工厂供电第五版章习题解答

1、工厂供电第五版章习题解答 复习思考题 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 1-3 水电站、火电厂和核电站各利用什么能源？风力发 电、地热发电和太阳能发电各有什么特点？ 答：水电站-利用水流的位能生产电能 火力电厂和热电厂：利用燃烧的化学能（例如煤的燃烧）来生产电能。 核能电站：利用原子核的裂变能来生产电能 。 风能发电特点： 1、清洁，环境效益好；2、可再生，永不枯竭3、基建周期短4、装机规模 灵活。 风能缺点：1、噪声，视觉污染; 2、占用大片土地;3、不稳定，不可控; 4、 目前成本仍然较高;5、环境依赖性较高。 地热发电特点：一般不需要燃料，发电成本在多数情况下都比水电、

2、火电及 核电要低，设备的利用时间长，建厂投资一般都低于水电站，且不受降雨、 季节变化的影响，发电稳定，可大大减少环境的污染。 太阳能发电特点：目前多采用光伏发电技术，其特点是无污染、投资少、无 能耗为目前新型环保能源，其缺点是，光照要求较高，必须选择光照充足的 地点建设；占地面积大；受天气影响较大。 工厂供电第五版章习题解答 欧秋 1-5、我国规定的工频是多少？对其频率偏差有何要求？ 工厂供电第五版章习题解答 1-6 衡量电能质量的两个基本参数是什么？电压质量包括哪些方面的要求？衡量电能质量的两个基本参数是什么？电压质量包括哪些方面的要求？ 答：频率偏差、电压偏差。 电压质量是以电压偏离额定电

3、压的幅度（电压偏差）、电压波动与闪变和 电压波形来衡量。 1-7 用电设备用电设备 的额定电压为什么规定等于电网（线路）额定电压？为什么现在的额定电压为什么规定等于电网（线路）额定电压？为什么现在 同一同一10KV电网的高压开关，额定电压有电网的高压开关，额定电压有10KV和和12KV两种规格？两种规格？ 答：就是用电设备使用的规定电压条件。在此条件下用电设备能安全可靠运行。 用电设备由于线路运行时要产生电压降，所以线路上各点的电压都略有不同。 但是批量生产的用电设备，其额定电压不可能按使用处线路的实际电压来制造， 而只能够按线路的首端与末端的平均电压即电网的额定电压来制造 。因此用电 设备的

4、额定电压规定与同级电网的额定电压相同。 根据线路长短来决定变压器二次侧的电压等级，相应的高压开关，如果是近距 离输电就用10kv,如果是远距离输电就用12KV。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 1-8 发电机的额定电压为什么规定要高于同级电网的发电机的额定电压为什么规定要高于同级电网的5%？ 答：通常认为用电设备一般允许电压偏移5，即沿线的电压降一般为 10，这就要求线路始端电压为额定值的105，以使其末端电压不 低于额定值的95%。发电机接于电力线路始端，因此，发电机电压一 般比电力网额定电压高5 。 1-9 电力变压器的额定一次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电力变压器

5、的额定一次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定 电压电压5%，有的又可等于相应电网的额定电压？而其额定二次电压，为，有的又可等于相应电网的额定电压？而其额定二次电压，为 什么规定有的要高于相应电网额定电压的什么规定有的要高于相应电网额定电压的10%，有的，有的 又可只高于相应又可只高于相应 电网额定电压的电网额定电压的%5？ 答：电力变压器的一次电压，按与发电机连接还是与电网连接其电压规 定不同。发电机电压一般比电力网额定电压高5，而且发电机至该 变压器间的连线压降较小，为使变压器一次绕组电压与发电机额定电 压相配合，可以采用高出电力网额定电压5的电压作为该变压器一 次绕组的额定电压。不与

6、发电机相连的变压器，其一次绕组可以当做 受电器看待，因而其额定电压取与受电器的额定电压即电力网额定电 压相等 。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 变压器二次绕组的额定电压，是指变压器空载情况下的额定电压。当变压器 带负载运行时，其一,二次绕组均有电压降，二次绕组的端电压将低于其额定 电压，如按变压器满载时一、二次绕组压降为5考虑，为使满载时二次绕组 端电压仍高出电力网额定电压5,则必须选变压器二次绕组的额定电压比电 力网额定电压高出10。 当电力网用电设备端由变压器供电时，线路很短其线路压降很小，也可采用高出电力网 额定电压加上5%，作为该变压器二次绕组的额定电压。 1-10 电网

7、电压的高低如何划分？什么是低压和高压？什么是中压、高压、超高压电网电压的高低如何划分？什么是低压和高压？什么是中压、高压、超高压 和特高压？和特高压？ 答：用电电压等级从220V（380V)、6kV、10kV、35kV、66kV（农电）、110kV、 220kV、380kV（国外）、500kV、750kV、1000kV这几个等级。电力行业通常 所说的高压指的是35kV以上到500kV为高压，5001000kV为超高压，1000kV 以上为特高压。中压是国外的概念，一般指的是635kV这个等级。 工厂供电第五版章习题解答 %100% N N U UU U 1-11 什么是电压偏差？电压偏差对感应

