徐濾非主編供配電系統(tǒng)教材課后14章習(xí)題解答

1、第1章習(xí)題參考答案1-1 解釋下列名詞概念（1）電力系統(tǒng)：將一些發(fā)電廠、變電站（所）和電力用戶由各級電壓的電力線路聯(lián)系起來組成發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體，即為電力系統(tǒng)（2）電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)或簡稱電網(wǎng)（3）電壓偏差：電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差，通常以其對額定電壓的百分值來表示（4）電力系統(tǒng)中性點運行方式：電力系統(tǒng)中作為供電電源的發(fā)電機和變壓器的中性點接地方式1-2 填空題（1）區(qū)域電網(wǎng)電壓一般在220kV及以上；地方電網(wǎng)最高電壓一般不超過110kV；（2） 通常電力網(wǎng)電壓高低的劃分：低壓1000V及以下、中壓1kV10kV或35kV、

2、高壓35kV110kV或220kV、超高壓220kV或330kV及以上、特高壓1000kV及以上。（3）中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地故障時，中性點對地電壓為相電壓，非故障相對地電壓升高為線電壓；（4）用戶高壓配電電壓，從經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)看，最好采用 10 kV，發(fā)展趨勢是 20 kV；（5）我國中、小電力系統(tǒng)運行時，規(guī)定允許頻率偏差±0.5Hz ；（6）升壓變壓器高壓側(cè)的主分接頭電壓為121kV，若選擇2.5%的分接頭，則該分接頭電壓為117.975kV。1-3 單項選擇題（1）電能生產(chǎn)、輸送、分配及使用全過程（B）A不同時間實現(xiàn)    B同一瞬

3、間實現(xiàn)C按生產(chǎn)輸送分配使用順序?qū)崿F(xiàn)      D以上都不對（2）中性點不接地系統(tǒng)發(fā)行單相接地短路時，流過接地點的電流性質(zhì)（A） A電容電流 B電感電流 C電阻電流 D由系統(tǒng)阻抗性質(zhì)決定（3）一級負(fù)荷的供電電源（C）由兩個電源供電。A宜 B可 C應(yīng) D不應(yīng)（4）對于一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷(D)A可由兩路電源供電 B可不由兩路電源供電C必須由兩路電源供電 D除由兩個電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源（5）一類高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)施、火災(zāi)自動報警、自動滅火系統(tǒng)、應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志等消防用電，應(yīng)按(A)要求供電

4、。A一級負(fù)荷 B二級負(fù)荷 C三級負(fù)荷 D一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷（6）10kV及以下三相供電的電壓允許偏差，在供電部門與用戶產(chǎn)權(quán)分界處或在供用電協(xié)議規(guī)定的電能計量點處考核，為（B）A額定電壓的±10% B額定電壓的±7%C額定電壓的±5% D正、負(fù)偏差絕對值之和不超過額定電壓的10%（7）水力發(fā)電廠的缺點（C）A發(fā)電成本高 B生產(chǎn)過程復(fù)雜 C投資大、工期長 D環(huán)境污染程度高1-4 多項選擇題（1）中性點不接地運行的電力系統(tǒng)（AB）A發(fā)生單相接地，系統(tǒng)接地電流為電容電流B發(fā)生單相接地，三相用電設(shè)備可短期照常運行C用電設(shè)備的絕緣按相電壓考慮D適用于110kV及以上的電

5、力系統(tǒng) （2）供配電系統(tǒng)設(shè)計中，為減小電壓偏差，通常采取的措施有（ABD）A正確選擇變壓器變壓比和電壓分接頭 C用架空線取代電纜B降低系統(tǒng)阻抗 D在適當(dāng)?shù)牡攸c裝設(shè)適當(dāng)?shù)牟⒙?lián)電容器和同步電動機，進(jìn)行適量的無功補償（3）符合下列哪幾種情況時，電力負(fù)荷應(yīng)為一級負(fù)荷（ABC）A中斷供電將造成人身傷亡時B中斷供電將影響重要用電單位的正常工作時C中斷供電將在經(jīng)濟上造成重大損失時D中斷供電將造成大型影劇院等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂時（4）二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由（AD）供電。A兩回線路 B一回線路 C可靠線路 D專用線路1-5 判斷題（1）衡量電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是電壓、電流和頻率（×）（2

6、）發(fā)電機的額定電壓與電力網(wǎng)的額定電壓相等（×）（3）從供電可靠性和故障的影響來看，小接地電流系統(tǒng)（特別是經(jīng)消弧線圈接地）具有明顯的優(yōu)越性（）（4）中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，必須迅速切除故障線路（×）（5）通常把發(fā)電企業(yè)的動力設(shè)施、設(shè)備和發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的電能熱能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)（×）（6）在小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，雖然三相對地電壓發(fā)生了變化，但故障前后線電壓的大小和方向并不改變（）1-6 回答下列問題（1）電力系統(tǒng)運行必須滿足哪些基本要求？答：安全。在電能的生產(chǎn)、傳輸、分配與使用中，

