(完美版)《供配电技术》唐志平第三版习题答案(全)

第1章电力系统概论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 35kV〜110kV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6〜10kV电压，再分配到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）。它是国家根据经济发展的需要及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，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。它是国家根据经济发展的需要及1-4电能的质量指标包括哪些？电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U%UUn100，式中U%为电压偏差百分数；U为实际电压；Un为额定电压。Un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uumaxUminuuU% -^max——100Un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）。中性点经消弧线圈接地系统和中性接地相对地电压为零，电容电流倍，但各相间电压（线电压）仍然产生很大的短1-6中性点经消弧线圈接地系统和中性接地相对地电压为零，电容电流倍，但各相间电压（线电压）仍然产生很大的短电力系统的中性点运行方式有三种： 中性点不接地系统、点直接接地系统。中性点不接地电力系统发生单相接地时，为零，非接地相对地电压升高为线电压，电容电流增大对称平衡。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，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，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。发电机的额定电压U=1.05X10KV=发电机的额定电压U=1.05X10KV=10.5kV;变压器变压器变压器1T的额定电压一次侧二次侧2T的额定电压一次侧二次侧3T的额定电压一次侧二次侧U=10.5kV;U=1.1X35kV=38.5kV;U=35kV;U=1.05X10kV=10.5kV;U=10kV;U=1.05X0.38=0.399kV;变压器2T变压器3TU1变压器2T变压器3TU1=U=10.5kVU2=1.1X220=242kV 故额定电压为：10.5/242;U1=220kVU2=1.1X110=121kV线路1WL的额定电压为线路2WL线路1WL的额定电压为线路2WL的额定电压为U3=1.05X10=10.5kVU=10kVU=0.38kV1-10答案1-11（略）uE画出中性点不接地系统A相发生单相接地时的相量图。uE第2章负荷预测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。2-2什么叫年最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？什么叫负荷系数?答:年最大负荷利用小时是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，这段时间就是最大负荷利用小时。年最大负荷Pmax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30分荷最大的月份出现2〜3次）30分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为30分钟最大负荷P30。负荷系数KL是指平均负荷与最大负荷的比值。30min最大负荷？正确确定计算负荷有何2-330min最大负荷？正确确定计算负荷有何答：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约为(3~4) ，为发热时间常数。对中小截面的导体，其约为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：PcKdPe。，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式中，Kd为需要系数；P，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wL；用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K。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。2-7在确定多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时，可否将各组的视在计算负荷和2222计算电流分别直接相加？为什么？应如何正确计算?答：时，不可以。需要考虑用电设备各组的最大负荷不同时出现的因素， 因此在确定总计算负荷只能在各组用电设备中取一组最大的附加负荷，再加上各组用电设备的平均负荷，即：Qc(bPe)i(cPJmax(bPetan)i(CPx)maxtanmaxPc式中，（bPe）i为各用电设备组的平均功率，其中 Pe是各用电设备组的设备总容量； cPx为每组用电设备组中x台容量较大的设备的附加负荷；（cPx）max为附加负荷最大的一组设备的附加负荷；tanmax为最大附加负荷设备组的功率因数角的正切值。