供电工程复习资料

1、 2-8 某机修车间380V线路上，接有金属切削机床52台共200kW；行车一台5.1 kW（）；通风机4台共5kW；点焊机3台共10.5kW（）。试确定此计算负荷。解 先求各组的计算负荷（1）金属切削机床组。查附录表1，取，故 ，（2）行车。查附录表1，取，故 （3）通风机组 。查附录表1，取，故 ，（4）点焊机。查附录表1，取， ，因此总计算负荷为（，）2-12某用户拟建一10/0.4kV降压变电所，装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650 kW，无功计算负荷为720kvar。为了达到功率因数的规定要求，如在低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量？解（1）补偿前的

2、变压器的容量和功率因数。变电所低压侧的视在计算负荷为变电所低压侧功率因数为：按条件选择主变容量，应选为1000kVA（2）无功补偿容量。按规定，变电所高压侧功率因数应为0.90以上，即。考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功率损耗，一般，因此在变压器低压侧补偿时，要使变电所高压侧功率因数达到0.90以上，低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，这里取。低压侧需装设的并联电容器容量为查附录表10，选择自愈式低压并联电容器BSMJ0.4-25-3，台数，取，则实际补偿容量为（3）补偿后的变压器容量和功率因数。变电所低压侧的视在计算负荷为因此无功补偿后主变压器容量可选为800kVA。变压器功率消耗为变

3、电所高压侧的计算负荷为无功补偿后，用户的功率因数为变电所高压侧功率因数满足规定要求。2-14 某厂变电所装有两台S9-1000/10型变压器,若负荷为800kVA,问经济运行台数。解：根据附录表12得S9-1000/10型变压器的有关技术数据P0 = 1.7kW, PK = 9.2kW, I0% = 1.7，UK% = 5。代入式得到变电所两台变压器经济运行的临界负荷是（取Kq= 0.1）： Scr = SN= 1000kVA×= 692kVA负荷S>692kVA时，宜于两台运行。3-9某供电系统如图所示。已知电力系统出口处的短路容量Sk=200MVA。试求用户变电所高压母线k

4、-1点和低压母线k-2点的三相、两相短路电流和短路容量。短路计算电路图解：（1）确定基准值。取Sd=100MVA，Uc1=10.5 kV，Uc2=0.4 kV，而 （2）计算短路电路中各主要元件的电抗标么值 1）电力系统电抗标么值。 2） 架空线路电抗标么值（X0=0.35/km） 3）电缆线路电抗标么值（X0=0.10/km）4）电力变压器电抗标么值（）短路等效电路如图所示，图上标出各元件序号和电抗标么值，并标出短路计算点。短路等效电路图（3）求k-1点的短路电路总电抗标么值及短路电流和短路容量1）总电抗标么值2）三相短路电流周期分量有效值3）其他三相短路电流 4）三相短路容量5）两相短路电

5、流 （4） k-2点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标么值 2）三相短路电流周期分量有效值 3）其他三相短路电流 4）三相短路容量 5）两相短路电流 短路计算结果列表，如示：短路计算点总电抗标么值三相短路电流/kA三相短路容量/MVA两相短路电流/kAk-1点1.4543.783.789.655.7168.783.27k-2点7.78418.5418.5434.1220.2112.8516.06补充习题：试校验习题3-9所示用户变电所380V侧母线LMY-3（100×10）+1（80×10）的短路热稳定度。已知此母线的短路保护实际动作时间为0.5s

6、，低压断路器的断路时间为0.05s。解：短路发热假想时间为查附录表16得，则最小允许截面为 由于母线实际截面A=100×10mm2=1000mm2>Amin，因此该母线满足短路热稳定度要求。4-15 某企业有功计算负荷2000kW，功率因数0.92，该企业10kV进线拟装设一台VS1-12型高压断路器，已知主保护动作时间为0.5s，断路器断路时间为0.05s。该企业10kV母线上母线的三相短路电流周期分量有效值为10kA。试选择断路器的规格。解：10kV侧计算电流为初步选择10kV高压断路器型号为：VS1-630，其技术数据可查附录表17。10kV侧短路冲击电流为短路电流热效应

7、假想时间为选择与校验数据如表所示。 高压断路器选择检验表选择与校验项目安装地点数据VS1-630额定电压UN = 10kV12kV额定电流IN = 125A630A断流能力动稳定热稳定 从表知，结果全部合格，因此所选高压断路器符合要求。4-16 题4-15中，企业变电所与上级地区变电所距离为2km，拟采用一路10kV电缆埋地敷设，环境温度环境温度为20，允许电压损失为5。试选择此电缆的型号与规格。 解：（1）按发热条件选择电缆规格:线路计算电流为125.51A选用YJV型交链聚乙烯绝缘铜芯电力电缆。查附录表32，252截面该型电缆载流量为140A，大于125.51A，满足发热条件。（2）按电压