7、不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 可靠。應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。優(yōu)質(zhì)。應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等方面質(zhì)量的要求。經(jīng)濟。建設(shè)投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。（2）什么是電力系統(tǒng)的中性點？它有哪幾種運行方式？各有什么優(yōu)缺點？說明各自適用范圍。答：電力系統(tǒng)的中性點是指作為供電電源的發(fā)電機和變壓器的中性點。電力系統(tǒng)的中性點有三種運行方式：電源中性點不接地；中性點經(jīng)阻抗（消弧線圈或電阻）接地；中性點直接接地。前兩種合稱為小接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點非有效接地系統(tǒng)，或中性點非直接接地系統(tǒng)。后一種中性點直接接地系統(tǒng)，稱為大接地電流系統(tǒng)，亦稱中性點有效接地系統(tǒng)。不接地經(jīng)消

8、弧線圈接地直接接地優(yōu)缺點系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地電流很小，而且三相線電壓仍然對稱，三相用電設(shè)備可照常運行，這有利于提高供電的可靠性；完好相對地電壓由正常運行時的相電壓升高為線電壓，對地絕緣應(yīng)按線電壓來設(shè)計。同不接地系統(tǒng)系統(tǒng)單相接地時，短路電流相當(dāng)大，保護(hù)裝置動作于跳閘，切除短路故障。供用電設(shè)備的絕緣只需按相電壓考慮，降低了電器的造價，同時改善了電器的性能。適用范圍366kV系統(tǒng)，一般采用中性點不接地的運行方式。310kV系統(tǒng)中接地電流大于30A，20kV及以上系統(tǒng)中接地電流大于10A時的電力系統(tǒng)中1l0kV及以上的超高壓系統(tǒng)及低壓配電系統(tǒng)中（3）用戶供配電系統(tǒng)包括哪些范圍?在什么情況下宜設(shè)置高

9、壓配電所?在什么情況下宜設(shè)置總降壓變電所?在什么情況下可采用高壓深入負(fù)荷中心的直配方式?答：從電源線路進(jìn)用戶起到高低壓用電設(shè)備止的整個電路系統(tǒng)，由高壓及低壓配電線路、變電所（包括配電所）和用電設(shè)備組成。當(dāng)電源進(jìn)路電壓為610kV，并且用電容量較大和車間變電所較多或者還有高壓用電設(shè)備時，宜設(shè)置高壓配電所。當(dāng)電源進(jìn)路電壓為35110 kV，且用電容量較大和車間變電所較多時，宜設(shè)置總降壓變電所。如果廠區(qū)環(huán)境條件滿足35kV架空線路安全走廊要求，35kV進(jìn)線的工廠可以考慮將35kV進(jìn)線直接引入靠近負(fù)荷中心的車間變電所，只經(jīng)一次降壓直接降為低壓用電設(shè)備所需的電壓。這種方式可以省去一級中間變壓，簡化了供電

10、系統(tǒng)，有利于節(jié)約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質(zhì)量（4）用電設(shè)備、發(fā)電機和電力變壓器一、二次額定電壓是如何規(guī)定的?說明理由。答：用電設(shè)備額定電壓：由于線路通過電流時要產(chǎn)生電壓降，所以線路上各點的電壓都略有不同。但是成批生產(chǎn)的用電設(shè)備，其額定電壓不可能按使用處線路的實際電壓來制造，而只能按線路首端與末端的平均電壓即標(biāo)稱系統(tǒng)（電網(wǎng)）電壓來制造。因此用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓相同。發(fā)電機額定電壓：電力線路允許的電壓偏差一般為±5，即整個線路允許有10的電壓損耗值，因此為了維持線路的平均電壓在額定值，線路首端的電壓可較線路標(biāo)稱電壓高5，而線路末端則可較線路標(biāo)稱電壓

11、低5電力變壓器一次繞組額定電壓：當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機相連時，其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機額定電壓相同，即高于同級電網(wǎng)標(biāo)稱電壓5。當(dāng)變壓器不與發(fā)電機相連而是連接在線路上時，可看作是線路的用電設(shè)備，其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)標(biāo)稱電壓相同。 電力變壓器二次繞組的額定電壓：變壓器二次側(cè)供電線路較長時，變壓器二次繞組的額定電壓是指變壓器一次繞組加上額定電壓時二次繞組開路的電壓，考慮到變壓器滿負(fù)荷運行時繞組內(nèi)部約有5的電壓損耗以及線路上10的電壓損耗，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相連電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓高10。其中有5是用于補償變壓器繞組內(nèi)部電壓降，另外5用于以補償線路上的電壓降。變壓器二次側(cè)供電線路不長時，如低壓電

