供配电技术第2版唐志平主编课后答案

1、1-1 什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。1-2 供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。总降压变电所是企业电能供应的枢纽。它将35kV110kV 的外部供电电源电压降为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。高压配电所集中接受 610kV电压，再分配到

2、附近各车间变电所和高压用电设备。一般负荷分散、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额定电压是如何规定的？为什么？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(降压变压器)；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)。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，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经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？电

3、能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？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不舒适的现象，成为闪变。电压偏差一般以百分数表示，即，式中为电压偏差百分数；为实际电压；为额定电压。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，即式中，为电压波动；为电压波动百分数；，为电压波动的最大值和最小值（kV）；为额定电压（kV）。1-6 电力系统的中性点运行方式有哪几种？中性点不接地电力系统和中性点直接接地系统发生单相接地时各有什么特点？电力系统

4、的中性点运行方式有三种：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点直接接地系统。中性点不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。中性点直接接地系统发生单相接地时，通过中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。1-7 电力负荷按对供电可靠性要求分几类？对供电各有什么要求？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，当一个电源发生故障时，另一电源应不同时受到损坏，

5、在一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个独立电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，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，不致中断供电或中断后能迅速恢复。三级负荷要求最低，没有特殊要求，一般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

6、；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2T U1=U=10.5kV U2=1.1×220=242kV 故额定电压为：10.5/242； 变压器3T U1=220kV U3=1.05×10=10.5kV U2=1.1×110=121k

7、V 线路1WL的额定电压为 U=10kV 线路2WL的额定电压为 U=0.38kV1-10 画出中性点不接地系统A相发生单相接地时的相量图。2-1什么叫负荷曲线？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间变动情况的一种图形，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不同，分有功负荷和无功负荷曲线；按时间单位的不同，分日负荷曲线和年负荷曲线；按负荷对象不同，分用户，车间或某类设备负荷曲线。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max指全年中负荷最大的工作班内（为防偶然性，这样的工作班至少要在负荷最大的

8、月份出现次）分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为分钟最大负荷P30。年最大负荷利用小时max指负荷以年最大负荷Pmax持续运行一段时间后，消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是年最大负荷利用小时。平均负荷Pav平均负荷就是指电力负荷在一定时间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。2-3.什么叫计算负荷?为什么计算负荷通常采用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通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通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.导体通过电流达到稳定温升的时间大

9、约为(34)t,t为发热时间常数.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.但是,由于较大截面的导体发热时间常数往往大于10min,30min还不能达到稳定温升.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,将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否合理.计算负荷不能定得太大,否则选择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浪费;计算负荷也不能定得太小,否则选择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

10、工作制用电设备的设备容量如何确定?答:长期工作制和短期工作制的设备容量就是该设备的 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.需要系数的含义是什么?答:所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量,两者之间存在一个比值关系,因此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.形成该系数的原因有: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个平均效率;用电设备不一定满负荷运行,因此引入符合系数Kl;用电设备本身及配电线路有功率损耗,所以引进一个线路平均效率;用

11、电设备组的所有设备不一定同时运行,故引入一个同时系数,2-6确定计算负荷的估算法.需要系数法和二项式法各有什么特点？各适合哪些场合？ 答：估算法实为指标法，其特点是进行方案比较时很方便，适用于做任务书或初步设计阶段。需要系数法的特点是简单方便，计算结果较符合实际，而长期使用已积累了各种设备的需要系数，是世界各国普遍采用的方法，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考虑了用电设备的平均负荷，又考虑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，适用于容量差别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, 什么情况下可将单相设备与三相设

12、备综合按三相负荷的计算方法计算确定负荷? 而在什么情况下应进行单相负荷计算? 答: 单相设备应尽可能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不超过三相总容量的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如何分配单相（220伏，380伏）用电设备，使计算负荷最小？如何将单相负荷简便地换算成三相负荷？ 答：可以用负荷密度法和需要系数法来分配用电设备；这样换算：当单相设备的总容量不超过三相总容量的15%，单相设备按三相负荷平衡来计算。当单