8、电动机和照明光什么是电压偏差？电压偏差对感应电动机和照明光 源各有哪些影响？有哪些调压措施？源各有哪些影响？有哪些调压措施？ 答：偏差是以电压电压偏离额定电压的幅度，一般以百分数表示， 即： 式中：U%为电压偏差百分数， U为实际电压，UN为额定电压。 1-12 什么叫电压波动？电压波动对交流电动机和照明光源各有哪些什么叫电压波动？电压波动对交流电动机和照明光源各有哪些 影响？有哪些抑制措施？影响？有哪些抑制措施？ 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 电压波动的抑制：电压波动的抑制： 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 1-13 电力系统的中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？

9、有哪些消电力系统的中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？有哪些消 除和抑制措施？除和抑制措施？ 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 1-14 三相不平衡如何表示？如何改善三相不平衡状况？三相不平衡如何表示？如何改善三相不平衡状况？ (1) 供配电设计和安装中，应尽量使三相负荷均衡分配。三相系统中各相安 装的单相用电设备容量之差应不超过15。 (2) 将不平衡负荷接到不同的供电点，以减小其集中连接造成不平衡度可能 超过允许值的问题。 (3) 将不平衡负荷接入更高电压的电网 由于更高电压的电网具有更大的

10、短 路容量，因此接入不平衡负荷对三相不平衡度的影响可大大减小。 (4) 采用可调的平衡化装置 平衡化装置包括：具有分相补偿功能的静止型无功补偿装置(SVC)和静止 无功电源（SVG)。 答：在三相供电系统中，如果三相的电压、电流幅值或有效值不等，或者 三相的电压或电流相位差不为120o时，则称此三相电压或电流不平衡。 出现三相不平衡的主要原因是三相负荷不平衡所引起的（单相负荷在三 相系统中的容量分配和接入位置的不合理、不均衡 ）。短路也引起三相不 平衡。 改善三相不平衡的措施： 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 1-15 工厂供电系统的供电电压如何选择？工厂的高压配电电压和低压工厂供

11、电系统的供电电压如何选择？工厂的高压配电电压和低压 配电电压各如何选择？配电电压各如何选择？ 答：工厂供电电压，主要取决于当地电网的供电电压等级，同时也要考虑 工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。 工厂供电系统的高压配电电压，主要取决于工厂高压用电设备的电压和容 量、数量等因素。工厂采用的高压配电电压通常为10kV。如工厂拥有相当 数量的6kV用电设备，或者供电电源电压就是从邻近发电厂取得的6.3kV直 配电压，则可考虑采用6kV作为工厂的高压配电电压。如果当地电网供电 电压为35kV，而厂区环境条件又允许采用35kV架空线路和较经济的35kV 电气设备时，则可考虑采用35kV作为高压配

12、电电压深入工厂各车间负荷中 心，并经车间变电所直接降为低压用电设备所需的电压。 工厂的低压配电电压，一般采用220380V。但如矿井下，因负荷中心往 往离变电所较远，所以为保证负荷端的电压水平而采用660V甚至1140V电 压配电。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 1-16 三相交流电力系统电源中性点有哪些运行方式？中性点非直接接地三相交流电力系统电源中性点有哪些运行方式？中性点非直接接地 系统和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？系统和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？ 答：电力系统的中性点运行方式有三种：中性点不接地系统、中性点经消 弧线圈接地

13、系统和中性点直接接地系统。 中性点不接地电力系统发生单相接地时，接地相对地电压为零，电容电流 为零，非接地相对地电压升高为线电压，电容电流增大 3 倍，但各相间 电压（线电压）仍然对称平衡。在单相接地电容电流大于一定值的电力系 统 中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。 中性点直接接地系统发生单相接地时，通过中性点形成单相短路，产生很 大的短路电流，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。 1-17 低压配电系统中的中性线（低压配电系统中的中性线（N线）、保护线（线）、保护线（PE线）和保护中性线线）和保护中性线 （PEN）各有哪些功能？）各有哪些功能？ 答：答：中性线（

14、N线）的功能：一是用来接系统电压为单相的设备；二是用来传 导系统中不平衡电流和单相电流；三是减少负荷中心点的电位偏移。 保护线（PE线）的功能：用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地 线。系统所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压但故障情况下易被 触及的导电部分如设备金属外壳和金属构架等）通过保护线接地。 保护中性线（PEN）的功能 ：兼有中性线（N线）和保护线（PE线）的功能， 该线在我国通称为零线，俗称地线。 工厂供电第五版章习题解答 1-18 什么叫什么叫TN-C系统、系统、TN-S系统、系统、 TN-C-S系统、系统、TT系统和系统和IT 系统？各有哪些特点？各适用于哪些场合应用

