供配电技术课后答案

1、供配电技术课后答案思考题与习题1.工业企业供电系统的常用额定电压等级及选取额定电压等级时应考虑的因素。答：技术指标：主要包括电能质量、供电的可靠性、配电的合理性及将来开展的情况等； 经济指标：主要包括基建投资（线路、变压器和开关设备等）、有色金属消耗量、年电能损 失费（包括线路及变压器的年电能损耗费）及年维修费等。国民经济开展的需要。技术经济上的合理性。电机电器制造工业的水平等因素。.什么叫电力系统和电力网电力系统由哪几局部组成答：所谓电力系统，就是包括不同类型的发电机，配电装置、输、配电线路，升压及降压变电 所和用户，它们组成一个整体，对电能进行不间断的生产和分配。电力网的作用是将发电厂生产

2、的电能输送、交换和分配电能，由变电所和不同电压等级的电力 线路组成。它是联系发电厂和用户的中间环节。电力系统由发电厂、变电所、电力线路和用户组成。.变电所和配电所的任务是什么二者的区别在哪里答：变电所的任务是交换电压和交换电能；可分为升压、降压。配电所的作用是接受和分配电能。二者区别在于作用不同。.为什么说太阳能发电是最理想的新能源答：因为太阳能能量巨大，不会枯竭，而且太阳能发电不会产生污染，绝对干净无公害。.风力发电厂包括那些主要设备答：风力发电机、控制器、逆变器、蓄电池等。.发电并网条件是什么答：双方应有一致的相序；双方应有相等的电压；双方应有同样或者十分接近的频率。双方应有同样相位。.统

3、一规定各种电气设备的额定电压有什么意义发电机、变压器、用电设备以及电网的额 定电压有无差异差异的原因是什么电压等级确实定是否合理直接影响到供电系统设计的技术、经济上的合理性；有差异，为了满 足较远的线路末端也能到达额定电压，升压变压器要把电压提高5%后再经过输电线路传送， 降压变压器也一样为了满足较远的线路末端也能到达额定电压，电压降压的电压比额定电压高 出5%再经过输电线路传送，变压器一次绕组的额定电压与用电设备相同。8.简述工厂供电系统电能质量的主要指标及其对用户的影响。答：电能质量指导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。电能质量指标是电 能质量各个方面的具体描述，从电磁现

4、象及相互作用和影响角度考虑给出引起干扰的基本现象分 类如下（1）低频传导现象：谐波、简谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电， 电网频率变化，低频感应电压，交流中的直流；（2）低频辐射现象：磁场、电场；（3）高频 辐射现象：磁场、电场、电磁场（连续波、瞬态）；（4）高频传导现象：感应连续波电压与 谐波电流在高压架空线路上的流动带来的问题; 对断路器和熔断器的影响-电流，单向瞬态、振荡瞬态；（5）静电放的现象影响用户用电设备的正常运行，谐波使测量和计量仪器的知识和计量不准确，干扰通信系统的 工作甚至通信设备和人员的安全，使电视机，计算机的图形畸变，画面亮度发生波动变化。9.试述工厂

5、供电设计的主要内容。答：工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配。工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实 保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须到达以下基本要求：（1）安全在 电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故；（2）可靠赢满足电能用户对供 电可靠性的要求；（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求；（4）经济供电系 统的投资要少，运行费用要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。其内容有（1）负荷计算；（2）工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择；（3） 工厂总降压变电所主结线设计；（4）厂区高压配电系统设计；（5）工厂供、配电系统短路

6、电 流计算；（6）改善功率因数装置设计；（7）变电所高、低压侧设备选择；（8）继电保护及二 次结线设计；（9）变电所防雷装置设计；（10）专题设计；（11）总降压变电所变、配电装置 总体布置设计综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进行内外的变、配电装置的总 体布置和施工设计。思考题与习题2.什么是计算负荷，以不同时限确定的计算负荷如何换算答：计算负荷是根据的工厂的用电设备安装容量确定的，预期不变的最大假想负荷。.目前常用求计算负荷的时限是多长时间理由是什么答：30min；电力负荷按年最大负荷（也称30min最大负荷）持续运行所消耗的电能，恰好 等于该电力负荷全年实际消耗的电能。.负荷曲

7、线及其在求计算负荷中的作用。答：负荷曲线表征电力负荷随时间的变动情况，它反映了用户用电的特点和规律。.简述求计算负荷的方法及其应用范围的评价。答：需要系数法、二项式系数法。其中以需要系数法应用最为广泛，它适用于不同类型的各种 企业，计算结果也基本符合实际，也适用于变配电所的负荷计算。二项系数法一般适用于低压配 电支干线和配电箱的负荷计算。.简述在求计算负荷时，那些系统元件需要在其上计算损耗计算方法如何这种方法用于求实 际功率及电能损耗有无误差答：线路、变压器需要在其上计算损耗。计算方法是无功功率补偿。用于求实际功率及电能损耗 有误差。.求计算负荷时，计算全厂功率因数的目的和方法如何答：目的：在

8、设计阶段要根据设计计算的功率因数和供电局指定的功率因数，提出提高功率因数 所用的补偿装置类型和容量。方法：工厂需要系数法、按年产量和单位产品耗电量计算法、逐级计算法。思考题与习题3.什么叫短路短路的类型有哪些造成短路故障的原因是什么短路有什么危害“短路”是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的接通。三相交流系统的短路种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。造成短路的主要原因是：（1）电气设备截流局部的绝缘损坏（2）误操作（3）雷击或过电压 击穿等。短路的危害：短路时温度急剧上升：会使绝缘加速老化或损坏：产生很大的电动力，使设备的 截流局部变形或损坏，要考

