电力工程基础试卷

《 电力工程基础 》

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1. 在电力系统规划和运行中，应用最多的电力负荷曲线是 ( )。 A.日负荷曲线； B. 周负荷曲线； C. 年持续负荷曲线； D. 年最大负荷曲线；

2.在超高压远距离输电线路中，防止电晕的措施是 ( )。 A.线路串联电抗器；

B.线路并联电容器；

C.采用分裂导线； D.采用铝钢绞线。

3. 当输电线路上输送的功率低于自然功率时，若首端电压恒定，末端电压（ ）首端电压。 A.高于； B.低于； C.相等； D.不确定。 4. 两相短路故障时的电压分布为( )。 A.远离故障点零序电压大于故障点零序电压； B.远离故障点正序电压大于故障点正序电压； C.远离故障点负序电压大于故障点负序电压； D.远离故障点正序电压小于故障点正序电压。

5. 6~10kV的中小容量发电厂中通常采用的接线方式是（ ）

A．单母线接线； B．单母线分段；C．双母线接线； D．单母线带旁路；

6. 为能在实际负荷超过预测值时及时地向增加的负荷供电而设置的备用容量称为( )。 A.国民经济备用； B.负荷备用； C.检修备用； D.事故备用。 7. 图中的三段线路过电流保护的灵敏度关系为（ ）

1 A.C.

2 3 KSE3?KSE2?KSE1； B.KSE3?KSE2?KSE1； KSE3?KSE2?KSE1； D.KSE3?KSE2?KSE1。

8.Z0为零序阻抗，Z1为正序阻抗，Z2为负序阻抗，在输电线路上各序阻抗为（ ）。 A、Z1?Z2；B、Z1?Z2；C、Z1?Z2；D、Z0?Z1；

9、直流输电系统整流侧常用的调节方式有 ( )。 A.定电流和定功率； B.定电流和定电压； C.定电流和丁关断角； D.定功率和定关断角。

10、可以不停电的检修任意一台断路器的电气主接线是( )。

A、变压器母线组接线； B、双母线接线； C、桥形接线； D、角形接线。 二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

11.衡量电能质量的指标主要有电压、波形和______。

12.电力系统中的无功电源有发电机、________、调相机和静止补偿器等。 13.提高电力系统静态稳定性的根本措施是缩小从电源到负荷的________。 14.简单短路中不对称短路有______种类型。 15.两相短路其故障相电流为正序电流的______倍。 16.在中国均采用____ 原则确定电压互感器的极性端。

17.在断路器断口两端并联电阻是为了降低断口恢复电压上升速度，从而达到 的目的。

18.真空断路器主要用在 kV以下的配电装置中。 19.220kV电压等级的线路，自然功率标准值是 MW。

20.一般在较高电压等级的输电线路上加串联电容补偿主要是用来 。三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

21、提高静态稳定措施之一是减少线路电抗，请写出主要有哪三种措施来减少线路电抗。 22、简要说明电力系统的电压调整可以采用哪些措施。 23、电力系统限制短路电流的措施有哪些 24、电流互感器在使用中应注意哪些事项？

四、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）

25、 （10分）简单电力系统中，有关参数如图所示，求：功率极限和静态稳定储备系数。

??1.0?00U Xd?0.6XT1?0.3XL1?0.4XT2?0.3 ~S?0.8?j0.6

X??1.5 XL2?0.4 26、（10分）某短线路等值电路采用一字形等值电路，阻抗为Z=4+j24Ω，末端功率为30+j20MVA，首端电压为116KV，求：忽略电压降落的横分量后的末端电压U2=?

27、（10分）图示网络

max

=20+j15MVA,

min

=10+j8MVA,送端电压维持118KV不变，变电

所变压器为110±2×2.5%/11KV，当U2要求恒定在10.5kV时，请选择无功补偿电容器容量。

?1U110?2?2.5U?2ZT?10?j100Smax?20?j15MVASmax?10?j8MVA

28、（10分）一台额定容量为300MW的火力同步发电机，额定电压为10.5kV，额定功率

'因数为0.85，暂态电抗Xd，试计算发电?0.2（以发电机额定参数为基准值的标幺值）

机在空载情况下（端电压为额定电压）突然三相短路后短路电流交流分量的起始幅值

'。 Im

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.A；2.C。3. A。4.B。5. B；6.B。7. A。8. B；9、A。10、D。 二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

