斷路器

自動合閘；綠燈閃光表示斷路器自動跳閘。此外還有事故音響信號和光字牌等。

答案：正確

6、高壓負荷開關是隔離高電壓電源保證電氣設備和線路安檢。

答案：錯誤

7、測量變壓器繞組的絕緣電阻搖表一般應使用1000-2500V。

答案：正確

8、電壓互感器雖有熔斷器保護，但仍需校驗動、熱穩定度。

答案：錯誤

9、當供電系統發生故障時，離故障點遠的保護裝置要先動作。

答案：錯誤

10、配電線路繼電保護的接線方式通常為兩相兩繼電器式。

答案：正確

11、繼電保護裝置的操作方式有直接動作式“去分流跳閘”的操作方式。

答案：正確

12、定時限的動作時限按預先整定的動作時間固定不變，與短路電流大小無關。

答案：正確

13、信號回路是指示一次電路設備運行狀態的二次回路。

答案：正確

14、斷路器位置信號是顯示斷路器正常工作位置狀態。一般紅燈(符號RD)亮示斷

路器在合閘位置；綠燈(符號GN)亮示斷路器在分閘位置。

答案：正確

15、高壓隔離開關(QS)的功能：隔離高壓電源；倒閘操作；接通和斷開較小電

流。

答案：正確

16、預告信號：在一次設備出現不正常狀態時或在故障初期發出的報警信號。值

班員可根據預告信號及時處理。

答案：正確

17、接地故障是指低壓配電系統中相線對地或與地有聯系導體之間的短路即相線

與大地、PE線、設備的外露可導電部分間的短路。

答案：正確

18、接地就是電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接。

答案：正確

19、自然接地體：兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管道及

建筑物的鋼筋混凝土基礎等。

答案：正確

20、接地網就是接地線與接地體的組合。

答案：錯誤

21、電力系統運行的基本要求是安全、可靠、優質、高效。

答案：正確

22、等電位聯接是使電氣設備各外露可導電部分和設備外可導電部分電位基本相

等的一種電氣聯接。

答案：正確

23、人工接地體就是埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體。

答案：錯誤

24、接地體或接地極就是專門為接地而人為裝設的接地體。

答案：錯誤

25、接地裝置是由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體。

答案：錯誤

三、填空題

1、電力系統的中性點運行方式有中性點不接地、中性點直接接地、Oo

答案：中性點經消弧線圈接地

2、某220kV系統，B相發生單相接地故障，則A相對地電壓為220/有kV,B相

對地電壓為0,AC相間電壓為()=

答案：220kV

3、衡量電能質量的主要指標有頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、高次諧

波(波形畸變率)和()等。

答案：三相電壓不平衡度

4、電力系統的最高電壓等級是指系統中()的額定電壓。

答案：最高電壓等級線路

5、清潔、廉價和可再生能源有太陽能、風能、地熱能、()o

答案：潮汐能

6、年最大負荷為ax指全年中消耗電能最多的半小時的（）。

答案：平均功率

7、（）中所有的設備稱為一次設備。

答案：一次電路

8、高壓隔離開關（QS）是隔離高壓電源、保證設備和線路的安全檢修（），不

能接通和切斷負荷電流。功能包括：隔離高壓電源；倒閘操作；接通和斷開較小

電流。

答案：沒有滅弧裝置

￡高壓負荷開關（QD是具有簡單的滅弧裝置高壓開關。功能包括：能通斷一

定的負荷電流和過負荷電流（）。須與高壓熔斷器串聯借助熔斷器切除短路電流。

具有明顯的斷開間隙也具有隔離電源，保證安全檢修的功能。

答案：不能切斷短路電流故障

10、架空線路由導線、避雷線（即架空地線）、桿塔、絕緣子和（）等部件組成。

答案：金具

11、線路電壓降包括縱向分量和（）分量兩部分。

答案：橫向

12、短路的現象是指電流劇烈（），系統中的電壓大幅度下降。

答案：增加

13、短路電流具有熱效應和電動力效應，需要借助短路電流計算校驗電氣設備的

O穩定和動穩定。

答案：熱

14、高壓斷路器控制回路是指控制（操作）（）分、合閘的回路。

答案：高壓斷路器

15、電磁操作機構只能采用（）；彈簧操作機構和手動操作機構可交直流兩用，

但一般采用交流操作電源。

答案：直流操作電源

16、接地電流是當電氣設備發生接地故障時通過接地體向大地作（）的電流。

答案：半球形散開

17、保護接地是為保障人身安全、防止間接觸電而將設備的（）部分接地。

答案：外露可導電

18、電壓偏差是電氣設備的實際運行電壓與（）之差。

答案：額定電壓

19、發電廠的作用是生產電能，將一次能源轉換成（）（電能）。

答案：二次能源

20、一次電路是（主電路、主接線、主回路）變配電所中承擔輸送和（）電能任

務的電路。

答案：分配

21、使用互感器時應注意，互感器的二次線圈必需（）o

答案：接地

22、線路開始出現電暈的電壓稱為（）-

答案：臨界電壓

23、短路計算方法一般采用（）、標幺制法。

答案：歐姆法

24、二次回路組成包括控制系統、信號系統、監測系統、繼電保護和（）系統等。

答案：自動化

25、觸電的急救處理有脫離電源、急救處理、（）、胸外按壓心臟的人工循環等

方法。

答案：人工呼吸法

四、問答題

1、簡述我國常用的電壓等級。

答：我國高壓電網電壓額定電壓等級有：3kV、6kV、10kV、35kV、66kV、UOkV、

220kV、330kV,500kV、750kV、lOOOkV（長治-一荊門線）。另外還有超高壓直

流輸電系統：主要電壓等級有±400kV、±600kV、±750kV、±800kVo

2、工廠供電系統包括哪些系統？

答：工廠供電系統包括：電網輸入進線、配電、輸電、用電設備。

3、什么是全封閉組合電器GIS?

