《电力工程》试卷答案

1、电力工程试卷A（答案）课程代码BB024049考试方式闭卷 考试时长100分钟 计算器用题号一二三四五六七八合计满分20205010100得分阅卷人考生须知： 1、姓名、学号、专业班级均要填在密封线以内，否则试卷作废。 2、答题请在题后空白区域，在草稿纸上答题无效。 3、试卷上不准做任何标记，否则按作弊论处。4、考试期间，试卷不准拆开，否则按作弊处理。5. 将二大题的答案汇总到指定的表格中，否则不予计分。一、填空（每空1 分，共 20 分）。1. 电力系统中发电厂将一次能源转换成电能 。2.火力发电厂的三大主要设备有锅炉、汽轮机、发电机。3.我国规定的“工频”是50Hz。其偏差规定为一般不得超

2、过 0.5 Hz。4.电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响分为3类。一类负荷应由 _两个独立电源 _供电；二类负荷应由_双回路 _ 供电。5装设电流速断保护的线路，必须同时配备带时限的过电流保护，原因是存在保护死区 。6.在高压系统中，高压熔断器一般作为电压互感器的短路保护，其熔丝电流一般为0.5 安。8. 供电系统中应设置避雷器的位置有（列举3 个）： 1）架空线路转接电缆处,2）架空线路进线进户处；3）高压母线等。9. 高层建筑的防雷设计，是在建筑物的顶部，设置避雷网，在建筑物的腰部，多处设置避雷带、均压环, 而一般 利用钢筋混凝土基础中的钢筋作为防雷接

3、地体.10. 型号 YJV22-10-3*95 的含义是： 10kV 铜芯 聚乙烯绝缘 钢带铠装聚氯乙烯护2的电缆。套 3 芯 95mm二、选择题 （20 分,1 10 题单选 1 分/ 小题； 1115 题多选 2 分/ 小题）（ 1 10小题：在每小题列出的选择项中只有一个选项是符合题目要求的；1115小题：备选项中，有 2 个或 2个以上符合题意，少选，选对的每个选项按比例得分，多选该小题不得分 ) 请将正确选项前的字母填在题后的括号内，并汇总到以下表格中。得分序号12345678910答案CCCCAEBCAC序号1112131415答案ABDABDEBDACDEACD1.电力生产过程是

4、由下列五个环节组成（C）。A 安装，发电，变电，配电，用电；B安装，发电，变电，送电，配电；C发电，变电，送电，配电，用电。2隔离开关的用途之一是（C）。A切断负荷电流B切断短路电流C拉合小电流回路D拉合大电流回路3.装设旁路母线及旁路断路器，可以在不中断供电的情况下检修（C）。A 母线侧隔离开关；B 分段断路器；C 出线断路器；D 旁路断路器。4如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用（C）。A双母线接线B双母线分段带旁路接线C二分之三接线D多角形接线5.停电拉闸操作必须按照（A ）的顺序进行。A 断路器线路侧刀闸母线侧刀闸；B 母线侧刀闸线路侧刀闸断路器；C 断路器母线

5、侧刀闸线路侧刀闸。D 线路侧刀闸母线侧刀闸断路器；6.发电机电压等级为10kV的发电厂，其升高电压侧电力网电压等级为110kV ，应选用额定电压变比为(E)的双绕组升压变压器。A . 121 11kV ；B. 110 10kV ；C.12110kV ；D. 110 11kV ；E. 121 10.5kV 。7.中压供电系统中的断路器优选是（B）。 .空气断路器 .真空 .少油 .8.对于35KV及以上高压线路的导线选择优先考虑的因素是C）。 .允许温升 .允许电压损失 .经济电流密度 .机械强度9. 厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与（A）A. 其总

6、发电量之比C.其供电量之比B.其总装机容量之比D.系统总发电量之比10.避雷针是防范C）。 .雷电浸波 .雷电过电压 .直击雷 .氧化物避雷器11.电力系统中性点的运行方式有（ABD）。 .中性点不接地 .中性点直接接地 .接零 .经消弧线圈接地 .经击穿保险器接地12.高压隔离开关选择校验的项目包括(ABDE) 。A. 额定电压B. 额定电流C.额定开断电流D. 短路电流动稳定、热稳定E.环境条件13.低压断路器的类型有（BD）。ACJ 型B DZ型CQC型DDW型EJR型14. 供电系统对继电保护的要求是（ .选择性 .经济性 .速动性ACDE .可靠性）。.灵敏性15.外桥接线的特点是（

