西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）2010—2011学年第1学期《电工学及电气设备》课程A 卷 专业班级：农水09级 命题教师： 审题教师：学生姓名： 学号： 考试成绩：一、填空（每空1分，共15分） 得分： 分1、在一个直流电路中，电压源的内阻为1Ω、开路电压为24V ，当接入23Ω的电阻时，流过电压源的电流等于__ __，电阻的端电压为__ __。

2、发电厂向高压电力网传输电能时，需使用___ _ 变压器，低压电力用户从高压电力网取用电能时，需使用___ _ 变压器。

3、已知一正弦交流电压，其U = 5V ，周期T =0.001s ，初相位φ0 = 60°，则该交流电压的三角函数表达式为u (t) = __ __ V, 其频率f 为__ __。

4．在三相四线制供电线路中，三相异步电动机的额定电压等于交流电源的相电压时，电动机的三相绕组应按___ _ 方式连接，在这种连接方式下，线电流有效值是定子每相绕组电流的___ _ 倍。

5、某三相异步电动机的额定转速为1470r/min ，则该异步电动机的磁极数为__ __ ，转差率为__ __ 。

6、阻抗为8Ω的负载经变压器变换后，其等效阻抗为512Ω，该变压器的变比为__ __ 。

7、同步发电机的无功负载变化时，为了维持其端电压不变，应调节发电机转子的__ __ 。

8、电路在换路瞬间，通过电感元件的__ __不能跃变，加在电容元件上的__ __不能跃变，称其为换路定律。

9、在RCL 串联的正弦交流电路中，电感电压LU __ __电流I 90。

二、判断题 (每小题2分，共10分，在正确命题后打“√”，在错误命题后打“×”.) 得分： 分1、电源电动势的实际方向规定从正极指向负极。

（ ）第1页 共8页2、为了减小大功率三相异步电动机的起动电流，对于正常运转需Y 接法的鼠笼式三相异步电动机,采用Y —△起动方法起动。

（ ）3、电力网是电力系统的一部分，它是由各类变电站（所）和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的统一网络。

（ ）4、 在RLC 串联电路中，电路的总电压有效值总会大于各元件的电压有效值。

（ ）5、电感性负载并联电容后，电路总电流不一定比原来的电流小。

（ ）三、单项选择题(每小题3分，共15分，用“√”标记所选答案)得分： 分1、三相异步电动机若采用Y —△降压起动时，其起动电流为全压起动电流的__ _。

A 、2倍B 、31倍 C 、31倍 D 、3倍 2、在RCL 串联的正弦交流电路中，当激励的频率f 一定时，调节电感L 使电路谐振，此时电感应为__ __ 。

A 、C 2ωB 、C 21ω C 、Cω1 D 、C ω 3、当电路中电位参考点改变时，电路中两点间的电位差是__ __。

A 、变大的B 、变小的C 、不变的D 、无法确定的4、在LC 并联正弦交流电路中，u 、i 关联正方向，下列表达式中正确的表达式是__ __。

A 、L C I I I +=B 、)1(Cj L j I U ωω-= C 、))1((2+-=LC j L I U ωω D 、))1((2-=LC j L I U ωω 5、在电感性负载并联一定值的电容，以提高功率因数，下列正确的说法是__ _。

A 、减少负载的工作电流B 、减少线路的功率损耗C 、减少负载的无功功率D 、减少负载的有功功率第2页 共8页四、计算题（共40分，每小题分标在小题后） 得分： 分1、有一台三相电力变压器，容量为100kVA ，原边额定电压为U 1l ＝10kV ，原边每相绕组匝数N 1＝1125，副边每相绕组匝数N 2＝45，当采用Y,d11方式连接时，求副边的线电压U 2l 、相电压U 2p 、线电流I 2l 、、相电流I 2p 。

（4分）2、RLC 串联电路接在电压220V 工频电源上，Ω=40R ，Ω=10L X ，Ω=10C X ,求该电路的电流I 、有功功率P 、无功功率Q 及视在功率。

（5分）3、一台三相异步电动机的额定功率为30kW ，额定电压为380V ，额定转速n e = 1440转/分，效率%5.85=e η，84.0cos =e ϕ，电源频率50H Z ，求额定状态下的转差率e s 、转矩M e 及e I 。

（5分）4、电路如下图所示，241=S U V ，52=S U V ，A I S 2=，Ω=81R ，Ω=82R ，Ω=33R ，Ω=24R ，Ω=20L R ，用戴维南定理求流过电阻R L 的电流I ，并画出原电路的等效电路。

（6分）5、正弦交流电路如图所示，已知50=f H Z ， 010∠=bc U V ，Ω==1021R R , Ω==10C L X X ，试求R I 、C I 、I 、U 及该电路的ϕcos 、P 、Q 、S 。

（10分）6、在下图所示电路中，三相四线制电源电压为380/220V ，接有额定电压为220V 的三相异步电动机6台，电动机每相绕组的阻抗Ω+=)34(j Z ，此外还接有对U 4U S1R 2 R I称星形连接的白炽灯负载，其总功率为33000W ，白炽灯额定电压为220V ，试求电流NI I I I C B A 、、、、所有负载的总有功功率P 、总无功功率Q 、总视在功率S 。

