电力系统专科试题.doc

郑州大学现代远程教育《电力系统自动装置》（电力系统继续保护与自动化专科）课程试卷
第一部分 客观题无
第二部分 主观题
一、简答题
1、试述准同期并列过程？
  准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件（即电压、频率、相位相同）时，将发电机投入系统，如果在理想情况下，使发电机的出口开关合闸，则在发电机定子回路中的环流将为零，这样不会产生电流和电磁力矩的冲击。
2、机端励磁变压器在自并励励磁系统中的作用？
励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。
3、换相电抗对晶闸管全控桥的工作有什么影响？
闸管一旦导通，流经晶闸管电流的关断将发生在其自然过零点时刻，这一过程称为电网换相。而TCR是按电网换相方式运行的。电网换相过程的一个特征是一旦阀开始导通，任何触发角的变化只能在下半个周期中起作用，从而导致所谓的晶闸管死区时间。
4、自动低频减载装置的作用是什么？
当电力系统出现有功功率缺额时，能够依频率下降幅度自动地按规定减少系统负荷的自动控制装置。
5、电力系统单位调节功率与哪些因素有关？
负荷的单位调节功率是电网调度部门需要掌握的数据，主要反应负荷消耗随频率变化的改变程度，与负荷特性相关，一般实际中通过经验数据的试验求得。发电机的单位调节功率与发电机的功频静特性有关。
二、简答题（每小题6分，共5小题，30分）
1、准同期并列时，如发电机端电压高于系统电压较多（假设频差和相角差满足合闸要求），会出现什么现象？
当待并发电机与系统的电压不相同，其间存有电压差，在并列时就会产生一定的冲击电流。一般当电压相差在±10%以内时，冲击电流不太大，对发电机也没有什么危险。如果并列时电压相差较多，特别是大容量电机并列时，如果其电压远低于系统电压，那么在并列时除了产生很大的电流冲击外，还会使系统电压下降，可能使事故扩大。一般在并列时，应使待并发电机的电压稍高于系统电压。 如果待并发电机电压与系统电压的相位不同，并列时引起的冲击电流将产生同期力矩，使待并发电机立刻牵入同步。如果相位差在土300以内时，产生的冲击电流和同期力矩不会造成严重影响。如果相位差很大时，冲击电流和同期力矩将很大，可能达到三相短路电流的2倍，它将使定子线棒和转轴受到一个很大的冲击应力，可能造成定子端部绕组严重变形，联轴器螺栓被剪断等严重后果。 为防止非同期并列，有些厂在手动准同期装置中加装了电压差检查装置和相角闭锁装置，以保证在并列时电差、相角差不超过允许值。
2、已知两台发电机并列运行，电压调差系数分别为δ1和δ2，额定无功功率分别为 和
，试写出等值电压调差系数的表达式。
假设有两台具有有差特性的发电机并联运行，其有差调节特性分别为图中曲线和曲线。这时，两台发电机分端电压是相同的，例如，每台电机负担的无功功率是很确定的，例如分别为。现在假设需要的无功电流增加了，于是母线电压下降，接着调压器动作，增加发电机的励磁电流，最后母线电压达到新的稳态值，每台机担负的无功电流增加到新的定值。
3、试分别写出三相全控桥和三相半控桥输出电压与交流电源线电压和触发角的关系式。
整流输出电压= K X U X cos触发角
当触发角越小时，则cos触发角值越大，故整流输出电压就大；
当触发角越大时，则cos触发角值越小，故整流输出电压就小。
4、为什么自动低频减负荷装置要设置基本级和后备级？
解答不出来，请老师帮忙
5、试述电力系统的一次调频与二次调频的概念。
一次调频是由众多发电机的调速器动作完成，针对的是非常频繁的较小的负荷波动；二次调频是由调频电厂的调频器动作完成，针对的是变化幅度较大，变化频率较慢的负荷波动。一次调频是有差调节，理论上，二次调频可以做到无差调节。承担调频任务的完成者不同，一个是调速器，另一个是调频器；针对的变化负荷不同，一个是非常频繁的较小的负荷波动，一个是变化幅度较大，变化频率较慢的负荷。
三、（10分）试绘制三相全控桥的电路图（带大电感感性负载）。若交流电源电压线电压为200 V，求其整流电压的平均值，并定性绘制其输出电压波形图。设触发角等于30度。
解答不出来，请老师帮忙
四、（10分）某电力系统负荷功率为5000MW，负荷调节效应系数KL*=2。设系统可能出现最大功率缺额为1000MW。希望系统恢复频率为48.5 Hz，求接入自动低频减载装置的负荷功率总MW数。
解答不出来，请老师帮忙
五、六题解答不出来，请老师帮忙

郑州大学现代远程教育《电力系统分析基础》
（电气工程专科）课程试卷
考试形式：闭卷
一、简答
1. 无穷大系统三相短路电流中都包含哪些分量?各有什么特点?