12、網(wǎng)或直接供電給高低壓用電設(shè)備，其二次繞組額定電壓只需高于所聯(lián)電網(wǎng)標(biāo)稱電壓5，僅考慮補償變壓器滿負(fù)荷運行時繞組內(nèi)部5的電壓降。1-7 計算題（1）試確定圖1-8所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機和線路的額定電壓。圖1-8 習(xí)題1-7（1）圖解：發(fā)電機：10.5kV。WL1：110 kVWL2：35kVWL3：10kVWL4：0.38kV（2）某35kV電網(wǎng)，架空線路總長度為30km，電纜線路總長度為4km，試求此中性點不接地的電力系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時的接地電容電流。并判斷此系統(tǒng)的中性點需不需要改為經(jīng)消弧線圈接地。解：=此系統(tǒng)的中性點需要改為經(jīng)消弧線圈接地。1-8 小論文：可再生能源的開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展前景。 （略

13、）第2章習(xí)題參考答案2-1 解釋下列名詞概念（1）計算負(fù)荷：根據(jù)用電設(shè)備容量統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值（2）負(fù)荷系數(shù)：用電負(fù)荷的平均負(fù)荷與其最大負(fù)荷的比值（3）負(fù)荷持續(xù)率：表征斷續(xù)周期工作制設(shè)備的工作特征，即一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值（4）尖峰電流：指持續(xù)時間12s的短時最大負(fù)荷電流，主要是用來選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)裝置及檢驗電動機自起動條件等。2-2 填空題（1）斷續(xù)周期工作制的設(shè)備時而工作，時而停歇，如此反復(fù)運行，其工作周期一般不超過 10 min；（2）在計算等效三相負(fù)荷時，如果既有線間負(fù)荷又有相負(fù)荷，應(yīng)先將線間負(fù)荷換算為相

14、負(fù)荷，然后各相負(fù)荷分別相加，選取最大相負(fù)荷乘 3 倍作為等效三相負(fù)荷。2-3 單項選擇題（1）必須在用戶對無功功率采取補償措施，不是因為（C）A感應(yīng)電動機約占全部負(fù)荷的50以上，無功功率的數(shù)量不能忽視B送配電線路和變壓器由于傳輸無功功率將造成電能損失和電壓損失C電氣設(shè)備在運行過程中要消耗無功功率D發(fā)電機多發(fā)無功以后，必將影響它的有功出力 （2）將功率因數(shù)從0.9提高到1.0所需的補償容量，與從0.8提高到0.9所需補償容量相比（B）A一樣多 B更多些 C少一些 D不確定（3）用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不懸殊時，宜采用(C)，一般用于干線.配變電所的負(fù)荷計算A二項式法 

15、0;  B單位面積功率法 C需要系數(shù)法  D利用系數(shù)法（4）用電設(shè)備臺數(shù)較少，各臺設(shè)備容量相差懸殊時宜采用(A)，一般用于支干線和配電屏(箱)的負(fù)荷計算A二項式法    B單位面積功率法 C需要系數(shù)法  D利用系數(shù)法（5）電焊機的設(shè)備功率是指將額定功率換算到負(fù)載持續(xù)率為(D)時的有功功率。A15   B25   C50   D100（6）在負(fù)荷計算中，單相負(fù)荷應(yīng)均衡分配到三相上，當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟嬎惴秶鷥?nèi)三相對稱負(fù)荷總?cè)萘康?A)時，全部按三相對稱負(fù)荷計算A15

16、0; B20  C25  D30（7）無功功率通過線路電阻時（A）A產(chǎn)生有功功率損耗B產(chǎn)生無功功率損耗C不產(chǎn)生有功功率損耗D既不產(chǎn)生有功功率損耗也不產(chǎn)生無功功率損耗2-4 多項選擇題（1）關(guān)于計算負(fù)荷,正確的說法有（BCD）A計算負(fù)荷的大小即設(shè)備容量之和 B計算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個假定負(fù)荷C計算負(fù)荷可認(rèn)為就是半小時最大負(fù)荷D計算負(fù)荷和實際變動負(fù)荷的最高溫升是等值的（2）有關(guān)需要系數(shù)的正確說法（BD）A斷續(xù)周期工作，或者連續(xù)運行但負(fù)荷不穩(wěn)定的用電設(shè)備，需要系數(shù)相對較大B連續(xù)穩(wěn)定運行的用電設(shè)備，需要系數(shù)相對較大C連續(xù)穩(wěn)定運行的用電設(shè)備，需要系數(shù)相對較小D斷續(xù)周期工

17、作，或者連續(xù)運行但負(fù)荷不穩(wěn)定的用電設(shè)備，需要系數(shù)相對較?。?）提高功率因數(shù)對用戶供配電系統(tǒng)的好處（ACD）A減小線路電壓損失 B減小用電設(shè)備電流 C減小線路電能損耗 D減小變壓器容量（4）設(shè)備組負(fù)荷計算需要系數(shù)法, 影響需要系數(shù)大小的因素（ABCD）A設(shè)備效率和線路損耗    B設(shè)備操作工技能水平C設(shè)備臺數(shù)   D設(shè)備組工作性質(zhì)2-5 判斷題 （1）無功功率是因為用電設(shè)備不需要這一部分功率而得名（×） （2）從充分發(fā)揮供電設(shè)備的能力和提高供電效率來說，希望負(fù)荷系數(shù)越高、越趨近于1越好（）（3）如果新用戶的功率因數(shù)未達(dá)到規(guī)定，供電局可以