15、？系统？各有哪些特点？各适用于哪些场合应用？ TN-C系统 又叫三相四线制，其中的N线与PE线全部合为一根PEN线。PEN 线中可有电流通过，因此对某接PEN线的设备产生电磁干扰。如果PEN线断 线，可使接PEN线的外露可导电部分带电而造成人身触电危险。 TN-C系统 在我国低压配电系统中应用最为普遍，但不适于对安全和抗电磁干扰要求高 的场所。 TN-S系统三相五线制，其中的N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部 分均接PE线。 TN-S系统主要用于对安全要求较高(如潮湿易触电的浴室和居民住宅等)的 场所及对抗电磁干扰要求高的数据处理和精密检测等实验场所。 PE-C-S系统前一部分全部为TN

16、-C系统，而后边有一部分为TN-C系统，有一 部分则为TN-S系统，其中设备的外露可导电部分接PEN线或PE线。 该系统综合了TN-C系统和TN-S系统的特点，因此比较灵活，对安全要求和 对抗电磁干扰要求高的场所，宜采用TN-S系统，而其他一般场所则采用TN- C系统。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 TT系统中性点直接接地，而其中设备的外露可导电 部分均各自经PE线单独接地。 由于TT系统中各设备的外露可导电部分的接地PE线是分开的，互无电气联系， 因此相互之间不会发生电磁干扰问题。 但是该系统因漏电电流较小可能不足以使 线路的过电流保护动作，从而使漏电设备的外露可导电部分长期带

17、电，因此该系 统必须装设灵敏度较高的漏电保护装置. 该系统适用于安全要求及对抗电磁干扰要求较高的场所。 IT系统中性点不接地，或经高阻抗接地。该系统没有N线，因此不适于接额定 电压为系统相电压的单相用电设备，只能接额定电压为系统线电压的单相用电 设备。 IT系统主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所，特别是矿山、 井下等场所的供电。 工厂供电第五版章习题解答 习题 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 答：白天电压偏差 %26.5%100 380 380360 %100% N N U UU U 晚上电压偏差 %89.7%100 380 380410 %100% N N

18、U UU U 白天电压偏低-5.26%，可把主变压器分接头换至“-5%”位置，提高二 次电压。 晚上切换主变压器，投入联络线，由邻近车间变电所供电。 工厂供电第五版章习题解答 解：接地电容电流 )(17 350 )153570(10 350 )35( A llU I cabohN C 10KV电网单相接地电容电流只有17A，小于规定的的30A，因此不 需要改为经消弧线圈接地。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 复习思考题 2-1 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？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？ 答：电力负荷按对供电可靠性可分为三类，

19、一级负荷，二级负荷和三级负荷。 对供电的要求：一级负荷要求最严，应由两个独立电源供电，当一个电源发 生故障时，另一电源应不同时受到损坏，在一级负荷中的特别重要负荷，除 上述两个独立电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电， 严禁将其他负荷接入应急供电系统。二级负荷要求比一级负荷低，应由两回 线路供电，供电变压器亦应有两台，从而做到当电力变压器发生故障或电力 线路发生常见故障时，不致中断供电或中断后能迅速恢复。三级负荷要求最 低，没有特殊要求，一般有单回路电力线路供电。 2-2工厂用电设备按工作制分哪几类？什么叫负荷持续率？它表征哪类设备的工厂用电设备按工作制分哪几类？什么叫负荷持

20、续率？它表征哪类设备的 工作特性？工作特性？ 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 2-3 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？么叫负荷系数？ 2-4 什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？正确确定什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？正确确定 计算负荷有何意义？计算负荷有何意义？ 答:计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通过实际 的变动负荷时产生的最高温升相等,该等效负荷就称为计算负荷. 导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(34)t,t为发

21、热时间常数.对中小截面 的导体.其t约为10min左右,故截流倒替约经 30min后达到稳定温升值.但是,由于 较大截面的导体发热时间常数往往大于10min,30min还不能达到稳定温升.由此 可见,计算负荷 Pc实际上与30min最大负荷基本是相当的。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 计算负荷是供电设计计算的基本依据.计算符合的确定是否合理,将直接影响到电 气设备和导线电缆的选择是否合理.计算负荷不能定得太大,否则选择的电气设备 和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费;计算负荷也不能定得太小,否 则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷运行,增加电能损耗,产生过热, 导

22、致绝缘体过早老化甚至烧毁. 2-5 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？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？ 答：需要系数法的特点是简单方便，计算结果较符合实际，而长期使用已积 累了各种设备的需要系数，是世界各国普遍采用的方法，适用于多组三相用 电设备的计算负荷。二项式法其特点是既考虑了用电设备的平均负荷，又考 虑了几台最大用电设备引起的附加负荷，其计算的结果比按需要系数法计算 的结果大得多，适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。 工厂供电第五版章习题解答 2-6 在确定多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时，可否将在确定多组用电

