供电工程课后答案

供电工程课后答案第一章绪论

一、选择题1.电力系统的组成包括（）A.发电厂B.变电所C.输电线路D.以上都是答案：D解析：电力系统由发电厂、变电所、输电线路、配电系统及用户组成。

2.供电可靠性是指（）A.对用户连续供电的能力B.供电电压的稳定性C.供电频率的稳定性D.以上都不对答案：A解析：供电可靠性主要衡量对用户连续供电的能力。

二、简答题1.简述供电工程的主要内容。答案：供电工程主要研究电能的供应问题，包括发电、变电、输电、配电及用电等环节。具体内容有：电力系统的规划与设计，确定发电装机容量、变电所位置与容量、输电线路走向与规格等；电气设备的选择与校验，如发电机、变压器、断路器等；电力网络的分析与计算，包括潮流计算、短路计算、稳定计算等；提高供电可靠性和电能质量的措施，如采用备用电源、无功补偿装置等；以及供电系统的运行与维护管理等。

2.为什么要提高供电可靠性？答案：提高供电可靠性的原因主要有以下几点：对于工业用户，停电会导致生产停滞，造成巨大的经济损失，如产品报废、设备损坏等。对于商业用户，停电会影响正常营业，丢失客户，降低经济效益。对于居民用户，停电会给生活带来极大不便，影响正常生活秩序。提高供电可靠性有助于保障社会的稳定运行，促进经济的持续发展。随着现代社会对电力依赖程度的不断提高，可靠的供电是各行各业正常运转的基础。

第二章电力系统的基本知识

一、选择题1.我国电力系统的额定频率是（）A.48HzB.50HzC.60HzD.100Hz答案：B解析：我国电力系统的额定频率为50Hz。

2.电力系统的中性点运行方式有（）A.中性点直接接地B.中性点不接地C.中性点经消弧线圈接地D.以上都是答案：D解析：电力系统中性点运行方式主要有中性点直接接地、中性点不接地和中性点经消弧线圈接地三种。

二、简答题1.简述电力系统中性点直接接地方式的优缺点。答案：优点：发生单相接地时，接地短路电流大，能使保护装置迅速动作，切除故障线路，保障系统安全。设备和线路的绝缘水平可按相电压设计，从而降低造价。

缺点：单相接地短路电流大，对设备的热稳定性和动稳定性要求高。故障时停电范围大，有时甚至会引起系统瓦解。通信线路可能受到干扰。

2.什么是电力系统的潮流？答案：电力系统的潮流是指电力系统中电能的流动情况，包括各节点的电压、电流、功率（有功功率和无功功率）等参数的分布。潮流计算就是根据给定的电力系统网络结构和参数，计算出各节点的电压、功率分布以及网络中的功率损耗等。通过潮流计算，可以分析电力系统的运行状态，如是否满足功率平衡、电压是否合格等，为电力系统的规划、运行和调度提供重要依据。

第三章电力负荷及计算

一、选择题1.按工作制分，电动机可分为（）A.连续工作制B.短时工作制C.断续周期工作制D.以上都是答案：D解析：电动机按工作制分为连续工作制、短时工作制和断续周期工作制。

2.计算负荷是通过统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的（）A.电流B.电压C.功率D.以上都不对答案：A解析：计算负荷是按发热条件选择供电系统中各元件电流的依据。

二、简答题1.简述确定计算负荷的意义。答案：确定计算负荷具有重要意义：它是选择供电系统中导线、电缆、开关电器、变压器等电气设备的依据。通过计算负荷来选择合适规格的电气设备，使其在正常运行时不过热，在故障时能可靠切断电路，保障供电系统的安全稳定运行。是进行电力系统规划和设计的基础。根据计算负荷可以确定发电厂的装机容量、变电所的容量和数量等，合理规划电力系统的布局。有助于分析和评估电力系统的运行状况。通过比较实际负荷与计算负荷，可以判断系统是否运行在合理范围内，及时发现过载、欠载等问题，以便采取相应措施进行调整。

2.什么是需要系数法？答案：需要系数法是一种确定计算负荷的方法。它是根据用电设备组的性质、类型、工作状态等因素，通过统计分析得出一个需要系数。然后用需要系数乘以用电设备组的设备容量，得到该用电设备组的计算负荷。公式为：$P_{30}=K_dP_e$，其中$P_{30}$为计算负荷，$K_d$为需要系数，$P_e$为设备容量。这种方法简单易行，在工程中广泛应用，但需要系数的取值需要根据实际情况准确确定，否则会影响计算结果的准确性。