18、拒絕接電（）2-6 回答下列問題（1）負(fù)荷計算的目的與意義？答：用戶的用電設(shè)備品種繁多，數(shù)量大，工作情況復(fù)雜，實際用電負(fù)荷或所需電量，并不是用電設(shè)備容量的簡單相加。如何根據(jù)用電設(shè)備資料正確估計計算負(fù)荷，直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。如計算負(fù)荷確定過大，將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費。如計算負(fù)荷確定過小，又將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燒毀，同樣要造成損失。由此可見，正確確定計算負(fù)荷意義重大。但是影響計算負(fù)荷的因素很多，雖然各類負(fù)荷的變化有一定規(guī)律可循，但仍難準(zhǔn)確確定計算負(fù)荷大小。實際上，負(fù)荷也不是

19、一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)。因此負(fù)荷計算只能力求接近實際。（2）提高功率因數(shù)有哪些積極意義？怎樣提高功率因數(shù)？答：提高功率因數(shù)將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜。提高功率因數(shù)方法：并聯(lián)電容器（3）什么叫尖峰電流?尖峰電流的計算有什么用處?答：尖峰電流指持續(xù)時間12s的短時最大負(fù)荷電流，主要是用來選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)裝置及檢驗電動機自起動條件等。2-7 計算題（1）已知某機修車間的金屬切削機床組，有電壓為380V的電動機30臺，其總的設(shè)備容量為120kW

20、。試求其計算負(fù)荷。解：查附錄表1中“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機”項，得Kd=0.160.2（取0.2），。因此可求得有功計算負(fù)荷 P30=0.2×120kW=24kW無功計算負(fù)荷 Q30=24kW×1.73=41.52kvar視在計算負(fù)荷 S30=24kW/0.5=48kVA計算電流 （2）某機械制造廠機修車間380V低壓母線上引出的配電干線向下述設(shè)備供電：冷加工機床：7.5kW 4臺，4kW 6臺 。通風(fēng)機：4.5 kW 3臺。水泵：2.8kW 2臺。試確定各組和總的計算負(fù)荷（用需要系數(shù)法），結(jié)果用電力負(fù)荷計算表列出。解：先求各組的計算負(fù)荷（1）冷加工機床組設(shè)備總?cè)萘?/p>

21、：查附錄表1，取，故， （2）通風(fēng)機組。查附錄表1，取，故 ， （3）水泵爐。查附錄表1，取，故 ，因此總計算負(fù)荷為（，）（3）一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW，其中較大容量電動機有7.5kW 2臺，4kW 2臺，2.2kW 8臺；另接通風(fēng)機2臺共2.4kW；電阻爐1臺2kW。試用二項式法求計算負(fù)荷。解：1）機床組。由附錄表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，。x臺最大容量的設(shè)備容量為：有功計算負(fù)荷為：無功計算負(fù)荷為：2）通風(fēng)機組。由附錄表1查得b=0.65，c=0.25，x=5，。x臺最大容量的設(shè)備容量為：有功計算負(fù)荷為：無功計算負(fù)荷為：3）電阻爐組。由

22、附錄表1查得b=0.7，c=0.3，x=2，。x臺最大容量的設(shè)備容量為：有功計算負(fù)荷為：無功計算負(fù)荷為：由以上結(jié)果知，機床組的附加負(fù)荷最大，因此車間總計算負(fù)荷：（4）某用戶最大負(fù)荷月的有功用電量為75000kWh，無功用電量為69000kvarh，該用戶為兩班制生產(chǎn)。問該用戶的月平均功率因數(shù)是多少?欲將功率團數(shù)提高到0.90，問需要裝設(shè)電容器組的總?cè)萘繎?yīng)當(dāng)是多少?解：用戶為兩班制生產(chǎn)，即每日生產(chǎn)16h，每月計30個工作日，每月生產(chǎn)16×30=480 h。最大負(fù)荷月的有功用電量為75000kW.h，即則所需無功補償（5）某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺100.4kV的低損耗變壓器。已求出

23、變電所低壓側(cè)有功計算負(fù)荷為540kW，無功計算負(fù)荷為730kvar。遵照規(guī)定，其高壓側(cè)功率因數(shù)不得低于0.9， 問此變電所需在低壓側(cè)補償多少無功功率？解：1）補償前的變壓器的容量和功率因數(shù)。變電所低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為變電所低壓側(cè)功率因數(shù)為：按條件選擇主變?nèi)萘?，?yīng)選為1000kVA。2）無功補償容量。按規(guī)定，變電所高壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)為0.90以上，即?？紤]到變壓器的無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，一般，因此在變壓器低壓側(cè)補償時，要使變電所高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.90以上，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于0.90，這里取。低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為查附錄表7，選擇自愈式低壓并聯(lián)電容器BSMJ0.4-

