（a）
（b）
图E-90
六、论述题（请填写答案，每题10分，共30题）
1. 试述三相四线制电源中的中性线的作用。
答案:答：（1）三相四线制电源对于三相对称负载可以接成三相三线制不需要中性线，可是在三相不对
称负载中，便不能接成三相三线制，而必须接成三相四线制，且应使中性线阻抗等于或接近零。（2分）
（2）这是因为当中性线存在时，负载的相电压总是等于电源电压的相电压，这里中性线起着迫使负载相电压对称和不变的作用，因此，当中性线的阻抗等于零时，即使负载不对称，但各相的负载电压仍然是对称的，各相负载的工作彼此独立，互不影响，即使某一相负载出了故障，另外的非故障相的负载照常可以正常工作。（2分）
（3）与对称负载不同的地方就是各相电流不再对称，中性线内有电流存在，所以中性线不能去掉。当中性线因故障断开了，这时虽然线电压仍然对称，但由于没有中性线，负载的相电压不对称了，造成有的负载相电压偏高，有的负载相电压偏低，可能使有的负载因电压偏高而损坏，有的负载因电压偏低而不能正常工作。（4分）
（4）因此，在三相四线制线路的干线上，中性线任何时候都不能断开，不能在中性线上安装开关，
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更不允许装设熔断器。（2分）
2. 阐述感应电能表的转速为何可以进行电能计量。
答案:答：（1）当交流电流通过感应电能表的电流线圈和电压线圈时，在铝盘上感应产生涡流，这些涡
流与交变磁通相互产生电磁力使铝盘转动；（2分）
（2）同时制动磁铁与转动的铝盘也相互作用，产生制动力矩；（2分）
（3）转动力矩与制动力平衡使铝盘以稳定的速度转动，铝盘的转速与被测电能的大小成正比，从而测出所消耗电能；（3分）
（4）从上述可知铝转盘的转速与负载的功率有关，负载功率越大，铝盘的转速就越快。即P=C?，若时间为t且保持功率不变则有Pt=C??t，而??=Cn，Pt=W，可见电能表的转速n正比于被测电能W（??为铝盘转速；n为电能表转速；C为比例系数）。（3分）
3. 为防止中毒，装有SF6设备的配电装置室有什么要求？
答案:答：（1）装有SF6设备的配电装置室应装设强力通风装置，风口应设置在室内底部，排风口不应朝向居民住宅或行人；（2分）
（2）SF6配电装置室与其下方电缆层、电缆隧道相通的孔洞都应封堵，SF6配电装置室及下方电缆层隧道的门上应设置\注意通风\的标志；（2分）
（3）SF6配电装置室、电缆层（隧道）的排风机电源开关应设置在门外；（2分）
（4）在SF6配电装置室低位区应安装能报警的氧量仪或SF6气体泄漏报警仪，在工作人员入口处也要装设显示器，这些仪器应定期试验，保证完好；（2分）
（5）工作人员进入SF6配电装置室，入口处若无SF6气体含量显示器，应先通风15min，并用检漏仪测量SF6气体含量合格，尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡视，不准一人进入从事检修工作。（2分）
4. 阐述变压器的基本原理。
答案:答：（1）变压器的基本原理是基于电磁感应定律。如图F-5所示，把一次绕组W1接通交流电源，
在电源电压u1的作用下，就有交变电流i1通过绕组W1，i1在铁芯中建立的交变磁通，根据电磁感应定律，同时穿过一、二次绕组W1和W2。（2分）
图F-5 变压器基本原理图
（2）交变磁通必然在绕组W1和W2上分别产生感应电动势e1和e2。感应电动势的大小与绕组的匝数成正比，即e1/e2=W1/W2，若W1＞W2，则e1＞e2，这类变压器为降压变压器，反之为升压变压器，还有W1=W2，则e1=e2的特殊变压器，多用于整流电路中，目的是将整流电路与电网分隔开来，称隔离变压器。（3分）
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（3）将负载R接到二次绕组的两端，在e2的作用下，就有电流i2流过二次绕组和电阻R。因为变压器绕组的内阻很小，故可忽略不计，于是有u1约等于e1、u2约等于e2。从而可知变压器两绕组的端电压与绕组的匝数成正比，两绕组中的电流与绕组的匝数成反比，从这个意义上讲，变压器也是变流器。（3分）
（4）变压器和变流器的重要参数是变压比和变流比：① 变压比：k1=u1/u2；② 变流比：k2=i1/i2。（2分）
5. 阐述在制作热收缩电缆头时的注意事项。
答案:答：（1）正确使用喷灯，对收缩管加热一般使用汽油喷灯，有条件时，最好使用丙烷或丁烷喷灯。
使用前，要调节好喷嘴火头，使火焰呈现出柔和的淡黄色和蓝色，尽量避免呈现笔状的蓝色火焰。使用时，要把喷灯对准要收缩的方向，以利于预热材料，火焰要不断地晃动，以免烧焦材料。（2分）
