电气工程基础习题解答
电气工程基础习题解答
电力工程基础学习指导及习题解答2006．11第一章电力工程基础一、重点和难点1．火力发电厂、水力发电厂以及核电站的能量转换过程，以及它们在生产成本、生产效率、厂用电率和机组启停速度方面的区别。
2．现代电力系统的概念（了解反映电力系统常用的基本参数）；变电所的分类。
3．负荷的分级和供电要求。
★★4．电力系统的质量指标。
★★5．电力系统的接线方式。
★★6．我国交流电力网和电气设备的额定电压―――发电机、变压器、输电线路的额定电压的确定。
★★★7．电压等级的选择尤其是供电电压的选择。
二、作业1．确定图中（略）所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。
分析：作业中需要注意的问题包括①电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。
因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比，单位kV。
②对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值，如380×1.05＝400V，以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。
③如果同时标出相电压和线电压其形式如：220/380V，即220V为相电压，380V 为线电压。
答案：发电机的额定电压为10.5kV，即电网额定电压的1.05倍；变压器T1的额定电压为10.5/38.5kV；变压器T2的额定电压为35/6.6kV；变压器T3的额定电压为10/0.4kV；三、课外学习1．电力与国民经济发展之间的关系。
能源弹性系数；电力弹性系数2．查找火力发电厂生产过程的详细资料并了解其能量的转换原理以及锅炉、汽轮机和发电机的基本结构、生产过程，并了解整个发电厂的组成。
★2．我国核电站的情况。
2．了解现代新型发电形式以及目前的情况和发展前景。
3．了解世界各国电压等级的频率的情况，寻找电压等级确定的规律。
4．查找各级负荷的实例并分析它们的供电情况。
5．查找电力系统可靠性的概念、指标以及目前各国电力系统可靠性的情况。
电气工程师基础知识测试题与答案
电气工程师基础知识测试题与答案[1][2009单选(下)]有关10kV变电所对建筑的要求，下列哪一项是正确的?()A.高压配电室不应设自然采光窗B.低压配电室之间的门应能双向开启C.低压配电室不宜设自然采光窗D.高、低压配电室之间的门应向低压配电室方向开启答案：B解析：6.2.1高压配电室宜设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪不宜低于1.8m;低压配电室可设能开启的自然采光窗。
配电室临街的一面不宜开窗。
6.2.2变压器室、配电室、电容器室的门应向外开启。
相邻配电室之间有门时，此门应能双向开启。
[2][2010、2011多选(上)]某机加工车间内10kV变电所设计中，设计者对防火和建筑提出下列要求，请问哪几项不符合规范要求?()A.可燃油油浸式变压器室的耐火等级应为一级，高压配电室、高压电容器室的耐火等级应不低于二级，低压配电室和低压电容器室的耐火等级不应低于三级B.变压器室位于建筑物内，可燃油油浸变压器室的门按乙级防火门设计C.可燃油油浸式变压器室设置容量为50%变压器油量的储油池D.高压配电室临街的一面设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪不宜低于1.7m答案：B、C、D解析：6.1.1可燃油油浸式电力变压器室的耐火等级应为一级。
高压配电室、高压电容器室和非燃(或难燃)介质的电力变压器室的耐火等级不应低于二级。
低压配电室和低压电容器室的耐火等级不应低于三级，屋顶承重构件应为二级。
6.1.2有下列情况之一时，可燃油油浸式变压器室的门应为甲级防火门：一、变压器室位于车间内。
二、变压器室位于容易沉积可燃粉尘、可燃纤维的场所。
三、变压器室附近有粮、棉及其他易燃物大量集中的露天堆场。
四、变压器室位于建筑物内。
五、变压器室下面有地下室。
6.1.5民用主体建筑内的附设变电所和车间内变电所的可燃油油浸式变压器室，应设置容量为100%变压器油量的贮油池。
6.2.1高压配电室宜设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪不宜低于1.8m;低压配电室可设能开启的自然采光窗。
