电气工程导论B卷答案 .pdf

一、选择题（20x1.5分=30分）

1、C；2、B；3、A；4、C；5、D；6、B；7、A；8、A；9、B；10、B；11、C；

12、D；13、B；14、C；15、A；16、B；17、A；18、C；19、B；20、B。

二、简答题（5x10分=50分）

1、答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U或频率

f）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。

负荷特性有静态特性和动态特性之分。

2、答：根据负荷特点，电力系统的谐波源大致可分为下面两类。

（1）含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。

（2）整流和换流电子器件所形成的谐波源。

3、答：电力系统中的谐波会对电网产生严重污染，影响电能质量，增加能量损耗，

甚至危害电气设备和电力系统的安全运行。主要危害有：

（1）谐波可使旋转电机附加损耗增加、出力降低，绝缘老化加速。谐波电流与基波

磁场间的相互作用引起的振荡力矩严重时能使发电机产生机械共振，使汽轮机叶片疲

劳损坏。当谐波电流在三相感应电动机内产生的附加旋转磁场与基波旋转磁场相反

时，将降低电动机的效率，使电动机过热。在直流电机中，谐波处附加发热外，还会

引起换相恶化和噪声。

（2）谐波电流流入变压器时，将因集肤效应和邻近效应，在变压器绕组中引附加铜

耗。谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加。3次谐波及其倍数的谐波在变压器

三角形接法的绕组中形成的环流会使变压器绕组过热。此外，谐波还会使变压器的噪

声增大，使绝缘材料中的电场强度增大，缩短变压器的使用寿命。

（3）谐波电压作用在对频率敏感（频率越高，电抗越降低）的电容元件上，例如电

容器和电缆等，会使之严重过电流，导致发热，介质老化，甚至损坏。

（4）高次谐波电流流过串联电抗器时，会在串联电抗器上形成过高的压降，使电抗

器的匝间绝缘受损。

（5）谐波电流流过输电线（包括电缆）时，输电线的电阻会因集肤效应而增大，加

大了线路的损耗。谐波电压的存在可能使导线的对地电压和相间电压增大，使线路的

绝缘受到影响，或使线路的电晕问题变得严重起来。

（6）谐波电压和谐波电流将对电工仪表的测量正确度产生影响。过大的高次谐波电

流流入电能表，可能烧坏电流线圈；频率过高（达到1000Hz以上）时，电能表可能

停转。

（7）供电线路（尤其是电力机车2.5kv接触网）中存在的高次谐波所产生的静电感

应和电磁感应会对与之平行的通信线路产生声频干扰，影响到通信质量。此外，谐波

入侵电网，有可能会引起电力系统中继电保护的误动作，影响到电力系统的安全运行，

也可能对使用中的电子设备产生影响，出现诸如使计算机的计算出错等故障。

4、答：交流电弧的特点是电流每半个周期要经过零值一次。在电流经过零值时，电

弧会自动熄灭。加速断口介质强度的恢复速度并提高其数值是提高开关熄弧能力的主

要方法：

(1)采用绝缘性能高的介质

(2)提高触头的分断速度或断口的数目，使电弧迅速拉长；(电弧拉长，实际上是使电

弧上的电场强度减小，则游离减弱，有利于灭弧，伏安特性曲线抬高)

(3)采用各种结构的灭弧装置来加强电弧的冷却，以加快电流过零后弧隙的去游离过

程。

5、答：我国现行配电网的电压等级可分为三种，即高压配电网（35kV、110kV），中压

配电网（6kV、10kV）和低压配电网（220V、380V）。

三、计算题（20分）