答：全封閉組合電器是將變電站中除變壓器以外的一次設備，包括斷路器、隔離

開關、接地開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、出線套管和電纜終

端等元件，按變電所主接線的要求，經優化設計有機地組合成一個整體，各元件

的高壓帶電部位均封閉于接地的金屬殼內，并充以SF6氣體作為絕緣和滅弧介

質，稱之為SF6氣體絕緣變電站，簡稱GIS（gasinsulatedsubstation）。

4、簡述檔距的概念。

答：同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離稱為架空線路的檔距（或跨距）。

5、簡述線路弧垂的概念。

答：導線懸掛在桿塔的絕緣子上，自懸掛點至導線最低點的垂直距離稱為弧垂。

6、畫出雙繞組變壓器等值電路。

答：

4+K&+盧,

明十心2

?）r型等值電路b）勵磁支路用功率表示的等值電除b）

a）腦磁回路用尋她表示b]Sb磁回蹄用功率表示

8、簡述變壓器等值電阻、電抗、電導與電納計算方法。

答：

號一駕（）

"F&xiaQ

G?■告■x10」影線x10弋s）

磕低

0.3嬖xio氣S）

%

9、解釋年最大負荷損耗小時數r的含義。

答：年最大負荷損耗小時數T實際上是一個假想時間，在此時間內，線路持續通

過計算電流（即最大負荷電流）.所產生的電能損耗，恰好與實際負荷電流全

年在線路上產生的電能損耗相等。

10、簡述標幺值的含義。

答：某一物理量的標幺值/,等于它的實際值/與所選定的基準值4的比值，

即

11、簡述短路電流瞬時值達到最大的必備條件。

答：短路全電流的瞬時值為最大，短路情況最嚴重，其必備的條件是：①短路前

空載（即心?0）；②短路瞬間電壓瞬時值剛好過零值（即當r-0時，&-。）。

則有

4--1^8的+Tt

12、簡述對斷路器控制和信號回路的要求。

答：（1）能監視控制回路保護裝置及其分、合閘回路的完好性。（2）分、合閘

后應使命令脈沖解除，即能切斷合閘或分閘的電源。（3）能示斷路器正常分合

閘的位置狀態，自動分合閘有明顯指示信號。（4）斷路器的事故跳閘信號回路

應，按“不對應原理”接線。（5）對有可能出現不正常工作狀態或事故的設備,

應裝預告信號。優點：能及時處理事故，減少事故停電的時間，更好地保證工廠

供電系統的安全運行。

13、簡述電力系統內部過電壓及其產生原因。

答：由于電力系統內的開關操作、發生故障或其他原因，使系統工作狀態突然改

變，在系統內部出現電磁振蕩引起的過電壓。（1）操作過電壓：系統中的開關操

作、負荷驟變或由于故障而出現斷續性電弧而引起。（2）諧振過電壓：系統中

的電參數（R、L、C）在不利組合時發生諧振引起的。（3）內部過電壓一般不會

超過系統正常運行時相電壓的3?4倍，因此對電力線路和電氣設備絕緣的威脅

不是很大。

14、試比較定時限過電流保護與反時限過電流保護。

答：（1）定時限的優點：動作時間精確，與短路電流大小無關，整定簡便，不因

短路電流小而使故障時間延長。缺點：所需繼電器多，接線復雜，需直流操作電

源，投資較大。另越靠近電源處保護裝置，動作時間越長。（2）反時限的優點：

繼電器數量少，可同時實現電流速斷保護，采用交流操作，簡單經濟，在中小工

廠供電系統廣泛應用。缺點：動作時限的整定麻煩，誤差大；當短路電流小時，

其動作時間長，延長了故障持續時間；同樣存在越靠近電源、動作時間越長的缺

點。

15、簡述雷電過電壓產生過程。

答：雷電過電壓又稱大氣過電壓或外部過電壓，它是由于電力系統內的設備或建

筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應而引起的過電壓。雷電過電壓產生的雷電

沖擊波，其電壓幅值可高達1億伏，其電流幅值可高達幾十萬安，供電系統的危