《电气工程基础》习题集答案 上海交通大学
第一章 引论1-1，电能较之其他形式的能量有许多突出的优点。
电能可以集中生产分散使用、便于传输和分配、便于和其他形式的能量相互转化，可以满足生产及生活多方面的需要。
1-2，由线路中的损耗表达式SU lP P N ⋅Φ⋅=∆222cos ρ 可以看出，在P 、l 、cos Φ及ρ已经确定的情况下，线路损耗就由截面积和线电压决定。
由于线路损耗与电压成反比，因此提高电压能够降低线路损耗。
1-3，各设备的额定电压分别为：(a) G1 10.5KV ；T1 10.5/121KV ； T2 110/38.5KV ；(b) G1 10.5KV ；T1 10.5/121KV ；T2 110/11KV ；T3 110KV/6.6/38.5KV G2 6.3KV ；T4 35/6.6KV ； T5 6.3/38.5KV ；M1 6KV(c) G1 10.5KV ；G2 10.5KV ；T1 10.5/121KV ；T2 10.5/121/38.5KV 1-4，电能质量的三个基本指标是频率、电压和波形。
系统频率主要取决于系统中有功功率的平衡；节点电压主要取决于系统中无功功率的平衡；波形质量问题由谐波污染引起。
1-5，提高电力系统安全可靠性主要从以下几个方面着手：（1）提高电网结构的强壮性；（2）提高系统运行的稳定性；（3）保证一定的备用容量第二章 基本概念2-1，解：只须p ef <p mf ，即电容C 发出的无功要小于电感L 吸收的无功。
2-2，功率方向问题即是节点功率是流出还是流入的问题。
同题2-5类似。
2-3，单相传输系统具有功率的脉动特性。
脉动功率将对电动机产生一脉动转矩，对于工业上的大型感应电动机以及交流发电机，脉动转矩是完全不能接受的。
三相交流电机消除了功率和转矩的脉动，且在经济上是合理的，三相交流电力系统仍是当今具支配性的电力传输与分配的方式。
2-4，对于对称三相系统的稳态运行情况，实际上只要进行其中某一相的计算，而其他两相的电流和电压根据相序关系易于求得。
电气工程师《基础知识》辅导练习题及答案
电气工程师《基础知识》辅导练习题及答案电气工程师《基础知识》辅导练习题及答案1.对电介质施加直流电压时，由电介质的电导所决定的电流称为(a)。
a.泄漏电流;b.电容电流;c.吸收电流;d.位移电流。
2.阻值分别为r和2r的两只电阻并联后接入电路，则阻值小的电阻发热量是阻值大的电阻发热量的(a)倍。
a.2;b.4;c.1/2;d.1/3。
3.三个阻值相等的电阻串联时的总电阻是并联时总电阻的(b)。
a.6倍;b.9倍;c.3倍;d.12倍。
4.导体切割磁力线时，其产生感应电动势的大小与磁场的磁感应强度(b)。
a.的平方成正比;b.的一次方成正比;c.的`大小无关;d.成反比。
5.载流导体在磁场中所受力的大小与导体有效长度(c)。
a.的1/2成正比;b.无关;c.成正比;d.成反比。
答案:c6.在接地体径向地面上，水平距离为(c)m的两点间的电压称为跨步电压。
a.0.4;b.0.6;c.0.8;d.1.0。
7.电动机的额定功率是指在额定运行状态下(b)。
a.从电源输入的电功率;b.电动机的发热功率;c.电动机轴输出的机械功率;d.电动机所消耗的功率。
8.tyd220/3电容式电压互感器，其额定开路的中间电压为13kv，若运行中发生中间变压器的短路故障，则主电容c1承受的电压将提高约(b)。
a.5%;b.10%;c.15%;d.20%。
9.发电机的调整特性曲线是指在保持转速、负载功率因数和端电压不变的条件下(c)的关系曲线。
a.转子电流和转子电压;b.定子电流和定子电压;c.转子电流和定子电流;d.转子电压和定子电压。
10.对330kv及以下变压器的油中溶解气体分析，发现乙炔含量超过(b)体积分数时，应引起注意。
a.2×10-6;b.5×10-6;c.50×10-6;d.150×10-6。
电气工程基础习题答案
UH
U
n2
2 n
谐波电流含量可表示为
IH
I
n2
2 n
谐波总崎变率是指谐波含量与
基波分量的比值的百分数称为谐波总崎变率，用 THD 表示。由此可得： 电压总崎变率为
IH 100% I1 THDU UH 100% 电流总崎变率为 U1
THDI
2-4 电力系统中有哪些主要谐波源？ 答：根据负荷特点，电力系统的谐波源大致可分为下面两类。 ⑴含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。 ⑵整流和换流电子器件所形成的谐波源。 2-5 电力系统中的谐波可以造成哪些危害？