23、设备总的视在计算负荷和计算电流时，可否将 各组的计算负荷和计算电流分别相加来求得？为什么？应如何各组的计算负荷和计算电流分别相加来求得？为什么？应如何 正确计算？正确计算？ 答：不能。 因为各组的功率因素不一定相同，因此视在计算负荷 和计算电流一般不能用各组的计算负荷和计算电流分别相加来 求得。 在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其有功 负荷和无功负荷分别计入一个同时系数。 总的计算负荷为： 2 30 2 3030 QPS 总的计算电流为： N U S I 3 30 30 工厂供电第五版章习题解答 （2）通风机组的计算负荷： 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 解

24、：（1）冷加工机床 Kd=0.2, cos=0.5, tan=1.73 KWPKP ed 402002 . 0 1)1(30 var2 .6973. 140tan )1(30)1(30 kPQ （2）行车 Kd=0.15, cos=0.5, tan=1.73 KWPP NNe 95. 3%151 . 522 )2( KWPKP ed 59. 095. 315. 0 2)2(30 var02. 173. 159. 0tan )2(30)2(30 kPQ 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 （3）通风机 Kd=0.8， cos=0. 8， tan=0.75 KWPKP ed 458 . 0

25、 3)3(30 var375. 04tan )3(30)3(30 kPQ （4）点焊机 Kd=0.35， cos=0. 6， tan=1.33 KWPKP ed 96. 247. 835. 0 4)4(30 var94. 333. 196. 2tan )4(30)4(30 kPQ KWPP NNe 47. 8%655 .10 )4( 因此，总计算负荷（取KP=0.9，Kq=0.95)为： P30=0.9*（40+0.59+4+2.96）=0.9*47.55 =42.8KW Q30=0.95*（69.2+1.02+3+3.94）=0.95*77.16=73.3 kvar AKVQPS.9 .84

26、3 .738 .42 222 30 2 3030 A KV AKV U S I N 129 38. 03 .9 .84 3 30 30 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 解：分配的图如下： A B C N 3*1KW1*3KW1*3KW KWKWPP mee 9333 . 单相负荷 加热器取Kd=0.7，cos=1 KWPKP ed 3 . 697 . 0 30 0 30 Q AKVS.3 . 6 30 A KV AKV U S I N 57. 9 38. 03 .3 . 6 3 30 30 工厂供电第五版

27、章习题解答 解：由题意知： （1）单头手动弧焊机的各相计算负荷： 将AB相间 21KV.A =65%换算至=100%的容量，查表知cos=0.35 KWSP N N AB 93. 535. 021%65cos 100 同理BC相间： KWSP N N BC 95. 535. 017%100cos 100 同理CA相间： KWSP N N CA 1 . 535. 03 .10%502cos2 100 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 查表知：Kd=0.35，cos=0.35，tan=2.68，再由表查得cos=0.35时的功 率换算系数. ， . ，. ， . 相KWPPPPP CAA

28、CAABAABA 15. 61 . 527. 093. 527. 1 相KWPPPPP ABBABBCBBCB 96. 593. 527. 095. 527. 1 var54.141 . 563. 193. 505. 1kPQPQQ CAACAABAABA var91.1593. 563. 195. 505. 1kPQPQQ ABBABBCBBCB C相KWPPPPP BCCBCCACCAC 87. 495. 527. 01 . 527. 1 vark05.1595.563.11 .505.1 BCCBCCACCAC PQPQQ 各相有功无功计算负荷为： KWPKP AdA 15. 215.

29、635. 0 )1(.30 var09. 554.1435. 0 )1(.30 kQKQ AdA 相 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 KWPKP BdB 09. 296. 535. 0 )1(.30 var57. 591.1535. 0 )1(.30 kQKQ BdB B相 KWPKP CdC 7 . 187. 435. 0 )1(.30 var27. 505.1535. 0 )1(.30 kQKQ CdC C相 （2）220V电热箱的各相计算负荷，查表Kd=0.7 ，cos=1，tan=0, 相 KWKWPKP AedA 2 . 4327 . 0 .)2(.30 KWKWPKP

30、BedB 2 . 467 . 0 .)2(.30 B相 KWPKP CedC 15. 35 . 47 . 0 .)2(.30 C相 (3) 各相总的有功和无功计算负荷 相 KWPPP AAA 35. 62 . 415. 2 )2(.30)1(.30.30 vark09. 5009. 5 )2(.30)1(.30.30 AAA QQQ 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 B相 KWPPP BBB 29. 62 . 409. 2 )2(.30)1(.30.30 vark57. 5057. 5 )2(.30)1(.30.30 BBB QQQ C相 KWPPP CCC 85. 415. 37

31、. 1 )2(.30)1(.30.30 vark43. 5043. 5 )2(.30)1(.30.30 CCC QQQ (4) 总的等效三相计算负荷 由以上计算可知，A相的有功计算负荷最大，故取A相计算等效三相计算负 荷 KWPP A 05.1935. 633 .3030 vark27.1509. 533 .3030 A QQ AKVQPS.41.2427.1505.19 222 30 2 3030 A KV AKV U S I N 1 .37 38. 03 .41.24 3 30 30 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 解：由题意知，查附表2，Kd

