电力工程基础答案

第一章12电能生产的主要特点是什么对电力系统有哪些要求答电能生产的主要特点是电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。对电力系统的基本要求是保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。14衡量电能质量的主要指标有哪些简述它们对电力系统的主要影响。答衡量电能质量的主要指标有频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。对电力系统的主要影响（略）。17为什么我国规定110KV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统各有什么优点答大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压，因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑，故可以降低工程造价。所以我国110KV及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主要是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝，将故障部分切除。18试确定图112所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。图112习题18附图答发电机G105KV；变压器T1105/242KV；变压器T210/33KV；变压器T3220/385KV；变压器T4220/121/385KV；变压器T535/66KV第二章29某工厂车间380V线路上接有冷加工机床50台，共200KW；吊车3台，共45KW（）；通风机8台，每台3KW；电焊变压器4台，每台22KVA（，）；156550COSN空压机1台，55KW。试确定该车间的计算负荷。解该车间的计算负荷如下表所示。电力负荷计算表设备容量/KW计算负荷序号用电设备名称台数铭牌值换算值DKCOSTANP30/KWQ30/KVARS30/KVAI30/A1冷加工机床50200200016051733255362吊车345350150517305250913通风机8242408080751921444电焊变压器488354703503526812433235空压机155550850807546753506小计6611087513896负荷总计（）90K998125061602431212某电力用户10KV母线的有功计算负荷为1200KW，自然功率因数为065，现要求提高到090，试问需装设多少无功补偿容量如果用BW105401W型电容器，问需装设多少个装设以后该厂的视在计算负荷为多少比未装设时的视在计算负荷减少了多少解（1）需装设的BWF105401W型并联电容器容量及个数KVAR8290TANRCOS650STANRCO120CQ取248CQ1则实际补偿容量为KVAR021（2）无功补偿前后视在负荷的变化补偿前KVAR140365TANRCOSTAN30PQKVA1846502COS30PS补偿后KVA513284013203230CQ补偿后视在负荷减少了KVA518460S213某降压变电所装有一台Y,YN0联结的S9800/10型电力变压器，其二次侧（380V）的有功计算负荷为520KW，无功计算负荷为430KVAR，试求此变电所一次侧的计算负荷和功率因数。如果功率因数未达到09，问应在此变电所低压母线上装多大并联电容器容量才能达到要求解（1）变压器一次侧的计算负荷和功率因数查附录表A1可知，S9800/10型（YYN0）变压器的技术数据为KW，KW，410P57K80I54KUKVA764320230S0COS2302P84376则变压器的功率损耗为KW76501220KTPKVAR32481NUISQ变压器高压侧的计算负荷为KW7563520230130TPPKVAR42QKVA6707562130S53COS130P（2）确定无功补偿容量。由于要求变压器高压侧的功率因数09，在变压器低压侧1COS进行补偿时，取低压侧补偿后的功率因数，则低压侧需装设的补偿容量为92COS2KVAR4209TANRCOS70STANRCO520CQ取KVAR1第三章37某变电所装有一台S93150/35型的三相双绕组变压器，额定电压为35/105KV，试求变压器的阻抗及导纳参数，并作出其等效电路。解查附录表A2可知，S93150/35型变压器的技术数据为KW，KW，830P324K70IKU215012NTSUXSGT63232008USIBNT552520181701对应的等效电路如右图所示。