供配电习题原稿.doc

1、工厂供电对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求?2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式?3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处?4、我国电力系统规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求?5、三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式?中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点?6、低压配电系统中的中性线(N线)、保护线(PE线)和保护中性线(PEN线)各有哪些功能? TNC系统、TNS系统、TN-C-S系统、TT系统和IT系统各有哪些特点，各适于哪些场合应用?7、电力负荷按重要程度分哪几级?各级负荷对供电电源有什么要求?8、工厂用电设备按其工作制分哪几类?什么叫负荷持续率?它表征哪类设备的工作特性?9、什么叫最大负荷利用小时?什么叫年最大负荷和年平均负荷?什么叫负荷系数?10、确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点?各适用于哪些场合?11、什么叫尖峰电流?尖峰电流的计算有什么用途?12、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用需要系数法求其计算负荷。13、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。14、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用二项式法来确定机床组的计算负荷。15、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用二项式法来确定机修车间380V线路的计算负荷。16、如图所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A相，1台30kW接于B相，1台20kW接于C相。另有380V单相对地焊机4台，其中2台14kW（=100%）接于AB相间，1台20kw（=100%）接于BC相间，1台30kW（=60%）接于CA相间。试求此线路的计算负荷。17、某厂压变电所装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW，无功计算负荷为800kvar。为了使工厂(变电所高压侧)的功率因数不低于0.9，如在变电所低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量?并问补偿前后工厂变电所所选主变压器容量有何变化? 18、有一380V三相线路，供电给下表所示4台电动机。试计算该线路的尖峰电流。电 动 机参 数M1M2M3M4额定电流A起动电流A5.840.653535.819727.6193.219、什么叫短路?短路故障产生的原因有哪些?短路对电力系统有哪些危害?20、短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重?21、什么叫无限大容量的电力系统?它有什么特点?在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然增大?22、短路电流周期分量和非周期分量各是如何产生的?各符合什么定律?23、什么是短路冲击电流ish?什么是短路次暂态电流I?什么是短路稳态电流I?24、什么叫短路计算电压?它与线路额定电压有什么关系?25、在无限大容量系统中，两相短路电流和单相短路电流各与三相短路电流有什么关系?26、对一般开关电器，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么?27、某工厂供电系统如下图所示。已知电力系统出口断路器为SNl010 II型。试求工厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。28、某工厂供电系统如下图所示。电力系统出口断路器为SNl010 II型。试用标幺制法计算系统中k-1点和k-2点的三相短路电流和短路容量。29、计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量30、计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量31、已知工厂变电所380V侧母线上接有250kW感应电动机一台，平均，效率=0.75，380V母线的短路电流；该母线采用LMY-10010的硬铝母线，水平平放，档距为900mm，档数大于2，相邻两相母线的轴线距离为160mm。试求该母线三相短路时所受的最大电动力，并校验其动稳定度。