工廠供電 劉介才 第五版課后習(xí)題答案

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1、 第一章 1、工廠供電對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有何重要作用?對(duì)工廠供電工作有哪些基本要求? 重要作用:現(xiàn)代社會(huì)是建立在電能應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的，電能在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小(除電化等工業(yè)外)，其重要性是在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如果工廠供電突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。例如某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國(guó)家和人民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。 基本要求： 1、安全：在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身

2、事故和設(shè)備事故。 2、可靠：應(yīng)滿(mǎn)足電能用戶(hù)對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求。 3、優(yōu)質(zhì)：應(yīng)滿(mǎn)足電能用戶(hù)對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。 4、經(jīng)濟(jì)：供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地減少有色金屬消耗量。 2、工廠供電系統(tǒng)包括哪些范圍?變電所和配電所的任務(wù)有什么不同?什么情況下可采用高壓深入負(fù)荷中心的直配方式? 工廠供電系統(tǒng)是指從電源線(xiàn)路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線(xiàn)端止的電路系統(tǒng),包括工廠 值來(lái)表示。 5、三相交流電力系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)有哪些運(yùn)行方式?中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)與中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)各有什么特點(diǎn)? 中性點(diǎn)運(yùn)行方式： 1 中性點(diǎn)不接地

3、系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，另兩相對(duì)地電壓升高為原來(lái)的根號(hào)3倍。單相接地電容電流為正常運(yùn)行時(shí)相線(xiàn)對(duì)地電容電流的3倍。 中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，另兩相對(duì)地電壓升高為原來(lái)的根號(hào)3倍，減小了接地電流。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點(diǎn)必須采取經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的運(yùn)行方式。 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，另兩相對(duì)地電壓不變，變成單相接地短路。 6、低壓配電系統(tǒng)中的中性線(xiàn)(N線(xiàn))、保護(hù)線(xiàn)(PE線(xiàn))和保護(hù)中性線(xiàn)(PEN線(xiàn))各有哪些功能? TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)各有哪些特點(diǎn)，各適于哪

4、些場(chǎng)合應(yīng)用? 中性線(xiàn)(N線(xiàn))的功能：一是用來(lái)接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二電是用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。 保護(hù)線(xiàn)(PE線(xiàn))的功能：它是用來(lái)保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線(xiàn)。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分(指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等)通過(guò)保護(hù)線(xiàn)接地。 保護(hù)中性線(xiàn)(PEN線(xiàn))的功能：它兼有中性線(xiàn)(N線(xiàn))和保護(hù)線(xiàn)(PE線(xiàn))的功能。這種保護(hù)中性線(xiàn)在我國(guó)通稱(chēng)為“零線(xiàn)”，俗稱(chēng)“地線(xiàn)”。 TN—C系統(tǒng)：其中的N線(xiàn)與PE線(xiàn)全部合為一根PEN線(xiàn)。PEN線(xiàn)中可有電流通過(guò)，因此對(duì)某

5、接PEN線(xiàn)的設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。主要于我國(guó)低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普普遍，但不適于對(duì)安全和抗電磁干擾要求高的場(chǎng)所。 TN—S系統(tǒng)：其中的N線(xiàn)與PE線(xiàn)全部分開(kāi)，設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線(xiàn)。主要用于對(duì)安全較高（如潮濕易觸電的浴室和居民住宅等）的場(chǎng)所對(duì)抗電磁干擾要求高的數(shù)據(jù)處理和精密檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。 TN-C-S系統(tǒng)：該系統(tǒng)的前一部分全部為T(mén)N-C系統(tǒng)，而后邊有一部分為T(mén)N-C系統(tǒng)，有一部分則為T(mén)N-S系統(tǒng)，其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接PEN線(xiàn)或PE線(xiàn)。主要用于安全要求和對(duì)抗電磁干擾要求高的場(chǎng)所。 TT系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。 IT系統(tǒng)：中性點(diǎn)不接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。主要用于

6、對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。 第二章 1、電力負(fù)荷按重要程度分哪幾級(jí)?各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源有什么要求? 一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡或在政治上經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，以及特別重要的負(fù)荷。雙電源供電，必要時(shí)增設(shè)應(yīng)急電源。 二級(jí)負(fù)荷：是斷供電，在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者。雙電源供電，當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)可以專(zhuān)線(xiàn)供電。 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一、二級(jí)的負(fù)荷。對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。 2、工廠用電設(shè)備按其工作制分哪幾類(lèi)?什么叫負(fù)荷持續(xù)率?它表征哪類(lèi)設(shè)備的工作特性? 工作制分三類(lèi)：（1）連續(xù)工作制，（2）斷續(xù)周期工作制，（3） 短時(shí)工作制 負(fù)荷持續(xù)率：負(fù)荷持續(xù)率為

7、一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，負(fù)荷持續(xù) 2 率表征斷續(xù)周期工作制的設(shè)備的工作特性。 e=t T′100% 3、什么叫最大負(fù)荷利用小時(shí)?什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷?什么叫負(fù)荷系數(shù)? 最大負(fù)荷利用小時(shí)：是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間 計(jì)算負(fù)荷的方法 ：需要系數(shù)法 ：確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法,常用。 二項(xiàng)式法：設(shè)備臺(tái)數(shù)少，容量差別懸殊時(shí)采用。 5、什么叫尖峰電流?尖峰電流的計(jì)算有什么用途? 尖峰電流Ipk是指持續(xù)時(shí)間1-2S的短時(shí)最大負(fù)荷電流（電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)）。 尖峰電流主要用來(lái)選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起

8、動(dòng)條件等。 計(jì)算題 1、已知某機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動(dòng)機(jī)7.5kw3臺(tái)，4kw8臺(tái)，3kw17臺(tái)，1.5kw10臺(tái)。試用需要系數(shù)法求其計(jì)算負(fù)荷。 解：此機(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛? Pe=7.5kW′3+4kW′8+3kW′17+1.5kW′10=120.5kW 查附錄表1得 Kd =0.16~0.2 (取0.2)，cosj=0.5,tanj=1.73 有功計(jì)算負(fù)荷 P30=0.2′120.5kW=24.1kW 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30=24.1kW′1.73=41.7kvar 視在計(jì)算負(fù)荷

