河南理工大学供电技术考试试卷

一、填空题

1、变电所主要的一次成套设备是 。

2、配电网常用的典型配电方式有 、 和 。 3、高低压配电网最普通的户外结构是 和 。

4、为了保证前后两级保护装置动作的选择性, 过电流保护的动作时间应按 ____________整定。 5、工厂高压线路的继电保护装置采用两相一继电器式接线，发生三相短路时接线系数Kkx= 。

6、以时间为横坐标，以负荷功率为纵坐标画出的图形叫 。

7、电力系统的中性点运行方式有___________________、中性点经阻抗接地和________________________。

8、在实际工作中，进行短路分析时，如果电力系统容量大于所研究的用户用电设备容量的 倍时，即将此系统视为 电源。

9、导线截面选择的两个最基本要求是 和 。 二、简答题

1、短路会产生的危害有哪些？短路有几种形式？

2、简述高压断路器和高压隔离开关在供电系统中的作用，并说明两者在结构上有何主要区别？ 3、在供电系统中，无功功率的补偿方式有哪几种？各种补偿方式有何特点？ 4、绘制变电所主接线图时，应对哪些情况进行说明？

5、写出下列符号代表的设备名称。

三、计算题

1、试确定如图所示的供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。

2、某工厂的有功计算负荷为2400KW，功率因数为0.65.现拟在工厂变电所10kV母线上装设BW型并联电容器，使功率因数提高到0.90。试计算所需电容器的总容量，如采用BW10.5-30-1型电容器（该电容器额定容量为30kvar），问需装设多少个？装设电容器后，该厂的视在计算负荷为多少？比未装设电容器时的视在计算负荷减少了多少？

3、某供电系统如图所示。已知电力系统电源容量为500MV·A，线路L1每公里阻抗值x0=0.38Ω，线

路长度为5公里。两台变压器型号相同，变压器的短路电压百分数?uk%=4.5，容量为1MV·A。试求工厂变电所高压10kV母线上k1点短路和低压380V母线上k2点短路的三相短路电流和短路容量。

二 简答题

1、 答：

短路会产生的危害有：（1）短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏； （2）短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏；（3） 短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行；（4） 严重的短路会影响系统的稳定性； 短路还会造成停电；（5） 不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。

短路的形式有三相短路，两相短路，单相接地短路和两相接地短路 2、答：

高压断路器作用：线路正常时，用来通断负荷电流，线路故障时，在保护装置的作用下用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。

高压隔离开关在供电系统中只用于接通和断开没有负荷电流流过的电路，它的作用是为保证电气设备检修时，使需检修的设备与处于电压下的其余部分构成明显的隔离。隔离开关没有特殊的灭弧装置，所以它的接通和切断必需在断路器分断以后才能进行。

区别:高压隔离开关无灭弧机构。 3、答：

按照补偿电容器的安装位置，无功补偿方式分为就地补偿和集中补偿。

就地补偿可以最大限度减少系统中流过的无功功率，使整个供电线路的功率及能量损耗、送电线路的导线截面、开关设备和变压器容量都相应减少或降低。单从补偿效果来看，是最好的补偿方式。但也存在不足之处：1）电容器利用率低，在用电设备切除的同时，电容器也切除，否则产生无功功率的倒送。2）易受到机械振动及其他环境条件的影响。

集中补偿所需的电容器总容量较少，即电容器利用率高，但其补偿效果差。

4、答： ①电源电压、电源进线回路数和线路结构；②变电所的接线方式和运行方式；③高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案；④高低压电气设备的型号及规格；⑤各条馈出线的回路编号、名称及容量等。

5、答：（1）断路器（2）隔离开关（3）熔断器（4）避雷器（5）电流互感器 三 计算题

1、

解：变压器T1的额定电压：6.3/121KV。 WL1的额定电压110KV。 WL2的额定电压35KV。 2、

根据题意，补偿前有功功率P1=2400kw，功率因数cos?1?0.65。 则 tan?1?1?cos2?1cos?1?0.76?1.17 0.65无功功率Q1=P1tan?1=2400×1.17=2808KVar

22视在功率S1=P1?Q1?3693.9KVA

补偿后，有功功率P2=2400kw，功率因数cos?2?0.9。

tan?2?0.48

无功功率Q2=P2tan?2?2400×0.48=1152 KVar 视在功率S2=P22?Q22?2662.2KVA

需补偿的容量Qb=Q2-Q1=2808-1152=1656 KVar 需要BW10.5-30-1型电容器的个数n=1656/30=55.2

需要56个电容器 视在计算负荷减少量?S=S1-S2=3693.9-2662.2=1031.6 KVA

3、

1、 确定基准值。 取Sj=100 MV·A，

对于k1处，取Uj1=10.5kV，则Ij1=100kA=5.50KA

3?10.51003?0.4?144kA

对于K2处，取Uj2=0.4kV，则Ij2?2、 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。 1） 电源

X1?100/500?0.2 2）

**架空线路L1

X2?0.38?5?3）

100?1.72

(10.5)2电力变压器

*X*3?X4?4.5?100?4.5

100?1k1则系统短路等效电路如图所示

X*3k2*X1X*2X*4

3、 求k1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。

1） 总电抗标幺值

X?1?X1?X2?0.2?1.72?1.92 2） I3k1***三相短路电流周期分量

?Ij1X*?1?5.50/1.92?2.86kA

3）

3)Sk(1?三相短路容量

SjX*?1?100/1.92?52.0MV?A

4、 1） 求k2点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。 总电抗标幺值

***** X?1?X1?X2?X3//X4?0.2?1.72?4.5?4.17 22） Ik2?3）

(3)三相短路电流周期分量

Ij2X*?2?144/4.17?34.53kA

三相短路容量

S

(3)k2?Sj*X?2?100/4.17?23.98MV?A