一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共20题)
1. 叠加原理不适用于( )中的电压、电流计算。
(A)交流电路; (B)直流电路; (C)线性电路; (D)非线性电路。
答案:D
2. 材料力学的任务就是对构件进行( )的分析和计算,在保证构件能正常、安全地工作的前提下最经济地使用材料。
(A)强度、刚度和稳定度; (B)强度、刚度和组合变形; (C)强度、塑性和稳定度; (D)剪切变形、刚度和稳定度。
答案:A
3. 转角杆塔结构中心与线路中心桩在( )的偏移称为位移。
(A)顺线路方向; (B)导线方向; (C)横线路方向; (D)横担垂直方向。
答案:C
4. 在500kV带电线路附近工作,不论何种情况都要保证对500kV线路的安全距离为( )m,否则应按带电作业进行。
(A)3; (B)4; (C)5; (D)6。
答案:D
5. 导线的电阻与导线温度的关系是( )。
(A)温度升高,电阻增加; (B)温度下降,电阻增加; (C)温度变化电阻不受任何影响; (D)温度升高,电阻减小。
答案:A
6. 系统发生短路故障时,系统网络的总阻抗会( )。
(A)突然增大; (B)缓慢增大; (C)无明显变化; (D)突然减小。
答案:D
7. 导、地线的安装曲线,系为不同温度下,导线应力、弧垂与( )的关系曲线。
(A)档距; (B)水平档距; (C)垂直档距; (D)代表档距。
答案:D
8. 混凝土的配合比,一般以水:水泥:砂:石子(重量比)来表示,而以( )为基数1。
(A)水泥; (B)砂; (C)石子; (D)水。
答案:A
9. 1211灭火器内装的是( )。
(A)碳酸氢钠; (B)二氧化碳; (C)氟溴化合物; (D)氦气。
答案:C
10. 用人字倒落式抱杆起立杆塔,杆塔起立约( )时应停止牵引,利用临时拉线将杆塔调正、调直。
(A)60°; (B)70°; (C)80°; (D)90°。
答案:B
11. 导线断股、损伤进行缠绕处理时,缠绕长度以超过断股或损伤点以外各( )为宜。
(A)5~10mm; (B)10~15mm; (C)15~20mm; (D)20~30mm。
答案:D
12. 各类压接管与耐张线夹之间的距离不应小于( )m。
(A)10; (B)15; (C)20; (D)25。
答案:B
13. 附件安装应在( )后方可进行。
(A)杆塔全部校正、弧垂复测合格; (B)杆塔全部校正; (C)弧垂复测合格; (D)施工验收。
答案:A
14. 水平接地体的地表面以下开挖深度及接地槽宽度一般分别以( )为宜。
(A)1.0~1.5m,0.5~0.8m; (B)0.8~1.2m,0.5~0.8m; (C)0.6~1.0m,0.3~0.4m; (D)0.6~1.0m,0.5~0.6m。
答案:C
15. 预应力电杆的架空地线接地引下线必须专设,引下线应选用截面积不小于( )的钢绞线。
(A)25mm2; (B)35mm2; (C)50mm2; (D)70mm2。
答案:A
16. 悬垂线夹安装后,绝缘子串应垂直地平面,个别情况其顺线路方向与垂直位置的偏移角不应超过( ),且最大偏移值不应超过( )。
(A)5°,100mm; (B)10°,100mm; (C)5°,200mm; (D)10°,200mm。
答案:C
17. 接地电阻测量仪对探测针的要求是:一般电流探测针及电位探测针本身的接地电阻分别不应大于( )。
(A)1000Ω,250Ω; (B)500Ω,1000Ω; (C)250Ω,1000Ω; (D)1000Ω,500Ω。
答案:C
18. 在Ⅲ类污秽区测得220kV绝缘子等值附盐密度为0.1~0.25mg/cm2,按GB/T 134—1996要求其泄漏比距为( )。
(A)1.6~2.0cm/kV; (B)2.0~2.5cm/kV; (C)2.5~3.2cm/kV; (D)3.2~3.8cm/kV。
答案:C
19. 在耐张段中的大档距内悬挂软梯作业时,导线应力比在小档距内悬挂软梯作业时导线应力( )。
(A)增加很多; (B)略微增加; (C)略微减小; (D)减少很多。
答案:A
20. 带电作业所使用的工具要尽量减轻重量,安全可靠、轻巧灵活,所以要求制作工具的材料( )。
(A)相对密度小; (B)相对密度大; (C)尺寸小; (D)尺寸大。
答案:A
二、判断题(正确的请在括号内打"√",错误的打"×",每题1分,共20题)
1. 杆件在外力偶矩作用下只发生扭转变形称为纯扭转。( )
