《工厂供电》试题库

/第一章概论一、填空题1、三相交流电力系统中,作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：一种是电源中性点，一种是中性点，再有一种是中性点。我国220/380V低压配电系统广泛采用中性点运行方式。答案：不接地，经消弧线圈接地，直接接地，直接接地2、变电站的任务是。答案：接受电能，变换电压，分配电能3、电力系统是由、和组成。答案：发电厂，变电所，电力用户4、工厂供电是指。答案：工厂所需电能的供应和分配5、对工厂供电的基本要求是：。答案：安全，可靠，优质，经济6、配电所的任务是。答案：接受电能、分配电能7、和是衡量电能质量的两个基本参数。答案：电压，频率8、中性线（N线）的三大功能是、、。答案：接用额定电压为系统相电压的单相用电设备，传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，减小负荷中性点的电位偏移9、保护线（PE线）的功能是。答案：保障人身安全、防止触电事故用的接地线10、保护中性线（PEN）兼有和的功能。答案：中性线（N线）、保护线（PE线）11、当不接地系统发生单相短路时，其它两相电压将，其对地电容电流。答案：升高倍，升高3倍12、低压配电系统按保护接地形式分为，，。答案：TN系统，TT系统，IT系统13、发电机额定电压规定高于；当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组额定电压应；当变压器连接在线路上时，其一次绕组额定电压应。答案：线路电压5%~10%，与发电机额定电压相同，相线路额定电压相同14、电力系统中性点即是和的中性点。答案：发电机，变压器15、二、判断题1、在TN-C方式供电系统中，干线上必须安装漏电保护器。（）答案：2、变电所与配电所的区别是变电所多了变换电压的功能。（）答案：3、中性点接地是保护接地。（）答案：4、因整个线路允许10％的电压降，故发电机的额定电压高于线路额定电压10％。（）答案：三、单选题1、在低电压配电系统的接地形式中，会产生电磁干扰的是。A）TN-C B）TN-S C）TT D）IT答案：A2、当不接地系统发生单相接地短路时，其相电压会升高倍。A）2 B） C）3 D）答案：D3、当不接地系统发生单相接地短路时，其接地电容电流升高倍。A）2 B） C）3 D）答案：C4、我国10KV电力系统采用的是运行方式。A）直接接地 B）不接地 C）经消弧线圈接地 D）都有答案：B5、我国220KV电力系统采用的是运行方式。A）直接接地 B）不接地 C）经消弧线圈接地 D）都有答案：A6、5、我国民用电220/380V电力系统采用的是运行方式。A）直接接地 B）不接地 C）经消弧线圈接地 D）都有答案：A7、我国GB50096-1999《住宅设计规范》规定中，不宜采且的接地方式是。A）TN-C B）TN-S C）TN-C-S D）TT答案：A8、衡量电能质量的两个基本参数是和。A）电流 B）电压 C）频率 D）波形9、在不接地电网中，当一相接地发生故障时，其它两相的对地电压将。A）为0伏 B）比原来的电压低 C）升高到线电压 D）电压保持不变四、名词解释1、工厂供电答：工厂供电是指工厂所需要电能的供应和分配。2、电力系统答：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。3、变电站答：接受电能、改变电压、分配电能的场所。4、配电所答：接受电能、分配电能的场所。5、五、问答题1、工厂供电对工业生产有何重要作用？对工厂供电工作有哪些基本要求？答：重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比重一般很小(除电化等工业外)，其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。基本要求：①安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。②可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。③优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。④经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。2、工厂供电系统包括哪些范围？变电所和配电所的任务有什么不同？什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式？答：工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。3、电力网和动力系统？建立大型电力系统有哪些好处?答：电力网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。建立大型电力系统或联合电网，可以更经济合理地利用动力资源，减少燃料运输费用，减少电能消耗，降低发电成本，保证供电质量（即电压和频率合乎规范要求），并大大提高供电可靠性。4、我国规定的“工频”是多少？对其频率偏差有何要求？答：工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。规定：频率偏差0.2Hz电压偏差5%电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差，通常以其对额定电压的百分值来表示。5、三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式?中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点？答：中性点运行方式：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统。中性点非直接接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍。单相接地电容电流为正常运行时相线对地电容电流的3倍。中性点经阻抗接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。中性点直接接地系统单相接地时，另两相对地电压不变，变成单相接地短路。6、低压配电系统中的中性线(N线)、保护线(PE线)和保护中性线(PEN线)各有哪些功能？TN—C系统、TN—S系统、TN-C-S系统、TT系统和IT系统各有哪些特点，各适于哪些场合应用？答：中性线(N线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二电是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。保护线(PE线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地。保护中性线(PEN线)的功能：它兼有中性线(N线)和保护线(PE线)的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。TN—C系统：其中的N线与PE线全部合为一根PEN线。PEN线中可有电流通过，因此对某接PEN线的设备产生电磁干扰。主要于我国低压配电系统中应用最为普普遍，但不适于对安全和抗电磁干扰要求高的场所。TN—S系统：其中的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。TN-C-S系统：该系统的前一部分全部为TN-C系统，而后边有一部分为TN-C系统，有一部分则为TN-S系统，其中设备的外露可导电部分接PEN线或PE线。主要用于安全要求和对抗电磁干扰要求高的场所。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。主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所。7、简述供电可靠性的含义，作用及衡量标准。答：所谓供电可靠性，就是供电系统及其设备、元件等在规定的运行条件下和预期工作寿命阶段，能满意地完成其设计功能的概率。