(完整版)现代供电技术课后答案

1、aj* j第一早1-8什么条件下适合采用双冋路或者环形供电系统?当变电所3引电源取自环形电网 时，其主结线采用哪种方式较为合适？苛于关电可靠性券求较高.妄求洪宅质豈较好旺话台壬用双回跨或者环形供巨系统当主变为35kv,容豈生750OkVA及以上；电压60kv.容量在1 OoOOkVA及以上；电压 110H.容盘三3150OkYA以上E寸，耳空戟:电流就超过了偽葛幵关的切、台毙力此时必次 改月由五个断路养组成豹全桥络线，才能满足妥求。1-9什么叫桥式结线?试述各种桥式结线的优缺点及其应用范围.1-5右于具育两回电源送裟，两台降压变压器的矿井终踹息降玉变岂听可采用桥弍茎 线，它实贡上是用一座由一台

2、斷路雅和西台隔离开关横联玲麦的计,来联按两个35- IIOkV-一交圧罢组”的咼压側，从而月较少的骂兰器组或一个可辜性较N的，噪作灵活的双回路变、配电系统.柝弍结线喂据跨棗护樸我位亶的不同，可分为氏桥、外桥和全桥三种。1. 内桥结线这种挨线的跨整杆壽近变压券引桥浙路器装在线路曹路器之内.变玉器回路仅装忘枣 开关，由三台断路塞构成“影故称为内桥。内桥烧找提高了变电所供电的可靠性， 作方僅.设备投资三占ix少，缺点是倒s*扩遅或全桥不如外桥方 便.故适目于进线匪枣长，线路故這多.变压娶切快少.匠玉刃无穿越龙聿的终端变电呼,2. 外桥结线这衬接线的疥接桥靠迁线曷V!侨断坯參装在变三丢曲路器之外.进渕

3、旦路仅装徒要开 关.亡三台断路垂构戍-r形.故称外桥，外桥站线僮夷变压器搂作方便易于过注到 全桥结线，且投资少，其运行的灵活性与供电的可龛住幻内桥结线类似；它的缺点是宝拱线 路不方更，故适用于楚线距鬲短，兰殳压器需经営切换的矿井终端变电所.3. 全桥结线这种结线，跨接桥W=,迸线回路-5i回路为装有断路瓠 由五台斷路器构或“H” 形，故称为全护.全桥逹线适应性肖.供电可宪性高.殳作方便.运行灵活.并易于发曼成 s分段为中闾变电旺；它的観点是设备多，投资犬.变电所占地面积大.故适用于负荒 较大，对供电要求较髙的犬型矿井裟端交电所.MO怎样将全桥结线的35kV终端变电所扩展为单母线分段的中间变电所

4、?1 10怎样将全桥结线的XkV终端变电所扩展为单母线分段的中间变电所?电凍电孫亂2AlxlVlA0QF?/rMl绘制两种耳有一级负荷并设置两台变压器的车间变电所主结线图1-11绘制两种具有一级负荷并设査两台变压器的车间变电所主结线图1-12中性点樓地方式有哪几种类率?各有何特点？电力系统中性方式分为=性直直接按地（殳称大电流接地系统,I和中性点不按地或经消芬线匿接地（文称小电流接地系统）隹种後丸方式各棗地方弍的特点如下；1. 中性点直接按地系统这年系统的优点是：当发生隼相接地对，非故谆走栢的电壬不升菴由于浸地电诜非常 大 K会发主间颤性岂弧同时内却过电玉住数紋小3HfBj以曬低对线路绝缘水二

5、的姜求， m亍单柜浸地就是单框W路，短路电淀较大，保护装直迅速丽可煮丸动作.缩短了歆俸存三 的时间：訣直是：因短路电流丈.开关及老气仪备有讨妾选弓较大的容壬或乱略.当发生短路时 若来匪及时切除，会匹重影附整个系统的稳定性，而且对适讯的干扰强烈.于IIOkV 及次上的电网.对于380低压电网.由于用户需妾380Y和220两P电压磚原因.歆也采 月中哇点宜接接地系统。2. 中性点不接地系统这祥系统左正営工作时供电变压器旳中生点，不接地=对于冬走耍氐三输电线，它的对 兎电容较小发生接地畝匿时入地电淀较小对通讦.线的二扰也较小聲时性娄地故履住往能自功消陰；对于长距蔑昂压输屯线由亍裟路对地电容较兀鱼也接