害極大。（1）直接雷擊：雷電直接擊中電氣設備或線路，其過電壓引起強大的雷

電流通過這些物體放電入地，產生破壞性極大的熱效應和機械效應，還有電磁脈

沖和閃絡放電。（2）間接雷擊：雷電未直接擊中電力系統中的任何部分而是由雷

對設備、線或其他物體的靜電感應所產生的過電壓。

16、電壓調整的主要措施包含哪些？

答：（1）調壓型變壓器，（2）減少系統阻抗，（3）改變系統運行方式，（4）

三相負荷均衡，（5）無功功率補償。

17、簡述交流電弧特點。

答：交流電弧每一個周期要暫時熄滅兩次，一般要幾個周期，真空斷路器滅弧只

要半個周期，同等條件下交流電弧比直流電弧容易熄滅。

18、什么是高壓開關柜的“五防”？

答：①防止誤跳、誤合斷路器。②防止帶負荷分、合隔離開關。③防止帶電掛接

地線。④防止帶地線合閘。⑤防止誤入帶電間隔。

19、簡述導線和避雷線的作用。

答：導線的作用是傳導電流、輸送電能；避雷線的作用是將雷電流引入大地，以

保護電力線路免遭雷擊。

20、簡述電流速斷保護動作電流的整定原則。

答：為保證前后兩級瞬動電流速斷保護的選擇、電流速斷保護的動作電流應躲過

他所保護線路末端的最大短路電流（三相短路電流）。

五、綜合題

1、有一臺阪2000。/“。型的向iokv網絡供電的降壓變壓器，銘牌給出的試驗

數據為：40?22kW,試求出變壓器等值

參數。

答案：變壓器阻抗折算到高壓側時，由型號知，^-SOOOOkVA,高壓側額定電

壓改V。各參數如下：

外■警噬將W.08C

蒼■鐐喀面戰微加…加

3?第x10~??烏X1心-1&*

F很H05

與湍啜*■翳等*—心x—

片倉■限I。

2、某220kV雙回架空線路，長度為75km,導線參數為ro=O.IQ/km,xo=O.4Q/km,

bo=2.66*10-6S/knio已知其始端輸入功率為120+j50MVA,始端電壓為230kV。求

末端電壓及功率、線路的傳輸效率。

答案：線路等值電路如圖所示：

參數計算：

由于是雙回線路，則

及+#=；(?+期=(3.75+J15)Q

J^=J^X2=J2.66X10-5X75=J1.995x10^5

D

ASyt=-J^Ui=-J1.995乂*2302加-10.55MVM

可得$=&一心次=120+J50+J10J5=120+J60.55MVA

由功率計算末端電壓：

用展(皿+/班)

=?耳及+泵耳

.120x3.75+60.55x15.120x15-60.55x175.

3-(-----------MO-----------+1------------^0-----------)

=230-(5Jl+J6.84)

=224.09-j6.84

=224.192-1.75°kV

線路功率損失/；為：

fcV17ft34.6fl

附=圜優+處=洌端衛⑶"+M=S+/"2MVA

肉=4-第=118.72+J55.43MVA

D

心相=-氏*=-J1.995xl(r4x224.192fb-10.0^1V?

末端功率

&=$'-心門=118.72+J55.43+j+jl0.03=l18.72+j65.4O?VA

線路的傳輸效率：

0=芻*100%=四三乂100%=98.93%

片120

3、如圖所示，額定電壓為HOkV的雙回輸電線路，長度為80km,采用LGJT50

導線，其參數為J-gC,4?MlG/tan,^-174x10^/1311o變電所

中裝有兩臺三相110/llkV的變壓器，每臺的容量為15MV-A,其參數為：

0?4O.5kW,A^-128kW1%-105,/.%?33。母線A的實際運行電壓為

117kV,負荷功率：Sm-(30+jl2)MV,A,S皿■(2O+jl5)MV-A。當變壓器取

主抽頭時，求母線c的電壓。

Ab

jAQ?&

(b)