13、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如何计算？其中哪些损耗是与负荷无关的？哪些损耗与负荷有关？按简化公式如何计算？ 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)2P0+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)SNI0/100+Uk(Sc/SN)2/100Pfe和Q0是

14、与负荷无关，Pcu和Q与负荷有关简化公式： PtP0+Pk2QT SN（I0/100+Uk2/100）2-11 什么叫平均功率因数和最大负荷时功率因数?各如何计算?各有何用途? 答:平均功率因数是指导在某一时间内的平均功率因数,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:略用途供电部门能根据月平均功率因数来调整用户的电费电价.2-12. 降低电能损耗, 降低电压损失,提高供电设备利用率。补偿容量（1）采用固定补偿 Qcc=Pav（tgav1tgav2）,式中，Qcc为补偿容量；Pav为平均有功负荷，Pav =Pc或Wa/t，Pc为负荷计算得到的

15、有功计算负荷，为有功负荷系数，Wa为时间t内消耗的电能； tgav1为补偿前平均功率因数角的正切值；tgav2为补偿后平均功率因数角的正切值；tgav1tgav2称为补偿率，可用qc表示（2）采用自动补偿 Qcc=Pc（tg1tg2） 2-15.什么是尖峰电流？尖峰电流的计算有什么用处？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。尖峰电流的计算可以提供选定用电设备的型号以及保护用电设备等。 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

16、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： 对于长期工作制的设备，其设备容量就是它们的额定功率，所以长期工作设备的设备容量为： Pe 1=7.5×2kW +4×3kW +3×10kW =57kW 对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=20 kW（下标1/2表示对0.6开根号） 吊车： Pe3=2×0.41/2×39.6kW=50kW （下标

17、同上） 所以，它们的总的设备容量为： P总=Pe1+Pe2+Pe3=57+20+50=127 kW 2-18 某厂金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=0.1kw/m2 S=60m×32m=1920m2 Pav=S=0.1×1920=192 kw 答：用估算法估算该车间的平均负荷为192 kw2-19某工厂35/6kv总降压变电所，2-20分别供电给14号车间变电所及6台冷却水泵用的高压电动机。14号车间变电所的计算负荷分别为：Pc1=840 kw,Qc1=680 kvar; Pc2=920 kw,Qc2=

18、750 kvar;Pc3=850 kw, Qc3=700 kvar; Pc4=900 kw, Qc4=720 kvar;高压电动机每台容量为300 kw，试计算该总降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 假设同时系数K=0.9 Kd=0.8 b=0.65 c=0.25 Cos=0.8 tan=0.75 Pc0=Kd×Pe1=0.8×300×6=1440 kw Qc0=Pc0×tan=1440×0.75=1080 kvarPe=K×(Pc0+Pc1+Pc2+Pc3+Pc4)=0.9×(1440+

19、840+920+850+900)=4455 kwQe=K×(Qc0+Qc1+Qc2+Qc3+Qc4)=0.9×(1080+680+750+700+720)=3537 kvarSe=( P2e+ Q2e)?=(44552+35372 ) ?=5688.36Ice= Se/(3?×Un)= 5688.36/(1.73×6)=548.01A高压侧Pe1= Pe+0.015 Se=4455+0.015×5688.36=4540.33 kw高压侧Qe1= Qe+0.06 Se=3537+0.06×5688.36=3878.3 kvar Se1=

20、( P2e1+ Q2e1)?= (4540.332+3878.302 ) ?=5971.25Ice1= Se1/(3?×Un)= 5971.25/(1.73×35)=98.62A答：该总降压变电所高压侧总的计算负荷Pe1=4540.33 kw，Qe1=3878.3 kvar ，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10KW 1台、7KW 2台、4.5KW 5台、2.8KW 10台；卫生用通风机6台共6KW。试分别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

21、A-1可得： 冷加工机床：Kd1=0.2 cos1=0.5 tan1=1.73 Pc1=0.2×152=30.4KW Qc1=30.4×1.73=52.6KW 通风机组：Kd2=0.8 cos2=0.8 tan2=0.75 Pc2=0.8×6=4.8KW Qc2=4.8×0.75=3.6KW 车间的计算负荷: Pc=0.9×(30.4+4.8)=31.68KW Qc=0.9×(52.6+4.8)=50.58KWSc=( Pe+ Qe)=59.68KVAIce= Se/(3阶Un)=59.68/(1.732×0.38)=90.