310一条10KV线路向两个用户供电，允许电压损失为5，环境温度为30，其他参数如图326所示，若用相同截面的LJ型架空线路，试按允许电压损失选择其导线截面，并按发热条件和机械强度进行校验。解（1）按允许电压损失选择导线截面设04/KM，则XV501053ALU24193460RV65RALU22M98960328A选LJ95型铝绞线。图326习题310附图273JSJ6108（2）按发热条件进行校验KW13058021PPKVAR903621QQKVA22PSA39105830NUI查附录表A8和A10得，35时LJ95导线的允许载流量为A913A，因此满足发热条件要求。2865ALIK（3）按机械强度进行校验查表32知，10KV架空铝绞线的最小截面为25MM295MM2，故满足机械强度条件。第四章41什么叫短路短路的类型有哪几种短路对电力系统有哪些危害答短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。短路的类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。短路对电力系统的危害有短路电流的热效应可使设备因过热而损坏甚至烧毁；短路电流的力效应可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；影响电气设备的正常运行，造成产品报废甚至设备损坏；会导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性；不对称接地短路所产生的不平衡电流会对邻近的平行线路电磁干扰。410某工厂变电所装有两台并列运行的S9800（Y,YN0接线）型变压器，其电源由地区变电站通过一条8KM的10KV架空线路供给。已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MVA，试用标幺制法求该厂变电所10KV高压侧和380V低压侧的三相短路电流、及三相短路容量KISHII。KS解（1）取MVA，KV，KV，则10D510DU402D，KA311DSIKA314032DUSI（2）计算各元件电抗标幺值系统051OCDSX线路925108421AVDWLUSLXX变压器60NDKT（3）K1点短路13921WLSXKA751IDK5142KSHIIK67251SIAKIMV26310XSDK（4）K2点短路9125592TWLSKA42915342XIDK981KSHIIK62402SIAKIMV91692512XSDK411如图432所示网络，各元件的参数已标于图中，试用标幺值法计算K点发生三相短路时短路点的短路电流。图432习题411附图解（1）取MVA，则各元件电抗标幺值为10DSAVDU线路150540221AVDWLSLXX变压器NDKT电抗器1643063141022DLLUSX5725LTWLKA817136013XUSIDK414某10KV母线三相水平平放，型号LMY608MM2，已知KA，母线跨距2I1000MM，相间距250MM，跨距数大于2，短路持续时间为25S，系统为无穷大，试校验此母线的动稳定度和热稳定度。解（1）热稳定校验S5KIMAT查表46得，铝母线的热稳定系数，因此最小允许截面为2/A87C23MINM6538110IATIA母线的实际截面积A608MM2480MM2，所以热稳定满足要求。MIN（2）动稳定校验KA53K15SHI由，故取K1。2798605HBS则母线受到的最大电动力为N79861025053137372MAXSLIFH母线的弯曲力矩为NMNM17986MAXLFM698母线的截面系数为37322M10460HBW母线的计算应力为PAPA7104869WMC7104铝母线排的最大允许应力，所以动稳定满足要求。PAALC第五章511对电气主接线的基本要求是什么电气主接线有哪些基本形式各有什么优缺点答对电气主接线的基本要求是安全、可靠、灵活、经济。电气主接线的基本形式有线路变压器单元接线、单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路母线接线、双母线接线、桥式接线等。线路变压器单元接线的优点是接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约投资。缺点是该单元中任一设备发生故障或检修时，变电所要全部停电，供电可靠性都不高，只可供三级负荷。单母线接线的优点是接线简单、使用设备少、操作方便、投资少、便于扩建。缺点是当母线及母线隔离开关故障或检修时，必须断开全部电源，造成整个配电装置停电；当检修一回路的断路器时，该回路要停电。单母线分段接线既保留了单母线接线简单、经济、方便等优点，又在一定程度上提高了供电的可靠性。