电气工程基础(上)试卷B(附标答)

精品文档 1欢迎下载 武汉大学武汉大学 20072007 20082008 学年度第学年度第一一学期学期 电气工程基础电气工程基础 试卷 试卷 B B 学号 姓名 院 系 分数 一 判断 每小题一 判断 每小题 1 1 分 共分 共 1010 分 分 1 由各类降压变电所 输电线路 升压变电所和负荷构成的电能传输和分配的网络称 为电力网 X 2 负序电压在短路点处最高 随着与短路点的距离增加而降低 3 变压器二次绕组的额定电压应与同级电网的额定电压相同 X 4 输电线路较长 主变压器不宜切除时 常常采用内桥接线 5 中性点不直接接地的运行方式 常用于 110kV 及以上的系统 以提高供电可靠性 X 6 电力网任意两点电压的矢量差称为电压损耗 X 7 在丰水季节 一般选择高温高压的火电厂作为主调频厂 而让水电厂承担电网的基 本负荷 X 8 实用短路计算中的计算电抗为标幺值 其电压基准值为平均额定电压 功率基准值 为相应等值电源的额定功率 9 对于架空输电线路而言 零序电抗小于正序电抗 X 电力系统用户用电设备消耗电功率的总和称为电力系统的综合负荷 二 简答 每小题二 简答 每小题 6 6 分 共分 共 3030 分 分 1 什么是电流互感器的什么是电流互感器的 10 10 误差倍数 当电流互感器二次侧接有继电保护装置时 对误差倍数 当电流互感器二次侧接有继电保护装置时 对 10 10 误差倍数有什么要求 为什么 误差倍数有什么要求 为什么 答 10 误差倍数为电流误差达到 10 时的一次电流和一次额定电流的比 继电保护 装置要求电流互感器能在系统短路的情况下正确反映一次电流的大小 由于继电保护 准确动作所允许的最大电流误差是 10 所以用 10 误差倍数来表示电流互感器在短 路情况下的工作能力 因此需要电流互感器具有较高的 10 误差倍数 2 2 什么是消弧线圈的脱谐度 为什么消弧线圈一般运行在过补偿状态 什么是消弧线圈的脱谐度 为什么消弧线圈一般运行在过补偿状态 答 消弧线圈的脱谐度用来表示其L值偏离调谐的程度 定义为 1 332211 332211 CCC L CCC v 于是中性点的电位可以写为 C0 0 A KE U v 在欠补偿的情况下 如果电网有一条线路跳闸 此时电网对地自部分电容减小 时 或当线路非全相运行 此时电网一相或两相对地自部分电容减小 时 或U0偶然升高 使消弧线圈饱和而致L值自动变小时 中性点的电位表达式中的分母都可能趋近于零 从而产生严重的中性点位移 因此 消弧线圈一般应采取过补偿的运行方式 精品文档 2欢迎下载 3 3 从电力网运行方面来说 有哪几种降低网损的技术措施 从电力网运行方面来说 有哪几种降低网损的技术措施 答 1 减少电力网中无功功率的传送 提高功率因数的主要措施有以下几个方面 a 合理选择异步电动机的容量 2 采用并联无功补偿装置 2 合理组织或调整电力网的运行方式 1 合理确定电力网的运行电压水平 一般来说 对于电压在 35kV 及以上的输电 网 由于变压器的铁耗在网络总损耗中所占比重小于 50 铜耗所占比重则较大 故适当提高运行电压可以降低网损 但是 对于变压器铁损所占比重大于 50 的 6 10kV 配电网 情况正好相反 在 6 10kV 的农村配电网中 由于小容量变压器 的空载电流较大 农村电力用户的负荷率又较低 变压器有很多时间处于轻载状态 因而变压器的铁耗在总损耗中所占比重可达 60 80 甚至更高 对于这类电力 网 为了降低功率损耗和能量损耗 非但不能升高电压 还应适当降低运行电压 2 组织变压器的经济运行 变电所变压器的经济运行 主要是要根据负荷的变 化适当改变投入运行的变压器台数 这样 一方面可以提高变电所的功率因数 另 一方面可以减少变电所的空载有功功率损耗 3 在闭式网中实行功率的经济分布 闭式网中的功率按电阻成反比分布时 其功率损耗为最小 称这种功率分布为经 济分布 4 4 简述电压中枢点的概念 并说明电压中枢点有哪几种调压方式 简述电压中枢点的概念 并说明电压中枢点有哪几种调压方式 答 对电力系统电压的监视 控制和调整一般只在某些选定的母线上实行 这些 母线称为电压中枢点 中枢点电压的调整方式有顺调压 逆调压和恒调压三种 1 顺调压 就是大负荷时允许中枢点电压低一些 但在最大负荷运行方式时 中 枢点的电压不应低于线路额定电压的 102 5 小负荷时允许中枢点电压高一些 但在最小负荷运行方式时 中枢点的电压不应高于线路额定电压的 107 5 2 逆调压 中枢点电压随负荷增减而增减的调压方式称为逆调压 具体要求是 最大负荷运行方式时 中枢点的电压要高于线路额定电压 5 最小负荷运行方 式时 中枢点的电压要等于线路额定电压 3 恒调压 或常调压 恒调压是指在最大和最小负荷运行方式时保持中枢点电 压等于线路额定电压的 1 02 1 05 倍的调压方式 5 5 什么叫电力系统的暂态稳定 如何判断简单电力系统是否具有暂态稳定性 什么叫电力系统的暂态稳定 如何判断简单电力系统是否具有暂态稳定性 答 电力系统的暂态稳定是指电力系统在正常工作的情况下 受到一个较大的扰动后 能从原来的运行状态过渡到新的运行状态 并能在新的运行状态下稳定地工作 在简 单电力系统中 当加速面积小于最大可能的减速面积时 系统才能保持暂态稳定 反 之 当加速面积大于最大可能减速面积时 暂态稳定就会破坏 这是判别简单电力系 统暂态稳定的基本准则 也称 等面积定则 精品文档 3欢迎下载 三 作图题 每小题三 作图题 每小题 1010 分 共分 共 2020 分 分 简单电力系统正常 故障时 故障后的功角特性分别为 和 如图所示 I P II P III P 已知在时切除故障 试画出加速面积 最大可能的减速面积图 试根据等面积定则 2 加速 减速面积的大小比较时的不同情况 简要分析该系统可能会发生的三种情况 