一般用每年用户不停电时问的概率值(从零到1)或百分值(0～100％)来衡量一个供电系统或设备的可靠性。可靠性是供电系统的一项重要指标，也是电力负荷分级的基本依据。在设计供电系统时就要根据负荷对供电可靠性的要求程度，合理地选择供电电源和确定供电方案。另外，通过对一个实际供电系统可靠性的研究和分析，可以对系统的改进甚至对主要设备的设计制造提供充分的依据。8、什么叫电气设备的额定电压？电力系统为什么要采用多种电压等级？电气设备在高于或低于其额定电压下工作会出现什么问题？答：所谓额定电压，就是使发电机、变压器等电气设备在正常运行时获得最佳经济效果的电压。额定电压是电气设备在设计、制造和使用中的重要参数。在电气工程中，电力网的额定电压应与电气设备的额定电压相对应，并且已经标准化，系列化。电力系统采用多种电压等级是基于以下四种情况；1)目前，我国发电机的额定电压为6.3、10.5或15.75kV(少数大容量发电机为24kV)等。2)电力输送多采用高压，这样可以提高输送功率，加大输送距离。换句活说，输送同样功率的电能在采用高压时，可相应减少输电线路中的电流，因而减少线路上的电能损失和电压损失，提高输电效率和供电质量。同时，导线截面亦随电流的减小而减小，节省了有色金属。所以，从发电厂发出的电能，除供给附近用户直接用电外，一般都经过升压变电所变换为高压电能，经远距离输送后，再经降压变电所变为低压电能，供用户使用。3)高压输电的电压随国民经济的需要和电力技术的发展而不断提高。对于中短距离一般采用35kv输电；对于长距离、大容量则采用110、330、500kV输电。国内近年来已有数条750kV超高压输电线路投入使用。用于1100kV、1500kV的超高压输电设备亦在试制中。4)矿山用电设备，由于功率、安全、制造工艺及经济性等原因，其额定电压多采用低压，如127、220、380、660、1140V等，只有大型设备，才采用6kV高压。随着矿井10kV下井的研究和实现，额定电压为10kV的电气设备也已问世。变、配电所的运行人员，应尽量保持供用电系统在额定电压或规定的电压范围内运行。当线路电压高于额定值所规定的范围时，有的设备(如移相电容器)将因过压而损坏；有的设备(如变压器、电动机等)将因磁饱和而引起激磁电流增加使总电流加大，造成设备过热损坏或缩短使用寿命；有的设备(如避雷器、熔断器等)在动作时产生的电弧由于电压高、电压恢复速度快而难以熄灭。电气设备在低于额定电压或规定的范围内运行时，照明负荷的照度及效率降低；感应电动机输出功率降低，电流增加、温度升高，大大影响其使用寿命；线路及变压器由于要输送同样的功率，电流必然增大，结果二者的损耗都增加，输送效率大大降低。9、在消弧线圈接地系统中，为什么三相线路对地分布电容不对称，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?为什么一旦系统出现这种串联谐振，变压器的中性点就可能出现高电位？图1-1对地回路的串联谐振示意图答：如图1-1所示，为变压器中性点经消弧线圈L接地的供电系统。当三相线路对地分布电容不对称或出现一相断线时，线路参数不再是对称的，因此负载中性点将发生位移，导致0点与点之间出现电位差。由于线路参数的变化使C与L的关系恰好符合公式时，在电压UOO´的作用下，线路对地回路将发生消弧线圈与对地分布电容的串联谐振。回路一旦出现串联谐振，由于总阻抗几乎为零，故即使UOO´的数值不大，回路中也会流过很大的电流，流过消弧线圈L，产生较大的压降，使变压器中性点0对地呈现高电位，极易损坏变压器的对地绝缘。10、试查阅相关资料或网上查阅，找出当年我国的发电机装机容量年发电量和年用。答：（参考）我国去年的发电机装机容量是4忆千瓦，年发电量为21870忆千瓦时，年用电量是21700忆千瓦时六、计算题1、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=1.0510KV=10.5KV;变压器1T的额定电压一次侧U=10.5KV；二次侧U=1.135KV=38.5KV；变压器2T的额定电压一次侧U=35KV；二次侧U=1.0510KV=10.5KV；变压器3T的额定电压一次侧U=10KV；二次侧U=1.050.38/1.050.22=0.399/0.23KV≈0.4/0.23KV；2、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2TU1=U=10.5KVU2=1.1220=242KV故额定电压为：10.5/242；变压器3TU1=220KVU3=1.0510=10.5KVU2=1.1110=121KV线路1WL的额定电压为U=10KV线路2WL的额定电压为U=0.38KV3、画出中性点不接地系统A相发生单相接地时的相量图。4、试确定图所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。解：由图可求得T1：6.3/121kV；WL1:110KV；WL2:35KV。5、试确定图所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压。解：由图计算G:10.5KV；T1:10.5/38.5KV；T3：10/0.4KV。6、确定下图所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。解：G：36.75KV；T1:36.75/11KV；T2:10/400V；T3:35/6.6KV。7、某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。其中某一车间变电所，装有一台无载调压型配电变压器，高压绕组有＋5％UN、UN、-5％UN三个电压分接头。现调在主分接头“UN”的位置运行。但白天生产时，变电所低压母线电压只有360V，而晚上不生产时，低压母线电压又高410V。问该变电所低压母线的昼夜电压偏差范围（％）为多少？宜采取哪些改善措施？解：昼夜电压偏差范围为-5.26%~+7.89%；主变压器分接头宜换至“-5%”的位置运行，晚上切除主变压器，投入联络线，由车间变电所供电。8、某lOkV电网，架空线路总长度70km，电缆线路总长度15km。试求此中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时的接地电容电流，并判断该系统的中性点是否需要改为经消弧线圈接地。解：IC=17A，无需改变中性点运行方式。第二章工厂电力负荷及其计算一、填空题1、年最大负荷Pmax就是。答案：全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时平均功率2、电力负荷的两个含义，一是指，二是指。答案：耗用电能的用电设备或用户、用电设备或用户耗用的功率或电流大小3、电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响程度分为级。答案：三4、工厂用电设备，按其工作制分三类：、、。答案：连续工作制，短时工作制，断续周期工作制5、一类负荷对供电电源的要求是供电；二类负荷对供电电源的要求是供电；而三类负荷对供电电源。答案：两个独立电源，两回线路，无特殊要求6、目前计算负荷的方法有、、三种方法。答案：需要系数，二项式，利用系数7、我国供电企业对工业用户的收费采用的是“”，一部分叫，是按所装用的容量来计费，另一部分叫，是按每月实际耗用电能KWh来计算电费。答案：两部电费制，基本电费，主变压器，电度电费8、在我国《供电营业规则》中规定，用电企业的功率因素cos小于时，必须进行补偿；对变电所高压侧的功率因素cos必须。答案：0.85，0.959、尖峰电流Ipk用来选择和、整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等。答案：熔断器，低压熔断器10、工厂电容补偿的方式有、、。答案：低压侧分组补偿，低压侧集中补偿，高压侧补偿11、补偿电容的接线形式有、。答案：三角形接线，星形接线Y12、单相设备接于相电压时的等效三相设备容量Pe是。答案：最大相设备容量的3倍。13、负荷持续率是表示工作制运行的设备工作特性的物理量，一行车电动机PN=5kW，εN=15%，负荷计算时，要求换算到ε=25%下的功率是。答案：断续周期，3.87kW13、进行负荷计算的主要任务和目的是：(1)

