辽宁工程技术大学供电技术09B卷答案.doc

学号姓名班级线订装（请将座位号填在此处）辽宁工程技术大学考试题参考答案（B卷）20112012学年第 二 学期 课程名称 供电技术 适用专业（班级） 自动09-17 考核方式：闭卷 开卷 B卷考试时间：120分钟 共计 8 页， 24 小题 专业（课程）建设负责人签字： 题号一二三四五六七八九十总分分值302842100得分一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在题末的括号中）（本大题共15小题，每小题2分，总计30分）1. 辽宁工程技术大学学生宿舍属于（ ）。（C）A. 一级负荷B. 二级负荷C. 三级负荷D. 不确定2. 我国110kV及以上的高压、超高压系统的中性点均采取（ ）方式。（C）A. 不接地B. 经消弧线圈接地C. 直接接地D. 有效接地方式3. 某吊车电动机的工作周期为4min，其工作时间和停歇时间分别为2min和2min，则其负荷持续率为（ ）。（B）A. 25%B. 50%C. 75%D. 100%4. 在供电系统中，（ ）的危害最严重。（A）A. 高压断路器B. 高压隔离开关C. 高压负荷开关D. 高压熔断器5. 具有简单的灭弧装置和明显的断开点，可以接通和断开过负荷电流的电气设备是（ ）。（C）A. 高压断路器B. 高压隔离开关C. 高压负荷开关D. 高压熔断器6. 某高压断路器所在回路中发生短路时，继电保护的动作时间为0s，断路器开断时间为0.1s，则断路器选择时所用到的假想时间为（ ）。（B）A. 0.1sB. 0.15sC. 0sD. 0.1s7. 如图1所示为两端供电网络中的功率分布，已知A端输出的功率，则功率分点为（ ）。（B）图1A. C点B. D点C. E点D. B点8. 选择架空LJ导线时，计算电流为51.62A，经济电流密度为1.15A/mm2，则初选导线（ ）。（A）A. LJ-35B. LJ-50C. LJ-70D. LJ-959. 高压电缆芯线截面选择原则中，不包括（ ）。（C）A. 按经济电流密度选择B. 按正常运行电压损失选择C. 按机械强度条件选择D. 按短路电流校验热稳定10. 如图2所示电网中k3点短路时，断路器QF1QF6均有短路电流，保护只应跳开断路器QF6，除变电部D停电外，其余部分继续供电。继电保护的这种特性称为（ ）。（A）图2A. 选择性B. 速动性C. 灵敏性D. 可靠性11. 电流保护中，对小接地电流电网，多采用的接线方式是（ ）。（B）A. 完全星形接线B. 不完全星形接线C. 两相电流差接线D. 两相三继电器接线12. 已知某架空线路的单位长度的电抗为0.321W/km，电纳为3.5010-6S/km，则雷电冲击波（行波）的波阻抗约为（ ）W。（C）A. 415B. 391C. 303D. 27213. 防护直击雷对电气设备、线路及建筑物产生危害的保护装置是（ ）。（A）A. 避雷针B. 避雷线C. 避雷器D. 以上全包括14. 严禁由中性点采用（ ）运行方式的供电系统向煤矿井下供电。（C）A.不接地B.经消弧线圈接地C. 直接接地D. 不确定15. 对于煤矿井下供电系统的（ ）负荷，必须采用双回路供电。（A）A. 一级B. 二级C. 三级D. 一级和二级二、简答题（本大题共5小题，总计28分）16.（6分）如图3所示的电力系统中，标出各变压器一、二次侧的额定电压。图3答：注：标对一边1分。17.（5分）图4所示为三相三绕组五柱式电压互感器Yynd接线，为什么电压互感器的一次和二次绕组均接地及均装有熔断器？二次绕组接成开口三角形的作用是什么？图4答：电压互感器的一次和二次绕组均接地的目的是防止一、二次线圈绝缘被击穿后，危及工作人员和设备的安全（1分）。一般35kV及以下电路，电压互感器一、二次线圈均装有熔断器（1分），其一次侧回路装熔断器是为防止电压互感器故障时波及高压电网（1分），二次侧熔断器是当互感器过负荷时起保护作用（1分）。开口三角形用来测量零序电压值，监测电网的绝缘水平（1分）。18.（5分）简述高压断路器的特点和作用，并列出几种常用的断路器。答：高压断路器具有完善的灭弧装置（1分），是一种专门用于断开或接通电路的开关设备（1分）。正常运行时把设备或线路接入或退出运行，起着控制作用（1分）。当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用（1分）。高压断路器按其灭弧介质主要分为油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器等（1分）。19.（6分）简述输电线路的防雷。答：对于110kV线路在平均雷电日不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设避雷线，但应装设自动重合闸装置（2分）。60kV的重要线路，经过地区雷电日在30以上时，宜全线设避雷线（2分）。35kV及以下线路，一般不全线设避雷线，只在进出变电所的一段线路上装设避雷线（2分）。20.（6分）简述变电所综合自动化系统的主要功能。答：变电所综合自动化系统的主要功能包括变电所电气量的采集和电气设备的状态监视、控制和调节（2分）。