24、20-3，臺數(shù)，取，則實際補償容量為3）補償后的變壓器容量和功率因數(shù)。變電所低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為因此無功補償后主變壓器容量可選為630kVA（參考附錄表8）。變壓器功率消耗為變電所高壓側(cè)的計算負(fù)荷為無功補償后，用戶高壓側(cè)功率因數(shù)為變電所高壓側(cè)功率因數(shù)滿足規(guī)定要求。（6）有一380V配電干線，給三臺電動機供電。已知:IN1=5A，IN2=4A，IN3=10A，Istl=35A，Ist2=16A，Kst3=3，求該配電線路的尖峰電流。解 電動機M1的為最大。取，因此該線路的尖峰電流為2-8 課外實踐：搜集學(xué)校一棟教學(xué)樓或宿舍樓負(fù)荷資料，并進(jìn)行負(fù)荷計算。（略）第3章習(xí)題參考答案3-1 解釋下列名詞

25、概念（1）無限大容量電力系統(tǒng)：無限大容量電力系統(tǒng)，指其容量相對用戶供配電系統(tǒng)大得多的電力系統(tǒng)，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓基本維持不變。如果電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路回路總阻抗的5%10%，或電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量50倍時，可將電力系統(tǒng)視為無限大系統(tǒng)。（2）動穩(wěn)定電流：指設(shè)備（開關(guān)設(shè)備在閉合位置時）所能通過的最大短路電流（不致于受力損壞），又稱極限通過電流。（3）熱穩(wěn)定電流：能夠保證設(shè)備在電流熱作用下而不發(fā)生熱損壞的條件下允許通過的短路電流。（4）標(biāo)么值：將電壓、電流、功率、阻抗等物理量不用其有名值表示，而用其相對值表示。即任一物理量的標(biāo)

26、么值，是其實際有名值與所選定的基準(zhǔn)值（與實際有名值同單位）的比值。（5）最大、最小運行方式：使電力系統(tǒng)短路阻抗最小、短路電流最大的運行方式為最大運行方式，使電力系統(tǒng)短路阻抗最大、短路電流最小的運行方式為最小運行方式。（6）短路發(fā)熱的假想時間：采用短路穩(wěn)態(tài)電流與一個假想時間來等效計算實際短路電流所產(chǎn)生的熱量。即假想時間內(nèi)，導(dǎo)體通過短路穩(wěn)態(tài)電流所產(chǎn)生的熱量，與實際短路電流在實際短路時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相等。這一假想時間，稱為短路發(fā)熱的假想時間。3-2 填空題（1）引起短路的原因主要有：電氣絕緣損壞、誤操作、鳥獸危害；（2）電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路回路總阻抗的 5%10% ，或電力系統(tǒng)容量超過用

27、戶供電系統(tǒng)容量 50 倍時，可將電力系統(tǒng)視為無限大系統(tǒng)。（3）短路后經(jīng)過 0.01 s，短路電流達(dá)到最大值，此電流稱為 短路沖擊電流 ； （4）校驗電氣設(shè)備和導(dǎo)體熱穩(wěn)定性采用的電流是 短路電流周期分量有效值 ；（5）當(dāng)短路點附近所接感應(yīng)電動機的額定電流之和超過系統(tǒng)短路電流的 1% 時，計算 短路沖擊電流時應(yīng)計入電動機反饋電流的影響。3-3 單項選擇題（1）運行經(jīng)驗表明，發(fā)生幾率最大的短路形式（A ）A單相短路 B兩相短路 C三相短路 D兩相接地短路（2）無限大容量系統(tǒng)是一個假想系統(tǒng)，采用這一假想系統(tǒng)是為了獲得在任何情況下系統(tǒng)的（A） A電壓基本維持不變 B輸出電流基本不變 C容量基本不變 D阻

28、抗基本不變（3）短路最嚴(yán)重的發(fā)生時刻（A）A電源電壓過零時 B電源電壓為最大值時 C工作電流過零時 D工作電流為最大值時（4）校驗電氣設(shè)備和導(dǎo)體動穩(wěn)定性采用的電流（B）A尖峰電流 B短路沖擊電流 C計算電流 D短路電流周期分量有效值（5）當(dāng)計算變壓器的電抗公式為：歐姆時，其中UN和SN的單位應(yīng)為（A）AkV和kVA BkV和MVA CV和VA DV和kVA3-4 多項選擇題（1）計算短路電流的目的（ABCD）A作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù) B調(diào)整和設(shè)計繼電保護(hù)C比較和選擇接線圖 D進(jìn)行事故分析（2）短路的危害（ACD）A造成停電事故 B引起過電壓 C對附近弱電線路和設(shè)備產(chǎn)生干擾 D損壞設(shè)備絕緣和觸頭