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效三相设备容量，再算出三相等效计算负荷.15%时，单相设备可按三相负荷平15%时,应把单相设备容量换算为等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：⑴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。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=VPFeVPcu有功功率损耗为:PtVPFeVPcuVPFeVP^N2S vp。VPksnScSn无功功率=VQ0VQQ是变压器负荷电流在一次,△Qo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,无功功率损耗为：VQtVQoVQVQoVQnSc &融Uk%SN 100100Sn22、△PFe和^Q0是与负荷无关，△卩3和^Q与负荷有关简化公式：VPtVP)VPkVPtVP)VPkVQt唸Uk% 2)7oo2-11什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进行无功功率补偿，提高功率因数，有什么意义？如何确定无功补偿容量?答：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 Pn/tgav1—tgav2）,式中，Qcc为补偿容量；Pav为平均有功负荷，Pav=aP或Wa/t,Pc为负荷计算得到的有功计算负荷， a为有功负荷系数， Wa为时间t内消耗的电能；tg晶1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；tg ^av1—tg靱2称为补偿率，可用△qc表示（2）采用自动补偿 Qcc=Pc （tg 1—tg血）2-13提高自然功率因素有哪些常用的方法？他们的基本原理是什么?答：提高自然功率因素的主要方法有：1、21、2、3、4、5、采用科学措施减少用电设备的无功他们的基本原理是在不添置任何补偿设备的情况下，功率的需要量，使供配电系统总功率因素提高。采用科学措施减少用电设备的无功2-14并联电容器的补偿的装设有几种？各有何特点？适用于什么场合？答：并联电容器的补偿的装设有一下几种：1、高压集中补偿，指将高压电容器组集中装设在总降压变电所的 6〜10kV1、该补偿方式只能补偿总降压变电所的 6〜10kV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率在即也内部的供配电系统中引起的损耗无法补偿，因此补偿范围最小，经济效果较后两种补偿方式差。但由于装设集中，运行条件较好，维护管理方便，投资较少。且总降压变电所 6〜10kV母线停电机会少，因此电容器利用率高。这种方式在一些大中型企业中应用相当普遍。低压集中补偿，是指将低压电容器集中装设在车间变电所或建筑物变电所的低压母线上。该补偿方式只能补偿车间变电所或建筑物变电所低压母线前变电器和高压配电线路及电力系统的无功功率， 对变电所低压母线后的设备则不起补偿作用。但其补偿范围比高压集中补偿要大， 而且该补偿方式能使变压器的视在功率减小，从而使变压器的容量可选得较小，因此比较经济。这种低压电容器补偿屏一般可

3、3、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60%,COSN=0.62,N=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,COSN=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：Fe1 7.52kW43kW310kW57kW对于反复短时工作制的设备，其设备容量为:电焊机：Fe2J06420.62kW20.2kW吊车:Pe3吊车:Pe3270439.6kW50.1kW所以,它们的总的设备容量为:Pe1Fe2Fe3 5720.250.1kW127.3kW已知有一汽车拖拉机厂每年生产拖拉机 2400已知有一汽车拖拉机厂每年生产拖拉机 2400台，汽车1200辆，试用估算法求该厂的计算负荷。解：查询资料得知，生产拖拉机的单位产品耗电量为 5000〜8000kWh这里估算取6500kWh/1500〜2500kWh这里估算取1500〜2500kWh这里估算取2000kWh/辆。am24006500kWh15600000kWha2m2 12002000kWh2400000kWham24006500kWh15600000kWha2m2 12002000kWh2400000kWh156000002400000kW4394.5永WTmaxa24096某厂金工车间的生产面积为 60mX32m,试用估算法估算该车间的平均负荷。2-18解：查表可知负荷密度指标0.1kW/m260m32m1920m2PavS0.11920kW 192kW答:PavS0.11920kW 192kW答:用估算法估算该车间的平均负荷为 192kW2-19某工厂35/6kV总降压变电所，分别供电给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别为： 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=0.9Qc0PeQeSeKd0.8,bPc0 kd PelFc0tanIce0.65,cos 0.8,tan 0.750.83006 1440kW14400.75kvar1080kvarPc0 Pc1巳2Qc0PeQeSeKd0.8,bPc0 kd PelFc0tanIce0.65,cos 0.8,tan 0.750.83006 1440kW14400.75kvar1080kvarPc0 Pc1巳2巳3巳4 0.91440840920850900kW4455kWQc0Qc1 Qc2 Qc3 Qc40.9 1080680750700720kvar3537kvarPe22Qe(44522 35372)VA5688.36KVA高压侧Pe1 Pe高压侧Qe1Se1Ice15688.3罗 AUn /佔36A0.015Se4540.33kW548.01AQe0.06Se3878.3kvarJp/q/5971.25kVAUn98.62A答：该总降压变电所高压侧总的计算负荷 Pe1=4540.33kw,Qe1=3878.3kvar,Se1=5971.25,|ce1=98・62A2-20某车间采用一台10/0.4kV变压器供电，低压负荷有生产用通风机 5台共60kW点焊机（=65%）3台共10.5kW，有连锁的连续运输机械8台共40kW5.1kW的行车（=15%）2台。