32、=0.35，cos=0.75，Tmax=3400h AKV P S kPQ wKWPKP ed .2725 75. 0 2044 cos var180375. 0arccostan2044tan k2044584035. 0 30 30 3030 30 取年工作小时Ta=2000h(一班制），=0.75，=0.8 kvar.h102885200018038 . 0 kw.h1030662000204475. 0 3 30 3 30 aqa aPa TQW TPW 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 解：由题意知：K=0.9 计算电流 AIIIKI NN

33、N 8 .88.9 . 0 5130 尖峰电流 AIIII NSTPK 4 .283)4 .32227(8 .88)( max30 工厂供电第五版章习题解答 复习思考题 3-1 什么叫短路？短路故障产生原因有哪些？什么叫短路？短路故障产生原因有哪些？ 短路对电力系统有哪些危害？短路对电力系统有哪些危害？ 解: 短路是不同相之间,相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接. 短路种类有三相短路,两相短路,单相短路和两相接地短路. 短路的原因主要有设备长期运行,绝缘自然老化,操作过电压,雷电过电压,绝缘受到 机械损伤等. 短路的危害: 1 短路产生很大的热量,导体温度身高,将绝缘损坏. 2

34、短路产生巨大的电动力,使电器设备受到机械损坏 3 短路使系统电压严重减低,电器设备正常工作受到破坏. 4 短路造成停电,给国家经济带来损失,给人民生活带累不便. 5严重的短路将影响电力系统运行的稳定性,使并联运行的同步发电机失去同步,严 重的可能造成系统解列,甚至崩溃. 6 单相短路产生的不平横磁场,对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰 ,影响其正常工作. 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 3-2 短路有哪些形式？哪种短路的可能性最大？哪种短路危害最为严重？短路有哪些形式？哪种短路的可能性最大？哪种短路危害最为严重？ 答：短路的形式有：三相短路、两相短路和单相短路。 发生单相

35、短路的可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的 危害最严重。 3-3 什么叫无限大容量电力系统？它有什么特点？在无限大系统中发生什么叫无限大容量电力系统？它有什么特点？在无限大系统中发生 短路，短路电流将如何变化？能否突然增大？为什么？短路，短路电流将如何变化？能否突然增大？为什么？ 答:无限大容量系统的指端电压保持恒定，没有内部阻抗和容量无限大的系 统.它的特征有：统的容量无限大，系统阻抗为零和系统的端电压在短路过 程中维持不变。 三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回 路阻抗减小，电流增大，但由于回路内存在电感，电流不能发生突变，从 而产生一个非周期分量电流

36、，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态 短路电流。短路电流周期分量按正弦规律变化，而非周期分量是按指数规 律衰减，最终为零，又称自由分量。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 答:短路冲击电流是短路全电流的最大瞬时值. 高压系统 Ksh=1.8,ish=2.55I,Ish=1.51I，低压系统 Ksh=1.3,ish=1.84I,Ish=1.09I 短路次暂态电流是短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值. 短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完后的短路电流.无限大容量系统 I=IP= I，高压系统ish=2.55I,Ish=1.51I，低压系统 ish=1.84I,Ish=1.0

37、9I 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 答：短路计算中的阻抗采用有名单位“欧姆”就叫欧姆法。短路计算 中有关物理量是采用标幺值（相对值）的就叫标幺法。 特点：系统大，电压等级多，用标幺值比较方便；系统小，直接使用 欧姆法简便。 答：由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑， 即短路计算电压取为比线路额定电压UN高5%。 工厂供电第五版章习题解答 3-9 什么叫短路电流的电动效应？它应该采用哪一个短路什么叫短路电流的电动效应？它应该采用哪一个短路 电流来计算？电流来计算？ 答：短路电流通过导体或电气设备，会产生很大的电动力和产生很高的温度， 称为短路的电动力效应和热效应

38、。 短路电流的电动力效应是当电路短路时，短路冲击电流流过导体瞬间，导线间 相互电磁作用产生的力。 三相线路发生三相短路时中间相导体所受的电动力比两相短路时导体所受的电 动力大，因此校验电器和导体的动稳定性时，一般应采用三相短路冲击电流 (3) sh )3( I或 sh i 3-10 在短路点附近有大容量交流电动机运行时，电动机对短路计算在短路点附近有大容量交流电动机运行时，电动机对短路计算 有什么影响？有什么影响？ 答：供配电系统发生短路时，从电源到短路点的系统电压下降，严重时短路 点的电压可降为零。接在短路点附近运行的电动机的反电势可能大于电动机 所在处系统的残压，此时电动机将和发动机一样，