答案:√
2. 正常应力架设的导线,其悬点应力最大不得超过破坏应力的44%。( )
答案:√
3. 断路器是重要的开关设备,它能断开负荷电流和故障电流,在系统中起控制和保护作用。( )
答案:√
4. 外过电压侵入架空线路后,通过架空地线的接地线向地中泄导。( )
答案:×
5. 基础混凝土中严禁掺入氯盐。( )
答案:√
6. 工程验收检查应按隐蔽工程验收检查、中间验收检查、竣工验收检查三个程序进行。( )
答案:√
7. 工程竣工后,以额定电压对线路冲击合闸三次是为了测定线路绝缘电阻。( )
答案:×
8. 机动绞磨以内燃机为动力,通过变速箱将动力传送到磨芯进行牵引的机械。( )
答案:√
9. 在起重中,受力构件产生的变形可能存在拉伸压缩、剪切、弯曲和扭转中的部分变形。( )
答案:√
10. 线路污闪事故大多发生在大雾、毛毛雨等潮湿天气。( )
答案:√
11. 缠绕铝包带应露出线夹,但不超过10mm,其端部应回缠绕于线夹内压住。( )
答案:√
12. 中性点直接接地的220kV系统,重合闸动作后重合不成功,此类故障一定是线路发生了永久性接地。( )
答案:×
13. 500kV线路金具与220kV线路金具大部分结构与名称、受力都是相同的。( )
答案:×
14. 同一条线路不管档距大小,线间距离总是一样。( )
答案:×
15. 多导线作地面临时锚固时应用锚线架。( )
答案:√
16. 张力放线滑车应采用滚动轴承滑轮,使用前应进行检查并确保转动灵活。( )
答案:×
17. 等电位操作人员在接触或脱离导线瞬间有电流通过人体内部,此电流大多为泄漏感性电流,对人体危害不大。( )
答案:×
18. 均压屏蔽服所用材料的穿透率越小,对作业人员的屏蔽效果越好。( )
答案:√
19. 高压输电线路导线截面一般按经济电流密度方法选择,同时必须满足电晕条件要求。( )
答案:√
20. 导线接续管在线路运行中是个薄弱部位,状态检测用红外线测温仪重点检测导线接续管的运行温度是否超过正常运行温度。( )
答案:×
三、简答题(请填写答案,每题5分,共10题)
1. 何谓架空线的应力?其值过大或过小对架空线路有何影响?(5分)
答案:答:按题意分述如下。
(1)架空线的应力是指架空线受力时其单位横截面上的内力。(1分)
(2)影响:① 架空线应力过大,易在最大应力气象条件下超过架空线的强度而发生断线事故,难以保证线路安全运行;(2分)② 架空线应力过小,会使架空线弧垂过大,要保证架空导线对地具备足够的安全距离,必然因增高杆塔而增大投资,造成不必要的浪费。(2分)
2. 对架空线应力有直接影响的设计气象条件的三要素是什么?设计中应考虑的组合气象条件有哪些?(5分)
答案:答:按题意分述如下。
(1)设计气象条件三要素:风速、覆冰厚度和气温。(0.5分)
(2)组合气象条件:① 最高气温;② 最低气温;③ 年平均气温;④ 最大风速;⑤ 最大覆冰;⑥ 外过电压;⑦ 内过电压;⑧ 事故断线;⑨ 施工安装。(每小点0.5分,共4.5分)
3. 确定杆塔外形尺寸的基本要求有哪些?(5分)
答案:答:有以下基本要求。
(1)杆塔高度的确定应满足导线对地或对被交叉跨越物之间的安全距离要求。(1分)
(2)架空线之间的水平和垂直距离应满足档距接近距离的要求。(1分)
(3)导线与杆塔的空气间隙应满足内过电压、外过电压和运行电压情况下电气绝缘的要求。(1分)
(4)导线与杆塔的空气间隙应满足带电作业安全距离的要求。(1分)
(5)架空地线对导线的保护角应满足防雷保护的要求。(1分)
4. 简述扁钢、圆管、槽钢、薄板、深缝的锯割方法。(5分)
答案:答:按题意分述如下。
(1)扁钢:从扁钢较宽的面下锯,这样可使锯缝的深度较浅而整齐,锯条不致卡住。(1分)
(2)圆管:直径较大的圆管,不可一次从上到下锯断,应在管壁被锯透时,将圆管向推锯方向转动,边锯边转,直至锯断。(1分)
(3)槽钢:槽钢与扁钢、角钢的锯割方法相同。(1分)
(4)薄板:锯割3mm以下的薄板时,薄板两侧应用木板夹住锯割,以防卡住锯齿,损坏锯条。(1分)
(5)深缝:锯割深缝时,应将锯条在锯弓上转动90°角,操作时使锯弓放平,平握锯柄,进行推锯。(1分)
5. 某220kV线路,无时限电流速断保护动作使C相断路器跳闸,试分析在雷雨大风和冬季覆冰各可能存在什么故障?并简述其故障范围。(5分)
答案:答:按题意分述如下。
(1)220kV线路,其系统中性点采用直接接地,只有当C相发生永久性接地故障时,保护才使C相跳闸,由于是无时限电流速断动作,所以故障点可能出现在距电源点80%长的线路范围内。(2分)
