电力工程基础试题，参考答案

1、消弧线圈的补偿方式各自有什么特点？一般采用哪种补偿方式？为什么？

消弧线圈的补偿方式有全补偿、欠补偿和过补偿，一般都采用过补偿方式。因为在过补偿方式下，即使电网运行方式改变而切除部分线路时，也不会发展成为全补偿方式，致使电网发生谐振。同时，由于消弧线圈有一定的裕度，即使今后电网发展，线路增多、对地电容增加后，原有消弧线圈仍可继续使用。

2、衡量电能质量的主要指标有哪些？简述谐波对电力系统的影响？ 衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。

使变压器和电动机的铁心损耗增加，引起局部过热，同时振动和噪声增大，缩短使用寿命；使线路的功率损耗和电能损耗增加，并有可能使电力线路出现电压谐振，从而在线路上产生过电压，击穿电气设备的绝缘；使电容器产生过负荷而影响其使用寿命；使继电保护及自动装置产生误动作；使计算电费用的感应式电能表计量不准；对附近的通信线路产生信号干扰，从而使数据传输失真等。

3、并联电容器的补偿方式有哪几种？各有什么优缺点？

并联电容器的补偿方式有高压集中补偿、低压成组补偿和分散就地补偿（个别补偿）。

高压集中补偿方式的投资较少，电容器组的利用率较高，能够提高整个变电所的功率因数，但它的补偿范围小，只能补偿6～10kV母线以前的线路上的无功功率，不能补偿工业企业内部配电线路的无功功率。

低压成组补偿方式的投资不大，运行维护方便，能够减小车间变压器的容量，降低电能损耗，其补偿区大于高压集中补偿，能够补偿变电所低压母线前的变压器和所有有关高压系统的无功功率。

分散就地补偿方式的补偿范围最大，补偿效果最好，能够补偿安装地点以前的变压器和所有高低压线路的无功功率，但投资较大，且电容器组在被

第 1 页 共 3 页补偿的设备停止工作时也一并被切除，利用率较低

4、什么叫短路？短路的类型有哪几种？短路对电力系统有哪些危害? 短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。短路的类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。

短路对电力系统的危害有：短路电流的热效应可使设备因过热而损坏甚至烧毁；短路电流的力效应可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；影响电气设备的正常运行，造成产品报废甚至设备损坏；会导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性；不对称接地短路所产生的不平衡电流会对邻近的平行线路电磁干扰。

5、什么叫过压？过压有哪些类型？各是怎样产生的？

电力系统在运行中，由于雷击、误操作、故障、谐振等原因引起的电气设备电压高于其额定工作电压的现象称为过电压。

过电压分为内部过电压和外部过电压两大类。

内部过电压又分为操作过电压和谐振过电压。对于因开关操作、负荷剧变、系统故障等原因而引起的过电压，称为操作过电压；对于系统中因电感、电容等参数在特殊情况下发生谐振而引起的过电压，称为谐振过电压。外部过电压又称雷电过电压或大气过电压，它是由于电力系统的导线或电气设备受到直接雷击或雷电感应而引起的过电压。

6、电力系统中继电保护的任务是什么？对继电保护的基本要求是什么？ 继电保护装置的任务是：自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小，并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行；能对电气元件的不正常运行状态做出反应，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。

对继电保护的基本要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

7、请画出内桥接线、外桥接线并指出它们的适用场合?

2、某机械加工车间380V线路上，接有流水作业的金属切削机床电动机30台共85kW（其中较大容量电动机有11kW1台，7.5kW3台，4kW6台），通风机3台，共5kW，吊车1台，3kW（ ），请用二项式系数法确定此线路上的计算负荷。（金属切削机床 ；通风机组 ；吊车组 ）

装

高压侧采用内桥接线 高压侧采用外桥接线 内桥接线适用于线路长且变压器不需要经常切换的场合，外侨接线适用于电订 源进线短且变压器需要经常切换的场合。

1、确定图中发电机和所有变压器的额定电压。 线

答：发电机G：10.5kV；变压器T1：10.5/242kV；变压器T2：10/3.3kV；变压器T3：220/38.5kV；变压器T4：220/121/38.5kV；变压器T5：35/6.6 kV

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先求各用电设备组的计算负荷 （1） 金属切削机床组 （2）通风机组

bPe(2)=0.65?5kW=3.25kW cPx(2)?0.25?5kW?1.25kW P30(2)?3.25kW+1.25kW=4.5kW

Q30(2)?4.5?0.75kvar=3.375kvar（3）吊车组 bPe(3)=0.06?3.795kW=0.228kW cPx(3)?0.2?3.795kW?0.759kWP 30(3)?0.228kW+0.759kW=0.987kWQ30(3)?0.987?1.73kvar=1.71kvar

总的计算负荷

P30?(11.9?3.25?0.228)kW+15kW=30.38kW Q30?(11.9?1.73?3.25?0.75?0.228?1.73)kvar+15?1.73kvar=49.37kvar S30?30.382?49.372kVA=57.97kVA I57.9730? 3?0.38A=88.1A

3、请求下图所示供电系统中 和 点发生三相短路时的短路电流 、短路容量 、短路冲击电流 及冲击电流有效值 图中标明了计算所需要的计算数据。

解：（

1）取S=100MVA，U=10.5kV，U=0.4kV，则

d

d1

d1

100 Id1?1003?10.5?5.5kAId2?3?0.4?144.3kA （2）计算各元件电抗标幺值

X*1?0.4?5?100372?0.146X*2?7.5 100?1006.3?1.19 X*?X*4.5

45??100?4.5X*10010013?0.4?2?10.52?0.726（3）作等值电路如图所示:

第 3 （4）k1点短路：

X*1?X***?1?X2?X3?0.146?1.19?0.726?2.062 Ik1?Id1X*?5.5kA?2.67kA?12.062 ish?2.55?2.67kA?6.81kA Ish?1.51?2.67kA?4.03kA SSdk?

X*?100?48.5MVA?12.062（5）k2点短路：

*X****?2?X1?X2?X3?X42?0.146?1.19?0.726?4.52?4.312IId2144.3k2?X*?kA?33.46kA?24.312ish?1.84?33.46kA?61.57kAIsh?1.09?33.46kA?36.47kASdk2?SX*?100?23.2MVA?24.312 3 页

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