輸電系統接線圖及其等值電路

答案：

(-)計算參數并作出等值電路

輸電線路的電阻、等值電抗和電納分別為

^-1x80x02in-8.4n

及■；K80x0.416n-16.G

線-2X80X2.74X10YS-438*1(T4S

由于線路電壓未知，可用線路額定電壓計算線路產生的充電功率，并將其等分為

兩部分，得：

Aga-lx4.38x10^xllO^vx-^SMvar

將聞，分別接于節點A和b,作為節點負荷的一部分。

兩臺變壓器并聯運行時，它們的組合電阻、電抗及勵磁功率分別為

*2.215000s

viq%￡后1103X1102

X---=-----X10--X-------------X10Q-42.4O

T2%215000

AZ?+jA0-2(00鋤+廣招5^MV.A_to.08+jl.05)MVA

變壓器的勵磁功率也作為接于節點b的一種負荷，于是節點b的總負荷

S；-30+J12+0.08+jl.05-j2.6S)MVA-(30.08+|10-4MVA

節點C的功率即是負荷功率Sc-QO+jlSMVA

這樣就得到圖⑹所示的等值電路。

(二)計算由母線A輸出的功率

先按電力網的額定電壓計算電力網的功率損耗。變壓器繞組中的功率損耗為

嶼?［溫64+"2?aMVA=(0.18+j2.1dMVA

由圖(b)可知

髭?￡+AS1T■<20+115+0.18+j2.19)MVA=(20.18+)17.?MVA

Si-SJ+-(20.18+j17.19+30.08+j10.4>MVA=MVA

線路中的功率損耗為

50^52+2739a

ASL-(8.4i-j16.6)MVA=(228小51)MVA

于是可得

-Sf+ASt-(50JM+j2739+2J8+j451)MVA-15234+j31?MVA

由母線A輸出的功率為

名■岑+jAft-6254+j32.1-j2j65)MVA-(52.54-bj29.45)MVA

(三)計算各節點電壓

線路中電壓降落的縱、橫分量分別為

△%.根+。氏_52.乂84+32h16%丫-”丫

3117

陰產.空生得空S%472

可得b點電壓為

U、?必'+(況獷-4117-832+5KVT08.8tV

變壓器中電壓降落的縱、橫分量分別為

AU明十”20.18乂34+17.19乂424妙_?穿v

Ta108￡

&J%-班20.18X42.47719-3.%T新

T"U*"[08￡

歸算到高壓側的c點電壓

a-->/：108.8-73s-b73tkV-101.71rV

變電所低壓母線c的實際電壓

E7-l^x--101.7x—kV-10d7kV

e110110

如果在上述計算中都將電壓降落的橫分量略去不計，所得的結果是

t7k-108.7kV,t7；-101.4kV,Ue-10.14kV

同計及電壓降落橫分量的計算結果相比較，誤差是很小的。

4、如下為某廠供配電系統圖，結合圖中標注參數，利用標幺制方法計算kl點和

k2點短路時的三相短路電流以及短路沖擊電流。

lOOOkVA

5%7.5

已知：變壓器標幺值電抗為‘100%那，線路標幺值電抗為

-x*

“t切；沖擊電流有效值倍數4=1'。

答案:

選取統一基準

Sa=100MVA

%=10.5kV3興=4^端="端

聞八^xlOJUM=31kV

Ud2=0.4kV

kA=144.3kA

計算各元件電抗標幺值

K=0.4"嚅=0.146%嗑X宏T194-0.4x2x蔡?0.726

45100..

X「X「一x--4.5

451001

求kl點短路相關參數

<=X；+X；+K=0.146+1.19+0.726=2.062

-^-=2.61kA

An

iM=1.8*1.414*2.67=6.797U

求k2點短路相關參數

左”=X；+X；+X；+X：/2=4312

2如擺對3

=1.8*1.414*33.46=85.16JU

5、如圖所示在35kV的系統中，已知A母線處發生三相短路時的最大短路電流為

5.25kA,最小短路電流為2.5kA,線路AB長50km,BC長km,單位長度電抗值

0.4Q/km.試求：（1）保護1的I段的整定和最小保護范圍？（2）保護1的電

流II段的整定值及靈敏度？

son

答案：

（1）短路電流計算：

%=近且皿如

最大三相短路電流：

故系統的最大運行方式時系統電抗:

最小三相短路電流：

故系統的最小運行方式時系統電抗:

京H==35/&=0.247M

母線B最大短路電流：^^+2^-503.249+0.4x50

戶-u/透_"/餡_°A妙修

最小短路電流：ZAH+ZA-508,08+0.4X50

虎=______5后______35M_0307fcl

母線C最大短路電流：'a2百+0.4x(50+40)3.849+36

虎U園35M_0斷出

母線C最小短路電流：c*2+0.4x(50+40)28.08+36

(2)線路速斷保護的整定：

動作電流：417sL?加=0-M7X13"10H

1^=—————=1.10

靈敏度校驗：2ZS.H+OWXL

解得L=19.57b?

必=48.93%>20%

滿足靈敏度要求

所以I段整定值為L10kA,最小保護范圍為19.57km

保護2的電流I段的整定值：及=*xL25=0.507x125=0.634-

保護1的電流H段的整定值:^=/；2xl.l=0.634xl.l=0.697W

_*_0.623

=0.894<1.3

l方一0.697

6、結合給出的斷路器控制回路原理圖及不同狀態下的控制開關觸點組合列表，

(1)分析斷路器手動跳閘過程，給出具體的控制回路、繼電器動作過程及現象;

(2)試述引起斷路器“跳躍”的原因，以及防止斷路器“跳躍”的措施。

12569910131413171718212122

跳點號1111111111111111

3487101211141516191820232224

跳閘后■0—XXXXX

預備合倒tXXXXX

位合閘/XXXXX

■

合閘后tXXXXX

預備疏畫<―XXXXX

跳閘zXXXXX

11-K?許KO

V9-2LJ

斷路器控制回路原理圖

“預備跳閘”：

■觸點SA13-14接通，如下電路接通+WF-SA13T4-HLRf應fKLB(I)