7、ACD）。 .一条进线发生故障时，两台变压器均可继续工作 .适用于故障机会较多的长供电线路 .适用于进线线路较短不易发生故障的供电线路 .适用于负荷变化较大需要经常切投变压器的情况 .以上都不是三、计算题1. 某取水泵站电气负荷如表。试用需要系数法计算此泵站的计算负荷（ P30,Q30,S 30,I 30），欲将功率因数提高到 0.93，请计算所需要的补偿容量， 并将计算结果汇总于表格中。（ 10 分）泵站电气负荷计算表序用电设备安装备用容量需要计算负荷系数cos tg P30QS30I 30号组名称台数台数kW/台30kd（ kW）kvar（ kVA）（A）1水泵机组61900.90.840

8、.65405261.62附机设备30（总）0.70.750.882118.53照明用电40（总） 0.80.51.733255.4合计0.810.65458335.5567.7862.6功率因数补偿0.930.40-152.3总计0.93458177.7491.3746.5P30K dPeQ30P30tan总的计算负荷，取KPK30Q30Kp1 ， Kq1p P30 q Q30S30P302Q302 = 4582 +335.52 =567.7kV AI30S30=567.7=862.6A3U N3 0.38cosP30=458=0.8068S30567.7QCP30 (tan1 tan 2 )

9、 152.3kVAR2. 设某供电系统如下图所示。试用标幺值法求k-1 和 k-2 点短路时的三相短路电流（含冲击电流）和短路容量。（14 分）k-1k-2架空线路 L=5km电力x0=0.4 /km系统10kV0.4kV10.5KV断路器S9-1000KVA出口短路容量 200MVAUk%=4.5解： 1. 基准值 Sd =100MVA Udi=Uc1=10.5kV U d2=UC2=0.4kVId1 =100MVA5.50 KAI d2 = 100MVA144.3KA3 10.5 KV3 0.4 KV2. 各元件的标幺值（ 8 分）电力系统： X sSd100MVA0.5Soc200MVA

10、架空线路：X WL1x0 Lsd0.451001.81U C210.52变压器： XTU k %. sd4.5100MVA4.5100sN1001MVAXX(K2)(K1)0.51.812.312.314.56.81I K(3)1I d15.50 1032.38 103 A 2.38KAX( K1)2.31I K(3)2I d 2144.3 10321.19 103 A21.19KAX( K2)6.81i sh(1) =2.55I K(3)16.07KAI sh(1)1.51I K(3)13.59KAi sh(2) =1.84I K(3)21.84 21.1938.99KAI sh(2)1.0

11、9I K(3 )2 22.97KASK(3)1100MVA42.56MVASK(3)2100MVA14.60MVAX(K 1)X(K 2)3. 有一条采用 BV-500 型塑料导线穿钢管明敷的220/380V 的 TN-S 线路，计算电流为 I 30=85A， cos=1,敷设地点的环境温度为35，试按发热条件选择此线路的导线截面，并按电压损耗来校验（ 线路 长度 120m）。（8 分）解：此 TN-S 线路为具有单独 PE线的三相四线制线路，包括相线，中性线和PE线。1)A 的选择查附表得环境温度为35时穿管明敷的BV-500 型铜芯塑料线线芯截面22A=35mm的 I al =90A I

12、30=85A，正好满足发热条件，因此选A=35mm。2) 中性线截面的选择：按A00.5A，选2A0 =25mm3)PE 线截面的选择：当222216mm A 35mm时， APE 16mm，故选 APE=25mm选择结果可表示为BV-500- （ 335+1 25+PE25） -SC402查表 5-4 得 C=76.5 kWm mm ，P303UNIN1.732 0.38 8555.9kW而M=55.9kW 120m=6713kW mM6713U al =5%U %2.5%CA76.5 35符合要求4.彩云住宅小区变电站（ 10kV/0. 4 kV ），总计算负荷为 1550 kVA ，其中