(2)在雷雨大风天气出现C相跳闸,由于是永久性单相接地故障,因此故障点很可能为断线或绝缘子存在零值情况造成整串绝缘子击穿。(2分)
(3)在冬季覆冰天气出现C相跳闸,线路可能因覆冰使导线弧垂增大造成导线对被交叉跨越物放电产生的永久性单相接地故障或断线接地故障。(1分)
6. 在线路运行管理工作中,防雷的主要内容包括哪些?(5分)
答案:答:包括以下主要内容。
(1)落实防雷保护措施。(1分)
(2)测量接地电阻,对不合格者进行处理。(1分)
(3)降低杆塔接地电阻,提高耐雷水平。(1分)
(4)完成雷电流观测的准备工作,如更换测雷参数的装置。(1分)
(5)增设测雷电装置,提出明年防雷措施工作计划。(1分)
7. 如何确定某连续档耐张段观测档弧垂大小?(5分)
答案:答:按如下方法确定。
(1)从线路平断面图中查出紧线耐张段的代表档距l0或根据耐张段各档档距,由计算代表档距。(2分)
(2)根据紧线耐张段代表档距大小,从安装曲线查出紧线环境温度对应的弧垂(若新架线路应考虑导线初伸长补偿)。(2分)
(3)根据观测档档距lg、l0和,由计算出观测档弧垂。(1分)
8. 导线的初伸长是如何产生的?对线路有什么影响?常用的处理方法有哪几种?(5分)
答案:答:按题意分述如下。
(1)产生的原因:① 塑性伸长:是材料本身的特点,在长期承受外力情况下,将产生永久变形;② 蠕变伸长:导线受拉后股与股间靠得更紧,虽各股线长未变,但整根导线却伸长了。(2分)
(2)对线路的影响:初伸长引起应力减小,弧垂增大,使导线对地或被跨越物安全距离不够。(1分)
(3)常用的处理方法:① 预拉法——消除初伸长;② 减弧垂法——补偿初伸长;③ 恒定降温法。(2分)
9. 跨越架的搭设方法及要求如何?(5分)
答案:答:其使用要求如下。
跨越架主柱间距离一般为1.5m左右,横杆上下距离一般为1.0m左右,以便于上下攀登,主柱支撑杆应埋入土内不少于0.5m,跨越架搭设的宽度应比施工线路的两边线各宽出1.5m,并对称于线路的中心线,用铁丝绑扎牢固,高大的跨越架还需增加斜叉木杆,防止侧向倾斜,增设撑杆和拉线、保证跨越架的稳固,带电跨越还需要增加封顶杆。
10. 试述导线机械物理特性各量对导线运行时的影响?(5分)
答案:答:按题意要求分述如下。
(1)导线的瞬时破坏应力:其大小决定了导线本身的强度,瞬时破坏应力大的导线适用在大跨越、重冰区的架空线路;在运行中能较好防止出现断线事故。(1.5分)
(2)导线的弹性系数:导线在张力作用下将产生弹性伸长,导线的弹性伸长引起线长增加、弧垂增大,影响导线对地的安全距离,弹性系数越大的导线在相同受力时其相对弹性伸长量越小。(1.5分)
(3)导线的温度膨胀系数:随着线路运行温度变化,其线长随之变化,从而影响线路运行应力及弧垂。(1分)
(4)导线的质量:导线单位长度质量的变化使导线的垂直荷载发生变化,从而直接影响导线的应力及弧垂。(1分)
四、计算题(请填写答案,每题5分,共20题)
1. 某110kV线路所采用的XP-70型绝缘子悬垂串用8片,每片绝缘子的泄漏距离λ不小于295mm。求其最大泄漏比距S是多少?(5分)
答案:解:按题意求解,得
S = (2分)
==21.5(mm/kV) (3分)
=2.15cm/kV
答:最大泄漏比距为2.15cm/kV。
2. 有两等截面积的木梁,一个为正方形,一个为圆形。请判断哪一个的抗弯性能好些,为多少倍?(5分)
答案:解:设正方形边长为a,圆形直径为d,其截面积相等且均为S。
由材料力学知识得
正方形截面矩 (1.5分)
圆形截面矩 (2分)
(1.5分)
答:正方形木梁抗弯性能好些,为圆木的1.18倍。
3. 某变电站至10kV开关站采用LGJ-240/30型架空线路输送电能,架空线长度L=3km,单位长度电阻为ro=0.15Ω/km,单位长度电抗xo=0.34Ω/km,变电站母线电压为10.5kV,要求开关站母线电压不低于10kV。试求cosφ=0.95时,该开关站最大能送出多少容量的负荷?(LGJ-240/30型导线在40℃室外温度时载流量为494A)
答案:解:按题意求解如下。
(1)ΔU=10.5-10=0.5(kV) (0.5分)
(2)设最大容量为S,又因为cosφ=0.95时,sinφ=0.31,则
P=Scosφ=0.95S,Q=Ssinφ=0.31S (0.5分)
(3) R=roL=0.15×3=0.45(Ω) (0.5分)
X=xoL=0.34×3=1.02(Ω) (0.5分)