，作为按发热条件选择变压器、线路及电器元件的依据；(2)

作为计算电压波动和选择保护设备的依据；(3)

，作为计算电能消耗和选择补偿装置的依据。答案：确定计算负荷，计算尖峰电流，计算最大负荷班的平均负荷14、为选择电气设备时所确定的某一假想的持续负荷、称为

，通常采用30min最大负荷的平均值作为

。而不考虑电力系统运行时出现的短时（1～2s）

负荷。答案：计算负荷，计算负荷，尖峰15、某10kV车间变电所，总计负荷容量为650kV·A。其中一、二级负荷有420kvar，该变电所宜装设

台主变压器，每台变压器的容量ST可选

kV·A。答案：二台，450kV以上16、根据电力负荷随时间变化的关系而绘制的曲线叫

。根据电力负荷的性质不同可分为

、

两种。按时间范围不同有

、

和

三种。答案：负荷曲线，有功负荷曲线，无功负荷曲线，日负荷曲线，月负荷曲线，年负荷曲线17、并联电力电容器在企业供电系统中的装设位置，有

补偿、

补偿和

补偿，因为QC（△）=

QC（Y），所以常采用

接线方式。答案：高压集中，、低压集中，个别就地，3，△二、判断题1、所有医院都属于一类负荷。（）答案：2、高校属于三类负荷。（）答案：3、电力负荷的计算是按其发热10分钟的稳定值考虑的。（）答案：4、年最大负荷Pmax就是计算负荷P30。（）答案：5、普遍用二项式法计算负荷比用需用系数法更接近实际电力负荷。（）答案：6、当有大容量设备且其台数少时用二项式法比用需用系数法计算负荷更接近实际电力负荷。（）答案：7、单相负荷的计算，是将各相分别求出之后，取全部之和。（）答案：8、没有变压器的小型工厂或农村在缴纳的电费中没有基本电费。（）答案：9、对工厂变电所高压侧的功率因素cos必须大于0.9。（）答案：10、尖峰电流Ipk是考虑设备工作持续时间为5s的短时最大负荷电流。（）答案：11、电力负荷是指电力系统中所有用电设备消耗的有功功率的总和。（）答案：12、有多台电动机的配电线路的尖峰电流，其大小取决于多台电动机的起动电流。

