電力工程基礎(chǔ)習(xí)題答案

1、第一章1-1什么是電力系統(tǒng)？建立聯(lián)合電力系統(tǒng)有哪些好處？答：電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、輸配電線路和電力用戶組成的整體。建立聯(lián)合電力系統(tǒng)的 優(yōu)點(diǎn)是：可以減少系統(tǒng)的總裝機(jī)容量；可以減少系統(tǒng)的備用容量；可以提高供電的可靠性；可以安 裝大容量的機(jī)組；可以合理利用動(dòng)力資源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。1-2電能生產(chǎn)的主要特點(diǎn)是什么？對(duì)電力系統(tǒng)有哪些要求？答：電能生產(chǎn)的主要特點(diǎn)是：電能不能大量存儲(chǔ)；過(guò)渡過(guò)程十分短暫；與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和人民日常生活的關(guān)系極為密切。對(duì)電力系統(tǒng)的基本要求是：保證供電的可靠性；保證良好的電能質(zhì)量；為用戶提供充足的電能；提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。1-3 我國(guó)規(guī)定的三相交流電網(wǎng)額定壓等級(jí)

2、有哪些？用電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓之間有什么關(guān)系？為什么？答：我國(guó)規(guī)定的三相交流電網(wǎng)額定壓等級(jí)，低壓有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV ；高壓有 3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV 和 750 kV。用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同；發(fā)電機(jī)的額定電壓應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5%;變壓器一次繞組的額定電壓，對(duì)于降壓變壓器，應(yīng)等于電網(wǎng)的額定電壓， 對(duì)于升壓變壓器，應(yīng)等于發(fā)電機(jī)的額定電壓；變壓器二次繞的額定電壓，當(dāng)二次側(cè)供電線路較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)比電

3、網(wǎng)額定電壓高10%，當(dāng)變壓器二次側(cè)供電線路較短時(shí)，應(yīng)比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5%。1-4 衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有哪些？簡(jiǎn)述它們對(duì)電力系統(tǒng)的主要影響。答：衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、高次諧波（波形畸變率）、三相不平衡度及暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓。對(duì)電力系統(tǒng)的主要影響（略）。1-5 什么叫小電流接地系統(tǒng)？什么叫大電流接地系統(tǒng)？小電流接地系統(tǒng)發(fā)生一相接地時(shí)，各相對(duì)地電壓如何變化？這時(shí)為何可以暫時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，但又不允許長(zhǎng)期運(yùn)行？答：中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)；性點(diǎn)直接接地（或經(jīng)低電阻接地）的系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。在小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接

4、地時(shí)，故障相對(duì)地電壓為零，非故障相對(duì)地電壓升高 3倍。此時(shí)三相之間的線電壓仍然對(duì)稱，因此用戶的三相用電設(shè)備仍能照常運(yùn)行，但是，發(fā)生單相接地后， 其運(yùn)行時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免在另一相又發(fā)生接地故障時(shí)形成兩相接地短路。1-6消弧線圈的補(bǔ)償方式有幾種？ 一般采用哪種補(bǔ)償方式？為什么？答：消弧線圈的補(bǔ)償方式有全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償，一般都采用過(guò)補(bǔ)償方式。因?yàn)樵谶^(guò)補(bǔ)償方式下，即使電網(wǎng)運(yùn)行方式改變而切除部分線路時(shí)，也不會(huì)發(fā)展成為全補(bǔ)償方式，致使電網(wǎng)發(fā)生諧 振。同時(shí)，由于消弧線圈有一定的裕度，即使今后電網(wǎng)發(fā)展，線路增多、對(duì)地電容增加后，原有消 弧線圈仍可繼續(xù)使用。1- 7 為什么我國(guó)規(guī)定 110kV以上的高壓電