(4)因为 ΔU=≤0.5kV (0.5分)
所以 ≤0.5kV (0.5分)
所以 S≤6.723(MVA)(0.5分)
(5)校验载流量
因为 (1分)
所以 (0.5分)
(A) (0.5分)
答:LGJ-240/30型导线在40℃室外温度时载流量为494A>388.2A,所以能送出最大容量为6.723MVA。
4. 已知一施工线路两边线的距离D=5m,与被跨铁路的交叉角θ=30°,电力机车轨顶距搭设跨越架施工基面的高度h1=5m。试求出跨越架的高度及搭设宽度?(5分)
答案:解:已知D=5m,θ=30°。根据安全规程要求,安全距离h=6.5m,且要求跨越架应比施工两边线路各伸出1.5m,则(1分)
L===16(m) (3分)
H=h+h1=6.5+5=11.5(m) (1分)
答:跨越架的高度为11.5m,搭设宽度为16m。
5. 有一单架空地线的110kV线路,导线呈上字形排列,其架空地线悬挂高度h为20m,上导线横担长1.8m,导线距架空地线悬挂点的垂直距离ha为4.1m。试计算上导线是否在架空地线的保护范围内?并验算其保护角是否满足要求。(5分)
答案:解:因为h≤30m,hx=20-4.1=15.9,ha=4.1m,则(0.5分)
所以 (1.5分)
(m)>1.8m (1分)
(1分)
α=23.7°<25° (1分)
答:因1.83m>1.8m,导线在保护范围内;23.7°<25°,故保护角满足要求。
6. 某地区中性点非直接接地35kV线路,长18km,其中有架空地线的线路长10km。如果等电位作业时将一相接地,估算流过人体的电容电流I是多少?(设人体电阻R1=1500Ω,屏蔽服电阻R2=10Ω;35kV单相电容电流,无地线0.1A/km,有地线0.13A/km)
答案:解:按题意求解,得
IC=8×0.1+10×0.13=2.1(A) (2分)
(A) (3分)
答:流过人体的电容电流是0.014A。
7. 某耐张段总长为5698.5m,代表档距lo为258m,检查某档档距lg为250m,实测弧垂fg0为5.84m,依照当时气温的设计弧垂值fg为3.98m。试求该耐张段的线长调整量∆L。(5分)
答案:解:根据连续档的线长调整公式得
(2分)
(m)(2.5分)
答:即应收紧4.73m。(0.5分)
8. 如图D-30(a)所示,采用人字抱杆起吊电杆,取动荷系数K1=1.2,1-1滑轮组的重量为0.05Qo,滑轮组的效率η =0.9,电杆重量Qo=2000kg。求每根抱杆的轴向受力N1为多少?(抱杆的均衡系数K2取1.2)
图D-30
答案:解:受力分析如图D-30(b)所示。
(1)定滑轮受力分析
(N) (0.5分)
(0.5分)
(N) (0.5分)
(N) (0.5分)
(2)人字抱杆交叉处受力分析
得 Tcosβ=Nsinα
Tsinβ+F1=Ncosα (1分)
解得
(N) (0.5分)
(3)两抱杆受力分析
有 (0.5分)
(0.5分)
(N) (0.5分)
答:每根抱杆的轴向受力为252N。
9. 如图D-31所示,一门形电杆,杆高18m,架空地线横担重2000N,导线横担重5600N,叉梁重1000N/根,电杆每米重量1150N/m。试计算电杆重心高度Ho。(5分)
图D-31
答案:解:因门形杆的两根电杆对称,在计算时可按一半考虑,电杆重量集中在杆段中部,则每根电杆上所有荷重对其根部的力矩和为
= 1000×18+2800×16+1000×14
+1000×10+(1150×18)×9
= 18000+44800+14000+10000+186300
= 273100(N·m) (2分)
每根电杆上总的荷重为
=1000+2800+1000×2+20700=26500(N) (1分)
电杆重心高度为
(m) (2分)
答:电杆重心高度为10.3m。
10. 已知某悬挂点等高耐张段的导线型号为LGJ-185/30,代表档距lo为50m,计算弧垂fo为0.8m,采用减少弧垂法减少12%补偿导线的初伸长。现在档距lc为60m的距离内进行弧垂观测。求弧垂f为多少应停止紧线?(5分)
答案:解:按题意求解,得
(2分)
(m) (1分)
因为钢芯铝绞线弧垂减少百分数为12%,所以 (1分)
所以 (m) (1分)
答:弧垂为1.01m时应停止紧线。
11. 图D-32为某220kV输电线路中的一个耐张段,导线型号为LGJ-300/25,计算重量Go为1058kg/km,计算截面积S为333.31mm2,计算直径d为23.76mm。试计算该耐张段中3号直线杆塔在更换悬垂线夹作业时,不考虑作业人员及工具附件的重量,提线工具所承受的荷载G。(作业时无风、无冰,导线水平应力为90MPa)