暂态稳定性 P T P 答 S S加 S S减表示作用在发电机转子上的功率过剩 发电机功角会一直增大 系统 不稳定 S S加 S S减表示作用在发电机转子上的减速功率大于加速功率 发电机功角最终会回到 稳定点 系统稳定 S S加 S S减表示作用在发电机转子上的减速功率大于加速功率 发电机处于临界状态 实际中是不允许这种情况出现 0 2 I P III P II P 精品文档 4欢迎下载 2 电力系统接线如下图所示 点发生接地短路 试作出零序等值网络图 图中f 1 27 为元件编号 1 23 79 10 11 12 8 6 4 f 5 火电厂 14 1516 17 22 18 19 20 23 24 25 26 13 21 27 23 7 8 5 4 141516222423 精品文档 5欢迎下载 四 计算题四 计算题 第一小题 第一小题 1515 分 第二小题分 第二小题 2525 分 共分 共 4040 分 分 1 如图所示的简单电力网中 已知发电机运行在额定功率下SG 25 j15 MVA 变压 器 T1 T2的参数为SN 31 5MVA 线路 0SS0 31kW 190kW 10 5 0 7PPUI 单位长度的参数为rl 0 21 km xl 0 416 km 忽略线路电容 长度 100km 端 电压U3 110kV 试求 1 线路和变压器 T1的电压损耗 2 变压器 T1运行在额定变比时的低压侧电压及电压偏移 110kV G T1 L 10 5kV 121kV T2 1234 解 线路参数为 8 20 2 1 100416 0 5 10 2 1 10021 0 lxX lrR ll ll 变压器参数为 317 2 10 5 31 110190 3 2 2 2 2 N NS T S UP R 33 40 5 31100 110 5 10 100 22 N NS T S UU X 1 变压器的功率损耗为 MWkWP S S PP N ST 19376 0 76 19331 5 31 1525 190 2 22 0 2 var0538 3 100 5 317 0 5 31100 1525 5 10 100 100 22 0 2 M SI S SU Q N N S T 2 点处的功率为 2 250 19736 153 0538 24 812 95 LTLT SPPj QQ j j 线路阻抗中的功率损耗为 22222 333 222 2480012950 101010 5 100 68 110 l SPQ PRRMW UU 精品文档 6欢迎下载 22222 333 222 2480012950 101020 8 101 346 110 l SPQ QXXMW UU 3 点处的功率为 322 24 80 68 12 95 1 346 24 1211 604 ll SPPj QQ j jMVA 线路电压损耗 33 3 3 24 12 10 5 11 604 20 8 4 5 110 PRQ X UkV U 2 点电压为 233 1104 5114 5UUUkV 变压器电压损耗 22 2 2 24 8 2 32 12 95 40 33 5 06 114 5 P RQ X UkV U 2 变压器低压侧电压为 22 1 114 55 06 10 375 121 10 5 N UU UkV k 电压偏移为 1N 2 N 10 375 10 1001003 75 10 UU m U 精品文档 7欢迎下载 2 如图所示简单系统 已知各元件参数如下 发电机 x0 0 05 MVASN100 2 0 2 xxd05 1 0 E 变压器 T1 Y d11 接法 中性点接地电抗为MVASN100 10 5 S U 20 T2 Y Y0 接法 MVASN100 10 5 S U 线路 kml100 kmx 4 0 1 1 0 3xx f 点发生 B C 相金属性接地短路 取 试作如下计算 MVASB100 Bav UU 短路点各相电压和短路电流的标幺值 发电机低压母线各相电压有名值 计算结果精确到小数点后两位 115kV10 5kVGT1L10kVT2 解 1 基准容量SB 100MVA 基准电压为平均额定电压 计算各元件参数的标么值 变压器T1 1 10 5100 0 105 100100 T X 中性点接地阻抗 0 2 100 200 15 115 X 变压器T2 2 10 5100 0 105 100100 T X 线路 L 2 1100 0 4 1000 15 2115 l X 制定各序网络 0 1 05E 1aV 1aI 1aV 0 48 0 20 105 0 3 0 3 0 1050 139 精品文档 8欢迎下载 2aV 2aI 2aV 0 20 105 0 3 0 3 0 1050 139 0aV 0aI 0aV 2aV 0 1050 45 0 9 0 9 0 1050 2775 1 0 48 2 07 0 1390 139 0 2775 aIj j 2 0 2775 2 071 38 0 1390 2775 aIjj 0 0 139 2 070 69 0 1390 2775 aIjj 2 120 2 2 071 380 69 2 991 035 3 16 160 9 baaaIa IaII jaa j 2 120 2 2 071 380 69 2 991 035 3 16 19 1 caaaIaIa II jaa j 120aaaUUU 1 0 139 0 2775 2 07 0 19 0 1390 2775 aUjj 133 0 190 57aaUU 2 3030 1 0 19 2 07 0 105 0 41 jj Ga Ujjee 精品文档 9欢迎下载 3030 2 0 191 380 105 0 05 jj Ga Ujjee 12 0 40 180 44 24 2 GaGaGa