39、向短路点馈送短路电流， 同时电动机迅速受到制动，它所提供的短路电流很快衰减。 工厂供电第五版章习题解答 3-11 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？对母线，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？么？对母线，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？ 答：对一般开关电器 硬母线的电动力校验硬母线的电动力校验 满足：满足： 其中：其中： 为母线材料的允许应力；为母线材料的允许应力； cal 当母线的档数为当母线的档数为12时，时， ； 当母线的档数大于当母线的档数大于2时，时， W为母线的截面系数：为母线的

40、截面系数： 当母线水平放置时，当母线水平放置时， 其中：其中：b为母线截面的水平宽度，为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直高度；为母线截面的垂直高度； 0 . 8 )3( lF M al 最大计算应力为：最大计算应力为： W M c M为母线通过为母线通过 时所受到的弯曲力矩；时所受到的弯曲力矩； 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 母线及绝缘导线和电缆等导体热稳定校验 其中：C为热稳定系数；可由附表7查得。 C t IA ima)3( min Amin导体的热稳定最小截面 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂

41、供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 工厂供电第五版章习题解答 截面积系数 kAIk3 .77ikA 42 (3) sh )3( KA KW I mN 808. 0 94. 03803 500 . )3( . 01. 0 kmN II故需计入此电动机组反馈电流的影响。 解：由题意3-1知， 母线上同步电动机额定电流为： 反馈电流冲击值kAICKI MNMshMsh 3 . 6808. 018 . 7 . 母线在三相短路时所受到最大冲击力为： NKAKAAN a l iiF Mshsh 544710 2 .0 9 .0 3 .63 .773/103 7 2 2

42、7 2 . )3()3( 校验母线短路时的动稳定度 mN lF M.490 10 9 . 05447 10 )3( 35 22 10067. 1 6 01. 008. 0 6 m mmhb W 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 而实际的A800mm2Amin=374mm2,故该母线满足短路热稳定度的要求。 c=M/W=45.9MPaal=70MPa，故该母线满足短路动稳定度。 母线短路时受到的计算应力为： MPaPa m mN W M c 9 .45109 .45 10067. 1 .490 6 35 解：查附录 2 /87mmsAC sssssttstt ocopkima 6 .

43、005. 005. 05 . 005. 005. 0 2 3)3( min 3746 . 0 87 1042 mmt C I A ima 工厂供电第五版章习题解答 而实际的A50mm2=(1.151.4)Sc 装有两台主变压器时,其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列 两个条件: a 任一台主变压器运行时,应满足总计算负荷的60%70%的要求,即 SN=(0.60.7)Sc b 任一台变压器单独运行时,应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求,即 SN=Sc(I+II) 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-4 电力变压器并列运行必须满足哪些条件？联接组不同电力变压器并列运

44、行必须满足哪些条件？联接组不同 的变压器并列运行有什么危险？并列变压器的容量差别太的变压器并列运行有什么危险？并列变压器的容量差别太 大有何不好？大有何不好？ 答：条件： （1）变压器的一、二次额定电压必须对应相等。 （2）变压器的阻抗电压（短路电压）必须相等。 （3）变压器的连接组别必须相同。 （4）变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容 量之比不超过3：1。 联接组不同的变压器并列运行可能使变压器组烧毁。 如果容量相差悬殊，不仅运行很不方便，而且在变压 器特性稍有差异时，变压器间的环流将相当显著，特别是 容量小的变压器容易过负荷或烧毁。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4

45、-5 电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器 工作时二次侧为什么不能开路？互感器二次侧有一端为工作时二次侧为什么不能开路？互感器二次侧有一端为 什么必须接地？什么必须接地？ 答：（1）用来使仪表、继电器等二次侧设备与主电路绝缘。 用来扩大仪表、继电器等二次侧设备的应用范围。 使测量仪表和继电器标准化。 （2）电流互感器在工作时，由于二次回路串联的是电流线圈，阻抗很 小，近似接近于短路状态。由I1N1-I2N2=I0N1可知，I1N1绝大部分与I2N2抵 消， 所以I0N1很小，I0只有一次侧电流I1的百分之几，非常之小，但当二 次侧开路时有

46、I2=0，使得I0=I1，而I1取决于一次侧电路的负荷，与互感器 二次侧负荷的变化无关，从而使I0突然增大到I1，要比正常工作时增大几 十倍，会产生铁芯过热，并产生剩磁，降低了铁芯的准确度；同时在二次 侧感应出高电压，危及人身和设备安全。 （3）为了防止一、二次侧绕阻间绝缘击穿时，一次侧的高压传入二次侧 ，危及人身和设备安全。 工厂供电第五版章习题解答 4-6 开关触头间产生电弧的根本原因是什么？发生电弧有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？主要靠什么游离方式？ 最

47、初的游离方式：热电发射。维持电弧主要靠碰撞游离产生电弧，热游 离维持电弧。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-7 使电弧熄灭的条件是什么？熄灭电弧的去游离方式有使电弧熄灭的条件是什么？熄灭电弧的去游离方式有 哪些？哪些？ 开关电器中有哪些常用的灭弧方式？开关电器中有哪些常用的灭弧方式？ 答：（1）使触头电弧中的去游离率大于游离率，即电弧中离子消 失的速度大于离子产生的速率。 （2）正负带电质点的“复合”，正负带电质点的“扩散”。 （3）速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短弧灭 弧法、粗弧分细弧灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、SF6灭弧 法。 4-8 熔断器的主要功能是什么