如果此母线的短路保护动作时间为0.6s，低压断路器的断路时间为0.1s。该母线正常运行时最高温度为。校验其热稳定度。32、有一机修车间，拥有冷加工机床52台，共200kW；行车1台、共5.1kW()；通风机2台、共5kW；点焊机3台、共10.5kW( )。车间采用220/380V三相四线制(TN-C系统)供电。试确定车间的计算负荷、和。(5分)33、开关触头间产生电弧的根本原因是什么?发生电弧有哪些游离方式?其中最初的游离方式是什么?维持电弧主要靠什么游离方式?34、使电弧熄灭的条件是什么?熄灭电弧的去游离方式有哪些?开关电器中有哪些常用的灭弧方法?35、高压隔离开关有哪些功能?有哪些结构特点?36、高压负荷开关有哪些功能?它可装设什么保护装置?它靠什么来进行短路保护?37、高压断路器有哪些功能?38、熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器及低压刀开关在选择时，哪些需校验断流能力?哪些需校验短路动、热稳定度?39、工厂或车间变电所的主变压器台数如何确定?主变压器容量又如何确定?40、电力变压器并列运行必须满足哪些条件?41、电流互感器和电压互感器使用时注意事项？42、对工厂变配电所主接线有哪些基本要求?变配电所主接线图有哪些绘制方式?各适用于哪些场合?43、变配电所所址选择应考虑哪些条件?44、已知配电所10kV母线短路时的，线路的计算电流为350A，继电保护动作时间为1.1s，断路器断路时间取0.2s。试选择10kV高压配电所进线侧的高压户内少油断路器的型号规格。45、某100.4kV变电所，总计算负荷为1200kVA，其中一、二级负荷680kVA。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。46、现有一台S9-800/10型配电变压器与一台S9-2000/10型配电变压器并列运行，均为Dynll联结。负荷达到2800kVA时，变压器中哪一台将要过负荷?过负荷可达多少? 47、高、低压线路的接线方式有哪几种？48、架空线路和电缆线路的组成。49、导线和电缆的选择应满足哪些条件?50、有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220380V的TN-S线路，线路计算电流为150A，当地最热月平均最高气温为+30。试按发热条件选择此线路的导线截面。51、上题所示TN-S线路，如果采用BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地敷设，当地最热月平均气温为+25。试按发热条件选择此线路导线截面及穿线管内径。52、有一条用LGJ型钢芯铝线架设的5km长的35kV架空线路，计算负荷为2500kW，cos=0.7，T=4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。52、某220380V线路，采用BLX-500-(325+116) mm的四根导线明敷，在距线路首端50m处，接有7kW电阻性负荷，在线路末端(线路全长75m)接有28kW电阻性负荷。试计算该线路的电压损耗百分值。53、 某220/380V的TN-C线路，如下图所示。线路拟采用BX-500型铜芯橡皮绝缘线户内明敷，环境温度为30,允许电压损耗为5%。试选择该线路的导线截面。54、供电系统中有哪些常用的过电流保护装置?对保护装置有哪些基本要求?55、如何选择线路熔断器的熔体?56、选择熔断器时应考虑哪些条件?57、分析定时限过电流保护的原理。58、低压断路器如何选择?59、低压断路器的瞬时、短延时和长延时过流脱扣器的动作电流各如何整定?其热脱扣器的动作电流又如何整定?60、有一台Y型电动机，其额定电压为380V，额定功率为18.5kW，额定电流为35.5A，起动电流倍数为7。现拟采用BLV型导线穿焊接钢管敷设。该电动机采用RT0型熔断器作短路保护，短路电流最大可达13kA。试选择熔断器及其熔体的额定电流，并选择导线截面和钢管直径(环境温度为+30C)61、分析在单相接地保护中，零序电流保护原理。62、如下图所示，设FUl(RT0型)的I=100A，FU2(RMl0型)的I=60A。k点的三相短路电流=1000A。试检验FUl和FU2是否能选择性配合。63、有一条380V动力线路，I=120A，I=400A；线路首端的I=18.5kA。当地环境温度为+30C。试选择此线路的BLV型导线的截面、穿线的硬塑料管直径及线路首端装设的DWl6型低压断路器及其过流脱扣器的规格。64、某10kV电力线路，如下图所示。已知TAl的变流比为1005A，TA2的变流比为505A。WL1和WL2的过电流保护均采用两相两继电器式接线，继电器均为GL-1510型。KA1整定的动作电流为7A，10倍动作电流的动作时限为ls。WL2的计算电流为28A，WL2首端k-1点的三相短路电流为500A，其末端k-2点的三相短路电流为160A。试整定KA2的动作电流和动作时限，并检验其保护灵敏度。65、某车间变电所装有一台10/0.4A、1000kVA的变压器。