《电力工程》试卷答案

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 带时限的过由流保护原因是 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一保护，其熔丝电流一般为一 安。&供电系统中应设置避雷器的位置有（列举3个）：1） ,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，设置一避雷L，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 套3芯95mm2 的电缆。二、选择题（20分,110题单选1分/小题；1115题多选2分/小题）（110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断路器一线路侧刀闸一母线侧刀闸；B母线侧刀闸一线路侧刀闸一断路器；C断路器一母线侧刀闸一线路侧刀闸。D线路侧刀闸一母线侧刀闸一断路器；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 . 12F11kV;B. 110/ 10kV ； C. 121/10kV;D. 110/ 11kV ； E. 12/10.5kV。7中压供电系统中的断路器优选是（B ）。A.空气断路器B真空C.少油D.SF6&对于35KV及以上高压线路的导线选择优先考虑的因素是C ）。A.允许温升B.允许电压损失C.经济电流密度D.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B.其总装机容量之比C.其供电量之比D.系统总发电量之比10.避雷针是防范C）。A.雷电浸波 B.雷电过电压C .直击雷D.氧化物避雷器11.电力系统中性点的运行方式有（ABD）。A.中性点不接地中性点直接接地C.接零D.经消弧线圈接地E.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）。A. CJ 型B. DZ 型C. QC 型D. DW 型E. JR14.供电系统对继电保护的要求是（ACDE）。A .选择性B .经济性C .速动性D .可靠性E.灵敏性15外桥接线的特点是（ACD）。A.条进线发生故障时，两台变压器均可继续工作B .适用于故障机会较多的长供电线路C 适用于进线线路较短不易发生故障的供电线路D .适用于负荷变化较大需要经常切投变压器的情况E.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 （P ,Q ,S ,I ）,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 30303030于表格中。（10分）泵站电气负荷计算表序 号用电设备 组名称安装 台数备用 台数容量kW/台需要 系数kdcostg计算负荷P30(kW)Q30kvarS30(kVA)I30(A)1水泵机组61900.90.840.65405261.6一一2附机设备30（总）0.70.750.882118.5一一3照明用电40（总）0.80.51.733255.4一一合计0.810.65458335.5567.7862.62各元件的标幺值（8分）电力系统：X *sS100MVA c = d = 0.5S200MVAoc架空线路：Xs100* = x Ld = 0.4 x 5 x= 1.81WL10 U 210.52CU % s 4.5 100MVA , 变压器：X *= k . d = x= 4.5T 100 s 1001MVANX y = 0.5 +1.81 = 2.31 乙(K-2)X y = 2.31 + 4.5 = 6.81 乙(K-1)I (3) = = 5.50 x13 = 2.38 x 103 A = 2.38 KAk-1X y2.31乙(K-1)I144 3 x 103I (3) = = 21.19 x103 A = 21.19 KAK -2X y6.81乙(K - 2)i=2.55/ =6.07KAsh(1)K-1=1.51/二 3.59KAsh (1)K-1=1.091 (3) = 22.97KAsh (2)K - 2i=1.84/ =1.84 x 21.19 = 38.99KAsh(2)K-2SK-1100 MVA=42.56MVAX y乙(K-1)G100 MVAS =14.60 MVAK-2X y乙(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I3o=85A, cos俨1，敷设地点的环境温度为35C，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35C时穿管明敷的BV-500型铜芯塑料线线芯截面A =35mm2的I =90AI =85A,正好满足发热条件，因此选A =35mm2。al302）中性线截面的选择：按A三0.5A，选A =25mm20v03）PE线截面的选择：当16mm2WA W35mm2时，A三16mm2，故选A =25mm2PEPE选择结果可表示为 BV-500- （3X35+1X25+PE25） -SC40查表 5-4 得 C=76.5kWm/mm 2 ,P =J3UI = 1.732 x 0.38 x 85 = 55.9kW30NN而EM=559kWX 120m=6713kW mAU % 二二 6713 二 2.5% 29.8kA,合格5某车间变电所装有一台10/0.4A、lOOOkVA的变压器。