22、7A二项式法: 查表A-1可得：冷加工机床:b1=0.14 c1=0.4 x1=5 cos1=0.5 tan1=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=0.65 c2=0.25 x2=5 cos2=0.8 tan2=0.75因为n=62x2 ,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.

23、38KWQc=（21.28×1.73+3.9×0.75+13.2×1.73=62.56KvarSc=( Pe+ Qe)=73.4KVA Ic= Se/(3阶Un)=111.55A2-26 某工厂35kV总降压变电所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(=0.76,=0.82,忽略线损)。试求：全厂计算负荷及平均功率因数；功率因数是否满足供用电规程？若不满足，应补偿到多少？若在10kV侧进行固定补偿，应装BW10.5161型电

24、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=490 kvar P4=475Kw, Q4=335 kvar 全厂计算负荷：P=kSp*Spc=2164.5kW Q=kSq*SQc=1561.5 kvar cosF=cos(arctanF)=cos(35.88)=0.81 （2） cosF < 0.9 所以不满足，应补偿到0.9 （3） Qcc=Pav(tanF1-tanF2)=394.27 kvar n=Qcc/16=24 ( 4 ) 补偿后 功率因数 cosF

25、=Pav/sav=0.92第四章4-1如何确定工厂的供配电电压?供电电压等级有0.22 KV , 0.38 KV ,6 KV ,10 KV ,35 KV ,66 KV ,110 KV,220 KV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.究竟采用哪一级供电电压,主要取决于以下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用10KV或6KV,一般情况下,优先采用10KV高

26、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)场所可以采用660V的配电电压.42 确定工厂变电所变压器容量和台数的原则是什么？答：（1）变压器容量的确定a 应满足用电负荷对可靠性的要求。在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台；b 对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器c 三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。（2） 变压器容量的确定装单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷Sc,考虑负荷发展应留有一定的容量裕度,

27、并考虑变压器的经济运行,即 SN>=(1.151.4)Sc装有两台主变压器时,其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件:a 任一台主变压器运行时,应满足总计算负荷的60%70%的要求,即 SN=(0.60.7)Scb 任一台变压器单独运行时,应能满足全部一二级负荷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什么？比较其灭弧性能，各适用于什么场合？ 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重量轻，体积小，节约油和钢材，价格低等优点，但不能频繁操作，用于635KV的室内配电装

28、置。高压真空断路器具有不爆炸，噪声低，体积小，重量轻，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什么？为什么不能带负荷操作？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，因此不能带负荷拉、合闸，不能带负荷操作。4-6 高压负荷开关有哪些功能？能否实施短路保护？在什么情况下自动跳闸？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。高压负荷开关不能断开短路电流，所以不能实施短路保护。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

29、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个简单的灭弧室，它不仅起到支持绝缘子的作用，而且其内部是一个汽缸,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，同时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 熔断器的作用是什么？常用的高压熔断器户内和户

30、外的型号有哪些？各适用于哪些场合。 答：熔断器的作用主要是对电路及其设备进行短路和过负荷保护；常用的高压熔断器主要有户内限流熔断 器（RN系列），户外跌落式熔断器（RW系列）；RN系列高压熔断器主要用于335KV电力系统的短路保护和过载保护，其中RN1型用于电力变压器和电力线路的短路保护，RN2型用于电压互感器的短路保护。 RW系列户外高压跌落式熔断器主要作为配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。4-9互感器的作用是什么？电流互感器和电压互感器在结构上各有什么特点？答：互感器是电流互感器和电压互感器的合称。互感器实质是一种特殊的变压器，其基本结构和工作原理与变压器基本相同。其主要有以下3