8、损失条件进行校验查附录表10，352截面YJV型电缆。则 所选电缆满足电压损失条件。4-19 有一条380V配电线路，计算电流Ic=100A，线路中接有一台11kW的电动机，额定电流IN=21A,直接起动电流倍数kst=6.5；此线路首端的三相短路电流周期分量有效值为7kA，末端单相短路电流有效值为1.3kA。当地环境温度为 +35。该线路拟用YJV0.6/13×501×35型电缆桥架敷设。试选择此线路上装设的低压断路器及其过电流脱扣器，并校验其与电缆的配合。解：（1）选择低压断路器及其过电流脱扣器: 根据 In>Ic=100A，故初选CM1-225/3型低压断路器

9、过电流脱扣器额定电流 In=125A。 长延时脱扣器动作电流Ir1=In=125A>Ic=100A ,满足正常工作条件。 瞬时脱扣器动作电流Ir35In或10In，根据Ir3 K3I/st.M1+Ic(n-1)1.2×2×6.5×21(10021)=422.4A故整定Ir35In5×125A625A422.4A，满足电机起动条件。 （2）校验低压断路器的断流能力: 由附表可知，所选CM1-225/3型断路器的额定运行分断能力有L型25kA、M型35kA、H型50kA。选L型Ics=25kA>7kA，满足分断要求。 （3）检验低压断路器保护的灵

10、敏度 满足接地故障保护灵敏度要求。 （4）校验断路器保护与电缆的配合 查附录表32可知， Ial=166A，再乘以修正系数0.8，实际载流量 Ial=0.8×166A132.8A。 而 Ir1=125AIal132.8A，满足过负荷配合条件。已知CM1-225L/3型塑壳式断路器未提供I2t值，故校验电缆热稳定时取t0.1s。再将交联聚乙烯绝缘导体热稳定系数C=143，短路电流Ik=7000A，代入公式得。满足短路配合条件。 5-14 某用户拟建一座10/0.38 kV变电所，总计算负荷为2000kVA，功率因数0.8，为三级负荷。由附近地区变电所采用1路10kV线路供电。试初选主变

11、并设计出该变电所电气主接线图。解：无功补偿后计算负荷集中负荷容量较大，选用2台变压器，每台变压器容量1000 kVA。变电所高压侧电气主接线采用单母线接线形式，低压侧采用单母线分段接线形式。变电所高压侧电气主接线5-16 已知某工厂设有一座35/10kV总降压变电所HSS和4座10/0.38kV车间变电所STS1STS4。 STS1设两台变压器（二级负荷占70）， STS2设一台变压器（二级负荷占10）， STS3和STS4均设一台变压器（为三级负荷）。试设计该工厂高压配电网接线图。7-18 某10kV线路，采用三相三继电器式接线和交流去分流跳闸操作的反时限过电流保护装置。已知 TA的变流比为

12、 2005A，线路的最大负荷电流为180A（含尖峰电流），线路首端三相短路电流为2.8kA，末端三相短路电流为1kA。试整定该线路采用GL-15/10反时限过电流保护和电流速断保护动作电流，并检验其灵敏度。解：1反时限过电流保护整定 （1）动作电流 取IL.max=180A，Krel=1.3，Kre= 0.8，Ki=2005=40，故选用GL-15/10型继电器，动作电流整定为8A。 （2）检验灵敏度 线路末端的两相短路电流为其最小短路电流，即 ，满足要求。 2、电流速断保护（1）速断电流 电流速断保护的动作电流（速断电流）Iqb应躲过它所保护的线路末端的三相短路电流，即 速断电流倍数：（2）

13、检验灵敏度 取线路首端的两相短路电流：，满足要求。7-19 某供电系统图如示。（1）若在QF处设置定时限过电流保护，采用三相三继电器式接线，电流互感器变流比为1505A，试求其保护整定值。（2）若在QF处还设置电流速断保护，试进行整定计算。按其整定值，若变压器低压母线发生三相短路，速断保护是否动作，为什么？解：1、计算短路电流（1）确定基准值。取Sd=100MVA，Uc1=10.5 kV，Uc2=0.4 kV，而 （2）计算短路电路中各主要元件的电抗标么值1）电力系统电抗标么值。最大运行方式 最小运行方式 2）电缆线路电抗标么值（查附录表11：X0=0.107/km）3）电力变压器电抗标么值（