9、虑它们对短路电流的稳定。短路电流在线路上产生很大的压降：离短路 点越近的母线，电压下降越厉害，影响与母线连接的电动机或其它设备的正常运行。.什么叫无限大容量系统它有什么特征为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大容 量系统无限大容量系统：是指端电压保持恒定，没有内部阻抗和容量无限大的系统。无限大容量的特征：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：系统的容量无限大.系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变.实际 上,任何电力系统都有一个确定的容量，并有一定的内部阻抗.当供配电系统容量较电力系统容 量小得多，当电力系统的容量超过用户供电系统的50倍时

10、，电力系统阻抗不超过短路回路总 阻抗的或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线电压降低很 小，此时可将电力系统看做无限大容量系统。.什么是次暂态短路电流什么是冲击短路电流什么是稳态短路电流它们与短 路电流周期分量有效值有什么关系次暂态短路电流：短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值。 o由于过电流lopl大于，所以，以Ircl作为动作电流整 定依据，所以得；I=(KrelKw/KreKi)Krel为可靠系数，Kw为接线系数，Kre为继电的返回系数，Ki为电流互感器变 比。2动作时间整定(动作时间必须满足选择性要求。为保证动作的选择性，动作时间整定按“阶梯原那么”来确定；即 自

11、负载侧向电源侧，后一级线路的过电流保护装置的动作时限应比前一级线路保护的动作时限大 一级时限差t=t+At式中，为时限级差，定时限电流保护取。3灵敏度校验.过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线路末端的两相短路电流进行校验； Ks=Iopl=式中，lopl为保护装置一次侧动作电流。过电流保护和速断保护各有何优缺点答：过电流保护：当通过的电流大于继电器的动作电流时，保护装置启动，并用时限保护动作 的选择性，这种继电保护装置称为过电流保护。电流速断保护：电流速断保护是一种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保 护配合使用。两者的比拟：过电流保护的范围是本级线路和下级电路，本级线路为

12、过电流保护的主保护区，下级线路是 其 后备保护区。定时限过流保护整定简单，动作准确，动作时限固定，但使用继电器较多，接线 较复杂，需直流操作电源。反时限过电流保护使用继电器少，接线简单，可采用交流操作，但 动作准确度不高，动作时间与短路电流有关，呈反时限特性，动作时限整定复杂；线路越靠近电 源，过电流保护的动作时限越长，而短路电流越大，危害也越大，这是过电流保护的缺乏。因 此，GB50062-92规定，当过电流保护动作时限超过0 . 50 . 7 S 时，应装设瞬动 的电流速断保护。反时限过电流保护的动作时限如何整定答：在整定反时限电流保护的动作时限时应指出某一动作电流倍数（通常为10）时的动

13、作时 限，为保护动作的选择性，反时限过电流保护时限整定也应按照“阶梯原那么”来确定，即上下 级路线的反时限过电流保护在保护配合点K处发生短路时的时限级差为高压电动机和电容器的继电保护如何配置和整定答：（1）高压电动机的继电保护配置按GB5006292规定，对2000KN以下的高压电动机相 间短路。装设电流速断保护；对2000KW及以上的高压电动机，或电流速断保护灵敏度不满 足要求的高压电动机。装设差动保护；对易发生过负荷的电动机，应装设过负荷保护；对不 重要的高压电动机或者不允许自起动的电动机，应装设低电压保护；高压电动机单相接地电流大 于5A时，应装设有选择性的单相接地保护电动机过负荷保护的

14、动作电流按躲过电动机的额定电流整定，即=KreKi电动机的电流速断保护动作电流按躲过电动机的最大起动电流整定，即=Ki单相接地保护动作电流按躲过其接地电容电流整定，即=Ki（2）电容器的继电保护配置：容量在400kvar以上的电容器组一般采用断路器控制，装设 电流速断保护，作为电容器的相间短路保护。容量在400kvar及以下的电容器一般采用带熔 断器的负荷开关进行控制和保护。电容器电流速断保护的动作电流按躲过电容器投入时的冲击电流整定，即=KrellNo C/Ki思考题和习题9电力用户中与节约电能密切相关的重要技术指标有哪些答：有电力（电力负荷率）、电量、功率因数与电力谐波含量等。提高自然功率

15、因数的方法有哪些答：正确选用异步电动机的型号和容量；电力变压器不宜轻载运行；适当采用同步电动机；轻载绕线式异步电动机同步化运行。电容器补偿方式有哪几种各有何特点答：就地补偿、分组（分散）补偿和集中补偿三种。高压集中补偿：便于运行管理和调节，而且利用率高，还可提高供电变压器的负荷 能力。低压成组补偿：能补偿低压母线前的用户高压电网、地区电网和整个电力系统的无 功功率，用户本身可获得相当的经济效益，补偿投资不大，运行维护及管理也很方便。分散就地补偿：它与用电设备的停、运一致，但不能与之共用一套控制设备，补偿 效果理想，但投资较大，同时增加了管理上的不便，而且利用效率低。利用静止无功补偿装置对电力系统中无功功率进行快速的动态补偿，可实现哪些功能答：校正动态无功负荷的功率因数；改善电压调整；提高电力系统的静态和动态稳定性，阻尼功率振荡；降低过电压；稳定母线电压，减少电压闪烁，提高电压质量；阻尼次同步震振荡；减少电压的电流的不平衡。简述TCR、TSC、SVG的基本功能。答：晶闸管控制电抗器TCR：相当于电感负载的交流调压电路。通过调整导通角来调节 从电网吸收的基波无功功率。晶闸管投切电容器TSC：晶闸管工作在开关状态，分组投切电容器。无功功率不能连续调节。静 止无功发生器SVG：适当调节交流侧输出电压的相位和幅值，或直接控制交流侧电流，就可 以使该电路吸收或发出无