试确定该车间变电所低压侧的计算负荷。解：通风机Kd10.8,cos1 0.8,tan1 0.75巳1心1巳1 0.860kW48kWQc1FPitan1481.73kvar83.04kvar点焊机Kd2 0.35,cos2 0.6,tan21.33P.2巳2/?gPN2^/0^10.5kW 8.47kWKd2Pe20.358.47kW 2.96kWQc2Fc2tan2 2.961.33kvar3.94kvar有连锁的连续运输机械 Kd30.7,cos30.75,tan3 0.88巳Kd3Pe30.740kW28kWQc3巳3tan3 280.88kvar24.64kvar行车Kd4 0.15,cos4 0.5,tan41.73巳4-^"Tg^N470.1510.2kW3.95kW巳4Kd4Pe40.153.95kW0.59kWQc4R^an4 0.591.73kvar1.03kvar同时系数取K0.9p,KqfcKpRi0.9(482.96280.59)kW71.60kWQcKqPci0.9(83.043.9424.641.03)kvar101.39kvarScJPc2Qc124.12kVA车间计算负荷为:Ic芈」179.16AV3UnV3g).42-21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：某车间设有小批量生产冷加工机床电动机 40台，总容量152kW，其中较大容量的电查表A-1可得:冷加工机床:Kd10.2,cos1 0.5,tan1 1.73152kW30.4kWPci0.2Qc130.41.73kW52.6kW通风机组:Kd20.8?cos2 0.8,tan2 0.75Pc2 0.86kW4.8kWQc24.80.75kW3.6kW查表查表A-1得，Kd0.35,cos 0.35,tan 2.68；查表2-4得，cos0.35时，则查表查表A-1得，Kd0.35,cos 0.35,tan 2.68；查表2-4得，cos0.35时，则车间的计算负荷：Pc0.9 30.44.8kW31.68kWQc0.9 52.64.8kW50.58kWSc1ce血2Qe2Se/73UN59.68kVA59.68/(1.7320.38)90.7A二项式法：查表A-1可得:冷加工机床冷加工机床：b, 0.14,c,0.4,x1 5,cos1 0.5,tan1 1.73(bPe), 0.14152kW21.28kWcFX1 0.4 107224.5kW13.2kW通风机组：b2 0.65,c2 0.25,x25,cos20.8,tan2 0.75因为n=6<2x2，取X2=3.则(bPe)2 0.656kW3.9kWcFX2 0.253kW0.75kW显然在二组设备中故总计算负荷为：第一组附加负荷(CPx)1最大PcQc(21.283.9(21.281.7313.2kW) 38.38kW显然在二组设备中故总计算负荷为：第一组附加负荷(CPx)1最大PcQc(21.283.9(21.281.7313.2kW) 38.38kW3.90.7513.21.73)kvar62.56kvarScIcJPe2Qe2Se/(屁N)73.4kVA111.55A2-22台接于B相，4.5kW1台接于C相；380V20kW(6kW(=10%3台接于BC相，10.5kW( =50%解：(1)电热箱的各相计算负荷某220/380V三相四线制线路上接有下列负荷:220V3kW电热箱2台接于A相，6kW1=65%单头手动弧焊机1台接于AB相，

2台接于CA相。试求该线路的计算负荷。A相巳人1KdPeA0.732kW4.2kWB相FCB1KdPeB0.761kW4.2kWC相FCc1KdPeC0.74.51kW3.15kW查表A-1得,单头手动弧焊机的各相计算负荷Kd 0.7,cos1,tan 01,tan 0，因此各相的有功计算负荷为:PabaPbcbPCAC1.27PabbPbccPCAA0.27qABA qBCBqCAC1.05qABB qBCCqCAA1.63将各相换算成100%的设备容量，即：%Jn1Pn170.6520kW16.12kWP3C JN2PN263kW5.69kWFCa N3PN310.52kW14.85kW各相的设备容量为A相 Ra PaBAPabpcAaPCa[1.2716.12(0.2714.85)]kW16.46kWQa qABaPabqcAaPca(1.0516.121.6314.85)kW41.13kvarB相 Rb PbCBPbcPabbPab[1.055.69(0.27)16.12]1.62kWQb qBCBFBcCabbPab(1.275.691.6316.12)kvar33.50kvarRc pcac相cFcAPbcCPbc[1.2714.85(0.27)5.69]kW17.32kWQc CIcAcFcAqBCCPBC(1.0514.851.635.69)kvar24.87kvarRcQc(Rci(QRcQc(Rci(QcC1PcC2)QcC2)0.95(3.1512.12)kW14.51kW0.95(017.41)kW16.54kWA相FcA2KdPsA0.716.46kW11.52kWQa2KdQeA0.741.13kvar28.79kWB相FcB2KdRB0.71.62kW1.13kWQb2KdQeB0.733.50kvar23.45kWC相PcC2KdRc0.717.32kW12.12kWQc2KdQeC0.724.87kvar17.41kW（3）各相总的计算负荷为（设同时系数为0.95)A相PaK(Fca1Fca2)0.95(4.211.52)kW14.93kWQaK(QcA1Qca2)0.95(028.79)kW27.35kWB相RbK(Rb1Fcb2)0.95(4.21.62)kW5.53kWQbK(QcB1Qcb2) 0.95(033.50)kW31.83kW总的等效三相计算负荷因为A相的有功计算负最大，所以 pcmPcA14.93kW,QcmQca27.35kvar，则