图D-32
答案:解:按题意求解如下。
(1)导线的自重比载
(N/m·mm2) (1.5分)
(2)3号杆塔的垂直档距
= 653.3(m) (2分)
(3)作业时提线工具所承受的荷载即为3号杆塔的垂直荷载
(N) (1.5分)
答:3号直线杆塔作业时,提线工具所承受的荷载为6773.6N。
12. 采用盐密仪测试XP-70型绝缘子盐密,用蒸馏水V=130cm3清洗绝缘子表面。清洗前,测出20℃时蒸馏水的含盐浓度为0.000723g/100ml;清洗后,测出20℃时污秽液中含盐浓度为0.0136g/100ml。已知绝缘子表面积S=5cm2。求绝缘子表面盐密值?(按GB/T 134—1996高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准)
答案:解:按题意求解,有
(3分)
(mg/cm2)(2分)
答:绝缘子表面盐密值为0.026mg/cm2。
13. 某线路导线型号为LGJ-120/20,计算重量Go= 466.8kg/km,计算截面积S=134.49mm2,计算直径d=15.07mm。试计算导线在第Ⅳ气象区的覆冰条件下的综合比载。(覆冰厚度b=5mm,相应风速为10m/s,冰的比重=为0.9g/cm3,α=1.0,k=1.2)
答案:解:按题意求解如下。
(1)导线的自重比载
(N/m·mm2) (1分)
(2)冰的比载
(N/m·mm2) (1分)
(3)风压比载
(N/m·mm2) (1分)
(4)综合比载
(N/m·mm2) (1分)
答:导线在第Ⅳ气象区的覆冰条件下的综合比载为56.38×N/m·mm2。
14. 110kV线路某一跨越档,其档距l=350m,代表档距lo=340m,被跨越通信线路跨越点距跨越档杆塔的水平距离x=100m。在气温20℃时测得上导线弧垂f=5m,导线对被跨越线路的交叉距离为6m,导线热膨胀系数α=19×1/℃。试计算当温度为40℃时,交叉距离是否满足要求?(5分)
答案:解:按题意求解如下。
(1)将实测导线弧垂换算为40℃时的弧垂,有
(1分)
= 6.5(m) (1分)
(2)计算交叉跨越点的弧垂增量
(1分)
=1.224(m) (1分)
(3)计算40℃时导线对被跨越线路的垂直距离H为
H=h-Δfx=6-1.224=4.776(m) (0.5分)
答:交叉跨越距离为4.776m,大于规程规定的最小净空距离3m,满足要求。(0.5分)
15. 某220kV输电线路在丘陵地带有一悬点不等高档,已知该档档距l=400mm,悬点高差Δh=36m,最高气温时导线应力=80MPa,比载g1=36.51×N/m·mm2。试求该档导线线长。(5分)
答案:解:因为 <10%
所以 该档导线线长可用平抛物近似计算式计算,即(2分)
(1.5分)
= 402.1754(m) (1.5分)
答:该档导线线长为402.1754m。
16. 如图D-33所示,用钢丝绳起吊电杆,安全系数K=4.5,动荷系数K1=1.3,不均衡系数K2=1.2,电杆的重量Q=1500kg。试计算可否用破断拉力Tp=68kN的钢丝绳起吊。(5分)
答案:解:钢丝绳所受拉力为
(1.5分)
= 13240(N) (1.5分)
图D-33
钢丝绳的允许拉力(2分)
=15.1(kN)=15100(N) (1分)
因为 T=13240N<[T]=15100N
所以 可用该钢丝绳起吊此电杆。 (0.5分)
答:可用破断拉力Tp=68kN的钢丝绳起吊。 (0.5分)
17. 有一条10kV线路,导线型号选用钢芯铝绞线,线间几何均距为1m,容许电压损耗∆U%为5%,全线采用同一截面导线。线路各段长度(km)、负荷(kW)及功率因数如图D-34所示。试按容许电压损耗选择截面。(假设线路平均电抗x0=0.38Ω/km,导线材料导电系数为γ =32m/Ω·mm2)。
图D-34
答案:解:按题意求解,有
SAa=S1+S2=1000-j750+500-j310=1500-j1060 (kVA)
容许电压损耗
ΔU=ΔU%×UN=0.05×10000=500(V) (1分)
设平均电抗x0=0.38Ω/km,则电抗中的电压损耗为
ΔUx=
= (1.5分)
电阻允许的电压损耗为
ΔUr=ΔU -ΔUx=500-220=280(V) (1分)
计算导线最小截面为
= 94.87(mm2) (1分)