已知变压器低压侧母线的三相短路电流/=16kA,高压侧电流互感器变流比为100/5A,继电器采用GL-5/1O型, K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 丸3, Kw =1，Kre =8, K =100 / 5=20，relre=21L.max1N .T=2X1000kV A/ (T3 x 10kV)二 115.5A其动作电流1 3 x 1 =x 115.5 A = 9.4 Aop 0.8 x 20动作电流整定为9AO（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 二 1.5 ,rel速断电流1qbI= 16kA x 0.4kV /10kV 二 0.64kA 二 640A ,k .max1 5 x 1=x 640A = 48 A20因此速断电流倍数整定为:n =空=5.3 qb 9 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。C B aT bMHH 33aKi- ifFI - 10lb:50013 (AT100 ：LU：iC-I10-10T IOOOJLniT 22s? EWOiac珂T吃tGl3EG|/ /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65C）5Adobe Readerg文件（E）编辑（E）芯线截面3根单芯线穿管管径45根单芯线穿管4根穿管管径5根穿管管径环境温度（C）环境温度（C）25303540SC25303540SCSC1.0131211101511109815151.517151413151614131215152.524222018152220191715154312826241528262422152064138353215373432292025105753494520504643392525167368635725656056512532259588827532857973673232工丿115共电-：107幻99903210598908340350文福型工甩6）窗口 126帮助翔540130121112102505040巴打开目保存副衣70逼发送的1搜索158It文布4择工具50闢165 T 1543(142 宅刁11护50国70毛田1餉eBo水752252101941775020018717315870701202602220-5英15制血300340185豆28(3172591 * 237947讥776870215-247一198-2290o l S 26300280259237181-20970801 8080100附录表18室内明敷及穿警的铝、铜芯绝塚导线的电阻和电抗二线誉向铝/ (0 - km-1)(fl - km1)电阻 Ro (65 C J电抗电阻（5C）电抗Xr.明线间距100mm穿管明线间距100mmL 53 39-u. 42C- 1414- 48G. 3420-1 /.2. b14. 630. 3276 13S- 690.327c. 1349. 5C- 3120. 1Z30- 3120. L26乩10n.:侦0. 113. 620. 3000. 11w3. G60. 2800. 112. 19乩280趴116.61 X9.84 英寸辽开始第 327 / 339 页 Adube Reader iVi 6 Microsoft lb 3 Windows Ex. 17:232009-2010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过 土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一保护，其熔丝电流一般为一 安。&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 套3芯95mm2 的电缆。二、选择题（20分,110题单选1分/小题；1115题多选2分/小题）（110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旁路断路庚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断路器一线路侧刀闸一母线侧刀闸；B母线侧刀闸一线路侧刀闸一断路器；C断路器一母线侧刀闸一线路侧刀闸。D线路侧刀闸一母线侧刀闸一断路器；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.121 / 10kV；D. 110/ 11kV；E. 121 / 10.5kV。7中压供电系统中的断路器优选是（B ）A .空气断路器 B真空C.少油D.SF68对于35KV及以上高压线路的导线选择优先考虑的因素是C ）A.允许温升B.允许电压损失C.经济电流密度D.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 ）B.其总装机容量之比A.其总发电量之比C.其供电量之比10.避雷针是防范C）。A.雷电浸波 B.雷电过电压C .直击雷D.氧化物避雷器11.电力系统中性点的运行方式有（ABD）。A.中性点不接地中性点直接接地C.接零D. 经消弧线圈接地E. 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）。A. CJ 型B. DZ 型C. QC 型D. DW 型E. JR14.供电系统对继电保护的要求是（ACDE）。A .选择性B .经济性C .速动性D .可靠性E.灵敏性15外桥接线的特点是（ACD）。D. 系统总发电量之比A.条进线发生故障时，两台变压器均可继续工作B .适用于故障机会较多的长供电线路C 适用于进线线路较短不易发生故障的供电线路D .适用于负荷变化较大需要经常切投变压器的情况E. 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,Q3o,S30,I30）,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30303030于表格中。