13、一、二级负荷 580kVA 。选择该变电所变压器的台数和容量；变压器低压侧出线总开关采用框架式断路器如CW2 系列（ CW2 系列万能式断路器技术参数表附后），试配置整定选择之（已知低压母线上(3)（8分）kI29.8kA ）。CW2 系列万能式断路器技术参数表型号CW2-2000CW2-2500壳架等级额定电流Inm(A)20002500脱扣器额定工作电流In(A)630800 1000 1250 1600 2000 125016002000 2500额定工作电压 Ue(V)400 、690/50Hz额定绝缘电压 Ui(V)1000额定冲击耐受电压Uimp(kV)12工频耐受电压 U(V)1

14、min3500极数3、 4N 级额定电流 I N(A)50%In、100%In额定极限短路分断能力8085Icu(kA) （有效值）解：根据该变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。其容量为：任一台变压器单独运行时，要满足60%70% 的负荷，即NS =（0. 6 0. 7） 1550kV A=930kV A1085 kV A且任一台变压器应满足SN 580 kV A因此，可选两台容量均为1000 kV A 的变压器，具体型号为 S11-1000/10。I 2NTSNT= 1000=1443A3U 2N30.4断路器： CW2-2000/3I op(l) =1.1I 2NT=1.1*1

15、443=1588A,取 I NOR=1600AIOP(0)=1.35I =1.35*3*1443=5844A， 取 I =4*1600=6400APKOP(0)可选：短延时动作保护， I = 4500AOP(S)断流能力校验： I OC=80kA 29.8kA,合格5. 某车间变电所装有一台 10/0.4A 、 1000kVA 的变压器。已知变压器低压侧母线的三相短路电流 I K(3 ) =16kA，高压侧电流互感器变流比为100 5A，继电器采用GL-5 lO 型，接成两相两继电器式。试整定该继电器的动作电流、动作时限和速断电流倍数。（10 分）解： (1) 过电流保护动作电流的整定取 K

16、rel =1.3 ， K W =1， K re =0.8 ， K i =100 5=20，I L . m ax = 2I 1N .T =21000kV ( 3 10kV ) 115.5AA1.31其动作电流I OP115.5A 9.4 A0.820动作电流整定为9A。(2) 过电流保护动作时限的整定车间变电所为终端变电所，其过电流保护的10 倍动作电流的动作时限整定为0.5s 。(3) 电流速断保护速断电流倍数的整定取 K rel1.5 ， I k. max16kA 0.4kV /10kV 0.64kA640A ，速断电流I qb1.51640 A48A20因此速断电流倍数整定为：nqb48

17、A5.39 A五、综合设计题某变电站220kV 进（出）线5 回，主变 2 台， 110kV 出线 8 回， 35kV 出线 14 回，试拟出一技术经济较为合理的电气主接线方案， 并画出主接线 示意图 （不要求配置互感器）并加以简要说明和论证。 （ 10 分）【参考答案】 （注：本题可有多种方案，此答案仅供参考）根据电站的规模与其在系统中的地位, 220kV ， 110kV， 35kV 侧均采用双母线接线。附表 2 聚氯乙烯绝缘铜导线(BV) 穿钢管敷设的允许载流量（单位A，最高允许温度65）3 根单芯线穿管45 根单芯线穿管4 根穿管5 根穿管管芯线管径环境温度（）环境温度（）管径径截面25

18、303540SC25303540SCSC1.0131211101511109815151.517151413151614131215152.52422201815222019171515431282624152826242215206413835321537343229202510575349452050464339252516736863572565605651253225958882753285797367323235115107999032105989083404050146136126115401301211121025050701831711581445016515414213050

19、709522521019417750200187173158707012026024322420550230215198181708015030028025923770265247229209708018534031729426870300280259237801002009-2010学年第二学期电力工程试卷A（评分标准）课程代码BB024049考试方式闭卷考试时长100分钟 计算器用题号一二三四五六七八合计满分20205010100得分阅卷人考生须知： 1、姓名、学号、专业班级均要填在密封线以内，否则试卷作废。 2、答题请在题后空白区域，在草稿纸上答题无效。 3、试卷上不准做任何标记，否则按