《电气工程基础》题解（第 1 章）
1-1 简述我国电力工业的现状和发展前景？ 答：建国以来我国的电力工业得到了飞速的发展，在电源建设、电网建设和 电源结构建设等方面均取得了世人瞩目的成就。目前我国电力工业已进入“大机 组”、 “大电网 ”、 “超高压 ”、 “高自动化 ”的发展阶段。截至 2000 年，全国装机容 量已达 316GW，年发电量 1.3*1012 KW•h,均居世界第二位，成为一个电力大国。 不过与发达国家相比仍有较大差距。主要体现在，我国电力工业的分布和发展还 很不平衡，管理水平和技术水平都有待提高，人均占有电力也只有 0.25KW。电 力工业还需持续、稳步地发展。 我国电力工业地发展方针是一方面优先开发水电、积极发展火电、稳步发展 核电、因地制宜利用其他可再生能源发电，搞好水电的 “西电东送 ”和火电的 “北 电南送”建设；另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开，实行竞价 上网，建立竞争、开放、规范的电力市场。 随着总装机容量为 18200MW 的三峡水电站的建成， 将为我国的电力工业发 展注入强大的活力和深远的影响。2009 年三峡电站全部建成投产后，将会通过 15 回 500KV 交流输电线路和 3 回 500KV 直流双极输电线路，将其巨大的电能 向周围的区域电网辐射，逐步建成以三峡电站为核心的全国联合电网。 1-2 电能生产的主要特点是什么？组成电力系统运行有何优点？ 答：电能生产主要有以下特点： ⑴电能的生产和使用同时完成。在任一时刻，系统的发电量只能取决于同一 时刻用户的用电量。因此，在系统中必须保持电能的生产、输送、和使用处于一 种动态的平衡。 ⑵正常输电过程和故障过程都非常迅速。电能是以电磁波的形式传播的，所 以不论是正常的输电过程还是发生故障的过程都极为迅速，因此，为了保证电力 系统的正常运行，必须设置完善的自动控制和保护系统。 ⑶具有较强的地区性特点。电力系统的规模越来越大，其覆盖的地区也越来 越广，各地区的自然资源情况存在较大差别，因此制定电力系统的发展和运行规 划时必须充分考虑地区特点。
电气基础知识试题及答案
电气基础知识试题及答案一、选择题1、电荷的基本单位是（）A 安秒B 安培C 库仑D 千克答案：C解析：库仑是电荷的基本单位。
安秒是电量的单位；安培是电流的单位；千克是质量的单位。
2、 1 安培等于（）微安。
A 10³B 10⁶C 10⁹D 10¹²答案：B解析：因为 1 安培＝ 1000000 微安，所以 1 安培等于 10⁶微安。
3、将一根导线均匀拉长为原长的 2 倍，则它的阻值为原阻值的（）倍。
A 2B 4C 1/2D 1/4答案：B解析：电阻值与导线长度成正比，与导线横截面积成反比。
当导线均匀拉长为原长的 2 倍时，长度变为原来的 2 倍，横截面积变为原来的 1/2，所以电阻值变为原来的 4 倍。
4、产生串联谐振的条件是（）A XL ＞ XCB XL ＜ XC C XL ＝ XCD XL ＋ XC ＝ R答案：C解析：串联谐振时，电路中的感抗 XL 等于容抗 XC，即 XL ＝ XC 。
5、三个阻值相等的电阻串联时的总电阻是并联时总电阻的（）倍。
A 6B 9C 3D 12答案：B解析：三个阻值相等的电阻串联时，总电阻为 3R；并联时，总电阻为 R/3 。
所以串联时的总电阻是并联时总电阻的 9 倍。
6、当电源内阻为零时，电源端电压（）电源电动势。
A 大于B 等于C 小于D 不确定答案：B解析：当电源内阻为零时，电源端电压等于电源电动势。
7、两只额定电压相同的电阻串联接在电路中，其阻值较大的电阻发热（）A 较大B 较小C 相同D 不确定答案：A解析：在串联电路中，电流处处相等。
根据焦耳定律 Q ＝ I²Rt ，电阻越大，发热越多。
8、电路主要由电源、（）、导线和开关四部分组成。
A 电器B 电机C 负载D 电阻答案：C解析：电路主要由电源、负载、导线和开关四部分组成。
负载是消耗电能的设备。
9、正弦交流电的有效值等于最大值的（）A 1/3B 1/2C 2D 0707答案：D解析：正弦交流电的有效值等于最大值的 0707 倍。
电气工程专业基础：电气工程基础考试题库真题及答案
电气工程专业基础：电气工程基础考试题库真题及答案1、单选中间继电器的固有动作时间，一般应不（）。