14、）短路等效电路如图所示，图上标出各元件序号和电抗标么值，并标出短路计算点。 图 短路等效电路图（3）求k-1点的短路电路总电抗标么值及短路电流和短路容量1）总电抗标么值最大运行方式：最小运行方式：2）短路电流周期分量有效值最大运行方式：最小运行方式：（4）k-2点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值 最大运行方式：最小运行方式：2）短路电流周期分量有效值最大运行方式：最小运行方式：2QF处设置定时限过电流保护 变压器的最大负荷电流取Krel=1.2，Kre= 0.85，Ki=1505=30，故动作电流，动作电流整定为6A。 检验灵敏度：变压器低压母线的最小两相短路电流

15、用于校验保护灵敏度线路，变压器低压母线最小两相短路电流反映到高压侧的电流值为（变压器连接组别为Dyn11）灵敏度：，满足要求。3、QF处电流速断保护整定计算电流速断保护的动作电流（速断电流）Iqb应躲过它所保护的变压器低压母线的三相短路电流，即 变压器低压母线最大三相短路电流反映到高压侧的电流值为 检验灵敏度：采用变压器高压侧的最小两相短路电流校验电流速断保护的灵敏度，即 ，满足要求。4、按其整定值，若变压器低压母线发生三相短路，速断保护是否动作，为什么？4、 若变压器低压母线发生三相短路，速断保护不动作。第一章1. P1电力系统的构成包含：发电、输电、变电、配电和用电。2. P4电力系统运行

16、的特点：（1）电力系统发电与用电之间的动态平衡（2）电力系统的暂态过程十分迅速 （3）电力系统的地区性特色明显（4）电力系统的影响重要3 P4、简答：对电力系统运行的要求（1）安全 在电能的生产、输送、分配和使用中，应确保不发生人身和设备事故（2）可靠 在电力系统的运行过程中，应避免发生供电中断，满足用户对供电可靠性的要求 （3）优质 就是要满足用户对电压和频率等质量的要求（4）经济 降低电力系统的投资和运行费用，尽可能节约有色金属的消耗量，通过合理规划和调度，减少电能损耗，实现电力系统的经济运行。4 P7、电力系统中性点的接地方式：电源中性点不接地，电源中性点经消弧线圈接地，电源中性点经小电

17、阻接地和中性点直接接地。P9电源中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，非故障相的对地电压电压升至电源相电压的3倍，非故障相的电容电流为正常工作时的3，而故障相的对地电容电流升至正常工作时的3倍。·中性点不接地发生单相短路时，短路电流小；·源中性点直接接地发生单相短路时，短路电流很大。对于3-10kV电力系统中单相接地电流大于30A，20kV及以上电网中单相接地电流大于10A时，电源中性点必须采用经消弧线圈的接地方式。5 P14、三相低压配电系统分类TN、TT和IT系统。6、电力负荷的分级：一级负荷：发生意外中断供电事故后，将造成人身伤亡，或经济上造成重大设备损坏、重大产

18、品报废、需要长时间才能恢复生产，或政治上造成重大不良影响等后果的电力负荷。二级负荷：发生意外中断供电事故，将在经济上造成如主要设备损坏、大量产品报废、短期一时无法恢复生产等较大损失，或者会影响重要单位的正常工作，或者会产生社会公共秩序混乱等后果的电力负荷。三级负荷：除一、二级负荷外的其他电力负荷。7、P18、各级电力负荷对供电电源的要求：一级负荷：由两个独立电源供电二级负荷：采用两台变压器和两回路供电三级负荷：对供电方式无特殊要求（一个回路）8、额定电压的计算：P6用电设备的额定电压=所连电网的额的电压UN发电机的额定电压UN.G=1.05UN （UN 同级电网额定电压）电力变压器的额定电压：

19、一次绕组：与发电机或同级电网的额定电压相同，U1N.T=UN.G或U1N.T=UN1 ；二次绕组：线路长：U2N.T =1.1UN.G ; 线路短: U2N.T =1.05 UN28、 输电电压等级：220/380v，380/660v，1kv，3kv，6kv，10kv，20kv，35kv，66kv，110kv，220kv，330kv，500kv，750kv。 我国最高电压等级为750kv.9、 P17 大型电力用户供电系统需经用户总降压变电所和配电变电所两级变压 ；中小型的组只需一次变压。第二章 负荷计算与无功补偿1 P23、计算负荷:通过对已知用电设备组的设备容量进行统计计算出的，用来安发热

