礦山供電技術(shù)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.礦山供電系統(tǒng)中，通常采用的電壓等級不包括（）。A.380VB.660VC.1140VD.220V答案：D。礦山供電常用380V、660V、1140V等電壓等級，220V一般用于民用，而非礦山主要供電電壓等級。2.下列哪種設(shè)備不屬于礦山供電系統(tǒng)中的一次設(shè)備（）。A.變壓器B.斷路器C.繼電器D.隔離開關(guān)答案：C。繼電器是二次設(shè)備，用于控制、保護等，變壓器、斷路器、隔離開關(guān)屬于一次設(shè)備，直接參與電能的輸送和分配。3.礦山井下供電系統(tǒng)中，為了防止漏電，通常采用（）保護。A.過流B.過壓C.漏電D.欠壓答案：C。漏電保護專門用于防止漏電事故，過流保護針對過電流情況，過壓保護防止電壓過高，欠壓保護防止電壓過低。4.電力變壓器的主要功能是（）。A.產(chǎn)生電能B.傳輸電能C.變換電壓D.消耗電能答案：C。變壓器的主要作用是改變電壓等級，以滿足不同的用電需求，不產(chǎn)生、消耗電能，主要是實現(xiàn)電能在不同電壓下的傳輸。5.礦山供電系統(tǒng)中，短路電流計算的目的不包括（）。A.選擇電氣設(shè)備B.整定保護裝置C.確定供電線路的長度D.校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性答案：C。短路電流計算用于選擇合適的電氣設(shè)備、整定保護裝置以及校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性，與供電線路長度無關(guān)。6.下列哪種接線方式屬于礦山供電系統(tǒng)的主接線方式（）。A.星型接線B.三角形接線C.單母線接線D.梯形接線答案：C。單母線接線是礦山供電系統(tǒng)常見的主接線方式，星型和三角形接線一般用于電氣設(shè)備內(nèi)部繞組連接，梯形接線不是供電系統(tǒng)主接線方式。7.礦山井下低壓電網(wǎng)的漏電保護裝置應（）進行一次跳閘試驗。A.每天B.每周C.每月D.每季度答案：A。為確保漏電保護裝置可靠運行，礦山井下低壓電網(wǎng)的漏電保護裝置應每天進行一次跳閘試驗。8.高壓隔離開關(guān)的主要作用是（）。A.切斷負荷電流B.切斷短路電流C.隔離電源D.控制電路通斷答案：C。高壓隔離開關(guān)主要用于隔離電源，形成明顯的斷開點，不能切斷負荷電流和短路電流，控制電路通斷通常由斷路器完成。9.礦山供電系統(tǒng)的功率因數(shù)過低會導致（）。A.電壓升高B.電流減小C.電能損耗增加D.設(shè)備容量減小答案：C。功率因數(shù)過低會使線路中的無功電流增大，從而增加電能損耗，不會使電壓升高、電流減小，也不會使設(shè)備容量減小。10.下列哪種設(shè)備用于測量礦山供電系統(tǒng)的電壓（）。A.電流表B.電壓表C.功率表D.電能表答案：B。電壓表用于測量電壓，電流表測電流，功率表測功率，電能表測電能。11.礦山井下電纜的敷設(shè)方式不包括（）。A.架空敷設(shè)B.掛在巷道壁上C.埋地敷設(shè)D.敷設(shè)在電纜溝內(nèi)答案：A。礦山井下空間有限且有安全要求，一般不采用架空敷設(shè)方式，可掛在巷道壁上、埋地敷設(shè)或敷設(shè)在電纜溝內(nèi)。12.過流保護裝置的動作電流應（）被保護線路的最大負荷電流。A.大于B.小于C.等于D.無關(guān)答案：A。過流保護裝置的動作電流必須大于被保護線路的最大負荷電流，才能在發(fā)生過流故障時準確動作。13.礦山供電系統(tǒng)的防雷裝置不包括（）。A.避雷針B.避雷線C.熔斷器D.避雷器答案：C。熔斷器是用于過流保護的電器，不是防雷裝置，避雷針、避雷線、避雷器用于防雷。14.電力電容器在礦山供電系統(tǒng)中的主要作用是（）。