《供配电技术》课后答案（参考）

第2页/共2页《供配电技术》课后答案第一章

1-1:电力系统——发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一具整体。

1-2:供配电系统－－由总落变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。总落压变电所是企业电能供应的枢纽。它将35kV～110kV的外部供电电源电压落为6～10kV高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。高压配电所集中同意6～10kV电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。普通负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。

1—3.发电机的额定电压,用电设备的额定电压和变压器的额定电压是怎么规定的?为啥?

答(1)用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压;发电机的额定电压较电力线路的额定电压要高5%;变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(落压变压器);二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定).

(2.)额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压,它是国家依照经济进展的需要及电力的水平和进展的趋势通过全面技术经济分析后确定的.

1-4,电能的质量指标包括哪些?

答:电能的质量指标有电压.频率.供电可靠性.

1-5啥叫电压偏移，电压波动和闪变？怎么计算电压偏移和电压波动？

答：电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。电压波动是指电压的急剧变化。周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉别舒适的现象，成为闪变。

电压偏差普通以百分数表示，即

△U％＝（U－UN）／UN×100

电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即

&U=Umax－Umin

&U%=（Umax－Umin）／UN×100

式中，&U为电压波动；&U%为电压波动百分数；Umax，Umin为电压波动的最大值和最小值（KV）；UN为额定电压（KV）。

1—6电力系统的中性点运行方式有哪几种？中性点别接地电力系统和中性点直截了当接地系统发生单相接地时各有啥特点？

电力系统的中性点运行方式有三种：中性点别接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点直截了当接地系统。中性点别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，电容电流增大倍，但各相间电压（线电压）仍然对称平衡。中性点直截了当接地系统发生单相接地时，经过中性点形成单相短路，产生非常大的短路电流，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也别发生变化。

1-7电力负荷按对供电可靠性要求分几类？对供电各有啥要求？

答：电力负荷按对供电可靠性可分为三类，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，当一具电源发生故障时，另一电源应别并且受到损坏，在一级负荷中的特殊重要负荷，除上述两个独立电源外，还必须增设应急电源。为保证对特殊重要负荷的供电，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，别致中断供电或中断后能迅速恢复。三级负荷要求最低，没有特别要求，普通有单回路电力线路供电。

1-8试确定图所示供电系统中发电机G和变压器1T，2T和3T的额定电压。

解：

发电机的额定电压U=1.05*10KV=10.5KV;

变压器1T的额定电压一次侧U=10.5KV；

二次侧U=1.1*35KV=38.5KV；

变压器2T的额定电压一次侧U=35KV；

二次侧U=1.05*10KV=10.5KV；

变压器3T的额定电压一次侧U=10KV；

二次侧U=1.05*0.38=0.399KV；

1-9．试确定图中所示供电系统中发电机G，变压器2T，3T线路1WL，2WL的额定电压。

解：发电机G，额定电压U=1.05U1=10.5KV

变压器2TU1=U=10.5KV

U2=1.1*220=242KV故额定电压为：10.5/242；

变压器3TU1=220KVU3=1.05*10=10.5KV

U2=1.1*110=121KV

线路1WL的额定电压为U=10KV

线路2WL的额定电压为U=0.38KV

1-10题目：试查阅相关资料或网上查阅，找出去年我国的发电机装机容量.年发电量和年用。

答：我国去年的发电机装机容量是4忆千瓦，年发电量为21870忆千瓦时，年用电量是21700忆千瓦时1-11.画出中性点别接地系统A相发生但相接地时的相量图。

答：中性点别接地系统A相发生但相接地时的相量图如下图：

第二章

2-1啥叫负荷曲线？有哪几种？与负荷曲线有关的物理量有哪些？

答：负荷曲线是表征电力负荷随时刻变动事情的一种图形，反映了用户用电的特点和规律。

负荷曲线按负荷的功率性质别同，分有功负荷和无功负荷曲线；按时刻单位的别同，分日负荷曲线和年负荷曲线；按负荷对象别同，分用户，车偶尔某类设备负荷曲线。

与负荷曲线有关的物理量有：

年最大负荷和年最大负荷利用小时；

平均负荷和负荷系数。

2-2年最大负荷Ｐmax——指全年中负荷最大的工作班内（为防偶然性，如此的工作班至少要在负荷最大的月份浮现２～３次）３０分钟平均功率的最大值，所以年最大负荷有时也称为３０分钟最大负荷P30。

年最大负荷利用小时Ｔmax———指负荷以年最大负荷Pmax持续运行一段时刻后，消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时刻算是年最大负荷利用小时。

平均负荷Pav————平均负荷算是指电力负荷在一定时刻内消耗的功节率的平均值。负荷系数KL————负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值。

2-3.啥叫计算负荷?为啥计算负荷通常采纳30min最大负荷?正确确定计算负荷有何意义?