5、網(wǎng)和 380/220V的低壓電網(wǎng)要采用大電流接地系統(tǒng)？各有什么優(yōu)點(diǎn)？答：大電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)中性點(diǎn)電位仍為零，非故障相對(duì)地電壓不會(huì)升高，仍為相電壓，因此電氣設(shè)備的絕緣水平只需按電網(wǎng)的相電壓考慮，故可以降低工程造價(jià)。所以我國(guó)110kV及以上的電力系統(tǒng)基本上都采用中性點(diǎn)直接接地的方式。而在380/220V系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)直接接地方式，主要是考慮人身安全問(wèn)題，一旦發(fā)生單相接地故障，可以迅速跳開(kāi)自動(dòng)開(kāi)關(guān)或燒斷熔斷絲， 將故障部分切除。1- 8 試確定圖1-12所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和所有變壓器的額定電壓。3kV圖1-12 習(xí)題1-8附圖答：發(fā)電機(jī) G: 10.5kV ；變壓器 T1: 10.5/

6、242kV ；變壓器 T2 : 10/3.3kV ；變壓器 T3: 220/38.5kV ； 變壓器 T4: 220/121/38.5kV ;變壓器 T5: 35/6.6 kV1- 9 某10kV電網(wǎng)，架空線路總長(zhǎng)度 70km，電纜線路總長(zhǎng)度為16km。試求此中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的接地電容電流，并判斷此系統(tǒng)的中性點(diǎn)需不需要改為經(jīng)消弧線圈接地。(丨 oh 351 cab )U n350(70 35 16) 10350= 18A ： 30A因此，不需要改為經(jīng)消弧線圈接地。第二章2-1電力負(fù)荷按重要程度分為哪幾級(jí)？各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源有什么要求？答：電力負(fù)荷按對(duì)供電可靠性的要求可分為一

7、級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷三類。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電；二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電；三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。2-2何謂負(fù)荷曲線？試述年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和負(fù)荷系數(shù)的物理意義。答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形。年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax，是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，用戶以年最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能恰好等于全年實(shí)際消耗的電能， 年負(fù)荷曲線越平坦，Tmax值越大，年負(fù)荷曲線越陡；Tmax 值越小。因此，Tmax的大小說(shuō)明了用戶用電的性質(zhì)，也說(shuō)明了用戶負(fù)荷曲線的大致趨勢(shì)。平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值叫負(fù)荷系數(shù)，它是表征負(fù)荷變化規(guī)律的一個(gè)參數(shù)，其值愈大，說(shuō)明負(fù)荷曲

8、線愈平坦，負(fù)荷波動(dòng)愈小。2-3什么叫計(jì)算負(fù)荷？確定計(jì)算負(fù)荷的意義是什么？答：計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知的用電設(shè)備安裝容量確定的、用以按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時(shí)所使用的一個(gè)假想負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)為正確選擇供配電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、電纜、開(kāi)關(guān)電器、變壓器等提供技術(shù)參數(shù)。2-4什么叫暫載率？反復(fù)短時(shí)工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定？答：暫載率是指設(shè)備工作時(shí)間與工作周期的百分比值。反復(fù)短時(shí)工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量是指換算到統(tǒng)一暫載率下的額定功率。對(duì)于吊車(chē)：是指統(tǒng)一換算到名=25%時(shí)的額定功率，其設(shè)備容量 Pe =2Pn 106S對(duì)應(yīng)的等效電路如右圖所示。3-

9、 8 某變電所裝有一臺(tái) SFSZ940000/110型、容量比為100/100/100的三繞組變壓器，試求變壓器等效電路中各支路的電抗（歸算到110kV側(cè)）。解：查附錄表 A-4可知，SFSZ9-40000/110型變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)為:Uk1%=10.5，Uk2,% =6.5，Uk3/%=17.5，則1 ,U k1%10.5 17.5 -6.5 ；=10.7521U k2%10.56.5 -17.50.521U k3%6.5 17.5 -107.5 46.752X T1 二10U k1%U NSN210 佩75110,2.540000X T 2-10U k2%uN10 (-0.5) 1102X