31、个功能：一：将高电压变换为低电压（100V），大电流变换为小电流（5A或1A），供测量仪表及继电器的线圈；二：可使测量仪表，继电器等到二次设备与一次主电路隔离，保证测量仪表，继电器和工作人员的安全；三：可使仪表和继电器标准化。 电流互感器的结构特点是：一次绕组匝数少且粗，有的型号还没有一次绕组，铁心的一次电路作为一次绕组（相当于1匝）；而二次绕组匝数很多，导体较细。电流互感器的一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表，继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电流线圈阻抗很小，工作时电流互感器二次回路接近短路状态。电压互石器的结构特点是：由一次绕组，二次绕组和铁心组成。一次绕组并联在线路上，一

32、次绕组的匝数较多同二次绕组的匝数较少，相当于降压变压器。二次绕组的额定一般为100V。二次回路中，仪表，继电器的电压线圈与二次绕组并联，这些线圈的阻抗很大，工作的二次绕组近似于开路状态。8-10 试述断路器控制回路中防跳回路的工作原理（图8-12） 图8-12答 中央复归不重复动作事故信号回路如图8-12所示。在正常工作时，断路器合上，控制 开关SA的和19）17）触点是接通的，但是1QF和2QF常闭辅助点是段开的。 若某断路器（1QF）因事故条闸，则1QF闭合，回路+WSHBKM常闭触点SA的及17）19）1QF-WS接通，蜂鸣器HB发出声响。按2SB复归按钮，KM线圈通电，KM常闭打开，蜂

33、鸣器HB断电解除音响，KM常开触点闭合，继电器KM自锁。若此时2QF又发生了事故跳闸，蜂鸣器将不会发出声响，这就叫做不能重复动作。能在控制室手动复归称中央复归。1SB为实验按钮，用于检查事故音响是否完好。4-11、电流互感器有两个二次绕组时，各有何用途？在主线接线图中，它的图形符号怎样表示？ 答：电流互感器有两个绕组时，其中一个绕组与仪表、继电器电流线圈等串联，形成闭和回路。另一个绕组和一个很小的阻抗串联，形成闭和回路，作保护装置用。因为电流互感器二次阻抗很小，正常工作时，二次侧接近短路状态。在正常工作时，二次侧的仪表、继电器电流线圈，难免会损坏或和回路断开，造成开路。二次侧开路会产生很严重的

34、后果。而用另一个二次绕组和一个很小的阻抗串联形成闭和回路作保护装置，这样就会避免以上的情况。使系统更安全的运行。图形符号如下图所示：4-12 避雷器的作用是什么？图形符号怎样表示？答：避雷器（文字符号为F）的作用是用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的损害的设备，是电力系统中重要的保护设备之一。图形符号是 4-13 常用的高压开关柜型号主要有哪些？答：高压开关柜按型号分主要有：JYN210，35、GFC7B（F）、KYN10，35、KGN10、XGN210、HXGN12Z、GR1、PJ1等。4-14 常用的低压设备有哪些？并写出它们的图形符号。答：

35、 名称 符号低压开关柜熔断器 低压断路器 4-15 低压断路器有哪些功能？按结构形式分有哪两大类？请分别列举其中的几个。答：低压断路器主要是用于低压系统中设备及线路的过载和短路保护；按结构形式可分为无填料密闭管式和有填料密闭管式；无填料密闭管式包括RM10，RM7；用于低压电网，配电设备中，做短路保护和防止连续过载之用。有填料密闭管式包括RL系列如RL6 RL7 RL96，用于500V以下导线和电缆及电动机控制线路。RT系列如RT0 RT11 RT14用于要求较高的导线和电缆及电器设备的过载和短路保护。4-16主接线设计的基本要求是什么？什么是内桥式接线和外桥式接线？各适用于什么场合？主接线的

36、基本要求是安全，可靠，灵活，经济。所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器，犹如一座桥。断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线。若断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。适用范围：对35kV及以上总降压变电所，有两路电源供电及两台变压器时，一般采用桥式接线。内桥式接线适用于大中型企业的一、二级负荷供电。适用于以下条件的总降压变电所：供电线路长，线路故障几率大；负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；没有穿越功率的终端总降压变电所。外桥式接线适用于有一、二级负荷的用户或企业。适用于以下条件的总降压变电所：供电线路短，线路故障几率小；用户负荷变化大，变压器

