供配電技術(shù)第2版唐志平主編課后答案

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1、1-1 什么叫電力系統(tǒng)？為什么要建立電力系統(tǒng)？ 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個(gè)整體。 為了充分利用動(dòng)力資源，降低發(fā)電成本，發(fā)電廠往往遠(yuǎn)離城市和電能用戶，因此，這就需要輸送和分配電能，將發(fā)電廠發(fā)出的電能經(jīng)過升壓、輸送、降壓和分配，送到用戶。 1-2 供配電系統(tǒng)由那些部分組成？在什么情況下應(yīng)設(shè)總降壓變電所或高壓配電所？ 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(shè)備組成。 總降壓變電所是企業(yè)電能供應(yīng)的樞紐。它將35kV～110kV 的外部供電電源電壓降為6～ 10kV高壓配電電壓，供給高壓配電所、車間變電所和高壓用電設(shè)備。高壓配電所集中接受

2、6～10kV電壓，再分配到附近各車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額定電壓是如何規(guī)定的？為什么？ 用電設(shè)備的額定電壓等于電力線路的額定電壓；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)。 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)過全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定

3、的。 1-4 電能的質(zhì)量指標(biāo)包括哪些？ 電能的質(zhì)量指標(biāo)是指電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量、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)？ 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 ，式中為電壓偏差百分?jǐn)?shù)；為實(shí)際電壓；為額定電壓。 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)來表示，即 式中，為電壓波動(dòng)；為電壓波動(dòng)百分?jǐn)?shù)；，為電壓波動(dòng)的最大值和最小值（kV）；為額定電壓（kV）。 1-6 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種

4、？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？對(duì)供電各有什么要求？ 電力負(fù)荷按對(duì)供電可靠性可分為三類，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

5、：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)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。 解： 發(fā)電機(jī)的額定電壓U = 1.05×10KV = 10.5kV; 變壓器1T

6、的額定電壓一次側(cè) U = 10.5kV； 二次側(cè) U = 1.1×35kV= 38.5kV； 變壓器2T 的額定電壓一次側(cè) U = 35kV； 二次側(cè) U = 1.05×10kV= 10.5kV； 變壓器 3T 的額定電壓一次側(cè) U= 10kV； 二次側(cè) U= 1.05×0.38= 0.399kV； 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1WL，2WL的額定電壓。 解：發(fā)電機(jī)G，額定電壓 U=1.05U1=10.5kV

7、 變壓器2T U1=U=10.5kV U2=1.1×220=242kV 故額定電壓為：10.5/242； 變壓器3T U1=220kV U3=1.05×10=10.5kV U2=1.1×110=121kV 線路1WL的額定電壓為 U=10kV 線路2WL的額定電壓為 U=0.38kV 1-10 畫出中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)A相發(fā)生單相接地時(shí)的相量圖。 2-1什么叫負(fù)荷曲

8、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，車間或某類設(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Ｐmax——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)荷有時(shí)也稱為３０分鐘最大負(fù)荷P30。 年最大負(fù)荷利用小時(shí)Ｔmax——

9、—指負(fù)荷以年最大負(fù)荷Pmax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，這段時(shí)間就是年最大負(fù)荷利用小時(shí)。 平均負(fù)荷Pav————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)KL————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30min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)體中通過一個(gè)等效負(fù)荷時(shí),導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實(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)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為(3~4)t,t為發(fā)熱時(shí)間常數(shù).對(duì)中小截面的導(dǎo)體.其t約為10m

10、in左右,故截流倒替約經(jīng) 30min后達(dá)到穩(wěn)定溫升值.但是,由于較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時(shí)間常數(shù)往往大于10min,30min還不能達(dá)到穩(wěn)定溫升.由此可見,計(jì)算負(fù)荷 Pc實(shí)際上與30min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)期處于過負(fù)荷運(yùn)行,增加電能損耗,產(chǎn)生過熱,導(dǎo)致絕緣體過早老化甚至燒毀. 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

11、工作制的設(shè)備容量就是該設(shè)備的 銘牌額定功率,即 Pe=PN 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,因此需要引進(jìn)需要系數(shù)的概念,即:Pc=KdPe. 式中，Kd為需要系數(shù); Pc為計(jì)算負(fù)荷; Pe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)Kl;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