Qc3Fcm314.93kW 44.79kW3Qcm327.35kvar82.05kvarQc3Fcm314.93kW 44.79kW3Qcm327.35kvar82.05kvarScIcJ44.79282.052KVA93.48KVASc 93.48A一cccA a142.03A73Un 730.382-23通风机容量共56kW，起重机容量共定电压380V。试求：某厂机械工车间变电所供电电压10kV,低压侧负荷拥有金属切削机床容量共 920kW76kW（=15%，照明负荷容量42kW（白炽灯），线路额（1）该车间变电所高压侧（10kV）的计算负荷Pc，Qc，Sc，lc及cos0.95，应装BW0.4-28-3型电容（0.95，应装BW0.4-28-3型电容（3）补偿后车间高压侧的计算负荷 Pc,Qc,Sc,Ic及cos，计算视在功率减小多少?解：（1）查表A-1通风机:起重机:照明:Kd1通风机:起重机:照明:Kd10.2,cos10.5,tan1 1.73巳KdR 0.2920kW184kWQc1Fc1tan1 1841.73kvar318.32kvarKd20.8,cos20.8,tan2 0.75巳&2巳2 0.856kW44.8kWQc2Pc2tan244.80.75kvar33.6kvarKd30.2,cos30.5,tan31.73Pc32Kd^^Fe30.4J0.1576kW11.78kWQc3Pc3tan311.781.73kvar20.38kvar巳442kWQc10kvar小批量金属切削机床:总的计算负荷为（设同时系数为 0.95）pcQcpcQcSccosK(巳巳巳3Pc4)0.95(18444.811.7842)kW268.45kWK(Qc1Qc2Qc3Qc4)0.95(318.3233.620.380)kvar353.69kvarJFQc2 444.03kVA1—0.601Sc变压器的功率损耗为Pt0.015Sc0.015444.03kW6.66kWQt0.06Sc0.06444.03kvar26.64kvar解：解：tanav1 tan(arccos0.67)1.1080tanav2tan(arccos0.9)0.4843解：解：tanav1 tan(arccos0.67)1.1080tanav2tan(arccos0.9)0.4843变电所高压侧总的计算负荷为Pc'Pc Pr275.11kWQc'QcQtQc'QcQt380.33kvarSc'JPc'2QcIc'岛.2469.40kVA469.40T——A27.10AV310变电所高压侧的功率因数为cosPc'ST0.586Qcc pc'(tan268.45n 281cosPc'ST0.586Qcc pc'(tan268.45n 281tan0)268.45[tan(arccos0.60)tan(arccos0.95)] 268.45kvar10实际补偿容量为280kvar（3）Pt变电所低压侧视在计算负荷为Jp2(QcQcc)2278.38kVA0.015278.38kW4.18kW0.06278.38kvar16.70kvarQt变电所高压侧总的计算负荷为Pc1PT268.454.18272.63kWQc2Qc1 Qt353.6928016.7090.29kvarSc2JRSc2469.4287.19182.21kVA变电所高压侧的功率因数为cosPcosP0.952-24某厂2-24某厂10kV母线上的有功计算负荷为率因数提高到0.9，在10kV母线上固定补偿,并选择电容器的型号和个数。320kW平均功率因数为0.67。如果要使平均功

则需要装设BW型并联电容器的总容量是多少？Qcc Pav(tanav1tanav2)KaLPc(tanav1tanav2)=0.75320(1.1080-0.4843)kvar=149.688kvarn=Qcc/qcN149.688/10=15考虑到三相均衡分配，每相装设 5个，此时并联电容器的实际补偿容量为 150kvar。选择BW-10.5-10-1型电容器15个。2-25某工具厂全年消耗的电能W为2500万度，W为2100万度，供电电压为10kV。其平均有功功率和平均功率因数是多少？欲将功率因数提高到0.9，需装设BWF10.5-30-1并联电容器多少台？解：P解：PavWa/t2.5107/8760tanav12100/25000.84cosav1cos(arctan0.84)0.77QccPav(tanav1tanav2)2853.88kW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BW—10.5—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。(1)P1P2P3P4720kW,Q1580kW,Q2630kW,Q3475kW,Q4510kvar400kvar490kvar335kvar=2853.88(0.84-0.4843)kvar=1015.13kvarn=Qcc/qcN1015.13/30=34考虑到三相平衡应装设36台，每相12台。2-26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(a=0.76,3=0.82,忽略线损)。试求：(1)(2)(3)解：全厂计算负荷：PkSpQkSpSpc2164.5kWPkSpQkSpcosFSQc1561.5kvarcosFcos(arctanF)cos(31.88)0.81(2)cosF0.9所以不满足，应补偿到0.9(3)

