廣西大學 海濤 供配電技術(shù) 課后答案

2-3什么是設備容量？各工作制用電設備的設備容量如何確定?答：設備容量，亦即設備功率，一般情況下指每個用電設備的銘牌上標定的額度功率，亦指在額度條件下的最大輸出功率。2-5確定計算負荷的估算法.需要系數(shù)法和二項式法各有什么特點？各適合哪些場合？答：估算法實為指標法，其特點是進行方案比較時很方便，適用于做任務書或初步設計階段；需要系數(shù)法的特點是簡單方便，計算結(jié)果較符合實際，而長期使用已積累了各種設備的需要系數(shù)，是世界各國普遍采用的方法，適用于多組三相用電設備的計算負荷；二項式法其特點是既考慮了用電設備的平均負荷，又考慮了幾臺最大用電設備引起的附加負荷，其計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得多，適用于容量差別懸殊的用電設備的負荷計算。2-6如何分配單相（220伏，380伏）用電設備，使計算負荷最??？如何將單相負荷簡便地換算成三相負荷？答：可以用負荷密度法和需要系數(shù)法來分配用電設備；這樣換算：⑴當單相設備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5%，單相設備按三相負荷平衡來計算。⑵當單相設備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5%，應該換成等效三相設備容量，再算出三相等效計算負荷。2-7進行無功功率補償，提高功率因數(shù)，有什么意義？如何確定無功補償容量？答：降低電能損耗,降低電壓損失,提高供電設備利用率。補償容量（1）采用固定補償，式中，Qcc為補償容量；Pav為平均有功負荷，Pav=αPc或Wa/t，Pc為負荷計算得到的有功計算負荷，α為有功負荷系數(shù)，Wa為時間t內(nèi)消耗的電能；tgφav1為補償前平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav2為補償后平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav1－tgφav2稱為補償率，可用△qc表示（2）采用自動補償Qcc=Pc（tgφ1－tgφ2）2-10某車間380伏線路供電給下列設備：長期工作的設備有7.5kW的電動機2臺，4kW的電動機3臺，3kW的電動機10臺；反復短時工作的設備有42kVA的電焊機1臺(額定暫載率為60%，=0.62，=0.85)，10t吊車1臺(在暫載率為40%的條件下，其額定功率為39.6kW，=0.5)。試確定它們的設備容量。解：對于長期工作制的設備，其設備容量就是它們的額定功率，所以長期工作設備的設備容量為：對于反復短時工作制的設備，其設備容量為：電焊機：吊車：所以，它們的總的設備容量為：2-21有所不同某車間設有小批量生產(chǎn)冷加工機床電動機40臺，總?cè)萘?52kW，其中較大容量的電動機有10kW1臺、7kW2臺、4.5kW5臺、2.8kW10臺；衛(wèi)生用通風機6臺共6kW。試分別用需要系數(shù)法和二項式法求車間的計算負荷。解：需要系數(shù)法：查表A-1可得：冷加工機床：通風機組：車間的計算負荷:二項式法:查表A-1可得：冷加工機床:通風機組:因為n=6＜2x2,取x2=3.則顯然在二組設備中第一組附加負荷(cPx)1最大故總計算負荷為：3-3無限大容量三相短路時，短路電流如何變化？答：三相短路后，無源回路中的電流由原來的數(shù)值衰減到零；有源回路由于回路阻抗減小，電流增大，但由于回路內(nèi)存在電感，電流不能發(fā)生突變，從而產(chǎn)生一個非周期分量電流，非周期分量電流也不斷衰減，最終達到穩(wěn)態(tài)短路電流。短路電流周期分量按正弦規(guī)律變化，而非周期分量是按指數(shù)規(guī)律衰減，最終為零，又稱自由分量。3-8電動機對短路電流有什么影響？答：供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時，從電源到短路點的系統(tǒng)電壓下降，嚴重時短路點的電壓可降為零。接在短路點附近運行的電動機的反電勢可能大于電動機所在處系統(tǒng)的殘壓，此時電動機將和發(fā)動機一樣，向短路點饋送短路電流，同時電動機迅速受到制動，它所提供的短路電流很快衰減。