12、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

13、相設(shè)備與三相設(shè)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^三相總?cè)萘康?5%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^三相總?cè)萘康?5%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)荷最小？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)法來分配用電設(shè)備； 這樣換算：⑴當(dāng)單

14、相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來計(jì)算。⑵當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5%，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功功率損耗各如何計(jì)算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無關(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=鐵損+銅損=△Pfe+△Pcu 有功功率損耗為： Pt=△Pfe+△Pcu=△Pfe+△Pcu.N(Sc/SN)2≈△P0+△Pk(Sc/SN)2 無功功率=△Q0+△Q

15、 △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)生的無功損耗。 無功功率損耗為： △QT=△Q0+△Q=△Q0+△QN(Sc/SN)≈SN[I0％/100+Uk％(Sc/SN)2/100] △Pfe和△Q0是與負(fù)荷無關(guān)，△Pcu和△Q與負(fù)荷有關(guān) 簡(jiǎn)化公式： △Pt≈△P0+△Pkβ2 △QT≈ SN（I0％/100+Uk％β2/100） 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

16、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 用途供電部門能根據(jù)月平均功率因數(shù)來調(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 Qcc=Pav（tgφav1－tgφav2）,式中，Qcc為補(bǔ)償容量；Pav為平均有功負(fù)荷，Pav =αPc或Wa/t，Pc為負(fù)荷計(jì)算得到的有功計(jì)算負(fù)荷，α為有功負(fù)荷系數(shù)，Wa為時(shí)間t內(nèi)消耗的電能； tgφav1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav2為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav1－tgφav2稱為補(bǔ)償率，可用△qc表示（2）采用自動(dòng)補(bǔ)償 Qcc=Pc（tgφ1－tg

17、φ2） 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、 某車間380伏線路供電給下列設(shè)備:長(zhǎng)期工作的設(shè)備有7.5kW的電動(dòng)機(jī)2臺(tái),4kW的電動(dòng)機(jī)3臺(tái),3kW的電動(dòng)機(jī)10臺(tái);反復(fù)短時(shí)工作的設(shè)備有42kVA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1臺(tái)(在暫載率為40%的條件下,其額定功率為39.6kW,額定功率

18、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： Pe 1=7.5×2kW +4×3kW +3×10kW =57kW 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)：Pe2=0.61/2×42×0.62=20 kW（下標(biāo)1/2表示對(duì)0.6開根號(hào)） 吊車： Pe3=2×0.41/2×39.6kW=50kW （下標(biāo)同上） 所以，它們的總的設(shè)備容量為： P總=Pe1+Pe2+P

19、e3=57+20+50=127 kW 2-18 某廠金ˉ工車間的生產(chǎn)面積為60m×32m,試用估算法估算該車間的平均負(fù)荷。 解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo)ρ=0.1kw/m2 S=60m×32m=1920m2 Pav=ρS=0.1×1920=192 kw 答：用估算法估算該車間的平均負(fù)荷為192 kw 2-19 某工廠35/6kv總降壓變電所，2-20 分別供電給1~4號(hào)車間變電所及6臺(tái)冷卻水泵用的高壓電動(dòng)機(jī)。1~4號(hào)車間變電所的計(jì)算負(fù)荷分別為：Pc1=840 kw,Qc1=680 kvar; Pc2=920 kw,Qc2=750 kvar; Pc3=850

20、kw, Qc3=700 kvar; Pc4=900 kw, Qc4=720 kvar; 高壓電動(dòng)機(jī)每臺(tái)容量為300 kw，試計(jì)算該總降壓變電所總的計(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)K=0.9 Kd=0.8 b=0.65 c=0.25 Cosφ=0.8 tanφ=0.75 Pc0=Kd×Pe1=0.8×300×6=1440 kw Qc0=Pc0×tanφ=1440×0.75=1080 kvar Pe=K×(Pc0+Pc1+Pc2+Pc3+Pc4)=0.9×(1440+840+920+850+900)=4455 kw

21、Qe=K×(Qc0+Qc1+Qc2+Qc3+Qc4)=0.9×(1080+680+750+700+720)=3537 kvar Se=( P2e+ Q2e)?=(44552+35372 ) ?=5688.36 Ice= Se/(3?×Un)= 5688.36/(1.73×6)=548.01A 高壓側(cè)Pe1= Pe+0.015 Se=4455+0.015×5688.36=4540.33 kw 高壓側(cè)Qe1= Qe+0.06 Se=3537+0.06×5688.36=3878.3 kvar Se1=( P2e1+ Q2e1)?= (4540.332+3878.302 ) ?=5971.25