11.频率。12.静电电容器。13.电抗。14.3。15.3。16.减极性。17..熄灭电弧。18.35。 19.175。20.减小元件电抗，提高系统静态稳定性。

三、简答题（本大题共4小题，共20分）

21、1）采用分裂导线（1.5）。2）采用串联电容补偿（1.5）。3）改善原动机调节性能（2）。

22、答：①改变发电机端电压调压（1.5）；②改变变压器变比调压（1.5） ③补偿无功功率调压（1）；④改变电力线路参数调压（1）。 23、1）选择适当的主接线形式和运行方式；(2分)

2）加装限流电抗器；(1.5分) 3）采用低压分裂绕组变压器；(1.5分)

24、1）二次回路不准开路(2分)；2）要注意极性规定(1.5分)；3）二次绕组机器外壳军营可靠接地(1.5分)

四、计算题（本大题共4小题，共40分）

25、 （10分）简单电力系统中，求：功率极限和静态稳定储备系数。

Xd?0.5XT1?0.3X??1.5XL1?0.2??1.0?00UT2~S?0.8?j0.6X?0.3XL2?0.2

1解：X??Xd?XT1?Xl1?XT2?0.6?0.3?0.2?0.3?1.4（1分）

2? 1）计算电流I?0.8?j0.6S???0??? （1分） ?0.8?j0.6?1?36.87S?UI,I??0?U1?0??1??36.870 （1分） I? 2）计算Eq?q?U??jI?X??1.0?00?j1.??36.870?1.4?1.84?j1.12?2.154?31.330E（3分）

3) 所以静稳极限对应的功率极限为：

2.154?1?1.54 （2分）

X?1.4Pmax?P01.54?0.8?100%??100%?92.5% （2分） 储备系数：Kp?P00.8Pmax??26、解：

EqUU1??U2??P2?R?Q2?XU2??U2??30?4?20?24600?U2???116U2?U2? （4分 2分 2分）

U2?

116?1162?4?1?600??110.57kV （2分）

2max

27、（10分）图示网络 =20+j15MVA,

min

=10+j8MVA,送端电压维持118KV不变，变电

所变压器为110±2×2.5%/11KV，当U2要求恒定在10.5kV时，请选择无功补偿电容器容量。

解：未进行补偿前最大、最小负荷时，低压侧母线归算到高压侧的电压为

'U2max?U1?P?R?Q?X20?10?15?100?118??103.6kV（2分）

U1118P?R?Q?X10?10?8?100'U2min?U1??118??110.4kV（2分）

U1118按最小负荷时的电压，选择变压器分接头

'Utmin?U2min?U2N11?110.4??115.6kV（1分）

U2min10.5选取主接头电压为115.5kV

按最大负荷时的调压要求确定电容器容量

2'???U2max?U10.5103.6115.5??2?U2max?2max?k??Qc???10.5????（2分） ???X??k?100?115.511?11????7.332Mvar校验：在最大负荷时补偿装置全部投入，低压侧归算到高压侧的电压为 'U2max?U1P?R??Q-Qc??X?U1?118?20?10?7.668?100?109.8kV118 （1分）

最大负荷时低压侧电压为

'U2cmax?U2cmax?U2N11?109.8??10.46kV （1分） U1t115.5最小负荷时低压侧电压为

U2cmin?U2min?U2N11?110.4??10.51kV （1分） U1t115.5满足调压要求。

28、（10分）一台额定容量为300MW的火力同步发电机，额定电压为10.5kV，额定功率因数为0.85，暂态电抗X'?0.2（以发电机额定参数为基准值的标幺值），试计算发电

d机在空载情况下（端电压为额定电压）突然三相短路后短路电流交流分量的起始幅值I'。

m解：发电机空载情况下U0?，基波交流分量起始有效值的标幺值为 ?E'0??1（2分）

I?''E0'Xd1?'??5（3分） Xd0.2E'0发电机额定电流即发电机基准电流

INPN300?IB???19.41kA（3分）

3UNcos?N3?10.5?0.85短路电流交流分量起始幅值

'Im?2I'IN?2?5?19.41?137.2kA（2分）

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