设 0220∠=AU V 。

（10分）五、简答题 (共计20分，每小题分标在小题后) 得分： 分1、发电机并网时必须满足那些条件？同步发电机的有功负载变化时，如何维持发电机电压的频率恒定？ (5分)2、电力系统中性点接地运行方式有哪几种？电气设备接地有哪几种方式？并简述工作接地、保护接地的目的。

(5分)3、高压断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器的作用是什么？高压负荷开关与熔断器组合可代替断路器，试问负荷开关与熔断器的组合电器与断路器相比有什么缺点？(5分)4、电气主接线、厂用电接线是如何定义的? 电气主接线的基本类型有哪四种？(5分)西北农林科技大学本科课程考试参考答案与评分标准考试课程：电工学及电气设备 学年学期：2010-2011-1试卷类型：A 卷 考试时间：2011-01-09 专业年级：农水09级一、填空1、1A 、23V 。

（2分）2、升压、降压。

（2分）3、)60 t 2000sin(25 +π、1000Hz 。

（2分） 4、星形（或Y ）、1。

（2分）5、4、2%(或0.02)（2分）6、8。

（1分）7、励磁电流。

（1分）8、电流、电压。

（2分）9、超前。

（1分）N A B C二、判断题1、（×）2、（×）3、（√）4、（×）5、（√）三、单项选择题1、C2、B3、 C4、D5、B四、计算题1、解： 2545112521===N N K V （1分） 当变压器的原、副边采用Y 、d11方式连接时， 231253100003122=⨯====K U U U lp l V （1分） 2502313101003322=⨯⨯==ll U SI A （1分） 3.1443250322===lp I I A （1分）第1页 共4页2、解： Ω=-+=-+=40)1010(40)(222C L X X R Z （1分）A 5.540220===Z U I （1分） 12105.5220=⨯==UI S V A （1分）1210404012101210cos =⨯=⨯==Z R S P ϕW （1分） 040101012101210sin =-⨯=-⨯==Z X X S Q C L ϕVar （1分） 3、解：由n e = 1440转/分得知同步转速为n 1 = 1500转/分04.015001440150011=-=-=n n n s e e （1分）m N n M e e ∙=⨯==96.1981440309550309550（2分） 47.63855.084.038031030cos 33=⨯⨯⨯⨯==e e e e e U P I ηϕA （2分）4、解：将电阻R L 从a 、b 断开，则得到一个有源两端网络，有源两端网络的等效电压为V 25)524(22)(214=++⨯-=++-=S S S S U U R I U （2分） 有源两端网络的等效电阻为Ω=+=+=523430R R R （2分）流过电阻R L 的电流A R R U I L S 1205250=+=+= （1分） 原电路的等效电路如图所示。

6、解： 0110010∠=∠==R U I ab R A （1分）9019010010∠=-∠∠=-=C ab C jX U I A （1分） 45290101∠=∠+∠=+=CR I I I A （1分） 第2页 共4页 V 9020)45210452)9010010(452)(452 ∠=∠⨯∠=∠+∠∠=+∠==L ab ab jX R Z I U （1分）43.6351010201020010902022∠=∠+=∠+∠=+=arctg U U U bcab （2分） 949.043.18cos )4543.63cos()cos(cos ==-=-= i u ϕϕϕ（1分）623.312510=⨯==UI S VA （1分）01.30949.0101043.18cos 2510cos =⨯=⨯⨯== ϕUI P W（1分） 993.9316.0101043.18sin 2510sin =⨯=⨯== ϕUI Q Var（1分） 6、解：因题设V 0 220 =AU ，故 V 120- 220 =B U ，V 120 220 =CU 由于白炽灯为对称星形连接，各相线供给白炽灯的电流有效值为：A 5022011000220333000==÷='I （1分） 由于白炽灯为纯电阻负载，故各相线供给白炽灯的电流为A 0 50 ∠='A I A 120- 50 ∠='B I A 120 50 ∠='CI （1分） 各相线供给6台电动机的电流为：87.36264687.365022063402206-∠=⨯∠∠=⨯+∠=⨯=''j Z U I A A A （1分） 87.1562646-∠=⨯=''Z U I B B A 13.832646∠=⨯=''ZU I C C A （1分） A 相线的总电流为:A31.23- 48.3054.1582.261)87.36sin(50)87.36cos(505087.36-264 0 50 ∠=-=-+-+=∠+∠=''+'=j j I I I AA A （1分）由于A 、B 、C 三相负载对称，所以B 、C 相线的总电流分别为:A 151.23-48.305 ∠=''+'=B B B I I I A 88.7748.305 ∠=''+'=CC C I I I （1分）第3页 共4页由于三相电流对称，所以A 0=++=CB A N I I I I （1分） 8.20161648.30522033=⨯⨯==A A I U S VA （1分）1.17240123.31cos 8.20161623.31cos 3=⨯== A A I U P W （1分）2.10453323.31sin 8.20161623.31sin 3=⨯== A A I U Q Var （1分）五、简答题1、答：并网满足的条件为：发电机的端电压和电网电压相等(1分)；发电机电压的相位和电网电压的相位一致(1分)；发电机电压的相序和电网电压的相序一致(1分)；发电机电压的频率和电网电压的频率相等(1分)。