QF3-4fYRf-WC；

■現象為：紅燈閃光，表明該斷路器準備跳閘，以提醒運行人員核對操作的

對象是否正確。

“跳閘”：

■SA6-7,SA10T1接通,則

■+WCfSA6-7fKLB(I)fQF3-4-YRf-WC,斷路器跳閘；

■+WCfSAlO-llfHLGfAlfQFl-2fKOf-WC,綠燈亮；

“跳閘后”：

■SA1OT1接通,則

■+WCfSAlOTlfQF1-2-KOf-WC,綠燈亮；

■斷路器的“跳躍”現象產生的原因：

f發生永久性故障

i保護裝置動作

KMO觸點閉合一跳閘線圈YR通電

I斷路器跳閘

QF1-2接通

I觸點KM1燒結或SA5-8粘結

一斷路器合閘一接觸器KO通電

■解決措施：

加裝“防跳”繼電器KLB,其特性是電流線圈啟動、電壓線圈保持；KLB電

流線圈啟動后，電壓線圈保持，使得KLB3-4始終斷開位置；從而避免QF反復動

作。

7、如圖所示，分析具有三個電壓等級的電力網為例說明不同電壓等級電抗標幺

值的換算方法及得到的結論。

設短路發生在第三段線路，取吃.心，則線路WL1的電抗石折算到短路點的電

抗看產物",囹候J.q韻‘

則七折算到第三段的標幺值為：

M豈7囹/畸

上式說明：任何一個用標幺值表示的量，經變壓器變換后數值不變。

《電力工程》課程綜合復習資料

一、單選題

1、具有總降壓變電所的工廠供電系統的進線電壓，廠區高壓配電電壓以及車間

1000V以下的電壓等級分別為()。

A、35~220KV,6~10KV,220/380V

B、10~35KV,3~6KV,220/380V

C、35~220KV,3飛KV,380/660V

D、110~220KV,10~35KV,220/380V

答案：A

2、在電力系統中通常衡量電能質量的兩個基本參數是()o

A、電壓和頻率

B、電壓和電流

C、有功損耗與無功損耗

D、平均負荷與可靠性

答案：A

3、在配電設計中，通常采用()的最大平均負荷作為按發熱條件選擇電器或導

體的依據。

A、20min

B、30min

C、60min

D>90min

答案：B

4、中斷供電將造成人身傷亡，政治、經濟上造成重大損失，重大設備損失、重

大產品報廢、用重要原料生產的產品報廢的電力負荷是()。

A、一級負荷

B、二級負荷

C、三級負荷

D、四級負荷

答案：A

5、若中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失，如造成主要設備損壞、大量的

產品報廢、連續生產過程被打亂，需較長時間才能恢復的電力負荷是Oo

A、一級負荷

B、二級負荷

C、三級負荷

D、四級負荷

答案：B

6、在進行三相對稱短路電流的計算時，引入了無窮大容量電力系統的概念，其

前提條件是工廠總安裝容量小于本系統總容量的Oo

A、1/20

B、1/30

C、1/40

D、1/50

答案：D

7、電力線路發生短路時一般會產生危害效應有()-

A、電磁效應、集膚效應

B、集膚效應、熱效應

C、電動效應、熱效應

D、電動效應、電磁效應

答案：C

8、工廠總降壓變電所的選位原則是()o

A、靠近電源端

B、靠近負荷端

C、位于廠區中心

D、盡量靠近負荷中心，同時亦要考慮電源進線方向

答案：D

9、電壓互感器的二次側額定電壓為()，使用時要注意二次側不能出現()o

A、50V,短路

B、100V,開

C、100V,短路

D、50V,開路

答案：C

10、電流互感器的二次側額定電流為。，使用時要注意二次側不能出現。。

A、50A,短路

B、5A,開路

C、5A,短路

D、50A,開路

答案：B

11、下列不屬于工廠供電電力系統測量儀表測量目的的是（）。

A、計費測量，即主要是計量用電單位的用電量。

B、對供電系統的運行狀態、技術指標分析所進行的測量。

C、對供電系統的時間進行監視。

D、對交、直流回路的絕緣電阻、三相電壓是否平衡等進行監視。

答案：C

12、電弧是一種強烈的電游離現象，產生與維持經歷以下四個過程。。

A、弱電發射、強電場發射、碰撞游離、熱游離

B、熱電發射、強磁場發射、碰撞游離、熱游離

C、熱電發射、強電場發射、碰撞游離、熱游離

D、弱電發射、強磁場發射、碰撞游離、熱游離

答案：C

13、影響多臺變壓器并聯運行的主要因素是（）。

A、環流

B、電流

C、阻抗

D、容量

答案：A

14、某一段電力線路兩端電壓的向量差，線路兩端電壓的幅值差，而工廠用電設

備上所加的電壓偏離電網額定電壓的幅度分別稱為。。

A、電壓損失，電壓降，電壓偏移

B、電壓偏移，電壓降，電壓損失

C、電壓降，電壓偏移，電壓損失

D、電壓降落，電壓損失，電壓偏移

答案：D

15、高壓電力線路接線方式中，變配電所高壓母線上引出的一回線路直接向一個

車間變電所或高壓用電設備供電，沿線不支接其他負荷的接線方式可分為直接連

接樹干式、鏈串型樹干式和低壓鏈式的接線方式是。。

A、放射式接線

B、樹干式接線

C、環狀式接線

D、開環式接線

答案：B