QccPav(tanF1tanF2)394.27kvarnQcc/1624(4)补偿后功率因数cosFPav/sav0.92第3章短路电流计算3-1什么叫短路?短路的类型有哪些?造成短路的原因是什么?短路有什么危害?答：短路是不同相之间，相对中线或地线之间的直接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.短路的原因主要有设备长期运行，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：1212345严重的短路将影响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，严重的可能造成系统解列，甚至崩溃。影响其6单相短路产生的不平横磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，正常工作。影响其3-2什么叫无限大容量系统?它有什么特征?为什么供配电系统短路时，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不变 .实际上，任何电力系统都有一个确定的容量，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，电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的 5%~10%，或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线降低很小，此时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，短路电流如何变化？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，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。短路电流周期分量按正弦规律变化，而非周期分量是按指数规律衰减，最终为零，又称自由分量。cos①=1；t=0时a=0cos①=1；t=0时a=0度或180度;①k=90度。3-5什么是次暂态短路电流流周期分量有效值有什么关系（33-5什么是次暂态短路电流流周期分量有效值有什么关系?什么是冲击短路电流?什么是稳态短路电流?它们与短路电答：次暂态短路电流是短路电流周期分量在短路后第一个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Ksh1.8,ish2.55I'',Ish1.51I''，低压系统Ksh1.3,ish1.84I'',Ish1.09I''稳态短路电流是短路电流非周期分量衰减完后的短路电流.无限大容量系统I''IPI，高压系统ish2.55I'',Ish1.51I''，低压系统ish1.84I'',Ish1.09I''3-6什么叫标幺值？如何选取基准值？答：用相对值表示元件的物理量，称为标幺值。为标幺值，标幺值没有单位。基准值的选取是任意的，但为了计算方便，通常取任意一个物理量的有名值与基准值的比值成100MVA为基准容量，取线路平均额定电压为基准电压，即Ud Uav1.05UN。3-7如何计算三相短路电路？答：①根据短路计算要求画出短路电流计算系统图，元件，并标出各元件的参数和短路点。画出计算短路电流的等效电路图， 每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标出短路点，同时标出元件的序号和阻抗值，一般分子标序号，分母标阻抗值。选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值等效电路化简，求出短路回路总阻抗的标幺值，简化时电路的各种简化方法都可以使用，如串联、并联、A-Y或Y-△变换、等电位法等。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，冲击短路电流和三相短路容量。该系统图应包含所有与短路计算有关的再计算短路各量，即短路电流、3-8电动机对短路电流有什么影响？答：供配电系统发生短路时，从电源到短路点的系统电压下降，严重时短路点的电压可降为零。接在短路点附近运行的电动机的反电势可能大于电动机所在处系统的残压， 此时电动机将和发动机一样，向短路点馈送短路电流，同时电动机迅速受到制动，它所提供的短路电流很快衰减。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什么关系？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IpUav/1.732Zk⑶冲击电流ish1.414kshIp其中ksh1e0.01/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I则有：两相短路电流IkUav2Z；⑵冲击电流⑵冲击电流ish1.414kshIk其中k其中ksh1e0.01/为短路电路冲击系数将①与②、③与④对比可得:IkIk0.866Ipis⑵ 0.866ish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。3-10什么是短路电流的电动力效应？如何计算？短路电流通过导体或电气设备，会产生很大的电动力和产生很高的温度，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瞬间，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(2Kfiii2l/a)10\N)式中a为两平行导线间距；I为导线长；Kf为形状系数，圆形,管形导体Kf=1o2.三相平行载流导体间的电动力F 亦F 亦Kfiml/a107N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F⑶妹fis3)2l/a107(N)两相短路产生的最大电动力为F⑵(2kfish⑵2l/a)107(N)两相短路冲击电流与三相短路冲击电流的关系为