10、 T3 -SN40000二-15 (取 0 Q)10Uk3%uN10 6.75 1102SN40000二 2043-9 某10kV線路如圖3-25所示，已知導(dǎo)線型號(hào)為 LJ 50，線間幾何均距為1m, Pi=250kW,p2 =400kW， P3 =300kW，全部用電設(shè)備的 cos=0.8，試求該線路的電壓損失。解：cos =0.8， tan:皆=0.75p1=250 kW，q1 二 250 0.75 =187.5 kvarP2=400 kW， q2 = 400 0.75 二 300 kvarp3=300 kW， q3 二 300 0.75 二 225 kvarIOOOtt800m1200m

11、J1! 1PiPi內(nèi)圖3-25 習(xí)題3-9附圖查附錄表A-12得：LJ-50型鋁導(dǎo)線的r0.64Wkm，x 0.355 1/km，則PiRiqiXi33rPiLi xqLi 4i 4Un_ 0.64(25014001.83003)0.355(187.5 13001.82253)- 100.6418700.3551402.5一169.47 V10對(duì)應(yīng)的電壓損失百分?jǐn)?shù)為 :U %U 100 = 169.47 100 =1.69%U N1000012_10uNnri =1nPiLi xqiLii =1110 1020.64(250 1400 1.8 300 3)0.355(187.5 1300 1.

12、8225 3)=1.69%3-10 一條10kV線路向兩個(gè)用戶供電，允許電壓損失為5%,環(huán)境溫度為30 C,其他參數(shù)如圖3-26所示，若用相同截面的LJ型架空線路，試按允許電壓損失選擇其導(dǎo)線截面，并按發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。解：(1)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面:53設(shè) Xi=0.4 Q/km,貝 U . Uai10 10 V = 500V100LU r =0.46004300 9 /10Ua - ：ual ：ur =500 204 = 296V4kmSkin(8(X)+j600)kVA (5OO+-j3OU)kVAA00 4 500 9 mm20.032 10 2962= 81.29mm選

13、LJ-95型鋁絞線。圖3-26 習(xí)題3-10附圖(2)按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)：P = p1 p 800 - 500 =1300 kWQq2 =600300 =900 kvarSP2 Q2 = 130029002 = 1581kVA30S.3U n1581,3 10=91.3A查附錄表A-8和A-10得，35C時(shí)LJ-95導(dǎo)線的允許載流量為 K J a 0.88 325 = 286a 91.3A , 因此滿足發(fā)熱條件要求。(3)按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)：查表 3-2知，10kV架空鋁絞線的最小截面為25 mm2v 95mm2, 故滿足機(jī)械強(qiáng)度條件。3-11 某110架空線路，輸送功率為20MW，功率因數(shù)為

14、0.85,年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5500h ,試按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其LGJ型鋼芯鋁絞線的導(dǎo)線截面。解：線路的計(jì)算電流為I _P3030. 3Un cos :20000、3 110 0.85= 123.5A由表3-3，查得jec =0.9A/mm 2，因此，導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為123.50.92二 137.2mm選LGJ-120型鋼芯鋁絞線。第四章4- 1 什么叫短路？短路的類型有哪幾種？短路對(duì)電力系統(tǒng)有哪些危害？答：短路是指電力系統(tǒng)正常情況以外的一切相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。短路的類型有三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害有：短路電流的熱效應(yīng)可使設(shè)備因過(guò)