9、 S30= 計(jì)算電流 I30= 2、某機(jī)修車(chē)間380V線(xiàn)路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW（其中較大容量 3 24.1kW0.5=48.2kV×A 48.2kV×A3′0.38kV=73.2A 電動(dòng)機(jī)有7.5kW1臺(tái)，4Kw3臺(tái)，2.2Kw7臺(tái)），通風(fēng)機(jī)2臺(tái)共3kW，電阻爐1臺(tái)2kW。試用需要系數(shù)法確定此線(xiàn)路上的計(jì)算負(fù)荷。 解：先求各組的計(jì)算負(fù)荷 （1） 金屬切削機(jī)床組 查附錄表1，取Kd=0.2，cosj=0.5,tanj=1.73 P30（1）=0.2×50=10k

10、W Q30（1）=10×1.73=17.3kvar （2） 通風(fēng)機(jī)組 Kd=0.8，cosj=0.8,tanj=0.75 P30（2）=0.8×3=2.4 kW Q30（2）=2.4×0.75=1.8 kvar （3） 電阻爐 Kd=0.7，cosj=1,tanj=0 P30（3）=0.7×2=1.4 kW Q30（3）=0 因此總的計(jì)算負(fù)荷為（取K∑p=0.95，K∑q=0.97） P30=0.95×（10+2.4+1.4）=13.1 kW Q30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5 kvar S30=.12+18.52kV×A=22.7kV×A

11、 I30= 22.7kV×A3′0.38kV =34.5A 在實(shí)際工程設(shè)計(jì)說(shuō)明中，常采用計(jì)算表格的形式，如表所示。 3、已知某機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動(dòng)機(jī)7.5kw3臺(tái)，4kw8臺(tái)，3kw17臺(tái)，1.5kw10臺(tái)。試用二項(xiàng)式法來(lái)確定機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷。 解：由附錄表1查得b=0.14,c=0.4,x=5,cosj=0.5,tanj=1.73。 設(shè)備總?cè)萘繛? Pe=120.5kW。 x臺(tái)最大容量的設(shè)備容量為 Px=P5=7.5kW×3+4kW×2=30.5kW 有功計(jì)算負(fù)荷為 P30=0.14×120.5Kw+0.4×30

12、.5Kw=29.1Kw 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 4 Q30=29.1Kw×1.73=50.3kvar 視在計(jì)算負(fù)荷為 S30= 計(jì)算電流為 I30=58.2kV×A3′0.38kV=88.4A 29.1kW0.5=58.2kV×A 4、某機(jī)修車(chē)間380V線(xiàn)路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW（其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW1臺(tái)，4Kw3臺(tái)，2.2Kw7臺(tái)），通風(fēng)機(jī)2臺(tái)共3kW，電阻爐1臺(tái)2kW。試用二項(xiàng)式法來(lái)確定機(jī)修車(chē)間380V線(xiàn)路的計(jì)算負(fù)荷。 解：先求各組的bPe和cPx （1） 金屬切削機(jī)床組 由附錄表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，co

13、sj=0.5，tanj=1.73， bPe(1)=0.14×50kw=7kW cPx(1)=0.4（7.5kw×1+4kw×3+2.2kw×1）=8.68kw （2） 通風(fēng)機(jī)組 查附錄表1得b=0.65，c=0.25，x=5，cosj=0.8，tanj=0.75， bPe(2)=0.65×3kw=1.95kw cPx(2)=0.25×3kw=0.75kw （3） 電阻爐 查附錄表1得b=0.7，c=0，x=0，cosj=1，tanj=0，故 bPe(3)=0.7×2kw=1.4kw cPx(3)=0 以上各組設(shè)備中，附加負(fù)荷以cPx(1)為最大，因此總計(jì)算負(fù)荷為 P30

14、=（7+1.95+1.4）+8.68 =19kw Q30= （7×17.3+1.95×0.75+0 ）+8.68×1.73 =28.6kvar 22S30=+28.6kV×A=34.3kV×A I30=34.3kV×A 3′0.38kV=52.1A 從計(jì)算結(jié)果可以看出，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得比較多，這也更為合理。 按一般工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求，以上計(jì)算可列成下表所示電力負(fù)荷計(jì)算表。 5 5、如圖所示220/380V三相四線(xiàn)制線(xiàn)路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺(tái)，其中2臺(tái)10kW接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，1臺(tái)20k

15、W接于C相。另有380V單相對(duì)地焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW（ε=100%）接于AB相間，1臺(tái)20kw（ε=100%）接于BC相間，1臺(tái)30kW（ε=60%）接于CA相間。試求此線(xiàn)路的計(jì)算負(fù)荷。 解：（1）電熱干燥箱的各相計(jì)算負(fù)荷 查附錄表1得Kd =0.7，cosj=1，tanj=0。計(jì)算其有功計(jì)算負(fù)荷： A相 P30.A（1）=KdPe.A=0.7×2×10kw=14kw B相 P30.B（1）=KdPe.B=0.7×1×30kw=21kw C相 P30.C（1）=KdPe.C=0.7×1×20kw=14kw （2）

16、焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷 先將接于CA相間的30kw（ε=60%）換算至ε=100%的容量，即 PCA= 0.6′30KW=23kW 查附錄表1得Kd=0.35,cosj=0.7,tanj=1.02；再由表2—3查得cosj=0.7時(shí)的功率換算系數(shù) pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22, 6 qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8。因此對(duì)焊機(jī)換算到各相的有功和無(wú)功設(shè)備容量為 A相 PA=0.8′2′14kW

17、+0.2′23kW=27kW QA=0.22′2′14kvar+0.8′23kvar=24.6kvar B相 PB=0.8′20kW+0.2′2′14kW=21.6kW QB=0.22′20kvar+0.8′2′14kvar=26.8kvar C相 PC=0.8′23kW+0.2′20kW=22.4kW QC=0.22′23kvar+0.8′20kvar=21.1kvar 各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 A相 P30.A(2)=0.35′27kW=9.45kW Q30.A(2)=0.35′24.6kvar=8.61kvar B相 P

