《供配電技術》課后答案(唐志平主編)

1、第一章1-1: 電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個整體。1-2: 供配電系統(tǒng)由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設備組成?？偨祲鹤冸娝瞧髽I(yè)電能供應的樞紐。它將 35kV110kV的外部供電電源電壓降為610kV高壓配電電壓，供給高壓配電所、車間變電所和高壓用電設備。高壓配電所集中接受 610kV電壓，再分配到附近各車間變電所和高壓用電設備。一般負荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設置高壓配電所。1 3. 發(fā)電機的額定電壓,用電設備的額定電壓和變壓器的額定電壓是如何規(guī)定的為什么答 （1） 用電設備的額定電壓等于電力線路的額定電壓; 發(fā)電機的額定電壓較電力線路的額定電壓要

2、高5%;變壓器的一次繞組的額定電壓等于發(fā)電機的額定電壓（ 升壓變壓器） 或電力線路的額定電壓（ 降壓變壓器）; 二次繞組的額定電壓較電力線路的額定電壓要高10%或 5%（視線路的電壓等級或線路長度而定）.（2.） 額定電壓是能使電氣設備長期運行在經濟效果最好的電壓, 它是國家根據(jù)經濟發(fā)展的需要及電力的水平和發(fā)展的趨勢經過全面技術經濟分析后確定的.1-4, 電能的質量指標包括哪些答 : 電能的質量指標有電壓. 頻率 . 供電可靠性.1-5 什么叫電壓偏移，電壓波動和閃變如何計算電壓偏移和電壓波動答：電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度。電壓波動是指電壓的急劇變化。周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇

3、波動而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象，成為閃變。電壓偏差一般以百分數(shù)表示，即 U%= （ U UN / UN X 100電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分數(shù)來表示，即&U=Uma x Umin&U%=（Umax- Umin） /UN x 100式中，&U為電壓波動；&U%J電壓波動百分數(shù)；Umax , Umin為電壓波動的最大值和最小值（KV）; UN為額定電壓（KV）。1 6 電力系統(tǒng)的中性點運行方式有哪幾種中性點不接地電力系統(tǒng)和中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時各有什么特點電力系統(tǒng)的中性點運行方式有三種：中性點不接地系統(tǒng)、中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點直

4、接接地系統(tǒng)。中性點不接地電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓為零，電容電流為零，非接地相對地電壓升高為線電壓，電容電流增大倍，但各相間電壓（線電壓）仍然對稱平衡。中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，通過中性點形成單相短路，產生很大的短路電流，中性點對地電壓仍為零，非接地相對地電壓也不發(fā)生變化。1-7 電力負荷按對供電可靠性要求分幾類對供電各有什么要求答：電力負荷按對供電可靠性可分為三類，一級負荷，二級負荷和三級負荷。對供電的要求：一級負荷要求最嚴，應由 兩個獨立電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一電源應不同時受到損壞，在一級負荷中的特別重要負荷，除上述兩個獨立電源外，還必須增設應急電源。為保證

5、對特別重要負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。二級負荷要求 比一級負荷低，應由兩回線路供電，供電變壓器亦應有兩臺，從而做到當電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見故障 時，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復。三級負荷要求最低，沒有特殊要求，一般有單回路電力線路供電。1-8 試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機G和變壓器1T, 2T和3T的額定電壓。3wL10KVSvHXH8 I。.打久2wL.10KV解:發(fā)電機的額定電壓 U = *10KV =;變壓器1T的額定電壓一次側 U =;二次側 U = *35KV=變壓器2T的額定電壓一次側 U = 35KV ;二次側 U = *10KV=變壓器3T的額定

6、電壓一次側 U= 10KV;二次側U= *=;1-9.試確定圖中所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機G,變壓器2T, 3T線路1WL 2WL的額定電壓。解：發(fā)電機G,額定電壓 U=U2=*220=242KV變壓器2T U1=U=故額定電壓為：242;變壓器 3T U1=220KV U3=*10=U2=*110=121KV線路1WL的額定電壓為U=10KV線路2WL的額定電壓為U=1-10題目：試查閱相關資料或網上查閱，找出去年我國的發(fā)電機裝機容量.年發(fā)電量和年用 。答：我國去年的發(fā)電機裝機容量是4憶千瓦，年發(fā)電量為 21870憶千瓦時，年用電量是 21700憶千瓦時1-11.畫出中性點不接地系統(tǒng) A相發(fā)生但相

7、接地時的相量圖。答：中性點不接地系統(tǒng) A相發(fā)生但相接地時的相量圖如下圖：第二章2-1什么叫負荷曲線有哪幾種與負荷曲線有關的物理量有哪些答：負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。負荷曲線按負荷的功率性質不同，分有功負荷和無功負荷曲線；按時間單位的不同，分日負荷曲線和年負荷曲線；按負荷對象不同，分用戶，車間或某類設備負荷曲線。與負荷曲線有關的物理量有：年最大負荷和年最大負荷利用小時；平均負荷和負荷系數(shù)。2-2年最大負荷P max指全年中負荷最大的工作班內（為防偶然性，這樣的工作班至少要在負荷最大的月份出現(xiàn)23次）3。分鐘平均功率的最大值，因此年最大負荷有時也稱

8、為3 0分鐘最大負荷P30。年最大負荷利用小時T max指負荷以年最大負荷Pmax#續(xù)運行一段時間后，消耗的電能恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能，這段時間就是年最大負荷利用小時。平均負荷Pav平均負荷就是指電力負荷在一定時間內消耗的功節(jié)率的平均值。負荷系數(shù)KL負荷系數(shù)是指平均負荷與最大負 荷的比值。2-3. 什么叫計算負荷為什么計算負荷通常采用30min 最大負荷正確確定計算負荷有何意義答 : 計算負荷是指導體中通過一個等效負荷時, 導體的最高溫升正好和通過實際的變動負荷時產生的最高溫升相等, 該等效負荷就稱為計算負荷.導體通過電流達到穩(wěn)定溫升的時間大約為(34)t,t 為發(fā)熱時間常數(shù).