22、 Ice1= Se1/(3?×Un)= 5971.25/(1.73×35)=98.62A 答：該總降壓變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷Pe1=4540.33 kw，Qe1=3878.3 kvar ，Se1=5971.25，Ice1=98.62A 2-21.某車間設(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?52KW，其中較大容量的電動(dòng)機(jī)有10KW 1臺(tái)、7KW 2臺(tái)、4.5KW 5臺(tái)、2.8KW 10臺(tái)；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī)6臺(tái)共6KW。試分別用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法求車間的計(jì)算負(fù)荷。 解：需要系數(shù)法：查表A-1可得： 冷加工機(jī)床：Kd1=0.2 cosφ1=0.5 tanφ1=

23、1.73 Pc1=0.2×152=30.4KW Qc1=30.4×1.73=52.6KW 通風(fēng)機(jī)組：Kd2=0.8 cosφ2=0.8 tanφ2=0.75 Pc2=0.8×6=4.8KW Qc2=4.8×0.75=3.6KW 車間的計(jì)算負(fù)荷: Pc=0.9×(30.4+4.8)=31.68KW Qc=0.9×(52.6+4.8)=50.58KW Sc=( Pe+ Qe)=59.68KVA Ice= Se/(3階Un)=59.68/(1.732×0.38)=90.7A 二項(xiàng)式法: 查表A-1

24、可得： 冷加工機(jī)床:b1=0.14 c1=0.4 x1=5 cosφ1=0.5 tanφ1=1.73 (bPe∑)1=0.14×152=21.28KW (cPx)1=0.4×(10+7×2+2×4.5)=13.2KW 通風(fēng)機(jī)組:b2=0.65 c2=0.25 x2=5 cosφ2=0.8 tanφ2=0.75 因?yàn)閚=6＜2x2 ,取x2=3.則 (bPe∑)2=0.65×6=3.9KW (cPx)2=0.25×3=0.75KW 顯然在二組設(shè)備中 第一組附加負(fù)荷(cPx)1最大 故總計(jì)算負(fù)荷為： Pc=21.28+3.9+13.2=38.38KW Qc=

25、（21.28×1.73+3.9×0.75+13.2×1.73=62.56Kvar Sc=( Pe+ Qe)=73.4KVA Ic= Se/(3階Un)=111.55A 2-26 某工廠35kV總降壓變電所10kV側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：1#車間720kW+j510kvar; 2#車間580kW+j400kvar; 3# 車間630kW+j490kvar; 4#車間475Kw+j335kvar(α=0.76,β=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10kV側(cè)進(jìn)行固定補(bǔ)償，應(yīng)裝BW—10.5—16—1型

26、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） P1=720Kw, Q1=510kvar P2=580Kw, Q2=400kvar P3=630kW, Q3=490 kvar P4=475Kw, Q4=335 kvar 全廠計(jì)算負(fù)荷：P=kSp*Spc=2164.5kW Q=kSq*SQc=1561.5 kvar cosF=cos(arctanF)=cos(35

27、.88)=0.81 （2） cosF < 0.9 所以不滿足，應(yīng)補(bǔ)償?shù)?.9 （3） Qcc=Pav(tanF1-tanF2)=394.27 kvar n=Qcc/16=24 ( 4 ) 補(bǔ)償后 功率因數(shù) cosF=Pav/sav=0.92 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 KV , 0.38 KV ,6 KV ,10 KV ,35 KV ,66 KV ,110 KV,220 KV 配電電壓等級(jí)有10KV ,6KV ,380V/22

28、0V 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.究竟采用哪一級(jí)供電電壓,主要取決于以下3個(gè)方面的因素. 電力部門所弄提供的電源電壓. 企業(yè)負(fù)荷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(jí)為380V/220V,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)

29、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SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷Sc,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 SN>=(1.15~1.4)Sc 裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí),其中任意一臺(tái)主變壓器容量)SN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

30、的60%~70%的要求,即 SN=(0.6~0.7)Sc 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(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—35KV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，無污染，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在35KV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。

31、 4-5、高壓隔離開關(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。但隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，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)荷開關(guān)不能斷開短路電流，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