18、30.B(2)=0.35′21.6kW=7.56kW Q30.B(2)=0.35′26.8kvar=9.38kvar C相 P30.C(2)=0.35′22.4kW=7.84kW Q30..C(2)=0.35′21.1kvar=7.39kvar （3）各相總的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 A相 P30.A=P30.A(1)+P30.A(2)=14kW+9.45kW=23.5kW Q30.A=Q30.A(2)=8.61kvar B相 P30.B=P30.B(1)+P30.B(2)=21kW+7.56kW=28.6kW Q30.B=Q30.B(2)=9.3

19、8kvar C相 P30.C=P30.C(1)+P30.C(2)=14kW+7.84kW=21.8kW Q30.C=Q30.C(2)=7.39kvar （4） 總的等效三相計(jì)算負(fù)荷 因B相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取B相計(jì)算等效三相計(jì)算負(fù)荷，由此可得 P30=3P30.B=3′28.6kW=85.8kW 7 Q30=3Q30.B=3′9.38kvar=28.1kvar S30= I30=P30+Q30=S30 3UN2285.8+28.1kV×A=90.3kV×A22 =90.3kV×A3′0.38kV=137A 6、某廠壓變電所裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。

20、已知變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為650kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0.9，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量?并問(wèn)補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器容量有何變化? 解：(1)補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù) 變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 S30(2)=6502+8002kV×A=1031kV×A 主變壓器容量選擇條件為SN×T≥S30(2)，因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選 為1250kV·A(參看附錄表5)。 這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cosj=650／1031＝0.63 (2) (2)無(wú)功補(bǔ)償容量

21、按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的cosj≥0.9，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗△QＴ遠(yuǎn)大于其有功功率損耗△PＴ，一般△QＴ＝(4～5)△PＴ，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低 壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90，取cosj′＝0.92。 低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： Qc=650×(tanarccos0.63－tanarccosO.92)kvar =525kvar 取 QＣ=530kvar (3)補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù) 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 ￠(2)= S306502+(800-530)kV·A=704kV·A 2 因此主變壓器容量可改選為800kV·

22、A，比補(bǔ)償前容量減少450kV·A。 變壓器的功率損耗為 △PT≈0.015S30(2)=0.015 x 704kV·A=10.6kW △QT≈0.06S30(2)=0.06×704kV·A=42.2kvar 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 ￠(1)=650kW+10.6KW＝661kW P30 ￠(1)=(800—530)kvar+42.2kvar=312kvar Q30 ￠(1)= S30 6612+3122kV·A＝731kV·A 8 補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為 ￠(1)=661／731＝0.904 ￠(1)／S30 cosj￠=P30

23、 7、有一380V三相線(xiàn)路，供電給下表所示4臺(tái)電動(dòng)機(jī)。試計(jì)算該線(xiàn)路的尖峰電流。 解：電動(dòng)機(jī)M4的Ist-IN=193.2A-27.6A=165.6A為最大，線(xiàn)路的尖峰電流為： Ipk =0.9×(5.8+5+35.8)A+193.2A=235A 第三章 1、什么叫短路?短路故障產(chǎn)生的原因有哪些?短路對(duì)電力系統(tǒng)有哪些危害? 短路就是指不同的電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。 短路的原因：絕緣損壞、過(guò)電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、動(dòng)物造成等。 短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害：產(chǎn)生很大的電動(dòng)力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行；停電、電

24、力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場(chǎng)、電磁干擾等出現(xiàn)。 2、短路有哪些形式?哪種短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最為嚴(yán)重? 短路的形式有：三相短路，兩相短路，單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。三相短路的短路電流最大，因此造成的危害最大。 3、什么叫無(wú)限大容量的電力系統(tǒng)?它有什么特點(diǎn)?在無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，短路電流將如何變化?能否突然增大? 無(wú)限大容量的電力系統(tǒng)，是指供電容量相對(duì)于用戶(hù)供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。特點(diǎn)是，當(dāng)用戶(hù)供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線(xiàn)上的電壓能基本維持不變。在無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，由于負(fù)

25、荷阻抗和部分線(xiàn)路阻抗被短路，所以電路電流根據(jù)歐姆定律要突然增大。但是由于電路中存在著電感，電流不能突變，因而引起一個(gè)過(guò)度過(guò)程，即短路暫態(tài)過(guò)程。最后短路電流達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。 4、短路電流周期分量和非周期分量各是如何產(chǎn)生的?各符合什么定律? 短路電流周期分量是因短路后電路阻抗突然減小很多倍，而按歐姆定律應(yīng)突然增大很多倍的電流。 短路電流非周期分量是因短路電路存在電感，而按楞次定律產(chǎn)生的用以維持初瞬間電路電流不致突變的一個(gè)反向抵消inp且按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減的電流。 5、什么是短路沖擊電流ish?什么是短路次暫態(tài)電流I"?什么是短路穩(wěn)態(tài)電流I∞? 9

26、 短路后經(jīng)半個(gè)周期，ik達(dá)到最大植，此時(shí)的短路全電流即短路周期電流。 短路次暫態(tài)電流有效值，即短路后第一個(gè)周期的短路電流周期分量ip的有效值。 短路穩(wěn)態(tài)電流是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流。 6、什么叫短路計(jì)算電壓?它與線(xiàn)路額定電壓有什么關(guān)系? 由于線(xiàn)路首端短路時(shí)其短路最為嚴(yán)重，因此按線(xiàn)路首端電壓考慮，即短路計(jì)算電壓取為比線(xiàn)路額定電壓UN高5% 7、在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流和單相短路電流各與三相短路電流有什么關(guān)系? (2)(3) IK/IK=3/2=0.866 IK=(1)3UjZ1S+Z2S+Z3S (1) K （有正序、負(fù)序、零序阻

27、抗） 工程中 I=UjZj-0 8、對(duì)一般開(kāi)關(guān)電器，其短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度校驗(yàn)的條件各是什么? 動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件： imax3ish Imax3I(3)(3)sh 2(3)2 熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件： Itt3I￥tima 計(jì)算題 1、某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SNl0—10 II型。試求工廠變電所高壓10kV母線(xiàn)上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線(xiàn)上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。 解：1.求k-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量(Uc1=10.5kV) (1)計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗 1)電力系統(tǒng)的電抗：由附錄