37、操作频繁；有穿越功率流经的中间变电所，因为采用外桥式主接线，总降压变电所运行方式的变化将不影响公电力系统的潮流。4-17供配电系统常用的主接线有哪几种类型？各有何特点？供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路变压器组接线，单母线接线和桥式接线3种类型。线路变压器组接线当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路变压器组接线。当高压侧装负荷开关时，变压器容量不大于1250kVA；高压侧装设隔离开关或跌落式熔断器时，变压器容量一般不大于630kVA。优点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约投资。缺点：该单元中任一设备发生故障或检修时，变电所全部停电，可靠性不高。适用范围：适用于小容

38、量三级负荷，小型企业或非生产性用户。1 单母线接线母线又称汇流排，用于汇集和分配电能。单母线接线又可分为单母线不分段和单母线分段两种。（1）单母线不分段接线 当只有一路电源进线时，常用这种接线，每路进线和出线装设一只隔离开关和断路器。靠近线路的隔离开关称线路隔离开关，靠近母线的隔离开关称母线隔离开关。优点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好。由于接线简单，操作人员发生误操作的可能性就小。缺点：可靠性和灵活性差。当电源线路，母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。适用范围：可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或者有备用电源的二级负荷用户。（2）单母线分段接线 当有双电

39、源供电时，常采用单母线分段接线。单母线分段接线可以分段单独运行，也可以并列同时运行。优点：供电可靠性高，操作灵活，除母线故障或检修外，可对用户连续供电。缺点：母线故障或检修时，仍有50%左右的用户停电。适用范围：在具有两路电源进线时，采用单母线分段接线，可对一，二级负荷供电，特别是装设了备用电源自动投入装置后，更加提高了用断路器分段单母线接线的供电可靠性。2 桥式接线所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器，犹如一座桥。断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线。若断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。桥接线的特点是： 接线简单 经济 可靠性高 安全 灵活

40、适用范围：对35kV及以上总降压变电所，有两路电源供电及两台变压器时，一般采用桥式接线。4-18 主接线中母线在什么情况下分段?分段的目的是什么?答:当有双电源供电时,常采用单母线分段接线.采用母线单独运行时,各段相当于单母线不分段接线的状态,各段母线的电气系统互不影响供电可靠性高,操作灵活,除母线故障或检修外,可对用户持续供电.4-19: 倒闸操作的原则: 接通电路时先闭合隔离开关,后闭合断路器; 切断电路时先断开断路器,后断开隔离开关. 这是因为带负荷操作过程中要产生电弧, 而隔离开关没有灭弧功能,所以隔离开关不能带负荷操作. 5-1 电气设备选择的一般原则是什么?解:电气设备的选择应遵循

41、;以下3全原则.(1).按工作环境及正常工作条件选择电气设备a.根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号.b.按工作电压选择电气设备的额定电压c.按最大负荷电流选择电气设备和额定电流(2).按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定(3).开关电器断流能力校验52 高压断路器如何选择？答：高压断路器按其采用的介质划分，主要有油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等。油断路器分多油和少油两大类。它们各有特点。由于成套电装置应用普遍，断路器大多选择户内型的，如果是户外型变电所，则应选择户外断路器。高压断路器一般选用以上几种划分的主要断路器。并且在选用时应遵行电气设备选择的一般原则并做

42、短路电流校验：1、电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压，2、电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流，3、电气设备的极限通过电流峰值应不小于线路冲击电流，4、电气设备的最大开关电流应不小于线路短路电流，5、电气设备热稳定允许的热量应不低于短路电流在继电保护作用时间所产生的热量。同时也要考虑经济问题，以免选规格过大的，以至于浪费。5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力?跌落式熔断器需校验断流能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值.5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？答：电压互感器的一。二次侧均有熔断器保护，

43、所以不需要校验短路动稳定和热稳定。而电流互感器没有。5-6 电压互感器应按哪些条件选择？准确度级如何选用？答：电压互感器的选择如下： 按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号； 电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压； 按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。 计量用电压互感器准确度选0.5级以上，测量用的准确度选1.0级或3.0级，保护用的准确度为3P级和6P级。5-7、室内母线有哪两种型号？如何选择它的截面？答：母线的种类有矩形母线和管形母线，母线的材料有铜和铝。母线截面选择：（1）按计算电流选择母线截面.（2）年平均负荷、传输容量较大时，宜按经济电流密度选择母线截面.易