A.大于20msB.大于10msC.大于0.2sD.大于0.1s正确答案：B2、单选快速切除故障将使得系统的暂（江南博哥）态稳定性得到（）。
A.无变化B.提高C.降低D.微弱的负值变化正确答案：B3、单选某三相变压器的联结组号为：Y／△-11，其含义为（）。
A.一次绕组星接，二次绕组角接，一次、二次线电压差为60°电角B.一次绕组星接，二次绕组角接，一次、二次相电压差为30°电角C.一次绕组星接，二次绕组角接，一次、二次相电压差为60°电角D.一次绕组星接，二次绕组角接，一次、二次线电压差为30°电角正确答案：D4、单选单相短路的序分量电流边界条件是（）。
A.i1+i2+i0=0B.i1=i2=i0C.i1+i2=0D.i1=i2正确答案：B5、单选直流电机空载的特点是（）。
A.电机的电枢绕组中没有电流或电流很小B.主电源的开关没有闭合C.电机轴上没有带任何负荷D.电机没有励磁正确答案：A6、单选异步电动机等效电路中的电阻r与等效归算前的电阻r2的关系为（）。
A.=kikEr2B.=（kE／ki）r2C.r2=kikED.=（ki／kE.r2正确答案：A7、单选冲击电流指的是短路后（）s瞬间的值。
A.0.01B.0.1C.0.02D.0.2正确答案：A8、单选配电装置的选择，通常要进行技术经济比较确定。
一般（）电压等级宜采用屋内配电装置。
A.35kV及以下B.35kV及以上C.10kV及以上D.110kV及以下正确答案：A9、单选零序电压的特性是（）。
A.接地故障点最高B.变压器中性点零序电压最高C.接地电阻大的地方零序电压高D.电源处最高正确答案：A10、单选衡量电压质量的指标有（）。
A.电压偏移B.电压波动C.电压闪变D.A、B和C正确答案：D11、单选采取无功补偿装置调整系统电压时，对系统来说（）。
电气工程基础知识测试题答案
电气工程基础知识测试题答案
1. 互感器是什么?
答：互感器是一种变压器，它的主要功能是测量和变换高电压
电流，使之可以用安全的低电压进行测量、保护和计量。
2. “接地”是什么含义？
答：接地指将设备或者电路与地连接.其目的是为了保证人身安全、设备运行的可靠性和防止静电和雷击干扰。
3. 线圈的自感是什么？
答：线圈自感是线圈自身中的感应电动势与所产生的电流之比。
4. 什么是电容？
答：电容是指一种可以储存电能的元件，在电路中起到储存电能、阻止直流电以及通过交流电的作用。
5. 什么是电阻？
答：电阻是指电流通经导体时受到的阻力，它的单位是欧姆。
6. 什么是二极管？
答：二极管是一种最简单的半导体电子器件，具有电流只能单向通过的特点。
7. 如何计算电路总电阻？
答：电路总电阻的计算公式为：总电阻Rt＝R1+R2+R3+…+Rn
8. 电流的单位是什么？
答：电流的单位是安培(A)。
9. 电势差的含义是什么？
答：电势差是指导体之间由于电荷分布形成的电场力产生的电势差异。
10. 什么是欧姆定律？
答：欧姆定律是电学的基本定律之一，它可以描述稳态下由电势差驱动的导体中的电流与电阻之间的关系。
它的数学表达式为：I = U/R.。
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2）、套用公式计算最大负荷和最小负荷时的分接头选择
3）、取其算数平均值
4）、选择邻近的接头作为所选择的接头 5）、套用低压侧电压计算公式进行验算
3. 电力线路接线如图所示，图中各参数见表，试作该
系统归算至110kV的有名值表示的等值电路。变 压器的电阻、导纳、线路的电导都忽略不计。
线路技术参数
名称 线路
符号 L
导线型号 LGJ-185
长度L（km） 200
电阻 （/km）
0.17
电抗 （/km）
0.4
电纳（S/km） 2.8 106
解：线路参数
R rl 0.17 200 34() X xl 0.4 200 80() B bl 2.8 106 200 5.6 104 (S)
习题课
1.求发电机及各变压器高、低绕组的额定电压，各变压器的变比。
1、用电设备的额定电压 用电设备的额定电压取与线路额定电压相等，使所有用电设备能在接近它们
的额定电压下运行。 2、发电机的额定电压
发电机往往接在线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的105%。 3、变压器的额定电压
（1）变压器一次侧接电源，相当于用电设备，变压器一次侧额定电压应等于 用电设备额定电压。 （2）变压器二次侧额定电压应较线路额定电压高10%（二次侧相当于发电机；内 部阻抗约有５％的电压降）。只有漏抗很小时，二次侧直接与用电设备相联或电 压特别高的变压器，其二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%。
