建筑电气工程专业
中级部分
一、基础题
1、简述直流电和交流电的特征。
直流电的大小和方向都不随时间而变化;交流电的大小和方向都随时间作周期性变化,且一个周期内的平均值等于零。电流按正弦规律随时间变化的称为正弦交流电。 2、简述欧姆定律。√
导体中电流I的大小与加在导体两端电压U成正比,即I=U/R,而与导体的电阻R成反比。这个关系称为欧姆定律。
3、简述基尔霍夫第一、第二定律。
第一定律:在电路的任一节点上,所有流出的电流之和必等于流入的电流之和。 第二定律:任一回路内,其环路电压(沿整个回路绕行一周,各部分电压的代数和)恒等于零。 4、电能和电功率有什么区别?它们的单位是什么?√
电能是一种能量,它与电功率及时间成正比,其单位是千瓦时;
电功率是在单位时间内电路中产生的或者消耗的电能,简称功率,其单位为瓦或千瓦。 5、什么叫串联电路和并联电路?
把几个电路元件(负载或电源)依次连接,使其通过同一电流的连接方式叫串联电路;它的特点是电路中电流处处相等,而端电压等于各负载电压之和。 把几个负载并列端接于电源两端的电路叫并联电路;它的特点是各负载两端的电压相同,而端电流(总电流)等于各负载电流之和。
6、什么叫正弦交流的频率和周期?我国电力系统的频率是多少?
正弦量交变一个周期所需的时间叫周期;而每秒钟正弦量交变的周期数叫频率。 我国电力系统采用的频率是每秒50周,或称50赫芝。 7、简述正弦量交变情况的三个重要数据是什么? (1)交变的快慢,由频率或周期或角频率表示; (2)交变的幅度,由幅值来表示;
(3)交变的起点,由计时起点的瞬时值即所谓初始值来表示。 8、什么叫交流电的有效值? 它是根据其热效应来确定的。若把某一交变电流i和一直流电流I分别通过两个阻值相同的电阻R,如果在一个周期的时间内,它们各自在电阻上产生的热量相等,则此直流I称为该交流的有效值。在实际应用中,交流电都采用有效值来计量其大小。
9、正弦交流电的电流和电压是随时间发生变化的,某一时间的数值称什么?√ 瞬时值。
10、什么叫有功功率?它的单位是什么?
交流电通过电阻被消耗的功率称有功功率,它是不可逆的能量转换过程。单位是瓦或千瓦。 11、什么叫无功功率?它的单位是什么?
交流电路中的储能元件如电感和电容,它们并不消耗有功功率,而是将电能、磁场能或电场能随交流电周期变化而相互转换过程中所吸取的功率称无功功率。其单位为乏或千乏。
12、什么叫视在功率?它的单位是什么?
交流网络中端电压与端电流的乘积称视在功率,它包含了有功和无功两种功率。单位为伏安或千伏安。
13、有功功率是指瞬时功率在一周期内的平均值,又称什么功率?√ 平均功率。
14、为什么电网需要无功功率? 电力系统在运行时,电源要供应两部分能量:一部分用于作功,即转换为其他形式的能量(机械能、热能、光能、磁能、化学能等),并在用电设备中消耗掉,就是我们平时讲的有功部分;另一部分用于能量交换,也即无功部分。无功并不是无用功。在电能输送和转换过程中,许多电磁及电磁作用都要借助于它来进行。 15、在三相电路中为什么会产生中性点漂移? 由三相负荷的不对称引起。
16、为减少电压偏差,供配电系统的设计或施工中应尽量做到什么要求?√ 尽量使三相负荷平衡。
17、并联运行的变压器必须满足哪三个条件? 第一,各台变压器的变比必须相等; 第二,各台变压器的联接组别必须相同;
第三,各台变压器的短路电压百分比必须相等。 18、变压器铭牌上短路电压百分值的含义是什么?
把变压器二次绕组短路,在一次绕组上外加电压使一、二次绕组电流都达到额定值,该电压称为短路电压,把短路电压与一次绕组额定电压之比用百分数表示,称为短路电压百分值。 19、变压器的分接头起什么作用?
变压器一次电压的波动和二次侧负载的变化均能引起二次电压随之变动,为保持二次侧电压的基本稳定,可调节分接头。
20、一台220/110V的变压器,能否用来把440V的电压降到220V?为什么?又该变压器能否把110V降到55V?