6、池电容电淀絞犬艺（6上V 系统达30A 35kV系统大于IoA）接地处容易发土间歌性电孤，在电网中引起高頻抿荡产 生过巨压使电网对抱绝缘较任处发生妄地短路故匡，为而对接地三流（1有一走的居钊观定， 中性点绝竦系统的跌点是：当发主单相按地时无故漳遊相的对地电压尸为相电三的巧曾 （即升为线电压）危及咱道绝缘，易造成两相接地短路.兰单相接地电吞电凉软大时，易产 生间歇性电弧接地过电压.而且氏和二屯压的倍敷也较高.这冲系统的优点是：一相接地时， 接丸电沆小，吳护装置不动作.电农还可以继续运行一段时间.時作好准备咅故障线路再倍 =由于360kV电网在供电系统中占的比皇很大，如果采弓接地系统，则一相接地戯

7、会导 致停岂 降任了供电的可靠性，故我匡360kV电网均采目中性点不接地系统；3. 中性点经消弧线国接地系统这种系统主要是利田消弧线翘（电吭雰）的惑性电流补倍电网对地的电容电流可濒小单 相按捷时按地点的电流，不产生电弧，避免发主电弧接迪过电压.完全补徒的条件是 3皿二1/必，为了避免也网參数改变时产em谐振.一般采取过补堂迄” 这知系纹 的氓U是：因妾根界运芍网路的长短决定消弧线圈投入的款量与.故丢统走疔较复亲 设冬投资较大，头现选择性接地保护困难。1-13在中性点经消弧线圈接地的条统中，为什么二相线路对地分布电容不対称，或出 现一相断线时，就可能出现消弧线圈与分布电容的串联谐振?为什么一旦系

8、统出现这种串联 谐振，变压器的中性点就可能出现危险的高电位？1-8如图卜3所示，为变三器中性直经消弧线圈L建地的供电系统=当三相线路对地分布电 容不对称或出现一相浙线羽线路参敖不亘是若称的，因辻负敦丰咗点将发兰泣移.gc 0 点与o点之间出现电位差.由于线路参数的变化使C与L的关系怡好符合公式Z-IZC = 0时，左电玉心的作田下.线路对地回路将发空消弧泼圏与对珪分祥电容的 串联诰振；回路一兰出现串朕谐振，亡亍总匡抗几孚为辜故即便比的数值不犬，叵路中也会淀过很大的电违0,心流过消弧线圈L. 士生较犬的W降，俟变压器中性点0对地呈现 母电住，吸易按次支W器的对地纶缘SZ Xgz磁论Kd-0 59

9、kVQCa 2) 0.59 1.3=1.OlkVar2)通风机组 Kd=O 8 PCa =50.8=4kW 点埠机组Kd=O .3 5按聲到E=IOo%COS =0.8 Tan =0.75QCa(3=40.75=3kvarcos =0.6 Tan 1.338.47JcPCa (4) =Kd=2.96kVQCa (4) =2.96 1.33=3.94kvarIZ KSi=O.9PCa=O.9 (40-0.59+4+2.96=42.795kWQCa=O.9 (69.2+1.02-3-3.94) =69.444kvar车间采用三相四结三t7v=380VSg 二 8163Lrv3xO.38 123.9

10、42-12有一 380V的三相线路，供电给33台小批生产的冷加工机床电lr 7.5kW 1台，4kXV3台；3kW12台。试分别用需喪系数法和二项系数法确定计算负荷C八0八SM和/并比较两种方法的计算结果，说明两种方法各话用什么场合？解(-)需用系数法： =7.5x1 + 4x3+3x12 =55.5 Hr 查表 2-2 Kd=O.2COS =I(H 6, X 0.46 X 2 X 1 O-3 = 10 Q 76 上Ir 1 0笛4宀心LZ .V = -xX10 Ur ! * 1 0.3S210c - 7 .8 4 va r 1 O-年电能损耗查團2-6可得， 3 0 00 O -P - 1