20、条件选择供电系统中各元件的最大负荷值。2 P23、用电设备的工作制：长期连续工作制，短时工作制，断续周期工作制。3、P24负荷持续率（又称暂载率）为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值 &&=t/T*100%=t/(t+t0 )* 100% ，用来表征断续周期工作制的设备的工作特性4、P25年最大负荷Pm=Pc=P30 (计算负荷) P26 年平均负荷，电力负荷在全年时间内平均消耗的功率Pav=Wa / 87605、P28需要系数：Kd=Pm/Pe需要系数法计算负荷：P24 例2-1总容量有功计算负荷（kW） Pc=Pm=Kd Pe无功计算负荷 (kvar) Qc=Pc

21、tan视在计算负荷 (kV.A) Sc=Pc / cos计算电流（）3 6、P33尖峰电流：指只持续12 s的短时最大电流，用来计算电压波动、选择熔断器和低压断路器及整定继电保护装置等。单台用电设备的尖峰电流Ikp,就是其起动电流Ist；Ikp=Ist=kst IN.M 多台设备 Ikp=Ist.max+Ic(n-1)8、P39电力线路的功率损耗电力变压器的功率损耗 PT0.01Sc , QT0.05Sc第三章 短路电流计算1 P50、短路的类型：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路2、无限大容量电源：电源内阻抗为零，供电容量相对于用电负荷容量大得多，电源母线上的输出电压维持不变。3、P

22、53、ikt=ik+iDC ik 短路电流瞬时值， ik短路电流周期分量 iDC短路电流非周期分量 i 短路次暂态电流有效值iP 短路冲击电流瞬时值 IP 短路冲击电流有效值高压 iP=2.55Ik" , IP =1.51 Ik"380V iP =1.84Ik" , IP =1.09 Ik"4、P56标幺值法（相对单位制法）：A*=A / Ad 无单位先选定基准容量Sd=100MV.A ,和基准电压Ud; Ud=Uc=1.05UN 基准电流 Id= Sd / 3 Uc 基准电抗 Xd= Ud/3Id = Uc2 /Sd当线路结构数据不详时，x0可取其平均

23、值，对10kV架空线路x0 =0.35/km 对10kV电力电缆x0 =0.10/km5、短路电流的效应：电动力效应，热效应。短路动稳定校验条件： imaxish(3) imax 电器的额定峰值耐受电流（动稳定电流） ish(3) 三相短路冲击电流短路热稳定校验条件： 一般电器 It2 ti2tima 母线及绝缘导线和电缆等导体：AAmin=I *103*tima /5、 P60 两相短路电流与三相短路电流关系 I"K2=3/2 I"K3=0.866I"K3第四章 电器、电线电缆及其选择1、电器在供电系统中的作用：通断、保护、变换、控制、调节。2、供电系统对高低压

24、电器的共同性要求：（1）安全可靠的绝缘 （2）必要的载流能力 （3）较高的通断能力 （4）良好的力学性能 （5）必要的电气寿命（6）完善的保护功能3、高压断路器的特点：不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流，并能在继电保护装置的作用下自动跳闸，切除短路故障。按其采用的灭弧装置分类：有油断路器、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器。4、高压熔断器的功能：当通过的电流超过某一规定值时，熔断器的熔体熔化而切断电路。对电路及其中设备进行短路保护，也有的具有过负荷保护能力。5、高压隔离开关：结构简单，断开后有明显可见的断开间隙，可用来隔离高压电源以保证其他设备的安

25、全检修。没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。6、高压负荷开关：具有简单的灭弧装置，因而能通段一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流。一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路故障。7、配电用低压断路器按结构形式分，有万能式和塑料式断路器。简答：脱扣器（跳闸用）分类及其作用：分励脱扣器、欠压或失压脱扣器、热脱扣器（过负荷保护）、过流脱扣器（短路保护）8、P100电流互感器在三相电路中接线方案：一相式、两相V型、三相星形9、配电用电线电缆的结构和敷设：架空线、电力电缆、硬母线、绝缘母线10、P100线路电压损失的计算：U%=1/10UN2 (PR+QXi) 11、P113填空：导

26、线和电缆截面的选择与校验：（1）发热条件（2）电压损失条件（3）经济电流密度条件根据设计经验，对一般负荷电流较大的低压配电线路，通常先按发热条件选择导体截面，然后再校验电压损失、机械强度、短路热稳定等条件；对负荷电流不大而配电距离较长的线路，通常先按电压损失条件选择导体截面，然后再校验发热条件、机械强度、短路热稳定等条件；对给变压器供电的高压进线以及变电所用电电源线路，因短路容量较大而负荷电流较小，一般先按短路热稳定条件选择导体截面，然后再校验发热条件；对长距离大电流线路及35kV以上高压线路，可先按经济电流密度条件选择截面积，然后再校验其他条件。12、 电器的选择 高压P82 低压 P951