不允许把440V降到220V。因为电压超过原设计电压一倍,将使铁芯磁通严重饱和而发热,使绝缘老化加速,影响使用寿命。而将110V降到55V是可以的。 21、三相异步电动机按结构类型分哪二种? 鼠笼式和绕线式二种。
22、简述异步电动机的工作原理。 当定子绕组接通三相电源,绕组中便产生旋转磁场,原来静止的转子绕组与旋转磁场之间就有了相对运动,转子导体切割磁力线并产生感应电动势,此感应电势使转子导体形成感应电流,感应电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,该电磁力对转轴引成电磁转矩,使转子沿旋转磁场方向转动起来。
23、鼠笼式异步电机由哪几种起动方法? 有直接启动(全压起动)和降压起动二种方法。而降压起动又可分星——三角起动和自耦减压起动两种。
24、绕线式异步电机如何起动?
在转子回路中接附加电阻或电抗,使转子电阻适当增加,既可减小起动电流,又可提高功率因素,增大起动转矩。
25、同步电动机为什么能以同步转速运行? 同步电动机与异步电机不同,它的转子绕组在运行时必须加励磁电源(直流),使转子相当于一个电磁铁,它在定子绕组所产生的三相旋转磁场作用下,以旋转磁场相同的转速旋转,故
能达到同步转速。
26、同步电机在哪种励磁方式下能对电网进行无功补偿? 当同步电机励磁绕组在过激磁状态下运行时,此时同步电机将向电网输出感性无功功率,供给异步电机等感性负载,从而改善电网的功率因素。 27、什么是短路?√
在电路中任意两点发生接触,或被电阻很小导体连接时,在接触点由于电阻突然减小,电流瞬时升高,这种现象叫短路。
28、短路有哪几种形式?哪种短路形式产生的可能性最大?哪种危害最严重?√
有单相短路、两相短路、两相接地短路、三相短路等。单相短路产生的可能性最大。三相短路最为严重。
29、计算短路电流的用途是什么?√
利用短路电流稳态值核算电气设备的热稳定,利用短路冲击电流核算电气设备的动稳定,利用短路电流最小值,作为整定继电保护及校核电动机起动的依据。 30、工程计算时,短路电流采用什么计算方法?
在1KV以下低压系统可采用有名制,高压系统一般采用标幺制。 31、电力系统采取的限制短路电流的措施是什么?√ (1)提高电力系统的电压等级。 (2)直流输电。
(3)在电力系统主网加强联系后,将次级电网解环运行。 (4)在允许范围内,增大系统的零序阻抗。 32、什么是计算负荷?√
计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是假想的持续性负荷。其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电系统中,通常采用30min的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。 33、接地的含义是什么?√
将电力系统或电气装置或电气设备的某一正常运行不带电,而故障运行时可能带电的金属部分或电气装置外露可导电部分经接地线连接到接地极称为接地。 34、雷电的破坏作用有哪二种? 一种是雷电直接击在建筑物上,因高温而引起建筑物燃烧,并在雷电流通道上使物体水份受热气化膨胀,产生强大的机械力,使建筑物遭到破坏;第二种破坏作用是由于雷电流变化梯度大而产生强大的交变磁场,使周围的金属构件或导体产生很大的感应电流,从而构成火灾危险或烧毁用电设备。
35、简述光通量的定义与单位。√
电光源在单位时间内向空间发出可见光的能量称为光通量。它的单位为流明(Lm) 36、简述发光强度的定义与单位。
一个光源在给定方向上立体角元内发射的光通量与该立体角之比。它的单位是坎德拉(cd),1坎德拉=1流明/球面度。 37、简述照度的定义及单位。√
投射到被照物体表面上的光通量与被照面积之比称为被照面的照度。用来衡量被照面上光的强弱。单位为勒克斯(LX) 38、什么叫眩光?
视野中有极高的亮度或强亮度对比时,人眼睛会感到不快,使可见度降低,这种现象称为眩光。
39、简述亮度的基本概念。
表面上一点在给定方向上的亮度,是包含这点的面元在该方向上的发光强度与面元垂直于给定方向上的投影面积之比。 40、什么叫显色性?√
与参考标准光源相比较时,光源显现物体颜色的特性。 41、什么叫灯具的配光曲线?√
在极座标图上标出各方位发光强度值所连成的曲线称配光曲线。它是照明计算的重要依据。 42、什么叫灯具的效率?
从一个照明器射出的光通量与灯具的光源总光通量之比称为灯具的效率。它与灯具的形状和所用的材料有关。
43、平均照度计算通常采用什么方法?它适用于何种场合?