已知变压器低压侧母线的三相短路电流=16kA，高压侧电流互感器变流比为1005A，继电器采用GL-5lO型，接成两相两继电器式。试整定该继电器的动作电流、动作时限和速断电流倍数。66、什么是二次回路?包括哪些部分?67、什么是二次回路操作电源?常用的直流操作电源有哪几种?68、二次回路的安装接线应符合哪些要求?69、“自动重合闸”(ARD)的工作原理?70、电气照明有哪些特点?71、可见光有哪些单色光?哪一种波长的光可引起人眼最大的视觉?72、什么叫光强、照度和亮度?73、什么叫照明光源的比功率?如何按比功率确定灯具安装功率或灯数?74、某车间的平面面积为36 x 18m2，桁架的跨度为18m,桁架之间相距6m，桁架下弦离地5.5m，工作面离地0.75m。拟采用GCl-A-1型工厂配照灯(装220V、150W白炽灯)作车间的一般照明。试初步确定灯具的布置方案。75、某车间的平面面积为36 x 18m2，桁架下弦离地5.5m，工作面离地0.75m。要求的平均照度，拟采用GCl-A-1型工厂配照灯(装220V、150W白炽灯)作车间的一般照明。试用比功率法确定车间所装灯具的灯数。76、节约电能对工业和国民经济有何重要意义?77、什么叫无功功率经济当量?什么叫变压器的经济负荷?什么叫变压器经济运行的临界负荷?78、并联电容器在哪些情况下宜采用手动投切?又在哪些情况下宜采用自动调节?79、高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿各有哪些优缺点?各适用什么情况?各采取什么放电措施?对高低压电容器的放电各有何要求?80、试计算S9-80010型配电变压器(Dynll联结)的经济负荷和经济负荷率。81、某车间变电所装有两台S9-80010型配电变压器(Dynll联结)，试计算其经济运行的临界负荷值。82、某企业有若干车间变电所，互有低压联络线相连。其中某一车间变电所，装有一无载调压型变压器，高压绕组有+5、0、5三个电压分接头，现调在主接头“0”位置(即U1n)运行。但是该车间白天生产时，低压母线电压只有360V，而晚上不生产时，低压母线电压又高达410V。问此车间变电所低压母线昼夜的电压偏差范围()为多少?宜采用哪些改善措施?83、某lOkV电网，架空线路总长度70km，电缆线路总长度15km。试求此中性点不接地的电力系统发生单相接地时的接地电容电流，并判断此系统的中性点是否需要改为经消弧线圈接地。84、某500kVA的户外电力变压器，在夏季，平均日最大负荷为360kVA，日负荷率为0.8，日最大负荷持续时间为6h，当地年平均气温为100C。试求该变压器的实际容量及其在冬季时的允许过负荷能力。85、某100.4kv降压变电所，原装有一台S9100010型变压器。现负荷发展，估计计算负荷近几年将增加到1300kVA。问增加一台S931510 型变压器与原S9100010 型变压器并列运行，可以不可以?如果引起过负荷的话，将是哪一台变压器过负荷?将过负荷多少?已知两台变压器均为Yyn0 联结。86、有一大批量生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW，通风机容量共56kW，线路电压为380V。试分别确定各组和车间的计算负荷、和。87、有一机修车间，拥有冷加工机床52台，共200kW；行车1台，共51kW(=15)；通风机4台，共5kW；点焊机3台，共105kW(=65)。车间采用220380V三相四线制供电。试确定该车间的计算负荷、和。88、某220380V的TN-C线路，供电给大批生产的冷加工机床电动机，总容量共105kW，其中大容量电动机有7.5kW 2台，5.5kWl台，4kW 5台。试分别用需要系数法和二项式法计算该线路的计算负荷、和。89、现有9台220V单相电阻炉，其中4台lkW，3台1.5kW，2台2kW。试合理分配上列各电阻炉于220380V的TN-C线路上，并计算其计算负荷、和。90、有一条长2km的lOkV高压线路，供电给两台并列运行的电力变压器。高压线路用LJ-70铝绞线，等距水平架设，线距1m。两台变压器均为S980010型，Dynll联结。总的计算负荷为900kW，cos=0.86，Tmax=4500h。试分别计算此高压线路和电力变压器的功率损耗和年电能损耗。91、某降压变电所装有一台YynO联结的S963010型电力变压器，其380V二次侧的有功计算负荷为420kW，无功计算负荷为350kvar。试求此变电所一次侧的计算负荷及其功率因数。如果功率因数未达到090，问此变电所低压母线上需装设多少并联电容器容量才能达到要求?92、某电器开关厂(一班制生产)共有用电设备5840kW。试估算该厂的计算负荷、及其年有功电能消耗量Wp.a。93、某用户的有功计算负荷为2400kW，功率因数为0.65。现拟在用户变电所10kV母线上装设BWFl0.5301型并联电容器，使用户功率因数提高到0.90。问需装设多少个电容器?装设电容器以后，该用户的视在计算负荷为多少?比未装设电容器时的视在计算负荷减少了多少?94、有一地区变电站通过一条长4km的10kv架空线路供电给某用户装有两台并列运行的Yyn0联结的S91000型主变压器的变电所。