ish(阎2九两相短路和三相短路产生的最大电动力的关系为F(2) (73/2)f(3)备注：Kf为形状系数，圆形，管形导体 Kf=1;矩形导体根据（a-b）/（b+h）和m=（b/h）查表可得。3-11什么是短路电流的热效应？如何计算？答：供配电系统发生短路时，短路电流非常大。短路电流通过导体或电气设备，会产生很高的温度，称为热效应。导体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吸收的能量，的电阻率和比热也随温度而变化，其热平衡方程如下：导体10.24IKtRdtKcmdL将R0(1IKtRdtKcmdL将R0(1)/S,CCo(1),mIs代入上式，得t220.24[t1Ik20(1)/sdt])Isd整理上式后式中,t22tiKtdtt1C00.240k1L式中,t22tiKtdtt1C00.240k1L1c。0.240亍ln(1KAK ALLP是导体0C时的电阻率（gmm2I/km)；a为p0的温度系数；C0为导体0C时的比热容；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，即短路电流产生的热量的计算式：B为C0的温度系数；丫为导体材料的密度;S为导体的截面积（mm2）;I为导体的A=f(0).tK0iKtdtI2tima短路发热假想时间可按下式计算:2timatK0.05l_timatK0.05I式中，tK为短路持续时间，它等于继电保护动作时间式中，tK为短路持续时间，它等于继电保护动作时间top和短路器短路时间toc之和，即Timatoptoc在无限大容量系统中发生短路，由于 1〃=I「所以上式变为timatK O.。5导体短路发热系数AKAKAL timaS式中，S为导体的截面积（mm2）,18为稳态短路电流（A）,tima为短路发热假想时间（s）.短路热稳定最小截面SminSminjtimagI⑶Yak Al3-12试求图3-18所示供电系统中K1和K2点分别发生三相短路时的短路电流、流和短路容量？解：取基准容量冲击短路电Sd=100MVA，基准电压 Ud=Uav，两个电压基准电压分别是Udi=37kV,Ud2=6.3kV。各元件标幺值为:线路1WLX10.410018皆o.526变压器TX2Uk%Sd100竄6.5$2.61002.5(1)Ki点三相短路时Xk1X10.526IdSd■^kAV3371.56kAIK1Xk1——1.9010.526IK1ish.K11.561.901kA 2.966kASk1IdIK12.55IK12.552.966kA 7.563kA100* MVA190.11MVAXK10.526SdK2点三相短路时XK2IdXk1SdX2 0.5262.6 3.126?00 9.164kA736.3*11K2* 0.32XK23.1261K2*IdIK29.1640.32kA 2.932kAsh.K21.842.932kA 5.394kAIISK2SdxK2卫乞MVA31.88MVA3.1263-13电流和短路容量?试求图3-19所示供电系统中K1和K2点分别发生三相短路时的短路电流、冲击短路解：取基准容量 Sd=100MVA，基准电压Ud=Uav,两个电压基准电压分别是 Ud1=10.5kV,Ud2=0.4kV。各元件标幺值为：系统SX；型0.5系统SX；200线路WLX2X0线路WLX2X0l1gSd2Ud0.352.5卑0.875102变压器1T,2TX3X4竺吕竺$4.5100Sn100 1IdSIdSd100kA5.5kAV310.5Qd*11Ik1* 0.727Xk11.375Ik1*IdIK15.50.727kA4kAish.K12.55Ik12.554kA10.2kAS<1Sd*卫0MVA72.72MVAXk11.375⑵K2点三相短路XK2*Xk1X；//X* 3.6253 4Sd100IdIL kA144.34kA血d730.4*11IK2* 0.276r\厶XK23.625IK2*IdIK2144.340.276kA39.818kAish.K21.84Ik21.8439.818kA73.265kAS<2Sd*100 MVA27.586MVAXK23.6253-14试求图3—20所示无限大容量系统中 K1Xki(1)Ki点三相短路X1.3752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,X0=0.4Q/km电抗器L:UNL=6kV,INL=1.5kA,Xnl%=8。•由断解：(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.IIk2IdgIk28.7482.817 24.64kAIIk2IdgIk28.7482.817 24.64kAITIVL3Tl/9kg^7157 rrm_―nrm__1/0,4241/IJ.333O rVYTV-—nmn—nmn1/0.7L\91.e£7E>X取基准容量Sd=100MVA，基准电压Ud=UAV，基准电压是Udi=121kV,Ud2=6.6kV,Ud3=6.6kV，则各元件电抗标幺值为变压器1T:变压器1T:X1Uk%/100Sd/Sn10.5/100 100/31.5 0.333线路W1，W2:X2X3XoLAd/U：91.827变压器2T3T:X4X5Uk%gSd/100Sn0.7电抗器；X6 X^mSd20.4241001.732Ilnu2当K点发生三相短路时：一 短路回路总阻抗标幺值XkX1 X2X4X6/X3X5 0.33391.8270.70.424/XkK点所在电压基准电流IdIdSd/1.732Ud8.748K短路电流各值为Ik1/Xk1/0.355 2.817IIk1/Xk1/0.355 2.817IkIdIk8.7482.817 24.64kAIshIk1.8424.64 45.34kASkSd/Xk1002.817 281.7MVA(2)变压器2T一次流过的短路电流为: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，线路单位长度电抗X.