利用系数法。适用于灯具均匀布置,墙和天棚反射系数较高、空间无大型设备遮挡的一般照明
44、电光源可以分为哪两大类?
一类是热辐射光源,如白炽灯、卤钨灯;另一类是气体放电光源,如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。 45、什么是绿色照明?√
是指节约能源、保护环境,有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康的照明。 46、在有连续调光、瞬时启动、开关频繁要求或限制电磁波干扰的场所,应选取用何种光源?√
应选取白炽灯或卤钨灯。
47、体育场、馆的光源宜选什么?
宜选用发光效率高、寿命长、显色性好的气体放电灯,如金属卤化物灯、钪钠灯等。 48、什么场所采用荧光灯?√
(1)悬挂高度较低(如6m以下)要求照度又较高(如100Lx)的场所; (2)识别颜色要求较高的场所;
(3)在天然采光或天然采光不足而人们需要长期滞留的场所。 49、简述荧光灯的镇流器和启动器的作用。
镇流器是用来克服灯管的负阻效应,限制通过灯管的电流,使荧光灯稳定地工作。启动器用来在起动时预热灯管钨丝。
50、简述低压钠灯的工作原理及优缺点?√
低压钠灯是通电后先在主、辅电极之间放电,而后在主电极之间形成弧光放电。不久在管壁上薄层因为固相钠蒸发,钠气压上升,发出黄光,直至稳定。启动用镇流器8~10min。优点是光效好,100~150Lm/W;平均寿命长,2~5kh;缺点是显色性差;有频闪效应。 。
二、专业题
1、哪些负荷应定为二级负荷?
(1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失时; (2)中断供电将影响重要单位的正常工作。
2、若某企业中断供电会造成重大设备损坏、重大产品报废,其连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复,问该企业应定为几级负荷? 应定为一级负荷。
3、某重要负荷允许中断供电时间为毫秒级负荷,问应选用何种应急电源?√ 可选用蓄电池静止型可靠的不间断供电装置(如UPS)。 4、二级负荷的供电措施是什么?√
二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线或电缆供电。当采用架空线时,可为一回架空线供电;当采用电缆线路时,应采用两根电缆组成的线路供电,其每根电缆应承受100%的二级负荷。 5、应急电源与正常电源之间是否可并列运行。 不能。必须采取防止并列运行的措施。
6、多层建筑中,装有可燃性油的电气设备的变电所选址应注意什么?
应设在建筑物底层靠外墙的部位,且不应设在人员密集场所的正上方,正下方,贴邻和疏散口的两旁。
7、哪些场所不能设置露天或半露天变电所? (1)在腐蚀性气体的场所;
(2)挑檐为燃烧体或难燃体和耐火等级为四级的建筑物旁; (3)附近有棉、粮及其他易燃、易爆物品集中的露天堆场;
(4)容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所。 8、多层或高层主体建筑内变电所,宜选用何种变压器?√ 宜选用不燃或难燃型变压器。
9、某建筑物的公共浴室下方拟设一座10KV变电所,是否允许? 不应设置
10、不带可燃性油的高、低压配电柜与干式变压器是否可设置在同一房间内? 可以。
11、室内10KV变电所无遮栏高、低压裸母线的对地最小距离为多少?如在室外为多少? 室内为2.5米;室外:低压母线2.5米,高压母线2.7米。 12、可燃油浸电力变压器室的耐火等级为几级?√ 一级。
13、满足什么条件时,可以将高、低压配电装置和电力变压器相互靠近布置?
具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器,当环境允许时,可以靠近布置。
14、以气体放电灯为主要负荷的回路中,中性线截面如何选择? 中性线截面不应小于相线截面。
15、PE线采用单芯绝缘导线时,按机械强度要求,其最小截面为多少? 有机械性保护时为2.5mm2;无机械性保护时为4mm2。 16、简述TN—S配电系统。
电源为三相四线中性点接地系统,自电源端PE保护线与工作零线N共同接地后,即相互分开,此后不允许再相互联接,PE线在正常情况下是非载流导体,是各类用电设备金属外壳的专用接地保护线。
17、简述TN—C—S配电系统。
这是TN—C系统和TN—S系统的混合应用。例如从变电所引至建筑物进线处采用TN—C系统,在进线处将PEN线重复接地后分出N线和PE线,对建筑物内配电改为TN—S系统。 18、简述IT配电系统。
电源为三相不接地系统,或一点经阻抗接地,电气装置外露可导电部分仍接地。
19、10(6)kV变电所在变压器室位于建筑物内及下面有地下室等时,其可燃性油浸变压器室的门应为何种门?√