答:根据计算结果,可选用LGJ-95型导线,因其单位长度x0=0.334Ω/km小于所设的平均电抗x0=0.38Ω/km,所以实际电压损耗小于容许值,LGJ-95型导线满足要求。(0.5分)
18. 如图D-28(a)所示电路,一电阻R和一电容C、电感L并联,现已知电阻支路的电流IR=3A,电感支路的电流IL=10A,电容支路的电流IC=14A。试用相量图求出总电流是多少安?功率因数是多少?电路是感性电路还是容性电路?(5分)
图D-28
答案:解:相量图如图D-28(b)所示。
已知:IR=3A,IC=14A,IL=10A,则
(2分)
(A) (1分)
(1分)
因为 总电流超前总电压 (1分)
所以 电路呈容性
答:总电流是5A;功率因数是0.6;电路是容性电路。
19. 一简易起重如图D-29(a)所示,横担长LAB=6m,其重G=2000N。A端用铰链固定,B端用钢绳拉住,若吊车连同重物共重P=10000N,在图示位置a处l1=2m时,试求钢绳的拉力及支座A的反力。(5分)
图D-29
答案:解:以梁为研究对象,作受力图,如图D-29(b)所示,此力系为平面一般力系。列平衡方程,由ΣMA=0,得
(1分)
(1分)
所以 T = 15333(N)
由=0,得
Nax-Tcos30°=0 (0.5分)
所以 Nax = 13278(N) (0.5分)
由=0,有
Nay+Tsin30°-G-P=0 (0.5分)
Nay+15333×0.5-2000-10000=0 (0.5分)
Nay=4334(N)
(N) (1分)
答:钢绳的拉力为15333N,支座A的反力为13967.4N。
20. 某10kV专线线路长5km,最大负荷为3000kVA,最大负荷利用小时数Tmax=4400,导线单位长度的电阻为ro=0.16Ω/km。求每年消耗在导线上的电能∆W?(5分)
答案:解:按题意求解如下。
因为 S=3UI (0.5分)
所以 I===173.2(A) (0.5分)
R=roL=0.16×5=0.80(Ω) (1分)
(2分)
(1分)
答:一年消耗在导线上的电能为316781kWh。
五、绘图题(请填写答案,每题10分,共10题)
1. 画出三相电源星形接法及相电压和线电压的相量图。
答案:答:如图E-67(a)、(b)所示。
图E-67
2. 请画出用档端角度法测弧垂示意图。
答案:答:如图E-69所示。
图E-69
H—杆塔呼称高;λ—悬垂串长度
3. 请画出异长法观测弛度示意图。
答案:答:如图E-68所示。
图E-68
4. 绘出接触器控制启动异步电动机控制电路图。
答案:答:如图E-70所示。
图E-70
5. 请画出转角双杆排杆示意图。
答案:答:如图E-71所示。
图E-71
6. 请画出采用交流伏安法测量导线接头电阻比的试验原理接线图,注明之间关系。
答案:答:如图E-72所示。
图E-72
7. 请画出用档外角度法观测弧垂示意图。
答案:答:如图E-73所示。
图E-73
8. 画出三点起吊30m(φ400mm)等径钢筋混凝土双杆布置示意图。
答案:答:参如图E-74所示。
图E-74
9. 画出三点起吊24m(φ400mm)等径钢筋混凝土单杆布置示意图。
答案:答:参见图E-75。
图E-75
10. 请画出单相电容电机接线图。
答案:答:如图E-76所示。
图E-76
六、论述题(请填写答案,每题10分,共10题)
1. 什么是中性点位移现象?中性线的作用是什么?(10分)
答案:答:三相电路中,在电源电压对称的情况下,如果三相负载对称,根据基尔霍夫定律,不管有无中性线,中性点的电压都等于零。(3分)如果三相负载不对称,而且没有中性线或者中性线阻抗较大,则负载中性点就会出现电压,(2分)即电源中性点和负载中性点之间的电压不再为零,我们把这种现象叫中性点位移。(3分)
在电源和负载都是星形连接的系统中,中性线的作用是为了消除由于三相负载不对称而引起的中性点位移。(2分)
2. 《电力建设安全工作规程》对分解组立杆时固定杆塔的临时拉线应满足哪些要求?(10分)
答案:答:固定杆塔的临时拉线应满足下列要求。
(1)应使用钢丝绳,不得使用白棕绳。(1分)
(2)在未全部固定好之前,严禁登高作业。(1分)
(3)绑扎工作必须由技工担任。(1分)
(4)现场布置:单杠、V形铁塔或有交叉梁的双杆不得少于四根,无叉梁的双杆不得少于六根。(2分)
(5)组立杆塔的临时拉线不得过夜,如需过夜时,应采取安全措施。(1.5分)
(6)固定的同一个临时地锚上的拉线最多不超过两根。(1.5分)