15、熱而損壞甚至燒毀；短路電流的力 效應(yīng)可引起設(shè)備機(jī)械變形、扭曲甚至損壞；影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，造成產(chǎn)品報(bào)廢甚至設(shè)備損壞； 會(huì)導(dǎo)致并列運(yùn)行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性；不對(duì)稱接地短路所產(chǎn)生的不平衡電流會(huì)對(duì) 鄰近的平行線路電磁干擾。4- 2 什么叫標(biāo)幺值？在短路電流計(jì)算中，各物理量的標(biāo)幺值是如何計(jì)算的？答：某一物理量的標(biāo)幺值，等于它的實(shí)際值與所選定的基準(zhǔn)值的比值。在短路電流計(jì)算中，常取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓用各級(jí)線路的平均額定電壓，即Ud二Uav，則基準(zhǔn)電流Id二Sd 3Ud，基準(zhǔn)電抗Xd nUdSd。4- 3什么叫無(wú)限大容量系統(tǒng)？它有什么特征？答：無(wú)限容量系統(tǒng)亦稱無(wú)限大功率電

16、源，是指系統(tǒng)的容量為無(wú)限大，內(nèi)阻抗為零。它是一個(gè)相 對(duì)概念，真正的無(wú)限大功率電源是不存在的。特征：在電源外部發(fā)生短路時(shí)，電源母線上的電壓基本不變，即認(rèn)為它是一個(gè)恒壓源。當(dāng)電源內(nèi)阻抗不超過(guò)短路回路總阻抗的5%10%時(shí)，就可以認(rèn)為該電源是無(wú)限大功率電源。4- 4 什么叫短路沖擊電流ish、短路次暫態(tài)電流I ”和短路穩(wěn)態(tài)電流I： ?在無(wú)限大容量系統(tǒng)中， 它們與短路電流周期分量有效值有什么關(guān)系？答：短路沖擊電流ish是指在最嚴(yán)重短路情況下三相短路電流的最大瞬時(shí)值；短路次暫態(tài)電流I是指短路瞬間（t =os）時(shí)三相短路電流周期分量的有效值；短路穩(wěn)態(tài)電流IL是指短路電流非周期分量衰減完后的短路全電流。在無(wú)限

17、大容量系統(tǒng)中，有i sh = 丁2K shI p和I = I乞=I p。4- 5如何計(jì)算電力系統(tǒng)各元件的正序、負(fù)序和零序電抗？變壓器的零序電抗與哪些因素有關(guān)？答：發(fā)電機(jī)的正序電抗包括穩(wěn)態(tài)時(shí)的同步電抗Xd、Xq，暫態(tài)過(guò)程中的Xd、Xq和X；、Xq。負(fù)序電抗與故障類型有關(guān)，零序電抗和電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)，查教材表4-2 ；變壓器的負(fù)序電抗與正序電抗相等，零序電抗與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)及三相繞組的接線方式等因素有關(guān)；線路的負(fù)序電抗和正序電 抗相等，零序電抗卻與正序電抗相差較大，查教材表4-3。4- 6什么叫復(fù)合序網(wǎng)？各種簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的復(fù)合序網(wǎng)是什么？答：所謂復(fù)合序網(wǎng)，是指根據(jù)邊界條件所確定的短路點(diǎn)各序量之間的

18、關(guān)系，由各序網(wǎng)絡(luò)互相連 接起來(lái)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。單相接地短路的復(fù)合序網(wǎng)是由正序網(wǎng)、負(fù)序網(wǎng)和零序網(wǎng)串聯(lián)而成的；兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)是由正序網(wǎng)和負(fù)序網(wǎng)并聯(lián)而成的；兩相接地短路的復(fù)合序網(wǎng)是由正序網(wǎng)、負(fù)序網(wǎng)和零序網(wǎng)并聯(lián)而成的。4- 7何謂正序等效定則？如何應(yīng)用它來(lái)計(jì)算各種不對(duì)稱短路？X .(.n)而發(fā)生三相短路的電流相等，即I 5)I alEafXi-Xf這就是正序等效定則。答：在簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的情況下，短路點(diǎn)的正序電流與在短路點(diǎn)每一相中接入附加電抗各種不對(duì)稱故障時(shí)短路電流的絕對(duì)值I kn)為：I kn) =m(n)l a;附加電抗X -n)和比例系數(shù)m(n)可查教材表4-4。4-8什么叫短路電流的力效應(yīng)？

