2012供电技术试卷参考答案第一部分

装订线 兰州交通大学试卷（主卷 A） 装订线 一、试确定如图 1 所示的供电网络中变压器 1B、2B 和 3B 的一、二 次绕组的额定电压和线路 L1、L2 的额定电压。 （14 分） 图 1 供电网络图 解：1B 一次绕组应为 6.3kV 1B 二次绕组应为 12kV(0)%kV0 2B 二次绕组应为 5.38135 3B 一次绕组应为 35kV 3B 二次绕组应为 1k(0)k0 L1 额定电压为 110kV L2 额定电压为 10kV 评分标准：每问 2 分,计 14 分。 二、如图 2 所示为某一工厂供电系统，已知数据列于表 1 中。 (1) 试求 1 号车间变电所的有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算 负荷； ( 16 分) (2) 试计算该厂总降压变电所低压侧有功计算负荷、无功计算负荷和 视在计算负荷； ( 6 分) (3) 按国家规定查知此工厂的平均功率因数必须大于 0.85，且经供电 部门批准，该工厂的功率因数量测点可选为总降压变电所低压侧， 试计算电容器的补偿容量；(3 分) (4) 试计算该厂的有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算负荷。 注：平均功率因数计算时取 , 。同时系数 ,76.07.09.0PK 。( 6 分)95.0qK 图 2 某工厂供电系统 表 1 已知数据 设备或车间名称 设备功率（kW） 需要系数 XK功率因数 cos有功计算负荷(kW) 无功计算负荷(kVar) 1 号变电所 冷加工机床 102 0.16 0.5 通风机 31 0.85 0.8 高频加热设备 83 0.6 0.7 电焊机 90 0.35 0.6 2 号变电所 439 264 3 号变电所 398 157 4 号变电所 320 210 线路 L1 损耗 9 6.9 线路 L2 损耗 10 8 线路 L3 损耗 8 5.7 线路 L4 损耗 9.5 7.2 课程名称: 供电技术 （A 卷） 班级： 姓名： 成绩: 共 10 页第 1 页 共 10 页第 2 页 班级： 姓名： 学号： 评分： 考题书写要求：上下不得超出黑线，左右不得超过黑线两端点 密封线 装订线 班级： 姓名： 学号： 3 装订 线 兰州交通大学试卷（附卷） 解(1) 1 号车间变电所各设备组的计算负荷 冷加工机床组 1 分kW32.160.S1XjS1 PK 1 分arQv.87.tanjj 通风机组 1 分k35.2618.0S2XjS2PK 1 分arQv7.9.tanjj 高频加热设备 1 分kW8.4936.0S3XjS3PK 1 分arQv76.502.1tanjj 电焊机 1 分 k5.3190.S4XjS4PK 1 分 arQv89.4.tanjj 1 号车间变电所变压器低压侧计算负荷 1 分kW57.1).38.495.263.1(9.0jS4jjSjjS5 PPKp 1 分arQQq v648.3).7.08(. jS4jjSjjS5 1 分kVA10715222jS5jjS5 P 1 号车间变电所变压器的损耗为 1 分 kW48.329.10.2.jS5B1 1 分var.7.jQ 1 号车间变电所变压器高压侧计算负荷 即 1 号车间变电所的有功计算负荷，无功计算负荷和视在计算负荷 1 分 kW05.148.357.1BjS5j6 P 1 分 var86.jjQ 1 分 kVA.190.5.1222jSj6jS 解(2) 该工厂总降压变电所变压器低压侧计算负荷 已知： arQP arQPkv210kW 320 kv157kW 3986449jS9jS jS8jS77 2 分k695.17).932089435.1(9. )L4jSLjSLj7Lj6j PKp 2 分var0)512.08.