20、作弊论处。4、考试期间，试卷不准拆开，否则按作弊处理。5. 将二大题的答案汇总到指定的表格中，否则不予计分。一、填空（每空1 分，共 20 分）。1. 电力系统中发电厂将一次能源转换成电能 。2.火力发电厂的三大主要设备有锅炉、汽轮机、发电机。3.我国规定的“工频”是50Hz。其偏差规定为一般不得超过 0.5 Hz。4.电力负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响分为3类。一类负荷应由 _两个独立电源 _供电；二类负荷应由_双回路 _ 供电。5装设电流速断保护的线路，必须同时配备带时限的过电流保护，原因是存在保护死区 。6.在高压系统中，高压熔断器一般作为电压互感器

21、的短路保护，其熔丝电流一般为0.5 安。8. 供电系统中应设置避雷器的位置有（列举3 个）： 1）架空线路转接电缆处,2）架空线路进线进户处；3）高压母线等。9. 高层建筑的防雷设计，是在建筑物的顶部，设置避雷网，在建筑物的腰部，多处设置避雷带、均压环, 而一般 利用钢筋混凝土基础中的钢筋作为防雷接地体.10. 型号 YJV22-10-3*95 的含义是： 10kV 铜芯 聚乙烯绝缘 钢带铠装聚氯乙烯护2的电缆。套 3 芯 95mm二、选择题 （20 分,1 10 题单选 1 分/ 小题； 1115 题多选 2 分/ 小题）（ 1 10小题：在每小题列出的选择项中只有一个选项是符合题目要求的；

22、1115小题：备选项中，有 2 个或 2个以上符合题意，少选，选对的每个选项按比例得分，多选该小题不得分 ) 请将正确选项前的字母填在题后的括号内，并汇总到以下表格中。得分序号12345678910答案CCCCAEBCAC序号1112131415答案ABDABDEBDACDEACD1.电力生产过程是由下列五个环节组成（C）。A 安装，发电，变电，配电，用电；B安装，发电，变电，送电，配电；C发电，变电，送电，配电，用电。2隔离开关的用途之一是（C）。A切断负荷电流B切断短路电流C拉合小电流回路D拉合大电流回路3.装设旁路母线及旁路断路器，可以在不中断供电的情况下检修（C）。A 母线侧隔离开关；

23、B 分段断路器；C 出线断路器；D 旁路断路器。4如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用（C）。A双母线接线B双母线分段带旁路接线C二分之三接线D多角形接线5.停电拉闸操作必须按照（A ）的顺序进行。A 断路器线路侧刀闸母线侧刀闸；B 母线侧刀闸线路侧刀闸断路器；C 断路器母线侧刀闸线路侧刀闸。D 线路侧刀闸母线侧刀闸断路器；6.发电机电压等级为10kV的发电厂，其升高电压侧电力网电压等级为110kV ，应选用额定电压变比为(E)的双绕组升压变压器。A . 121 11kV ；B. 110 10kV ；C.12110kV ；D. 110 11kV ；E. 121 10.5

24、kV 。7.中压供电系统中的断路器优选是（B）。 .空气断路器 .真空 .少油 .8.对于35KV及以上高压线路的导线选择优先考虑的因素是C）。 .允许温升 .允许电压损失 .经济电流密度 .机械强度9. 厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与（A）A. 其总发电量之比C.其供电量之比B.其总装机容量之比D.系统总发电量之比10.避雷针是防范C）。 .雷电浸波 .雷电过电压 .直击雷 .氧化物避雷器11.电力系统中性点的运行方式有（ABD）。 .中性点不接地 .中性点直接接地 .接零 .经消弧线圈接地 .经击穿保险器接地12.高压隔离开关选择校验的项目包

25、括(ABDE) 。A. 额定电压B. 额定电流C.额定开断电流D. 短路电流动稳定、热稳定E.环境条件13.低压断路器的类型有（BD）。ACJ 型B DZ型CQC型DDW型EJR型14. 供电系统对继电保护的要求是（ACDE）。 .选择性 .经济性 .速动性 .可靠性.灵敏性15.外桥接线的特点是（ACD）。 .一条进线发生故障时，两台变压器均可继续工作 .适用于故障机会较多的长供电线路 .适用于进线线路较短不易发生故障的供电线路 .适用于负荷变化较大需要经常切投变压器的情况 .以上都不是三、计算题1. 某取水泵站电气负荷如表。试用需要系数法计算此泵站的计算负荷（ P30,Q30,S 30,I