29、3-5 判斷題（1）對無限大容量電力系統(tǒng)，短路電流穩(wěn)態(tài)分量即為短路電流周期分量（） （2）采用按標(biāo)么值法進(jìn)行短路計算時，同一系統(tǒng)中各物理量的基準(zhǔn)值可以任意選擇（×）3-6 回答下列問題（1）短路的類型有哪些？各有什么特點？ 見表3-1 （此略）（2）什么是短路電流的電動力效應(yīng)和熱效應(yīng)？如何校驗一般電器的動、熱穩(wěn)定性？ 見3-5節(jié) （此略）3-7 計算題（1）一地區(qū)110/10kV變電站通過3km架空線向某電能用戶變電所供電。地區(qū)變電站10kV母線最大短路容量為200MVA，最小短路容量為100MVA。該用戶變電所裝有一臺S11-800型變壓器。試求用戶變電所高壓母線和低壓母線的三相短

30、路電流和短路容量（系統(tǒng)最大和最小運行方式兩種情況下）。解：1）確定基準(zhǔn)值。取Sd=100MVA，Uc1=10.5 kV，Uc2=0.4 kV，而 2）計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值電力系統(tǒng)電抗標(biāo)么值。最大運行方式下：最小運行方式下：架空線路電抗標(biāo)么值（由表3-2得X0=0.35/km）電力變壓器電抗標(biāo)么值（查得）短路等效電路如圖所示，圖上標(biāo)出各元件序號和電抗標(biāo)么值，并標(biāo)出短路計算點。短路等效電路圖3）求k-1點的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)么值最大運行方式下：最小運行方式下：三相短路電流周期分量有效值最大運行方式下：最小運行方式下：其他三相短路電流最大運行方式下：

31、最小運行方式下（略）三相短路容量最大運行方式下：最小運行方式下（略）4）求最大運行方式下變壓器k-2點的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量（最小運行方式下略）總電抗標(biāo)么值 三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流 三相短路容量 （2）上題中低壓母線采用TMY-3（100×10）+1（60×6）。母線的短路保護(hù)動作時間為0.5s，低壓斷路器的斷路時間為0.1s。試校驗該母線的短路熱穩(wěn)定度。解：短路發(fā)熱假想時間為查附錄表11得，則最小允許截面為 由于母線實際截面A=100×10mm2=1000mm2>Amin，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。第4章習(xí)

32、題參考答案4-1 解釋下列名詞概念（1）一次電路、一次設(shè)備：供配電系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)輸送、變換和分配電能任務(wù)的電路稱為主電路，也叫一次電路；一次電路中的所有電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備。（2）二次電路、二次設(shè)備：用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路運行的電路，稱為二次電路。二次電路中的所有電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。（3）電?。弘娀∈且环N氣體放電現(xiàn)象，放電過程中伴隨著高溫和強光。開關(guān)電器在接通或開斷有電流的電路時，觸頭間就可能產(chǎn)生電弧。（4）選擇性斷路器：有明確的選擇性動作要求，以滿足前后級保護(hù)裝置的動作配合。（5）熔斷器的弧前電流時間特性：熔斷器起弧前通過熔體的電流與弧前時間的關(guān)系?；∏皶r間是從一個足夠使熔斷體熔化

33、的電流出現(xiàn)至電弧產(chǎn)生的瞬間之間的時間，包括熔體熔化時間和熔體熔斷起弧時間，而熔體熔斷起弧時間非常短，所以一般弧前時間即是熔體熔化時間。熔斷器的熔斷時間為弧前時間與燃弧時間之和，燃弧時間是指電弧產(chǎn)生的瞬間至電弧最終熄滅之間的時間，往往也可忽略不計。所以表征熔斷器保護(hù)特性的就是熔斷器的弧前電流時間特性。（6）GIS：將一座變電所中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感、避雷器、母線、電纜終端、進(jìn)出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計有機地組合成一個整體，并全部封閉在接地的金屬外殼內(nèi)。殼內(nèi)充以一定壓力的SF6氣體作為高壓設(shè)備的絕緣和斷路器滅弧介質(zhì)，所以也稱為SF6全封閉組合電器

34、。（7）C-GIS：一種用于1035kV或更高電壓輸配電系統(tǒng)以接受或分配電能并對系統(tǒng)實行控制、保護(hù)、測量、監(jiān)視、通訊等功能的新型開關(guān)設(shè)備。（8）母線槽：將35條母線用絕緣材料隔開（包括相間及相對地）并嵌于封閉的金屬殼體內(nèi)的一種配電裝置。4-2 填空題（1）電弧熄滅的條件是弧道中的去游離率大于游離率；（2）熔斷器僅使用在 35 kV及以下電壓等級的小容量電氣裝置中作短路保護(hù)或過負(fù)荷保護(hù)用；（3）SF6氣體絕緣和空氣絕緣相比的優(yōu)點 可使電氣設(shè)備減小占地面積和體積 ，和變壓器油絕緣相比的優(yōu)點 能防火防爆 ；（4）電力變壓器的額定容量，是指它在規(guī)定的 環(huán)境溫度 條件下， 室外 安裝時，在規(guī)定的 使用年