32、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試畫出高壓斷路器、高壓隔離器、高壓負(fù)荷開關(guān)的圖形和文字符號(hào)。 答：高壓斷路器（文字符號(hào)為QF，圖形符號(hào)為——× /—）； 高壓隔離器（文字符號(hào)為QS，圖形符號(hào)為——| /—）； 高壓負(fù)荷 （文字符號(hào)為QL，圖形符號(hào)為——|o /—）。 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)行短路和過負(fù)荷保護(hù)；常用的

33、高壓熔斷器主要有戶內(nèi)限流熔斷 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3~35KV電力系統(tǒng)的短路保護(hù)和過載保護(hù)，其中RN1型用于電力變壓器和電力線路的短路保護(hù)，RN2型用于電壓互感器的短路保護(hù)。 RW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)和過負(fù)荷保護(hù)。 4--9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。互感器實(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

34、），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； 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

35、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(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 開關(guān)SA的①—③和19）—17）觸點(diǎn)是接通的，但是1QF和2QF常閉輔助點(diǎn)是段開的。 若某斷路器（1QF）因事故條閘，則1QF閉合，回路+WS→HB→KM常閉觸點(diǎn)→SA

36、的①—③及17）—19）→1QF→-WS接通，蜂鳴器HB發(fā)出聲響。按2SB復(fù)歸按鈕，KM線圈通電，KM常閉打開，蜂鳴器HB斷電解除音響，KM常開觸點(diǎn)閉合，繼電器KM自鎖。若此時(shí)2QF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)歸稱中央復(fù)歸。1SB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。９ぷ?/p>

37、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，造成開路。二次側(cè)開路會(huì)產(chǎn)生很嚴(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。 圖形符號(hào)如下圖所示： 4-12 避雷器的作用是什么？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的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓的損害的設(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 常用的高壓開關(guān)柜型號(hào)主要有哪些？ 答：高壓開關(guān)柜按型號(hào)分主要有：JYN2—10，3

38、5、GFC—7B（F）、KYN□—10，35、KGN—10、XGN2—10、HXGN□—12Z、GR—1、PJ1等。 4-14 常用的低壓設(shè)備有哪些？并寫出它們的圖形符號(hào)。 答： 名稱 符號(hào) 低壓開關(guān)柜 熔斷器 低壓斷路器 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？請(qǐng)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)備及線路的過載和短路保護(hù)；按結(jié)構(gòu)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(wǎng)，配電設(shè)備中，做短路保護(hù)和防止連續(xù)過載之用。 有填料密閉管式包

39、括RL系列如RL6 RL7 RL96，用于500V以下導(dǎo)線和電纜及電動(dòng)機(jī)控制線路。RT系列如RT0 RT11 RT14用于要求較高的導(dǎo)線和電纜及電器設(shè)備的過載和短路保護(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)35kV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

40、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)椴捎猛鈽蚴街鹘泳€，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種類型。 線路—變壓器組接線

41、 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)荷開關(guān)時(shí)，變壓器容量不大于1250kVA；高壓側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)或跌落式熔斷器時(shí)，變壓器容量一般不大于630kVA。 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)一只隔離開關(guān)和斷路

42、器?？拷€路的隔離開關(guān)稱線路隔離開關(guān)，靠近母線的隔離開關(guān)稱母線隔離開關(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。 （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。

43、 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。 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，猶如一座橋。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。 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)35kV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

44、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)先閉合隔離開關(guān),后閉合斷路器; 切斷電路時(shí)先斷開斷路器,后斷開隔離開關(guān). 這是因?yàn)閹ж?fù)荷操作過程中要產(chǎn)生電弧, 而隔離開關(guān)沒有滅弧功能,所以隔離開關(guān)不能帶負(fù)荷操作. 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

45、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，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(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

46、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)際通過它的最大負(fù)荷電流，3、電氣設(shè)備的極限通過電流峰值應(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。同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)問題，以免選規(guī)格過大的，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

47、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

48、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) 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) Fc≤0.6Fal Fc=K(L1+L2)ish(