(

)答案：三、单选题1、对一类负荷的供电要求是。A）至少两个独立电源 B）两回输送线路 C）一条输送线 D）没有要求答案：A2、对二类负荷的供电要求是。A）至少两个独立电源 B）两回输送线路 C）一条输送线 D）没有要求答案：B3、对三类负荷的供电要求是。A）至少两个独立电源 B）两回输送线路 C）一条输送线 D）没有要求答案：D4、一般照明属于工作制的设备。A）连续 B）短时 C）断续周期 D）所有答案：A5、控制水库闸门的电动机属于工作制的设备。A）连续 B）短时 C）断续周期 D）所有答案：B5、电焊机属于工作制的设备。A）连续 B）短时 C）断续周期 D）所有答案：C6、短时工作制与断续周期工作制的设备区别是其工作时停歇时间超过min。A）30 B）20 C）10 D）5答案：C6、电力负荷的计算是按其发热min的稳定值考虑的。A）30 B）20 C）10 D）5答案：A7、下列工作制的设备在进行计算负荷时，其容量需要按公式的换算。A）连续 B）短时 C）断续周期 D）所有答案：C8、对于二类负荷，当采用电缆线路时，必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承受二级负荷。A）全部 B）一半 C）1/3 D）2/3答案：A9、对于二类负荷，当采用电缆线路时，必须采用供电，每根电缆应能承受全部二级负荷。A）两根电缆分别 B）两根电缆并列 C）三根电缆分别 D）三根电缆分别答案：B10、对电力负荷的计算电接近实际的是法。A）需要系数 B）二项式 C）利用系数 D）标么值答案：C11、单相负荷的是计算，是将各相分别求出之后，取。A）全部之和 B）其中较小值乘3 C）其中较大值乘3 D）平均值乘3答案：C12、尖峰电流Ipk是指持续时间的短时最大负荷电流。A）10min以内 B）10~30min C）10s以内 D）1~3s答案：D13、工厂供电系统装电容器进行无功补偿，是依据的高低来调整。A）瞬时功率因数 B）月平均功率因数C）年平均功率因数 D）最大负荷时的功率因数答案：D14、中断的供电，将造成人身死亡，或者将在政治上、经济上造成重本损失。A）一级负荷 B）二级负荷 C）三级负荷 D）四级负荷答案：A15、当用电设备台数少而功率相差悬殊时，用计算的结果往往偏小，故此法不适用于低压线路的计算，只适用于计算变、配电所的负荷。A）需用系数法 B）二项式法 C）利用系数法 D）任何方法答案：A16、为了正确选择供电系统的导线截面、配电装置和变压器容量，必须确定用电单位一个假想的负荷，这个负荷称之为，或者又叫。A）实际负荷 B）尖峰负荷 C）平均负荷 D）计算负荷E）需要负荷 F）最大平均负荷答案：D，F四、名词解释1、电力负荷答：电力负荷一是指耗用电能的用电设备和用户，另一是指用电设备或用户耗用的功率和电流大小。2、计算负荷答案：计算负荷是通过负荷的统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。3、“两部电费制”答：“两部电费制”一部分电基本电费，按所装用的主变压器容量来计费，另一部分电电能电费，按每月实际耗用的电能kWh来计算电费。4、负荷系数答：负荷系数又称为负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pav与其最大负荷Pmax的比值。5、最大负荷利用小时Tmax答：最大负荷利用小时Tmax是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax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。6、年最大负荷Pmax答：年度最大负荷Pmax是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。五、问答题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?答：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。双电源供电，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?答：工作制分三类：（1）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、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？答：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。4、并联补偿电容器采用三角形结线和星形结线各有何优缺点？高压电容器组宜接成什么结线？低压电容器组宜接成什么结线？答：并联补偿电容器采用三角形结线容量大，任一电容器断线后，三相线路仍得到补偿；但任一电容器击穿短路后，将发生三相线路两相短路，有可能引起电容器爆炸。并联补偿电容器采用星形结线容量小，任一电容器断线后，断线相失去补偿；但任一电容器击穿短路后，短路电流仅为正常工作电流的三倍。高压电容器组宜接成星形结线，低压电容器组宜接成三角形结线。六、计算题1、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用需要系数法求其计算负荷。解：此机床组电动机的总容量为查附录表1得Kd=0.16~0.2(取0.2)，有功计算负荷无功计算负荷视在计算负荷计算电流2、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。解：先求各组的计算负荷金属切削机床组查附录表1，取Kd=0.2，P30（1）=0.2×50=10kWQ30（1）=10×1.73=17.3kvar通风机组Kd=0.8，P30（2）=0.8×3=2.4kWQ30（2）=2.4×0.75=1.8kvar电阻炉Kd=0.7，P30（3）=0.7×2=1.4kWQ30（3）=0因此总的计算负荷为（取K∑p=0.95，K∑q=0.97）P30=0.95×（10+2.4+1.4）=13.1kWQ30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5kvarS30=I30=在实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，如表所示。