16、高壓電力線路接線方式中，由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線

上，沿線支接了幾個車間變電所或負荷點的接線方式為Oo

A、放射式接線

B、樹干式接線

C、環狀式接線

D、開環式接線

答案：B

17、高壓電力線路接線方式中，實質上是兩端提供的樹干式接線的接線方式為（）。

A、放射式接線

B、樹干式接線

C、環形接線

D、開環式接線

答案：C

18、定時限過流保護動作值是按躲過線路（）電流整定的。

A、最大負荷

B、三相短路

C、兩相短路

D、未端三相短路最小短路

答案：A

19、工廠高壓線路的定時限過電流保護裝置的動作具有。。

A、短路電流超過整增定值時，動作時間是固定的

B、動作時間與短路電流大小成反比

C、短路電流超過整增定值就動作

D、短路電壓超過整增定值時，動作時間是固定的

答案：A

20、工廠高壓線路的反時限過電流保護裝置的動作具有()o

A、動作時間與短路電流大小成反比

B、短路電流超過整增定值時，動作時間是固定的

C、短路電流超過整增定值就動作

D、短路電壓超過整增定值時，動作時間是固定的

答案：A

21、繼電保護裝置的三相兩繼電式接線方式具有。。

A.三個電流互感器配兩個過電流繼電器

B.三個電壓互感器配兩個過電壓繼電器

C.三個電流互感器配兩個過電壓繼電器

D.三個電壓互感器配兩個過電流繼電器

答案：A

22、下列不屬于工廠供電系統和電氣設備接地的是()。

A.工作接地

B.重復接地

C.保護接地

D.PEN接地

答案：D

二、判斷題

1、工廠供電系統的基本要求是安全、可靠、優質、經濟。

答案：正確

2、電網（線路）的額定電壓是始端與末端電壓的算術平均值。

答案：錯誤

3、短路保護的交流操作電源一般可以取自電流互感器。

答案：正確

4、高壓隔離開關（QS）：隔離高壓電源、保證設備和線路的安全檢修沒有滅弧裝

置，不能接通和切斷負荷電流。

答案：正確

5、事故信號：顯示斷路器在事故情況下的工作狀態。一般是紅燈閃光表示斷路器

自動合閘；綠燈閃光表示斷路器自動跳閘。此外還有事故音響信號和光字牌等。

答案：正確

6、高壓負荷開關是隔離高電壓電源保證電氣設備和線路安檢。

答案：錯誤

7、測量變壓器繞組的絕緣電阻搖表一般應使用1000-2500V。

答案：正確

8、電壓互感器雖有熔斷器保護，但仍需校驗動、熱穩定度。

答案：錯誤

9、當供電系統發生故障時，離故障點遠的保護裝置要先動作。

答案：錯誤

10、配電線路繼電保護的接線方式通常為兩相兩繼電器式。

答案：正確

11、繼電保護裝置的操作方式有直接動作式“去分流跳閘”的操作方式。

答案：正確

12、定時限的動作時限按預先整定的動作時間固定不變，與短路電流大小無關。

答案：正確

13、信號回路是指示一次電路設備運行狀態的二次回路。

答案：正確

14、斷路器位置信號是顯示斷路器正常工作位置狀態。一般紅燈（符號RD）亮示斷

路器在合閘位置；綠燈（符號GN）亮示斷路器在分閘位置。

答案：正確

15、高壓隔離開關(QS)的功能：隔離高壓電源；倒閘操作；接通和斷開較小電

流。

答案：正確

16、預告信號：在一次設備出現不正常狀態時或在故障初期發出的報警信號。值

班員可根據預告信號及時處理。

答案：正確

17、接地故障是指低壓配電系統中相線對地或與地有聯系導體之間的短路即相線

與大地、PE線、設備的外露可導電部分間的短路。

答案：正確

18、接地就是電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接。

答案：正確

19、自然接地體：兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管道及

建筑物的鋼筋混凝土基礎等。

答案：正確

20、接地網就是接地線與接地體的組合。

答案：錯誤

21、電力系統運行的基本要求是安全、可靠、優質、高效。

答案：正確

22、等電位聯接是使電氣設備各外露可導電部分和設備外可導電部分電位基本相

等的一種電氣聯接。

答案：正確

23、人工接地體就是埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體。

答案：錯誤

24、接地體或接地極就是專門為接地而人為裝設的接地體。

答案：錯誤

25、接地裝置是由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體。

答案：錯誤

三、填空題

1、電力系統的中性點運行方式有中性點不接地、中性點直接接地、()o

答案：中性點經消弧線圈接地

2、某220kV系統，B相發生單相接地故障，則A相對地電壓為220/6kV,B相

對地電壓為0,AC相間電壓為()。

答案:220kV

3、衡量電能質量的主要指標有頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、高次諧

波(波形畸變率)和()等。

