中国矿业大学供电技术试题A卷试卷及答案

三、 选择题

题号 答案 题号 答案

1 B 6 C 2 C 7 C 3 B 8 C 4 A 9 A 5 A 10 B 四、 简答题（共30分，每题5分）

1、简述电网中性点接地方式有哪几种，各有何优缺点。

①中性点直接接地

1）设备和线路对地绝缘可以按相电压设计，从而降低了造价。电压等级愈高，因绝缘降低的造价愈显著。

2）由于中性点直接接地系统在单相短路时须断开故障线路，中断用户供电，影响供电可靠性.

3）单相短路时短路电流很大，开关和保护装置必须完善。

4）由于较大的单相短路电流只在一相内通过，在三相导线周围将形成较强的单相磁场，对附近通信线路产生电磁干扰。 ②中性点经消弧线圈接地

1）在发生单相接地故障时，可继续供电2小时，提高供电可靠性. 2）电气设备和线路的对地绝缘应按线电压考虑.

3）中性点经消弧线圈接地后，能有效地减少单相接地故障时接地处的电流，迅速熄灭接地处电弧，防止间歇性电弧接地时所产生的过电压，故广泛应用在不适合采用中性点不接地的以架空线路为主的3-60kV系统。 ③中性点不接地

1）当发生金属性接地时，接地故障相对地电压为零。

2）中性点对地的电压上升到相电压，且与接地相的电源电压相位相反。 3）非故障相对地电压由相电压升高为线电压。

4）三相的线电压仍保持对称且大小不变，对电力用户接于线电压的设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。

5）单相接地电流，等于正常运行时一相对地电容电流的三倍，为容性电流。 2、简述变电所外桥式结线的优缺点。

优点：对变压器的切换方便，继电保护简单，易于过渡到全桥或单母线分段的结线，且投资少，占地面积小。缺点：倒换线路时操作不方便，变电所一侧无线路保护。

3、简述提高功率因数的意义和功率因数人工补偿的原理。

提高功率因数的好处：

1）提高电力系统的供电能力：在发电和输、配电设备的安装容量一定时，提高功率因数相应减少了无功，增加有功。 2）降低电网中的功率损耗 3）减少电压损失 4）降低电能成本。

原理：电感性负载电流滞后电网电压，而电容器的电流超前电网电压，这样就可以完全或部分抵消。减小功率因数角，提高功率因数。

4、何为电网三段式电流保护？说明各段保护的动作电流和保护范围。

1）将三种保护组合在一起，相互配合构成的保护叫作三段式过流保护。第I段为无时限电流速断，第II段为时限电流速断，第III段为定时限过电流。 2）第I、II段构成本线路的主保护，第III段保护对本线路的主保护起后备保护作用，称为近后备，另外还对相邻线路起后备保护作用，称为远后备。

2分

3分

5、画图说明变压器差动保护的原理及其保护范围。

2分

正常运行时，流入继电器的电流为两侧电流之差，即Ir=IⅠ2-IⅡ2=0，继电器不动作，当变压器内部发生故障时，Ir=IⅠ2或Ir=IⅠ2-IⅡ2，其值为短路电流继电器动作，使两侧短路器跳闸。 2分

保护范围：变压器的内部线圈及引出线的相间短路、单相接地短路和匝间短路。

6、有人说，发电厂和变电所装设了避雷针保护装置，就可以不要避雷器？试分析该观点。

五、 计算题（共25分，第一题10分，第二题15分）

1、

答：1）Kd=0.2，CosΦ=0.5，TanΦ=1.73

PNΣ=35kw，Pca=7kw，Qca=12.11kw， 4分 2）Kd=0.28，CosΦ=0.65，TanΦ=1.17

PNΣ=70kw，Pca=19.6kw，Qca=22.9kvar， 3）Kd=0.15，CosΦ=0.5，TanΦ=1.73

Pε=2PN（εN）0.5=5.5kw，PNΣ=11kw，Pca=1.65kw，Qca=2.85kw 4分 3）KSi=0.8，Pca=24.13kw，Qca=30.29kvar，Sca=38.73Kva，Ica=58.85A 2分 2、

答：一、标么制

Sd=100MVA，Ud1=37kV，Ud2=6.3kV， Id1=1.56kA，Id2=9.16 kA， 1分 XS1=0.333， 1分 XS2=0.667， 1分 Xl1=0.73， 1分 XL2=0.29， 1分 XT1、2=0.75， 1分 XL1=1.145， 1分

Xl3=0.2， 1分 Xl4=0.404， 1分 K1点：XΣ1=0.504，IK1=1.98kA，ish1=7.88 kA，ISH1=4.7 kA，SK1=198MVA 2分 K2点：XΣ2=1.08，IK2=8.48 kA，ish2=21.63kA，ISH2=12.89 kA，SK2=92.6MVA 2分 K3点：XΣ2=1.248，IK3=7.33 kA，ish3=18.69kA，ISH3=11.14 kA，SK3=80MVA 2分 二、有名制

XS1=4.563Ω，XS2=9.127Ω，Xl1=10Ω，Xl2=4Ω，XT1、2=10.27Ω， XL=0.433Ω，Xl3=0.08Ω，Xl4=0.16Ω

8分 K1点：XΣ1=6.9Ω，IK1=3.1kA，ish1=7.905 kA，ISH1=4.712 kA，SK1=198MVA 2分 K2点：XΣ2=0.43Ω，IK2=8.47 kA，ish2=21.6kA，ISH2=12.89 kA，SK2=92.3MVA 3分 K3点：XΣ2=0.494Ω，IK3=7.37 kA，ish3=18.8kA，ISH3=11.2 kA，SK3=80.3MVA 2分