序号用电设备组名称台数n容量需要系数Kdcostan计算负荷1金属切削机床2050O.20.51.731017.32通风机23O.80.80.752.41.83电阻炉120.7101.40235513.819.1车间总计取K∑p=0.95K∑q=0.9713.118.522.734.53、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用二项式法来确定机床组的计算负荷。解：由附录表1查得。设备总容量为Pe=120.5kW。x台最大容量的设备容量为Px=P5=7.5kW×3+4kW×2=30.5kW有功计算负荷为P30=0.14×120.5Kw+0.4×30.5Kw=29.1Kw无功计算负荷为Q30=29.1Kw×1.73=50.3kvar视在计算负荷为计算电流为4、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用二项式法来确定机修车间380V线路的计算负荷。解：先求各组的和金属切削机床组由附录表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，=0.5，=1.73，=0.14×50kw=7kW=0.4（7.5kw×1+4kw×3+2.2kw×1）=8.68kw通风机组查附录表1得b=0.65，c=0.25，x=5，=0.8，=0.75，=0.65×3kw=1.95kw=0.25×3kw=0.75kw电阻炉查附录表1得b=0.7，c=0，x=0，=1，=0，故=0.7×2kw=1.4kw=0以上各组设备中，附加负荷以为最大，因此总计算负荷为P30=（7+1.95+1.4）+8.68=19kwQ30=（7×17.3+1.95×0.75+0）+8.68×1.73=28.6kvarS30=I30=从计算结果可以看出，按二项式法计算的结果比按需要系数法计算的结果大得比较多，这也更为合理。按一般工程设计说明书要求，以上计算可列成下表所示电力负荷计算表。序号用电设备组名称设备台数容量二项式系数tan计算负荷总台数最大容量台数bcl切削机床2055021.7O.140.40.51.737+8.6812.1+15.02通风机25330.65O．250.8O.751.95+0.751.46+0.563电阻炉1O2O0.70101.40总计23551928.634.352.15、如图所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A相，1台30kW接于B相，1台20kW接于C相。另有380V单相对地焊机4台，其中2台14kW（ε=100%）接于AB相间，1台20kw（ε=100%）接于BC相间，1台30kW（ε=60%）接于CA相间。试求此线路的计算负荷。解：（1）电热干燥箱的各相计算负荷查附录表1得Kd=0.7，=1，=0。计算其有功计算负荷：A相P30.A（1）=Kd=0.7×2×10kw=14kwB相P30.B（1）=Kd=0.7×1×30kw=21kwC相P30.C（1）=Kd=0.7×1×20kw=14kw（2）焊机的各相计算负荷先将接于CA相间的30kw（ε=60%）换算至ε=100%的容量，即查附录表1得；再由表2—3查得时的功率换算系数。因此对焊机换算到各相的有功和无功设备容量为A相B相C相各相的有功和无功计算负荷为A相B相C相（3）各相总的有功和无功计算负荷A相B相C相总的等效三相计算负荷因B相的有功计算负荷最大，故取B相计算等效三相计算负荷，由此可得6、某厂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650kW，无功计算负荷为800kvar。为了使工厂(变电所高压侧)的功率因数不低于0.9，如在变电所低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量?并问补偿前后工厂变电所所选主变压器容量有何变化?解：(1)补偿前的变压器容量和功率因数变压器低压侧的视在计算负荷为主变压器容量选择条件为≥，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为1250kV·A(参看附录表5)。这时变电所低压侧的功率因数为：cos(2)=650／1031＝0.63(2)无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos≥0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗△QＴ远大于其有功功率损耗△PＴ，一般△QＴ＝(4～5)△PＴ，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，取cos′＝0.92。低压侧需装设的并联电容器容量为：Qc=650×(tanarccos0.63－tanarccosO.92)kvar=525kvar取QＣ=530kvar(3)补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为kV·A=704kV·A因此主变压器容量可改选为800kV·A，比补偿前容量减少450kV·A。变压器的功率损耗为△≈0.015=0.015x704kV·A=10.6kW△≈0.06=0.06×704kV·A=42.2kvar变电所高压侧的计算负荷为=650kW+10.6KW＝661kW=(800—530)kvar+42.2kvar=312kvarkV·A＝731kV·A补偿后工厂的功率因数为cos=／=661／731＝0.9047、有一380V三相线路，供电给下表所示4台电动机。试计算该线路的尖峰电流。参数电动机M1M2M3M4额定电流／A起动电流／A5.840.653535.819727.6193.2解：电动机M4的=193.2A-27.6A=165.6A为最大，线路的尖峰电流为：=0.9×（5.8+5+35.8）A+193.2A=235A8、某厂的有功计算负荷为2400kW，功率因数为0.65。现拟在工厂变电所l0kV母线上装设BWF10.5-30-1型并联电容器，使功率因数提高到0.90。问需装设多少个并联电容器？装设并联电容后该厂的视在计算负荷为多少？比未装设前视在计算负荷减少了多少？解：QC=ΔqcP30=1728kvar，n=QC/qc=57则需装设BWF10.5-30-1型电容器57个。补偿后工厂的视在计算负荷S30＝2638kV·A比补偿前减少1054kV·A。9、某装配车间380V线路，供电给三台吊车电动机，其中1台7.5kW（ε=60%），2台3kW（ε=15%），试求其计算负荷。解：按规定，吊车电动机容量要统一换算到ε=25%，因此三台吊车电动机总容量为：