28、表8查得SNl0-10Ⅱ型斷路器的斷流容量Soc=500MV·A， Uc1 Soc2X1==(10.5kV)2500MV×A=0.22W 2)架空線(xiàn)路的電抗：查表3-1得X0=0.35W/km X2=X0l=0.35(W/km)′5km=1.75W 10 3）繪k-1點(diǎn)短路的等效電路，并計(jì)算其總電抗為 XS(k-1)=X1+X2=0.22W+1.75W=1.97W (2)計(jì)算三相短路電流和短路容量 1)三相短路電流周期分量有效值 I(3)Uc1 k-1==10.5kV=3.08kA 3XS(k-1)3′1.97W 2)三相短路

29、次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 I"(3)=I(3)(3) ￥=Ik-1=3.08kA 3)三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值 i(3)"(3) sh=2.55I=2.55′3.08kA=7.85kA I(3) sh=1.51I"(3)=1.51′3.08kA=4.65kA 4)三相短路容量 S(3) k-1=3U(3)c1Ik-1=3′10.5kV′3.08kA=56.0MV×A 2.求k-2點(diǎn)的短路電流和短路容量(Uc2=0.4kV) 1)電力系統(tǒng)的電抗 2 X1￠=Uc24kV)2 S=(0.′10-4W

30、 oc500MV×A=3.2 2)架空線(xiàn)路的電抗 X￠=Uc2 2X0l(U)2=0.35(W/km)′5km′(0.4kV2 c110.5kV)=2.54′10-3W 3)電力變壓器的電抗：由附錄表5得Uk％=5 U2 Xk020.4kV)2 -3 3=X4?100×Uc S=5 N100′( 1000kV×A=8′10W 4)繪k-2點(diǎn)短路的等效電路如上圖b所示，并計(jì)算其總電抗： 11 X?(k-2)=X1+X2+X3//X4=X1+X2+ X3X 44 X3+X -3 =3.2′10 -4 W+2.54′10 -3 W

31、+ 8′10 2 W =6.86′10 -3 W (2)計(jì)算三相短路電流和短路容量 1)三相短路電流周期分量有效值 ) Ik(3 -2= Uc23XS(k-2) = 0.4kV3′6.86′10 -3 =33.7kA W 2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 I "(3) =I￥ (3) =Ik-2=33.7kA (3) 3)三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值 (3)(3) ish=1.84I"=1.84′33.7kA=62.0kA Ish=1.09I" (3)(3) =1.09′33.7kA=36.7

32、kA 4)三相短路容量 )(3) Sk(33Uc2Ik-2=3′0.4kV′33.7kA=23.3MV×A -2= 在工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中，往往只列短路計(jì)算表，如下表所示。 短路計(jì)算表 2、某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。電力系統(tǒng)出口斷路器為SNl0—10 II型。試用標(biāo)幺制法計(jì)算系統(tǒng)中k-1點(diǎn)和k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。 解：1.確定基準(zhǔn)值 Sd=100MV×A，Uc1=10.5kV，Uc2=0.4kV Id1= Sd3Uc1 = 100MV×A3′10.5kV =5.50kA 12 ISd

33、 d2==100MV×A=144kA 3Uc23′0.4kV 2.計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 (1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 由附錄表8查得Soc=500MV×A X* 1=100MV×A500MV×A=0.2 (2)架空線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值 由表3-1查得X0=0.35W/km X*×A 2=0.35(W/km)′5km′100MV(10.5kV)2=1.59 3)電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 由附錄表5查得，Uk％=5 3 X*=X*5′100′10kV×A 34=5′100MV×A100′1000kV×A=100′1000kV×A

34、=5.0 繪短路等效電路圖如下圖所示： 3.計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 (1)總電抗標(biāo)幺值 X*** ?(k-1)=X1+X2=0.2+1.59=1.79 (2)三相短路電流周期分量有效值 I(3)Id1 k-1=X*=5.50kA=3.07kA ?(k-1)1.79 (3)其他三相短路電流 I"(3)=I(3) ￥=I(3) k-1=3.07kA i(3) sh=2.55′3.07kA=7.83kA I(3) sh=1.51′3.07kA=4.64kA (4)三相短路容量 13

35、 ) Sk(3=-1SdX* ?(k-1)=100MV×A1.79=55.9MV×A 4.計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 (1)總電抗標(biāo)幺值 ***** X?=X1+X2+X3//X4=0.2+1.59+(k-2)52=4.29 (2)三相短路電流周期分量有效值 ) Ik(3=-2Id1X?(k-2)*=144kA4.29=33.6kA (3)其他三相短路電流 (3)(3) I"(3)=I￥=Ik-2=33.6kA ish=1.84′33.6kA=61.8kA (3) I￥

36、(3)=1.09′33.6kA=36.6kA (4)三相短路容量 ) Sk(3=-2SdX* ?(k-2)=100MV×A4.29=23.3MV×A 由此可見(jiàn)，采用標(biāo)幺制法的計(jì)算結(jié)果與歐姆法計(jì)算的結(jié)果基本相同。 3、已知工廠變電所380V側(cè)母線(xiàn)上接有250kW感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，平均cosj=0.7，效 (3)率h=0.75，380V母線(xiàn)的短路電流Ik(3)=33.7kA,ish=62.0kA；該母線(xiàn)采用LMY-100×10的 硬鋁母線(xiàn)，水平平放，檔距為900mm，檔數(shù)大于2，相鄰兩相母線(xiàn)的軸線(xiàn)距離為160mm。試求該母線(xiàn)三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力，并校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)

37、定度。如果此母線(xiàn)的短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.6s，低壓斷路器的斷路時(shí)間為0.1s。該母線(xiàn)正常運(yùn)行時(shí)最高溫度為55°C。校驗(yàn)其熱穩(wěn)定度。 解：1.計(jì)算母線(xiàn)短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力 電動(dòng)機(jī)額定電流為 IN×M=250kW 3′380V′0.7′0.75=0.724kA 由于IN×M>0.01Ik(3)，該電動(dòng)機(jī)的反饋電流沖擊值為 ish×M=6.5′1′0.724kA=4.7kA 因此母線(xiàn)在三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力為 F(3)=3(ish+ish×M)×(3)2la′10-7N/A 2 14 =3(62.0′103A+4.7′103A)2′ 2.