44、凯（6101103185）5-8支柱绝缘子的作用是什么？按什么条件选择？答：作用是用来固定导线或母线，并使导线与设备或基础绝缘，支柱绝缘支的选择应符合下列几个条件：按使用场所选择型号按工作电压选择额定电压校验动稳定。5-9 穿墙套管按哪些条件选择？答：穿墙套管按下列几个条件选择：按使用场所选择型号；按工作电压选择额定电压；按计算电流选择额定电流；动稳态校验 Fc0.6Fal Fc=K(L1+L2)ish(3)2*10-7/ a式中，Fc为三相短路电流作用于穿墙套管上的计算力（N）；Fal为穿墙套管允许的最大抗弯破坏负荷（N）；L1为穿墙套管与最近一个支柱绝缘子间的距离（m），L2为套管本身的长

45、度（m），a为相间距离，K=0.862。热稳定校验 I(3)2timaIt2t式中，It为热稳定电流；t为热稳定时间。5-10为什么移开式开关柜柜内没有隔离开关，而固定式开关柜柜内有隔离开关？答：移开式开关柜中没有隔离开关，是因为断路器在移开后能形成断开点，故不需要隔离开关。而固定式开关柜内的结构型式是固定式，所以需要隔离开关。5-12低压断路器选择的一般原则是什么？答：（1）低压断路器的型号及操作机构形式应符合工作环境，保护性能等方面的要求；（2）低压断路器的额定电压应不低于装设地点线路的额定电压；（3）低压断路器的额定电流应不小于它所能安装的最大脱扣器的额定电流； （4）低压断路器的短路断

46、流能力应不小于线路中最大三相短路电流；A：对方能式（DW型）断路器，其分断时间在0.02s以上时IocIk（3）B：对塑壳式（DZ型或其他型号）断路器，其分断时间在0.02s以下时，有IocIsh（3）或iocish（3）5-13 某10kV线路计算电流150A，三相短路电流为9kA，冲击短路电流为23kA，假想时间为1.4s，试选择隔离开关，断路器，并校验它们的动稳定和热稳定。 解：据题意可得： Uwn=10kV. Ic=150A. Ik(3)=9kA. Ish(3)=23kA. (1) 高压断路器的选择查表A-4，选择SN10-10I/630型少油断路器，其有关技术参数及装设地点的电气条件

47、和计算选择结果列于下表中，从中可以看出断路器的对数均大于装设地点的电气条件，故所选断路器合格。 序 号SN10-10I/630选择 要求装设地点电气条件结论项目数据项目 数据 1Un10kV>=Uw.n10kV合格 2In630A>=Ic150A合格 3Ioc16kA>=Ik(3)9kA合格 4Imax40kA>=Ish(3)23kA合格 5It2*t162*4=1024kA2s>=Ik2*tima92*(1.4+0.1)=121.5kA2s合格(2)高压隔离开关的选择查表A-5,选择CN-10T/400高压隔离开关。选择计算结果列于下表中。序 号CN-10T/4

48、00选择 要求装设地点电气条件结论项目数据项目 数据 1Un10kV>=Uw.n10kV合格 2In400A>=Ic150A合格 3Imax30kA>=Ish(3)23kA合格 4It2*t142*5=13720kA2s>=Ik2*tima92*(1.4+0.1)=121.5kA2s合格5-14 某10kV车间变电所，变压器容量为630kVA，高压侧短路容量为100MVA，若用RN1型高压熔断 器做高压侧短路保护，试选择RN1型熔断器的规则并校验其断流能力。解：（1）选择熔断器额定电压：UN.FU=UN=10kV选择熔体和熔断器额定电流： IN.FE>=IC=SN