Pe=7.5kW×2+3kW×2×2=16.3kW

查附录表得Kd=0.1~0.15（取Kd=0.15），cosφ=0.5，tanφ=1.73。因此可得：有功计算负荷

P30=0.15×16.3Kw=2.45kW无功计算负荷

Q30=2.45kW×1.73=4.24kvar视在计算负荷

S30=4.9kVA计算电流

I30=7.44A10、在工厂供电系统中，为了提高功率因数所采用的补偿措施是什么？某变电所低压侧有功计算负荷P30=810kW，无功计算负荷Q30=540kvar，其中一、二级负荷P30（Ⅰ+Ⅱ）=540kW，Q30（Ⅰ+Ⅱ）=350kvar。试选择：变压器的台数和容量。若把低压侧功率因数提高到0.9，应装设BW0.4-14-1的电容器多少个？解：在工厂供电系统中，为了提高功率因数所采用的补偿措施是装设并联电容器。根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。而每台变压器容量

S30==973.5kVA

S30（Ⅰ+Ⅱ）==643.5kVA

SN.T0.6S30=0.6×973.5kVA=584.1kVA且

SN.TS30（Ⅰ+Ⅱ）=643.5kVA

因此初步确定选两台800kVA的主变压器。

变电所低压侧功率因数为：

cosφ==0.832

要使低压侧功率因数为0.832提高到0.9，可求得低压侧需装设的并联电容器容量为：

QC=810×[tan(arccos0.832)－tan(arccos0.9)]kvar=147.7kvar

n=QC/qC=147.7÷14=10.6（个）

n应为3的倍数，故应装设BW0.4-14-1的电容器12个。11、有一机修车间，拥有冷加工机床52台，共200kW；行车1台、共5.1kW（N=15%）；通风机2台、共5kW；点焊机3台、共10.5kW（N=65％）。车间采用220/380V三相四线制（TN-C系统）供电。试确定车间的计算负荷P30、Q30、S30和I30。解：=1\*GB3①对于冷加工机床，Pe=200kW，Kd=0.2,cos=0.5,tan=1.73P30(1)=KdPe=0.2×200kW=40kWQ30(1)=P30tan=40×1.73kvar=69.2kvar=2\*GB3②对于行车组：,Pe=PN=5.1=3.95KwKd=0.15，cos=0.5，tan=1.73P30(2)=KdPe=0.15×3.95kW=0.59kWQ30(2)=P30tan=0.59×1.73=1.02kvar=3\*GB3③对于通风机组：Pe=PN=5kW，Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75P30(3)=KdPe=0.8×5Kw=4kWQ30(3)=P30tan=4×0.75kvar=3kvar=4\*GB3④对于点焊机组,Pe=PN=10.5×=8.47kWKd=0.35，cos=0.6，tan=1.33P30(4)=KdPe=0.35×8.47kW=2.96kWQ30(4)=P30tan=3.94kvar=3.94kvar取需要系数K∑p=0.9，K∑q=0.95总的有功计算负荷为：P30=（P30(1)+P30(2)+P30(3)+P30(4)）×K∑p=（40+0.59+4+2.96）×0.9=42.8（KW）总的无功计算负荷为：Q30=（Q30(1)+Q30(2)+Q30(3)+Q30(4)）×K∑q=（69.2+1.02+3+3.94）×0.95=77.3（kvar）视在计算负荷为：S30===84.9（KVA）视在电流为：I30=S30/UN=84.9/(1.732×0.38)=129（A）12、有一380v三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW，其中较大容量的电动机有7.5kW，4kW3台，3kW12台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P30、Q30、S30和I30。解：=1\*GB4㈠需要系数法对于小批生产的冷加工机床电动机，取Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73P30=KdPe=0.2×85kW=17kWQ30=P30tanf=17×1.73kvar=29.4kvarS30=P30/cos=17/0.5kv·A=34kv·AI30=S30/UN=34/(1.732×0.38)A=51.7A=2\*GB4㈡二项式法取b=0.14,c=0.4PX=P16=（7.5×4×3+3×12）kW=22.5kWP30=KdPe=bPe+cPX=(0.14×85+0.4×22.5)kW=20.9kWQ30=P30tanf=20.9×1.73kvar=36.2kvarS30=P30/cos=20.9/0.5kv·A=41.8kv·AI30=S30/UN=41.8/(1.73×0.38)=63.8A第三章短路电流计算一、填空题1、造成短路的原因有，，。答：绝缘损坏，工作人员误操作，鸟兽破坏绝缘2、如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的，或电力系统容量超过用户供电系统容量倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。答：5%~10%，503、计算短路电流的方法有和两种方法。答：欧姆法，标幺制法4、短路时间tk是和之和。答：保护装置动作时间top，断路器断路时间toc5、短路电流很大，一方面要产生很大的，另一方面要产生，对电器和导体的安全运行威胁极大，必须充分注意。答：电动力（电动效应），很高的温度（热效应）二、判断题1、单相短路电流只用于单相短路保护整定及单相短路热稳定度的校验。（）答案：2、短路电流的周期分量就是短路稳态电流。（）答案：3、短路次暂态电流I’’是一个瞬时值（）答案：4、当发生三相短路时电力系统变电所馈电母线上的电压基本保护不变。（）答案：5、三、选择题1、当发生三相短路时，导体中所承受的电动力。A）两边相最大 B）中间相最大 C）三相均匀 D）不能确定答案：B2、主要用于选择电气设备和导体的短路稳定度校验的短路电流是。A）三相短路电流 B）两相短路电流 C）单相短路电流 D）不能确定答案：A3、主要用于相间保护的灵敏度校验的短路电流是。A）三相短路电流 B）两相短路电流 C）单相短路电流 D）不能确定答案：B4、下列哪一个电力系统不能视为无限大容量系统？A）电力系统的电源总阻抗不超过短路总阻抗的5~10%B）电力系统的电源总阻抗不超过短路总阻抗的10%C）电力系统容量低于供电系统容量50倍时D）电力系统容量超过供电系统容量50倍时答案：C5、下列哪一个设备的阻抗在短路计算时不会考虑的？A）电力系统 B）电力设备 C）电力输送线 D）开关设备答案：D四、名词解释1、短路答：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。2、无限大容量电力系统答：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。3、短路冲击电流ish答：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。4、短路次暂态电流I"答：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。5、短路稳态电流I∞答：短路稳态电流I∞是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流。6、短路电流的电动力效应答：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。7、短路电流的热效应答：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。