49、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(jì)算力（N）；Fal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，K=0.862。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) I∞(3)2tima≤It2t 式中，It為熱穩(wěn)定電流；t為熱穩(wěn)定時(shí)間。 5-10為什么移開式開關(guān)柜柜內(nèi)沒有隔離開關(guān)，而固定式開關(guān)柜柜內(nèi)有隔離開關(guān)？ 答：移開式開關(guān)柜中沒有隔離開關(guān)，是因?yàn)閿嗦菲髟谝崎_后能形成斷開點(diǎn)，故不需要隔離開關(guān)。而固定式開關(guān)柜內(nèi)的結(jié)構(gòu)型式是固定式，所以需要隔離開關(guān)。 5-12低壓斷路

50、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（DW型）斷路器，其分?jǐn)鄷r(shí)間在0

51、.02s以上時(shí) Ioc》Ik（3） B：對(duì)塑殼式（DZ型或其他型號(hào)）斷路器，其分?jǐn)鄷r(shí)間在0.02s以下時(shí)，有 Ioc》Ish（3） 或 ioc》ish（3） 5-13 某10kV線路計(jì)算電流150A，三相短路電流為9kA，沖擊短路電流為23kA，假想時(shí)間為1.4s，試選擇隔離開關(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： Uwn=10kV. Ic=150A. Ik(3)=9kA. Ish(3)=23kA. (1) 高壓斷路器的選擇 查表A-4，選擇SN10-10I/630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

52、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，故所選斷路器合格。 序 號(hào) SN10-10I/630 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 Un 10kV >= Uw.n 10kV 合格 2 In 630A >= Ic 150A 合格 3 Ioc 16kA >= Ik(3) 9kA 合格 4 Imax 40kA >= Ish(3) 23kA 合格 5 It^2*t 16^2*4=1024kA^2s >= Ik^2*tima

53、 9^2*(1.4+0.1)=121.5kA^2s 合格 (2)高壓隔離開關(guān)的選擇 　　　查表A-5,選擇CN-10T/400高壓隔離開關(guān)。選擇計(jì)算結(jié)果列于下表中。 序 號(hào) CN-10T/400 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 Un 10kV >= Uw.n 10kV 合格 2 In 400A >= Ic 150A 合格 3 Imax 30kA >= Ish(3) 23kA 合格 4 It^2*t 14^2*5=13720kA^2s >= Ik^2*

54、tima 9^2*(1.4+0.1)=121.5kA^2s 合格 5-14 某10kV車間變電所，變壓器容量為630kVA，高壓側(cè)短路容量為100MVA，若用RN1型高壓熔斷 器做 高壓側(cè)短路保護(hù)，試選擇RN1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：UN.FU=UN=10kV 選擇熔體和熔斷器額定電流： IN.FE>=IC=SN/(1.732UN)=36.37 IN.FU>=IN.FE 根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果查表A-6-1，選RN1-10型熔斷器，其熔體電流為40A，熔斷器額定電流為50A，最大斷流能力12KA。 （2）檢驗(yàn)熔斷

55、器能力： Ioc=12kV>Ikmax=10kA 所以： 所選RN1-10型熔斷器滿足要求。 5-15 在習(xí)題5-13的條件下，若在該線路出線開關(guān)柜配置兩只電流互感器LQJ-10型，分別裝在A,C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，三相有功及無功電度表各一只，每個(gè)電流線圈消耗負(fù)荷0.5 VA，有功率表一只，每個(gè)電流線圈負(fù)荷為1.5VA，中性線上裝一只電流表，電流線圈消耗負(fù)荷為3VA（A,C相各分擔(dān)3VA的一半）。3.0級(jí)二次繞組用做繼電保護(hù)，A,C相各接兩只DL型電流繼電器，每只電流繼電器線圈消耗負(fù)荷為2.5VA。電流互感器至儀表﹑繼電器的單向長(zhǎng)度為2.5m，導(dǎo)

56、線采用BV-500-1*2.5mm2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10KV，計(jì)算電流為150A，查表A-7，選變比為200/5A的LQJ-10型電流互感器，Kes=160，Kt=75，t=1s，0.5級(jí)二次繞組的Z2N=0.4歐姆。 準(zhǔn)確度校驗(yàn) S2N ≈I2N2Z2N=52*0.4=10VA. S2≈∑Si+I2N2(RWL+Rtou) =(0.5+0.5+3+1.5)+52*〔31/2*2.5/(53*2.5)+0.1〕 =8