通过变电所自动化技术，实现变电所正常运行的监视和操作，保证变电所的正常运行和安全（2分）。当发生事故时，由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视和控制，并迅速切除故障，完成事故后的恢复操作（2分）。三、计算题（本大题共4小题，总计42分）21.（9分）某机加工车间380V线路上，接有金属切削机床电动机和通风机，参数如下表所示：序号设备名称台数总容量/kW需用系数/Kd功率因数cosjtanj1金属切削机床151500.20.51.732通风机4100.80.80.75应用需用系数法分别计算金属切削机床组和通风机组的计算负荷：Pca、Qca、Sca及380V线路上的计算负荷Pca.S、Qca.S、Sca.S（同时系数Ksi = 0.9）。解：1. 金属切削机床组：Pca.1 = Kd1PN1 = 0.2150 = 30 (kW)（1分）Qca.1 = tan1Pca.1 = 1.7330 = 51.90 (kvar)（1分）Sca.1 = 59.95 (kVA)（1分）2. 通风机组：Pca.2 = Kd2PN2 = 0.810 = 8 (kW)（1分）Qca.2 = tan2Pca.2 = 0.758 = 6 (kvar)（1分）Sca.2 = 10 (kVA)（1分）3. 线路上的计算负荷SPca = 30 + 8 = 38 (kW)SQca = 51.90 + 6 = 57.90 (kvar)Pca.S = KsiSPca = 0.938 = 34.20 (kW)（1分）Qca.S = KsiSQca = 0.957.90 = 52.11 (kvar)（1分）Sca.S = 62.33 (kVA)（1分）22.（4分）某变电所10kV母线上有功计算负荷为3000kW，无功计算负荷为3510kvar，求把功率因数提高到0.9时所需电容器的总容量。（平均负荷系数取为0.8）解：tan1 = 1.17 （1分）由cos2 = 0.9，得tan2 = 0.48（1分）所需电容器容量为：Qc = KloPca(tan1 - tan2) = 0.8 3000 (1.17 - 0.48) = 1656 (kvar)（2分）23.（13分）图5为某企业供电系统，电源母线A通过两条架空线l1向设有主变压器T的终端变电所35kV母线B供电，6kV侧母线C通过串有电抗器L的电缆l2向变电所D供电。用标么制法求k3点的三相短路电流Ik(3)、冲击电流ish和Ish、短路容量Sk及两相短路电流Ik(2)。参数如下：电源S：Sk = 630MVA变压器T：8000kVA/35kV，Uk% = 7.5线路l1：l1 = 19km，x01 = 0.4/km线路l2：l2 = 0.8km，x02 = 0.08/km电抗器L：UL.N = 6kV，IL.N = 200A，XL% = 3基准值：Sd = 100MVA，Ud1 = 37kV，Ud2 = 6.3kV图5解：短路计算等效电路如下图：（1分）基准电流：Id2 = 9.16 (kA) （1分）各元件标么电抗：电源：Xs* = 0.159（1分）架空线l1：Xl1* =x01l1= 0.4 19 = 0.278（1分）变压器T：XT* = 0.938（1分）电抗器L：XL* XL%= 3% = 1.37（1分）电缆l2：Xl2* = x02l2= 0.08 0.8 = 0.161（1分）XS3* = 0.159 + 0.278 + 0.938 + 1.37 + 0.161 = 2.906Ik3* = 0.344（1分）Ik3(3) = Ik3*Id2 = 0.344 9.16 = 3.151 (kA)（1分）ish3 = 2.55Ik3(3) = 2.55 3.151 = 8.035 (kA)（1分）Ish3 = 1.52Ik3(3) = 1.52 3.151 = 4.790 (kA)（1分）Sk3 =Uav2Ik3(3) = 6.3 3.151 = 34.4 (MVA)（1分）或Sk3 = SdIk3*= 100 0.344 = 34.4 (MVA)Ik3(2) = 0.866Ik3(3) = 0.866 3.151 = 2.729 (kA)（1分）24.（16分）如图6所示为35kV单侧电源输电线路，线路l1和l2的继电保护均为三段式电流保护，对线路l1进行动作电流和动作时限的整定，并校验限时电流速断保护和过电流保护的灵敏性。保护整定计算。已知线路l1的最大计算负荷电流为130A，线路l2的过流保护的动作时限为2s，各短路点最大和最小运行方式下的三相短路电流如下：短路点最大运行方式（A）最小运行方式（A）k134002150k213201060k3520470可靠系数：KcoI = 1.3，KcoII = 1.1，KcoIII = 1.2；电动机自启动系数：Kol = 1.5；返回系数Kre = 0.85。图6解：1. 电流速断保护（电流I段）动作电流：IopI = KcoIIk2.max = 1.3 1320 = 1716 (A)（2分）动作时间：topI = 0 s（1分）2. 限时电流速断保护（电流II段）动作电流：IopII = KcoIIIop.l2I = KcoIIKcoIIk3.max = 1.1 1.3 470 = 672.1 (A)（2分）动作时间