6《电力工程基础》模拟试卷六及参考答案(洪翠)

1《电力工程基础》试卷六及参考答案一、填空题（每空1分，共30分）1、电力系统中的无功电源包括同步发电机和、、、线路充电功率等。（调相机、电容器、静止无功补偿器）2、火电厂是将转变成的工厂，能量转换的基本过程是。（燃料化学能、电能、化学能→热能→机械能→电能）3、继电保护装置一般由、、三部分构成。（测量部分/元件、逻辑部分/元件、执行部分/元件）4、工厂中，常用的防雷装置有、、。（避雷针、避雷线、阀型避雷器）5、按集中落差的方法，常规水电站可以分为、、三种。（堤坝式、引水式、混合式）6、锅炉是火电厂的主要热力设备之一，主要包括和两大部分。（锅炉本体、辅助设备）7、太阳能光发电可分为、、、四种方式。（光伏发电、光感应发电、光化学发电、光生物发电）8、、、均属于无汇流母线的电气主接线基本形式。（单元接线、桥形接线、角形接线）9、根据地位与作用，电力系统中的变电所可分为、、三种。（地区变电所/区域变电所、枢纽变电所、终端变电所/配电变电所）10、按照工作时间，负荷可分为、、三种工作制。（长期连续、短时、断续周期）二、选择题（每小题2分，共10分）2（说明：对多选题，选多或是选错均不得分，选少可适当得分）1、以下可称为新能源发电的是。（A、B、C）A、潮汐发电B、风力发电C、生物质能发电D、水力发电2、对电气主接线最基本的要求是。（C）A、经济性B、灵活性C、可靠性D、易扩建性3、以下不属于电能质量衡量指标的是。（B）A、电压B、功率C、波形D、三相不平衡度4、高峰负荷时升高电压至NU05.1，低谷负荷时降低电压至NU的中枢点电压调整方式为。（B）A、顺调压B、逆调压C、常调压D、有载调压5、变电所中用以防御直击雷的主要措施是。（A、B）A、避雷针B、避雷线C、避雷带D、避雷器三、名词解释（每小题3分，共12分）1、电气主接线（答：高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路。）2、安全净距（答：从保证电气设备和工作人员的安全出发，考虑气象条件及其他因素的影响所规定的各电气设备之间、电气设备各带电部分之间、带电部分与接地部分之间应该保持的最小空气间隙。）3、系统供电负荷（答：指综合用电负荷加上网络中损耗的功率，即为系统中各发电厂应供出的功率）4、跨步电压（答：当人在分布电压区域内跨开一步时两脚间（相距0.8m）所承受的电压。）四、简答题（每小题5分，共20分）1、阐述常规火电厂对环境的影响以及防治措施。答：主要是烟气污染物排放、灰渣排放、废水排放，其中烟气排放中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，会给环境造成污染。防治措施：除尘、烟气脱硫技术；废水净化或回收再利用；对灰渣进行综合利用。2、输电网潮流采用计算机计算时，节点一般如何分类？说明各类节点特征。3答：可分PQ节点、PV节点和平衡节点三类。PQ节点：节点的有功P和无功功率Q是给定的，节点电压幅值和相角（U、）是待求量，通常变电所母线属于此类；PV节点：节点的有功功率P和电压幅值U是给定的，节点无功和电压相角（Q、）是待求量，当节点处有足够的可调无功量，可以维持给定电压幅值时，该节点可选为PV节点，一般为有一定无功储备的发电厂和具有可调无功电源的变电所母线；平衡节点：承担系统有功平衡的节点，一般选主调频发电厂。3、如何降低配电网的损耗？答：1）合理使用变压器。确保变压器运行在最佳负载状态，变压器的三相负载力求平衡；2）重视和合理进行无功补偿。根据负荷用电特征，合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量，有效地稳定系统的电压水平，避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损；3）对电力线路改造，扩大导线的载流水平；4）调整用电负荷，保持均衡用电。调整用电设备运行方式，合理分配负荷，降低电网高峰时段的用电，增加低谷时段的用电；改造不合理的局域配电网，保持三相平衡，使用电均衡，降低线损。4、阐述电气设备选择的一般条件。答：按正常工作条件选择：电器的额定电压应不低于装置地点的电网额定电压NSNUU；电气设备的长期允许工作电流应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流maxIIN；还应考虑电器安装地点的环境条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。按短路情况校验：短路电流通过电气设备时，将产生热效应及电动力效应，因此电气设备必须满足热稳定ktQtI2以及动稳定shesii。五、绘图分析（共8分）绘出双母线接线的主接线图，并说明当工作母线需要检修时应进行怎样的倒闸操作。答：倒闸操作过程如下：1）合QS01、QS02，合QF0，对母线W2充电；41）合QS12，断QS11，将出线L1倒换到母线W2供电。同理，可将其他回路倒到母线W2；1）当全部进出线都倒闸到W2，断QF0，断QS01、QS02，W1停电检修。六、计算综合（共20分）1、下图所示系统，当电缆线路末端k点发生三相短路时，求短路电流周期分量的有效值和短路冲击电流。（12分）已知：架空线路单位长度电抗kmx/4.01，电缆线路单位长度电抗kmx/08.01，变压器T1，变比kVkV3.6/110，MVASN5.31，5.10%ku；电抗器，kVUNL3.6，kAINL3.0，4%LX；解：取基准值：MVASB100，avBUU因此，kVUB1151，kVUB3.62，kAIB16.93.631002计算各元件的标幺值参数：80km架空线路，2420.0115100804.02211*1BBLUSlxXT1变压器，3333.05.311001005.10100%*1NBkTSSuX电抗器，2219.13.03.6310010043100%*NLNLBLLIUSXX3km电缆线路，6047.03.6100308.02221*2BBLUSlxX等值电路：从恒压母线至短路点k总的电抗（标幺值）：4019.26047.02219.13333.02420.0*X短路电流周期分量的有效值（标幺值）：4163.04019.211**XIZ5短路电流周期分量的有效值（有名值）：kAIIIBZZ8133.316.94163.02*短路冲击电流：kAIkiZshsh724.98133.355.28133.38.1222、下图所示网络接线，AB、BC、BD线路上均装设三段式电流保护,变压器装设差动保护。已知：单位长度线路阻抗km/4.0；可靠系数25.1IrelK，15.1IIrelK，15.1IIIrelK，自起动系数5.1ssK，返回系数85.0reK，时限级差st5.0，其它参数如图示，其中变压器阻抗值为归算至115kV侧的有名值。试对AB线路保护1的第三段电流保护（定时限过电流保护）进行整定。（8分）解：（1）动作电流。按照被保护元件通过最大负荷电流时，保护不误动，并且在外部故障切除后能够可靠返回的原则整定：)(88.40520085.05.115.1max.1AIKKKILressIIIrelIIIop（2）动作时限：按照阶梯原则考虑，stIII5.35.05.05.05.15.05.05.00.2max1，（3）灵敏度校验。计算灵敏度系数，判别灵敏度是否满足要求：近后备，5.137.3604.0183/11540588.023231)3(min..1)2(min..min.IIopBkIIIopBksIIIIk远后备（BC），2.128.2)5060(4.0183/11540588.023231)3(min..1)2(min..min.IIopCkIIIopBksIIIIk远后备（BD），2.144.2)4060(4.0183/11540588.023231)3(min..1)2(min..min.IIopDkIIIopBksIIIIk可见，灵敏度能够要求。