第四章短路电流计算

一、选择题1.短路的类型有（）A.三相短路B.两相短路C.单相接地短路D.以上都是答案：D解析：短路类型包括三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。

2.无限大容量电力系统是指（）A.电源容量无限大B.内阻抗为零C.短路时端电压不变D.以上都是答案：D解析：无限大容量电力系统是指电源容量无限大、内阻抗为零，短路时端电压不变的电力系统。

二、简答题1.简述短路电流计算的目的。答案：短路电流计算的目的主要有：选择电气设备。通过计算短路电流，确定电气设备在短路时所承受的电动力和热效应，从而选择具有足够动稳定性和热稳定性的电气设备，保证设备在短路时不损坏。设计和校验电力系统的电气主接线。根据短路电流大小和分布，评估不同主接线方案在短路时的可靠性和安全性，优化主接线设计。继电保护装置的选型和整定。短路电流是继电保护动作的依据，通过计算短路电流来确定保护装置的动作电流、动作时间等参数，使其能准确、快速地切除故障线路。分析电力系统的短路电流水平，采取限制短路电流的措施，如合理选择电气设备参数、采用限流电抗器等，保障电力系统的安全稳定运行。

2.简述无限大容量电力系统短路电流的计算步骤。答案：对于无限大容量电力系统短路电流的计算步骤如下：绘制计算电路图，确定短路点位置，标注各元件参数，包括电源电动势、变压器变比、线路阻抗等。计算短路回路总阻抗。将各元件阻抗按其连接方式进行计算，对于串联元件直接相加，对于并联元件按并联阻抗计算公式计算。计算短路电流周期分量有效值。根据公式$I''=\frac{E}{Z_{\sum}}$，其中$E$为电源电动势，$Z_{\sum}$为短路回路总阻抗，计算出短路电流周期分量有效值。计算短路冲击电流。短路冲击电流$i_{sh}=2.55I''$。计算短路电流最大有效值。短路电流最大有效值$I_{sh}=1.51I''$。

第五章电气设备的选择

一、选择题1.选择高压断路器时，需要校验的项目有（）A.额定电压B.额定电流C.开断电流D.以上都是答案：D解析：选择高压断路器时需校验额定电压、额定电流、开断电流、动稳定电流、热稳定电流等项目。

2.变压器的容量应根据（）来选择。A.计算负荷B.最大负荷C.平均负荷D.以上都不对答案：A解析：变压器容量应根据计算负荷来选择，以保证其能经济合理地运行。

二、简答题1.简述选择电气设备的一般原则。答案：选择电气设备的一般原则如下：按正常工作条件选择。包括额定电压、额定电流等参数要满足电气设备所在电路的运行要求。额定电压应与所在电路的电压等级相符，额定电流应不小于该电路的计算电流。按短路条件校验。要校验电气设备的动稳定性和热稳定性，确保在短路时设备不会因电动力和热效应而损坏。动稳定校验是看设备能否承受短路冲击电流产生的电动力，热稳定校验是看设备在短路电流持续时间内能否承受发热效应。考虑电气设备的工作环境。如温度、湿度、海拔高度、污秽程度等环境因素会影响电气设备的性能，要选择适合相应环境条件的电气设备。满足可靠性要求。所选电气设备应具有较高的可靠性，能长期稳定运行，减少故障发生概率。考虑经济性。在满足技术要求的前提下，尽量选择价格合理、运行维护成本低的电气设备，以降低整个供电系统的投资和运行费用。

2.简述高压隔离开关的作用。答案：高压隔离开关的作用主要有：隔离电源。在检修电气设备时，将需要检修的设备与带电部分可靠隔离，形成明显的断开点，保证检修人员的安全。倒闸操作。在双母线接线中，利用隔离开关将设备或线路从一组母线切换到另一组母线，实现运行方式的改变。配合断路器工作。在断路器切断电路后，隔离开关进一步隔离电源，防止意外来电。增加检修安全距离。由于隔离开关具有明显的断开点，可增加检修人员与带电部分之间的安全距离，便于进行检修作业。