48、？什么叫熔断器的主要功能是什么？什么叫“限流限流”熔断器？熔断器？ 什么叫什么叫“非限流非限流”熔断器？熔断器？ 答：熔断器主要功能是对电路和设备进行短路和过负荷保护 的保护电器。 限流熔断器：在最大短路电流ish之前熔断的称为限流式的， 否则称为不限流的。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-9 一般跌开式熔断器和一般高压熔断器（如一般跌开式熔断器和一般高压熔断器（如RN1型）型） 在功能方面有何区别？一般跌开式熔断器和负荷型跌开在功能方面有何区别？一般跌开式熔断器和负荷型跌开 式熔断器在功能上又有何区别？式熔断器在功能上又有何区别？ 答：一般答：一般高压跌开式熔断器是户外用熔断

49、器，其功能是 既可用于6-10KV的线路和设备的短路保护，又可在一定 条件下，直接用高压绝缘操作棒来操作熔管的分合，兼 起高压隔离开关作用。而一般的高压熔断器（如RN1型） 是室内用的“限流”熔断器，没有隔离功能。 一般一般高压跌开式熔断器只能无负荷操作，或通断小容量空 载变压器和空载线路，而负荷型跌开式熔断器则能带负荷负荷型跌开式熔断器则能带负荷 操作。操作。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-10 高压隔离开关有哪些功能？有哪些结构特点？高压隔离开关有哪些功能？有哪些结构特点？ 答：（1）主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路 的安全检修。 （2）断开开关后有明显可见的断开

50、间隙，而且断开 间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保障人 身和设备的安全。 4-11 高压负荷开关有哪些功能？它可装设哪些保护装置？高压负荷开关有哪些功能？它可装设哪些保护装置？ 它靠什么来进行短路保护？它靠什么来进行短路保护？ 答：（1）具有简单的灭弧装置，因而能够通断一定的负 荷电流和过负荷电流，但是它不能断开短路电流。具有 隔离高压电源，保证安全检修的功能。 （2）一般与高压熔断器串联使用。 （3）借助熔断器来进行短路保护。 工厂供电第五版章习题解答 4-12 高压断路器有哪些功能？少油断路器中的油和多油断高压断路器有哪些功能？少油断路器中的油和多油断 路器中油各有哪些功能？为什

51、么真空断路器和六氟化硫路器中油各有哪些功能？为什么真空断路器和六氟化硫 （SF6)适用于频繁操作场所，而油断路器不适于频繁操作？适用于频繁操作场所，而油断路器不适于频繁操作？ 答：（1）不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受 一定时间的短路电流。并能够在保护装置作用下自动跳闸， 切断短路的故障。 （2）多油断路器的油量多，其油的作用一方面作为灭 弧介质，另一方面又作为相对地、甚至相与相之间的绝缘介 质。少油断路器的油量少，其油只能作为灭弧介质，其外壳 通常是带电的。 （3）真空断路器的体积小，动作快，寿命长，安全可 靠和便于维护检修等优点，主要用于频繁操作和安全要求较 高的场所。SF6断路器

52、与油短路器相比较，具有断流能力强 ，灭弧速度快，绝缘性能好和检修周期长等优点，适用于频 繁操作，且无易燃易爆的危险。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-13 低压断路器有哪些功能？图低压断路器有哪些功能？图4-58所示的所示的DW断路器合闸断路器合闸 控制回路中的时间继电器起什么作用？控制回路中的时间继电器起什么作用？ 答：低压断路器主要是用于低压系统中设备及线路的过 载和短路和失压保护； 图中的时间继电器作用： （1）延时定时器作用，保证合闸线圈YO通电时间不致 超过1S。 （2）“防跳”作用，在按钮出现被粘住故障时，防止 合闸线圈YO再次通电合闸，又跳闸、又又合闸这种跳动 现

53、象出现。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-14 熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器熔断器、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？哪些需校验及低压刀开关在选择时，哪些需校验断流能力？哪些需校验 动、热稳定度？动、热稳定度？ 4-15 对工厂变电所主接线有哪些基本要求？变电所主接线对工厂变电所主接线有哪些基本要求？变电所主接线 有哪些绘制方式？各适用哪些场合？有哪些绘制方式？各适用哪些场合？ 答：（1）安全、可靠、灵活、经济。 （2）系统式主接线图、装置式主接线图 （3）系统式主接线图用于变配电所的运行中；装置式 主接线图