解：变压器的电压损耗（忽略电压降落横分量）
最大负荷时： 最小负荷时：
Umax
PmaxRT QmaxXT UH
28 2.44 14 40 113
5.6kV
U m in
PminRT Qmin XT UH
10 2.44 6 40 115
2.3kV
Smax时，UtH max
115 - 2.310.5 10.76kV
110
均未超出允许的变化范围，故选择分接头是合适的。
改变降压变压器变比调压选择分接头的基本步骤如下 ：
1）、根据最大和最小负荷的运行情况，求出其一次侧电压u1max 和 u1min ，以及通过变压器的负荷 Pmax jQmax，Pmax jQmax 求取
U H max - Umax
U Nd Ud max
113 - 5.6
10.5 10
112 .77kV
Sm
时，
in
U
tH
m
in
U H min - Umin
U Nd Ud min
115 - 2.3
10.5 11
107 .58kV
UtH
UtH max UtH min 2
10.51152 100 40.5
63.5()
线路L1的电阻、电抗、电纳
R1 r1l1 0.33 200 66()
X1 x1l1 0.42 200 84()
1 2
B1
1 2
b1l1
1 2
2.7 106
200
2.7 104 (S)
线路L2的电阻、电抗
112.77 107.58 2
110.18kV
选取最接近的标准接头电压110kV主接头最接近 校验：
U2max
U1max - UT max
U2N U1t
113 - 5.610.5
110
10.25kV
U 2min
U1min - UT min
U2N U1t
变压器技术参数
名称 变压器
符号
T1 T2
额定容量SN（MVA）
40.5 20
额定电压UN（kV）
20.5/115 110/11
Uk%
10.5 10.5
线路技术参数
名称 线路
符号 L1 L2
导线型号 长度L（km）
LGJ-95
200
LGJ-240
10
电压 （kV）
110
电阻（/km） 电抗 （/km）
BT
I0 %SN
100U
2 N
0.8 20 100 1102
13.22 106 (S)
4.08 j63.53
1.82x10-6
-j13.22x10-6
5.有一单回路线路，导线的型号、长度、及相应参数见表中。
三相导线水平架设，线路额定电压为110kV，电力网首端 电压为115kV，线路末端负荷为12.5×j6.8MVA，求运行 中末端母线电压及线路的功率耗损，并画出等值电路。 线路技术参数
0.33
0.42
10
0.13
0.4
电纳 （S/km）
2.7 106
2.8 106
20kV T1 k1
110kV L1
T2 10kV
k2
L2
解：变压器T1的电抗
XT1
U
K1
%U
2 N
100S N
10.51152 100 40.5
34.3()
XT2
U
K2
%U
2 N
100S N
解：参数计算及等值电路图如下：
RT
PK
U
2 N
1000S
2 N
1351102 1000 202
4.08()
XT
U
K
%U
2 N
100S N
10.5 1102 100 20
63.5（3 ）
GT P01Fra bibliotek00U
2 N
22 10001102
1.82 106 (S)
R2
r2l2k 2
0.1310 110 2 11
130()
X2
x2l2k 2
0.410 110 2 11
400()
j34.3
等值电路图如下：
66
j84
j2.7x10-4
j65.3 130 j400 j2.7x10-4
4. 一台型号为SFL1-20000/110的电力变压器向10kV网络供 电，即变压器三相容量为SN=20MVA,高压侧电压110kV；变 压器铭牌给出试验参数为：Δ Pk=135kW，Uk%=10.5， Δ P0=22kW，I0%=0.8。画出变压器Г 型等值电路，并标注 出计算参数。
2. 某降压变电站变压器变比为110±2*2.5%/10.5kV，归算到高 压侧的变压器阻抗ZT=2.44+j40Ω，由变压器输出的最大负荷为 28+j14MVA，最小负荷为10+j6MVA 。最大、最小负荷要求高 压母线电压分别为113kV和115kV，低压侧电压允许范围 10~11kV。试确定变压器的分接头。