9、對中小截面的導體. 其 t 約為 10min 左右 , 故截流倒替約經30min 后達到穩(wěn)定溫升值. 但是 , 由于較大截面的導體發(fā)熱時間常數(shù)往往大于10min,30min 還不能達到穩(wěn)定溫升. 由此可見, 計算負荷Pc 實際上與30min 最大負荷基本是相當?shù)摹Ｓ嬎阖摵墒枪╇娫O計計算的基本依據(jù). 計算符合的確定是否合理, 將直接影響到電氣設備和導線電纜的選擇是否合理. 計算負荷不能定得太大,否則選擇的電氣設備和導線電纜將會過大而造成投資和有色金屬的浪費; 計算負荷也不能定得太小, 否則選擇的電氣設備和導線電纜將會長期處于過負荷運行, 增加電能損耗, 產生過熱, 導致絕緣體過早老化甚至燒毀.2

10、-4. 各工作制用電設備的設備容量如何確定答 : 長期工作制和短期工作制的設備容量就是該設備的銘牌額定功率, 即Pe=PN反復短時工作制的設備容量是指某負荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率.2-5. 需要系數(shù)的含義是什么答 : 所有用電設備的計算負荷并不等于其設備容量, 兩者之間存在一個比值關系, 因此需要引進需要系數(shù)的概念, 即 :Pc=KdPe.式中，Kd為需要系數(shù)；Pc為計算負荷；Pe為設備容量.形成該系數(shù)的原因有: 用電設備的設備容量是指輸出容量, 它與輸入容量之間有一個平均效率; 用電設備不一定滿負荷運行, 因此引入符合系數(shù)Kl; 用電設備本身及配電線路有功率損耗,

11、所以引進一個線路平均效率; 用電設備組的所有設備不一定同時運行, 故引入一個同時系數(shù),2-6 確定計算負荷的估算法. 需要系數(shù)法和二項式法各有什么特點各適合哪些場合答：估算法實為指標法，其特點是進行方案比較時很方便，適用于做任務書或初步設計階段。需要系數(shù)法的特點是簡單方便，計算結果較符合實際，而長期使用已積累了各種設備的需要系數(shù)，是世界各國普遍采用的方法，適用于多組三相用電設備的計算負荷。二項式法其特點是既考慮了用電設備的平均負荷，又考慮了幾臺最大用電設備引起的附加負荷，其計算的結果比按需要系數(shù)法計算的結果大得多，適用于容量差別懸殊的用電設備的負荷計算。2-8 在接有單相用電設備的三相線路中,

12、 什么情況下可將單相設備與三相設備綜合按三相負荷的計算方法計算確定負荷而在什么情況下應進行單相負荷計算答 : 單相設備應盡可能地均勻分布在三相上, 以使三相負荷保持平衡.a: 三相線路中單相設備的總容量不超過三相總容量的15%時 , 單相設備可按三相負荷平衡計算.b: 三相線路中單相設備的總容量超過三相總容量的15%時 , 應把單相設備容量換算為等效三相設備容量, 再算出三相等效計算負荷.2-9 如何分配單相(220 伏， 380 伏)用電設備，使計算負荷最小如何將單相負荷簡便地換算成三相負荷答：可以用負荷密度法和需要系數(shù)法來分配用電設備；這樣換算：當單相設備的總容量不超過三相總容量的15%，

13、 單相設備按三相負荷平衡來計算。當單相設備的總容量超過三相總容量的15%， 應該換成等效三相設備容量，再算出三相等效計算負荷。2-10 電力變壓器的有功功率和無功功率損耗各如何計算其中哪些損耗是與負荷無關的哪些損耗與負荷有關按簡化公式如何計算解：有功功率損耗=鐵損+銅損=Pfe+Pcu有功功率損耗為：Pt= A Pfe+ A Pcu=A Pfe+ A （Sc/SN）2P0+-A Pk（Sc/SN）2無功功率=AQ0+A Q Q0是變壓器空載時，由產生主磁通電流造成的，Q是變壓器負荷電流在一次，二次繞組電抗上所產生的無功損耗。無功功率損耗為： QT= Q0+-AQ=A Q0+A QN（Sc/SN

14、） SNI0 % /100+Uk% （Sc/SN）2/100 Pfe和AQO是與負荷無關， Pcu和、與負荷有關簡化公式：APtA P04-A Pk0 2 QK SN （I0 %/100+Uk % 0 2/100 ）2-11 什么叫平均功率因數(shù)和最大負荷時功率因數(shù)各如何計算各有何用途答 : 平均功率因數(shù)是指導在某一時間內的平均功率因數(shù), 也稱加權平均功率因數(shù). 最大負荷時的功率因數(shù)是指在年最大負荷時的功率因數(shù). 平均功率因數(shù)計算功式: 略用途供電部門能根據(jù)月平均功率因數(shù)來調整用戶的電費電價.2-12. 降低電能損耗, 降低電壓損失, 提高供電設備利用率。補償容量（1）采用固定補償 Qcc=Pa

15、v （tg（）av1tg（）av2），式中，Qcc為補償容量；Pav為平均有功負荷，Pav = a Pc或Wa/t, Pc為負荷 計算得到的有功計算負荷，& 為有功負荷系數(shù)，Wa為時間t內消耗的電能；tg（j）av1為補償前平均功率因數(shù)角的正切值；tg（j）av2為補償后 平均功率因數(shù)角的正切值；tg（）av1tg（）av2 稱為補償率，可用 qc表示（2）采用自動補償 Qcc=Pc （tg（）1-tg（）2）2-15. 什么是尖峰電流尖峰電流的計算有什么用處答：尖峰電流是指單臺或多臺用電設備持續(xù)1-2 秒的短時最大負荷電流。尖峰電流的計算可以提供選定用電設備的型號以及保護用電設備等。

16、2-16、某車間380伏線路供電給下列設備：長期工作的設備有的電動機2臺,4kW的電動機3臺,3kW的電動機10臺；反復短時工作的設備有42kVA的電焊機1臺（額定暫載率為60%,額定功率因數(shù)=,額定效率=,10t吊車1臺（在暫載率為40%勺條件下，其額定功率為，額定功率因數(shù)為. 試確定它們的設備容量。解： 對于長期工作制的設備，其設備容量就是它們的額定功率，所以長期工作設備的設備容量為：Pe 1 = x 2kW +4X 3kW +3X 10kW =57kW對于反復短時工作制的設備，其設備容量為：電焊機：Pe2=2X 42 X =20 kW （下標1/2表示對開根號）吊車：Pe3=2 x 2X

17、 =50kW (下標同上)所以，它們的總的設備容量為：P總=Pe1+Pe2+Pe3=57+20+50=127 kW2-18某廠金一工車間的生產面積為60mx 32m試用估算法估算該車間的平均負荷。解：查表可知負荷密度指標p=m2 S=60m x 32m=1920m2Pav=p S=x 1920=192 kw答：用估算法估算該車間的平均負荷為192 kw2-19某工廠35/6kv總降壓變電所，2-20分別供電給14號車間變電所及6臺冷卻水泵用的高壓電動機。14號車間變電所的計算負荷分別為：Pc1=840 kw,Qc1=680 kvar; Pc2=920 kw,Qc2=750 kvar;Pc3=8

18、50 kw, Qc3=700 kvar; Pc4=900 kw, Qc4=720 kvar;高壓電動機每臺容量為 300 kw,試計算該總降壓變電所總的計算負荷(忽略線損)。解：由題意可知：水泵用的高壓電動機假設同時系數(shù)K=Kd= b=0.65 c= Cos <j)= tan <j)=Pc0=KdX Pe1=x 300X 6=1440 kwQc0=Pc(X tan 小=1440x =1080 kvarPe=KX (Pc0+Pc1+Pc2+Pc3+Pc4)=X (1440+840+920+850+900)=4455 kwQe=K< (Qc0+Qc1+Qc2+Qc3+Qc4)=(

19、1080+680+750+700+720)=3537 kvarSe=( P2e+ Q2e)=(44552+35372 )=Ice= Se/(3 xUn)= x6)=548.0 1A高壓側 Pe1= Pe+ Se=4455+ x = kw高壓側 Qe1= Qe+ Se=3537+x = kvar Se1=( P2e1+ Q2e1)= + )=Ice1= Se1/(3 xUn)= X35)=98.62A答：該總降壓變電所高壓側總的計算負荷Pe1= kw , Qe1= kvar , Se1=, Ice1=98.62A2-21.某車間設有小批量生產冷加工機床電動機40臺，總容量152KW其中較大容量的

20、電動機有10KW 1臺、7KW 2臺、5臺、10臺；衛(wèi)生用通風機6臺共6KW試分別用需要系數(shù)法和二項式法求車間的計算負荷。解：需要系數(shù)法：查表 A-1可得：冷加工機床：Kd1= cos <j)1= tan <j)1 =Pc1=x 152=Qc1=x =通風機組：Kd2= cos <j)2= tan <j)2=Pc2=x 6=Qc2=x =車間的計算負荷：Pc=x +=Qc=x +=Sc=( Pe+ Qe)=Ice= Se/(3 階 Un)= x =90.7A二項式法：查表A-1可得：冷力口工機床:b1=0.14 c1= x1=5 cos <j)1= tan <

21、;j)1 =(bPe 匯)1= x 152=(cPx)1= X(10+7X2+2X =通風機組：b2=0.65 c2= x2=5 cos <j)2= tan <j)2=因為 n=6< 2x2 ,取 x2=3.則(bPe 匯)2= x 6=(cPx)2= x 3=顯然在二組設備中 第一組附加負荷(cPx)1最大故總計算負荷為：Pc=+=Qc= (x +x +x =Sc=( Pe+ Qe)= Ic= Se/(3 階 Un)=111.55A2-26某工廠35kV總降壓變電所 10kV側計算負荷為：1#車間720kW+j510kvar; 2# 車間580kW+j400kvar; 3#

22、車h 630kW+j490kvar; 4# 車間 475Kw+j335kvar( a =, 0 =,忽略線損)。試求：全廠計算負荷及平均功率因數(shù)；功率因數(shù)是否滿足供用電規(guī)程若不滿足，應補償?shù)蕉嗌偃粼?0kV側進行固定補償，應裝 BW16 1型電容器多少臺補償后全廠的計算負荷及平均功率因數(shù)。解： (1)P1=720Kw, Q1=510kvarP2=580Kw, Q2=400kvarP3=630kW, Q3=490 kvarP4=475Kw, Q4=335 kvar全廠計算負荷：P=kSp*Spc=Q=kSq*SQc= kvarcosF=cos(arctanF)=cos=(2) cosF <

23、所以不滿足，應補償?shù)?3) Qcc=Pav(tanF1-tanF2)= kvarn=Qcc/16=24( 4 )補償后功率因數(shù)cosF=Pav/sav=3 1 什么叫短路短路的類型有哪些造成短路的原因是什么短路有什么危害解 : 短路是不同相之間, 相對中線或地線之間的直接金屬性連接或經小阻抗連接.短路種類有三相短路, 兩相短路, 單相短路和兩相接地短路.短路的原因主要有設備長期運行, 絕緣自然老化, 操作過電壓, 雷電過電壓, 絕緣受到機械損傷等.短路的危害:1 短路產生很大的熱量, 導體溫度身高, 將絕緣損壞.2 短路產生巨大的電動力, 使電器設備受到機械損壞3 短路使系統(tǒng)電壓嚴重減低, 電

24、器設備正常工作受到破壞.4 短路造成停電, 給國家經濟帶來損失, 給人民生活帶累不便.5 嚴重的短路將影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性, 使并聯(lián)運行的同步發(fā)電機失去同步, 嚴重的可能造成系統(tǒng)解列, 甚至崩潰.6 單相短路產生的不平橫磁場, 對附近的通信線路和弱電設備產生嚴重的電磁干擾, 影響其正常工作.3-2 什么叫無限大容量系統(tǒng)它有什么特征為什么供配電系統(tǒng)短路時, 可將電源看做無限大容量系統(tǒng)答 : 無限大容量系統(tǒng)的指端電壓保持恒定, 沒有內部阻抗和容量無限大的系統(tǒng). 它的特征有: 系統(tǒng)的容量無限大. 系統(tǒng)阻抗為零和系統(tǒng)的端電壓在短路過程中維持不變. 實際上 , 任何電力系統(tǒng)都有一個確定的容量, 并有

25、一定的內部阻抗. 當供配電系統(tǒng)容量較電力系統(tǒng)容量小得多, 電力系統(tǒng)阻抗不超過短路回路總阻抗的5%10%或短路點離電源的電氣距離足夠遠, 發(fā)生短路時電力系統(tǒng)母線降低很小, 此時可將電力系統(tǒng)看做無限大容量.3-3 無限大容量三相短路時，短路電流如何變化答：三相短路后，無源回路中的電流由原來的數(shù)值衰減到零；有源回路由于回路阻抗減小，電流增大，但由于回路內存在電感，電流不能發(fā)生突變，從而產生一個非周期分量電流，非周期分量電流也不斷衰減，最終達到穩(wěn)態(tài)短路電流。短路電流周期分量按正弦規(guī)律變化，而非周期分量是按指數(shù)規(guī)律衰減，最終為零，又稱自由分量。3-4 產生最嚴重三相短路電流的條件是什么答：（1）短路前電

26、路空載或 cos=1;（ 2）短路瞬間電壓過零，t=0 時 a=0 度或 180 度；（3）短路回路純電感，即 k=90度。3-5 什么是次暫態(tài)短路電流什么是沖擊短路電流什么是穩(wěn)態(tài)短路電流它們與短路電流周期分量有效值有什么關系答 : 次暫態(tài)短路電流是短路電流周期分量在短路后第一個周期的有效值.沖擊短路電流是短路全電流的最大瞬時值.高壓系統(tǒng)Ksh=,ish= ,Ish="，低壓系統(tǒng)Ksh=,ish= ,Ish="穩(wěn)態(tài)短路電流是短路電流非周期分量衰減完后的短路電流.無限大容量系統(tǒng)I =IP= I 8,高壓系統(tǒng)ish= ，Ish= ，低壓系統(tǒng) ish= " ,Ish=&

27、quot;3-7 如何計算三相短路電路答：根據(jù)短路計算要求畫出短路電流計算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應包含所有與短路計算有關的元件，并標出各元件的參數(shù)和短路點。畫出計算短路電流的等效電路圖，每個元件用一個阻抗表示，電源用一個小圓表示，并標出短路點，同時標出元件的序號和阻抗值，一般分子標序號，分母標阻抗值。選取基準容量和基準電壓，計算各元件的阻抗標幺值等效電路化簡，求出短路回路總阻抗的標幺值，簡化時電路的各種簡化方法都可以使用，如串聯(lián)、并聯(lián)、A-Y變換、等電位法等。按前述公式由短路回路總阻抗標幺值計算短路電流標幺值，再計算短路各量，即短路電流、沖擊短路電流和三相短路容量。3-8 電動機對短路電流有什么影響

28、答：供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時，從電源到短路點的系統(tǒng)電壓下降，嚴重時短路點的電壓可降為零。接在短路點附近運行的電動機的反電勢可能大于電動機所在處系統(tǒng)的殘壓，此時電動機將和發(fā)動機一樣，向短路點饋送短路電流，同時電動機迅速受到制動，它所提供的短路電流很快衰減。3-9 在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流與三相短路電流有什么關系答： 在三相短路電流計算中記 線路平均額定電壓為Uav，短路回路阻抗用Zk 表示。則有：三相短路電流 Ip =Uav/ Zk沖擊電流 ish 二ksh Ip其中 ksh=1+ t 為短路電路沖擊系數(shù) 在兩相短路電流計算中記 Uav 為短路點的平均額定電壓，Zk 為短路回路的一相總阻抗。

29、則有：兩相短路電流 Ik =Uav/2 Zk沖擊電流 ish 二kshIk其中 ksh=1+ t為短路電路沖擊系數(shù)將與、與對比可得：Ik= Ipish = ish 由以上分析可得: 在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流較三相短路電流小。310什么是短路電流的電動力效應如何計算短路電流通過導體或電氣設備，會產生很大的電動力和產生很高的溫度，稱為短路的電動力效應和熱效應。短路電流的電動力效應是當電路短路時，短路沖擊電流流過導體瞬間，導線間相互電磁作用產生的力。1 .兩平行載流導體間的電動力一 ，一、一 -7 , 、F= (2Kii1/a ) x 10 (N)式中a為兩平行導線間距；l為導線長；Kf為形

30、狀系數(shù)，圓形，管形導體 Kf=1。2 .三相平行載流導體間的電動力F=(3 1/2KI2ml/a) X0-7 (N)式中Im為線電流幅值；Kf為形狀系數(shù)。3 .短路電流的電動力三相短路產生的最大電動力為F =(3 1/2Kfi sh2l/a) x 10-7 (N)兩相短路產生的最大電動力為F二(2Kfish2l/a) X10-7 (N)兩相短路沖擊電流與三相短路沖擊電流的關系為ish=(31/2/2)i sh兩相短路和三相短路產生的最大電動力的關系為F (2) =(31/2/2)F(3)備注：K為形狀系數(shù)，圓形，管形導體Kf=1;矩形導體根據(jù)(a-b)/(b+h)和m=(b/h)查表可得。3-

31、11什么是短路電流的熱效應如何計算答：供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流非常大。短路電流通過導體或電氣設備，會產生很高的溫度，稱為熱效應。短路發(fā)熱和近似為絕熱過程，短路時導體內產生的熱量等于導體溫度升高吸收的能量，導體的電阻率和比熱也隨溫 度而變化，其熱平衡方程如下:/ 12IKtRdt= / 0 1 0 2cmd。將 R=p 0(1+ a 0 )/s,c=c0(1+3。),m= 丫 ls 代入上式，得/t2t1Ikt p 0(1+ a 0 )dt/s= / 0 K0 Lc0(1+ 3。)丫 Isd 0整理上式后(/ t2TiI2Ktdt)/S2= c0 丫 /。K。L (1+ 3 0 )d 0

32、/(1+ a 0 )/ p=C0 丫 ( a- 3 )ln(1+ a 0 )/ a 2+ 3 0 / a 9 19 2/ p 0=AK-AL式中，p是導體 0c時的電阻率(amni 2/km) ; a為p 0的溫度系數(shù)；c0為導體0c時的比熱容；3為c的溫度系數(shù)；丫為導體材料的密度；S為導體的截面積(mm2 ；1為導體的長度(kmi) ；IKt為短路全電流的有效值(A);AK和AL為短路和 正常的發(fā)熱系數(shù)，對某導體材料，A值僅是溫度的函數(shù)，即 A=f( 0 ).短路電流產生的熱量的計算式：/ tk012Kdt=Iootima短路發(fā)熱假想時間可按下式計算：tima=tk+(I" /I

33、0°)2式中，tK為短路持續(xù)時間，它等于繼電保護動作時間top和短路器短路時間t8之和，即Tima=top+t0c在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路，由于 I =I8,所以上式變?yōu)閠ima=tK+導體短路發(fā)熱系數(shù)AKAK=AL+I28tima/S2式中，S為導體的截面積(mm2 ,I 00為穩(wěn)態(tài)短路電流(A), tima為短路發(fā)熱假想時間(s).短路熱穩(wěn)定最小截面SminSmin=tima/(AK-AL )1/2 I (3) oo3 14 試求圖3 20 所示無限大容量系統(tǒng)中K 點發(fā)生三相短路電流, 沖擊短路電流和短路容量, 以及變壓器2T 一次流過的短路電流. 各元件參數(shù)如下:變壓器1T:

34、SN=,UK%=,121KV;變壓器2T,3T:SN=15MVA,UK%=,110/;線路 1WL,2WL:L=100KM,X=KM電抗器L:UNL=6KV,INL=,XNL%=8.解 : (1) 由圖所示的短路電流計算系統(tǒng)圖畫出短路電流計算等校電路圖, 如圖所示. 由斷路器斷流容量估算系統(tǒng)電抗,用X表示.n1WL2TJ?1.827(2)取基準容量Sd=100MVA基準電壓UD=UAV®準電壓是Ud1=121KV,Ud2=,Ud3=,則各元件電抗標天值為變壓器 1T X1=(Uk%/100)*(Sd/Sn)=100)*(100/=線路 W1,W2 X2=X3=X0*L1*Sd/Ud/

35、Ud=*100*100/=變壓器 2T 3T X4=X5=Uk%*Sd/100/Sn=*100/100/15=電抗器；X6=Xl%*Uln*Sd/100/Iln/Ud/Ud=8*6*100/100/=當K點發(fā)生三相短路時：一短路回路總阻抗標天值Xk=X1+(X2+X4+X6)知線路單位長度電抗 X.= Q /km,其余參數(shù)見圖所示.解：取基準容量 Sd=100MVA基準電壓分別為 Ud2=Ud7=121kv,Ud3=,QF的斷路容量 Sos=1000MVA.X1*=Uk%*Sd/100SN=*100/100/=X2*=Ud/Ud=60*100/121/121 =同理：X3*=*10*100/=

36、X4*=*100/100/60=X5*=Sd/Soc=100/1000=X6*=*100/100/20=X7*=*20*100/121/121 =計算短路回路總阻抗標幺值 ：Xk*=(X1*+X2*)竟采用哪一級供電電壓，主要取決于以下3個方面的因素.電力部門所弄提供的電源電壓.企業(yè)負荷大小及距離電源線遠近 .企業(yè)大型設備的額定電壓決定了企業(yè)的供電電壓配電電壓是指用戶內部向用電設備配電的電壓等級. 有高壓配電電壓和低壓配電電壓.高壓配電電壓通常采用10KV或6KV,一般情況下，優(yōu)先采用10KV高壓配電電壓.低壓配電電壓等級為 380V/220V,但在石油.化工及礦山（井）場所可以采用660V的

37、配電電壓.4 2 確定工廠變電所變壓器容量和臺數(shù)的原則是什么5 （ 1）變壓器容量的確定a 應滿足用電負荷對可靠性的要求。在一二級負荷的變電所中，選擇兩臺主變壓器，當在技術上，經濟上比較合理時，主變器選擇也可多于兩臺；b 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷比較大的宜采用經濟運行方式的變電所，技術經濟合理時可采用兩臺主變壓器c 三級負荷一般選擇一臺豬變壓器，負荷較大時，也可選擇兩臺主變壓器。6 2）變壓器容量的確定裝單臺變壓器時，其額定容量SN應能滿足全部用電設備的計算負荷Sc,考慮負荷發(fā)展應留有一定的容量裕度, 并考慮變壓器的經濟運行, 即 SN>=Sc裝有兩臺主變壓器時，其中任意一臺主變壓器容量）

38、SN應同時滿足下列兩個條件：a 任一臺主變壓器運行時, 應滿足總計算負荷的60%70%的要求, 即 SN=Scb 任一臺變壓器單獨運行時, 應能滿足全部一二級負荷Sc（I+II） 的要求 , 即SN>=Sc（I+II）4-4 高壓少油斷路器和高壓真空斷路器各自的滅弧介質是什么比較其滅弧性能，各適用于什么場合高壓少油斷路器的滅弧介質是油。高壓真空斷路器的滅弧介質是真空。高壓少油斷路器具有重量輕，體積小，節(jié)約油和鋼材，價格低等優(yōu)點，但不能頻繁操作，用于635KV的室內配電裝置。高壓真空斷路器具有不爆炸，噪聲低，體積小，重量輕，壽命長，結構簡單，無污染，可靠性高等優(yōu)點。在35KV配電系統(tǒng)及以下

39、電壓等級中處于主導地位，但價格昂貴。4-5 、高壓隔離開關的作用是什么為什么不能帶負荷操作答：高壓隔離開關的作用是隔離高壓電源，以保證其他設備和線路的安全檢修及人身安全。但隔離開關沒有滅弧裝置，因此不能帶負荷拉、合閘，不能帶負荷操作。4-6 高壓負荷開關有哪些功能能否實施短路保護在什么情況下自動跳閘解：功能：隔離高壓電源，以保證其他設備和線路的安全檢修及人身安全。高壓負荷開關不能斷開短路電流，所以不能實施短路保護。常與熔斷器一起使用，借助熔斷器來切除故障電流，可廣泛應用于城網和農村電網改造。高壓負荷開關上端的絕緣子是一個簡單的滅弧室，它不僅起到支持絕緣子的作用，而且其內部是一個汽缸, 裝有操動

40、機構主軸傳動的活塞, 絕緣子上部裝有絕緣噴嘴和弧靜觸頭。當負荷開始分閘時，閘刀一端的弧動觸頭與弧靜觸頭之間產生電弧，同時在分閘時主軸轉動而帶動活塞，壓縮汽缸內的空氣，從噴嘴往外吹弧，使電弧迅速熄滅。4-7試畫出高壓斷路器、高壓隔離器、高壓負荷開關的圖形和文字符號。答：高壓斷路器（文字符號為QF-圖形符號為一一X /一）；高壓隔離器（文字符號為 QS圖形符號為一一| / -）;高壓負荷（文字符號為QL,圖形符號為一一|o / -）o4-8熔斷器的作用是什么常用的高壓熔斷器戶內和戶外的型號有哪些各適用于哪些場合。答：熔斷器的作用主要是對電路及其設備進行短路和過負荷保護；常用的高壓熔斷器主要有戶內限

41、流熔斷器（RN系列），戶外跌落式熔斷器（RW系列）；RN系列高壓熔斷器主要用于 335KV電力系統(tǒng)的短路保護和過載保護，其中RN1型用于電力變壓器和電力線路的短路保護，RN2型用于電壓互感器的短路保護。RW康列戶外高壓跌落式熔斷器主要作為配電變壓器或電力線路的短路保護和過負荷保護。4-9互感器的作用是什么電流互感器和電壓互感器在結構上各有什么特點答：互感器是電流互感器和電壓互感器的合稱?；ジ衅鲗嵸|是一種特殊的變壓器，其基本結構和工作原理與變壓器基本相同。其主要有以下3個功能：一：將高電壓變換為低電壓（100V）,大電流變換為小電流（5A或1A）,供測量儀表及繼電器的線圈；二：可使測量儀表，繼電

42、器等到二次設備與一次主電路隔離，保證測量儀表，繼電器和工作人員的安全；三：可使儀表和繼電器標準化。電流互感器的結構特點是：一次繞組匝數(shù)少且粗，有的型號還沒有一次繞組，鐵心的一次電路作為一次繞組（相當于1匝）；而二次繞組匝數(shù)很多，導體較細。電流互感器的一次繞組串接在一次電路中，二次繞組與儀表，繼電器電流線圈串聯(lián)，形成閉合回路，由于這些電流線圈阻抗很小，工作時電流互感器二次回路接近短路狀態(tài)。電壓互石器的結構特點是：由一次繞組，二次繞組和鐵心組成。一次繞組并聯(lián)在線路上，一次繞組的匝數(shù)較多同二次繞組的匝數(shù)較少，相當于降壓變壓器。二次繞組的額定一般為100V。二次回路中，儀表，繼電器的電壓線圈與二次繞組

43、并聯(lián)，這些線圈的阻抗很大，工作的二次繞組近似于開路狀態(tài)。8-10試述斷路器控制回路中防跳回路的工作原理（圖 8-12）圖 8-12答 中央復歸不重復動作事故信號回路如圖8-12所示。在正常工作時，斷路器合上，控制開關SA勺一和19） 17）觸點是接通的，但是1Q儕口 2QFT閉輔助點是段開的。若某斷H器（1QF）因事故條閘，則1QFW合，回路+WS>HBHKMT閉觸點-SA勺一及17） 19） - 1Q曰-WSgt通，蜂鳴器H曖出聲響。按2s衷歸按鈕，K般圈通電，KMT閉打開，蜂鳴器 H的電解除音響， KMt開觸點閉合，繼電器 KMj鎖。若此時2Q區(qū)發(fā)生了事故跳閘，蜂鳴器將不會發(fā)出聲響，

44、這就叫做不能重復動作。能在控制室手動復歸稱中央復歸。1SB為實驗按鈕，用于檢查事故音響是否完好。4-11、電流互感器有兩個二次繞組時，各有何用途在主線接線圖中，它的圖形符號怎樣表示答：電流互感器有兩個繞組時，其中一個繞組與儀表、繼電器電流線圈等串聯(lián)，形成閉和回路。另一個繞組和一個很小的阻抗串聯(lián)，形成 閉和回路，作保護裝置用。因為電流互感器二次阻抗很小，正常工作時，二次側接近短路狀態(tài)。在正常工作時，二次側的儀表、繼電器電流 線圈，難免會損壞或和回路斷開，造成開路。二次側開路會產生很嚴重的后果。而用另一個二次繞組和一個很小的阻抗串聯(lián)形成閉和回路作 保護裝置，這樣就會避免以上的情況。使系統(tǒng)更安全的運

45、行。4-12避雷器的作用是什么圖形符號怎樣表示答：避雷器(文字符號為F)的作用是用于保護電力系統(tǒng)中電氣設備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內部過電壓的損害的設備，是電力系統(tǒng)中重要的保護設備之一。圖形符號是4-13 常用的高壓開關柜型號主要有哪些答：高壓開關柜按型號分主要有：JYN" 10,35、GF)7B(F)、KYNO10,35、KG* 10、XGN" 10、HXGN12Z、GX1、PJ1 等。4-14常用的低壓設備有哪些并寫出它們的圖形符號。答：名稱符號低壓開關柜I熔斷器低壓斷路器4-15低壓斷路器有哪些功能按結構形式分有哪兩大類請分別列舉其中的幾個。答：

46、低壓斷路器主要是用于低壓系統(tǒng)中設備及線路的過載和短路保護；按結構形式可分為無填料密閉管式和有填料密閉管式；無填料密閉管式包括 RM10 RM7用于低壓電網，配電設備中，做短路保護和防止連續(xù)過載之用。有填料密閉管式包括 RL系列如RL6 RL7 RL96 ,用于500V以下導線和電纜及電動機控制線路。RT系列如RT0 RT11 RT14用于要求較高的導線和電纜及電器設備的過載和短路保護。4-16主接線設計的基本要求是什么什么是內橋式接線和外橋式接線各適用于什么場合主接線的基本要求是安全，可靠，靈活，經濟所謂橋式接線是指在兩路電源進線之間跨接一個斷路器，猶如一座橋。斷路器跨在進線斷路器的內側，靠近

47、變壓器，稱為內橋式接線。若斷路器跨在進線斷路器的外側，靠近電源側，稱為外橋式接線。適用范圍：對35kV 及以上總降壓變電所，有兩路電源供電及兩臺變壓器時，一般采用橋式接線。內橋式接線適用于大中型企業(yè)的一、二級負荷供電。適用于以下條件的總降壓變電所：供電線路長，線路故障幾率大；負荷比較平穩(wěn)，主變壓器不需要頻繁切換操作；沒有穿越功率的終端總降壓變電所。外橋式接線適用于有一、二級負荷的用戶或企業(yè)。適用于以下條件的總降壓變電所：供電線路短，線路故障幾率??；用戶負荷變化大，變壓器操作頻繁；有穿越功率流經的中間變電所，因為采用外橋式主接線，總降壓變電所運行方式的變化將不影響公電力系統(tǒng)的潮流。4-17 供配

48、電系統(tǒng)常用的主接線有哪幾種類型各有何特點供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路變壓器組接線，單母線接線和橋式接線3 種類型。線路變壓器組接線當只有一路電源供電線路和一臺變壓器時，可采用線路變壓器組接線。當高壓側裝負荷開關時，變壓器容量不大于1250kVA;高壓側裝設隔離開關或跌落式熔斷器時，變壓器容量一般不大于630kVA。優(yōu)點：接線簡單，所用電氣設備少，配電裝置簡單，節(jié)約投資。缺點：該單元中任一設備發(fā)生故障或檢修時，變電所全部停電，可靠性不高。適用范圍：適用于小容量三級負荷，小型企業(yè)或非生產性用戶。1 單母線接線母線又稱匯流排，用于匯集和分配電能。單母線接線又可分為單母線不分段和單母線分

49、段兩種。（ 1）單母線不分段接線當只有一路電源進線時，常用這種接線，每路進線和出線裝設一只隔離開關和斷路器?？拷€路的隔離開關稱線路隔離開關，靠近母線的隔離開關稱母線隔離開關。優(yōu)點：接線簡單清晰，使用設備少，經濟性比較好。由于接線簡單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性就小。缺點：可靠性和靈活性差。當電源線路，母線或母線隔離開關發(fā)生故障或進行檢修時，全部用戶供電中斷。適用范圍：可用于對供電連續(xù)性要求不高的三級負荷用戶，或者有備用電源的二級負荷用戶。（ 2）單母線分段接線當有雙電源供電時，常采用單母線分段接線。單母線分段接線可以分段單獨運行，也可以并列同時運行。優(yōu)點：供電可靠性高，操作靈活，除母線故障或

50、檢修外，可對用戶連續(xù)供電。缺點：母線故障或檢修時，仍有50%左右的用戶停電。適用范圍：在具有兩路電源進線時，采用單母線分段接線，可對一，二級負荷供電，特別是裝設了備用電源自動投入裝置后，更加提高了用斷路器分段單母線接線的供電可靠性。2 橋式接線所謂橋式接線是指在兩路電源進線之間跨接一個斷路器，猶如一座橋。斷路器跨在進線斷路器的內側，靠近變壓器，稱為內橋式接線。若斷路器跨在進線斷路器的外側，靠近電源側，稱為外橋式接線。橋接線的特點是： 接線簡單 經濟 可靠性高 安全 靈活適用范圍：對35kV 及以上總降壓變電所，有兩路電源供電及兩臺變壓器時，一般采用橋式接線。4-18 主接線中母線在什么情況下分

51、段分段的目的是什么答 : 當有雙電源供電時, 常采用單母線分段接線. 采用母線單獨運行時, 各段相當于單母線不分段接線的狀態(tài), 各段母線的電氣系統(tǒng)互不影響供電可靠性高, 操作靈活, 除母線故障或檢修外, 可對用戶持續(xù)供電.4-19: 倒閘操作的原則: 接通電路時先閉合隔離開關, 后閉合斷路器; 切斷電路時先斷開斷路器, 后斷開隔離開關. 這是因為帶負荷操作過程中要產生電弧, 而隔離開關沒有滅弧功能, 所以隔離開關不能帶負荷操作.第五章5-1 電氣設備選擇的一般原則是什么解 : 電氣設備的選擇應遵循; 以下 3 全原則 .(1) . 按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設備a. 根據(jù)電氣裝置所處的位

52、置, 使用環(huán)境和工作條件, 選擇電氣設備型號.b. 按工作電壓選擇電氣設備的額定電壓c. 按最大負荷電流選擇電氣設備和額定電流(2) . 按短路條件校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定(3) . 開關電器斷流能力校驗5 2 高壓斷路器如何選擇答：高壓斷路器按其采用的介質劃分，主要有油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器等。油斷路器分多油和少油兩大類。它們各有特點。由于成套電裝置應用普遍，斷路器大多選擇戶內型的，如果是戶外型變電所，則應選擇戶外斷路器。高壓斷路器一般選用以上幾種劃分的主要斷路器。并且在選用時應遵行電氣設備選擇的一般原則并做短路電流校驗：1 、電氣設備的額定電壓應不低于其所在線路的額定電壓，

53、2、電氣設備的額定電流應不小于實際通過它的最大負荷電流,3、電氣設備的極限通過電流峰值應不小于線路沖擊電流，4、電氣設備的最大開關電流應不小于線路短路電流，5、 電氣設備熱穩(wěn)定允許的熱量應不低于短路電流在繼電保護作用時間所產生的熱量。同時也要考慮經濟問題，以免選規(guī)格過大的，以至于浪費。5-3 跌落式熔斷器如何校驗其斷流能力跌落式熔斷器需校驗斷流能力上下限值, 應使被保護線路的三相短路的沖擊電流小于其上限值, 而兩相短路電流大于其下限值.5-4 電壓互感器為什么不校驗動穩(wěn)定，而電流互感器卻要校驗答：電壓互感器的一。二次側均有熔斷器保護，所以不需要校驗短路動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。而電流互感器沒有。5-6

54、電壓互感器應按哪些條件選擇準確度級如何選用答：電壓互感器的選擇如下：按裝設點環(huán)境及工作要求選擇電壓互感器型號；電壓互感器的額定電壓應不低于裝設點線路額定電壓；按測量儀表對電壓互感器準確度要求選擇并校驗準確度。計量用電壓互感器準確度選級以上，測量用的準確度選級或級，保護用的準確度為3P級和6P級。5-7 、室內母線有哪兩種型號如何選擇它的截面？答：母線的種類有矩形母線和管形母線，母線的材料有銅和鋁。母線截面選擇：（ 1）按計算電流選擇母線截面. （ 2）年平均負荷、傳輸容量較大時，宜按經濟電流密度選擇母線截面.易凱（85）5-8 支柱絕緣子的作用是什么按什么條件選擇答：作用是用來固定導線或母線，

55、并使導線與設備或基礎絕緣，支柱絕緣支的選擇應符合下列幾個條件：按使用場所選擇型號按工作電壓選擇額定電壓校驗動穩(wěn)定。5-9 穿墻套管按哪些條件選擇答：穿墻套管按下列幾個條件選擇：按使用場所選擇型號；按工作電壓選擇額定電壓；按計算電流選擇額定電流；動穩(wěn)態(tài)校驗FcFc=K(L1+L2)ish(3)2*10-7/ a式中，F(xiàn)c為三相短路電流作用于穿墻套管上的計算力(N); Fal為穿墻套管允許的最大抗彎破壞負荷(N); L1為穿墻套管與最近一個支柱絕緣子間的距離(m), L2為套管本身的長度(m), a為相間距離，K=。熱穩(wěn)定校驗Ig(3)2tima < It2t式中，It為熱穩(wěn)定電流；t為熱穩(wěn)定時間。5-10為什么移開式開關柜柜內沒有隔離開