11、0.0 7 6 X 3 0 00 3 1 O4 Fft变压器：Pr 0.0155ca = 0.015 xl046.5 = 15.7Fz 0r 弋 0.06Sfa = 0.06x1046.5 = 62.79E VarC r = , 8760 + （2 r103F = 13.09xl01233x100031OOOO2x3141Q3F = 13.09103FCQC1233x1000 3U1210i = 31000023141033)补偿后P?400Sea = - = 2666.7ABrC4COS 俠0.9第三章第四章3-1无限大与有限电源容量系统有何区SU ?对于短路暂态过程有何不同？无限大容量电源

12、：1 电源内阻抗为0。2.itfi中电溥常岂压恒定不变.3. 世路电流咼期廿莹亘定不变.通莒将电源容盘远大于系统供洽的每珞容呈戒电需为區抗小于逐路旦来总區抗 10%的电汎作为无屐大容旨岂源，有限大容虽电源：1. 内阻抗不可忽坯.且是变化纽2. 岂溥的弟岂庄是衰-咸的=3. 电旅可期分量担鱼是：咸的=3-2有人说三相电路中三相的短路电流非周期分量之和等F零,并且三相短賂全电流 之和也为零，这个结论是否正确?为什么？两神说法祁是对的.各相是路电用邹是白一人同期分量幻一个恋值按拒象找:津:;或的非眉期分量叠加5各项咼朝分量由于境谊相等、相互120c昱一组哲琢量.故其畤量印必为帶.各相非走期分量坯系数

13、外均为三个完全祜等的、P问常数相冋的衰减量，而它们的系数和只为零. 故各相非囲期公量之和也九W；宣样遭理，各相短路电流之和也为孚。3-3仗什么条件卜,发生三相短路冲击电涼值最大？若A相出现最大冲击理路电流,B、C相的最大瞬时短路电涼是多少？最大矩路电涼瞬科值条件： = Oe 或 1 S Cf(1) 短路瞬时电玉过寥E时，W(2) 短路社空裁戎COsy-Ik =9(T(3) 短路回務俎抗为纯电抗性质短路最大僦时答出玩在短路后的半个周期.即E.01sP107 页公式(3-10)；S 八)B、C相与A相有120度柜角基：均为3-4什么是变压器的短路电压白分值?为什么它与变压器的短略阻抗白分值相同？妾

14、压器的短路电压亡分欽当变压器二次绕组走路，一次绕组浪通额定电浣时所施加的电压称为阻扰岂压連常沮氏电压以硕定岂压的百分敖表示：T710(i实匠上北电玉是变压器洒电啊和定更旧的潯抗左皈定岂流P的压降：匡扰电压陰以额定电忆就是短路PO.短廉逅抗也用其占板定参考阻抗的百分敖兴表 示,寇畔.这两个百分敖就是相冋的，所以迫审把两者混为一谈，但实际物溟意义是不叵葩,3-5=相短路电流周期分量假想时间的物理意义是什么？短菸巨沌变化艮;聿貝杂为简化计篦.年稳态短路电漬经其一假想时间,计算实际短 路电流产生热量，元限大容量系统中 的周期分量亘芋于稳态短路电涼.则短路电沆周期分屋 的價烹时间就是走廉电流的持缜时叵耳

15、.J大于IS时，非冏羽分量己衰诚完毕.短路全电 流对应的假总时就等于短路电沆同匪分量伐想E寸闫.3-7奋某一供电线路内，安装一台i%=5 (v =150A; UyL= 6kV)的电抗器， 现将这一电抗器用2 =300A的电抗赛代替并要保持电抗值不变，问替换的电抗器的兀 应该是多少?(t/y.=6kV；Uz=10kV)解:电抗器Xm=忑UfLV -V O U,.L _ 56000 _ 2 CArriZQ =X=rs 23Zxx IOO 31503(1)当 C7.vx=6kVU壮当 Sn = IOkVrz V 33- W 2IOXIOOOrr V 屁 300XU= 将=卑46。诙朋3-S某一供电系