19、如何校驗(yàn)電器及母線的動(dòng)穩(wěn)定？答：短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，稱為短路電流的力效應(yīng)。一般電器滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是imax ish或I max I sh ；母線滿足動(dòng)穩(wěn)定校的條件是二c三二al。4-9 什么叫短路電流的熱效應(yīng)？如何校驗(yàn)電器及母線的熱穩(wěn)定？短路發(fā)熱的假想時(shí)間是什么意思？如何計(jì)算？答：短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，稱為短路電流的熱效應(yīng)。一般電器滿足熱穩(wěn)定的條件是it2t I女ma ；母線滿足熱穩(wěn)定的條件是 ek.maxk或a Amin。假想時(shí)間tima是指用穩(wěn)態(tài)短路電流I ：:來(lái)代替實(shí)際短路電流I kt ,在該時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與實(shí)際短 路電流Ikt

20、在短路時(shí)間tk內(nèi)產(chǎn)生的熱量Qk相等。假想時(shí)間包括周期分量假想時(shí)間 t.p和非周期分量假想時(shí)間兩部分，即tma.np tima = tima p tima np。4-10 某工廠變電所裝有兩臺(tái)并列運(yùn)行的S9-800 ( Y,yn0接線)型變壓器，其電源由地區(qū)變電站500MVA，試用標(biāo)通過(guò)一條8km的10kV架空線路供給。已知地區(qū)變電站出口斷路器的斷流容量為幺制法求該廠變電所 10kV高壓側(cè)和380V低壓側(cè)的三相短路電流I k、ish、I sh及三相短路容量Sk。解：(1)取 Sd =100MVA , Ud1 =10.5kV , Ud2 =0.4kV，則SdSd100kA -5.5kA，Id2 二

21、 3Ud1 3 10.5- 3Ud2100kA =144.3kA-3 0.4(2) 計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值系統(tǒng)*XsSdSoc100500= 0.2解：（1）作等效電路取Sd =100MVA, Ud二Uav，則各元件電抗標(biāo)幺值為線路*Sd100XwL 一 Xl 2 一 0.4 82 一 29Uav10.5變壓器X；=Uk%Sd = 4.5100 = 5.625100 Sn 1000.8(3) k1點(diǎn)短路：X；二 X；Xwl =0.2 2.9 = 3.1I k1Id*1 二 5.5 kA =1.77kAX 貿(mào) 3.1ish =2.551 = 2.551 .77 kA =4.51kAI sh =1.

22、511 “ =1.511.77 kA 2.67 kAI ： ： = I k1 = 1.77 kASd100SkdMV A =32.26MVAX p 3.1(4) k2點(diǎn)短路:二 X S XWL5 62 5= 0.2 2.95.91 252Id2X -72 144.35.9125kA = 24.4kAish =1.84 I k2 =1.8424.4kA =44.9kAI sh =1.09lk2 0924.4kA =26.6kAI ： - I k2 = 24 .4kASd 100Sk2 dMV A =16.9MV AX 邁 5.91254-11如圖4-32所示網(wǎng)絡(luò)，各元件的參數(shù)已標(biāo)于圖中，試用標(biāo)幺

23、值法計(jì)算k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)短路點(diǎn)的短路電流。圖4-32 習(xí)題4-11附圖解：（1）取Sd =100MVA , Ud -Uav，則各元件電抗標(biāo)幺值為線路*Sd100X WL = x11 -2- = 0.4 50 亍=0.151U；v1152變壓器電抗器X；二竺魚(yú)二空型,.525100 SN10020xl “電密100 SNL U2100.36 0.363 九164亠 1000 525-0.1511.164 =1.5775Sd2Ik* 100kA 二 5.81kAV3Ud Xr J3X 6.31.57754-12 在圖4-33所示電力系統(tǒng)中，所有發(fā)電機(jī)均為汽輪發(fā)電機(jī)。各元件的參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)G1、