38、校驗(yàn)?zāi)妇€(xiàn)短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度 母線(xiàn)在F(3)作用時(shí)的彎曲力矩為 M=F(3)0.9m0.16m′10-72N/A=4334N l 10 bh 62=4334N′0.9m102=390N×m 母線(xiàn)的截面系數(shù)為 W==(0.1m)′0.01m 6=1.667′10-5m 3 母線(xiàn)在三相短路時(shí)所受到的計(jì)算應(yīng)力為 sc=M W=390N×m 1.667′10-5m3=23.4′10Pa=23.4MPa 6 硬鋁母線(xiàn)(LMY)的允許應(yīng)力為 sal=70MPa>sc=23.4MPa 由此可見(jiàn)

39、該母線(xiàn)滿(mǎn)足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求。 3.母線(xiàn)滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定度的最小允許截面 2附錄表7C=87As/mm，圖3-12qL=55°C曲線(xiàn)得KL?0.5′104A2×s/mm4 tima=tk+0.05s=top+toc+0.05s=0.6s+0.1s+0.05s=0.75s tima C0.75s87As/mm2Amin=I(3) ￥=33.7′10A′3=335mm2 母線(xiàn)截面為A=100×10mm2=1000mm2>Amin，該母線(xiàn)滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定度要求。 第四章 1、 開(kāi)關(guān)觸頭間產(chǎn)生電弧的根本原因是什么?發(fā)生電弧有哪些游離方式?其中最初的游離方式是什么?維持電弧主要

40、靠什么游離方式? 產(chǎn)生電弧的原因： 觸頭在分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，觸頭本身及觸頭周?chē)慕橘|(zhì)中含有大量可被游離的電子，在外加電壓足夠大時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的電游離而發(fā)生電弧。 產(chǎn)生電弧的游離方式： （1）熱電發(fā)射：觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，陽(yáng)極表面大電流收縮集中，出現(xiàn)熾熱光斑，溫度很高，觸頭表面電子吸收熱能，發(fā)射到觸頭間隙，形成自由電子。 （2）高電場(chǎng)發(fā)射：觸頭開(kāi)斷初，電場(chǎng)強(qiáng)度大，觸頭表面電子被強(qiáng)行拉出。 （3）碰撞游離：高速電子碰撞中性質(zhì)點(diǎn)，使中性質(zhì)點(diǎn)變成正離子和自由電子，當(dāng)離子濃度足夠大時(shí)，介質(zhì)擊穿產(chǎn)生電弧。 （4）熱游離：電弧中心溫度高達(dá)10000攝氏度，電弧中的中性質(zhì)點(diǎn)游離為正離子和自由電子。 最初的游

41、離方式：熱電發(fā)射。 維持電弧主要靠：碰撞游離產(chǎn)生電弧 熱游離維持電弧。 15 2、使電弧熄滅的條件是什么?熄滅電弧的去游離方式有哪些?開(kāi)關(guān)電器中有哪些常用的滅弧方法? 電弧熄滅的條件： 去游離率>游離率 熄滅電弧的去游離方式： 正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的“復(fù)合”，重新成為中性質(zhì)點(diǎn) 正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的“擴(kuò)散”，使電弧區(qū)帶電質(zhì)點(diǎn)減少 開(kāi)關(guān)電器中常用的滅弧方法 速拉滅弧法、冷卻滅弧法、吹弧滅弧法、長(zhǎng)弧切短滅弧法、粗弧切短滅弧法、狹溝滅弧法、真空滅弧法 、SF6滅弧法。 3、高壓隔離開(kāi)關(guān)有哪些功能?有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)? 隔離高壓電源、保證設(shè)備和線(xiàn)路的安全檢修。斷開(kāi)后有明

42、顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，不允許帶負(fù)荷操作，可以通斷不超過(guò)2A的空載變壓器、電容電流不超過(guò)5A的空載線(xiàn)路，與高壓斷路器配合使用。 4、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)有哪些功能?它可裝設(shè)什么保護(hù)裝置?它靠什么來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)? 功能：具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流。 可裝設(shè)熱脫扣器保護(hù)裝置，它與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。 5、高壓斷路器有哪些功能? 功能：能通斷負(fù)荷電流和短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。 6、熔斷器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高低壓斷路器及低壓刀開(kāi)關(guān)在選擇時(shí)，哪些需校驗(yàn)斷流能力?哪些需校驗(yàn)短路動(dòng)、熱

43、穩(wěn)定度? 校驗(yàn)斷流能力：熔斷器、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高低壓斷路器、低壓刀開(kāi)關(guān)。 校驗(yàn)短路動(dòng)、熱穩(wěn)定度：高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高低壓斷路器。 7、工廠或車(chē)間變電所的主變壓器臺(tái)數(shù)如何確定?主變壓器容量又如何確定? 臺(tái)數(shù)選擇：滿(mǎn)足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。一般車(chē)間變電所采用一臺(tái)，應(yīng)考慮欠負(fù)荷的發(fā)展，有一定余地。 主變壓器容量的選擇： 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 SN.T3S30 SN.T=(0.6~0.7)S30 SN.T3S30(1+2) 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 車(chē)間變電所單臺(tái)變?nèi)萘可舷蓿?000KVA或1250K

44、VA 8、電力變壓器并列運(yùn)行必須滿(mǎn)足哪些條件? （1）變壓器的一、二次額定電壓必須對(duì)應(yīng)相等。 （2）變壓器的阻抗電壓（短路電壓）必須相等。 （3）變壓器的連接組別必須相同。 16 （4）變壓器的容量盡量相同或相近，最大容量與最小容量之比不超過(guò)3：1。 9、電流互感器和電壓互感器使用時(shí)注意事項(xiàng)？ 電流互感器使用注意事項(xiàng)： （1） 工作時(shí)二次側(cè)不得開(kāi)路， （2） 二次側(cè)有一端必須接地， （3） 電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性。 電壓互感器的使用注意事項(xiàng)： （1） 工作時(shí)二次側(cè)不得短路， （2） 二次側(cè)有端必須接地