(. )4j3jjS71jS6jS p 2 分 kVA7460892jS102jjS1 QP 解(3) 补偿前，该工厂总降压变电所变压器低压侧平均功率因数 1 分86.0)37.69.0()695.17.0()()(cos 222jS102jS10jA QP 补偿后，该工厂总降压变电所变压器低压侧平均功率因数为 85.0cosB 据补偿前后有功功率不变, 需容性补偿容量 为： CQ 2 分rPQC kVa95.6.17.0)tan(tBAjS10 共 10 页第 3 页 共 10 页第 4 页 勤学习 祝成功 守纪律 莫舞弊 班级： 姓名： 学号： 评分： 两端点 密封线 xi 装订线 班级： 姓名： 学号： 装订线 兰州交通大学试卷（附卷） 解(4) 计算该厂的有功计算负荷，无功计算负荷和视在计算负荷 补偿后，该厂总降压变电所变压器低压侧视在计算负荷为 1 分kVA7.13)95.637.(695.17)( 222jS102jjS1 CQP 总降压变电所变压器的损耗为 1 分kW4.275.1380.2.0jS1B 1 分 varjQ 该厂的有功计算负荷为 1 分 k1.2054.769.1BjS10j2 P 1 分 kvar597.840.37.3.jj QQC 1 分 VA.165.8401.222jS1jjS12 三、(计 20 分) (1) 如图 3 所示为何种主接线形式？(2 分) (2) 若 1 号电源与 2 号电源分别来自不同的发电厂，此主接线会 有几种运行方式？(6 分) (3) 试分析在不同运行方式下，若 d 点短路，哪些断路器会起动， 哪些断路器会跳闸？(6 分) (4) 试分析在不同运行方式下,若检修母线段 II，应如何倒闸操 作？(6 分) 图 3 答：(1) 单母线分段接线(2 分) (2) 此主接线会有三种运行方式。(每条 2 分，计 6 分) 第一种：1 号电源工作，2 号电源纯备用，母线分段断路器及其两侧隔 离开关闭合。 第二种：1 号电源纯备用，2 号电源工作，母线分段断路器及其两侧 隔离开关闭合。 第三种：1 号电源与 2 号电源均工作，母线分段断路器及其两侧 隔离开关打开。 (3) 在第一种运行方式下，即 1 号电源工作，2 号电源纯备用，若 d 点 短路，断路器 QF6,QFd,QF1 会起动；断路器 QF6 会跳闸。 (每条 2 分，计 6 分) 共 10 页第 5 页 共 10 页第 6 页 勤学习 祝成功 守纪律 莫舞弊 班级： 姓名： 学号： 评分： 考题书写要求：上下不得超出黑线，左右不得超过黑线两端点 密封线 xi 装订线 班级： 姓名： 学号： 装订线 兰州交通大学试卷（附卷） 在第二种运行方式下，即 1 号电源纯备用，2 号电源工作，若 d 点 短路，断路器 QF6,QF2 会起动；断路器 QF6 会跳闸。 在第三种运行方式下，即 1 号电源与 2 号电源均工作，若 d 点 短路，断路器 QF6,QF2 会起动；断路器 QF6 会跳闸。 (4) 在第一种运行方式下，即 1 号电源工作，2 号电源纯备用，若检 修母线段 II，首先打开母线分段断路器 QFd,然后打开 QSd2,QSd1；将 需检修母线段与工作电源隔离。为确保检修工作安全，还要确保 QF2,QF5,QF6 及其母线侧隔离开关 QS4,QS9, QS11 都是打开的。 在第二种运行方式下，即 1 号电源纯备用，2 号电源工作，若检 修母线段 II，首先打开断路器 QF2,然后打开 QS4,QS3；将 需检修母线段与工作电源隔离。为确保检修工作安全，还要确保 QFd,QF5,QF6 及其母线侧隔离开关 QSd2,QS9, QS11 都是打开的。 在第三种运行方式下，即 1 号电源与 2 号电源均工作，若检 修母线段 II，首先打开断路器 QF2,然后打开 QS4,QS3；将 需检修母线段与工作电源隔离。为确保检修工作安全，还要确保 QFd,QF5,QF6 及其母线侧隔离开关 QSd2,QS9, QS11 都是打开的。 (每条 2 分，计 6 分) 四、已知某工厂总降压变电所的外部电源为两路 35kV 的电源进线， 且供电电源距离工厂很近；该工厂总降压变电所的两台变压器根据 生产情况经常需要频繁操作；该厂总降压变电所设有四路 10kV 馈出 线，且该工厂具有二级以上负荷。试设计该工厂总降压变电所的主 接线并说明理由。 （18 分） 解：所设计的该工厂总降压变电所的主接线如图所示（6 分） 评分标准：画出高压侧外桥接线，2 分； 画出低压侧单母线分段接线，2 分； 画出变压器的正确位置，2 分。 该工厂总降压变电所变压器的高压侧采用了外桥接线（2 分） ，因外 桥接线适合于供电线路短（1 分） ，线路故障几率少（1 分） ，且变压 器需要经常操