49、/(1.732UN)=36.37 IN.FU>=IN.FE根据上式计算结果查表A-6-1，选RN1-10型熔断器，其熔体电流为40A，熔断器额定电流为50A，最大断流能力12KA。 （2）检验熔断器能力：Ioc=12kV>Ikmax=10kA所以： 所选RN1-10型熔断器满足要求。5-15 在习题5-13的条件下，若在该线路出线开关柜配置两只电流互感器LQJ-10型，分别装在A,C相（两相V形接线），电流互感器0.5级二次绕组用于电能测量，三相有功及无功电度表各一只，每个电流线圈消耗负荷0.5VA，有功率表一只，每个电流线圈负荷为1.5VA，中性线上装一只电流表，电流线圈消耗负荷

50、为3VA（A,C相各分担3VA的一半）。3.0级二次绕组用做继电保护，A,C相各接两只DL型电流继电器，每只电流继电器线圈消耗负荷为2.5VA。电流互感器至仪表继电器的单向长度为2.5m，导线采用BV-500-1*2.5mm2的铜心塑料线。试选择电流互感器的变比，并校验其动稳定，热稳定和各二次绕组的负荷是否符合准确度的要求。解：测量用的电流互感器的选择。 根据线路电压为10KV，计算电流为150A，查表A-7，选变比为200/5A的LQJ-10型电流互感器，Kes=160，Kt=75，t=1s，0.5级二次绕组的Z2N=0.4欧姆。 准确度校验S2N I2N2Z2N=52*0.4=10VA.

51、S2Si+I2N2(RWL+Rtou)=(0.5+0.5+3+1.5)+52*31/2*2.5/(53*2.5)+0.1=8.82<S2N=10VA.满足准确度要求。 动稳定校验(Kes*21/2I1N)=160*1.414*0.2=45.25.>Ish=23KA.满足动稳定要求。热稳定校验 （KtI1N）2t=(75*0.2)2*1=225>I(3)2tima=92*1.5=121.5kA2s.满足热稳定要求。所以选择LQJ-10 200/5A电流互感器满足要求。保护用的电流互感器的选择线路电压10KV，计算电流150A，查表A-7，选变比400/5A的LQJ-10型电流互

52、感器，Kes=160,Kt=75,t=1s,3.0级二次绕组的Z2N=0.6欧姆。准确度校验S2NI2N2*Z2N =52*0.6=15VA.S2Si+I2N2（RWL+Rtou）=（2.5+2.5）+52*31/2*2.5/（53*2.5）+0.1=8.32S2N=15VA.满足准确度要求。动稳定校验Kes*21/2I1N=160*1.141*0.4=90.50>Ish=23KA.满足动稳定要求。热稳定校验（KtI1N）2t=（75*0.4）2*1=900> I(3)2tima=92*1.5=121.5kA2s.满足热稳定要求。所以选择LQJ-10 400/5A型电流互感器满足要

53、。5-16试按例5-4所给条件，选择三相五芯式电压互感器型号，并校验二次负荷是否符合准确度要求（提示三相五芯柱式互感器所给的二次负荷为三相负荷，将接于相电压、线电压的负荷换算成三相负荷）。解：根据要求查表A-8，选项3只变压器JDZJ-10；1000/1.73、100/1.73、100/1.73；零序法阻规定用6P级三相负荷为：2+4.5+1.5×6×1.73+4.5×1.73=38.85W<50VA故三次负荷满足要示。5-17按习题5-13电气条件，选择母线上电压互感器的断流能力。解：根据题5-13所给的电气条件有：IN.FocIc=150A对于百限流式，

54、要求Ioc9kA对于非限流式，要求IOCIshPsh230mvA过大，PocP=9kA×10kV=90MvA选用限流式RW9-10/200高压熔断器。5-18: 按计算电流选择母线截面;已知变压器额定容量和一,二次侧额定电压,可计算低压侧母线电压:I2NT = SN3U2N =10003×0.4 1443.4A根据所求的I2N 查表A-12-2可知,初选母线为TMY-80×8型,其最大允许的载流量为:1690A,大于1443.4A,即IalIc. 由母线截面选择原则可知满足要求.故选择TMY-80×8型.5-20 某380V动力线路，有一台15KW电动机，功率因数为0.8，功率为0.88,起动倍数为7，起动时间为38s，塑料绝缘导体截面为16mm2，穿钢管敷设，三相短路电流为16.7kA，采用熔断器做短路保