57、.82Ish=23KA. 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 ③熱穩(wěn)定校驗(yàn) （KtI1N）2t=(75*0.2)2*1=225>I∞(3)2tima=92*1.5=121.5kA2s. 滿足熱穩(wěn)定要求。 所以選擇LQJ-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10KV，計(jì)算電流150A，查表A-7，選變比400/5A的LQJ-10型電流互感器，Kes=160,Kt=75,t=1s,3.0級(jí)二次繞組的Z2N=0.6歐姆。 ①準(zhǔn)確度

58、校驗(yàn) S2N≈I2N2*Z2N =52*0.6=15VA. S2≈∑Si+I2N2（RWL+Rtou） =（2.5+2.5）+52*[31/2*2.5/（53*2.5）+0.1] =8.32〈S2N=15VA. 滿足準(zhǔn)確度要求。 ②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Kes*21/2I1N=160*1.141*0.4=90.50>Ish=23KA. 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 ③熱穩(wěn)定校驗(yàn) （KtI1N）2t=（75*0.4）2*1=900> I∞(3)2tima=92*1.5=121.5kA2s. 滿足熱穩(wěn)定要求。 所以選擇LQJ-10 400/5A型電流互感器滿足要。 5-16試按例5-4所給條件

59、，選擇三相五芯式電壓互感器型號(hào)，并校驗(yàn)二次負(fù)荷是否符合準(zhǔn)確度要求（提示三相五芯柱式互感器所給的二次負(fù)荷為三相負(fù)荷，將接于相電壓、線電壓的負(fù)荷換算成三相負(fù)荷）。 解：根據(jù)要求查表A-8，選項(xiàng)3只變壓器JDZJ-10；1000/1.73、100/1.73、100/1.73； 零序法阻規(guī)定用6P級(jí)三相負(fù)荷為：2+4.5+1.5×6×1.73+4.5×1.73 =38.85W<50VA 故三次負(fù)荷滿足要示。 5-17按習(xí)題5-13電氣條件，選擇母線上電壓互感器的斷流能力。 解：根據(jù)題5-13所給的電氣條件有： IN.Foc≥Ic=150A 對(duì)于百限流式，要求Ioc≥9kA 對(duì)于非限流

60、式，要求IOC≥Ish Psh≥230mvA過大，Poc≥P’=9kA×10kV=90MvA ∴選用限流式RW9-10/200高壓熔斷器。 5-18: 按計(jì)算電流選擇母線截面; 已知變壓器額定容量和一,二次側(cè)額定電壓,可計(jì)算低壓側(cè)母線電壓: I2NT = SN／√3U2N =1000／√3×0.4 ﹦1443.4A 根據(jù)所求的I2N 查表A-12-2可知,初選母線為TMY-80×8型,其最大允許的載流量為:1690A,大于1443.4A,即Ial﹥Ic. 由母線截面選擇原則可知滿足要求.故選擇TMY-80×8型. 5-20 某380V動(dòng)力線路，有一臺(tái)15KW電動(dòng)機(jī)，功率因數(shù)

61、為0.8，功率為0.88,起動(dòng)倍數(shù)為7，起動(dòng)時(shí)間為3~8s，塑料絕緣導(dǎo)體截面為16mm2，穿鋼管敷設(shè)，三相短路電流為16.7kA，采用熔斷器做短路保護(hù)并與線路配合。試選擇RTO型熔斷器及額定電流（環(huán)境溫度按+35設(shè)攝氏度計(jì)） 解：由效率NN，PN，UN，COSa求IN。 IN=（PN/NN）/（根號(hào)3.UN.COSa）=（15/0.88）/（根號(hào)3乘以0.38乘以0.8）=32.36A 起動(dòng)電流Ipk=7In=226.5 選擇熔體及熔斷器額定電流 In.fe大于等于In=32.63A In.fe大于等于0.4Ipk=90.6A 查表A-11，選In.fe=100A 查表A-

62、11選RTO-100型熔斷器，其熔體額定電流為100A，熔斷器額定電流為100A，最大斷流能為50KA 6-1 高壓和低壓的放射式接線和樹干式接線有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？分別說明高低壓配電系統(tǒng)各宜首先考慮哪種接線方式？ 答：（1）高壓放射式接線的優(yōu)點(diǎn)有：界限清晰，操作維護(hù)方便，保護(hù)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，由于放射式線路之間互不影響，故供電可靠性較高。 缺點(diǎn)是：這種放射式線路發(fā)生故障時(shí)，該線路所供電的負(fù)荷都要停電。 （2）高壓樹干式接線的優(yōu)點(diǎn)有：使變配電所的出線減少。高壓開關(guān)柜相應(yīng)也減少，可節(jié)約有色金屬的消耗量。 缺點(diǎn)有：供電可靠性差，干線故障或檢修將引起干線上的全部用戶停電。 配電系統(tǒng)的