27、2、 按经济电流密度条件选择导线的电缆截面Aec=Ic/jec Ic=Pc/3UNcos Aec选最接近的标称截面（可大可小）第五章 供电系统的一次接线1、简答：对一次接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经济。安全包括设备安全及人身安全。一次接线应符合国家标准有关技术规范的要求，正确选择电气设备及其监视、保护设备，考虑各种安全技术措施。可靠就是一次接线应符合电力负荷特别是一、二级负荷对供电可靠性的要求。可靠性不仅和一次接线的形式有关，还和电气设备的技术性能、运行管理的自动化程度等因素有关。因此，对一次接线可靠性的评价应客观、科学、全面和发展。灵活是用最少的切换来适应各种不同的运行方式，如变压器经

28、济运行方式、电源线路备用方式等。检修时应操作简便，不致过多影响供电可靠性。另外，还应能适应负荷的发展，便于扩建。经济是一次接线在满足上述技术要求的前提下，尽量做到接线简化、投资省、占地少、运行费用低。2 P136、10kV配电变压器有Yyn0和Dyn11两种常见联结组。3、P137 电力变压器容量选择满足 Sr.T>SC 一般应保留10%-20%的裕量3、电力变压器的台数与容量选择P137 相等4、电力变压器并列运行的条件：（1）变压器一次、二次侧额定电压UN 相等（2）变压器阻抗电压相等 （3）变压器连接组别相等5 P140、变配电所的电气主接线的基本形式：有母线的主接线（单母线接线、

29、单母线分段接线、双母线接线），无母线的主接线。6、P144内桥接线运行特点：电源线路投入和切除时操作简便，变压器故障时操作较复杂。适于电源线路较长、变压器不需经常切换操作的情况。 外桥接线运行特点：电源线路投入和切除时操作较复杂，变压器故障时操作简便。适于电源线路较短、变压器需经常切换操作的情况。7、P153高压配电网接线基本形式：放射式、树干式、环式（又称环网接线，其特是把两回树干式配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络，接线供电可靠性高。普通环式、拉手环式、双线拉手环式）P156低压配电网接线基本形式：放射式、树干式、环式、链式。第六章 供电系统的二次接线1、 供电系统的二次接线是指用来

30、对一次接线的运行进行控制、监测、指示和保护的电路，亦称二次回路。安电源性质分：直流回路、交流回路。2、 变配电所的操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。作用：正常运行时保证断路器的合闸和跳闸；事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，保证继电保护系统可靠地工作，要求其充分可靠，容量足够并具有独立性。分类：直流操作电源、交流操作电源。3、 绝缘监视装置是利用系统接地后出现的零序电压给出信号或跳闸。在10kV母线上节一个三相五芯柱三绕组电压互感器，其二次侧的星形联结绕组接有三个监测相对地电压的电压表和一个监测线电压的电压表；另一个二次绕组

31、接成开口三角形，接入接地信号装置（如电压继电器），用来反应一次系统单相接地时出现的零序电压。电压互感器采用五芯柱结构是让零序磁通能从主磁路中通过，便于零序电压的检出。第七章 供电系统的继电保护、 P181对继电保护装置的基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度。、 保护继电器按其组成元件分：机电型、电子型、微机型。、 常用的机电式电流继电器分电磁式和感应式两种；(1) 电磁式电流继电器：当继电器线圈通过的电流大于整定值时，电磁吸力大于弹簧反作用力，继电器动作使其常开触点闭合。动作极为迅速，是一种瞬时继电器（无延时），其保护特性为“定时限特性”。电流速断保护。(2) 感应式电流继电器：由两组元件

32、构成，一组为感应元件，另一组为电磁元件。其保护特性为“反时限特性”。兼有电流速断特性，电流速断元件。电流速断保护和反时限保护。、 P184继电保护装置的接线形式是指互感器与电流继电器之间的联接方式，有三相三继电器和两相两继电器。、 P185对366kV电力线路，应装设相间短路保护、单相接地保护和过负荷保护。（1） 相间短路保护应动作于断路器的跳闸机构，使断路器跳闸，切除短路故障部分。（2） 单相接地保护：a.绝缘监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号。 b有选择性的单相接地保护（零序电流保护），动作于信号和跳闸（危及人身和设备安全时）。（3）过负荷保护动作于信号。6、带时限过电流保护