A.提高功率因數(shù)B.降低電壓C.增加電流D.消耗電能答案：A。電力電容器可向系統(tǒng)提供無功功率，提高功率因數(shù)，減少無功損耗，不會降低電壓、增加電流和消耗電能。15.礦山供電系統(tǒng)的接地裝置包括（）。A.接地極和接地線B.斷路器和隔離開關(guān)C.變壓器和電動機D.繼電器和接觸器答案：A。接地裝置由接地極和接地線組成，用于將電氣設(shè)備的金屬外殼等接地，保證安全，斷路器、隔離開關(guān)、變壓器、電動機、繼電器、接觸器等不屬于接地裝置。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.礦山供電系統(tǒng)的特點包括（）。A.可靠性要求高B.安全性要求高C.負荷變化大D.供電距離短答案：ABC。礦山生產(chǎn)連續(xù)性強，對供電可靠性要求高；井下環(huán)境復雜，安全性要求高；礦山設(shè)備啟停頻繁，負荷變化大；礦山范圍廣，供電距離一般較長，所以D錯誤。2.以下屬于礦山供電系統(tǒng)二次設(shè)備的有（）。A.測量儀表B.控制開關(guān)C.保護裝置D.信號裝置答案：ABCD。測量儀表用于測量電氣參數(shù)，控制開關(guān)用于控制電路，保護裝置用于保護設(shè)備，信號裝置用于發(fā)出信號，它們都屬于二次設(shè)備，對一次設(shè)備進行監(jiān)測、控制和保護。3.礦山井下供電應遵循的原則有（）。A.電纜必須采用銅芯B.必須采用中性點不接地系統(tǒng)C.必須有可靠的漏電保護D.必須有過流保護答案：ABCD。礦山井下供電電纜采用銅芯可保證供電可靠性；采用中性點不接地系統(tǒng)可減少接地故障危害；可靠的漏電保護和過流保護能保障人員和設(shè)備安全。4.提高礦山供電系統(tǒng)功率因數(shù)的方法有（）。A.合理選擇電動機容量B.采用同步電動機C.安裝電力電容器D.增加供電線路長度答案：ABC。合理選擇電動機容量可避免“大馬拉小車”現(xiàn)象，減少無功損耗；同步電動機可調(diào)節(jié)勵磁電流發(fā)出無功功率；安裝電力電容器可直接提供無功功率；增加供電線路長度會增加線路損耗，不能提高功率因數(shù)，所以D錯誤。5.礦山供電系統(tǒng)中，常見的過流故障有（）。A.短路B.過載C.斷相D.漏電答案：ABC。短路、過載、斷相都會導致電流超過正常范圍，屬于過流故障，漏電是指電氣設(shè)備或線路絕緣損壞導致電流泄漏，不屬于過流故障。三、判斷題（每題2分，共20分）1.礦山供電系統(tǒng)的電壓越高，電能損耗越小。（）答案：√。根據(jù)公式\(P=I^{2}R\)，電壓升高，在輸送功率一定時，電流減小，線路電阻一定，電能損耗\(P\)減小。2.高壓斷路器可以切斷負荷電流和短路電流。（）答案：√。高壓斷路器具有滅弧能力，能夠切斷負荷電流和短路電流。3.礦山井下供電系統(tǒng)可以采用中性點直接接地系統(tǒng)。（）答案：×。礦山井下采用中性點直接接地系統(tǒng)，當發(fā)生單相接地故障時會產(chǎn)生較大的接地電流，可能引發(fā)瓦斯爆炸等危險，所以一般采用中性點不接地系統(tǒng)。4.漏電保護裝置只對漏電故障起作用，對其他故障不起作用。（）答案：√。漏電保護裝置是專門用于檢測和保護漏電故障的，對其他故障如過流、過壓等沒有保護作用。5.電力變壓器的鐵芯采用硅鋼片疊成是為了減少鐵損。（）答案：√。硅鋼片具有較高的電阻率，采用硅鋼片疊成鐵芯可減少渦流損耗，從而減少鐵損。6.礦山供電系統(tǒng)的主接線方式一旦確定就不能改變。（）答案：×。隨著礦山生產(chǎn)規(guī)模的擴大、設(shè)備的更新等，礦山供電系統(tǒng)的主接線方式可以根據(jù)實際情況進行改造和調(diào)整。7.過流保護裝置的動作時間越短越好。（）答案：×。