（10分）泵站电气负荷计算表序 号用电设备 组名称安装 台数备用 台数容量kW/台需要 系数kdcostg计算负荷p30(kW)q30kvars30(kVA)I30(A)1水泵机组61900.90.840.65405261.6一一2附机设备30（总）0.70.750.882118.5一一3照明用电40（总）0.80.51.733255.4一一合计0.810.65458335.5567.7862.6功率因数补偿0.930.40-152.3一一总计0.93458177.7491.3746.5（4分）二 P 二 K P30 deQ = P x tan 申3030总的计算负荷，取Ky = 1，Ky = 1 （4分） 乙p乙qP =K 工 P30乙 p30Q = Ky 工 Q30y q30S =30P 2 + Q2 = 4582+335.52 =567.7kV - A303030f67,7 =862.6A3 x 0.38cos申PS30上5d =0.8068567.7Q = P （tan甲-tan甲）=1523kVAR （2 分）C 30122. 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）S9-1000KVAUk%=4.510.5KV断路器 出口短路容量200MVA解：1.基准值 S =100MVA U =U =10.5kV U =U =0.4kVddi c1d2 C2I = 00MVA = 5.50 kA d1 3 x10.5 KVI = V000MVA = 144.3KA (2 分) d2 3 x 0.4KV2各元件的标幺值（8分）电力系统：X *sS=0oc100MVA c u=0.5200MVA架空线路：X* = XWL1s Lf = 0.4 x 5 x-1 = 1.81 0 U 210.52CU % s 4.5 100MVA , 变压器：X *= k . d = x= 4.5T 100 s 1001MVANX y = 0.5 +1.81 = 2.31 乙(K-2)X y = 2.31 + 4.5 = 6.81 乙(K-1)IK-1=d1x y (K-1)5.50 x103=2.38 x 103 A = 2.38 KA2.31=d2X y y (K - 2)144.3 x 1036.81=21.19 xlO3 A = 21.19 KA（2分）i=2.55/ =6.07KAsh(1)K-1=1.51/二 3.59KAsh (1)K-1i=1.84/(3)= 1.84 x 21.19 = 38.99KAsh(2)K-2=1.091 (3) sh (2)K - 2二 22.97KASK-1100 MVA=42.56MVAX y乙(K-1)c100 MVA c S=14.60MVA (2 分)K-2 X y乙(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130=85A, cos俨1，敷设地点的环境温度为35C，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35C时穿管明敷的BV-500型铜芯塑料线线芯截面I =85A，正好满足发热条件，因此选A =35mm2oal302）中性线截面的选择：按A三0.5A，选A =25mm20P03)PE线截面的选择：当16mm2WA W35mm2时，A三16mm2，故选A =25mm2mPF.PR选择结果可表示为 BV-500- （3X35+1X25+PE25） -SC40 （5 分）查表 5-4 得 C=76.5kWm/mm 2 ,P =J3UI = 1.732 x 0.38 x 85 = 55.9kW30NN而EM=55.9kWX 120m=6713kW m工 M 6713AU % 二 二二 2.5% AU =5% （3 分）CA 76.5 x 35al符合要求4.彩云住宅小区变电站dOkV/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I(3)二29.8kA ) (8分)kCW2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)63080010001250160020001250160020002500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IN(A)50%In、 100%In额定极限短路分断能力Icu(kA)(有效值)8085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SN= (0. 6 0. 7)X1550kV A=930kV A1085 kV A且任一台变压器应满足Sn580 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。2 NT2 N100029.8kA，合格(3分)5某车间变电所装有一台10/0.4A、lOOOkVA的变压器。已知变压器低压侧母线的三相短路电流I（3）=16kA,高压侧电流互感器变流比为100/5A,继电器采用GL-5/1O型, K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 =1.3, K =1, K =0.8, K =100 / 5=20,Wreirel=21L.max1N .T=2X1000kV A / (3 x 10kV)二 115.5A1 3 x 1=x 115.5 A = 9.4 Aop 0.8 x 20动作电流整定为9A。（4分）（2）过电流保护动作时限的整定（2分）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（4分）其动作电流取 K 二 1.5 ,rel速断电流1qbI= 16kA x 0.4kV /10kV 二 0.64kA 二 640A ,k .max1 5 x 1=x 640A = 48 A20因此速断电流倍数整定为:n =空=5.3 qb 9 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。（2 分）图（8分）