24、G2 容量均為 31.25MVA，X； =0.13，發(fā)電機(jī) G3 容量為 50MVA，X； =0.125 ;變壓器 T1、；2每臺(tái)容量為31.5MVA，Uk% =10.5，變壓器T3容量為50MVA，Uk%=10.5;線路 WL的長(zhǎng)度為50km，單位長(zhǎng)度電抗為 0.4 Q/km，電壓為110kV級(jí)，試用運(yùn)算曲線法計(jì)算10kV電壓級(jí)的k點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)0s和0.2s時(shí)的短路電流。發(fā)電機(jī)G1、G2變壓器T1、T2發(fā)電機(jī)G3變壓器T3線路WL* * 100X1 = X? =0.130.41631.25* * 100 X3 =X4 =0.1050.33331.5*100X5 =0.1250.2550=0.

25、105 I00 =0.2150100= 0.4 502 = 0.151115X6X7作等值電路如下圖所示。(2)化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)，求各電源到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗X8 =X 1 X3 =0.416 0.333 =0.749X9 秋5 X6 X7 =0.25 0.21 0.15仁0.611將X4、X8、X9作-：變換得:X 1*0 =0.333 0.749 333 749 0.6117*0.333 0.611=0.333 + 0.611 +=1.2160.749=1.49因此，各發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗分別為G1支路= 1.49G2支路X2k 巳2=0.416G3支路=1.216(3) 求各電源的計(jì)算電抗*

26、31 25Xci = 1.490.466100X；2 =0.4163!竺= 0.13100* 50Xc3 -1.2160.608100(4) 查計(jì)算曲線數(shù)字表，并用差值法求短路電流周期分量標(biāo)幺值對(duì)汽輪發(fā)電機(jī) G1, X；1 =0.467，查附錄表B-1可得當(dāng) Xc 二 0.46 時(shí)當(dāng) Xc =0.48 時(shí)10 = 2.302 ， I o.2 = 1 .9510 = 2.203，10.2 =1.879因此，當(dāng)X；1 = 0.467時(shí)，t=0s和t=0.2s時(shí)的短路電流電流周期分量標(biāo)幺值分別為* 2.302 -2.203I。= 2.2030.48 0.4661=2.270.48-0.46* 1 9

27、5 _1 879丨02 -1. 879. 0.48 - 0.466 A 1.930.48-0.46同理，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī) G2，X；2 =0.13，查附錄表B-1可得t=0s和t=0.2s時(shí)的短路電流電流周期分量標(biāo)幺值分別為10 二 7.7188.963 - 7.718 0.14 一 0.13 二 8.340.14-0.12* 5 22 4 878 *102 二 4.8784878 0.14-0.13 二 5.050.14-0.12對(duì)汽輪發(fā)電機(jī) G3， X； =0.608，查附錄表B-1可得t=0s和t=0.2s時(shí)的短路電流電流周期分量標(biāo)幺值分別為I； -1.611.748 -1.61 0.65

28、-0.608 = 1.7260.65-0.6*1 539 1 43110.2 =1.431 . 0.65 - 0.608 = 1.5220.650.6（5）計(jì)算短路電流有名值歸算到短路點(diǎn)的各電源的額定電流為31 25G1、G2支路I n 二 31 .2 kA =1.72kA .3 10.5G3支路503 10.5kA =2.75kA因此，t =0 S和t =0.2 s時(shí)的短路電流電流周期分量有名值分別為Io =1.722.272kA1.72 8.34kA2.75 1.726kA = 23kAI o.2 =1.72 x93kA +1.72 x5.05kA + 2.75 x 1.522 kA =1