3-9在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流與三相短路電流有什么關系？答：㈠在三相短路電流計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沖擊電流……………②其中為短路電路沖擊系數(shù)㈡在兩相短路電流計算中記為短路點的平均額定電壓，為短路回路的一相總阻抗。則有：兩相短路電流……………③沖擊電流……………④其中為短路電路沖擊系數(shù)將①與②、③與④對比可得：由以上分析可得：在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流較三相短路電流小。3-12試求圖3-18所示供電系統(tǒng)中K1和K2點分別發(fā)生三相短路時的短路電流、沖擊短路電流和短路容量？解：取基準容量Sd=100MVA，基準電壓Ud=Uav，兩個電壓基準電壓分別是Ud1=37kV，Ud2=6.3kV。各元件標幺值為：線路1WL變壓器T（1）K1點三相短路時（2）K2點三相短路時3-13試求圖3-19所示供電系統(tǒng)中K1和K2點分別發(fā)生三相短路時的短路電流、沖擊短路電流和短路容量？解：取基準容量Sd=100MVA，基準電壓Ud=Uav，兩個電壓基準電壓分別是Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV。各元件標幺值為：系統(tǒng)S線路WL變壓器1T,2T(1)K1點三相短路(2)K2點三相短路3-14試求圖3—20所示無限大容量系統(tǒng)中K點發(fā)生三相短路電流，沖擊短路電流和短路容量，以及變壓器2T一次流過的短路電流.各元件參數(shù)如下：變壓器1T：SN=31.5MVA，UK%=10.5，10.5/121kV；變壓器2T，3T：SN=15MVA，UK%=10.5，110/6.6kV；線路1WL，2WL：L=100km，X0=0.4Ω/km電抗器L：UNL=6kV，INL=1.5kA，XNL%=8。解：(1)由圖所示的短路電流計算系統(tǒng)圖畫出短路電流計算等校電路圖，如圖所示.由斷路器斷流容量估算系統(tǒng)電抗，用X表示.(2)取基準容量Sd=100MVA，基準電壓UD=UAV，基準電壓是Ud1=121kV，Ud2=6.6kV，Ud3=6.6kV，則各元件電抗標幺值為變壓器1T：線路W1，W2：變壓器2T3T：電抗器；當K點發(fā)生三相短路時：一短路回路總阻抗標幺值二K點所在電壓基準電流三K短路電流各值為(2)變壓器2T一次流過的短路電流為：3.15試求圖3-21所示系統(tǒng)中K點發(fā)生三相短路時的短路電流，沖擊電流和短路容量.已知線路單位長度電抗X.=0.4Ω/km，其余參數(shù)見圖所示.解：取基準容量Sd=100MVA，基準電壓分別為Ud2=Ud7=121kV，Ud3=115.5kV，QF的斷路容量Sos=1000MVA。同理：計算短路回路總阻抗標幺值：計算K點所在電壓的基準電流：計算K點短路電流各值：3-16在題3-12中，若6kV的母線接有一臺400kW的同步電動機，cosφ=0.95，η=0.94，試求K2點發(fā)生三相短路時的沖擊短路電流。解：第六章供配電系統(tǒng)的繼電保護6-2電流保護的常用接線方式有哪幾種？各有什么特點？答：1、三相三繼電器接線方式。它能反映各種短路故障，流入繼電器的電流與電流互感器二次繞組的電流相等，其接線系數(shù)在任何短路情況下均等于1。這種接線方式主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護相間短路和單相短路。2、兩相兩繼電器接線方式。它不能反映單相短路，只能反映相間短路，其接線系數(shù)在各種相間短路時均為1。此接線方式主要用于小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護。3、兩相一繼電器接線方式。這種接線方式可反映各種不同的相間短路，但是其接線系數(shù)隨短路種類不同而不不同，保護靈敏度也不同，主要用與高壓電動機的保護。6-5電磁式電流繼電器和感應式電流繼電器的工作原理有何不同？如何調(diào)節(jié)其動作電流？