45、， （3） 互感器在連接時(shí)注意其端子的極性。 10、對(duì)工廠變配電所主接線(xiàn)有哪些基本要求?變配電所主接線(xiàn)圖有哪些繪制方式?各適用于哪些場(chǎng)合? 對(duì)工廠變配電所主接線(xiàn)的基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。 主接線(xiàn)圖繪制形式：系統(tǒng)式主接線(xiàn)圖——用于變配電所的運(yùn)行中， 裝置式主接線(xiàn)圖——用于變配電所施工圖中使用。 11、變配電所所址選擇應(yīng)考慮哪些條件? 所址選擇的一般原則： 接近負(fù)荷中心 無(wú)劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所 進(jìn)出線(xiàn)方便 塵土少、無(wú)腐蝕性氣體 接近電源

46、側(cè) 不在廁所、有水的下方 設(shè)備運(yùn)輸方便 不在有爆炸危險(xiǎn)的地方 計(jì)算題 1、已知配電所10kV母線(xiàn)短路時(shí)的Ik (3) =2.86kA，線(xiàn)路的計(jì)算電流為350A，繼電保 護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.1s，斷路器斷路時(shí)間取0.2s。試選擇10kV高壓配電所進(jìn)線(xiàn)側(cè)的高壓戶(hù)內(nèi)少油斷路器的型號(hào)規(guī)格。 解：初步選用SNl0-10型，根據(jù)線(xiàn)路計(jì)算電流，試選SNl0-10Ⅰ型斷路器來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，如下表所示。校驗(yàn)結(jié)果，所選SNl0-10Ⅰ型是合格的。 17 2、某10／0.4kV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1200kV·A

47、，其中一、二級(jí)負(fù)荷680kV·A。試初步選擇該變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 解：根據(jù)變電所有一、二級(jí)負(fù)荷的情況，確定選兩臺(tái)主變壓器。 每臺(tái)容量SN×T =(0.6～0.7)×1200kV·A=(720～840)kV·A，且SN×T≥680kV·A， 初步確定每臺(tái)主變壓器容量為800kV·A。 3、現(xiàn)有一臺(tái)S9-800/10型配電變壓器與一臺(tái)S9-2000/10型配電變壓器并列運(yùn)行，均為Dynll聯(lián)結(jié)。負(fù)荷達(dá)到2800kV·A時(shí)，變壓器中哪一臺(tái)將要過(guò)負(fù)荷?過(guò)負(fù)荷可達(dá)多少? 解：并列運(yùn)行的變壓器之間的負(fù)荷分配是與阻抗標(biāo)幺值成反比的。 變壓器的阻抗標(biāo)幺值按下式計(jì)算

48、 Z* T=Uk00Sd100SN 通常取 Sd=100MV×A=105KV×A； =5，S9-2000變壓器(T2)的Uk= 6， 查附錄表5-1，得S9-800變壓器(T1)的Uk0000 兩臺(tái)變壓器的阻抗標(biāo)幺值分別為(取Sd=105kV×A)： * T1 Z=5′10kV×A100′800kV×A 6′10kV×A55=6.25 Z* T2=100′2000kV×A=3.00 在負(fù)荷達(dá)2800kV·A時(shí)各臺(tái)負(fù)擔(dān)的負(fù)荷分別為 ST1=2800kV×A′ ST2=2800kV×A′3.0

49、06.25+3.006.25 6.25+3.00=908kV×A =1892kV×A 變壓器(T1)將過(guò)負(fù)荷(908-800)kV·A=108kV·A，將超過(guò)其額定容量13.5％。 按規(guī)定，油浸式電力變壓器正常允許過(guò)負(fù)荷可達(dá)20％(戶(hù)內(nèi))或30％(戶(hù)外)。因此變壓器過(guò)負(fù)荷13.5％還是在允許范圍內(nèi)的。 另外，從上述兩臺(tái)變壓器的容量比來(lái)看，800kV·A：2000kV·A=1：2.5，尚未達(dá)到一般不允許的容量比1：3。但考慮到負(fù)荷的發(fā)展和運(yùn)行的靈活性，S9—800／10型變壓器宜換以 較大容量的變壓器。 第五章 1、高、低壓線(xiàn)路的接線(xiàn)方式有哪幾種？ 接線(xiàn)方式有：放射式、

50、樹(shù)干式、環(huán)形。 2、架空線(xiàn)路和電纜線(xiàn)路的組成。 組成：導(dǎo)線(xiàn)、電桿、絕緣子、線(xiàn)路、金具等。 18 3、導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇應(yīng)滿(mǎn)足哪些條件? 發(fā)熱條件，電壓損耗條件，經(jīng)濟(jì)電流密，機(jī)械強(qiáng)度。 計(jì)算題 1、有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線(xiàn)明敷的220／380V的TN-S線(xiàn)路，線(xiàn)路計(jì)算電流為150A，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30°C。試按發(fā)熱條件選擇此線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面。 解：(1)相線(xiàn)截面Aj的選擇 查附錄表19—1得環(huán)境溫度為30°C時(shí)明敷的BLX-500型截面為50mm2的鋁芯橡皮線(xiàn)的Ial=163A>I30=150A，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。因此相線(xiàn)截面選

51、為Aj=50mm2。 (2)中性線(xiàn)截面A0的選擇 按A0≥0.5Aj，選A0=25mm2。 (3)保護(hù)線(xiàn)截面APE的選擇 由于Aj>35mm2，故選APE≥0.5Aj=25mm2。 所選導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)可表示為：BLX-500-(3×50+1×25+PE25)。 2、上題所示TN-S線(xiàn)路，如果采用BLV-500型鋁芯塑料線(xiàn)穿硬塑料管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁貫?25°C。試按發(fā)熱條件選擇此線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)截面及穿線(xiàn)管 解：查附錄表19-3得+25°C時(shí)5根單芯線(xiàn)穿硬塑料管(PC)的BLV-500型截面為120 mm2的導(dǎo)線(xiàn)允許載流量Ial=160A> I30=150A。