16、统，母线电压为10弘V保持不变，有Ii条电缆出找并联到某一点 耍求在该点的短略电流冲击值不大T 30lc4问n最大是多少?每条出线均串有电抗器限流, 其参数如下：电抗器 ty2 =IOkV, ZVZ =200A, Xz%=4:电缆 I =1500m, ZO=O.08Q km, W =O37Qkm解：1.计算一条线路的臣抗电抗器电抗= 0.695GXWU 4x6000 1003ZLy 1003200电缆的电阻与电抗耳二/二 03 J1 25 二 0.4630Xl =XQL = 0.08 1.25 = 0.1一条线路的电退、电抗及阻抗r = rr = 0.463XXLVXi 0.695 0.1 二

17、 0.795Z = 7r2 + X2 = Jo .463；+ 0.795亍=0.922计算耳及兀片LIX 1 _0.795CO r 314 X 0.463= 0.0055弍中厶一一绞路电SU应该拦出，对于多路相卮参叛的线路并趺，其并殴路数并不彫响7；值的大小。冲击系数竺0.01Ksk=l + e Ti =I+ e00056 =l + e-m8 =1.1633.计算三相短路电淀允许直厶.4021.163=24.3fc44. 亘吝许关联的线路融N 对亍L包为最小容专匡抗为7 二 SV 632两莎花= 0.15故得N = Z/Z国 Inm=O .92015=6133-9法一有名制法:解题S）该題洪电

18、丢进比较面卑.供电电压零级只有35kv、6RV匹和，故可用有 名刖法进行计算，首応算出个元牛的巨抗.然后根盘各的等效计算疑路亘珞总阻抗，最 后就可以艰据公式里出題意祈求的各短路参故，本題可以按以下两步求翡：1. 各元件电抗的计算；2. 各点尊效计算图与短路参数的计算, 解：1 各元件电抗的计算系统电抗x.1 = -S51无亠Ss237=4.5633003T-=3.423400架空线电抗Xr XgL 0.4x 10 = 4XQ AB0- = 0.4 X15 = 6Q扌斤算到6IcV侧的变压器电抗Xn=Xn=U,% f电抗器电抗=76i=0298XLi=XL2=Xk%-% 37.VJ6000350

19、0=0. 208XSIX1电缆电抗X讥=Xy =IXB厶=0.08Xl = 0.0 8C2.各点短路的等效计算图与短路参数的计算 K点短路时等值电路如下:37kVXS2(XSXn)(XS2+X12) _ (4.563 + 4X3.423 + 6)(XSl +X) + (兀2 + 乙2)=(4563 + 4) +(3.423 + 6)=4.486故得(S)37 一 Q 4.4864.76 心i湖=2.55x4.76 = 12.144=1.52 X 4.76 二 7.24 扫Skl = 3Lkl =巧 X 37 X 4.76 = 305E4K点短路时,其等效计算图如下所示6.3kV耳为电源、架空线

20、的等效电抗R折算至（J6少侧的等效电抗乓=兀(存巧4.486(罰 =0.13也= + X Ig + 甩 /4 + 耳 + 鬆)=0. 130. 298/(0. 298+20. 20820. 08)_00.298x0.874_ 0. 298+0. 874= 0.3 52故得人=2-二4 = 10.33心J y3Xk2 3 X 0.3 522 = 2.55 10.33 = 26.34fc4I 礼=1.52x10.33 = 15.74Sp =長UGJa =36.310.33 = 1UMVA(3)点短路时,其等效计算图如下所示6.3kV=心十(Xn + XGIg + + XZS)=0. 13+ (0.

21、 2980. 208) / (0. 298+0. 2082 0. 08)=0. 13+0. 506 0. 666O. 506+0. 666= 0418Q故得6.3JxO.418=2.55x &7 = 22.19也II=.52 &7 = 13.22 也SH =羽UnJ 3 = 36.38.7 = 95XfvA法二标幺制法解：1 各元件标幺电抗的计篦取 Sb =IOO WP14S = 37frPr乙；2 = 6.3kv9 贝 IJZa =156上攻人 2 =916心5C7J3tZ 2电源电抗 X5=d- = -=O. 33351 SSI 300X/ =丄=竺2=0. 25s S52400架空线电抗