答:计算负荷是指导体中经过一具等效负荷时,导体的最高温升正好和经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.导体经过电流达到稳定温升的时刻大约为(3~4)t,t为发热时刻常数.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.然而,由于较大截面的导体发热时刻常数往往大于10min,30min还别能达到稳定温升.由此可见,计算负荷Pc实际上与30min最大负荷基本是相当的。

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,将直截了当妨碍到电气设备和导线电缆的挑选是否合理.计算负荷别能定得太大,否则挑选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白费;计算负荷也别能定得太小,否则挑选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,导致绝缘体过早老化甚至烧毁.

2-4.各工作制用电设备的设备容量怎么确定?

答:长期工作制和短期工作制的设备容量算是该设备的铭牌额定功率,即

Pe=PN

反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率下的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率.

2-5.需要系数的含义是啥?

答:所实用电设备的计算负荷并别等于其设备容量,两者之间存在一具比值关系,所以需要引进需要系数的概念,即:Pc=KdPe.

式中，Kd为需要系数;Pc为计算负荷;Pe为设备容量.

形成该系数的缘故有:用电设备的设备容量是指输出容量,它与输入容量之间有一具平均效率;用电设备别一定满负荷运行,所以引入符合系数Kl;用电设备本身及配电线路有功率损耗,因此引进一具线路平均效率;用电设备组的所有设备别一定并且运行,故引入一具并且系数,

2-6确定计算负荷的估算法.需要系数法和二项式法各有啥特点？各适合哪些场合？

答：估算法实为指标法，其特点是举行方案比较时非常方便，适用于做任务书或初步设计时期。需要系数法的特点是简单方便，计算结果较符合实际，而长期使用已积存了各种设备的需要系数，是世界各国普遍采纳的办法，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思考了用电设备的平均负荷，又思考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，适用于容量差不悬殊的用电设备的负荷计算。

2-8在接有单相用电设备的三相线路中,啥事情下可将单相设备与三相设备综合按三相负荷的计算办法计算确定负荷?而在啥事情下应举行单相负荷计算?

答:单相设备应尽量地均匀分布在三相上,以使三相负荷保持平衡.

a:三相线路中单相设备的总容量别超过三相总容量的15%时,单相设备可按三相负荷平衡计算.

b:三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15%时,应把单相设备容量换算为等效三相设备容量,再算出三相等效计算负荷.

2-9怎么分配单相（220伏，380伏）用电设备，使计算负荷最小？怎么将单相负荷简便地换算成三相负荷？

答：能够用负荷密度法和需要系数法来分配用电设备；

如此换算：⑴当单相设备的总容量别超过三相总容量的15%，单相设备按三相负荷平衡来计算。⑵当单相设备的总容量超过三相总容量的15%，应该换成等效三相设备容量，再算出三相等效计算负荷。

2-10电力变压器的有功功率和无功功率损耗各怎么计算？其中哪些损耗是与负荷无关的？哪些损耗与负荷有关？按简化公式怎么计算？解：有功功率损耗=铁损+铜损=△Pfe+△Pcu

有功功率损耗为：

Pt=△Pfe+△Pcu=△Pfe+△Pcu.N(Sc/SN)2≈△P0+△Pk(Sc/SN)2

无功功率=△Q0+△Q

△Q0是变压器空载时，由产生主磁通电流造成的，△Q是变压器负荷电流在一次，二次绕组电抗上所产生的无功损耗。

无功功率损耗为：

△QT=△Q0+△Q=△Q0+△QN(Sc/SN)≈SN[I0％/100+Uk％(Sc/SN)2/100]

△Pfe和△Q0是与负荷无关，△Pcu和△Q与负荷有关

简化公式：

△Pt≈△P0+△Pkβ2

△QT≈SN（I0％/100+Uk％β2/100）

2-11啥叫平均功率因数和最大负荷时功率因数?各怎么计算?各有何用途?