29、6.2kA4-13 已知某一不平衡的三相系統(tǒng)的Ua =80. 10 V，Ub =70. 135 V，Uc = 85. 175 V，試求其正序、負(fù)序及零序電壓。解:U A1 IJ A2_ 13U A0a2 血a 11J 1 3 i1j120eej240j240 eej12080ej10-70ej13585ej17536.86ej8.2762.6ej34613 =29.96ej12804 =4-14 某10kV母線三相水平平放,型號(hào)LMY-60 8mm2，已知 I I二=21 kA，母線跨距1000mm，相間距250mm，跨距數(shù)大于2,短路持續(xù)時(shí)間為2.5s，系統(tǒng)為無(wú)窮大，試校驗(yàn)此母線的動(dòng)穩(wěn)定度和

30、熱穩(wěn)定度。解：（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn):tima二 tk 二 2.5s查表4-6得，鋁母線的熱穩(wěn)定系數(shù)C = 87A s/mm 2，因此最小允許截面為imal21_J0 i 2.5mm2 =381.65mm2250 -6060 8= 2.792，故取A二 C 87母線的實(shí)際截面積 A=60 x 8mm2 =480 mm 2 Amin，所以熱穩(wěn)定滿足要求。(2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish = 2.55 21kA =53.55 kA則母線受到的最大電動(dòng)力為F max = - 3i sh s10 屈匯(53.55O03 八仆 000 匯 10N 1986.7N250母線的彎曲力矩為:Fmaxl 1986.7 1 K

31、1MN m =198.67 N -m10 10母線的截面系數(shù)為:2 2 b h 0.06 x 0.0083,3Wm =48 10 m6 6母線的計(jì)算應(yīng)力為:M198.677c7 Pa 二 4.14 10 PaW 48 10第五章5- 1 熄滅電弧的條件是什么？開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法有哪些？ 答：滅弧的條件是去游離率大于游離率。開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法有速拉滅弧法、冷卻滅弧 法、吹弧滅弧法、長(zhǎng)弧切短滅弧法、粗弧分細(xì)滅弧法、狹縫滅弧法、采用多斷口滅弧法和采用新型 介質(zhì)滅弧法等。5-2 高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)各有哪些功能？ 答：高壓斷路器不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能切斷一定的短路

32、電流，并能在保護(hù)裝置作用 下自動(dòng)跳閘，切除短路故障；高壓隔離開(kāi)關(guān)的主要功能是隔離高壓電源，保證人身和設(shè)備檢修安全， 同時(shí)還具有倒閘操作和通斷小電流的功能；高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)可以通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流， 有隔離開(kāi)關(guān)的作用，但不能斷開(kāi)短路電流。5-3 倒閘操作的基本要求是什么？ 答：倒閘操作的基本要求是：合閘送電時(shí)，先合上隔離開(kāi)關(guān)，再合上斷路器；跳閘斷電時(shí)，先 斷開(kāi)斷路器，再斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。5-4 低壓斷路器有哪些功能？按結(jié)構(gòu)型式可分為哪兩大類？ 答：低壓斷路器既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在線路發(fā)生短路、過(guò)負(fù)荷、低電壓（或失壓）等故 障時(shí)自動(dòng)跳閘。低壓斷路器按結(jié)構(gòu)型式分，有塑料外殼式和萬(wàn)能式兩大類。5

33、-5 熔斷器的主要功能是什么？什么是“限流”式熔斷器？ 答：熔斷器的主要功能是對(duì)電路及其設(shè)備進(jìn)行短路或過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 “限流”式熔斷器是指熔斷器 的滅弧能力很強(qiáng)，滅弧速度很快，能在短路電流未達(dá)到?jīng)_擊值以前完全熄滅電弧。5-6 避雷器有何功能？有哪些常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)型式？各適用于哪些場(chǎng)合？ 答：避雷器用于防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓沿線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù) 設(shè)備的絕緣。避雷器按結(jié)構(gòu)型式分，有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和金屬氧化物避雷器等。 其中，保護(hù)間隙和管型避雷器一般用于戶外輸電線路的防雷保護(hù)，閥型避雷器和金屬氧化物避雷器 主要用于變配電所的進(jìn)線防雷電波侵入保護(hù)。5-7 Dyn1