地区变电站出口断路器为SNl010型。试用欧姆法求该用户变电所10kV母线和380V母线的短路电流Ik(3) 、I“(3)、I(3) 、ish(3) 、Ish(3)及短路容量SK(3)，并列出短路计算表。95、 试用标幺制法重作习题4-1。96、 设某用户变电所380V母线的三相短路电流周期分量有效值Ik(3)=365kA，而母线釆用LMY一80x10，水平平放，两相邻母线轴线间距离为200mm；档距为0.9m，档数多于2。该母线上装有一台500kW的同步电动机，cos=1时，=94。试校验此母线的动稳定度。97、 设习题4-3所述380V母线的短路保护动作时间为0.5s，低压断路器的断路时间为0.05s。试校验此母线的热稳定度。98、 某用户变电所高压进线采用三相铝芯聚氯乙烯绝缘电缆，芯线截面为50mm2。已知该电缆首端装有高压少油断路器，其继电保护动作时间为12s。电缆首端的三相短路电流Ik(3)=2.1kA。试校验此电缆的短路热稳定度。99、 某线路的计算电流为56A，尖峰电流为230A。该线路首端的三相短路电流Ik(3)=13kA。试选择该线路所装RTO型低压熔断器及其熔体的规格。100、 某线路前一熔断器为RTO型，其熔体电流为200A；后一熔断器为RM1O型，其熔体电流为160A。在后一熔断器出口发生三相短路的Ik(3)=800A。试校验这两组熔断器能否实现保护选择性的要求。101、 习题4-6所述线路如改装DWl6型低压断路器。试选择该断路器及其瞬时过电流脱扣器的电流规格，并整定脱扣器的动作电流。102、 某用户拥有有功负荷P30=300kW，cos=0.92。该用户6kV进线上拟装设一台SNl0-10型高压断路器，其主保护动作时间为0.9s，断路器断路时间为0.2s，6kV母线上的Ik(3)=20kA。试选择此高压断路器的规格。103、 习题4-9所示6kV进线上装设有两个LQJ一10型电流互感器(A、C相各一个)，其0,5级的二次绕组接测量仪表，其中1T1A型电流表消耗功率3VA，DS2型有功电能表和DX2型无功电能表的每一电流线圈均消耗0.7VA；其3级的二次绕组接GL一15型电流继电器，其线圈消耗功率15VA。电流互感器二次回路接线采用BV一5001x 25mm2的铜心塑料线。互感器至仪表、继电器的连线单向长度为2m。试校验此电流互感器是否符合准确级要求。104、试确定下图中变压器Tl的一、二绕组的额定电压和线路WLl、WL2线路的额定电压。计算题1用图1 6.3/121kV； ；110kV； ；35kV。105、有一机修车间，拥有冷加工机床52台，共200kW；行车1台、共5.1kW()；通风机2台、共5kW；点焊机3台、共10.5kW( )。车间采用220/380V三相四线制(TN-C系统)供电。试确定车间的计算负荷、和。(5分)1，。106、某工厂一车间长、宽为(7020)m2，柱距6m，照明灯安装在屋架下方；离柱高度7m，工作面离地高08m，要求工作面上的平均照度，顶棚，墙面，试确定照明灯的灯数、安装容量。 (6分) 107、某工厂10kV供电线路，已知线路中最大负荷电流为200A，采用电流互感器的变比尺Ki为3005A。线路首端三相短路电流值为708kA，末端三相短路电流值为1.5kA。试选择过电流保护装置、作整定计算并校验保护装置的灵敏度 (8分)1.选150W白炽灯15只；安装功率为2250W。2.采用GL-11/10型电流继电器，不完全星型接线，,，灵敏度满足要求。108、已知一小批生产的金属切削机床组，拥有电压为380V的三相电动机7kW的3台，4.5kW的8台，2.8kW的17台，1.7kW的10台。试用需要系数法求其计算负荷和计算电流。109、某机修车间380V线路上接有金属切削机床电动机20台共50kW (其中较大容量电动机7kW的1台，4.5kW的2台，2.8kW的7台)；通风机2台共5.6kW；电阻炉1台2kW。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷和计算电流。110、试用二项式系数法确定题1所述设备组的计算负荷和计算电流。111、试用二项式系数法确定题2所述机修车间380V线路上的计算负荷和计算电流。112、有一台S7-100010有一台变压器(,)，已知其计算有功负荷为735kW，无功负荷为487kvar，试计算其有功、无功功率损耗及电能损耗。113、试计算一配电线路的尖蜂电流。已知该线路的计算电流为320A，其中一台30kW的电动机的计算电流为45A。114、某工厂有11个车间，此外尚有办公区和生活福利区。各部门用电设备的总容量统计如下：大金工车间：440.6kW；小大金工车间：508.8kW；热处理车间：712.5kW；焊接车间：256kVA(，)；锻工车间：284.0kW；铸工车间：142.8kW；修理车间：77.5kW；废铁车间：79.6kW；产品实验站：102.2kW；锅炉房：106.4kW；水泵房：87.2kW；办公区：25.7kW(荧光灯占80)生活福利区：12.4kW(荧光灯占35)；试求：(1)生产车间的计算负荷：(2)四个辅助车间的计算负荷；(3)办公区及生活福利区的计算负荷；(4)全厂最大负荷及自然功率因数；(5)估算该厂全年的用电量为若干万度?115、某一配电线路上，接有三台点焊机，时的铭牌容量分别为25、50、75kVA，功率因数分别为0.4，0.45，0.5。