答:平均功率因数是指导在某一时刻内的平均功率因数,也称加权平均功率因数.最大负荷时的功率因数是指在年最大负荷时的功率因数.平均功率因数计算功式:略

用途供电部门能依照月平均功率因数来调整用户的电费电价.

2-12.落低电能损耗,落低电压损失,提高供电设备利用率。

补偿容量（1）采纳固定补偿Qcc=Pav（tgφav1－tgφav2）,式中，Qcc为补偿容量；Pav为平均有功负荷，Pav=αPc或Wa/t，Pc为负荷计算得到的有功计算负荷，α为有功负荷系数，Wa为时刻t内消耗的电能；tgφav1为补偿前平均功率因数角的正切值；tgφav2为补偿后平均功率因数角的正切值；tgφav1－tgφav2称为补偿率，可用△qc表示（2）采纳自动补偿Qcc=Pc（tgφ1－tgφ2）

2-15.啥是尖峰电流？尖峰电流的计算有啥用处？

答：尖峰电流是指单台或多台用电设备持续1-2秒的短时最大负荷电流。尖峰电流的计

算能够提供选定用电设备的型号以及爱护用电设备等。

2-16、某车间380伏线路供电给下列设备:长期工作的设备有7.5kW的电动机2台,4kW的电动机3台,3kW的电动机10台;反复短时工作的设备有42kVA的电焊机1台(额定暂载率为60%,?额定功率因数=0.62,额定效率=0.85),10t吊车1台(在暂载率为40%的条件下,其额定功率为39.6kW,额定功率因数为0.5).试确定它们的设备容量。

解：关于长期工作制的设备，其设备容量算是它们的额定功率，因此长期工作设备的设备容量为：

Pe1=7.5×2kW+4×3kW+3×10kW=57kW

关于反复短时工作制的设备，其设备容量为：

电焊机：Pe2=0.61/2×42×0.62=20kW（下标1/2表示对0.6开根号）

吊车：Pe3=2×0.41/2×39.6kW=50kW（下标同上）

因此，它们的总的设备容量为：

P总=Pe1+Pe2+Pe3=57+20+50=127kW

2-18某厂金ˉ工车间的生产面积为60m×32m,试用估算法估算该车间的平均负荷。

解：查表可知负荷密度指标ρ=0.1kw/m2S=60m×32m=1920m2

Pav=ρS=0.1×1920=192kw

答：用估算法估算该车间的平均负荷为192kw

2-19某工厂35/6kv总落压变电所，2-20分不供电给1~4号车间变电所及6台冷却水泵用的高压电动机。1~4号车间变电所的计算负荷分不为：Pc1=840kw,Qc1=680kvar;Pc2=920kw,Qc2=750kvar;

Pc3=850kw,Qc3=700kvar;Pc4=900kw,Qc4=720kvar;

高压电动机每台容量为300kw，试计算该总落压变电所总的计算负荷（忽略线损）。

解：由题意可知：水泵用的高压电动机假设并且系数K=0.9

Kd=0.8b=0.65c=0.25Cosφ=0.8tanφ=0.75

Pc0=Kd×Pe1=0.8×300×6=1440kw

Qc0=Pc0×tanφ=1440×0.75=1080kvar

Pe=K×(Pc0+Pc1+Pc2+Pc3+Pc4)=0.9×(1440+840+920+850+900)=4455kw

Qe=K×(Qc0+Qc1+Qc2+Qc3+Qc4)=0.9×(1080+680+750+700+720)=3537kvar

Se=(P2e+Q2e)?=(44552+35372)?=5688.36

Ice=Se/(3?×Un)=5688.36/(1.73×6)=548.01A

高压侧Pe1=Pe+0.015Se=4455+0.015×5688.36=4540.33kw

高压侧Qe1=Qe+0.06Se=3537+0.06×5688.36=3878.3kvarSe1=(P2e1+Q2e1)?=(4540.332+3878.302)?=5971.25