35、限內(nèi) 所能連續(xù)輸出的最大視在功率 。（5）低壓架空線路，不使用小于 16 mm2的鋁絞線。（6）查閱相關(guān)資料，了解以下數(shù)據(jù)：架空線路與地面的距離，在非居民區(qū)應(yīng)大于 5 m，在居民區(qū)應(yīng)大于 6 m，跨越建筑物時，其最小垂直距離應(yīng)大于 2.5 m。4-3 單項選擇題（1）熔斷器熔件上焊有小錫球是利用“冶金效應(yīng)”法，其作用是為了( C )。 A減少金屬蒸氣 B縮短熔斷時間 C降低熔件的熔點溫度 D.提高通流能力（2）關(guān)于熔斷器，下列說法中錯誤的是（ D ）A電路中流過短路電流時，利用熔件產(chǎn)生的熱量使自身熔斷，從而切斷電路，起到保護(hù)電器設(shè)備B熔斷器可分為限流和不限流兩大類C熔斷器不能作正常的切斷和接通

36、電路用，而必須與其他電器配合使用D同一電流通過不同額定電流的熔件時，額定電流大的熔件先熔斷（3）校驗電氣設(shè)備熱穩(wěn)定度采用的電流是( C )。A尖峰電流 B計算電流 C短路穩(wěn)態(tài)電流 D短路沖擊電流（4）為避免不必要的重復(fù)選擇計算，低壓照明線截面選擇宜首先考慮的條件是（ D ） A經(jīng)濟電流密度 B機械強度 C發(fā)熱條件 D電壓損耗條件（5）一般三相負(fù)荷基本平衡的低壓線路中的中性線截面不小于相線的( C )。A100% B75 C50 D25 4-4 多項選擇題（1）低壓電器常用滅弧方法(ABD)A. 通過機械裝置將電弧迅速拉長 B. 用磁吹等方法加大電弧與固體介質(zhì)的接觸面 C. 觸頭間隙采用六氟化硫

37、氣體介質(zhì) D. 利用相互絕緣的金屬柵片分割電弧 （2）XRNT型高壓限流熔斷器采用的滅弧措施(AD)A. 利用石英砂對電弧的吸熱進(jìn)行冷卻滅弧 B. 利用纖維質(zhì)消弧管產(chǎn)氣縱吹電弧 C. 利用撞擊器加速滅弧 D. 利用冶金效應(yīng)形成串聯(lián)電弧將長弧切短加速滅弧 （3）關(guān)于限流斷路器(AD)A.分?jǐn)鄷r間短得足以使短路電流達(dá)到其預(yù)期峰值前分?jǐn)郆.使短路電流比其預(yù)期短路電流低C.在短路時，限流線圈內(nèi)感應(yīng)電流抵消了部分短路電流D.在短路時，拉長了短路電流的波形，降低了短路電流對電路和電器的沖擊（4）用隔離開關(guān)可以進(jìn)行的操作（ABCD）A. 通、斷電壓互感器和避雷器電路 B. 通、斷激磁電流不超過2A的空載變壓

38、器電路 C. 通、斷變壓器中性點的接地線 D.通、斷電容電流不超過5A的空載線路 （5）低壓斷路器具有的功能（ABCD）A通斷電路 B短路保護(hù) C過載保護(hù) D失壓保護(hù) （6）可以實施檢修隔離電源作用的開關(guān)電器（BCD）A高壓斷路器 B高壓隔離開關(guān) C跌開式熔斷器 D高壓負(fù)荷開關(guān)（7）變電所主變壓器臺數(shù)的選擇正確的說法有（ABC）A對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺變壓器B對季節(jié)性負(fù)荷而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，可考慮采用兩臺變壓器C如果負(fù)荷集中而容量又相當(dāng)大時，雖為三級負(fù)荷，也可以采用兩臺或以上變壓器D為提高供電可靠性，變壓器臺數(shù)越多來越好4-5 判斷題 （1）隔離開關(guān)與斷路器串聯(lián)

39、時，隔離開關(guān)應(yīng)先合后分。（）（2）具有限流作用的熔斷器所保護(hù)的電氣設(shè)備可不進(jìn)行動、熱穩(wěn)定度校驗。（）（3）高壓限流熔斷器只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)中。（）（4）熔體的額定電流應(yīng)小于熔斷器的額定電流，但大于回路持續(xù)工作電流。（ ）（5）所有型式的負(fù)荷開關(guān)都可以作隔離開關(guān)用。（×）（6）真空斷路器滅弧室內(nèi)為真空，分?jǐn)鄷r不會產(chǎn)生滅弧。（×）（7）線路停電操作順序是：拉開線路兩端開關(guān)，拉開線路側(cè)閘刀、母線側(cè)閘刀，在線路上可能來電的各端合接地閘刀（或掛接地線）。（）（8）互感器屬二次設(shè)備。（×）（9）電流互感器使用中，它的二次側(cè)嚴(yán)禁開路；鉗形電流表使用中嚴(yán)禁轉(zhuǎn)換量程（）（