過流保護裝置的動作時間應根據(jù)系統(tǒng)的具體情況進行合理整定，既要保證在故障時能快速動作切除故障，又要避免因動作時間過短而造成誤動作。8.礦山井下電纜可以采用鋁芯電纜。（）答案：×。礦山井下環(huán)境惡劣，鋁芯電纜的機械性能和導電性不如銅芯電纜，為保證供電安全和可靠性，一般采用銅芯電纜。9.功率因數(shù)是衡量電力系統(tǒng)對電能利用效率的一個重要指標。（）答案：√。功率因數(shù)越高，說明系統(tǒng)對電能的利用效率越高，無功損耗越小。10.接地裝置的接地電阻越大越好。（）答案：×。接地裝置的接地電阻越小越好，這樣在發(fā)生接地故障時，能使接地電流順利流入大地，降低設(shè)備和人員觸電的危險。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述礦山供電系統(tǒng)的基本要求。答：礦山供電系統(tǒng)的基本要求主要有以下幾點：（1）可靠性：礦山生產(chǎn)連續(xù)性強，一旦停電會造成設(shè)備損壞、生產(chǎn)停頓甚至危及人員生命安全，所以供電系統(tǒng)必須可靠，應具備雙電源供電等措施，以保證在一個電源故障時，另一個電源能繼續(xù)供電。（2）安全性：礦山井下環(huán)境復雜，存在瓦斯、煤塵等易燃易爆物質(zhì)，供電系統(tǒng)必須采取一系列安全措施，如采用中性點不接地系統(tǒng)、可靠的漏電保護、過流保護、接地保護等，防止電氣事故引發(fā)瓦斯爆炸等危險。（3）優(yōu)質(zhì)性：要保證供電電壓和頻率的穩(wěn)定，電壓偏差和頻率偏差應在允許范圍內(nèi)，以確保設(shè)備正常運行，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。（4）經(jīng)濟性：在滿足可靠性、安全性和優(yōu)質(zhì)性的前提下，應盡量降低供電系統(tǒng)的建設(shè)投資和運行成本，合理選擇設(shè)備和線路，提高功率因數(shù)，減少電能損耗。2.說明漏電保護裝置的作用和工作原理。答：漏電保護裝置的作用：（1）防止人身觸電：當有人觸及帶電體時，漏電保護裝置能迅速切斷電源，減少觸電電流對人體的傷害。（2）防止漏電引發(fā)的火災：漏電可能導致電氣設(shè)備過熱，引發(fā)火災，漏電保護裝置可及時發(fā)現(xiàn)并切斷漏電電路，避免火災事故。（3）監(jiān)測電氣設(shè)備絕緣狀況：通過對漏電情況的監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣損壞情況，以便及時維修或更換設(shè)備。工作原理：漏電保護裝置一般是基于基爾霍夫電流定律。在正常情況下，三相電路的電流矢量和為零。當發(fā)生漏電時，會有一部分電流通過漏電路徑流入大地，導致三相電流矢量和不為零，產(chǎn)生一個漏電電流。漏電保護裝置通過檢測這個漏電電流，當漏電電流達到設(shè)定的動作值時，裝置迅速動作，切斷電源。常見的漏電保護裝置有電磁式和電子式兩種，電磁式是利用漏電電流產(chǎn)生的電磁力使脫扣機構(gòu)動作；電子式是通過電子電路對漏電信號進行放大、處理后驅(qū)動脫扣機構(gòu)動作。五、計算題（15分）已知某礦山一臺三相異步電動機，額定功率\(P_{N}=55kW\)，額定電壓\(U_{N}=380V\)，功率因數(shù)\(\cos\varphi=0.85\)，效率\(\eta=0.9\)。求該電動機的額定電流\(I_{N}\)。解：根據(jù)三相異步電動機功率公式\(P_{N}=\sqrt{3}U_{N}I_{N}\cos\varphi\eta\)，可得：\(I_{N}=\frac{P_{N}}{\sqrt{3}U_{N}\cos\varphi\eta}\)將\(P_{N}=55\times10^{3}W\)，\(U_{N}=380V\)，\(\cos\varphi=0.85\)，\(\eta=0.9\)代入上式：\