答：暂态分量和稳态分量。暂态分量就是开关打开或闭合后瞬时值，短路后衰减；稳态分量就是时间趋向正无穷，也就是电路稳定时的量短路后的短路电流，只有正序分量。
2.分别写出b,c两相发生相同短路时的相和序边界条件.
答：Ia=0
Ub=IbZf+(Ib+Ic)Zg
Uc=IcZf+(Ib+Ic)Zg
这是边界条件 Zf Zg为接地阻抗
3.若f点发生故障时，从f点处看进去的正序、负序、零序等值电抗分别为jx1、jx2、jx0，求对应于三相短路、单相接地短路、两项接地短路正序附加电抗。
答：解答不出来，请老师帮忙
4.电压调整的措施有哪几种？
答：系统电压的调整必须根据系统的具体要求,在不同的厂站,采用不同的方法,常用电压调整方法有以下几种:
　　1、增减无功功率进行调压,如发电机、调相机、并联电容器、并联电抗器调压；
　　2、改变有功功率和无功功率的分布进行调压,如调压变压器、改变变压器分接头调压；
　　3、改变网络参数进行调压,如串联电容器、投停并列运行变压器、投停空载或轻载高压线路调压。
　　特殊情况下有时采用调整用电负荷或限电的方法调整电压。
5. 解答不出来，请老师帮忙
6. 电力系统的中性点运行方式有哪几种?
答：我国电力系统常用的中性点接地方式一共有四种：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经电阻或电抗接地。其中中性点经阻抗接地按接地电流大小又分经高阻抗接地和低阻抗接地。目前在我国，330KV和500KV的超高压电力网，采用中性点直接接地方式，110-220KV电力网也采用中性点直接接地方式，只是在个别雷害事故较为严重的地区和某些大网的110KV采用中性点经消弧线圈接地方式，以提高供电可靠性；20-60KV电力网，一般采用中性点消弧线圈接地方式，当接地电流小于10A时也采用不接地方式，而在电缆供电的城市电网，则一般采用经小电阻接地当时，3-10KV电力网，一般均采用中性点不接地方式，当接地电流大于30A是，应采用经消弧线圈接地方式，同样，在城网使用电缆线路是，有时才采用经小电阻接地方式。1000V以下的电力网，可以采用中性点接地或不接地的方式，只有380、220v的三相四线电力网，为保证人员安全，其中性点必须直接接地。
7、电力系统备用容量按用途分为哪几种类型？
答: 热备用和冷备用。热备用就是运行机组可以发的最大功率与负荷的差值，冷备用就是为运转的机组可以发的功率
二、计算
1.解答不出来，请老师帮忙
2. 解答不出来，请老师帮忙
3. 解答不出来，请老师帮忙
4. 解答不出来，请老师帮忙

郑州大学现代远程教育《高压技术》
（电力系统机电保护与自动化专科）课程试卷
考试形式：开卷
第一部分 客观题
一、单项选择
1.A
2.D
3.B
4.D
5.A
6.D
7.A
8.A
9.C
10.A
二、是非题
11.A
12.A
13.B
14.A
15.A
16.B
17.A
18.A
19.A
20.B
第二部分 主观题
一、名词解释
1.原子激励：当原子获得外加能量时，一个或若干个电子有可能转移到离核较远的轨道上去，这个现象叫做原子激励。原子激励，对于气体原子电离有很大的作用。起先，气体原子中的电子沿着原子核周围的圆形或椭圆行轨道围绕带正电的原子核旋转。在常态下，电子处于离核最近的轨道上，因为这样势能最小。但当原子受到原子激励时，电子就会远离原子核，最后有可能形成电离。
2.破坏性试验：破坏性试验，也称为强制降解试验（stressing test），它是在人为设定的特殊条件下，如酸、碱、氧化、高温、光照等，引起药物的降解，通过对降解产物的测定，验证检测方法的可行性，分析药物可能的降解途径和降解机制。
3.避雷器灭弧电压：指保证避雷器能够在工频续流第一次过零值时灭弧的条件下，允许加在避雷器上的最高工频电压。
4. 谐振过电压：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压。谐振过电压分为以下几种: (1) 线性谐振过电压 谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。(2) 铁磁谐振过电压 谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。 　　(3) 参数谐振过电压 由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd ～ Xq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。