Ice1=Se1/(3?×Un)=5971.25/(1.73×35)=98.62A

答：该总落压变电所高压侧总的计算负荷Pe1=4540.33kw，Qe1=3878.3kvar，Se1=5971.25，Ice1=98.62A

2-21.某车间设有小批量生产冷加工机床电动机40台，总容量152KW，其中较大容量的电动机有10KW1台、7KW2台、4.5KW5台、2.8KW10台；卫生用通风机6台共6KW。试分不用需要系数法和二项式法求车间的计算负荷。

解：需要系数法：查表A-1可得：

冷加工机床：Kd1=0.2cosφ1=0.5tanφ1=1.73

Pc1=0.2×152=30.4KWQc1=30.4×1.73=52.6KW

通风机组：Kd2=0.8cosφ2=0.8tanφ2=0.75

Pc2=0.8×6=4.8KWQc2=4.8×0.75=3.6KW

车间的计算负荷:

Pc=0.9×(30.4+4.8)=31.68KWQc=0.9×(52.6+4.8)=50.58KW

Sc=(Pe+Qe)=59.68KVA

Ice=Se/(3阶Un)=59.68/(1.732×0.38)=90.7A

二项式法:查表A-1可得：

冷加工机床:b1=0.14c1=0.4x1=5cosφ1=0.5tanφ1=1.73

(bPe∑)1=0.14×152=21.28KW

(cPx)1=0.4×(10+7×2+2×4.5)=13.2KW

通风机组:b2=0.65c2=0.25x2=5cosφ2=0.8tanφ2=0.75

因为n=6＜2x2,取x2=3.则

(bPe∑)2=0.65×6=3.9KW(cPx)2=0.25×3=0.75KW

显然在二组设备中第一组附加负荷(cPx)1最大

故总计算负荷为：

Pc=21.28+3.9+13.2=38.38KW

Qc=（21.28×1.73+3.9×0.75+13.2×1.73=62.56Kvar

Sc=(Pe+Qe)=73.4KVAIc=Se/(3阶Un)=111.55A

2-26某工厂35kV总落压变电所10kV侧计算负荷为：1#车间720kW+j510kvar;2#车间580kW+j400kvar;3#

车间630kW+j490kvar;4#车间475Kw+j335kvar(α=0.76,β=0.82,忽略线损)。试求：

全厂计算负荷及平均功率因数；

功率因数是否满脚供用电规程？若别满脚，应补偿到多少？

若在10kV侧举行固定补偿，应装BW—10.5—16—1型电容器多少台？

补偿后全厂的计算负荷及平均功率因数。

解：（1）P1=720Kw,Q1=510kvar

P2=580Kw,Q2=400kvar

P3=630kW,Q3=490kvar

P4=475Kw,Q4=335kvar

全厂计算负荷：P=kSp*Spc=2164.5kW

Q=kSq*SQc=1561.5kvar

cosF=cos(arctanF)=cos(35.88)=0.81

（2）cosF因此别满脚，应补偿到0.9

（3）Qcc=Pav(tanF1-tanF2)=394.27kvar

n=Qcc/16=24

(4)补偿后功率因数cosF=Pav/sav=0.92

第三章

3—1啥叫短路?短路的类型有哪些?造成短路的缘故是啥?短路有啥危害?

解:短路是别同相之间,相对中线或地线之间的直截了当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.

短路的缘故要紧有设备长期运行,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短路产生非常大的热量,导体温度身高,将绝缘损坏.

2短路产生巨大的电动力,使电器设备受到机械损坏

3短路使系统电压严峻减低,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,给人民日子带累别便.

5严峻的短路将妨碍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,严峻的也许造成系统解列,甚至崩溃.

6单相短路产生的别平横磁场,对附近的通信线路和弱电设备产生严峻的电磁干扰,妨碍其正常工作.

3-2．啥叫无限大容量系统?它有啥特征?为啥供配电系统短路时,可将电源看做无限大容量系统?

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: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别变.实际上,任何电力系统都有一具确定的容量,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,电力系统阻抗别超过短路回路总阻抗的5%~10%,或短路点离电源的电气距离脚够远,发生短路时电力系统母线落低非常小,此刻可将电力系统看做无限大容量.