但仍不能克服某一回路断路器检修时，该回路要长时间停电的显著缺点，同时这种接线在一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线上的所有回路都要长时间停电。单母线加旁路母线接线解决了出线断路器检修时的停电问题，但其缺点是需要增加一组母线、专用的旁路断路器和旁路隔离开关等设备，使配电装置复杂，投资增大，且隔离开关要用来操作，增加了误操作的可能性。双母线接线具有以下优点轮换检修母线而不致中断供电；检修任一回路的母线隔离开关时仅使该回路停电；工作母线发生故障时，经倒闸操作这一段停电时间后可迅速恢复供电；检修任一回路断路器时，可用母联断路器来代替，不致于使该回路的供电长期中断。但双母线接线也存在以下缺点在倒闸操作中隔离开关作为操作电器使用，容易误操作；工作母线发生故障时会引起整个配电装置短时停电；使用的隔离开关数目多，配电装置结构复杂，占地面积较大，投资较高。桥形接线中四个回路只有三个断路器，投资小，接线简单，供电的可靠性和灵活性较高，适用于向一、二类负荷供电。513某10/04KV车间变电所，总计算负荷为980KVA，其中一、二类负荷700KVA。试初步选择该车间变电所变压器的台数和容量。解因为有一、二类负荷，所以应选两台变压器。变压器容量应同时满足以下两个条件KVA且KVA6890703ST70I3ST查附录表A1，选两台10/04KV、S9800KVA的变压器。516某一降压变电所内装有两台双绕组变压器，该变电所有两回35KV电源进线，6回10KV出线，低压侧拟采用单母线分段接线，试画出当高压侧分别采用内桥接线、外桥接线和单母线分段接线时，该变电所的电气主接线单线图。解变电所的电气主接线单线图分别为第六章61在电力系统中继电保护的任务是什么对继电保护的基本要求是什么高压侧采用单母线分段接线高压侧采用内桥接线高压侧采用外桥接线答继电保护装置的任务是自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小，并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行；能对电气元件的不正常运行状态做出反应，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。对继电保护的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。62什么是继电保护的接线系数星形、不完全星形和两相电流差接线方式的接线系数有何不同答在继电保护回路中，流入继电器中的电流与对应电流互感器的二次电流的比值，称为接线系数。星形接线和不完全星形接线方式无论发生何种相间短路，其接线系数都等于1，两相电流差接线在正常运行或三相短路时的接线系数为，A、C两相短路时的接线系数为2，A、B或B、C3两相短路时的接线系数为1。第七章72断路器的控制回路应满足哪些基本要求为什么要采用防跳装置跳跃闭锁继电器如何起到防跳作用答断路器的控制回路应满足以下基本要求断路器既能在远方由控制开关进行手动跳、合闸，又能在继电保护和自动装置作用下自动跳、合闸；断路器操作机构的跳、合闸线圈是短时通电设计制造的，当断路器跳闸或合闸完成后，应能自动切断跳闸或合闸回路，防止因通电时间过长而烧坏线圈；控制回路应有指示断路器跳闸与合闸的位置信号，而且能够区分自动跳闸或合闸与手动跳闸或合闸的位置信号；应有防止断路器多次连续跳、合闸的跳跃闭锁装置；应有指示断路器控制回路完好性的监视信号；在满足以上基本要求的前提下，应力求简单、可靠。装设防跳装置的目的是为了防止指运行人员手动合闸于故障线路上时断路器出现多次连续跳、合闸的跳跃现象。防跳继电器有两个线圈，电流线圈为起动线圈，接在跳闸线圈YR之前；电压线圈为自保持线圈，通过自身的常开触点KLB12接入合闸回路。若控制开关手柄在“合闸”位置，恰好此时断路器合闸于永久故障线路线路上，断路器QF自动跳闸，同时防跳继电器KLB（I）起动，触点KLB12闭合，使KLB（U）线圈带电，起自保持作用。这样，可使触点KLB34始终处于断开位置，合闸接触器线圈KO不会再次起动，从而使断路器QF不会出现多次连续跳、合闸的跳跃现象，保证了断路器不会因跳跃而损坏。第九章96什么叫工作接地什么叫保护接地按保护接地的方式不同，低压配电系统可分为哪几类答工作接地是根据电力系统运行的需要，人为地将电力系统中性点或电气设备的某一部分进行接地；保护接地是为保证人身安全、防止触电事故，将电气设备的外露可导电部分（指正常不带电而在故障时可带电且易被触及的部分，如金属外壳和构架等）与地作良好的连接。按保护接地的方式不同，低压配电系统可分为TN系统、TT系统和IT系统三类。97在TN系统为什么要进行重复接地应在哪些地方进行重复接地答在TN系