(7)拆除工作,必须待永久拉线全部装好、叉梁装齐或无拉线杆塔的基础埋好,并经施工负责人同意后方可进行。(2分)
3. 为什么35kV线路一般不采用全线装设架空地线?(10分)
答案:答:对于35kV线路,大多为中性点不接地或中性点经消弧线圈接地,虽然也有单相对地闪络,但由于消弧线圈和自动重合闸的使用,单相落雷接地故障将被消弧线圈所消除,雷击后造成的闪络能自行恢复绝缘性能,不致引起频繁的跳闸。(3分)
对于35kV的铁塔或钢筋混凝土杆线路,加装架空地线意义不大,但却仍然需要逐塔接地。因为这时若一相因雷击闪络接地后,它实际上就起到了架空地线的作用,在一定程度上可以防止其他两相的进一步闪络,而系统中的消弧线圈又能有效地排除单相接地故障。故35kV线路即使不采用全线装设架空地线,由于建弧率小,单位遮断次数还是较低的,防雷效果还是较满意的。(5分)
为了减少投资,一般对35kV线路只在变电站进线的1~2km装设架空地线,以防止直击雷,进入到变电站的雷电流幅值和降低侵入波陡度。(2分)
4. 采用带电作业有哪些优点?在间接带电作业时,人身与带电体间的安全距离是多少?(10分)
答案:答:带电作业的优点如下。
(1)发现线路设备的缺陷可及时处理,能保证不间断供电。(1.5分)
(2)发现线路设备的缺陷时,采用带电作业可以及时地安排检修计划,而不致影响供电的可靠性,保证了检修的质量,充分发挥了检修的力量。(1.5分)
(3)带电作业具有高度组织性的半机械化作业,在每次检修中均可迅速完成任务,节省检修的时间。(1.5分)
(4)采用带电作业可简化设备,从而避免为检修而定设双回路线路。(1.5分)
在间接带电作业时,人身与带电体间的最小安全距离:10kV为0.40m;(0.5分)35kV为0.60m;(0.5分)110kV为1.00m;(0.5分)154kV为1.40m;(0.5分)220kV为1.80m;(0.5分)330kV为2.60m;(0.5分)500kV为3.6m。(1分)
5. 导线在压接前的净化处理有何要求?液压连接导、地线需注意哪些要求?(10分)
答案:答:导线在压接前净化处理的要求:压接前必须将导线连接部分的表面、连接管内壁以及穿管时连接管可能接触到的导线表面用汽油清洗干净,清洗后应薄薄地涂上一层导电脂,并用细钢丝刷清刷表面氧化膜,应保留导电脂进行连接。(3分)
液压连接导、地线需注意的要求:
(1)在切割前应用细铁丝将切割点两边绑扎紧固,防止切割后发生导、地线松股现象;切割导、地线时应与轴线垂直,穿管时应按导、地线扭绞方向穿入。(1分)
(2)切割铝股不得伤及钢芯。(0.5分)
(3)导线划印后应立即复查一次,并作出标记。(0.5分)
(4)液压钢模,上模与下模有固定方向时不得放错,液压机的缸体应垂直地面,放置平稳,操作人员不得处于液压机顶盖上方。(1分)
(5)液压时操作人员应扶好导、地线,与接续管保持水平并与液压机轴心相一致,以免接续管弯曲。(0.5分)
(6)必须使每模都达到规定的压力,不能以合模为标准,相邻两模之间至少应重叠5mm。(0.5分)
(7)压完第一模之后,应立即检查边距尺寸,符合标准后再继续施压。
(8)钢模要随时检查,发现变形时应停止使用。(0.5分)
(9)液压机应装有压力表和顶盖,否则不准使用。(0.5分)
(10)管子压完后应锉掉飞边,并用细砂纸将锉过的地方磨光,以免发生电晕放电现象。
(11)钢管施压后,凡锌皮脱落等应涂以富锌漆。(0.5分)
(12)工作油液应清洁,不得含有砂、泥等脏物,工作前要充满液压油。(0.5分)
6. 用钢圈连接的钢筋混凝土杆,在焊接时应遵守哪些规定?(10分)
答案:答:用钢圈焊连接的钢筋混凝土杆,焊接时应遵守下列规定。
(1)钢圈焊口上的油脂、铁锈、泥垢等污物应清除干净。(1分)
(2)钢圈应对齐,中间留有2~5mm的焊口缝隙。(1分)
(3)焊口合乎要求后,先点焊3~4处,点焊长度为20~50mm,然后再行施焊。点焊所用焊条应与正式焊接用的焊条相同。(1分)
(4)电杆焊接必须由持有合格证的焊工操作。(1分)
(5)雨、雪、大风中只有采取妥善防护措施后方可施焊,当气温低于-20℃时,焊接应采取预热措施(预热温度为100~120℃),焊后应使温度缓慢地下降。(1分)
(6)焊接后的焊缝应符合规定,当钢圈厚度为6mm以上时应采用V形坡口多层焊接,焊缝中要严禁堵塞焊条或其他金属,且不得有严重的气孔及咬边等缺陷。(1.5分)
(7)焊接的钢筋混凝土杆,其弯曲度不得超过杆长的2‰,如弯曲超过此规定时,必须割断调直后重新焊接。(1分)