=0.4Q/km,其余参数见图所示.解：取基准容量Sd=100MVA，基准电压分别为Ud2=Ud7=121kV,容量冲击电流和短路容量.已知Ud3=115.5kV,QF的断路Sos=1000MVA。X1X2Uk%gSd/100Sn10.5100/100100/1212XLSd/u2 600.4同理:X3.15试求图3-21所示系统中K点发生三相短路时的短路电流，线路单位长度电抗X.=0.4Q/km,其余参数见图所示.解：取基准容量Sd=100MVA，基准电压分别为Ud2=Ud7=121kV,容量冲击电流和短路容量.已知Ud3=115.5kV,QF的断路Sos=1000MVA。X1X2Uk%gSd/100Sn10.5100/100100/1212XLSd/u2 600.4同理:X30.410100/115.520.0299X40.17531.50.3330.164X5Sd/Soc100/10000.1X60.525X70.420100/12120.055计算短路回路总阻抗标幺值:XkX1X2/X6X7X3X4X5 0.5726计算K点所在电压的基准电流:IdSd/1.732Ud1.4996kA计算K点短路电流各值：Ik1/Xk1/0.5726 1.7464IkIsh.kIdgIk1049961.74642.55Ik60678kA2.6189kASkSd/Xk100/0.5726174.642MVA3-16试求解:在题3-12中，若6kV的母线接有一台400kW的同步电动机,K2点发生三相短路时的冲击短路电流。cos0=0.95,n=0.94,IN.MSmUm400A66.67A6ish.MH*>/2ksh.M町^?^In.M 1.5Xm1166.67952.65A0.2ish.ishish.M (5.3940.952)kA6.346kA第四章变配电所及其一次系统4-1如何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.4—2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,并考虑变压器的经济运行,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=（0.6~0.7）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。6—6—35KV的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，图形符号为一一X/—）；高压隔离器（文字符号为QS，图形符号为一一|/—）;高压负荷（文字符号为QL,图形符号为一一|0/—）4-8熔断器的作用是什么？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3~35KV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个功能：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；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；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）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①一③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+WSTHB宀KM常闭触点宀SA的①一③及17）—19）71QFT-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： JYN2—10，35、GFC—7B（F）、KYN□—10，35、KGN—10、XGN2—10、HXGN□—12Z、GR—1、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：名称低压开关柜名称低压开关柜符号熔断器低压断路器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RL6RL7RL96，用于500V以下导线和电缆及电动机控制线路。 RT系列如RT0RT11RT14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？3种类型。3种类型。当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路一变压器组接线。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：①接线简单②经济③可靠性高④安全⑤灵活适用范围：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.