8、假想时间tima答：由于通过导体的短路电流实际上不是I∞，因此假定一个时间，在此时间内，设导体通过I∞所产生的热量，恰好与实际短路电流ik或ik(t)在实际短路时间tK内所产生的热量相等。这一假定的时间称为短路发热的假想时间tima。四、问答题1、短路故障产生的原因有哪些？短路对电力系统有哪些危害？答：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？答：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、无限大容量的电力系统有什么特点？在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化？能否突然增大？答：无限大容量的电力系统的特点是，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？答：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、什么叫短路计算电压？它与线路额定电压有什么关系？答：由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压UN高5%。6、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。7、产生最严重三相短路电流的条件是什么？答：（1）短路前电路空载或cosΦ=1；（2）短路瞬间电压过零，t=0时a=0度或180度；（3）短路回路纯电感，即Φk=90度。8、在无限大容量系统中，两相短路电流和单相短路电流各与三相短路电流有什么关系？答：（有正序、负序、零序阻抗）工程中8、对一般开关电器，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？答：动稳定度校验条件：热稳定度校验条件：五、计算题1、某工厂供电系统如下图所示。已知电力系统出口断路器为SNl0—10II型。试求工厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。解：1.求k-1点的三相短路电流和短路容量(=10.5kV)(1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1)电力系统的电抗：由附录表8查得SNl0-10Ⅱ型断路器的断流容量=500MV·A，2)架空线路的电抗：查表3-1得X0=0.35/km3）绘k-1点短路的等效电路，并计算其总电抗为(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值2)三相短路次暂态电流和稳态电流3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值4)三相短路容量2.求k-2点的短路电流和短路容量(=0.4kV)1)电力系统的电抗2)架空线路的电抗3)电力变压器的电抗：由附录表5得％=54)绘k-2点短路的等效电路如上图b所示，并计算其总电抗：//(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值2)三相短路次暂态电流和稳态电流3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值4)三相短路容量在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示。短路计算表短路计算点三相短路电流／kA三相短路容量／MV·Ak-13.083.083.087.854.6556.Ok-233.733.733.762.036.723.32、某工厂供电系统如下图所示。电力系统出口断路器为SNl0—10II型。试用标幺制法计算系统中k-1点和k-2点的三相短路电流和短路容量。解：1.确定基准值，，2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值(1)电力系统的电抗标幺值由附录表8查得(2)架空线路的电抗标幺值由表3-1查得3)电力变压器的电抗标幺值由附录表5查得，％=5绘短路等效电路图如下图所示：3.计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量(1)总电抗标幺值(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4.计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量(1)总电抗标幺值(2)三相短路电流周期分量有效值(3)其他三相短路电流(4)三相短路容量由此可见，采用标幺制法的计算结果与欧姆法计算的结果基本相同。3、已知工厂变电所380V侧母线上接有250kW感应电动机一台，平均，效率=0.75，380V母线的短路电流；该母线采用LMY-100×10的硬铝母线，水平平放，档距为900mm，档数大于2，相邻两相母线的轴线距离为160mm。试求该母线三相短路时所受的最大电动力，并校验其动稳定度。如果此母线的短路保护动作时间为0.6s，低压断路器的断路时间为0.1s。该母线正常运行时最高温度为。校验其热稳定度。解：1.计算母线短路时所受的最大电动力电动机额定电流为由于，该电动机的反馈电流冲击值为因此母线在三相短路时所受的最大电动力为2.校验母线短路时的动稳定度母线在作用时的弯曲力矩为母线的截面系数为母线在三相短路时所受到的计算应力为硬铝母线(LMY)的允许应力为由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。3.母线满足短路热稳定度的最小允许截面附录表7，图3-12曲线得=母线截面为A=100×10=1000>，该母线满足短路热稳定度要求。4、某供电系统如下图所示，电源容量为无限大。其余各元件参数如下：线路为架空线，线路电缆，=10km，=15km，==1km，变压器参数相同，=10000kVA，=7.5；电抗器参数相同，=6kV，=500A，=3。求：1．点的短路参数();2．点发生三相短路对两段6kV母线上的残压和。解：该题供电系统比较简单，供电电压等级只有35kV、6kV两种，敌可用绝对值法进行计算。首先，算出各元件的电抗，然后根据各点的等效计算图计算其短路回路总阻抗，最后就可以据公式算出题意所求的各短路参数。母线残压的计算关键是求出由该母线流向短路点的短路电流，。再乘以倍的母线至短路点的总电抗即可。本题可按以下三步求解。1．各元件电抗的计算；2．各点等效计算图与短路参数的计算；3．求点短路时两段6kV母线上的残压、。1．各元件电抗的计算1)系统电抗 2)架空线电抗取架空线每km电抗值，则 3)电源、架空线的等效电抗及其折算到变压器6kV侧的等效电抗 4)变压器电抗由于变压器只通过6kV侧的短路电流，故只须计算其折算到6kV的电抗。 5)电抗器电抗 6)电缆电抗取6kV电缆每km电抗，则 2.各点短路的等效计算图与短路参数的计算1）点短路时，总电抗 故得 2）点短路时，其等效计算图如下图所示。回路总电抗故得3）点短路时，其等效计算图如下图所示。回路总电抗故得3．求点短路时的母线残压和由图K2短路点图可知，支路电流所以5、在图3-2所示的供电系统中，设在点短路时电源6.3KV母线电压能维持不变。若要求点的短路冲击电流不得超过40KA，求允许并联的电缆根数是多少？各线路参数相同，即电抗器：，，；电缆：。解：题目限定短路时6.3KV母线电压不变，即表示是无限大电源系统。由于要求冲击电流不得超过40KA，故对冲击电流应用较精确的计算公式，因而还要算出短路回路的时间常数。本题可按以下四步求解。1.计算一条线路的阻抗；2.计算及；3.计算三相短路电流允许值；4.计算容许关联的线路数N。[解]1．计算一条线路的阻抗电抗器电抗电缆的电阻与电抗一条线路的电阻、电抗及阻抗2．计算及式中——线路电感。应该指出，对于多路相同参数的线路并联，其并联路数并不影响值的大小。冲击系数3．计算三相短路电流允许值4．算容许关联的线路数N对于点的最小容许阻抗为故得6、某供电系统，已知系统出口高压断路器为SN10-10=2\*ROMANII型，SOC=500MVA，。