52、因此按發(fā)熱條件，相線(xiàn)截面選為120 mm2。 中性線(xiàn)截面按A0≥0.5Aj，選A0=70 mm2。 保護(hù)線(xiàn)截面按APE≥0.5Aj，選APE=70 mm2。 穿線(xiàn)的硬塑料管 選擇結(jié)果可表示為：BLV-500-(3×120+1×70+PE70)-PC80，其中PC為硬塑管代號(hào)。 3、有一條用LGJ型鋼芯鋁線(xiàn)架設(shè)的5km長(zhǎng)的35kV架空線(xiàn)路，計(jì)算負(fù)荷為2500kW，cosj=0.7，Tmax=4800h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。 解：(1)選擇經(jīng)濟(jì)截面 19 I30=p303UNcosj=2500kW3′35kV′0.7=58.9A 由表5—3

53、查得jec=1.15A／mm2 Aec=58.9A1.15A/mm2=51.2 mm2 選標(biāo)準(zhǔn)截面50 mm2，即選LGJ-50型鋼芯鋁線(xiàn)。 （2）校驗(yàn)發(fā)熱條件 查附錄表16得LGJ-50的允許載流量Ial=178A> I30=58.9A，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 (3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查附錄表14得35kV架空鋼芯鋁線(xiàn)的最小截面Amin=35mm2<A=50 mm2，選LGJ-50型鋼 芯鋁線(xiàn)也滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。 4試驗(yàn)算3題所選LGJ-50型鋼芯鋁線(xiàn)是否滿(mǎn)足允許電壓損耗5%的要求。已知該線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)為水平等距排列，相鄰線(xiàn)距為1.6m。 解：由上題知P30=2500kW，

54、cosj=0.7，因此tanj=1，Q30=2500kvar。 用A=50 mm2和aav=1.26×1.6m?2m查附錄表6，得R0=0.68W／km，X0=0.39W／km。 線(xiàn)路的電壓損耗為 DU=2500kW′(5′0.68)W+2500kvar′(5′0.39)W 35kV 100′382V 3500V =382V 線(xiàn)路的電壓損耗百分值為 DU%==1.09%<DUal=5% 選LGJ-50型鋼芯鋁線(xiàn)滿(mǎn)足電壓損耗要求。 5、某220／380V線(xiàn)路，采用BLX-500-(3×25+1×16) mm2的四根導(dǎo)線(xiàn)明敷，在距線(xiàn)路首端50m

55、處，接有7kW電阻性負(fù)荷，在線(xiàn)路末端(線(xiàn)路全長(zhǎng)75m)接有28kW電阻性負(fù)荷。試計(jì)算該線(xiàn)路的電壓損耗百分值。 解：查表5-4得C=46.2kW·m／mm2，而∑M=7kW′50m+28kW′75m=2450kW×m M? DU%=CA245046.2′25==2.12% 6、 某220/380V的TN-C線(xiàn)路，如下圖所示。線(xiàn)路擬采用BX-500型銅芯橡皮絕緣線(xiàn)戶(hù)內(nèi)明敷，環(huán)境溫度為30℃,允許電壓損耗為5%。試選擇該線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面。 解：（1）線(xiàn)路的等效變換 20 將圖a所示帶均勻分布負(fù)荷的線(xiàn)路，等效變換為圖b所示集中負(fù)荷的線(xiàn)路。

56、 原集中負(fù)荷p1=20kW,cosj1=0.8,tanj1=0.75,故q1=20kW′0.75=15kvar。 原分布負(fù)荷p2=0.4(kW/m)′50m=20kW,cosj2=0.8,tanj2=0.75, 故q2=20kW′0.75=15kvar。 （2）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線(xiàn)截面 線(xiàn)路中的最大負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷）為 P=p1+p2=20kW+20kW=40kW Q=q1+q2=15kvar+15kvar=30kvar S= I= P+Q 2 2 =40 2 +30kV×A=50kV×A 2 S3U N = 50kV×

57、A3′0.38kV =76A 2 查附錄表19-1，得BX-500型導(dǎo)線(xiàn)A=10mm在30℃明敷時(shí)的Ial=77A>I=76A。 因此可選3根BX-500-1×10導(dǎo)線(xiàn)作相線(xiàn)，另選1根BX-500-1×10導(dǎo)線(xiàn)作PEN線(xiàn)。 （3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查附錄表15，室內(nèi)明敷銅芯線(xiàn)最小截面為1mm，以上所選導(dǎo)線(xiàn)滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。 （4）校驗(yàn)電壓損耗 查附錄表6，BX-500-1×10導(dǎo)線(xiàn)的電阻R0=2.19W/km，電抗（線(xiàn)距按150mm計(jì)） X0=0.31W/km。線(xiàn)路的電壓損耗為 DU=[(p1L1+p2L2)R0+(q1L1+q2L2)X0]/UN 21 2

58、 =[(20′0.04+20′0.055)′2.19+(15′0.04+15′0.055)′0.31]/0.38 =12V NDU%=100DU/U=100′12V/380V=3.2%

59、KIPK IN.FE￡KOLIal 2、保護(hù)電力變壓器 IN.FE=(1.5~2.0)1N.T 考慮因素：熔體電流要躲過(guò)變壓器允許的正常過(guò)負(fù)荷電流， 熔體電流要躲過(guò)變壓器低壓側(cè)電機(jī)起動(dòng)的尖峰電流， 熔體電流要躲過(guò)變壓器空載含閘電流。 3、保護(hù)電壓互感器 RN2為0.5A 3、選擇熔斷器時(shí)應(yīng)考慮哪些條件? 熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于線(xiàn)路的額定電壓。 熔斷器的額定電流不應(yīng)小于它所裝熔體的額定電流。 熔斷器的額定類(lèi)型應(yīng)滿(mǎn)足技術(shù)要求。 4、低壓斷路器的瞬時(shí)、短延時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流各如何整定?其熱脫扣器的動(dòng)作電流又如何整定? （1）瞬時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流

60、的整定 動(dòng)作電流 IOP(0)3KrelIpk 可靠系數(shù)Krel取值為DW:1.35;DZ:2~2.5 （2）短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定 動(dòng)作電流 Iop(5)3KrelIpk Kre取值為1.2 l 動(dòng)作時(shí)間 0.2s,0.4s, 0.6s三級(jí),時(shí)間差0.2s 22 （3）長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定 動(dòng)作電流 Iop(l)3KrelI30 Kre取值為1.1 l 動(dòng)作時(shí)間：反時(shí)限最長(zhǎng)1-2h （4）熱脫扣器動(dòng)作電流的整定 過(guò)負(fù)荷保護(hù) IOP.TR3KrelI30 Kre取值為1.1 l 5、低壓斷