3-3无限大容量三相短路时，短路电流怎么变化？

答：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，电流别能发生突变，从而产生一具非周期重量电流，非周期重量电流也别断衰减，最后达到稳态短路电流。短路电流周期重量按正弦规律变化，而非周期重量是按指数规律衰减，最后为零，又称自由重量。

34产生最严峻三相短路电流的条件是啥？

答：（1）短路前电路空载或cosΦ=1；

（2）短路眨眼电压过零，t=0时a=0度或180度；

（3）短路回路纯电感，即Φk=90度。

3-5啥是次暂态短路电流?啥是冲击短路电流?啥是稳态短路电流?它们与短路电流周期重量有效值有啥关系?答:次暂态短路电流是短路电流周期重量在短路后第一具周期的有效值.

冲击短路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″

稳态短路电流是短路电流非周期重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=1.09I″

37怎么计算三相短路电路？

答：①依照短路计算要求画出短路电流计算系统图，该系统图应包含所有与短路计算有关的元件，并标出各元件的参数和短路点。

②画出计算短路电流的等效电路图，每个元件用一具阻抗表示，电源用一具小圆表示，并标出短路点，并且标出元件的序号和阻抗值，普通分子标序号，分母标阻抗值。

③选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值

④等效电路化简，求出短路回路总阻抗的标幺值，简化时电路的各种简化办法都能够使用，如串联、并联、Δ-Y或Y-Δ变换、等电位法等。

⑤按前述公式由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值，再计算短路各量，即短路电流、冲击短路电流和三相短路容量。

38电动机对短路电流有啥妨碍？

答：供配电系统发生短路时，从电源到短路点的系统电压下落，严峻时短路点的电压可落为零。接在短路点附近运行的电动机的反电势也许大于电动机所在处系统的残压，此刻电动机将和发动机一样，向短路点馈送短路电流，并且电动机迅速受到制动，它所提供的短路电流非常快衰减。

3-9在无限大容量系统中，两相短路电流与三相短路电流有啥关系？

答：㈠在三相短路电流计算中

记线路平均额定电压为Uav，

短路回路阻抗用Zk表示。

则有：三相短路电流Ip=Uav/1.732Zk……………①

冲击电流ish⑶=1.414kshIp……………②

其中ksh=1+e-0.01/τ为短路电路冲击系数

㈡在两相短路电流计算中

记Uav为短路点的平均额定电压，

Zk为短路回路的一相总阻抗。

则有：两相短路电流Ik=Uav/2Zk……………③

冲击电流ish⑵=1.414kshIk……………④

其中ksh=1+e-0.01/τ为短路电路冲击系数

将①与②、③与④对照可得：

Ik=0.866Ipish⑵=0.866ish⑶

由以上分析可得：

在无限大容量系统中，两相短路电流较三相短路电流小。

3—10啥是短路电流的电动力效应？怎么计算？

短路电流经过导体或电气设备，会产生非常大的电动力和产生非常高的温度，称

为短路的电动力效应和热效应。

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眨眼，导

线间相互电磁作用产生的力。

1．两平行载流导体间的电动力

F=（2Kfi1i21/a）×10-7（N）

式中a为两平行导线间距；l为导线长；Kf为形状系数，圆形，管形导

体Kf=1。

2．三相平行载流导体间的电动力

F=(31/2KfI2ml/a)×0-7(N)

式中Im为线电流幅值；Kf为形状系数。

3.短路电流的电动力

三相短路产生的最大电动力为

F(3)=(31/2Kfish(3)2l/a)×10-7(N)

两相短路产生的最大电动力为

F(2)=(2Kfish(2)2l/a)×10-7(N)

两相短路冲击电流与三相短路冲击电流的关系为

ish(2)=(31/2/2)ish(3)