答：（1）工作原理的不同之處在于：電磁式電流繼電器的原理在于利于變化繼電器的電流來調(diào)節(jié)彈簧的作用力，調(diào)節(jié)其與常開觸頭的開合。而感應式電流繼電器的原理在于調(diào)節(jié)制動力矩，使蝸桿與扇形齒輪嚙合。這就是叫繼電器的感應系統(tǒng)動作。（2）調(diào)節(jié)電磁式電流繼電器的動作電流的方法有兩種：①改變調(diào)整桿的位置來改變彈簧的反作用力進行平滑調(diào)節(jié)；②改變繼電器線圈的連接。感應式繼電器的動作電流可用插銷改變線圈的抽頭進行級進調(diào)節(jié)；也可以用調(diào)節(jié)彈簧的拉力進行平滑調(diào)節(jié)。6-6電磁式時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器的作用是什么？答：①電磁式時間繼電器用于繼電保護裝置中，使繼電保護獲得需要延時，以滿足選擇性要求。②信號繼電器是繼電保護裝置中用于發(fā)出指示信號，表示保護動作，同時接通信號回路，發(fā)出燈光或者音響信號③中間繼電器的觸頭容量較大，觸頭數(shù)量較多，在繼電保護裝置中用于彌補主繼電器觸頭容量或者觸頭數(shù)量的不足。6-9反時限過電流保護的動作時限如何整定？答：在整定反時限電流保護的動作時限時應指出某一動作電流倍數(shù)（通常為10）時的動作時限，為保護動作的選擇性，反時限過電流保護時限整定也應按照“階梯原則”來確定，即上下級路線的反時限過電流保護在保護配合點K處發(fā)生短路時的時限級差為△t=0.7s6-10試比較定時限過電流保護和反時限過電流保護。答：定時限過電流保護整定簡單，動作準確，動作時限固定，但使用繼電器較多，接線較復雜，需直流操作電源。反時限過電流保護使用繼電器少，接線簡單，可采用交流操作，但動作準確度不高，動作時間與短路電流有關，呈反時限特性，動作時限整定復雜。6-12試比較過電流保護和電流速斷保護答：過電流保護：當通過的電流大于繼電器的動作電流時，保護裝置啟動，并用時限保護動作的選擇性，這種繼電保護裝置稱為過電流保護。電流速斷保護：電流速斷保護是一種不帶時限的過電流保護，實際中電流速斷保護常與過電流保護配合使用。兩者的比較：過電流保護的范圍是本級線路和下級電路，本級線路為過電流保護的主保護區(qū)，下級線路是其后備保護區(qū)。定時限過流保護整定簡單，動作準確，動作時限固定，但使用繼電器較多，接線較復雜，需直流操作電源。反時限過電流保護使用繼電器少，接線簡單，可采用交流操作，但動作準確度不高，動作時間與短路電流有關，呈反時限特性，動作時限整定復雜；線路越靠近電源，過電流保護的動作時限越長，而短路電流越大，危害也越大，這是過電流保護的不足。因此，GB50062-92規(guī)定，當過電流保護動作時限超過０.５～０.７Ｓ時，應裝設瞬動的電流速斷保護。6-16試整定如圖7-53所示的供電網(wǎng)絡各段的定時限過電流保護的動作時限的動作時限，已知保護1和4的動作時限為0.5s。解：由題意可知，保護4與保護1的時限為0.5s，而為了保證選擇性，自負載側(cè)向電源側(cè)，后一級線路的過電流保護裝置的動作時限應比前一級線路保護動作時限大一個時限級差△t=0.5s，所以可得5QF與2QF的時限為1s，3QF的時限為1.5s，而6QF的時限要比3QF與5QF都大0.5，應此取2s的時限。6-17試整定如圖7-54所示的10kV線路2WL定時限過電流和電流速斷保護裝置，并畫出保護接線原理圖和展開圖。已知最大運行方式時，，最小運行方式時，，線路最大負荷電流為120A（含自起動電流），保護裝置采用兩相兩繼電器接線，電流互感器變比為200/5A，下級保護動作時限為0.5s。解：（1）護接線原理圖和展開圖如圖a和圖b。（2）定時限過電流保護①整定動作電流選DL—11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，整定動作電流為5A。過電流保護一次側(cè)動作電流為②整定動作時限③校驗保護靈敏度保護線路2WL的靈敏度，按線路2WL首端最小三相短路電流校驗，即線路2WL的后備保護靈敏度由此可見保護整定滿足靈敏度要求。電流速斷保護：①整定動作電流選DL—11/50電流繼電器，線圈并聯(lián)，整定動作電流為50A。過電流保護一次側(cè)動作電流為②靈