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1、山东建筑大学试卷标准答案及评分标准共 6 页 第 1 页2012 至 2013 学年第 2 学期课程名称配电系统及其自动化（本科）试卷B专业：建筑电气与智能化 ; 考试性质：开卷；考试时间 90 分钟题号一二三四五总分分数10 10 30 20 30 100 一、填空题（每空1 分，共 20 分）1、发电输电变电配电用电2、机械式电子式机电混合式3、遥测遥信遥控遥调4、电压 - 时间型过流脉冲计数型5、 5% 4% 2% 6、热电转换型模拟乘法器型数字乘法器型二、选择题（每题2 分，共 10 分）1、b 2、c 3、c 4、c 5、b 三、简答题（共30 分）1、 （5 分）答：配电自动化系统
2、是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。主要包括配电网数据采集和监控、配电地理信息和需方管理等主要内容。2、 （5 分）答：在电力系统中，在对高电压或大电流的负荷进行电流检测时需配置专门的电流互感器，用以实现主电路绝缘，扩大测量、保护设备的应用范围。设电流互感器的一次绕组匝数为N1，二次绕组匝数为N2。当一次绕组中有电流I1通过时，由一次绕组的磁动势I1N1产生的磁通大部分通过铁芯而闭合，从而在二次绕组中感应出电动势E2。如果二次侧有负载，那么二次绕组也有电流I2, 。其磁动势I2 E2 也产生磁通，绝大部分也通过铁芯闭合。根据磁动势平衡原理：I1N1+ I2
3、 N2=I10N1忽略铁芯中的能量损耗，可认为I10N1近似为 0；则 I1N1+ I2 N2=0 记电流互感器变比为K=N1/N2 I2=-KI1可见，理想互感器的一次电流I1等于测得的二次电流I2乘以电流互感器的变比。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 山东建筑大学试卷标准答案及评分标准共 6 页 第 2 页3、 （4 分）答：电子式电能表与机械式电能表相比具有以下优点：1、 测量精度高、性能稳定、功耗低、体积小
4、和重量轻；2、 可以实现更丰富的功能，如复费率、最大需量、有功电能和无功电能的记录、失压记录、事件记录、负荷曲线记录、功率因数测量、电压合格率统计和串行数据通信。4、 （6 分）答： 馈线自动化系统主要用以监视馈线的运行方式和负荷情况；当馈线发生故障时，及时准确地确定故障区段 （故障定位） 、迅速隔离故障区段（故障隔离） 并恢复非故障区段的供电（网络重构） 。重合器与分段器是构成基于重合器的馈线自动化系统的主要功能元件。重合器安装于馈线出线端，其自身带有保护及控制功能，能按照预定的方式自动完成开断和重合操作，并在其后自动复位或闭锁。分段器用于实现馈线分段，不能用于切断故障电流，可按照预定次数在
5、失压无流时自动跳开、在电压恢复时自动合闸，与重合器相配合完成故障定位、故障隔离及网络重构的功能。5、 （10 分）答：设各侧电流均以指向负载侧为正方向，负载电流iL中包含基波有功电流iLfp和无功电流分量iLfq，以及谐波电流分量ih，可表示为：LLfpLfqhiiii式中iLfp负载电流中的基波有功分量； ILfq负载电流中的基波无功分量；hi为各次谐波电流的总和。APF补偿指令电流记为iC*，假设*CLfqhiii当实际 APF补偿电流iC精确跟踪指令电流iC*即iC= iC*时，电源侧电流iS可表示为：SLCLfpiiii式中CiAPF实际输出的补偿电流此时，电源侧电流全部为基波有功分量
6、，APF实现了对负载谐波电流及基波无功电流的补偿。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 山东建筑大学试卷标准答案及评分标准共 6 页 第 3 页四、分析题（20）1、 （ 10 分）答： （1）动作过程分析： （5 分）、 F 点故障前， A、B、C、D处于合位，动作次数清零。、 F 点发生短路故障，C 过流计数器加1；B、D 无故障电流，不动作；A 通过故障电流跳开。、经过A设定的延时后第一次重合。、 F点故障未消除
7、， C过流计数器再次加1，计数器计数值达到2，等待电压消失后C动作跳开，实现故障隔离；B、D仍无故障电流，不动作；A通过故障电流再次跳开。、经过A设定的延时后第二次重合，恢复非故障区的供电。（2）动作时序图（5 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 山东建筑大学试卷标准答案及评分标准共 6 页 第 4 页2、 （10 分）答：根据电能定义可以列出W1 、W2两只电能表的计量读数表达式：1212aabcbcWi u
8、dtp dtWi u dtp dt（4 分）三相负载实际消耗的电量可表示为：()aabbccWi ui ui u dtpdt对于三相三线制系统，有0abciii成立，可以得到三相有功功率的表达式：aabbccaabccbpi ui ui ui ui u（2 分）而1aabpi u，2cbcccbpi ui u所以12ppp可以得到：1212()()1(2)Wpdtppdtp dtp dtWW因此，实际电量W 应为 W1 表的正向有功电量值W1+与 W2 表的反向有功电量值W2-之和，即 W=W1+W2-。（4 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
9、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 山东建筑大学试卷标准答案及评分标准共 6 页 第 5 页五、计算题（ 20 分）1、 （10 分）解：（1）根据畸变率定义公式可以得到：22212/1510 / 2208.2%UhTHDUU（1.5 分）22212/2010 /10022.4%IhTHDII（1.5 分） (2) 电压有效值为 :222212201510220.7( )hrmsVrmsUV（1.5 分）电流有效值为：222211002010102.5( )rmshrmsIIA（1.5 分）视在
10、功率为：220.7*102.522621.8()rmsrmsSVIVA（1 分）有功功率为：0001()220*100*cos3015*20*cos3010*10*cos3019398.4()hrmshrmshPUIpfW（2 分）总无功功率为：2211638.2()SPVAR（1 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 山东建筑大学试卷标准答案及评分标准共 6 页 第 6 页2、 （5 分）解：(1) 本月二次有功
11、电量为：305.010-300.000=5.010 （KWH ）PT 变比 KV=10KV/100V=100 CT 变比 KI=2000/5=400 一次实际有功电量为：5.010*KV*KI=200400(KWH) (记为 WP) （2 分）(2) 本月二次无功电量为：108.100-105.000=3.100 （KVARH ）一次实际无功电量为：3.100*KV*KI=124000(KVARH) (记为 WQ) （1 分）(3) 本月平均功率因数为：220.85aveWPPFWPWQ（1 分）该企业本月度平均功率因数远没有达到规定的0.9 的标准，应检查改进无功补偿措施。（1 分）3、 （
12、 5分）解：（1）用户平均停电时间= ( 全部停电用户每次停电持续时间)/ 总用户数 = ( 每次停电持续时间*每次停电户数 )/ 总用户数=（100*5*1000+250*4*500+50*20*200）/100000 = 1200000/100000 = 12(小时 / 户) (2分) (2) 用户平均停电次数= ( 每次停电用户数）/ 总用户数= （100*1000+250*500+50*200 ）/100000 = 235000/100000 = 2.35(次/ 户) （2 分）(3) 供电可靠率 = （1- 用户平均停电时间/ 统计期间时间）*100% = 1- 12/(365*24) = 99.863% （1 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -