《供配電技術(shù)》第二版-課后答案

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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(gè)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(chē)間變電所和用電設(shè)備 組成?？偨祲鹤冸娝瞧髽I(yè)電能供應(yīng)的樞紐。它將 35?110的外部供電電源電壓 降為6?10高壓配電電壓，供給高壓配電所、車(chē)間變電所和高壓用電設(shè)備。 高壓 配電所集中接受 6 ? 10 電壓，再分配到附近各車(chē)間變電所和高壓用電設(shè)備。一般 負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。 1—3.發(fā)電機(jī)的額定電壓 , 用電設(shè)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(shè)備的額定電壓等于電力線路的額定電

2、壓 ; 發(fā)電機(jī)的額定電壓較電力線路 的額定電壓要高 5%;變壓器的一次繞組的額定電壓等于發(fā)電機(jī)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(jí)或線路長(zhǎng)度而定 ). (2.) 額定電壓是能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)效果最好的電壓 , 它是國(guó)家根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā) 展的需要及電力的水平和發(fā)展的趨勢(shì)經(jīng)過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的 . 1-4, 電能的質(zhì)量指標(biāo)包括哪些 ? 答: 電能的質(zhì)量指標(biāo)有電壓 . 頻率. 供電可靠性 . 1-5 什么叫電壓偏移，電壓波動(dòng)和閃變？如何計(jì)算電壓偏移和電壓波動(dòng)？ 答：

3、電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度。電壓波動(dòng)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波動(dòng)而造成人眼視覺(jué)不舒適的現(xiàn)象，成為閃變。 電壓偏差一般以百分?jǐn)?shù)表示，即 △ U%=( U—)/ X 100 電壓波動(dòng)程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，即 （ — ）/ x 100 ,為電壓波動(dòng)的最大值和最小值（）；為 式中，為電壓波動(dòng)；為電壓波動(dòng)百分?jǐn)?shù); 額定電壓（）。 1 — 6電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種？中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接 地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)各有什么特點(diǎn)？ 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有三種： 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 和

4、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)， 接地相對(duì)地電壓為 零，電容電流為零，非接地相對(duì)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(duì)稱平衡。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過(guò)中性點(diǎn)形 成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，中性點(diǎn)對(duì)地電壓仍為零，非接地相對(duì)地電壓也不 發(fā)生變化。 1-7電力負(fù)荷按對(duì)供電可靠性要求分幾類(lèi)？對(duì)供電各有什么要求？ 答：電力負(fù)荷按對(duì)供電可靠性可分為三類(lèi)，一級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。對(duì)供電 的要求：一級(jí)負(fù)荷要求最嚴(yán)，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一 電源應(yīng)不同時(shí)受到損壞，在一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)獨(dú)

5、立電源外，還 必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電， 嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系 統(tǒng)。二級(jí)負(fù)荷要求比一級(jí)負(fù)荷低，應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)，從而 做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見(jiàn)故障時(shí)， 不致中斷供電或中斷后能迅 速恢復(fù)。三級(jí)負(fù)荷要求最低，沒(méi)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(jī) G和變壓器1T，2T和3T的額定電壓。 1T , tT 2T o T 1 35KV1 3wL | | 4wL . 10K V J乂丿丨仇:論m昭詢 解: 發(fā)電機(jī)的額定電壓 U = 1.05*10 = 10.5; 變壓器1T的額定電壓

6、一次側(cè) U = 10.5 ; 二次側(cè) U = 1.1*35 38.5 ; 變壓器2T的額定電壓一次側(cè) U = 35 ; 二次側(cè) U = 1.05*10 10.5 ; 變壓器3T的額定電壓一次側(cè) 10 ; 二次側(cè) 1.05*0.38= 0.399 ; 1-9 .試確定圖中所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī) G變壓器2T, 3T線路1, 2的額定電壓。 解：發(fā)電機(jī) G 額定電壓 1.05U仁10.5 變壓器2T U110.5 U2=1.1*220=242 故額定電壓為：10.5/242 ； 變壓器 3T 3=220 U3=1.05*10=10.5 U2=1.1*110=121 線

7、路1的額定電壓為 10 線路2的額定電壓為 0.38 1-10題目：試查閱相關(guān)資料或網(wǎng)上查閱，找出去年我國(guó)的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量 .年發(fā)電量 和年用。 答：我國(guó)去年的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量是 4憶千瓦，年發(fā)電量為21870憶千瓦時(shí)，年用電量 是21700憶千瓦時(shí) 1- 11.畫(huà)出中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A相發(fā)生但相接地時(shí)的相量圖。 答：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A相發(fā)生但相接地時(shí)的相量圖如下圖： * -T1 E * T B * U B C O 第二章 2-1什么叫負(fù)荷曲線？有哪幾種？與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？ 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， 反映了用戶用電的

8、特點(diǎn)和 規(guī)律。 負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷曲線；按時(shí)間單位的不同， 分日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對(duì)象不同，分用戶，車(chē)間或某類(lèi)設(shè)備負(fù)荷曲線。 與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有： 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)； 平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)。 2-2年最大負(fù)荷P 指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（為防偶然性，這樣的工作班至 少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn)2?3次） 30分鐘平均功率的最大值， 因此年最大負(fù)荷 4 / 73 有時(shí)也稱為3 0分鐘最大負(fù)荷 P30 年最大負(fù)荷利用小時(shí)T 指負(fù)荷以年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后， 消耗的電能 恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，這段

9、時(shí)間就是年最大負(fù)荷利用小時(shí)。 平均負(fù)荷————平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功節(jié)率的平均值。 負(fù) 荷系數(shù)————負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值。 2-3. 什么叫計(jì)算負(fù)荷 ?為什么計(jì)算負(fù)荷通常采用 30 最大負(fù)荷 ?正確確定計(jì)算負(fù)荷有何 意義? 答: 計(jì)算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí) , 導(dǎo)體的最高溫升正好和通過(guò)實(shí)際的變 動(dòng)負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的最高溫升相等 , 該等效負(fù)荷就稱為計(jì)算負(fù)荷 . 導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為 (3~4) 為發(fā)熱時(shí)間常數(shù) .對(duì)中小截面的導(dǎo)體 . 其 t 約為 10左右,故截流倒替約經(jīng) 30 后達(dá)到穩(wěn)定溫升值 .但是, 由于較大截面的導(dǎo)體

10、發(fā)熱時(shí)間常數(shù)往往大于 10,30 還不能達(dá)到穩(wěn)定溫升 .由此可見(jiàn) , 計(jì)算負(fù)荷 實(shí)際上與 30 最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)摹? 計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù) . 計(jì)算符合的確定是否合理 ,將直接影響到電氣 設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否合理 . 計(jì)算負(fù)荷不能定得太大 , 否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo) 線電纜將會(huì)過(guò)大而造成投資和有色金屬的浪費(fèi) ;計(jì)算負(fù)荷也不能定得太小 , 否則選擇 的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會(huì)長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行 ,增加電能損耗 ,產(chǎn)生過(guò)熱 ,導(dǎo)致絕緣 體過(guò)早老化甚至燒毀 . 2-4. 各工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定 ? 答: 長(zhǎng)期工作制和短期工作制的設(shè)備容量就是該設(shè)備的 銘牌額定功率 ,

11、即 反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)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(shè)備的計(jì)算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量 ,兩者之間存在一個(gè)比值關(guān)系 ,因此 5 / 73 需要引進(jìn)需要系數(shù)的概念 , 即. 式中，為需要系數(shù) ; 為計(jì)算負(fù)荷 ; 為設(shè)備容量 . 形成該系數(shù)的原因有 : 用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量 , 它與輸入容量之間有一個(gè) 平均效率 ; 用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運(yùn)行 , 因此引入符合系數(shù) ; 用電設(shè)備本身及配電線路 有功率損耗 , 所以引進(jìn)一個(gè)線路平均效率 ; 用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時(shí)運(yùn)行 , 故 引入一個(gè)同

12、時(shí)系數(shù) , 2-6 確定計(jì)算負(fù)荷的估算法 . 需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法各有什么特點(diǎn)？各適合哪些場(chǎng) 合？ 答：估算法實(shí)為指標(biāo)法，其特點(diǎn)是進(jìn)行方案比較時(shí)很方便，適用于做任務(wù)書(shū)或初步 設(shè)計(jì)階段。需要系數(shù)法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際，而長(zhǎng)期使用已積累 了各種設(shè)備的需要系數(shù)， 是世界各國(guó)普遍采用的方法， 適用于多組三相用電設(shè)備的計(jì) 算負(fù)荷。 二項(xiàng)式法其特點(diǎn)是既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷， 又考慮了幾臺(tái)最大用電設(shè) 備引起的附加負(fù)荷， 其計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得多， 適用于容量差 別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。 2-8 在接有單相用電設(shè)備的三相線路中 , 什么情況下可將單相設(shè)備與三相設(shè)

13、備綜 合按三相負(fù)荷的計(jì)算方法計(jì)算確定負(fù)荷 ? 而在什么情況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計(jì)算 ? 答: 單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上 , 以使三相負(fù)荷保持平衡 . a: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相總?cè)萘康?15%時(shí) , 單相設(shè)備可按 三相負(fù)荷平衡計(jì)算 . b: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?15%時(shí), 應(yīng)把單相設(shè)備容 量換算為等效三相設(shè)備容量 , 再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷 . 2-9 如何分配單相（ 220 伏，380 伏）用電設(shè)備，使計(jì)算負(fù)荷最??？如何將單相負(fù)荷 簡(jiǎn)便地?fù)Q算成三相負(fù)荷？ 答：可以用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法來(lái)分配用電設(shè)備； 這樣換算：⑴當(dāng)單相設(shè)備的總

14、容量不超過(guò)三相總?cè)萘康?15%單相設(shè)備按三相負(fù)荷平 衡來(lái)計(jì)算。⑵當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?15%應(yīng)該換成等效三相設(shè)備容 量，再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷。 2- 10 電力變壓器的有功功率和無(wú)功功率損耗各如何計(jì)算？其中哪些損耗是與負(fù)荷 無(wú)關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡(jiǎn)化公式如何計(jì)算？ 解：有功功率損耗二鐵損+銅損=△△ 有功功率損耗為： △ △△△ ()2 PO+A()2 無(wú)功功率=△ QO+A Q △ Q0是變壓器空載時(shí)，由產(chǎn)生主磁通電流造成的， △ Q是變壓器負(fù)荷電流在一 次，二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無(wú)功損耗。 無(wú)功功率損耗為： △ △ 00込厶 QO+X ()?[I0

15、% /100 % ()2/100] △和△ Q0是與負(fù)荷無(wú)關(guān)，△和△ Q與負(fù)荷有關(guān) 簡(jiǎn)化公式： △ P0+^p 2 (I0 % /100 %B 2/100 ) 2-11 什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù) ?各如何計(jì)算 ?各有何用途 ? 答: 平均功率因數(shù)是指導(dǎo)在某一時(shí)間內(nèi)的平均功率因數(shù) , 也稱加權(quán)平均功率因數(shù) . 最 大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) . 平均功率因數(shù)計(jì)算功式 : 略 用途供電部門(mén)能根據(jù)月平均功率因數(shù)來(lái)調(diào)整用戶的電費(fèi)電價(jià) . 2-12. 降低電能損耗 , 降低電壓損失 , 提高供電設(shè)備利用率。 補(bǔ)償容量(1)采用固定補(bǔ)償 (? 1—? 2)

16、,式中，為補(bǔ)償容量；為平均有功負(fù)荷，=a 或，為負(fù)荷計(jì)算得到的有功計(jì)算負(fù)荷，a 為有功負(fù)荷系數(shù)，為時(shí)間t內(nèi)消耗的電能； ?1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值； ?2為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值； ?1 一?2稱為補(bǔ)償率，可用△表示（2）采用自動(dòng)補(bǔ)償 （? 1 —? 2） 2-15.什么是尖峰電流？尖峰電流的計(jì)算有什么用處？ 答：尖峰電流是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 1-2秒的短時(shí)最大負(fù)荷電流。 尖峰電流的 計(jì) 算可以提供選定用電設(shè)備的型號(hào)以及保護(hù)用電設(shè)備等。 2-16、某車(chē)間380伏線路供電給下列設(shè)備:長(zhǎng)期工作的設(shè)備有7.5的電動(dòng)機(jī)2臺(tái),4 的電動(dòng)機(jī)3臺(tái),3的電動(dòng)機(jī)10臺(tái)；反復(fù)短時(shí)

17、工作的設(shè)備有 42的電焊機(jī)1臺(tái)（額定暫載 率為60%, ?額定功率因數(shù)=0.62,額定效率=0.85）,10t吊車(chē)1臺(tái)（在暫載率為40%勺條 件下，其額定功率為39.6,額定功率因數(shù)為0.5）.試確定它們的設(shè)備容量。 解：對(duì)于長(zhǎng)期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是它們的額定功率，所以長(zhǎng)期工作設(shè)備 的設(shè)備容量為： 1=7.5 X 2 +4 X 3 +3 X 10 =57 對(duì)于反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為： 電焊機(jī)：2=0.61/2 X 42X 0.62=20 （下標(biāo)1/2表示對(duì)0.6開(kāi)根號(hào)） 吊車(chē)：3=2 X 0.41/2 X 39.650 （下標(biāo)同上） 所以，它們的總的設(shè)備容量為：

18、 P 總 123=57+20+50=127 2-18某廠金—工車(chē)間的生產(chǎn)面積為 60mX 32m,試用估算法估算該車(chē)間的平均負(fù)荷。 解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo)P =0.12 60m X 321920m2 p 0.1 X 1920=192 答：用估算法估算該車(chē)間的平均負(fù)荷為 192 2-19某工廠35/6總降壓變電所，2-20 分別供電給1~4號(hào)車(chē)間變電所及6臺(tái)冷卻 水泵用的高壓電動(dòng)機(jī)。1~4號(hào)車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷分別為： 1=840 1=680 ; 2=920 2=750 ; 3=850,3=700 ; 4=900,4=720 ; 高壓電動(dòng)機(jī)每臺(tái)容量為 300，試計(jì)算該總降壓變

19、電所總的計(jì)算負(fù)荷(忽略線損) 。 解：由題意可知：水泵用的高壓電動(dòng)機(jī) 假設(shè)同時(shí)系數(shù)0.9 0.8 0.65 0.25 ? =0.8 ? =0.75 0X 1=0.8 X 300X 6=1440 00X? =1440X 0.75=1080 X (01234)=0.9 X (1440+840+920+850+900)=4455 X (01234)=0.9 X (1080+680+750+700+720)=3537 (P2 Q2e)(44552+35372 ) 5688.36 (3? X )= 5688.36/(1.73 X 6)=548.01A 高壓側(cè) 1= 0.015 4455

20、+0.015 X 5688.36=4540.33 高壓側(cè) 仁 0.06 3537+0.06 X 5688.36=3878.3 1=( P2e1 + Q2e1) (4540.332+3878.302 ) 5971.25 仁 1/(3? X )= 5971.25/(1.73 X 35)=98.62A 答：該總降壓變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷 仁4540.33 ,仁3878.3 ,仁5971.25 , 仁98.62A 2-21.某車(chē)間設(shè)有小批量生產(chǎn)冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī) 40臺(tái)，總?cè)萘?52,其中較大容量的 電動(dòng)機(jī)有10 1臺(tái)、7 2臺(tái)、4.5 5臺(tái)、2.8 10臺(tái)；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī) 6臺(tái)共6。試分

21、別用 需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法求車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷。 解：需要系數(shù)法：查表1可得： 冷加工機(jī)床：1=0.2 ? 1=0.5 ? 1=1.73 1=0.2 X 152=30.4 1=30.4 X 1.73=52.6 通風(fēng)機(jī)組：2=0.8 ? 2=0.8 ? 2=0.75 2=0.8 X 6=4.8 2=4.8 X 0.75=3.6 車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷: 0.9 X (30.4+4.8)= 31.68 0.9 X (52.6+4.8)=50.58 ()=59.68 (3 階)=59.68/(1.732 X 0.38)=90.7A 二項(xiàng)式法:查表1可得： 冷加工機(jī)床 1=0.14 c1=0

22、.4 x1=5 ? 1=0.5 ? 1=1.73 (刀)1=0.14 X 152=21.28 ()1=0.4 X (10+7 X 2+2X 4.5)=13.2 通風(fēng)機(jī)組 2=0.65 c2=0.25 x2=5 ? 2=0.8 ? 2=0.75 因?yàn)?v 2x2 ,取x2=3.則 (刀)2=0.65 X 6=3.9 ()2=0.25 X 3=0.75 顯然在二組設(shè)備中第一組附加負(fù)荷()1最大 故總計(jì)算負(fù)荷為： 21.28+3.9+13.2=38.38 (21.28 X 1.73+3.9 X 0.75+13.2 X 1.73=62.56 ()=73.4 (3 階)=111.55

23、A 2- 26某工廠35總降壓變電所10側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：1#車(chē)間720510; 2#車(chē)間580400; 3# 車(chē)間 630490; 4# 車(chē)間 475335( a =0.76, B =0.82,忽略線損)。試求： 全廠計(jì)算負(fù)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(yīng)補(bǔ)償?shù)蕉嗌伲? 若在10側(cè)進(jìn)行固定補(bǔ)償，應(yīng)裝一10.5 —16— 1型電容器多少臺(tái)？ 補(bǔ)償后全廠的計(jì)算負(fù)荷及平均功率因數(shù)。 解： (1) P仁720, Q仁 510 P2=580, Q2=400 P3=630, Q3=490 P4=475, Q4=335 全廠計(jì)算負(fù)荷： *2164.5 *156

24、1.5 ()(35.88)=0.81 (2) < 0.9 所以不滿足，應(yīng)補(bǔ)償?shù)?0.9 (3) (12)=394.27 16=24 ( 4 ) 補(bǔ)償后 功率因數(shù) 0.92 第三章 3— 1 什么叫短路 ?短路的類(lèi)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(duì)中線或地線之間的直接金屬性連接或經(jīng)小阻抗連接 . 短路種類(lèi)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(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行 , 絕緣自然老化 , 操作過(guò)電壓 , 雷電過(guò)電壓 , 絕緣受到 機(jī)械損傷等 . 短路的危害 : 1 短路產(chǎn)生很大的熱量 , 導(dǎo)體溫度身高

25、 , 將絕緣損壞 . 2 短路產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力 , 使電器設(shè)備受到機(jī)械損壞 3 短路使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重減低 , 電器設(shè)備正常工作受到破壞 . 4 短路造成停電 , 給國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失 , 給人民生活帶累不便 . 5嚴(yán)重的短路將影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性 , 使并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)失去同步 ,嚴(yán)重 的可能造成系統(tǒng)解列 ,甚至崩潰 . 6 單相短路產(chǎn)生的不平橫磁場(chǎng) , 對(duì)附近的通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾 , 影響其正常工作 . 3-2 ．什么叫無(wú)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(shí) , 可將電源看做 無(wú)限大容量系統(tǒng) ? 答: 無(wú)限大容量系統(tǒng)的指端電壓保持恒定 ,

26、沒(méi)有內(nèi)部阻抗和容量無(wú)限大的系統(tǒng) . 它的特 征有: 系統(tǒng)的容量無(wú)限大 .系統(tǒng)阻抗為零和系統(tǒng)的端電壓在短路過(guò)程中維持不變 .實(shí)際 上 , 任何電力系統(tǒng)都有一個(gè)確定的容量 , 并有一定的內(nèi)部阻抗 . 當(dāng)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(guò)短路回路總阻抗的 510%,或短路點(diǎn)離電源的 電氣距離足夠遠(yuǎn) , 發(fā)生短路時(shí)電力系統(tǒng)母線降低很小 , 此時(shí)可將電力系統(tǒng)看做無(wú)限大 容量. 3-3 無(wú)限大容量三相短路時(shí)，短路電流如何變化？ 答：三相短路后，無(wú)源回路中的電流由原來(lái)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(nèi)存在電感，電流不能發(fā)生突變，從而產(chǎn)生一個(gè)非周

27、期 分量電流，非周期分量電流也不斷衰減，最終達(dá)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。 34 產(chǎn)生最嚴(yán)重三相短路電流的條件是什么？ 答：（1）短路前電路空載或 ①=1; （2） 短路瞬間電壓過(guò)零， 0 時(shí) 0度或 180度； （3） 短路回路純電感，即①90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(guān)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(gè)周期的有效值 . 沖擊短路電流是短路全電流的最大瞬時(shí)值 .高壓系統(tǒng)1.82.5

28、51 〃 1.511 〃，低壓系統(tǒng) 1.31.841 〃 1.091 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(wú)限大容量系統(tǒng) I 〃 I汽高壓系統(tǒng)2.551 〃 1.511 〃，低壓系統(tǒng)1.84I 〃 1.09I 〃 37 如何計(jì)算三相短路電路？ 答：①根據(jù)短路計(jì)算要求畫(huà)出短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應(yīng)包含所有與短路計(jì) 算有關(guān)的元件，并標(biāo)出各元件的參數(shù)和短路點(diǎn)。 ② 畫(huà)出計(jì)算短路電流的等效電路圖， 每個(gè)元件用一個(gè)阻抗表示，電源用一個(gè)小圓表示， 并標(biāo)出短路點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)出元件的序號(hào)和阻抗值，一般分子標(biāo)序號(hào)，分母標(biāo)阻抗值。 ③ 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺

29、值 ④ 等效電路化簡(jiǎn)，求出短路回路總阻抗的標(biāo)幺值， 簡(jiǎn)化時(shí)電路的各種簡(jiǎn)化方法都可以 使用，如串聯(lián)、并聯(lián)、△ 或△變換、等電位法等。 ⑤ 按前述公式由短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算短路電流標(biāo)幺值， 再計(jì)算短路各量，即短 路電流、沖擊短路電流和三相短路容量。 38 電動(dòng)機(jī)對(duì)短路電流有什么影響？ 答：供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，從電源到短路點(diǎn)的系統(tǒng)電壓下降，嚴(yán)重時(shí)短路點(diǎn)的電壓 可降為零。接在短路點(diǎn)附近運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)可能大于電動(dòng)機(jī)所在處系統(tǒng)的殘 壓，此時(shí)電動(dòng)機(jī)將和發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，向短路點(diǎn)饋送短路電流，同時(shí)電動(dòng)機(jī)迅速受到制動(dòng)， 它所提供的短路電流很快衰減。 3-9 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流與三相

30、短路電流有什么關(guān)系？ 答：㈠ 在三相短路電流計(jì)算中 記線路平均額定電壓為， 短路回路阻抗用表示。 則有：三相短路電流 1.732 ① 沖擊電流 ⑶=1.414 ② 其中10.01/ T 為短路電路沖擊系數(shù) ㈡ 在兩相短路電流計(jì)算中 記 為短路點(diǎn)的平均額定電壓， 為短路回路的一相總阻抗。 則有：兩相短路電流 2 ③ 沖擊電流 ⑵=1.414 ④ 其中 10.01/ t 為短路電路沖擊系數(shù) 將①與②、③與④對(duì)比可得： 0.866 ⑵=0.866 ⑶ 由以上分析可得： 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流較三相短路電流小。 3— 10什么是短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)？如

31、何計(jì)算？ 短路電流通過(guò)導(dǎo)體或電氣設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和產(chǎn)生很高的溫度，稱 為短路的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)。 短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)是當(dāng)電路短路時(shí)，短路沖擊電流流過(guò)導(dǎo)體瞬間，導(dǎo) 線間相互電磁作用產(chǎn)生的力。 1. 兩平行載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力 (21i21 ) x 10-7 (N) 式中a為兩平行導(dǎo)線間距；I為導(dǎo)線長(zhǎng)；為形狀系數(shù)，圓形，管形導(dǎo) 體1。 2. 三相平行載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力 (3 1/22) x 0-7 (N)  式中為線電流幅值；為形狀系數(shù)。 3. 短路電流的電動(dòng)力 三相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為 F ⑶=(3 1/2⑶2 ) X 10-7 (N) 兩相短路產(chǎn)生的最大

32、電動(dòng)力為 F(2) =(2(2)2 ) X 10-7 (N) 兩相短路沖擊電流與三相短路沖擊電流的關(guān)系為 (2) 1/2 =(3 1/2/2) (3) 兩相短路和三相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)力的關(guān)系為 F (2)=(3 1/2/2)F 3) 備注： 為形狀系數(shù)，圓形，管形導(dǎo)體 1; 矩形導(dǎo)體根據(jù) ()/() 和 () 查表可得。 3-11 什么是短路電流的熱效應(yīng)？如何計(jì)算？ 答：供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流非常大。短路電流通過(guò)導(dǎo)體或電氣設(shè)備，會(huì) 產(chǎn)生很高的溫度，稱為熱效應(yīng)。 短路發(fā)熱和近似為絕熱過(guò)程，短路時(shí)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量等于導(dǎo)體溫度升高吸收 的

33、能量，導(dǎo)體的電阻率和比熱也隨溫度而變化，其熱平衡方程如下： 0.24 j 12/e 1 e 26 將p 0(1+ a6 )0(1+ pe ) y代入上式，得 o.24[ j t2t1 p 0(1+ ae )] je Ke 0(1+ pe ) 丫6 整理上式后 ( j t22)2= [c0 ={c0 yje Ke L (1+ pe )d e /(1+ ae )]/0.24 p Y [( a - p )(1+ ae )/ a 2+pe / a ]???????? e 1 e 2}/0.24 p 0 式中，p是導(dǎo)體0C時(shí)的電阻率（Q ?伽2） ; a為P 0的溫度系數(shù)0為導(dǎo)體0C時(shí)的

34、比 熱容；B為cC的溫度系數(shù)；丫為導(dǎo)體材料的密度； S為導(dǎo)體的截面積（2）為導(dǎo)體的 長(zhǎng)度（）為短路全電流的有效值 （A）和為短路和正常的發(fā)熱系數(shù)，對(duì)某導(dǎo)體材料， A 值僅是溫度的函數(shù)，即（6 ）. 短路電流產(chǎn)生的熱量的計(jì)算式： / 0l2K（t） 3 短路發(fā)熱假想時(shí)間可按下式計(jì)算： 0.05（1 ）2 式中，為短路持續(xù)時(shí)間，它等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和短路器短路時(shí)間 t*之和，即 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路，由于 1〃3，所以上式變?yōu)? 0.05 導(dǎo)體短路發(fā)熱系數(shù) 2 oo 2 式中，S為導(dǎo)體的截面積（2）o為穩(wěn)態(tài)短路電流（A）,為短路發(fā)熱假想時(shí)間（s）. 短路熱穩(wěn)定最小截

35、面 ［（）］1/2 ? I （3） o 3—14試求圖3— 20所示無(wú)限大容量系統(tǒng)中 K點(diǎn)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(guò)的短路電流.各元件參數(shù)如下: 變壓器 131.510.5,10.5/121; 變壓器 2T,31510.5,110/6.6; 線路 1,21000.4 電抗器61.58. 解:（1） 由圖所示的短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖畫(huà)出短路電流計(jì)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. 3T 1/D.333 <7TYV- 1/91.327 1/0-7 -八■"斗 orr?^ /w?r) rm J

36、 -JTTYt? 1\ 147 91.827 (2)取基準(zhǔn)容量100,基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電壓是 仁1212=6.63=6.6,則各元件電抗標(biāo)夭 值為 變壓器 1T X1= (100)*()=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333 線路 W12 X230*L1*0.4*100*100/6.6/6.6=91.827 變壓器 2T 3T X45*10010.5*100/100/15=0.7 電抗器； X6**100/1.7328*6*100/100/1.732/1.5/6.6/6.6=0.424 當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí): 一 短路回路總阻抗標(biāo)夭值 1+(

37、X246)(X35)=0.333+(91.827+0.7+0.424)(91.827+0.7)=0.355 二K點(diǎn)所在電壓基準(zhǔn)電流 1.732100/1.732/6.6=8.748 三K短路電流各值為 *=1*=1/0.355=2.817 **=8.748*2.817=24.64 *1.84*24.64=45.34 *=100*2.817=281.7 (2) 變壓器 2T 一次流過(guò)的短路電流為 : 2*2=8.748*2.817=24.64 3.15 試求圖3-21所示系統(tǒng)中K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流，沖擊電流和短路容量 已知線路單位長(zhǎng)度電抗 0.4 Q ,其余參數(shù)見(jiàn)圖所示.

38、 解:取基準(zhǔn)容量 100, 基準(zhǔn)電壓分別為 27=1213=115.5 的斷路容量 1000. X1**10010.5*100/100/31.5=0.333 X2*60*0.4*100/121/121=0.164 同理: X3*=0.4*10*100/115.5/115.5=0.0299 X4*=10.5*100/100/60=0.175 X5*100/1000=0.1 X6*=10.5*100/100/20=0.525 X7*=0.4*20*100/121/121=0.055 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 *=(X1*2*)(X6*7*)3*4*5*=0.5726 計(jì)算K點(diǎn)所在電

39、壓的基準(zhǔn)電流 1.732100/1.732/38.5=1.4996 計(jì)算K點(diǎn)短路電流各值*=1*=1/0.5726=1.7464 **=104996*1.7464=2.6189 2.5560678 *=100/0.5726=174.642 第四章 4- 1 如何確定工廠的供配電電壓 ? 供電電壓等級(jí)有 0.22 , 0.38 ,6 ,10 ,35 ,66 ,110 ,220 . 究竟采用哪一級(jí)供電電壓 配電電壓等級(jí)有 10 ,6 ,380220V 供電電壓是指供配電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)所取得的電源電壓 主要取決于以下 3 個(gè)方面的因素 . 電力部門(mén)所弄提供的電源電壓 . 企業(yè)負(fù)荷

40、大小及距離電源線遠(yuǎn)近 . 企業(yè)大型設(shè)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(nèi)部向用電設(shè)備配電的電壓等級(jí) . 有高壓配電電壓和低壓配電電 壓. 高壓配電電壓通常采用 10或 6,一般情況下 ,優(yōu)先采用 10高壓配電電壓 . 低壓配電電壓等級(jí)為 380220V,但在石油.化工及礦山（井）場(chǎng)所可以采用660V的配電 電壓. 4—2 確定工廠變電所變壓器容量和臺(tái)數(shù)的原則是什么？ 答：（1）變壓器容量的確定 a 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)可靠性的要求。在一二級(jí)負(fù)荷的變電所中，選擇兩臺(tái)主變壓器， 當(dāng)在 技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上比較合理時(shí)，主變器選擇也可多于兩臺(tái)； b 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷比較大的

41、宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所， 技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí) 可采用兩臺(tái)主變壓器 c 三級(jí)負(fù)荷一般選擇一臺(tái)豬變壓器，負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩 臺(tái)主變壓器。 （2） 變壓器容量的確定 裝單臺(tái)變壓器時(shí)，其額定容量應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 , 考慮負(fù)荷發(fā)展應(yīng)留 有 一定的容量裕度 , 并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 , 即 >=（1.15~1.4） 裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí) , 其中任意一臺(tái)主變壓器容量 ） 應(yīng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件 : a 任一臺(tái)主變壓器運(yùn)行時(shí) , 應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的 6070%的要求 , 即 (0.6~0.7) b 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí) , 應(yīng)能滿足全部一二級(jí)負(fù)荷 () 的要求 , 即 >()

42、 4-4 高壓少油斷路器和高壓真空斷路器各自的滅弧介質(zhì)是什么？比較其滅弧性能， 各 適用于什么場(chǎng)合？ 高壓少油斷路器的滅弧介質(zhì)是油。高壓真空斷路器的滅弧介質(zhì)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(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但不能頻繁操 作，用于 6— 35 的室內(nèi)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(zhǎng)， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 無(wú)污染， 可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在 35 配電系統(tǒng)及以下電壓等級(jí)中處于主導(dǎo)地位，但價(jià)格昂貴。 4-5 、高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用是什么？為什么不能帶負(fù)荷操作？ 答：高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用是隔離高壓電源， 以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修及人身 安全。

43、但隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，因此不能帶負(fù)荷拉、合閘，不能帶負(fù)荷操作。 4-6 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)有哪些功能？能否實(shí)施短路保護(hù)？在什么情況下自動(dòng)跳閘？ 解：功能：隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修及人身安全。 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)不能斷開(kāi)短路電流，所以不能實(shí)施短路保護(hù)。常與熔斷器一起使用，借 助熔斷器來(lái)切除故障電流，可廣泛應(yīng)用于城網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造。 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)上端的絕緣子是一個(gè)簡(jiǎn)單的滅弧室， 它不僅起到支持絕緣子的作用， 而 且其內(nèi)部是一個(gè)汽缸 ,裝有操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸傳動(dòng)的活塞 , 絕緣子上部裝有絕緣噴嘴和弧 靜觸頭。當(dāng)負(fù)荷開(kāi)始分閘時(shí)，閘刀一端的弧動(dòng)觸頭與弧靜觸頭之間產(chǎn)生電弧，同時(shí)在 分閘時(shí)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而

44、帶動(dòng)活塞， 壓縮汽缸內(nèi)的空氣， 從噴嘴往外吹弧， 使電弧迅速熄滅。 4-7 試畫(huà)出高壓斷路器、高壓隔離器、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的圖形和文字符號(hào)。 答：高壓斷路器(文字符號(hào)為，圖形符號(hào)為一一X / —)； 高壓隔離器(文字符號(hào)為，圖形符號(hào)為—— | / —)； 高壓負(fù)荷 （文字符號(hào)為，圖形符號(hào)為—— / —）。 4-8 熔斷器的作用是什么？常用的高壓熔斷器戶內(nèi)和戶外的型號(hào)有哪些？各適用于 哪些場(chǎng)合。 答：熔斷器的作用主要是對(duì)電路及其設(shè)備進(jìn)行短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)； 常用的高壓熔斷器 主要有戶內(nèi)限流熔斷 器（系列），戶外跌落式熔斷器（系列） ；系列高壓熔斷器主要 用于 3~35 電力系統(tǒng)的短路保護(hù)和

45、過(guò)載保護(hù)，其中 1 型用于電力變壓器和電力線路的 短路保護(hù)， 2 型用于電壓互感器的短路保護(hù)。 系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(hù)和過(guò)負(fù)荷保 護(hù)。 49 互感器的作用是什么？電流互感器和電壓互感器在結(jié)構(gòu)上各有什么特點(diǎn)？ 答：互感器是電流互感器和電壓互感器的合稱?；ジ衅鲗?shí)質(zhì)是一種特殊的變壓器，其 基本結(jié)構(gòu)和工作原理與變壓器基本相同。 其主要有以下 3 個(gè)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(cè)量?jī)x表 及繼電器的線圈； 二：可使測(cè)量?jī)x表，繼電器等到二次設(shè)備與一次主電路隔離，保證測(cè)量?jī)x表，繼電器 和工作人員的安全；

46、三：可使儀表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化。 電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)少且粗，有的型號(hào)還沒(méi)有一次繞組，鐵心的 一次電路作為一次繞組（相當(dāng)于 1 匝）；而二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。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(shí)電流互感器二次回路接近短路狀態(tài)。 電壓互石器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(dāng)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并聯(lián)，這些線圈 的阻抗很大，工作的二次繞組近似于開(kāi)

47、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） r馴亠:駅.Pc I. Cft 圖 8-12 答 中央復(fù)歸不重復(fù)動(dòng)作事故信號(hào)回路如圖 8-12所示。在正常工作時(shí)，斷路器合上， 控制 開(kāi)關(guān)的①一③和19） — 17）觸點(diǎn)是接通的，但是1和2常閉輔助點(diǎn)是段開(kāi)的。 若某斷路器（1）因事故條閘，則1閉合，回路—常閉觸點(diǎn)-的①一③及 17） —19）-1 -接通，蜂鳴器發(fā)出聲響。按 2復(fù)歸按鈕，線圈通電，常閉打開(kāi)，蜂 鳴器斷電解除音響，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，繼電器自鎖。若此時(shí) 2又發(fā)生了事故跳閘， 蜂鳴器將不會(huì)發(fā)出聲響， 這就叫做不能重復(fù)動(dòng)作。 能在控制室手動(dòng)復(fù)歸稱中

48、央 復(fù)歸。1為實(shí)驗(yàn)按鈕，用于檢查事故音響是否完好。 4-11、電流互感器有兩個(gè)二次繞組時(shí)，各有何用途？在主線接線圖中，它的圖形符號(hào) 怎樣表示? 答：電流互感器有兩個(gè)繞組時(shí)，其中一個(gè)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(gè)繞組和一個(gè)很小的阻抗串聯(lián)，形成閉和回路，作保護(hù)裝置用。 因?yàn)殡娏骰ジ衅鞫巫杩购苄?，正常工作時(shí)，二次側(cè)接近短路狀態(tài)。在正常工作時(shí)， 二次側(cè)的儀表、繼電器電流線圈，難免會(huì)損壞或和回路斷開(kāi)，造成開(kāi)路。二次側(cè)開(kāi)路 會(huì)產(chǎn)生很?chē)?yán)重的后果。而用另一個(gè)二次繞組和一個(gè)很小的阻抗串聯(lián)形成閉和回路作保 護(hù)裝置，這樣就會(huì)避免以上的情況。使系統(tǒng)更安全的運(yùn)行。 4-12避雷

49、器的作用是什么？圖形符號(hào)怎樣表示? 答：避雷器(文字符號(hào)為 F)的作用是用于保護(hù)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線 路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓或由操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓的損害的設(shè)備， 是電力系統(tǒng)中重要的 保護(hù)設(shè)備之一。 圖形符號(hào)是 4-13 常用的高壓開(kāi)關(guān)柜型號(hào)主要有哪些？ 答：高壓開(kāi)關(guān)柜按型號(hào)分主要有： 2—10，35、一7B (F)、□— 10，35、一 10、2—10、 □ — 12Z、一 1、1 等。 4-14常用的低壓設(shè)備有哪些？并寫(xiě)出它們的圖形符號(hào)。 答： 名稱 符號(hào) 低壓開(kāi)關(guān)柜 熔斷器 口 低壓斷路器 T r 4-15低壓斷路器有哪些功能？按結(jié)構(gòu)形式分有哪兩大類(lèi)？請(qǐng)

50、分別列舉其中的幾個(gè)。 答：低壓斷路器主要是用于低壓系統(tǒng)中設(shè)備及線路的過(guò)載和短路保護(hù)； 按結(jié)構(gòu)形式可 分為無(wú)填料密閉管式和有填料密閉管式； 無(wú)填料密閉管式包括10, 7;用于低壓電網(wǎng)，配電設(shè)備中，做短路保護(hù)和防止連續(xù)過(guò) 載之用。 有填料密閉管式包括系列如 6 7 96 ，用于500V以下導(dǎo)線和電纜及電動(dòng)機(jī)控制線路。 系列如 0 11 14 用于要求較高的導(dǎo)線和電纜及電器設(shè)備的過(guò)載和短路保護(hù)。 4-16 主接線設(shè)計(jì)的基本要求是什么？什么是內(nèi)橋式接線和外橋式接線？各適用于什 么場(chǎng)合？ 主接線的基本要求是安全，可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)。 所謂橋式接線是指在兩路電源進(jìn)線之間跨接一個(gè)斷路器， 猶如一座

51、橋。 斷路器跨在進(jìn) 線斷路器的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，稱為內(nèi)橋式接線。若斷路器跨在進(jìn)線斷路器的外側(cè)， 靠近電源側(cè)，稱為外橋式接線。 適用范圍：對(duì) 35 及以上總降壓變電所，有兩路電源供電及兩臺(tái)變壓器時(shí)，一般采用 橋式接線。 內(nèi)橋式接線適用于大中型企業(yè)的一、 二級(jí)負(fù)荷供電。 適用于以下條件的總降壓變電所： 供電線路長(zhǎng)，線路故障幾率大； 負(fù)荷比較平穩(wěn)，主變壓器不需要頻繁切換操作； 沒(méi)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(jí)負(fù)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(fù)荷變化大，變壓器操作頻繁； 有穿越功率流經(jīng)的中間變電所， 因?yàn)椴捎猛?/p>

52、橋式主接線， 總降壓變電所運(yùn)行方式的變 化將不影響公電力系統(tǒng)的潮流。 4-17 供配電系統(tǒng)常用的主接線有哪幾種類(lèi)型？各有何特點(diǎn)？ 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(lèi)型。 線路—變壓器組接線 當(dāng)只有一路電源供電線路和一臺(tái)變壓器時(shí)，可采用線路—變壓器組接線。 當(dāng)高壓側(cè)裝負(fù)荷開(kāi)關(guān)時(shí)，變壓器容量不大于 1250；高壓側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或跌落式熔 斷器時(shí)，變壓器容量一般不大于 630。 優(yōu)點(diǎn)：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)：該單元中任一設(shè)備發(fā)生故障或檢修時(shí)，變電所全部停電，可靠性不高。 適用范圍：適用于小容量三級(jí)負(fù)荷，小

53、型企業(yè)或非生產(chǎn)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 分段兩種。 （1）單母線不分段接線 當(dāng)只有一路電源進(jìn)線時(shí)，常用這種接線，每路進(jìn)線和出線裝設(shè)一只隔離開(kāi)關(guān)和斷路 器?？拷€路的隔離開(kāi)關(guān)稱線路隔離開(kāi)關(guān)，靠近母線的隔離開(kāi)關(guān)稱母線隔離開(kāi)關(guān)。 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好。由于接線簡(jiǎn)單，操作人員發(fā)生誤 操作的可能性就小。 缺點(diǎn)：可靠性和靈活性差。 當(dāng)電源線路， 母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時(shí)， 全部用戶供電中斷。 適用范圍： 可用于對(duì)供電連續(xù)性要求不高的三級(jí)負(fù)荷用戶， 或者有備用電源的二級(jí)負(fù) 荷用戶

54、。 （2）單母線分段接線 當(dāng)有雙電源供電時(shí)，常采用單母線分段接線。單母線分段接線可以分段單獨(dú)運(yùn)行， 也可以并列同時(shí)運(yùn)行。 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，操作靈活，除母線故障或檢修外，可對(duì)用戶連續(xù)供電。 缺點(diǎn)：母線故障或檢修時(shí)，仍有 50%左右的用戶停電。 適用范圍：在具有兩路電源進(jìn)線時(shí)，采用單母線分段接線，可對(duì)一，二級(jí)負(fù)荷供電， 特別是裝設(shè)了備用電源自動(dòng)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。 猶如一座橋。 斷路器跨在進(jìn) 2． 橋式接線 所謂橋式接線是指在兩路電源進(jìn)線之間跨接一個(gè)斷路器， 線斷路器的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，稱為內(nèi)橋式接線。若斷路器跨在進(jìn)線斷路器的外側(cè)， 靠近電

55、源側(cè)，稱為外橋式接線。 橋接線的特點(diǎn)是： ① 接線簡(jiǎn)單 ② 經(jīng)濟(jì) ③ 可靠性高 ④ 安全 ⑤ 靈活 適用范圍：對(duì) 35 及以上總降壓變電所，有兩路電源供電及兩臺(tái)變壓器時(shí)，一般采用 橋式接線。 4-18 主接線中母線在什么情況下分段 ?分段的目的是什么 ? 答: 當(dāng)有雙電源供電時(shí) , 常采用單母線分段接線 .采用母線單獨(dú)運(yùn)行時(shí) ,各段相當(dāng)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(duì)用戶持續(xù)供電 . 4-19: 倒閘操作的原則 : 接通電路時(shí)先閉合隔離開(kāi)關(guān) , 后閉合斷路器 ; 切斷電路時(shí)先 斷開(kāi)斷路器 ,

56、 后斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān) . 這是因?yàn)閹ж?fù)荷操作過(guò)程中要產(chǎn)生電弧 , 而隔離開(kāi)關(guān) 沒(méi)有滅弧功能 , 所以隔離開(kāi)關(guān)不能帶負(fù)荷操作 . 第五章 5- 1 電氣設(shè)備選擇的一般原則是什么 ? 解: 電氣設(shè)備的選擇應(yīng)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(shè)備 a. 根據(jù)電氣裝置所處的位置，使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備型號(hào). b. 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓 c. 按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備和額定電流 (2) . 按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 (3) . 開(kāi)關(guān)電器斷流能力校驗(yàn) 5— 2 高壓斷路器如何選擇？ 答：高壓斷路器按其采用的介質(zhì)劃分

57、，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(lèi)。它們各有特點(diǎn)。由于成套電裝置應(yīng)用普遍，斷 路器大多選擇戶內(nèi)型的，如果是戶外型變電所，則應(yīng)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(shí)應(yīng)遵行電氣設(shè)備選擇的一般原則并 做短路電流校驗(yàn)： 1、電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓， 2、電氣 設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實(shí)際通過(guò)它的最大負(fù)荷電流， 3、電氣設(shè)備的極限通過(guò)電流 峰值應(yīng)不小于線路沖擊電流， 4、電氣設(shè)備的最大開(kāi)關(guān)電流應(yīng)不小于線路短路電流， 5、 電氣設(shè)備熱穩(wěn)定允許的熱量應(yīng)不低于短路電流在繼電保護(hù)作用時(shí)間所產(chǎn)生的熱量。 同

58、時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，以免選規(guī)格過(guò)大的，以至于浪費(fèi)。 5-3 跌落式熔斷器如何校驗(yàn)其斷流能力 ? 跌落式熔斷器需校驗(yàn)斷流能力上下限值 , 應(yīng)使被保護(hù)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(yàn)動(dòng)穩(wěn)定，而電流互感器卻要校驗(yàn)？ 答：電壓互感器的一。 二次側(cè)均有熔斷器保護(hù)， 所以不需要校驗(yàn)短路動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 而電流互感器沒(méi)有。 5-6 電壓互感器應(yīng)按哪些條件選擇？準(zhǔn)確度級(jí)如何選用？ 答：電壓互感器的選擇如下： ?按裝設(shè)點(diǎn)環(huán)境及工作要求選擇電壓互感器型號(hào)； ?電壓互感器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓； ?按測(cè)量?jī)x表對(duì)電壓

59、互感器準(zhǔn)確度要求選擇并校驗(yàn)準(zhǔn)確度。 計(jì)量用電壓互感器準(zhǔn)確度選 0.5 級(jí)以上， 測(cè)量用的準(zhǔn)確度選 1.0 級(jí)或 3.0 級(jí)，保 護(hù)用的準(zhǔn)確度為 3P 級(jí)和 6P 級(jí)。 5-7 、室內(nèi)母線有哪兩種型號(hào)？如何選擇它的截面？ 答：母線的種類(lèi)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(jì)算電流選擇母線截面 . （2）年平均負(fù)荷、傳輸容量較大時(shí)， 宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面 . 易凱（ 6101103185） 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(lái)固定導(dǎo)線或母線，并使導(dǎo)線與設(shè)備或基礎(chǔ)絕緣， 支柱絕緣支的選擇應(yīng)符合下列幾個(gè)條件： 按使用場(chǎng)所選擇型號(hào)

60、 按工作電壓選擇額定電壓 校驗(yàn)動(dòng)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(gè)條件選擇： 按使用場(chǎng)所選擇型號(hào)； 按工作電壓選擇額定電壓； 按計(jì)算電流選擇額定電流； 動(dòng)穩(wěn)態(tài)校驗(yàn) w 0.6 （L12）（3）2*10-7/ a 式中，為三相短路電流作用于穿墻套管上的計(jì)算力（ N）;為穿墻套管允許的最大抗彎 破壞負(fù)荷（ N）； L1 為穿墻套管與最近一個(gè)支柱絕緣子間的距離（ m）， L2 為套管本身 的長(zhǎng)度（m）, a為相間距離，0.862。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) I 8 （3）2 < 2t 式中，為熱穩(wěn)定電流；t為熱穩(wěn)定時(shí)間。 5-10為什么移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)沒(méi)有隔離開(kāi)

61、關(guān)，而固定式開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)有隔離開(kāi)關(guān)？ 答：移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜中沒(méi)有隔離開(kāi)關(guān)，是因?yàn)閿嗦菲髟谝崎_(kāi)后能形成斷開(kāi)點(diǎn)，故不需要 隔離開(kāi)關(guān)。而固定式開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的結(jié)構(gòu)型式是固定式，所以需要隔離開(kāi)關(guān)。 5-12低壓斷路器選擇的一般原則是什么？ 答：（1）低壓斷路器的型號(hào)及操作機(jī)構(gòu)形式應(yīng)符合工作環(huán)境， 保護(hù)性能等方面的要求； （2）低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點(diǎn)線路的額定電壓； （3） 低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于它所能安裝的最大脫扣器的額定電流； （4） 低壓斷路器的短路斷流能力應(yīng)不小于線路中最大三相短路電流； A:對(duì)方能式（型）斷路器，其分?jǐn)鄷r(shí)間在 0.02s以上時(shí) 》（3） B:對(duì)塑殼式（型

62、或其他型號(hào)）斷路器，其分?jǐn)鄷r(shí)間在 0.02s以下時(shí)，有 》（3） 或》（3） 5-13某10線路計(jì)算電流150A，三相短路電流為9，沖擊短路電流為23,假想時(shí)間 為1.4s，試選擇隔離開(kāi)關(guān)，斷路器，并校驗(yàn)它們的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 解：據(jù)題意可得： 10. 150A. （3）=9. （3）=23. （1）高壓斷路器的選擇 查表4,選擇10-10630型少油斷路器，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)及裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件和計(jì) 算選擇結(jié)果列于下表中，從中可以看出斷路器的對(duì)數(shù)均大于裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件， 故 29 / 73 所選斷路器合格。 序 號(hào) 10-10630 選 擇 要求 裝設(shè)地點(diǎn)電氣條

63、件 結(jié)論 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 1 10 >= 10 合格 2 630A >= 150A 合格 3 16 >= (3) 9 合格 4 40 >= (3) 23 合格 5 A2*t 16人2*4=1024人2$ >= A2* 9A2*(1.4+0.1)=121.5A2s 合格 ⑵ 咼壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇 查表5,選擇10400高壓隔離開(kāi)關(guān)。選擇計(jì)算結(jié)果列于下表中。 序 號(hào) 10400 選擇 要求 裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件 結(jié)論 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 1 10 >= 1

64、0 合格 2 400A >= 150A 合格 3 30 >= (3) 23 合格 4 A2*t 14A2*5=13720A2s >= A2* 9A2*(1.4+0.1)=121.5A 2s 合格 5-14某10車(chē)間變電所，變壓器容量為 630,高壓側(cè)短路容量為100,若用1型高壓 熔斷器做 高壓側(cè)短路保護(hù)，試選擇1型熔斷器的規(guī)則并校驗(yàn)其斷流能力。 解：(1 )選擇熔斷器額定電壓：10 選擇熔體和熔斷器額定電流： >(1.732)=36.37 > 根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果查表 6-1，選1-10型熔斷器，其熔體電流為40A，熔斷器額定電流

65、 為50A，最大斷流能力12。 (2) 檢驗(yàn)熔斷器能力: 12>10 所以：所選1-10型熔斷器滿足要求。 5-15 在習(xí)題5-13的條件下，若在該線路出線開(kāi)關(guān)柜配置兩只電流互感器 10型，分 別裝在相(兩相V形接線)，電流互感器0.5級(jí)二次繞組用于電能測(cè)量，三相有功及 無(wú)功電度表各一只，每個(gè)電流線圈消耗負(fù)荷 0.5，有功率表一只，每個(gè)電流線圈負(fù)荷 為1.5，中性線上裝一只電流表，電流線圈消耗負(fù)荷為 3 (相各分擔(dān)3的一半)。3.0 級(jí)二次繞組用做繼電保護(hù)， 相各接兩只型電流繼電器， 每只電流繼電器線圈消耗負(fù)荷 為2.5。電流互感器至儀表、繼電器的單向長(zhǎng)度為 2.5m,導(dǎo)線采用5

66、00-1*2.52的銅 心塑料線。試選擇電流互感器的變比，并校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定和各二次繞組的負(fù)荷 是否符合準(zhǔn)確度的要求。 解： ⑴測(cè)量用的電流互感器的選擇。 根據(jù)線路電壓為10,計(jì)算電流為150A,查表7,選變比為200/5A的10型電 流互感器，160, 75, 1s, 0.5級(jí)二次繞組的Z20.4歐姆。 準(zhǔn)確度校驗(yàn) S2N ?I2N2Z252*0.4=10. S2?刀 2N2() =(0.5+0.5+3+1.5)+52* 〔 31/2*2.5/(53*2.5)+0.1 〕 =8.8223. 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 ③熱穩(wěn)定校驗(yàn) (IN) 2(75*0.2)2*仁225>l (3)292*1.5=121.52s. 滿足熱穩(wěn)定要求。 所以選擇 10 200/5A 電流互感器滿足要求。 ⑵保護(hù)用的電流互感器的選擇 線路電壓10，計(jì)算電流150A,查表7,選變比400/5A的10型電流互感器，160751s,3.0 級(jí)二次繞組的 Z20.6 歐姆。