第五章电气设备的选择5-1答：（1）a根据电气装置所处的位置b5-1答：（1）a根据电气装置所处的位置b按工作电压选择电气设备的额定电压；,使用环境和工作条件,选择电气设备型号；按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定开关电器断流能力校验高压断路器如何选择？1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定开关电器断流能力校验高压断路器如何选择？1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。（2）（3）2答：（2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压，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选择额定电流。（3）动稳定校验I I（3）'max 'sh式中，I黑为冲击电流有效值，Imax为电气设备的极限通过电流有效值。（4）热稳定校验It2t I（3）2tma式中，It为电气设备的热稳定电流， t为热稳定时间。（5）开关电器流能力校验对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力。开关电气设备的断流容量不小于安装点最大三相短路容量，即 SocSK.max5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力 ？答：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，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。流互感器没有。5-5电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？答：1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。2）电流互感器一次侧额定电流有 20，30，40，50，75，100，150，200，400，600,800,1000，1200，1500，2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为 5A，—般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。器为保证其准确度要求，可以将变比选的大一些。3）5-6答：而电保护用的电流互感二次回路的负荷取决于二次回路的阻抗的值。电压互感器应按哪些条件选择？准确度级如何选用？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。级或3.0级，保护用的母线截面选择：（1）按计算电流选择母线截面，且 Ia1Ia1■c式中，Ia1为母线允许的载流量；Ic为汇集到母线上的计算电流。（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，且IcSecjec式中，式中，jec为经济电流密度， Sec为母线经济截面。式中，式中，jec为经济电流密度， Sec为母线经济截面。5-8支柱绝缘子的作用是什么？按什么条件选择？为什么需要校验动稳定而不需要校验热稳定？答：（1）作用是用来固定导线或母线，并使导线与设备或基础绝缘。（2） 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（3） 因为短路时会产生冲击电流并作用在绝缘子上，但不会发热就不需要校验热稳定。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1）2）3）4）Fc0.6Fa1FcK(l1l1)；(3)2仆FcishlUa式中，Fc为三相短路电流作用于穿墙套管上的计算力 （N）；Fa1为穿墙套管允许的最大抗弯破坏负荷（N）;li为穿墙套管与最近一个支柱绝缘子间的距离 （m,I2为套管本身的长度（m），a为相间距离，a为相间距离，5）热稳定校验K0.862。l(3)2It2t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。2至32至3级，以使靠近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流能力应不小于线路中最大三相短路电流；A:对万能式（DW型）断路器，其分断时间在 0.02s以上时，有IocI(3)IKB: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I I(3)■oc ■sh或iocis：)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. lc=150A.Ik(3)=9kA.lsh(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5ItA2*t16A2*4=1024kAA2s>=IkA2*tima9A2*(1.4+0.1)=121.5kAA2s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/400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4ItA2*t14A2*5=13720kAA2s>=IkA2*tima9A2*(1.4+0.1)=121.5kAA2s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/（1.732UN）=36.37IN.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：loc=12kV>lkmax=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