到工厂架空线路3KM，线路电抗X0=0.4（Ω/km），工厂变电所装有两台750KVA变压器并联运行，UK=4%，试求工厂变电所高压10KV母线K-1点短路和380V母线上K-2点短路的三相短路电流和短路容量。解：1.求K-1点的三相短路电流和短路容量（Uc1=10.5KV）计算短路电路中各元件的电抗及总电抗。电力系统的电抗：SN10-10Ⅱ型断路器的断路容量SOC=500MVA，则：0.22Ω架空线路的电抗：已知X0=0.4（Ω/km）则：X2=X0L=0.4（Ω/km）╳3km=1.2Ω其总电抗：X∑（K-1）=X1+X2=0.22Ω+1.2Ω=1.42Ω计算三相短路电流和短路容量三相短路电流周期分量有效值IK-1（3）===4.27KA三相短路次暂态电流和稳态电流I〞（3）=IOC（3）=IK-1（3）=4.27KA3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值iSh（3）=2.55I〞（3）=2.55╳4.27KA=10.89KAISh（3）=1.51I〞（3）=1.51╳4.27KA=6.45KA4）三相短路容量SK-1（3）=10.5KV4.27KA=77.6MVA2.求K-2点的短路电流和短路容量（UC2=0.4KV）计算短路电路中个元件的电抗及总阻抗电力系统的电抗X1，==3.2╳10-4Ω架空线路的电抗X2‘=X0L（）2=0.4（Ω/km）╳3km╳（）2=2.9╳10-3Ω电力变压器的电抗X3=X4==╳=8.5╳10-6KΩ=8.5╳10-3Ω计算总电抗X∑（K-2）=X1‘+X2‘+=3.2╳10-4Ω+2.9╳10-3Ω+=7.47╳10-3Ω计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值IK-2（3）===30.92KA2）三相短路次暂态电流和稳态电流I“〞（3）=IOC（3）=IK-2（3）=30.92KA3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值iSh（3）=2.55I〞（3）=2.55╳30.92KA=78.85KAISh（3）=1.51I〞（3）=1.51╳30.92KA=46.69KA4）三相短路容量SK-1（3）=0.4KV30.92KA=21.42MVA7、试求下图所示无限大容量系统中K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，X=0.4O/KM电抗器L：UNL=6KV，INL=1.5KA，XNL%=8.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：(2)取基准容量Sd=100MVA，基准电压UD=UAV，基准电压是Ud1=121KV，Ud2=6.6KV，Ud3=6.6KV，则各元件电抗标夭值为变压器1TX1=(Uk%/100)*(Sd/Sn)=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333线路W1，W2X2=X3=X0*L1*Sd/Ud/Ud=0.4*100*100/6.6/6.6=91.827变压器2T，3TX4=X5=Uk%*Sd/100/Sn=10.5*100/100/15=0.7电抗器：X6=Xl%*Uln*Sd/100/1.732/Iln/Ud/Ud=8*6*100/100/1.732/1.5/6.6/6.6=0.424当K点发生三相短路时：一短路回路总阻抗标夭值Xk=X1+(X2+X4+X6)//(X3+X5)=0.333+(91.827+0.7+0.424)//(91.827+0.7)=0.355二K点所在电压基准电流Id=Sd/1.732/Ud=100/1.732/6.6=8.748三K短路电流各值为Ik*=1/Xk*=1/0.355=2.817Ik=Id*Ik*=8.748*2.817=24.64KAIsh*IK=1.84*24.64=45.34KASk=Sd/Xk*=100*2.817=281.7MVA(2)变压器2T一次流过的短路电流为：Ik2=Id*Ik2=8.748*2.817=24.64KA8、有一地区变电所通过一条长4km的10kV电缆线路供电给某厂装有两台并列运行的S9-800型(YynO联结）电力变压器的变电所。地区变电所出口断路器的断流容量为300MVA。试用欧姆法求该厂变电所10kV高压母线上和380V低压母线上的短路电流I"（3）、IK（3）、I∞（3）、Ish（3）、ish（3）和短路容量SK（3）并列出短路计算表。解：求电抗电力系统：X1=UC12/SOC电缆：X2=X0l总电抗X=X1+X2短路计算结果K-1：I"（3）=IK（3）=I∞（3）=UC2/√3UN=8.82kA，Ish（3）=1.51I"（3）=13.3kA，ish（3）=2.55I"（3）=25.5kA，SK（3）=√3UNIK（3）=160kV·AK-2：电力系统：X1＇=UC22/SOC电缆：X2＇=X0l(UC2/UC1)2变压器电抗X3=X4=UK%UC22/(100SN)总电抗X=X1＇+X2＇+X3//X4I"（3）=IK（3）=I∞（3）=42kA,Ish（3）=45.8kA,ish（3）=77.3kA,SK（3）=29.1kV·A第四章工厂变配电所及其一次系统一、填空题1、变电所的任务是，，。答：受电，变压，配电2、配电所担负着从电力系统，然后直接的任务。答：受电，直接配电3、电气设备中最常发生的一种物理现象是，其特点是和。答：电弧，光亮很强，温度很高4、在变电所中承担和任务的电路，称为一次电路；凡用来、、和的电路，称为二次回路。答：输送电能，分配电能，控制，指示，监测，保护一次设备运行5、高压隔离开关不允许操作，高压负荷开关只能通断电流，高压断路器能通断电流。答：带负荷，负荷和过负荷，短路6、变配电所增设联络线的目的是。答：为了提高供电系统运行的可靠性和灵活性7、GG—1A型开关柜，型号中第一个“G”表示，型号中第二个“G”表示。答：高压开关柜，固定式8、低压配电系统中，系统称为三相四线制系统，系统中的外露可导电部分经各自的PE线直接接地。答：TN、TT，TT、IT9、采用Y0/Y0/Δ接线的电压互感器，接成Y0二次绕组作用是，接成Δ的二次绕组作用是，用这种装置可以监视中性点不接地系统有无故障，有故障Δ两端电压为V，无故障Δ两端电压为V。答：供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表，供电给用作绝缘监察的电压继电器，单相接地，100，010、低压断路器具有、和等保护功能。答：过载，欠压，过流11、有一380V线路接一电动机，PN=56kW，η=0.8，cosφ=0.7,Kst=7,若采用RT0型熔断器作短路保护，则熔断器选为，熔体电流为A。答：RT0-400，35012、某用户变电所装有两台S9-400/10型的配电变压器（均Yyn0联结）。则此两台变压器经济运行的临界负荷为：

KVA。答：25513、高压断路器在电路中的作用是：在正常负荷下

，在线路发生短路故障时，通过

作用将线路

。故高压断路器承担着

和

的任务。答：14、低压断路器具有

、

和

等保护功能，它不但可用于正常情况下

地通断电路，还可在上述不正常时

切断电路。答：15、熔断器主要由

和

组成。答：16、电流互感器在工作时其二次侧不允许

；电压互感器在工作时其二次侧不允许

；所以，互感器在工作时其二次侧有一端必须

。答：开路，短路，接地17、校验电器设备的热稳定度时采用的电流为

。答：三相短路稳态电流闸刀型开关带负荷操作（拉合闸）是C。

A：不允许的；

B：允许的；

C：有良好的灭弧装置是允许的。四、名词解释1、四、问答题1、开关触头间产生电弧的根本原因是什么？发生电弧有哪些游离方式？其中最初的游离方式是什么？维持电弧主要靠什么游离方式？答：产生电弧的原因：触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生强烈的电游离而