22、变压黠电抗电抗器的电抗申.纟空电抗X:i* = xoIA f =64 X IOx 需=0.292*=o E=O.4x 15l=O.438X1=X=Lu- = 7. 5%Xi=0. 75I- N U 5 v rIOXL/=X *=Xt %厶- = 3%X仝西=0 55L- Leb L 0.438WV*S2X*I2(r31rnrs2x)(x：+x；)+(s2+x；)(0.333 +0.292)(0.25 0.438)(0333+0.292) -(O.25 + 0438)=0.327故得0.327 =3 06%1 = 1 二3.06x1.56 二 4.77扫1= 2.55 X 4.77 = 12.1

23、6A14S = 1.52x4.77 = 7.25fc4Srl=亠 Sa = 3.06 XIOO = 306 XfVA(2)K典短路时,其茅效计S下所示6.3kV0.750.327X*WVrJ *k10.750.55 0.202 0.202 0.55X*V*V*7PV*T2入 L2入 I4A 3入 LlX, = Xl +Zr(n z2+X+3 +A)=0. 327+0. 75/(0. 75+2x0. 55+2x0. 202)二o 130 75x12540. 75+2. 254二 0.89故得厶、=,=1.12X 疋 0.89厶 2=人厶 2 = 1 12 X 9.16 = 10.26E箒=2.5

24、5x10.26 = 26.164Isk2 =1.52x10.26 = 15.59/14Sj =Sd=I 丄 2xl00 = 1124&点短路时,其等效计算图如下所示6.3kV0.75055VW Vwyl0.327ZtvX*T1X*L1X*k10.750.550.2020.202PfPrrV*T2*L2*I4*I33=x； + (Xj + XlJ (x；+X 二 +X.,则, ：L对亍反应參数减小的家电器.其动作参数量是便继 邑器能幼作乾最大参数量即参数从正莒宜减小到引好便继巨器幻作的值；币其返回参数量. 是吏线电器刚匿返回的最小参数昼.肛参数从动作值启天到刚好更继电器返回的fl故有XV l 1

25、。一我返叵系歡越是接近于1,去示该逬电器的筮电持性愈妊.总菲主傑护范国内发主班 路故障时，作为后备保押的也会起动.兰故障段被切除后.这些继电壽应立即适回， 否贝慄引起无选择性的误幻作.具育发高返回委釵的继电器.就可以较好的满足这要求.规程规定.过流窒巨寻的返回系数不应氏于0.85妖巨压窒电器的返回系散不应话于l.25伍遠回系敖也不皋越接近1館好。例如作为保护装童看动元住的空宅器左幼作可壽 的前提下为了込低空电券动作电沆的翌定值.常垢迢有较高的遽回丢致如吳求达到0.85 0.9.这锌可以使葆护装置获得较衽的灵敏支包电电式继宅器若返旦系敖过高.就不能保 迁有足笏的压力，便接直君动，从而卑;氐线岂器

26、本另的可靠性.6-3试分析三种电流保护接线的适用范田及比缺点.罡全星形接浅方式能卑护任何TC和羊相住地岂路不完全星形和邑相电浇差接経 方式能保护各种相rom.但在没有装设电流互感豊的一相（B相）发生单相孩地短路时，保 抖芸宣不会动作不过对亍小网（丰性点不宜接茨览系统），呈相克池故障适高汝 用专门的零序保护。两点接地短啓情况在小接地电流电网中,生相按迪时允许继续短时运行.进行査找技述点.故不同相的西 时，只需切球一个.,以道小停电范1供岂网路中.傢仪在裁路h的B相和 找乌h的C相发生两丐接地短路并设竣珞1：和h上的保护貝有相同的功作丄限.妇黑月 龙会呈形接线方式.刘线路1】和b将被同时切除；如果

27、采用丙棉两维电罢不完全呈形接绞 方式.并巨西务线路的耶护都装在同名相上.从保护祓点谖也故障来看.不完全星形接线方式是比较好的-此外.它=眄电注互感器和继电黑也较少.节约投资。Y0变压碧召两相蛊路的嚐疋对小接地电说电网.采号完全星形和不完全星形西神接线方弍记.各有利悴，但考 氐到不完全呈形接线方式三省设备和平行线路上不匡相两ife的机军较高故多采月不完 全星形接线方弍，当保护范围穴接有Y, dM线的变压器时为摄筍对说相短路保护的灵歌笈，可以采用 两相三畫目器的核践方式，接在公共线上的继电希，即反应Biit对于大接地电流电网，为适丘三月接地短路保护的希妾.应采用完全星形接线：6-4无时限电涼速断保