第六章导体和电缆的选择

一、选择题1.选择导体截面时，需要考虑的因素有（）A.发热B.电压损失C.经济电流密度D.以上都是答案：D解析：选择导体截面时需考虑发热、电压损失、经济电流密度、机械强度等因素。

2.电缆的敷设方式有（）A.直埋B.电缆沟敷设C.排管敷设D.以上都是答案：D解析：电缆敷设方式包括直埋、电缆沟敷设、排管敷设、桥架敷设等。

二、简答题1.简述按发热条件选择导体截面的方法。答案：按发热条件选择导体截面的方法如下：首先计算导体通过的最大长期工作电流$I_{max}$。对于三相电路，$I_{max}$等于线路的计算电流。根据导体的长期允许载流量$I_{al}$来选择导体截面。要求$I_{al}\geqI_{max}$。考虑环境温度对载流量的影响，对载流量进行修正。实际环境温度与标准环境温度不同时，载流量会发生变化，通过修正系数进行调整。对于裸导体，还需考虑日照对载流量的影响并进行修正。对于电缆，还需考虑土壤热阻系数、电缆敷设方式等因素对载流量的影响并进行修正，最终选择满足发热条件的合适导体截面。

2.简述电缆直埋敷设的优缺点。答案：优点：施工简单，敷设方便，不需要复杂的电缆沟或桥架等设施，节省投资。电缆散热条件好，有利于提高电缆的载流量。电缆受到的外力破坏相对较小，运行可靠性较高。

缺点：检修和更换电缆困难，一旦电缆出现故障，查找和修复故障点较麻烦。电缆易受土壤中有害物质的侵蚀，影响电缆的使用寿命。不易发现电缆的缺陷，如绝缘老化等，不利于及时维护。直埋电缆路径不易变动，可能会影响后续的城市建设或其他工程施工。

第七章供电系统的保护

一、选择题1.继电保护装置应满足的基本要求有（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性E.以上都是答案：E解析：继电保护装置应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的基本要求。

2.电流保护的接线方式有（）A.三相星形接线B.两相星形接线C.两相电流差接线D.以上都是答案：D解析：电流保护的接线方式包括三相星形接线、两相星形接线和两相电流差接线。

二、简答题1.简述继电保护装置的选择性。答案：继电保护装置的选择性是指当电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。例如，在一条输电线路上发生短路时，距离故障点最近的保护装置首先动作，切断故障线路，而其他相邻线路的保护装置不会误动作。这样可以保证在故障时，只切除真正发生故障的部分，减少对无故障部分用户的停电影响，提高供电系统的可靠性和运行效率。实现选择性的关键在于合理配置保护装置的动作电流、动作时间等参数，使保护装置能够准确区分故障线路和非故障线路。

2.简述过电流保护的动作原理。答案：过电流保护的动作原理是：当线路发生短路时，短路电流会增大，通过安装在被保护线路上的电流继电器，检测到电流超过其动作电流值。电流继电器动作后，启动时间继电器，经过预定的动作时间后，时间继电器触点闭合，接通断路器的跳闸线圈，使断路器跳闸，切除故障线路。过电流保护的动作电流是根据被保护线路可能出现的最大负荷电流来整定的，以保证在正常运行时保护装置不会误动作。同时，动作时间是按照阶梯原则进行整定的，即离电源越近的保护装置动作时间越短，越远的动作时间越长，从而保证保护装置动作的选择性。

第八章供电系统的防雷与接地

一、选择题1.常见的防雷装置有（）A.避雷针B.避雷线C.避雷器D.以上都是答案：D解析：常见防雷装置包括避雷针、避雷线、避雷器、避雷带、避雷网等。

2.接地的种类有（）A.工作接地B.保护接地C.防雷接地D.以上都是答案：D解析：接地种类有工作接地、保护接地、防雷接地、重复接地等。

二、简答题1.简述避雷针的工作原理。答案：避雷针的工作原理是基于尖端放电。当雷云接近地面时，在避雷针的顶端会形成局部电场强度集中的区域。由于避雷针的顶端较为尖锐，电场强度很大，会使空气发生电离，形成导电通道。这样，雷云与大地之间的电荷就会通过避雷针和接地装置迅速导入大地，从而避免被保护物体遭受雷击。避雷针实际上是将雷电吸引到自身，然后将雷电流引入大地，起到保护其他物体的作用。它的高度和接地电阻等参数对其防雷效果有重要影响，一般要求避雷针有足够的高度，接