（2）正确剥削电缆。电缆各保护层、屏蔽层和绝缘层切割时要用锋利的专用工具操作，切割处应光滑、均匀，避免有齿状口和毛刺出现。锯钢铠或铜带时，要在标出锯断位置用扎丝或PVC自粘带扎牢，然后再锯，以防钢铠或钢带松散。（2分）
（3）正确清洗电缆。每一道工序开始之前，都要对电缆做一遍清洗，对密封部位要注意清除油脂和污秽。（2分）
（4）绝缘管和应力控制管一般不应切割，而应尽其所长安装在电缆头上。（2分）
（5）热收缩管加热收缩要均匀，电缆头成型后表面应光滑无皱褶，内在部件界限清楚。（2分）
6. 选择配电变压器有哪些规定？
答案:答：（1）变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择，当符合下列条件之一时，宜装设两台
及以上变压器：（3分）
1）有大量一级或二级负荷； 2）季节性负荷变化较大； 3）集中负荷较大。
（2）装有两台及以上变压器的变电站，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷的用电。（1分）
（3）变电站中单台变压器（低压为0.4kV）的容量不宜大于1250kVA，当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，可选用较大容量的变压器。（1分）
（4）在一般情况下，动力和照明宜共用变压器，当属下列情况之一时，可设专用变压器：（3分） 1）当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器；
2）单台单相负荷较大时，宜设单相变压器；
3）冲击性负荷较大，严重影响电能质量时，可设冲击负荷专用变压器；
4）在电源系统不接地或经阻抗接地，电气装置外露导电体就地接地系统（IT系统）的低压电网中，
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照明负荷应设专用变压器。
（5）多层或高层主体建筑内变电站，宜选用不燃或难燃型变压器。（1分）
（6）在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用防尘型或防腐型变压器。（1分）
7. 阐述线路功率因数过低由何原因所造成，以及提高功率因数有何作用。
答案:答：（1）造成功率因数过低的主要原因是：在电力系统中电动机及其他带线圈的用电设备过多（这
些负载属纯感性负载），这类设备除从电源取得一部分电流做有功外，还将消耗部分用来建立线圈的磁场的无功电流，这样就额外地加大了电源的负担。显然，线路中的感性负载过多，无功电流所占的比例就越大，功率因数就越低，电源的额外负担就愈大。（6分）
（2）提高功率因数有以下几方面的作用：
1）提高用电电压质量，改善设备允许条件，有利于安全生产； 2）减少线路的功率损失，节约电能，降低生产成本，提高经济效益； 3）减少无功容量，提高线路和设备供电能力；
4）减少发电机的无功负载，提高发电机的有功功率，使发电机容量得以充分发挥和利用。（4分）
8. 试述切、合空载线路为什么会产生操作过电压，如何进行限制。
答案:答：（1）切、合空载线路是电网中最常见的操作过程之一，在开关操作事故中，系统的运行状态
发生改变（操作前或事故后）将引起系统中电容和电感中电磁能量互相转换的过渡过程。在阻尼不足的电路中，这种过程常常是振荡性的，此时，就有可能在某设备上，在局部或全部电网中出现过电压。（2.5分）
（2）对空载线路而言，通过开关的电流仍是线路的电容电流，通常只有几十到几百安，比起短路电流要小得多。但是，能切断巨大短路电流的开关却不能切断重燃空载线路。这是因为开关分闸初期，切除空载线路使得恢复电压幅值较高，触头间的抗电强度耐受不住高幅值恢复电压作用的缘故。所以灭弧能力愈差开关中电弧重燃概率愈大，过电压可能愈高，事故也愈多，故重燃就是产生操作过电压的根本原因。（5分）
（3）为限制切、合空载线路的操作过电压，可采用SF6断路器或采用灭弧能力较强的断路器，也可在断路器触头上并联中值电阻（1000～3000?）。（2.5分）
9. 母线的搭接安装应符合哪些要求？
答案:答：母线与母线或母线与电器接线端子的螺栓面的安装应符合下列要求：
（1）母线接触面加工后必须保持清洁，并涂以电力复合脂；（2分）
（2）母线平置时，贯穿螺栓应由下往上穿，其余情况下，螺母应置于维护侧，螺栓长度宜露出螺母2～3扣；（2分）
（3）贯穿螺栓连接的母线两外侧均应有平垫圈，相邻螺栓垫圈间应有3mm以上的净距，螺母侧应装有弹簧垫圈或锁紧螺母；（2分）
（4）螺栓受力应均匀，不应使电器的接线端子受到额外应力；（2分）
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