接于380V线路的线间使用，求该配电线路的计算负荷。116、有一大批生产机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW，通风机容量共56kW，线路电压380V。试分别确定各组和车间的计算负荷、和。117、有一机修车间，拥有冷加工机床52台、共200kW；行车1台，共5.1KW()；通风机2台、共5kW；点焊机3台、共10.5kW()。车间采用220380V三相四线制(TN-C系统)供电。试确定车间的计算负荷、和。118、有一380V的三相供电线路，供电给35台小批量生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW、其中较大容量的电动机有：75kW、一台；4kW的3台；3kW的12台。试用需要系数法确定其计算负荷、和。119、试用二项系数法确定题10供电线路的计算负荷、和。120、某实验室拟安装5台220V单相加热器，其中1kW、3台；3kW、2台。试合理分配上述各加热器于220380V线路上，并计算其计算负荷。121、某厂的有功计算负荷为2400kW，功率因数为0.65。现拟在工厂变电所10kV母线上装设电力电容器(BW型)，使cos提高到0.9。试计算所需电容器的总容量。如采用型电容器，问需装设多少个?装设后该厂的视在计算负荷为多少?比没有装设时的视在计算负荷减少了多少? 122、某机加工车间拥有金属切削机床共30台，都采用额定电压380V的小型电动机拖动，其中7.5kW的4台，5.5kW的4台，3kW的12台，2.2kW的1O台,试用二项系数法确定该车间的计算负荷、和。123、某750kVA的车间变压器，现要将功率因数提高到0.96，问需要多少kvar补偿容量？并比较加装电容器前后的变压器负荷情况。108、，。2，。3，。4，。5， 6 7生产车间：，。辅助车间：，。办公生活区：，。全厂计算负荷，。全年用电量：约10万kwh。8，。9，。10，。11，。12，。13第一相：1kw的3台，第二相：3kw的1台，串；第三相： 3kw的1台；，。14需装BWl0.5-30-1型电容器549个；, 。15，。123、, 。124. 简述供电可靠性的含义，作用及衡量标准。125 什么叫电气设备的额定电压？电力系统为什么要采用多种电压等级？电气设备在高于或低于其额定电压下工作会出现什么问题？ 126. 简述双回路与环形供电系统，放射式与干线式供电系统的优缺点及其应用范围。 127. 什么叫桥式结线？试述各种桥式结线的优缺点及其应用范围。（*） 128. 电力系统中性点接地方式有哪几种类型? 各有何特点?（*） 129. 在消弧线圈接地系统中，为什么三相线路对地分布电容不对称，或出现一相断线时，就可能出现消弧线圈与分布电容的串联谐振? 为什么一旦系统出现这种串联谐振，变压器的中性点就可能出现高电位?（*）124 所谓供电可靠性，就是供电系统及其设备、元件等在规定的运行条件下和预期工作寿命阶段，能满意地完成其设计功能的概率。一般用每年用户不停电时问的概率值(从零到1)或百分值(0100)来衡量一个供电系统或设备的可靠性。可靠性是供电系统的一项重要指标，也是电力负荷分级的基本依据。在设计供电系统时就要根据负荷对供电可靠性的要求程度，合理地选择供电电源和确定供电方案。另外，通过对一个实际供电系统可靠性的研究和分析，可以对系统的改进甚至对主要设备的设计制造提供充分的依据。1-2 所谓额定电压，就是使发电机、变压器等电气设备在正常运行时获得最佳经济效果的电压。额定电压是电气设备在设计、制造和使用中的重要参数。在电气工程中，电力网的额定电压应与电气设备的额定电压相对应，并且已经标准化，系列化。电力系统采用多种电压等级是基于以下四种情况；1)目前，我国发电机的额定电压为6.3 、10.5或15.75kV (少数大容量发电机为24kV) 等。2)电力输送多采用高压，这样可以提高输送功率，加大输送距离。换句活说，输送同样功率的电能在采用高压时，可相应减少输电线路中的电流，因而减少线路上的电能损失和电压损失，提高输电效率和供电质量。同时，导线截面亦随电流的减小而减小，节省了有色金属。所以，从发电厂发出的电能，除供给附近用户直接用电外，一般都经过升压变电所变换为高压电能，经远距离输送后，再经降压变电所变为低压电能，供用户使用。3)高压输电的电压随国民经济的需要和电力技术的发展而不断提高。对于中短距离一般采用35kv输电；对于长距离、大容量则采用110、330、500kV输电。国内近年来已有数条750kV超高压输电线路投入使用。用于1100kV、1500kV的超高压输电设备亦在试制中。4)矿山用电设备，由于功率、安全、制造工艺及经济性等原因，其额定电压多采用低压，如127、220、380、660、1140V等，只有大型设备，才采用6 kV高压。