答案：三相電壓不平衡度

4、電力系統的最高電壓等級是指系統中()的額定電壓。

答案：最高電壓等級線路

5、清潔、廉價和可再生能源有太陽能、風能、地熱能、()o

答案：潮汐能

6、年最大負荷%x指全年中消耗電能最多的半小時的。。

答案：平均功率

7、()中所有的設備稱為一次設備。

答案：一次電路

8、高壓隔離開關(QS)是隔離高壓電源、保證設備和線路的安全檢修()，不

能接通和切斷負荷電流。功能包括：隔離高壓電源；倒閘操作；接通和斷開較小

電流。

答案：沒有滅弧裝置

9、高壓負荷開關(QL)是具有簡單的滅弧裝置高壓開關。功能包括：能通斷一

定的負荷電流和過負荷電流()。須與高壓熔斷器串聯借助熔斷器切除短路電流。

具有明顯的斷開間隙也具有隔離電源，保證安全檢修的功能。

答案：不能切斷短路電流故障

10、架空線路由導線、避雷線(即架空地線)、桿塔、絕緣子和()等部件組成。

答案：金具

11＞線路電壓降包括縱向分量和()分量兩部分。

答案：橫向

12、短路的現象是指電流劇烈()，系統中的電壓大幅度下降。

答案：增加

13、短路電流具有熱效應和電動力效應，需要借助短路電流計算校驗電氣設備的

（）穩定和動穩定。

答案：熱

14、高壓斷路器控制回路是指控制（操作）（）分、合閘的回路。

答案：高壓斷路器

15、電磁操作機構只能采用（）；彈簧操作機構和手動操作機構可交直流兩用，

但一般采用交流操作電源。

答案：直流操作電源

16、接地電流是當電氣設備發生接地故障時通過接地體向大地作（）的電流。

答案：半球形散開

17、保護接地是為保障人身安全、防止間接觸電而將設備的（）部分接地。

答案：外露可導電

18、電壓偏差是電氣設備的實際運行電壓與（）之差。

答案：額定電壓

19、發電廠的作用是生產電能，將一次能源轉換成（）（電能）。

答案：二次能源

20、一次電路是（主電路、主接線、主回路）變配電所中承擔輸送和（）電能任

務的電路。

答案：分配

21、使用互感器時應注意，互感器的二次線圈必需（）o

答案：接地

22、線路開始出現電暈的電壓稱為（）。

答案：臨界電壓

23、短路計算方法一般采用。、標幺制法。

答案：歐姆法

24、二次回路組成包括控制系統、信號系統、監測系統、繼電保護和（）系統等。

答案：自動化

25、觸電的急救處理有脫離電源、急救處理、（）、胸外按壓心臟的人工循環等

方法。

答案：人工呼吸法

四、問答題

1、簡述我國常用的電壓等級。

答：我國高壓電網電壓額定電壓等級有：3kV、6kV、10kV、35kV、66kV、llOkV、

220kV、330kV、500kV>750kV、lOOOkV（長治一荊門線）。另外還有超高壓直

流輸電系統：主要電壓等級有±400kV、i6OOkV、±750kV、±800kVo

2、工廠供電系統包括哪些系統？

答：工廠供電系統包括：電網輸入進線、配電、輸電、用電設備。

3、什么是全封閉組合電器GIS?

答：全封閉組合電器是將變電站中除變壓器以外的一次設備，包括斷路器、隔離

開關、接地開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、出線套管和電纜終

端等元件，按變電所主接線的要求，經優化設計有機地組合成一個整體，各元件

的高壓帶電部位均封閉于接地的金屬殼內，并充以SF6氣體作為絕緣和滅弧介

質，稱之為SF6氣體絕緣變電站，簡稱GIS（gasinsulatedsubstation）。

4、簡述檔距的概念。

答：同一線路上相鄰兩根電桿之間的水平距離稱為架空線路的檔距（或跨距）。

5、簡述線路弧垂的概念。

答：導線懸掛在桿塔的絕緣子上，自懸掛點至導線最低點的垂直距離稱為弧垂。

6、畫出雙繞組變壓器等值電路。

答：

Rj+jXT&+jXyRy+jXy

o1——|p-nnnn——oo---——|——oo-------1p-nnnn_

A.?

5GT-jsT

丫，M+jAQ,

oI----------------------o

a）「型等值電路b）勵磁支路用功率表示的等值電路b）簡化

7、畫出三繞組變壓器等值電路。

答：

4+jXn%+jXr

A6+jAQ>

a）勵磁回路用導納表示b）勵磁回路用功率表示

8、簡述變壓器等值電阻、電抗、電導與電納計算方法。

&二筆-哂。）

G7=—^10-3。.*10飛）

玩U：

B-/9..%5vxl（r5（S）

方

9、解釋年最大負荷損耗小時數。的含義。

答：年最大負荷損耗小時數T實際上是一個假想時間，在此時間內，線路持續通

過計算電流（即最大負荷電流）4。所產生的電能損耗，恰好與實際負荷電流全

年在線路上產生的電能損耗相等。

10、簡述標幺值的含義。

答：某一物理量的標幺值4,等于它的實際值A與所選定的基準值為的比值，

即

11、簡述短路電流瞬時值達到最大的必備條件。

答：短路全電流的瞬時值為最大，短路情況最嚴重，其必備的條件是：①短路前

空載（即/,“=0）;②短路瞬間電壓瞬時值剛好過零值（即當f=O時，a=O）。

則有

%=—〃,cosm+/p,“e''