两相短路和三相短路产生的最大电动力的关系为

F（2）=(31/2/2)F（3）

备注：Kf为形状系数，圆形，管形导体Kf=1;矩形导体依照(a-b)/(b+h)和

m=(b/h)查表可得。

3-11啥是短路电流的热效应？怎么计算？

答：供配电系统发生短路时，短路电流很大。短路电流经过导体或电气设备，会产生非常高的温度，称为热效应。

短路发热和近似为绝热过程，短路时导体内产生的热量等于导体温度升高汲取的能量，导体的电阻率和比热也随温度而变化，其热平衡方程如下：

0.24∫12IKtRdt=∫θ1θ2cmdθ

将R=ρ0(1+αθ)/s,c=c0(1+βθ),m=γls代入上式，得

0.24[∫t2t1Iktρ0(1+αθ)dt]/s=∫θKθLc0(1+βθ)γlsdθ

整理上式后

(∫t2TiI2Ktdt)/S2=[c0γ∫θKθL(1+βθ)dθ/(1+αθ)]/0.24ρ

={c0γ[(α-β)ln(1+αθ)/α2+βθ/α]????????│θ1θ2}/0.24ρ0

=AK-AL

式中，ρ是导体0℃时的电阻率（Ω?㎜2/km）;α为ρ0的温度系数;c0为导体0℃时的比热容；β为c℃的温度系数；γ为导体材料的密度；S为导体的截面积（mm2）;l为导体的长度（km）;IKt为短路全电流的有效值(A);AK和AL为短路和正常的发热系数，对某导体材料，A值仅是温度的函数，即A=f(θ).

短路电流产生的热量的计算式：

∫tk0I2K(t)dt=I∞tima

短路发热假想时刻可按下式计算：

tima=tk+0.05(I″/I∞)2

式中，tK为短路持续时刻，它等于继电爱护动作时刻top和短路器短路时刻t∝之和，即

Tima=top+t∝

在无限大容量系统中发生短路，由于I″=I∞，因此上式变为

tima=tK+0.05

导体短路发热系数AK

AK=AL+I2∞tima/S2

式中，S为导体的截面积（mm2）,I∞为稳态短路电流（A），tima为短路发热假想时刻（s）.

短路热稳定最小截面Smin

Smin=[tima/(AK-AL)]1/2·I(3)∞

3—14试求图3—20所示无限大容量系统中K点发生三相短路电流,冲击短路电流和短路容量,以及变压器2T一次流过的短路电流.各元件参数如下:

变压器1T:SN=31.5MVA,UK%=10.5,10.5/121KV;

变压器2T,3T:SN=15MVA,UK%=10.5,110/6.6KV;

线路1WL,2WL:L=100KM,X=0.4O/KM

电抗器L:UNL=6KV,INL=1.5KA,XNL%=8.

解:(1)由图所示的短路电流计算系统图画出短路电流计算等校电路图,如图所示.由断路器断流容量估算系统电抗,用X表示.

(2)取基准容量Sd=100MVA,基准电压UD=UAV,基准电压是Ud1=121KV,Ud2=6.6KV,Ud3=6.6KV,则各元件电抗标夭值为

变压器1TX1=(Uk%/100)*(Sd/Sn)=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333

线路W1,W2X2=X3=X0*L1*Sd/Ud/Ud=0.4*100*100/6.6/6.6=91.827

变压器2T3TX4=X5=Uk%*Sd/100/Sn=10.5*100/100/15=0.7

电抗器;

X6=Xl%*Uln*Sd/100/1.732/Iln/Ud/Ud=8*6*100/100/1.732/1.5/6.6/6.6=0.424

当K点发生三相短路时:

一短路回路总阻抗标夭值

Xk=X1+(X2+X4+X6)//(X3+X5)=0.333+(91.827+0.7+0.424)//(91.827+0.7)=0.355

二K点所在电压基准电流

Id=Sd/1.732/Ud=100/1.732/6.6=8.748

三K短路电流各值为

Ik*=1/Xk*=1/0.355=2.817

Ik=Id*Ik*=8.748*2.817=24.64KA

Ish*IK=1.84*24.64=45.34KA

Sk=Sd/Xk*=100*2.817=281.7MVA

(2)变压器2T一次流过的短路电流为:

Ik2=Id*Ik2=8.748*2.817=24.64KA

3.15试求图3-21所示系统中K点发生三相短路时的短路电流,冲击电流和短路容量.已知线路单位长度电抗X.=0.4Ω/km,其余参数见图所示.

解:取基准容量Sd=100MVA,基准电压分不为Ud2=Ud7=121kv,Ud3=115.5kv,QF的断路容量Sos=1000MVA.