(8)接头焊好后,应根据天气情况,加盖,以免接头未冷却时突然受雨淋而变形。(1分)
(9)钢圈焊接后将焊渣及氧化层除净,并在整个钢圈外露部分进行防腐处理。(1分)
施焊完成并检查后,应在上部钢圈处打上焊工代号的钢印。(0.5分)
7. 为什么对输电线路交叉处应加强防雷保护?其措施如何?(10分)
答案:答:输电线路交叉处空气间隙的闪络,可能导致相互交叉的线路同时跳闸。如果是不同电压等级的线路交叉处发生闪络,将给较低电压闪络的电气设备带来严重的危害。如线路对通信线路发生闪络,其危害性就更大,甚至可能造成人身伤亡等严重事故。因此,对输电线路的交叉部分应加强防雷保护,以免事故扩大到整个系统,其措施如下:(4分)
(1)交叉距离S,即两交叉线路的导线之间距或上方导线对下方的架空地线的间距:
10kV以下线路与同级或较低电压线路、通信线交叉时,S≥2m;(1分)
110kV线路与同级或较低线路、通信线交叉时,S≥3m;(1分)
220kV线路与同级或较低线路、通信线交叉时,S≥4m;(1分)
500kV线路与同级或较低线路、通信线交叉时,S≥6m。(1分)
(2)交叉档的两端杆塔的保护。交叉档两端的绝缘不应低于其相邻杆塔的绝缘。铁塔、电杆不论有无架空地线,均应可靠接地。无架空地线的3~60kV木杆,应装设管形避雷器或保护间隙。高压线路与低压线路或通信线交叉时,低压线路或通信线交叉档两端木杆上应装设保护间隙。(2分)
8. 非张力放线跨越架搭设有哪些要求?(10分)
答案:答:跨越架搭设有以下要求。
(1)根据被跨越物的种类,选择所搭跨越架的结构形式,其宽度应大于施工线路杆塔横担的宽度,跨越架的两端应搭设"羊角",以防所放架空线滑落到跨越架之外。(1.5分)
(2)如跨越架搭设的较为高大,应由技术部门验算后提出搭设方案,必要时可请专业架子工进行搭设。在搭设过程中应设专人监护。(1.5分)
(3)在搭设跨越铁路、公路、高压电力线路的跨越架时,应先与有关部门联系,请被跨越物的产权单位在搭架、施工及拆架时,派人员监督检查。(1.5分)
(4)跨越架的搭设,应由下而上进行搭设,并有专人负责传递木杠或竹杆等材料。拆除时,应由上而下的进行,不得抛掷,更不得将架子一次推倒。(1.5分)
(5)对搭设好的跨越架,应进行强度检查,确认牢固后方可进行放线工作。对比较重要的跨越架,应派专人监护看守,一方面提醒来往行人和车辆注意,另一方面监视导线、架空地线的通过情况。(1.5分)
(6)跨越架的长度,可按下式计算
(1.5分)
式中
L——跨越架应搭设长度(m);
D ——施工线路两边线间距离(m);
θ ——施工线路与被跨越物的交角。
9. 如何根据继电保护和自动装置的动作特点来粗略判断故障性质及故障地段?(10分)
答案:答:一般情况下,如线路跳闸后自动重合闸成功,说明是瞬时性故障,如鸟害、雷击、大风等;(1分)如自动重合闸重合复跳,说明是永久性故障,如倒杆断线、浑线等。如是电流速断动作跳闸,故障点一般在线路的前端;(1分)如过流动作跳闸,故障点一般在线路的后段;(1分)如是电流速断和过流同时动作跳闸,故障点一般在线路段中段;(1分)如是距离保护动作跳闸,说明是相间短路故障。(1分)一段保护动作时,故障点一般在本线路全长的80%~85%;(1分)二段动作,故障点可能在本线路或下一段线路。(1分)如是零序保护动作,说明线路有单相接地故障。(1分)零序一段动作,故障点一般在线路前端;(0.5分)零序二段动作,故障点一般在线路后段。(0.5分)
在中性点不直接接地的电网中,当绝缘监视装置发生接地信号时,说明该线路有单相接地故障。如电厂、变电站内装有故障录波器,可通过故障录波器图看出故障类型及算出故障点的大致范围。(1分)
10. 什么叫竣工验收检查?其项目有哪些?线路投产送电前应具备哪些条件?(10分)
答案:答:竣工验收检查是指全部线路或其中一段线路所有工程项目全部结束后所进行的验收检查。(2分)在进行竣工验收检查时,要检查在中间验收检查时所查出的问题是否完全处理;线路附近的障碍物是否清除;各项记录是否齐全,正确;线路有无遗留未完的项目。(2分)
线路投产送电前,启动验收委员会应审查和批准启动试运方案,听取工作汇报,检查线路及通信设施是否符合安全启动试运的要求,同时还应具备下列条件:(1分)① 线路巡线人员已配齐;(1分)② 线路已有杆号,相位等标志;(1分)③ 线路上的临时接地及障碍物均已全部拆除;(1分)④ 线路上已无人登杆作业,在安全距离内的一切作业均已停止,并对线路进行了一次巡视检查;(1分)⑤ 按设计规定线路的继电保护和自动装置均已调试合格。(1分)下载本文