5.局部放电：主要指的是高压电气设备电力设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。这种放电以仅造成导体间的绝缘局部短（路桥）接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。因此，设计高压电力设备绝缘时，要考虑在长期工作电压的作用下，不允许绝缘结构内发生较强烈的局部放电。对运行中的设备要加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。
二、简答计算题
1.简述汤逊理论的基本内容。
答：汤逊理论只适用于pd值较小的范围，流注理论只适用于pd值较大的范围，两者的过渡值为pd≈26.66kPacm。（1分）汤逊理论的基本观点是：电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件。（2分）流注理论的基本观点：①以汤逊理论的碰撞电离为基础，强调空间电荷对电场的畸变作用，着重于用气体空间的光电离来解释气体放电通道的发展过程。②放电以起始到击穿并非碰撞电离连续量变的过程，当初始电子崩中离子数达到108以上时，要引起空间光电离这样一个质的变化，此时由光子造成的二次崩向主崩汇合而形成流注。③流注一旦形成，放电就转入自持。
2.污闪事故的对策是什么？
答：污秽闪络包括浮冰闪络，就是积聚在绝缘子表面上的具有导电性能的污秽物质，在潮湿天气受潮后，使绝缘子的绝缘水平大大降低，使绝缘子之间构成短路,在正常运行情况下发生的闪络事故。
绝缘子表面的污秽物质，一般分为两大类：
（1）自然污秽 遇雨雾结的浮冰, 空气中飘浮的微尘，海风带来的盐雾（在绝缘子表面形成盐霜）和鸟粪等。
（2）工业污秽 火力发电厂、化工厂、玻璃厂、水泥厂、冶金厂和蒸汽机车等排出的烟尘和废气。
绝缘子表面的自然污秽物质易被雨水冲洗掉，而工业污秽物质则附着在绝缘子表面，不易被雨水冲洗掉。当空气湿度很高时，就能导电而使泄漏电流大大增加。如果是木杆，泄漏电流可使木杆和木横担发生燃烧；如果是铁塔，可使绝缘子发生严重闪络而损坏，造成停电事故。此外，有些污秽区的绝缘子表面，在恶劣天气还会发生局部放电，对无线电广播和通讯产生干扰作用。
用直升机喷洒不导电的清洗液,在不影响线路正常输电的情况下直接去污.
3.极性液体介质的tan&与温度的关系如何？
答：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角δ称为介质损耗角。
4. 简述直流耐压试验的测量方法。
答：试验电压为电缆额定电压的3倍。在规定的试验电压下（试验电压按每级0.5倍额定电压分段生高，每段停留1min，并记录漏泄电流； 注：泄漏电流随电压不成比例地显著上升的，要及时分析、检查。 耐压前先用高压兆欧表检查下，在耐压。 使用方法就常规的方法连接，一相一相的耐压，一相接耐压器另两相接地，三相耐三次。
5、简述线路雷害事故的发展过程。
答：架空输电线路雷害事故的发展过程雷电
放电
避雷线
雷电
过电压
提高耐雷
水平措施
线路绝缘
冲击闪络
工频
电弧
断路器
跳闸
供电
中断
降低建弧
率的措施
自动重合闸
6.说明切除空载变压器时产生过电压的原因。
答：切空载变压器产生的过电压为操作感性负荷过电压，其实质是这个感性负荷在切断时存储一定能量造成，因为切空载变压器时，电流小，加上断路器灭弧能力强，导致并非是电流过零点而灭弧，所以存在一个截流，也称为截波过电压。
7.保护间隙在用作防雷装置时其主要缺点是什么？
答：启动时间比较慢，后端大残压比较高（也就是说电压保护水平比较高），启动电压高，启动时间长，有些没有断续流能力的会产生续流，引起火灾在形成工频电弧是，如果工频电弧过于稳定的话，燃弧时间长容易跳闸。
8.波在变压器绕组间传递的方式有哪些？
答：静电感应（电容传递），电磁感应（磁传递）变压器的绕组用隔离式的比较安区，就是初级和次级是分开的。就是高低压分开，或零线是悬空的，不接地的，如隔离变压器。
9.解答不出来，请老师帮忙
10.解答不出来，请老师帮忙