2008年电气工程师《（供配电）专业基础》真题

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1 单选题 1分

一幅值为U0的无限长直角行波沿波阻抗为Z的输电线路传播至开路的末端时，末端节点上电压值是（　　）。

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正确答案：D

本题解析：

根据彼得逊法可知：

折射系数αu：u2q＝2Z2u1q/（Z1＋Z2）＝αuu1q；反射系数βu：u1f＝（Z2－Z1）u1q/（Z1＋Z2）＝βuu1q；

末端开路的线路Z2＝∞，此时αu＝2，βu＝1，u2q＝2U0，u1f＝U0。

这表明，入射电压正波发生全反射，结果是使线路末端电压上升到入射电压的两倍。线路的全部磁场能量转变为电场能量。

2 单选题 1分

避雷器额定电压是根据下列（　　）电压值决定的。

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正确答案：D

本题解析：

额定电压和残压是表征避雷器工作特性的两个重要参数。其中，额定电压是指施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有效值。工频过电压是指系统中由线路空载、不对称接地故障和甩负荷引起的频率等于工频或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。工频过电压是选择避雷器参数的依据（避雷器的额定电压必须大于安装点的工频过电压），因此其值直接影响雷电过电压和操作过电压的保护性能（避雷器的残压与其额定电压有一定的比例关系），工频过电压以最高运行相电压的倍数表示。

3 单选题 1分

图示系统f点发生三相短路瞬时次暂态电流有效值为（　　）。（取SB为100MVA）

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正确答案：A

本题解析：

取基准值为：SB＝100MVA，UB＝Uav。

由题图可知：SGN＝60MVA，x1＝0.4Ω/km，STN＝60MVA，UB1＝115kV，UB2＝6.3kV。

可得系统各元件标幺值如下：

发电机G：X1＝XGSB/SGN＝0.1×100/60＝0.1667；

线路l：X2＝x1lSB/URl2＝0.4×25×100/115^2＝0.0756；

变压器T：

短路点三相短路总电抗：XΣ＝X1＋X2＋X3＝0.4173。

则短路点三相短路电流标幺值：I*＝1/XΣ＝2.396。

SB在短路处电压等级UB2的基准电流为：

f点发生三相短路瞬时次暂态电流有效值为：I＝I*IB＝21.96kA。

4 单选题 1分

某变电所有一台变比为110±2×2.5%/6.3kV，容量为31.5MVA的降压变压器，归算到高压侧的变压器阻抗为ZT＝2.95＋j48.8Ω，变压器低压侧最大负荷为24＋j18MVA，最小负荷为12＋j9MVA，变电所高压侧电压在最大负荷时保持110kV，最小负荷时保持113kV，变电所低压母线要求恒电压，保持6.3kV，满足该调压要求的变压器分接头电压为（　　）。

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正确答案：B

本题解析：

先计算最大负荷和最小负荷时变压器的电压损耗。变电所低压母线要求恒电压，保持6.3kV，即：U2max＝U2min＝6.3kV。

最大负荷时：ΔUTmax＝（PR＋QX）/U＝（24×2.95＋18×48.8）/110＝8.63kV，

最小负荷时：ΔUTmin＝（PX＋QR）/U＝（12×2.95＋9×48.8）/110＝4.2kV。

在最大负荷和最小负荷时，变压器低压侧的电压均为6.3kV，则：

U1Tmax＝（U1max－ΔUTmax）U2N/U2max＝（110－8.63）/6.3×6.3＝110.37kV

U1Tmin＝（U1min－ΔUTmin）U2N/U2min＝（113－4.2）/6.3×6.3＝108.8kV

取算术平均值：U1T，av＝（U1Tmax＋U1Tmin）/2＝（101.37＋108.8）/2＝105.1kV。

选最近的分接头U1T＝104.5kV。

5 单选题 1分

一额定电压为10kV的静电电容器，其容抗值为10.5Ω，接在6kV母线上，电容器在额定电压下供给母线的无功功率为（　　）。

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正确答案：D

本题解析：

静电电容器所提供的无功功率和所在节点的电压U的平方成正比，则补偿无功功率为：QC＝U2/XC＝（6×10^3）2/10.5var＝3.42Mvar。

6 单选题 1分

在架空线路中，一般用电阻反映输电线路的热效应，用电容反映输电线路的（　　）。

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正确答案：A

本题解析：

电力系统中，用电阻R来反映电力线路的发热效应；用电抗X来反映线路的磁场效应；用电纳B（包括电容）来反映线路的电场效应；用电导G来反映线路的电晕和泄露效应。

7 单选题 1分

对电力系统的基本要求是（　　）。

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正确答案：C

本题解析：

电力系统最基本的前提是安全稳定运行，在此基础上才能保证供电质量，在保证了供电质量的基础上，才能谈经济。无论何时，电力系统的安全是第一位的。具体有以下四点要求：①保证安全可靠供电；②保证良好的电能质量；③要有良好的经济性；④电能生产要符合环境保护标准。

8 单选题 1分

一台正向旋转的直流并励发电机接在直流电网上运行，若撤掉原动机，则发电机将（　　）。

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正确答案：C

本题解析：

直流并励发电机接在直流电网上正向旋转运行时，当将原动机撤掉后，转速n继续下降，这时Ea＜Ua，Ia为负值，Ia与Ea反向。由于Ia反向，电磁转矩Tmax方向与电枢旋转方向相同，变为驱动转矩，电机仍继续沿着逆时针方向旋转，电机已经变为电动机的运行状态。如题43解图（a）和（b）所示，发电机状态变为电动机状态，由于机端电压方向不变，转子旋转方向也不变。

9 单选题 1分

已知一双层交流绕组的极距τ＝15槽，今欲利用短距消除5次谐波电势，其线圈节距y应设计为（　　）。

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正确答案：A

本题解析：

适当的选择线圈节距y，可使得v次谐波的短距系数为零或接近于零，从而达到消除或削弱该次谐波电动势的目的，即：。

要消除的谐波次数为n＝5，则节距：y＝（n－1）τ/n＝（5－1）×15/5＝12。

10 单选题 1分

变压器运行时，当副边（二次侧）电流增加到额定值，若此时副边电压恰好等于其开路电压，即ΔU%＝0，那么副边阻抗的性质为（　　）。

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正确答案：C

本题解析：

电压调整率ΔU与变压器的参数和负载性质有关：

式中，β＝I1N/I1＝I2N/I2（忽略Im），称为负载系数（或负荷系数）；cosφ2称为负载功率因数。从式中可以看出电压调整率随着负载电流的增加而正比增加，此外还与短路阻抗和负载的功率因数有关。

在实际电压中，Xk比Rk大很多倍，当负载为容性时，为负值，满足|Xk×sinφ2|＝Rk75℃×cosφ2时，电压调整率将为0。