XXXX工程硕士现代电工技术试题

姓名：__________大连理工大学学号：__________课程名称：现代电工技术试卷：考试形式：开卷学院（系）：_______授课院（系）：电气工程学院_考试日期：2010年12月25日试卷共1页_____级_____班一二三四五六七八总分标准分305614100得分装一．名词解释（每小题5分，共30分）1.电介质2.电介质极化3.FACTS技术4.配电自动化系统5.配电网6.等离子体二．简答题（每小题8分，共56分）订1.目前发展很快、并在社会现代化建设中举足轻重的电气学科领域或方向有那些？2.归纳电器的分类。3.简述罗柯夫斯基线圈测量电流信号的基本原理。采用罗柯夫斯基线圈测量电流线信号有哪些优点？4.电器学理论主要包含哪些内容？5.智能电器控制器的基本功能与特点有哪些？6.简述双线圈双稳态永磁操动机构的工作原理。7.FTU的组成及其特点是什么？三．计算题（每小题7分，共14分）1.如下图所示，用多层介质计算绝缘材料中含气泡时，求气泡中电场增加的倍数。（设绝缘层的相对介电常数为；气泡的相对介电常数为1；外加交流电压为U，绝缘层和气泡中电场分别为E和E2，电极距离为d，气泡直径为r。）2.一10kV户内真空断路器，额定电流I=4000A，回路电阻R=20,设热传导的热阻Rc与散热热阻Rs相等，散热面积为S=1m2。求额定电流下的出线端子的稳态温升。（Ks=10W/m2K；Rs=1/KsS)电介质能够被电极化的介质。在特定的频带内，时变电场在其内给定方向产生的传导电流密度分矢量值远小于在此方向的位移电流密度的分矢量值。在正弦条件下，各向同性的电介质满足下列关系式：式中是电导率，是电常数，是角频率，是实相对电常数。各向异性介质可能仅在某些方向是介电的。外电场作用下，电介质显示电性的现象。未经电场作用的电介质内部的正负束缚电荷平均说来处处抵消，宏观上并不显示电性。在外电场的作用下，束缚电荷的局部移动导致宏观上显示出电性,在电介质的表面和内部不均匀的地方出现电荷,这种现象称为极化，出现的电荷称为极化电荷。这些极化电荷改变原来的电场。充满电介质的电容器比真空电容器的电容大就是由于电介质的极化作用。通过在电力系统中加装电力电子装置，增强对电压，电流和功率的可控性，增大电力传输能力的技术。配电自动化系统（DAS）是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统；其内容包括配电网数据采集与监视（SCADA系统）、配电地理信息系统（GIS）和需求侧管理(DSM）几个部分。从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）；在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。按供电区的功能来分类，可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间，空间物理，地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。二．2.电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。完成由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器—接触器控制系统，简称电器控制系统。电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。1．按工作电压等级分类（1）高压电器用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。（2）低压电器用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。2．按动作原理分类1）手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。2）自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。3．按用途分类（1）控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。（2）主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、行程开关、万能转换开关等。（3）保护电器用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。（4）执行电器指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。（5）配电电器用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。4．按工作原理分类1）电磁式电器依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。2）非电量控制电器依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。3.罗氏线圈是一种空心环形的线圈，有柔性和硬性两种，可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流。测量交流电流量程从几毫安到几百千安；线性度好，标定容易；精度从0.1%到1%；可测量不规则导体；安装方便，无须破坏导体；适用频率从0.1Hz到1MHz；无相角差；无二次开路危险；维修简单方便；罗氏线圈电流测量系统是一种通用的电流测量系统，它对被测电流的频率、电流的大小、导体尺寸都无特殊要求，该线圈具有极佳的瞬间反应能力，可以广泛的应用在传统的电流测量装置如电流互感器无法使用的场合用于电流测量，尤其是大电流测量！4.1.电器的发热和电动力理论2.电接触理论的研究3.电弧理论4.电磁机构的研究5.电器试验技术5.基本功能：1采集与预处理功能2.监督功能3控制功能。基本特点：1.实时性：涵义应用情况影响因素：硬件软件2.可靠性3.可维护性4过程量采集有输出5.人机交互6.通信功能7.信息处理和控制算法7.馈线终端装置简称FTU(FeederTerminalUnit)，安装在10kV馈电线路上,对柱上开关进行监控，完成遥测、遥控、遥信，故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。