61、路器如何選擇? 選擇低壓斷路器應(yīng)滿(mǎn)足的條件： 低壓斷路器的額定電壓不低于保護(hù)線(xiàn)路的額定電壓。 低壓斷路器的額定電流不小于它所安裝的脫扣器的額定電流。 低壓斷路器的類(lèi)型應(yīng)符合安裝、保護(hù)、操作方式的要求。 6、分析定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的原理電路如圖所示，其工作原理如下：當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，閉合其觸點(diǎn)，使時(shí)間繼電器KT動(dòng)作。KT經(jīng)過(guò)整定的時(shí)限后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號(hào)繼電器(電流型)KS和中間繼電器KM動(dòng)作。KS動(dòng)作后，其指示牌掉下，同時(shí)接通信號(hào)回路，給出燈光信號(hào)和音響信號(hào)。KM動(dòng)作后，接通跳閘線(xiàn)圈YR回路，使斷路器QF

62、跳閘，切除短路故障。QF跳閘后，其輔助觸點(diǎn)QFl—2隨之切斷跳閘回路。在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置除KS外的其他所有繼電器均自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而KS可手動(dòng)復(fù)位。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理電路圖 a)接線(xiàn)圖 b)展開(kāi)圖 7、分析在單相接地保護(hù)中，零序電流保護(hù)原理。 原理如下:如果電纜WL1的A相發(fā)生接地故障，A相不存在對(duì)地電容電流，B相和C相有對(duì)地電容電流。電纜WL2和WL3也只有B相和C相有對(duì)地電容電流。所有這些對(duì)地電容電流都要經(jīng)過(guò)接地故障點(diǎn)。故障電纜A相芯線(xiàn)上流過(guò)所有電容電流之和，且與同一電纜的其他完好的B相和C相芯線(xiàn)及其金屬外皮上所流過(guò)的電容電流

63、恰好抵消，而除故障電纜外的其他電纜的所有電容電流I3～I(xiàn)6則經(jīng)過(guò)電纜頭接地線(xiàn)流入地中。接地線(xiàn)流過(guò)的這一不平衡電流(零序電流)就要在零序電流互感器TAN的鐵心中產(chǎn)生磁通，使TAN的二次繞組感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，使接于二次側(cè)的電流繼電器KA動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。必須強(qiáng)調(diào)：電纜頭的接地線(xiàn)必須 穿過(guò)零序電流互感器的鐵心，否則接地保護(hù)裝置不起作用，如圖所示。 23 計(jì)算題 1、有一臺(tái)Y型電動(dòng)機(jī)，其額定電壓為380V，額定功率為18.5kW，額定電流為35.5A，起動(dòng)電流倍數(shù)為7?，F(xiàn)擬采用BLV型導(dǎo)線(xiàn)穿焊接鋼管敷設(shè)。該電動(dòng)機(jī)采用RT0型熔斷器作短 (3)路保護(hù)，短路電流IK最大可達(dá)13

64、kA。試選擇熔斷器及其熔體的額定電流，并選擇導(dǎo)線(xiàn)截 面和鋼管直徑(環(huán)境溫度為+300C) 解：(1)選擇熔體及熔斷器的額定電流 IN,PE≥I30=35.5A IN,PE≥KIPK=0.3×35.5A×7=74.55A （輕載啟動(dòng)K取0.3） 由附錄表10-1，選RT0-100型熔斷器，IN,FU=100A，熔體選IN,PE= 80A。 (2)校驗(yàn)熔斷器的斷流能力 查附錄表10-1，熔斷器的IOC=50kA>I"(3)=IK=13kA，其斷流能力滿(mǎn)足要求。 (3)選擇導(dǎo)線(xiàn)截面和鋼管直徑 按發(fā)熱條件選擇，查附錄表19-2得A=10mm2的BLV型鋁芯塑料線(xiàn)三根

65、穿鋼管時(shí)： Ial(300c)=41A>I30=35.5A，滿(mǎn)足發(fā)熱條件，相應(yīng)選鋼管SC20mm。 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：查附錄表15，穿管鋁芯線(xiàn)的最小截面為2.5mm2＜10mm2，滿(mǎn)足要求。 (4)校驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)與熔斷器保護(hù)的配合 24 (3) 電動(dòng)機(jī)安裝在一般車(chē)間 IN,PE≤2.5Ial 現(xiàn)IN,PE=80A<2.5×41A=102.5A，故滿(mǎn)足熔斷器保護(hù)與導(dǎo)線(xiàn)的配合要求。 2、如下圖所示，設(shè)FUl(RT0型)的IN,PE1=100A，F(xiàn)U2(RMl0型)的IN,FE2=6

66、0A。k點(diǎn)的三 (3) 相短路電流IK=1000A。試檢驗(yàn)FUl和FU2是否能選擇性配合。 解：由IN,PE1=100A和IK=1000A查附錄表10—2曲線(xiàn) 得t1≈O.3s。 由IN,FE2=80A和IK=1000A查附錄表9—2曲線(xiàn)得t2≈0.08s。 t1=O.3s>3t2=3′0.08s=0.24s 因此FUl與FU2能保證選擇性動(dòng)作。 3、有一條380V動(dòng)力線(xiàn)路，I30=120A，IPK=400A；線(xiàn)路首端的Ik=18.5kA。當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為+300C。試選擇此線(xiàn)路的BLV型導(dǎo)線(xiàn)的截面、穿線(xiàn)的硬塑料管直徑及線(xiàn)路首端裝設(shè)的DWl6型低壓斷路器及其過(guò)流脫扣器的規(guī)格。 解：(1)選擇低壓斷路器及其過(guò)流脫扣器規(guī)格 查附錄表11，DWl6-630斷路器的過(guò)流脫扣器額定電流IN.OR=160A>I30=120A 初步選DWl6-630型低壓斷路器，其IN.OR=160A. 設(shè)瞬時(shí)脫扣電流整定為3倍，OP(0)=3×160A=480A。而KRELIPK=1.35×400A=540A，不滿(mǎn)足I