随着矿井10kV下井的研究和实现，额定电压为10kV的电气设备也已问世。变、配电所的运行人员，应尽量保持供用电系统在额定电压或规定的电压范围内运行。当线路电压高于额定值所规定的范围时，有的设备(如移相电容器)将因过压而损坏；有的设备(如变压器、电动机等)将因磁饱和而引起激磁电流增加使总电流加大，造成设备过热损坏或缩短使用寿命；有的设备(如避雷器、熔断器等)在动作时产生的电弧由于电压高、电压恢复速度快而难以熄灭。电气设备在低于额定电压或规定的范围内运行时，照明负荷的照度及效率降低；感应电动机输出功率降低，电流增加、温度升高，大大影响其使用寿命；线路及变压器由于要输送同样的功率，电流必然增大，结果二者的损耗都增加，输送效率大大降低。1-4 1双回路供电系统双回路属于有备用系统的结线，分双回路放射式和双回路干线式两种，其中双回路干线式因继电保护复杂，故障停电机会多而应用较少。双回路放射式，就是从电源向各负荷分别引两条独立输电线的供电方式。其优点是供电可靠性高，运行灵活，电压损失小；缺点是线路总长度长，电源出线回路多，所用开关设备多，因而投资较大。这种系统主要适用于大容量或孤立的一、二级负荷。2环形供电系统环形也属于有备用系统的结线，它是一种从电源引出输电线，沿途串接各负荷点后又回到电源的供电方式。由于是一个闭合的电网，故称为环形电网。环形系统所用开关设备和线路长度都比双回路放射式少，每一负荷点均由两条线路供电，故供电可靠性较高。环形电网若闭环运行，则过载能力强，电压损失小，但继电保护整定较复杂。因此，环形电网一般采用开环运行方式，此时导线截面应按单回路供电选择，亦要考虑在电源附近段故障时担负全部环内负荷，故大大增加了有色金属的消耗量。这种供电系统适用于若干彼此相距不远，容量相差不大，而都离电源较远的一、二级负荷。3单回路放射式供电系统单回路放射式属无备用系统的结线，实际上就是以电源或变电所母线为中心，向各负荷点分别引出独立输电线的供电方式。单回路放射式的主要优点是供电线路独立，出故障时互不影响，停电机会少，继电保护简单，动作时间短，便于实现自动化等占其缺点是电源出线回数较多，所需开关设备也多，因而投资较大。另外，供电可靠性较低，使其应用受到很大限制。这种供电系统适用于容量较大的分散性三级负荷和较次要的二级负荷。4单回路干线式供电系统这种供电系统也属无备用系统，有直联型和串联型两种形式。直联型干线式线路，就是从干线上直接接出分支线引入各负荷点的供电方式，如图1-1所示。它的优点是电源出线少，能节省高、低压开关设备，使投资减少；线路总长度短，造价较低，由于各负荷点的高峰用电期一般不同时，因而线路电压波动和电能损失都比较低。其缺点是由于前段线路公用，增加了故障停电机会，因而供电可靠性低，为了有选择地切除线路故障，继电保护的动作时间也就逐级增加，从而延长了故障存在的时间。这种系统一般只适用于一定数量的若干个成直线分布的三级负荷。串联型干线式线路采用的联接方法是：干线经隔离开关联于负荷1的母线上，再由负荷1的母线经隔离开关引出，再经隔离开关联于负荷2的母线上，余类推，如图1-2所示。这种线路实际上是直联式的改进型式。这样改进后可以缩小故障停电的范围，提高供电系统的可靠性。故障检修时可利用隔离开关的操作使故障点前的各负荷点不至于长时间停电。它的缺点是增加了开关设备，而且故障不易寻找，其应用范围基本上同直联型。图1-1 直联型干线式线路 图1-2 串联型干线式线路1-5 对于具有两回电源进线，两台降压变压器的矿井终端总降压变电所可采用桥式结线。它实质上是用一座由一台断路器和两台隔离开关横联跨接的“桥”，来联接两个35110kV“线路一一变压器组”的高压侧，从而用较少的断路器组成一个可靠性较高的，操作灵活的双回路变、配电系统。桥式结线根据跨接桥横联位置的不同，可分为内桥、外桥和全桥三种。1内桥结线这种接线的跨接桥靠近变压器侧，桥断路器装在线路断路器之内，变压器回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称为内桥。内桥结线提高了变电所供电的可靠性，倒换线路操作方便，设备投资与占地面积较少，缺点是倒换变压器和扩建成全桥不如外桥方便，故适用于进线距离长，线路故障多，变压器切换少，高压侧无穿越功率的终端变电所。2外桥结线这种接线的跨接桥靠近线路侧，桥断路器装在变压器断路器之外，进线回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称外桥。外桥结线倒换变压器操作方便，易于过渡到全桥结线，且投资少，其运行的灵活性与供电的可靠性和内桥结线类似；它的缺点是倒换线路不方便，故适用于进线距离短，主变压器需经常切换的矿井终端变电所。3全桥结线这种结线，跨接桥居中，进线回路与变匿器回路均装有断路器，由五台断路器构成“H”形，故称为全桥。全桥结线适应性强，供电可靠性高，操作方便，运行灵活，并易于发展成单母线分段的中间变电所；它的缺点是设备多，投资大，变电所占地面积大，故适用于负荷较大，对供电要求较高的大型矿井终端变电所。