63、高壓接線往往是幾種接線方式的組合，究竟采用什么接線方式，應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)綜合比較后才能確定/一般來說，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式，對(duì)于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹干式。 （3）低壓放射式接線的優(yōu)點(diǎn)有：供電可靠性高。 缺點(diǎn)是：所用開關(guān)設(shè)備及配電線路也較多。 （4）低壓樹干式接線的優(yōu)點(diǎn)有：接線引出的配電干線較少，采用的開關(guān)設(shè)備自然較少。 缺點(diǎn)是：干線故障使所連接的用電設(shè)備均受到影響，供電可靠性差。 實(shí)際低壓配電系統(tǒng)的接線，也往往是上述幾種接線的在綜合。根據(jù)具體情況而定。一般在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備容量

64、不大而且無特殊要求是，宜采用樹干式。 6-2 試比較架空線路和電纜線路的優(yōu)缺點(diǎn)。 電力線路有架、空線路和電纜線路，其結(jié)構(gòu)和敷設(shè)各不相同。架空線路具有投資少.施工維護(hù)方便.易于發(fā)現(xiàn)和排除故障.受地形影響小等優(yōu)點(diǎn)；電纜線路具有運(yùn)行可靠.不易受外界影響.美觀等優(yōu)點(diǎn)。 6-3導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則是什么?一般動(dòng)力線路宜先按什么條件選擇?照明線路宜先按什么條件選擇?為什么? 答: 導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足安全,可靠和經(jīng)濟(jì)的條件. (1)按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面. (2)按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面. (3)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面. (4)按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜

65、截面. (5)滿足短路穩(wěn)定的條件. 一般動(dòng)力線路宜先按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面,再校驗(yàn)電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度. 照明線路宜先按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面.再校驗(yàn)其他條件.因?yàn)檎彰骶€路對(duì)電壓要求較搞 選擇導(dǎo)線截面時(shí),要求在滿足上述5個(gè)原則的基礎(chǔ)上選擇其中最大的截面. 6-5三相系統(tǒng)中的保護(hù)線（PE線）和保護(hù)中性線（PEN）的截 如何選擇？ 答：保護(hù)線截面要滿足短路熱穩(wěn)定的要求，按GB50054—95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。 保護(hù)線（PE線）截面的選擇 a：當(dāng) ≦16平方毫米時(shí)，有≧。 b：當(dāng)16平方毫米＜≦35平方毫米時(shí)，有≧16平方毫米。 c：當(dāng)≧35平方毫米時(shí)，有≧0

66、、5。 保護(hù)中性線（PEN線）截面的選擇 因?yàn)镻EN線具有PE線和N線的雙重功能，所以選擇截面時(shí)按其中的最大值選取。 附：中性線（N線）截面的選擇 三相四線制中的中性線，要考慮不平衡電流和零序電流以及諧波電流的影響。 a：一般三相四線制線路中的中性線截面應(yīng)不小于相截面的一半，即≧0、5。 b：由三相四線制引出的兩相三線制線路和單相線路因中性電流和相線電流相等故=。 c：如果三相四線制線路的三次諧波電流相當(dāng)突出，該諧波電流會(huì)流過中性線，此時(shí)中性線截面應(yīng)不小于相線截面，即≧。 6-6什么叫“經(jīng)濟(jì)截面”？什么情況下的線路導(dǎo)線或電纜要按“經(jīng)濟(jì)電流密度”選擇？ 答：從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮，使線路的全年運(yùn)行費(fèi)用接近最小的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。 經(jīng)濟(jì)電流密度是指使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小的電流密度，對(duì)35KV及以上的高壓線路及點(diǎn)壓在35KV以下但距離長(zhǎng)，電流大的線路，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，對(duì)10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。 6-7 電力電纜常用哪幾種敷設(shè)方式? 答. <1>.直接埋地敷設(shè) <2>.電纜溝敷設(shè) <3>.沿墻敷設(shè)