X1*=Uk%*Sd/100SN=10.5*100/100/31.5=0.333

X2*=X.LSd/Ud/Ud=60*0.4*100/121/121=0.164

同理:

X3*=0.4*10*100/115.5/115.5=0.0299

X4*=10.5*100/100/60=0.175

X5*=Sd/Soc=100/1000=0.1

X6*=10.5*100/100/20=0.525

X7*=0.4*20*100/121/121=0.055

计算短路回路总阻抗标幺值:Xk*=(X1*+X2*)//(X6*+X7*)+X3*+X4*+X5*=0.5726

计算K点所在电压的基准电流:Id=Sd/1.732Ud=100/1.732/38.5=1.4996kA

计算K点短路电流各值:Ik*=1/Xk*=1/0.5726=1.7464

Ik=Id*IK*=104996*1.7464=2.6189KA

Ish.k=2.55Ik=60678kA

Sk=Sd/Xk*=100/0.5726=174.642MVA

第四章

4-1怎么确定工厂的供配电电压?

供电电压等级有0.22KV,0.38KV,6KV,10KV,35KV,66KV,110KV,220KV

配电电压等级有10KV,6KV,380V/220V

供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压.究竟采纳哪一级供电电压,要紧取决于以下3个方面的因素.

电力部门所弄提供的电源电压.

企业负荷大小及距离电源线远近.

企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压.

配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级.有高压配电电压和低压配电电压.

高压配电电压通常采纳10KV或6KV,普通事情下,优先采纳10KV高压配电电压.

低压配电电压等级为380V/220V,但在石油.化工及矿山(井)场所能够采纳660V的配电电压.

4—2确定工厂变电所变压器容量和台数的原则是啥？

答：（1）变压器容量的确定

a应满脚用电负荷对可靠性的要求。在一二级负荷的变电所中，挑选两台主变压器，当在

技术上，经济上比较合理时，主变器挑选也可多于两台；

b对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采纳经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采纳两台主变压器

c三级负荷普通挑选一台猪变压器，负荷较大时，也可挑选两台主变压器。

（2）变压器容量的确定

装单台变压器时，其额定容量SN应能满脚全部用电设备的计算负荷Sc,思考负荷进展应留有

一定的容量裕度,并思考变压器的经济运行,即SN>=(1.15~1.4)Sc

装有两台主变压器时,其中任意一台主变压器容量)SN应并且满脚下列两个条件:

a任一台主变压器运行时,应满脚总计算负荷的60%~70%的要求,即SN=(0.6~0.7)Sc

b任一台变压器单独运行时,应能满脚全部一二级负荷Sc(I+II)的要求,即

SN>=Sc(I+II)

4-4高压少油断路器和高压真空断路器各自的灭弧介质是啥？比较其灭弧性能，各适用于啥场合？

高压少油断路器的灭弧介质是油。高压真空断路器的灭弧介质是真空。

高压少油断路器具有分量轻，体积小，节省油和钢材，价格低等优点，但别能频繁操作，用于6—35KV的室内配电装置。

高压真空断路器具有别爆炸，噪声低，体积小，分量轻，寿命长，结构简单，无污染，可靠性高等优点。在35KV配电系统及以下电压等级中处于主导地位，但价格昂贵。

4-5、高压隔离开关的作用是啥？为啥别能带负荷操作？

答：高压隔离开关的作用是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修及人身安全。但隔离开关没有灭弧装置，所以别能带负荷拉、合闸，别能带负荷操作。

4-6高压负荷开关有哪些功能？能否实施短路爱护？在啥事情下自动跳闸？

解：功能：隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修及人身安全。

高压负荷开关别能断开短路电流，因此别能实施短路爱护。常与熔断器一起使用，借助熔断器来切除故障电流，可广泛应用于城网和农村电网改造。

高压负荷开关上端的绝缘子是一具简单的灭弧室，它别仅起到支持绝缘子的作用，而且其内部是一具汽缸,装有操动机构主轴传动的活塞,绝缘子上部装有绝缘喷嘴和弧静触头。当负荷开始分闸时，闸刀一端的弧动触头与弧静触头之间产生电弧，并且在分闸时主轴转动而带动活塞，压缩汽缸内的空气，从喷嘴往外吹弧，使电弧迅速熄灭。

4-7试画出高压断路器、高压隔离器、高压负荷开关的图形和文字符号。

答：高压断路器（文字符号为QF，图形符号为——×/—）；

高压隔离器（文字符号为QS，图形符号为——|/—）；

高压负荷（文字符号为QL，图形符号为——|o/—）。

4-8熔断器的作用是啥？常用的高压熔断器户内和户外的型号有哪些？各适用于哪些场合。

答：熔断器的作用要紧是对电路及其设备举行短路和过负荷爱护；常