34、1 接線配電變壓器和 Yyn0 接線配電變壓器相比較有哪些優(yōu)點(diǎn)？答： Dyn11 接線變壓器能有效地抑制 3 的整數(shù)倍高次諧波電流的影響； Dyn11 接線變壓器的零 序電抗比 Yyn0 接線變壓器小得多， 更有利于低壓側(cè)單相接地短路故障的切除； Dyn11 接線變壓器承 受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比 Yyn0 接線的變壓器大。5-8 什么是電流互感器的誤差？電流互感器的常用接線方式有哪幾種？答：電流互感器的誤差包括電流誤差（比值差）和相位誤差（角差）。電流誤差f是二次電流的測(cè)量值乘以額定變流比 Ki與一次電流數(shù)值差的百分?jǐn)?shù)；相位差 門(mén)是一 12與Il的相角差。電流互感器常用的接線方式有一相式接

35、線、兩相不完全星形接線、兩相電流差接線和三相完全 星形接線。5-9什么是電壓互感器的誤差？電壓互感器的常用接線方式有哪幾種？答：電壓互感器的誤差吧包括電壓誤差（比值差）和相位誤差（角差）。比值差fu是二次電壓的測(cè)量值乘以額定變壓比 Ku與一次電壓數(shù)值差的百分?jǐn)?shù)；相位差 是-U2與U,的相角差。5-10 什么是高壓開(kāi)關(guān)柜的“五防”？固定式開(kāi)關(guān)柜和手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：防止誤跳、誤合斷路器；防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)；防止帶電掛接地線；防止 帶地線合閘；防止誤入帶電間隔。固定式開(kāi)關(guān)柜具有價(jià)格低，內(nèi)部空間大，運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但體積較大；手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜具有靈活性好、檢修安全、供電可靠性高、安

36、裝緊湊和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較貴。5-11 對(duì)電氣主接線的基本要求是什么？電氣主接線有哪些基本形式？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：對(duì)電氣主接線的基本要求是安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。電氣主接線的基本形式有線路-變壓器單元接線、單母線接線、單母線分段接線、單母線帶旁路母線接線、雙母線接線、橋式接線等。線路-變壓器單元接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，所用電氣設(shè)備少，配電裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約投資。缺點(diǎn)是該單元中任一設(shè)備發(fā)生故障或檢修時(shí)，變電所要全部停電，供電可靠性都不高，只可供三級(jí)負(fù)荷。單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單、使用設(shè)備少、操作方便、投資少、便于擴(kuò)建。缺點(diǎn)是當(dāng)母線及母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)全部電源，造成整個(gè)配電裝

37、置停電；當(dāng)檢修一回路的斷路器 時(shí)，該回路要停電。單母線分段接線既保留了單母線接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便等優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電的可靠性。但仍不能克服某一回路斷路器檢修時(shí)，該回路要長(zhǎng)時(shí)間停電的顯著缺點(diǎn)，同時(shí)這種接線在一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路都要長(zhǎng)時(shí)間停電。單母線加旁路母線接線解決了出線斷路器檢修時(shí)的停電問(wèn)題，但其缺點(diǎn)是需要增加一組母線、專用的旁路斷路器和旁路隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備，使配電裝置復(fù)雜，投資增大，且隔離開(kāi)關(guān)要用來(lái)操作，增加了誤操作的可能性。雙母線接線具有以下優(yōu)點(diǎn)：輪換檢修母線而不致中斷供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)僅使該回路停電；工作母線發(fā)生故障時(shí)，經(jīng)倒閘操作這一段停電時(shí)間后可迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路斷路器時(shí)，可用母聯(lián)斷路器來(lái)代替，不致于使該回路的