40、10）所有的PT二次繞組出口均應(yīng)裝設(shè)熔斷器（）（11）低壓線路的PEN或PE線，如線路附近有建筑物時，應(yīng)靠近建筑物側(cè)敷設(shè)（）（12）高、低壓線路同桿架設(shè)時，高壓橫擔(dān)應(yīng)裝在低壓橫擔(dān)的上方（）4-6 回答下列問題（略。書中內(nèi)容綜合即可）（1）電弧對電氣設(shè)備的安全運行有哪些影響?開關(guān)電器中有哪些常用的滅弧方法?其中最常用、最基本的滅弧方法是什么?（2）比較高壓斷路器、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓隔離開關(guān)的功能、結(jié)構(gòu)特點，操作時分別應(yīng)注意哪些事項？（3）比較真空斷路器、SF6斷路器、少油斷路器，各自主要優(yōu)缺點是什么?（4）XRNT型高壓限流熔斷器撞擊器的作用？（5）高壓開關(guān)柜在結(jié)構(gòu)設(shè)計上要求具有哪“五防”功能？

41、（6）低壓熔斷器按其分?jǐn)喾秶褪褂妙悇e分有哪些類型，各種類型的含義？（7）低壓配電系統(tǒng)中保護(hù)電器的配置和保護(hù)特性的選型的基本原則？你認(rèn)為低壓配電系統(tǒng)各級保護(hù)電器較為合理的配置和選型是怎樣的？（8）為什么運行中電壓互感器的二次回路不允許短路？電流互感器的二次回路不允許開路？（9）電流互感器常用接線方式有哪幾種?各用于什么場合?（10）電壓互感器接成的電壓互感器各適用于哪些情況?（11）試述架空導(dǎo)線、電力電纜、硬母線、絕緣導(dǎo)線等的適用場合及敷設(shè)方法。4-7 計算題（1）某工廠的計算負(fù)荷kW，kVar。該工廠10kV進(jìn)線擬裝設(shè)一臺高壓斷路器作為主開關(guān)。已知10kV母線短路電流，繼電保護(hù)的動作時間為0

42、.5s，斷路器斷路時間為0.05s。試選擇該斷路器型號規(guī)格。解：計算電流為初步選擇10kV高壓斷路器為：VS1-630，其技術(shù)數(shù)據(jù)可查附錄表13。短路沖擊電流為短路電流熱效應(yīng)假想時間為選擇與校驗數(shù)據(jù)如表：選擇與校驗項目安裝地點數(shù)據(jù)VS1-630額定電壓UN = 12kV10kV額定電流IN = 125.51A630A斷流能力動穩(wěn)定熱穩(wěn)定所選高壓斷路器符合要求。（2）某10/0.4kV車間變電所，總計算負(fù)荷640kVA，其中一、二級負(fù)荷共360kVA，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁貫?5，變壓器裝在室外。試初步選擇變電所變壓器的臺數(shù)及容量。解：根據(jù)變電所一、二級負(fù)荷情況，確定選兩臺主變壓器，其單臺容量SNT應(yīng)滿

43、足下列條件：且因此初步確定每臺主變壓器容量為500kVA?？紤]當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀x變壓器的實際容量為 所選變壓器滿足條件（3）某電流互感器在0.5級時，其額定容量為50VA，在3級時額定為75VA，今有二次負(fù)載為2.2，問它可在什么準(zhǔn)確度級下運行？測量誤差多大？解：0.5級時額定負(fù)載：3級時額定負(fù)載：現(xiàn)二次負(fù)載為2.2，知應(yīng)在準(zhǔn)確度3級下運行，測量誤差3%。（4）某380V三相三線制電路選用LJ25鋁絞線架設(shè)，傳送功率為15kVA，線路長度為350m，試計算該電路的電壓損失及線路末端電壓。解：利用三相鋁線電壓損失系數(shù)C來計算，C = 46.2。首先求出負(fù)荷矩（按功率因數(shù)0.9）電壓損失百分?jǐn)?shù)為電壓損失為線路末端電壓U2為（5）有一條220380V的三相四線制線路，采用BLV型鋁芯塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?5。該線路供電給一臺40kW的電動機，其功率因數(shù)為0.8，效率為0.85，試按允許載流量選擇導(dǎo)線截面。解：電動機額定電流查附錄表41：50mm2BV型銅芯塑料線25時允許載流量為138A，按銅線載流量鋁線的1.29倍計算，50mm2BLV型鋁芯塑料線25時允許載流量為107A。所選滿足要求。中性線選25mm2（6）某地區(qū)變電站以35kV架空線路向一容量為(3800+j2100)kVA的工廠供電，工廠的年最大負(fù)荷利用小時為5600h，架空線路采用LG