28、护怎样实现选择性?有时限的电流保护怎样实现选择性？无对垠电流违断笑护筌幻作电流t,是按驟过菠保扬线路末雄最大短路电淀整定，这 样就复保护范围预充限和在线路的一定区段内，理就是保护范围不左出被保护线珀之外。显 然女浚路未端的最大短路电流必犬亍下一段线路各点处的最大短蔬宅沆，即表示它与H段 线路呆护装置无共亘吳护区，云而不匡旻与下一段裁路的过流保护进行时问配合.就盛保证 动作的选择性：扶可话说无时限流速斯是套夷高啟作电汶整定值的方法实现选择性的：有时限的电涼保护分为定时隈和反时限两种.各俣护装養为功作时限是从牙Q到电涼逐 级M长的（定片隈为0.5-0.73反旺限为0.6ls）越龛近电源的线路其保护

29、装置的时限越 长：当钱路上远离电源端发生短路故障时.短路电沌由电源经线路流至短路点.沿途各线路 的保护装置都有可能忑动：但白于短路故星所在线路的保护芸置动作对最短，故它苜先动 作切奈故国，则其宣俣护装賈就自动运叵，从而U7选择性总之，有时限的电沆保护是 靠其阶葆弍时限将性来丈现选择性的。定时速断是靠与下一级険区逹断相配合来实现其选择住的，因为上一级的定时速断保护 范要滋入到相第笛下一级回路，但其決入范国.小亍下一级瞬时途新的谋护范国。因此在 下一级瞬时速断保护范国内发生故IW时.该级的麟时速断与上一级的定时速断可能同时起 动，但由于翼时速断先动切除故障定时速断就自动返回，从而作到了有选择性的动

30、作e所 以在设置宝时速新时.下 级保护必须有瞬时速断，后旦其保护范匡要大于上 级的定河速 断的深入器分，才能丈现迭择性6-5电网的短路保护方式；定时限过沆、电流速断、反时限过流、电流电压联锁速断、 三段式保护尊试用四条基本要求衡量每种保护的优缺点，列表进行比较无时限电汶速断保护的评价优点：简羊可盍，动作迅速缺点：保护范圉立接受系统运行方弍变化的彭响：受岌路桜豆的彫响较大：当系统运 行方式变化艰大或者被保护线路舱长曳慣短时，无时限电流速断保护联可能没有保护范围, 因而不能采用。对带时限电流速断保护的评价优点：结构简单，动作可靠能保护玄条线凿全长缺点：不能作为相轧元住（下一条线路）的后冬保护.只雜

31、对相邻元件的一部分起后 备保护作用。对定时隈过电流保护的评价优点：结构简隼.工作可靠对崖陋电漁为放矢型电网能保迁有选择性的动作.不汉能作 玄线路的近宵备（有盯作为主传护），币旦能作为下一条线珞的远后各.在放射型巨网中获 得广泛应用，一袈在3$千伏及以下网络中作为主保护。啟点;单側电源供电线路中，越菲近电源侧，负苛电流越大定时限过电涼保护的功作対 限越大，灵敏度越低，对龛电源端的故障不能快速切徐，三段式电涼保护的评价优点：荀单、可靠，并且在一般情况下也能蓼满足快速切除故煙的要求。缺点;亘按更电可的按线以及巨力系统运行方式变化的影响而灵软性则必须用系统最小 运厅方式来校脸.故往住不能港足灵敏丢数或保护范爲的要求，电浪电压联報速断优点：崇护范围很大块点：天敏曳不高反时限过流保护的评价优点:所用继电器蟻量犬为减少一种GL堂电流继电器戏基玄上號取代定时限过流保护的 电汎绽电器.E司维电签丰闫缎电器和信号空巨器等一系列继电器因此投资少接线简莹而 且可同时实现冃流注曲保护由一