54、一般用于变配电所的施工图中。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-16 变电所高压电源进线采用隔离开关变电所高压电源进线采用隔离开关熔断器接线与采熔断器接线与采 用隔离开关用隔离开关断路器接线，各有哪些优缺点？各适用于什么断路器接线，各有哪些优缺点？各适用于什么 场合？场合？ 答：1采用隔离开关-熔断器的接线： （1）简单经济，一般只用于500KV.A及以下容量的变 电所。（2）变电所停电和送电的操作比较复杂，无法 重合闸，很难远方操作。（3）供电可靠性不高，当主 变压器或高压侧停电检修或发生故障时，整个变电所要 停电。当熔断器熔断后，更换熔体需要一定时间。， （4）维护较方便，故

55、障时能利用熔断器的限流特性控 制短路电流值。 适用于三级负荷的小容量变电所。 2 采用隔离开关-断路器的接线：能够远方控制操作， 对回路进行跳合闸很方便，可以另外装设各种保护，能 够重合闸。但是：价格较高，维护较麻烦。 变电所只此一路电源进线，也只用于三级负荷。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-17 什么是内桥式接线和外桥式接线？各适用于什么场合？什么是内桥式接线和外桥式接线？各适用于什么场合？ 答：内桥式接线:断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变 压器。 适用于、级负荷、线路长，因而容易发生故障和 停电检修的机会较多 ，变压器不需经常切换。 35kV 及以上总降压变电所两路电源

56、供电及两台变压器。 外桥接线：跨桥靠近线路侧。 外桥接线适用场合：适用于、级负荷、电源线路较短 并且故障几率小，而且变电所负荷变动较大、适于经济运 行需要经常切换的35kV及以上总降压变电所、两路电源供 电及两台变压器。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-18 变配电所址选择应考虑哪些条件？变电所靠近负荷变配电所址选择应考虑哪些条件？变电所靠近负荷 中心有哪些好处？中心有哪些好处？ 靠近负荷中心能降低配电系统电能损耗、电压损耗和有 色金属消耗量。 答：所址考虑的条件： （1）靠近负荷中心； （2）考虑电源的进线方向，偏向电源侧； （3）进出线方便； （4）设备运输方便； （5）不

57、应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； （6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； （7）不应设在有剧烈震动和高温场所； （8）不应设在地势低洼和可能积水的场所； （9）不应设在有爆炸危险区域。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 4-19 变配电所总体布置要考虑哪些要求？变压器室、低压变配电所总体布置要考虑哪些要求？变压器室、低压 配电室、高压配电室、高压电容器室和值班室的结构及相配电室、高压配电室、高压电容器室和值班室的结构及相 互位置安排各如何考虑？互位置安排各如何考虑？ 答：变电所总体布置方案应满足下列要求答：变电所总体布置方案应满足下列要求: (1)35kV户内变电所宜采用双层

58、布置，610kV变电所宜采用单层布置。 采用双层布置时，变压器应设在底层；采用单层布置时，变压器宜 露天或半露天安装。 (2)变电所各室的布置应当紧凑合理，便于进出线设备的连接，便于 设备的操作、搬运、检修、试验和巡视，还要考虑发展的可能性。 (3)高低压配电室的位置应便于进出线，变压器室的位置应便于运输、 安装和维护。低压配电室应靠近变压器室，电容器室宜与变压器室 及相应电压等级的配电室相连。变压器室和电容器室应尽量避免西 晒，并尽可能利用自然采光和自然通风。 (4)当有两台变压器时，每台油量为100kg及以上的三相变压器，应 设在单独的变压器室内。干式变压器和不带可燃油的高低压配电装 置，

59、可设在同一房间内。 工厂供电第五版章习题解答 (5)从安全角度考虑，配电室、变压器室、电容器室的门应向外开，相邻 配电室之间有门时，该门应双向开启或向低压室方向开启。但变电所的 门窗不宜直接通向相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。 (6)控制室、值班室应尽量靠近高低压配电室，且有门直通，控制室、值 班室的大门应朝外开。控制室、值班室和辅助房间的位置应便于运行人 员工作和管理。有些工厂变电所的控制室、值班室是合在一起的，为了 值班人员的方便，应设置厕所和上、下水设施。 (7)配电室、控制室、值班室等的地面，宜高出室外地面150300mm。 当附设于车间内时，则可与车间的地面相平。 变压器室

60、的结构设计要考虑，变压器的安装方式(地平抬高方式或不抬高)、变 压器推进方式（宽面推进或窄面推进）、进线方式（架空或电缆）、进线方向、 高压侧进线开关、通风、防火和安全以及变压器的容量和外型尺寸。 高压配电室的结构主要取决于高压开关柜的数量、尺寸布置方式（单列 或双列）、安装方式（靠坪或离坪）等。 低压配电室的结构主要取决于低压开关柜的数量、尺寸，布置方式（单 列或双列或型），安装方式（靠坪或离坪）等因素。 2021-4-29工厂供电第五版章习题解答 电容器室的结构主要取决于电容器柜的数量、尺寸、布置方式（双列 或单列），安装方式（靠坪或离坪）等因素。 值班室通常与控制室合在一起。值班室位置的