1-7 电力系统中性点接地方式分为中性点直接接地(又称大电流接地系统)和中性点不接地或经消弧线圈接地(又称小电流接地系统)两种接地方式，各接地方式的特点如下：1中性点直接接地系统这种系统的优点是：当发生单相接地时，非故障两相的电压不升高，由于接地电流非常大，不会发生间歇性电弧，同时内部过电压倍数较小，因而可以降低对线路绝缘水平的要求。由于单相接地就是单相短路，短路电流较大，保护装置迅速而可靠地动作，缩短了故障存在的时间。缺点是：因短路电流大，开关及电气设备有时要选用较大的容量或规格。当发生短路时若未能及时切除，会严重影响整个系统的稳定性，而且对通讯的干扰强烈，故常用于110kV及以上的电网。对于380V低压电网，由于用户需要380V和220V两种电压等原因，故也采用中性点直接接地系统。2中性点不接地系统 这种系统在正常工作时供电变压器的中性点，不接地。对于短距离低压输电线，它的对地电容较小，发生接地故障时入地电流较小，对通讯线的干扰也较小，瞬时性接地故障往往能自动消除；对于长距离高压输电线，由于线路对地电容较大，单相接地电容电流较大时(6kV系统达30A，35kV系统大于10A)，接地处容易发生间歇性电弧，在电网中引起高频振荡产生过电压，使电网对地绝缘较低处发生接地短路故障，因而对接地电流值有一定的限制规定。中性点绝缘系统的缺点是：当发生单相接地时，无故障两相的对地电压升为相电压的倍(即升为线电压)，危及相间绝缘，易造成两相接地短路，当单相接地电容电流较大时，易产生间歇性电弧接地过电压，而且内部过电压的倍数也较高。这冲系统的优点是：一相接地时，接地电流小，保护装置不动作，电网还可以继续运行一段时间，待作好准备后故障线路再停电。由于360kV电网在供电系统中占的比重很大，如果采用接地系统，则一相接地就会导致停电，降低了供电的可靠性，故我国360kV电网均采用中性点不接地系统。3中性点经消弧线圈接地系统这种系统主要是利用消弧线圈(电抗器)的感性电流补偿电网对地的电容电流，可减小单相接地时接地点的电流，不产生电弧，避免发生电弧接地过电压。完全补偿的条件是，为了避免电网参数改变时产生串联谐振，一般采取过补偿运行。这种系统的缺点是：因要根据运行网路的长短决定消弧线圈投入的数量与地点，故系统运行较复杂，设备投资较大，实现选择性接地保护困难。 129 如图1-3所示，为变压器中性点经消弧线圈L接地的供电系统。当三相线路对地分布电容不对称或出现一相断线时，线路参数不再是对称的，因此负载中性点将发生位移，导致0点与点之间出现电位差。由于线路参数的变化使C与L的关系恰好符合公式时，在电压UOO的作用下，线路对地回路将发生消弧线圈与对地分布电容的串联谐振。回路一旦出现串联谐振，由于总阻抗几乎为零，故即使UOO的数值不大，回路中也会流过很大的电流，流过消弧线圈L，产生较大的压降，使变压器中性点0对地呈现高电位，极易损坏变压器的对地绝缘。图1-3对地回路的串联谐振示意图130 什么叫耐张档距？什么叫导线弧垂？（*）5-1 1耐张档距在架空输电线路的直线段，每隔1020根直线杆，就要设置一根耐张线杆，两根耐张线杆间的水平距离，就叫做耐张档距。对于61 0kV线路，耐张档距一般为12km。耐张线杆的设置主要是为了施工时放线、紧线的方便和在发生断线时用来限制故障范围，故耐张线杆应能承受较大的纵向拉力。此外，输电导线在耐张线杆的瓷瓶上是紧固的，不象直线杆那样允许滑动。 2导线弧垂导线弧垂又叫弛垂，它指架空线路导线最低点与档距两端电线杆上的导线悬挂点问的垂直距离。导线的弧垂是由于导线存在着荷重所形成的。它不宜过大，也不宜过小，过大则在导线摆动时容易引起相间短路，而且可能造成导线对地或对其它物体的安全距离不够；过小则使导线内部机械应力过大，在冬天环境温度降低或积雪与覆冰时就可能被拉断。导线的最大弧垂发生在最高环境温度或最大机械荷载时，而最大应力则是出现在最低温度和最大荷载的情况下。131. 试按发热条件选择220380V的TN-S线路中的相线、N线和PE线的导线截面(导线均采用BLV一500型)和埋地敷设的穿线硬塑料管(PC)的内径。已知该线路的计算电流为140A，敷设地点环境温度为30oC。 132. 有一条380V的三相线路，供电给16台4kW、Cos=087、=855的Y型电动机，各台电动机之间相距2m，线路全长50m。试按发热条件选择明敷的BLX一500型导线截面(已知当地环境温度为30oC)，并校验其机械强度和电压损耗(允许电压损耗为5)(注：建议K取为07)。5-1 选BLV一500一(3120+170+PE 70)一PC80， 其Ial=149A。5-2 按发热条件选BLK一500325，其Ial=102A；U=206Ual=5，满足允许电压损耗要求；也满足机械强度要求。133. 某10kV线路，采用两相两继电器接线的去分流跳闸方式的反时限过电流保护装置，电流互感器的变流比为2005A，线路的最大负荷电流(含尖峰电流)为180A，线路首端的三相路电流周期分量有效值为2.8kA，末端为lkA。试整定该线路采用的GL一1510型电流电器的动作电流和速断电流倍数，并检验其保护灵敏度。 134. 现有前后两级反时限过电流保护，都采用GL一15型过电流继电器，前一级按两相两继电器接线，后一级按两相电流差接线。