33、简答【1】P186带时限的过电流保护（包括定时限和反时限）动作电流Iop的整定原则：（1）动作电流Iop应躲过线路的最大负荷电流（包括正常过负荷电流和尖峰电流）IL.max, 以免保护装置在线路正常运行时误动作：Iop.1> IL.max, =(1.53)I30(2)保护装置的返回电流Ire也应躲过IL.max,， 否则，保护装置可能发生误动作。P188带时限的过电流保护 Iop=Kel*Kw* IL.max, / (Kre*Ki) Kel-可靠系数，对DL型继电器取1.2, GL（反时限）取1.3；Kw-保护装置的接线系数，对三相三继电器和两相两继电器式接线为1；Kre-继电器返回系数

34、，DL取0.85，GL取0.8；【2】 P189 动作时间的整定：t1t2+t; t1 前一级保护装置的动作时间，t2 后一级保护中最长的动作时间； t时间级差，DL取0.5S，GL取0.7S。【3】 P189过电流保护的灵敏度校验：Sp=（Kw*I(2)k.min）/（Ki*Iop） 1.5，过电流保护作为后备保护时Sp 1.2即可。定时限过电流保护的优点：动作时间比较精确，整定简便，动作时间一定；缺点：所需继电器多，接线复杂，对操作电源的可靠性要求高。反时限过电流保护的优点：继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，加之可采用交流操作，因而简单经济；缺点：动作时间的整定比较麻烦，且误

35、差较大。、 P191电流速断保护（不带时限），也称瞬时电流速断保护。【1】电流速断保护动作电流（速断电流）Iqb应躲过它所保护的线路末端的三相短路电流Ik(3) 。 公式 Iqb=Krel*Kw* Ik(3) /KiKelDL取1.2.3; GL取1.41.5【2】电流速断保护的灵敏度按其安装处（及线路首段）在最小运行方式下的两相短路电流Ik(2)作为最小短路电流Ik.min来校验。Sp=Kw* Ik(2) / （Ki*Iqb）1.5最小运行方式：线路阻抗最大，短路电流最小的运行方式。计算题例题:（考题在以下基础上简单变化）一、经济电流密度的计算：导线截面的选择，既要使电能损耗小，又不要过分地

36、增加线路投资、维修费用和有色金属消耗量。         按经济电流密度选择导线和电缆，一般只用于高压线路。   按经济电流密度选择的导线和电缆截面，叫经济截面。经济截面Aec可由下式求得：                        &

37、#160;Aec=Ic/jec式中 jec经济电流密度。A/mm2 Ic 线路的计算电流   例题  有一条LJ铝绞线架设的10千伏架空线路，计算负荷为1280千瓦，cos=0.9,年利用时间为4200小时。试选择其经济截面。并校验其发热条件和机械强度。      解    （1）选择经济截面。            

38、    Ic=P/3Ucosø=82A由表1-3查得经济电流密度jec =1.15 A/mm2              Aec=Ic/jec =82/1.1571mm可选70毫米玻囱J-70型铝绞线。    （2）校验发热条件        查手册得知LJ的允许载流量（25）  

39、;      Ij(82A)Ie(265A)可见，选LJ-70能满足发热条件。    （3）校验机械强度。  查表1-3得知高压居民区的架空铝绞线最小允许截面Smin=(25毫米),S(70毫米)>Smin(25毫米),  可见LJ-70也能满足机械强度要求。二、标幺值计算三相短路：已知电力系统出口处的短路容量为Sk=250MV.A,试求工厂变电所10kV母线上k-1点短路和两台变压器并联运行、分列运行两种情况下低压380V母线上k-2点短路的三相短

40、路电流和短路容量。解：（1）确定基准值：取 Sd=100MV.A, Ucl=10.5kV， Uc2=0.4kV而Id1=Sd/3Uc1=100MV.A/(3U*10.5kV)=5.50 kAId2=Sd/3Uc2=100MV.A/(3U*0.4kV)=144.34 kA(2)计算短路电路中各主要元件的标幺值1）电力系统X1*=Sd/Sk=100MV.A / 250MV.A = 0.42）架空线路 X2*=x0LSd/U2c= 0.35 /km * 5km * 100MV.A / (10.5 kV)2= 1.593)电力变压器（由附录表12查得S9-1000/10 变压器Dyn11联结Uk%=5

41、）X3*= X4*=Uk% Sd / 100SNT= 5*100*103kVA / (100*1000kV.A) = 5绘短路等效电路图如下,图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。（3） 求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量1） 总电抗标幺值 X*(k-1)= X1* + X2* =0.4+1.59=1.992） 三相短路电流周期分量有效值 I（3）k-1= Id1/ X*(k-1)=5.50kA / 1.99=2.76kA3） 其他三相短路电流 I（3）k-1= I（3）k-1 = I（3）k-1 =2.76 kA ish(3)=2.55*2.76 kA=7