12、簡述對斷路器控制和信號回路的要求。

答：（1）能監視控制回路保護裝置及其分、合閘回路的完好性。（2）分、合閘

后應使命令脈沖解除，即能切斷合閘或分閘的電源。（3）能示斷路器正常分合

閘的位置狀態，自動分合閘有明顯指示信號。（4）斷路器的事故跳閘信號回路

應，按“不對應原理”接線。（5）對有可能出現不正常工作狀態或事故的設備,

應裝預告信號。優點：能及時處理事故，減少事故停電的時間，更好地保證工廠

供電系統的安全運行。

13、簡述電力系統內部過電壓及其產生原因。

答：由于電力系統內的開關操作、發生故障或其他原因，使系統工作狀態突然改

變，在系統內部出現電磁振蕩引起的過電壓。（1）操作過電壓：系統中的開關操

作、負荷驟變或由于故障而出現斷續性電弧而引起。（2）諧振過電壓：系統中

的電參數（R、L、C）在不利組合時發生諧振引起的。（3）內部過電壓一般不會

超過系統正常運行時相電壓的3?4倍，因此對電力線路和電氣設備絕緣的威脅

不是很大。

14、試比較定時限過電流保護與反時限過電流保護。

答：（1）定時限的優點：動作時間精確，與短路電流大小無關，整定簡便，不因

短路電流小而使故障時間延長。缺點：所需繼電器多，接線復雜，需直流操作電

源，投資較大。另越靠近電源處保護裝置，動作時間越長。（2）反時限的優點：

繼電器數量少，可同時實現電流速斷保護，采用交流操作，簡單經濟，在中小工

廠供電系統廣泛應用。缺點：動作時限的整定麻煩，誤差大；當短路電流小時，

其動作時間長，延長了故障持續時間；同樣存在越靠近電源、動作時間越長的缺

點。

15、簡述雷電過電壓產生過程。

答：雷電過電壓又稱大氣過電壓或外部過電壓，它是由于電力系統內的設備或建

筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應而引起的過電壓。雷電過電壓產生的雷電

沖擊波，其電壓幅值可高達1億伏，其電流幅值可高達幾十萬安，供電系統的危

害極大。（1）直接雷擊：雷電直接擊中電氣設備或線路，其過電壓引起強大的雷

電流通過這些物體放電入地，產生破壞性極大的熱效應和機械效應，還有電磁脈

沖和閃絡放電。（2）間接雷擊：雷電未直接擊中電力系統中的任何部分而是由雷

對設備、線或其他物體的靜電感應所產生的過電壓。

16、電壓調整的主要措施包含哪些？

答：（1）調壓型變壓器，（2）減少系統阻抗，（3）改變系統運行方式，（4）

三相負荷均衡，（5）無功功率補償。

17、簡述交流電弧特點。

答：交流電弧每一個周期要暫時熄滅兩次，一般要幾個周期，真空斷路器滅弧只

要半個周期，同等條件下交流電弧比直流電弧容易熄滅。

18、什么是高壓開關柜的“五防”？

答：①防止誤跳、誤合斷路器。②防止帶負荷分、合隔離開關。③防止帶電掛接

地線。④防止帶地線合閘。⑤防止誤入帶電間隔。

19、簡述導線和避雷線的作用。

答：導線的作用是傳導電流、輸送電能；避雷線的作用是將雷電流引入大地，以

保護電力線路免遭雷擊。

20、簡述電流速斷保護動作電流的整定原則。

答：為保證前后兩級瞬動電流速斷保護的選擇、電流速斷保護的動作電流應躲過

他所保護線路末端的最大短路電流（三相短路電流）。

五、綜合題

1、有一臺SFL120000/110型的向10kV網絡供電的降壓變壓器，銘牌給出的試驗

數據為：鑿=135kW,t/k%=10.5,軌=22kW,/0%=0.8o試求出變壓器等值

參數。

答案：變壓器阻抗折算到高壓側時，由型號知，5N=20000kV-A,高壓側額定電

壓UN="0kV。各參數如下:

135xH02

&=x1（尸。=4.08。

Q2200002

10.5xno2

X---------------------------X10'Q=63.53。

T籌100x20000

GT=/x1(13=2Lxio-s=1.82xlO^S

U(HO2

3合啜X*嘉需-3.2xms

「卻辛1。

2、某220kV雙回架空線路，長度為75km,導線參數為r°=0.IQ/km,xo=0.4Q/km,

6

b0=2.66*10S/kmo已知其始端輸入功率為120+j50MVA,始端電壓為230kV。求末

端電壓及功率、線路的傳輸效率。

答案：線路等值電路如圖所示:

%*S；R+jXs'su

°A|二T2A--°2

AA.B?

笑\丁，萬，5丁、,與,2

參數計算：

由于是雙回線路，則

R+/X=g(r0/+jxnl)=(3.75+j\5)。

氏=J昔x2=,2.66xMx75=jl.995x10^5

2