26、 30），欲将功率因数提高到 0.93，请计算所需要的补偿容量， 并将计算结果汇总于表格中。（ 10 分）泵站电气负荷计算表序用电设备安装备用容量需要计算负荷系数cos tg I30303030号组名称台数台数kW/台PQSkd（ kW）kvar（ kVA）（A）1水泵机组61900.90.840.65405261.62附机设备30（总）0.70.750.882118.53照明用电40（总）0.80.51.733255.4合计0.810.65458335.5567.7862.6功率因数补偿0.930.40-152.3总计0.93458177.7491.3746.5（4 分）P30K d PeQ

27、30P30tan总的计算负荷，取KPK30Q30Kp 1 ， K q1（4分）p P30 q Q30S30P302Q302 = 4582 +335.52 =567.7kV AI30S30=567.7=862.6A3U N3 0.38cosP30=458 =0.8068S30567.7QCP30 (tan1 tan 2 ) 152.3kVAR （ 2 分）2. 设某供电系统如下图所示。试用标幺值法求k-1 和 k-2 点短路时的三相短路电流（含冲击电流）和短路容量。（14 分）k-1k-2架空线路 L=5km电力x0=0.4 /km系统10kV0.4kV10.5KV断路器S9-1000KVA出口

28、短路容量 200MVAUk%=4.5解： 1. 基准值 Sd =100MVA Udi=Uc1=10.5kV U d2=UC2=0.4kVId1 =100MVA5.50 KAI d2 = 100MVA144.3KA （ 2 分）3 10.5 KV3 0.4 KV2. 各元件的标幺值（ 8 分）电力系统： X sSd100MVA0.5Soc200MVA架空线路：X WL1x0 Lsd0.451001.81U C210.52变压器： XTU k %. sd4.5100MVA4.5100sN1001MVAXX(K2)(K1)0.51.812.312.314.56.81I K(3)1I d15.50 1

29、032.38 103 A2.38KAX( K1)2.31I K(3)2I d 2144.3 10321.19 103 A21.19KA（2 分）X( K2)6.81i sh(1) =2.55I K(3)16.07KAI sh(1)1.51I K(3)13.59KAi sh(2) =1.84I K(3)21.84 21.1938.99KAI sh(2)1.09I K(3 )222.97KASK(3)1100MVA42.56MVASK(3)2100MVA14.60MVA （ 2 分）X(K 1)X(K 2)3. 有一条采用 BV-500 型塑料导线穿钢管明敷的220/380V 的 TN-S 线路，

30、计算电流为 I 30=85A， cos=1,敷设地点的环境温度为35，试按发热条件选择此线路的导线截面，并按电压损耗来校验（ 线路 长度 120m）。（8 分）解：此 TN-S 线路为具有单独 PE线的三相四线制线路，包括相线，中性线和PE线。1)A 的选择查附表得环境温度为35时穿管明敷的BV-500 型铜芯塑料线线芯截面22A=35mm的 I al =90A I 30=85A，正好满足发热条件，因此选A=35mm。2) 中性线截面的选择：按A00.5A，选2A0 =25mm3)PE 线截面的选择：当222216mm A 35mm时， APE 16mm，故选 APE=25mm选择结果可表示为

31、BV-500- （ 335+1 25+PE25） -SC40（5 分）2查表 5-4 得 C=76.5 kWm mm ，P303UNIN1.732 0.38 8555.9kW而M=55.9kW 120m=6713kW mM6713U al =5%（3 分）U %2.5%CA76.5 35符合要求4.彩云住宅小区变电站（ 10kV/0. 4 kV ），总计算负荷为 1550 kVA ，其中一、二级负荷 580kVA 。选择该变电所变压器的台数和容量；变压器低压侧出线总开关采用框架式断路器如CW2 系列（ CW2 系列万能式断路器技术参数表附后），试配置整定选择之（已知低压母线上(3)（8分）kI29.8kA ）。CW2 系列万能式断路器技术参数表型号CW2-2000CW2-2500壳架等级额定电流Inm(A)20002500脱扣器额定工作电流In(A)630800 1000 1250 1600 2000 125016002000 2500额定工作电压 Ue(V)400 、690/50Hz额定绝缘电压 Ui(V)1000额定冲击耐受电压Uimp(kV)12工频耐受电压 U(V)1min3500极数3、 4N 级额定电流 I N(A)