42、.04kAIsh(3) =1.51*2.76 kA=4.17kA4)三相短路容量 Sk-1（3）= Sd / X*(k-1)=100MV.A / 1.99 = 50.3 MV.A（4）求k-2点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量两台变压器并联运行情况下：1） 总电抗标幺值X*(k-2)= X1* + X2* + X3* /X4* = 0.4+1.59+5/2=4.492） 三相短路电流周期分量有效值 I（3）k-2= Id2/ X*(k-2)=144.34Ka/4.99=32.14kA3） 其他三相短路电流在10/0.4kV变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般R<1/3

43、X,可取ksh=1.6,因此ish=2.26 I，Ish=1.31 I，则I（3）k-2= I（3）k-2 = I（3）k-2 =32.14kAish(3)=2.26*32.14kA =72.64kAIsh(3) =1.31*32.14kA =42.10kA4)三相短路容量Sk-2（3）= Sd / X*(k-2)=100MV.A / 4.49 = 22.27MV.A两台变压器分列运行（略）三、无功补偿例题某用户10kV变电所低压侧的计算负荷为800kW+580kvar。若欲使低压侧功率因素达到0.92，则需在低压侧进行补偿，无功自动补偿并联电容器装置的容量应是多少？并选择电容组数及每组容量。

44、解：（1）求补偿前的视在计算负荷及功率因素视在计算负荷 Sc=Pc2+Qc2=8002+5802 kV.A=988.1kV.A功率因素 cos=Pc / Sc=800kW/ 988.1kV.A=0.810（2）确定无功补偿容量 QN.C=Pc(tan-tan) =800*tan(arccos0.810)-tan(arccos0.92) =238.4kvar(3) 选择电容器组数及每组容量查附录表10，初选BSMJ0.4-20-3型自愈式并联电容器，每组容量qN.C=20kvar.则需要安装的电容器组数为 n= QN.C /q N.C=238.4kvar/20kvar=11.92考虑到无功自动补

45、偿控制器可控制电容器的投切的回路数为4、6、8、10、12等。故选择成套并联电容器屏，可安装的电容器组数为12组，总容量为12*20kvar=240kvar。实际最大负荷时的补偿容量为12*20var=240kvar。补偿后的视在计算负荷及功率因素为：视在计算负荷Sc=Pc2+（Qc-QN.C）2=8002+（580-240）2=869.3kV.A功率因素 cos=Pc / Sc=800kW/ 869.3kV.A=0.920 满足要求。第一章1电力用户配电变压器一次侧额定电压 等于电网额定电压，二次侧额定电压高于二次电网额定电压 5% /10% ，主要补偿 满载/线路 电压损失。 2.用电设备

46、的额定电压 等于 电网额定电压。发电机额定电压比同级电网额定电压高 5% ，用于补偿 线路负载时的电压损失 。 3在我国电力系统中，110kV以上高压系统，为降低 绝缘成本 要求，多采用中性点 直接接地 方式。1kV以下的低压配电系统，考虑到 单相设备 的使用，中性点通常为 直接接地 方式。4中性点不接地电力系统发生一相接地故障时，中性点对地电压为 相电压 ，非故障相对地电压 线电压 ，但线电压大小及对称性 不变 ，三相电气设备可 继续运行。5. 10kV供电系统广泛采用中性点不接地系统，当系统发生单相接地故障时，线电压 不变 ，三相电气设备 可以继续运行 。但流过故障点的接地电流数值较大时，

47、就会在接地点间产生断续电弧引起 暂时过电压 ，损害另外一相绝缘，可能发展成为 两相接地 故障。因此该系统应当装设 绝缘监察装置，必要时还可装设单相接地 保护。6 在中性点不接地的10kV电力系统中，电气设备的绝缘要求必须按 线 电压考虑。若单相接地电容电流超过规定， 会产生稳态电弧致使电网出现 过电压，危及电气设备安全，此时应采取中性点经 消弧线圈 或 小电阻 接地的运 行方式。7电力用户10kV供电系统多采用中性点 不 接地方式；220/380V多采用中性点 直接 接地方式，以利于 使用相电压的单相设备 。8. 我国电力系统常用的中性点接地方式有中性点 不 接地，中性点经 消弧线圈 接地，中