后一级继电器的10倍动作电流的动作时间已整定为05。，动作电流已整定为9A，而前一级继电器的动作电流已整定为5A。前一级电流互感器的变流比为1005A，后一级电流互感器的变流比为755A。后一级线路首端的I(3)K=400A。试整定前一级继电器的10倍动作电流的动作时间(取t=0.7S)。135. 某企业10kV高压配电所有一回高压配电线供电给一车间变电所。该高压配电线首端拟装设由GL一15型电流继电器组成的反时限过电流保护和电流速断保护，两相两继电器接线。已知安装的电流互感器变流比为1605A，高压配电所的电源进线上装设的定时限过电保护的动作时间已整定为1.5S。高压配电所母线的三相短路电流I(3)K-1=2.86kA，车间变电所的380V母线的三相短路电流I(3)K-2=22.3kA，车间变电所的一台主变压器为S9一1000型。试定供电给该车间变电所的高压配电线首端装设的CL15型电流继电器的动作电流和动作时及其速断电流倍数，并检验其灵敏度(建议变压器的IL.max=2I1N.T)。136. 某用户有一座二类防雷建筑物，高10m，其屋顶最远的一角距离高50m的烟囱15m远。烟囱上安装有一根25m高的避雷针。试检验此避雷针能否保护这座建筑物。137. 有一台50kVA的配电变压器低压侧中性点需进行接地。已知可利用的自然接地体阻为25，而接地电阻要求不大于10。试确定垂直接地体的钢管和连接扁钢。已知该地的壤电阻率为150m，单相短路电流可达25KA，短路电流持续时间可达11s。 6-1 过电流保护动作电流整定为8A，灵敏系数达27，满足要求。速断电流倍数整定为47倍，灵敏系数为16，也基本满足要求。6-2 整定为08s。6-3 反时限过电流保护的动作电流整定为6A，动作时间整定为08s；速断电流倍数整定为67倍。过电流保护灵敏系数达38，电流速断保护灵敏系数达19，均满足要求。6-4 避雷针保护半径约为161m，能保护该建筑物。6-5 需补充装设人工接地装置的接地电阻值为167 , 可采用5根直径50mm、长25m的钢管打人地下，管间用404mm2扁钢连成一排，管距5m。经短路热稳定度校验，满足要求。138.某大件装配车间的面积为1030m2，顶棚离地5m，工作面离地075m。现拟采用GCl一A一2G型工厂配照灯(装GGY125型荧光高压汞灯)作为车间一般照明。灯从顶棚吊下05m。车间顶棚、墙壁和地面的反射比分别为50、30和20，减光系数(维护系数)可取为0.7。试用利用系数法确定灯数，并进行合理布置。139. 试用概算曲线法重作习题8-1。8-1 由附表29查得Eav=2001x。可选36盏灯均匀矩形布置，车间纵2向每隔3m安装一排4盏灯，共9排，每排灯距25m，边灯距墙125m。8-2 查附表30-4的概算图表，可得N18，而Eav=2001x，因此计算得n=36，布置与习题8-1相同。140.试分别计算S950010型和S980010型配电变压器(均Yyno联结)的经济负荷率（取Kq=0.1）。141. 某变电所有两台Dynll联结的S963010型配电变压器并列运行，而变电所负荷只有520kVA。问是采用一台还是两台运行比较经济合理?（取Kq=0.1）。142. 现有BWF10.530一1型并联电容器18台，采用高压断路器控制，并采用CLl5型电流继电器的两相两继电器接线的过电流保护。试选择电流互感器的变流比，并整定CLl5型继电器的动作电流。9-1 S950010型变压器的Kec.T=0.453，S980010型变压器的Kec.T=0445。9-2 Scr=414kVA，而变电所负荷为520kVA，因此以两台变压器并列运行较为经济9-3 电流互感器变比选为755A，电流继电器的动作电流整定为5A。5-1 对变配电所的主接线方案有哪些基本要求?5-2 在什么情况下断路器两侧需装设隔离开关?在什么情况下断路器可只在一侧装设隔离开关？5-3 试分析比较图5-4、图5-5、图5-6所示三种主接线的优缺点及适用范围。5-4 变电所的内桥式和外桥式接线各有何特点?各适用于什么情况?5-5 变配电所所址选择应遵循哪些原则?如何确定负荷中心? 5-6 变配电所的总体布置应考虑哪些基本要求? 5-7 变电所主变压器台数应如何选择?其容量又应如何选择? 5-8 放射式线路和树干式线路各有何优缺点?各适用于什么情况?5-9 架空线路和电缆线路各有何优缺点? 5-10 铜、铝、钢三种材质的导线各有何优缺点?各适用于哪些场合? 5-11 LJ一95和LGJ一95各表示什么导线?其中两个“95各表示什么? 5-12 什么叫架空线路的档距?什么叫弧垂?为什么弧垂不宜过大和过小? 5-13 敷设电力电缆应注意哪些事项? 5-14 橡皮绝缘导线和塑料绝缘导线各有什么特点?各适用于哪些场合? 5-15 选择导线和电缆截面一般应满足哪些条件?一般动力线路导线截面宜先按什么条件选择?而照明线路导线截面宜先按什么条件选择?什么情况下的线路导线截面宜先按经济电流密度选择? 5-16 三相四线制低压系统中的N线、PE线和PEN线各如何选择?10-1 供配电工程的设计与施工须遵循哪些原则？为什么强调供电企业的审核与监督检查?10-2 什么叫扩大初步设计?