48、性点经 直接 接地或经小电阻接地。中性点接地方式的选择主要取决于单相接地时 电气设备绝缘和供电可靠性 等因素。 9中性点不接地的电力系统在正常运行时，各相对地电容电流 平衡 ，各相对地电为 相电压 。当发生一相接地故障时，线间电压 不变，而非故障相对地电压升高到原来的 根号3倍，故障相电容电流增大到原来的 3倍 。10 安全 、 可靠、 优质、 经济 是对用户供电系统的基本要求。 11.根据规范，一级负荷应由 两个独立 电源供电，二级负荷一般应由 两回路电源 电源供电，三级负荷一般由 一个 电源供电。二、简答题1中性点不接地系统在一相接地时有何特点？（1）正常运行时，系统三相电压对称，三相对地

49、电容电流平衡，电源中性点对地电压为零。（2）故障时，中性点对地电压上升为相电压，非故障相对地电压上升为线电压。（3）故障后线电压保持不变，因而三相电气设备可以继续运行，但不能长期运行，以免故障扩大。（4）故障时，非故障相的电压升至电源相电压的根号3倍，非故障相的电容电流为正常工作时的根号3倍，而故障相的电容电流为正常工作时的3倍。2 低压TN系统与TT系统有何异同？ TT系统：中性点直接接地，设备外壳单独接地。IT系统：中性点不接地，设备外壳单独接地。用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所。3 什么是低压TN系统？TN系统有几种形式？TN系统是指在电源中性点直接接地的运行方式下，电气设备

50、外露可导电部分用公共保护线或保护中性线与系统中性点O相连接的三相低压配电系统。（1） TNC系统 （2）TNS系统 （3）TN-C-S系统4 什么是低压配电TN-S系统？作图示意。N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部分均接PE线。主要用于对安全较高（如潮湿易触电的浴室和居民住宅等）的场所对抗电磁干扰要求高的数据处理和精密检测等实验场所。第二章一、填空题1计算电流是指线路中持续时间 30min (半小时) 的最大负荷电流，而尖峰电流是指线路中持续时间 12s的短时 的最大负荷电流。按发热条件选择供电系统各元件应采用 计算电流 ，而整定过电流保护动作电流则采用 尖峰电流。 2并联电容器的补偿方

51、式分为三种: 高压集中补偿、低压集中补偿 和 分散就地补偿。由于电力负荷的变动性，低压并联电容器组的投切方式一般采用 控制接触器方式。3计算负荷是根据已知用电设备组 容量 确定的，预期不变的 最大 假想负荷。用来作为按 发热 条件选择供电系统元件的依据。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? 一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。两个独立电源供电，必要时增设应急电源。 二级负荷：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双回路电源供电，当负荷较小时可以专线供电。三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。2、工厂用电

52、设备按其工作制分哪几类?什么叫负荷持续率?它表征哪类设备的工作特性? （1）长期连续工作制，（2）断续周期工作制，（3） 短时工作制 负荷持续率：负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，负荷持续率表征断续周期工作制的设备的工作特性。 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?什么叫负荷系数?最大负荷利用小时：是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax(或P30)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。年度最大负荷：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30 年平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间

53、t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t内消耗的电能Wt除以时间t的值。 负荷系数又叫负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pv与其最大负荷Pmax的比值。4、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? 计算负荷的方法 ：需要系数法 ：确定计算负荷的基本方法,常用。 二项式法：设备台数少，容量差别悬殊时采用。5、什么叫尖峰电流?尖峰电流的计算有什么用途? 尖峰电流是指持续时间1-2S的短时最大负荷电流（电动机起动时出现）。 尖峰电流主要用来选择熔断器和低压断路器、整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等。 第三章1、什么叫短路?短路故障产生的原因有哪些?短路对电力系统有哪些

54、危害?短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。2、短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重?短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生单相短路可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。3、什么叫无限大容量的电力系统?它有什么特点?在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然

55、增大?无限大容量的电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统。特点是，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。在无限大容量系统中发生短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。但是由于电路中存在着电感，电流不能突变，因而引起一个过度过程，即短路暂态过程。最后短路电流达到一个新的稳定状态。4、短路电流周期分量和非周期分量各是如何产生的?各符合什么定律? 短路电流周期分量是因短路后电路阻抗突然减小很多倍，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流。 短路电流非周期分量是因短路电路存在电感，而按楞次定律产生的用以维持初瞬间电路电流不致突变的一个反向抵消inp且按指数函数规律衰减的电流。5、什么是短路冲击电流ish?什么是短路次暂态电流I"?什么是短路稳态电流I? 短路后经半个周期，ik达到最大植，此时的短路全电流即短路周期电流。 短路次暂态电流有效值，即短路后第一个周期的短路电流周期分量ip的有效值。短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流。6、什么叫短路计算电压?它与线路额