工厂供电 刘介才版 课后习题答案

工厂供电刘介才版课后习题答案

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差不多

要求？

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样专门小（除电化等工业外），其重要性是在于工业生产

实现电气化以后能够增加产量、提升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

成严峻的后果。例如某些对供电可靠性要求专门高的工厂，即使是极短时

刻的停电，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缺失。

差不多要求：

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畴?变电所和配电所的任务有什么不

同？什么情形下可采纳高压深入负荷中心的直配方式？

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。

配电所的任务是同意电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任

务是同意电能、变换电压和分配电能。

高压深入负荷中心的直配方式，能够省去一级中间变压，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，提升了

供电质量。然而这要按照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，否则不宜采纳。

3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些

好处？

电力系统：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、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。

电网：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，能够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），并大大提升供电可靠性。

4、我国规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求？

工频：一样交流电力设备的额定频率为50HZ。

规定：频率偏差正负0.2Hz

电压偏差正负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？中性点非直截

了当接地系统与中性点直截了当接地系统在发生单相接地故障时各有什么

特点？

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、中性点直截

了当接地系统。

中性点非直截了当接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为

原先的根号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先的根

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。

中性点直截了当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）、爱护线（PE线）和爱护中性线（P

EN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？

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稳电流和单相电流；三是减小负

荷中性点的电位偏移。

爱护线（PE线）的功能：它是用来保证人身安全、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形

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）

通过爱护线接地。

爱护中性线（PEN线）的功能：它兼有中性线（N线）和爱护线（PE线）

的功能。这种爱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。要紧于我国低

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。要紧用于对安全较高（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周密检测等实验场所。

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。要紧用于安全要求和对抗电磁干扰要求高的场所。

TT系统：中性点直截了当接地，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。要紧用于对连续供

电要求较高及有易燃易爆危险的场所。

第二章一1

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

缺失者，以及专门重要的负荷。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、经济上造成较大缺失者。双电源

供电，当负荷较小时能够专线供电。

三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无专门要求。

2、工厂用电设备按其工作制分哪几类?什么叫负荷连续率？它表征

哪类设备的工作特性？

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

负荷连续率：负荷连续率为一个工作周期内工作时刻与工作周期

的百分比值，负荷连续率表征断续周期工作制的设备的工作特性。

f=1x100%

T

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：是一个假想时刻，在现在间内，电力负荷按

年最大负荷Pmax（或P30）连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确实是电力负荷在一定时刻t内平均消耗的功率，

也确实是电力负荷在该时刻t内消耗的电能Wt除以时刻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、确定运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？

运算负荷的方法：需要系数法：确定运算负荷的差不多方法,常用。

二项式法：设备台数少，容量差不悬殊时采纳。

5、什么叫尖峰电流?尖峰电流的运算有什么用途？

尖峰电流/次是指连续时刻1-2S的短时最大负荷电流（电动机起动

时显现）。

尖峰电流要紧用来选择熔断器和低压断路器、整定继电爱护装置及

检验电动机自起动条件等。

运算题

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7.5k

w3台，4kw8台，3kwl7台，1.5kwl0台。试用需要系数法求其运算负荷。

解：此机床组电动机的总容量为

Pe=1.5kWx3+4kWx8+3kWx17+1.5kWx10=120.5kW

查附录表1得Kd=0.16~0.2（取0.2）,cose=0.5,tan°=1.73

有功运算负荷P30=0.2x120.55=24.IkW

无功运算负荷Q30=24.1ZWx1.73=41.7/var

024.1kW，

视在运算负荷=----------=48.2W-A

300.5

运算电流等匕j.2A

V3xO.38A:V

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7.5kWl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运算负荷。

解：先求各组的运算负荷

金属切削机床组

查附录表1,取Kd=0.2,cos9=0.5,tan9=1.73

P30(1)=0.2X50=10kW

Q30(1)=10X1.73=17.3kvar

通风机组

Kd=0.8,coscp-0.8,tan^9=0.75

P30(2)=0.8X3=24kW

Q30(2)=2.4X0.75=1.8kvar

电阻炉

Kd=0.7,cos^=l,tan^=0

P30(3)=0.7X2=1.4kW

Q30(3)=0

因此总的运算负荷为(取K£p=0.95,KEq=0.97)

P30=0.95X(10+2.4+1.4)=13.1kW

Q30=0.97X(17.3+1.8+0)=18.5kvar

S30=V13.12+18.52A:V-A=22.7W-A

22.7亚•A

1T3Q0n=-=---------=34.5A

yl3x0.38kV

在实际工程设计讲明中，常采纳运算表格的形式，如表所示。

需要系

序容量cosptan3运算负荷

用电设备组台数数

名称nPe“30。30S30/30

号K

kWd而kvarkV-A~A

1金属切削机床20500.20.51.731017.3

2通风机230.80.80.752.41.8

3电阻炉120.7101.40

235513.819.1

车间总计取KEP=0.95K£q=0.9713.118.522.734.5

3、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5k

w3台，4kw8台，3kwl7台，L5kwl0台。试用二项式法来确定机床组的运

算负荷。

解：由附录表1查得人=0.14,c=0.4,x=5,cose=0.5,tan0=1.73。

设备总容量为Pe=120.5kWo

x台最大容量的设备容量为Px=P5=7.5kWX3+4kWX2=30.5kW

有功运算负荷为

P30=0.14X120.5Kw+0.4X30.5Kw=29.IKw

无功运算负荷为

Q30=29.1KwX1.73=50.3kvar

视在运算负荷为

29.10V

=5S.2kV-A

0.5

运算电流为

58.2AV-A

=88.4A

V3xO.38/rV

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7.5kWl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线路的运

算负荷。

解：先求各组的匕4和

金属切削机床组

由附录表1查得b=0.14,c=0.4,x=5,cos(p=0.5,tan一=1.73,

^(1)=0.14X50kw=7kW

cPm=0.4(7.5kwXl+4kwX3+2.2kwX1)=8.68kw

通风机组

查附录表1得b=0.65,c=0.25,x=5,cos9=0.8,tan.=0.75,

此⑵=0.65X3kw=1.95kw

c匕,、=0.25X3kw=0.75kw

电阻炉

查附录表1得b=0.7,C=0,X=0,cos*=l,tancp=0,故

此⑶=0.7X2kw=1.4kw

叱⑶=。

以上各组设备中，附加负荷以cR⑴为最大，因此总运算负荷为

P30=(7+1.95+1.4)+8.68=19kw

Q30=(7X17.3+1.95X0.75+0)+8.68X1.73=28.6kvar

S30=A/192+28.62A:V-A=34.3W-A

34.3此•As-

1T3Q0n=---------=52.1A

y[3x0.38kV

从运算结果能够看出，按二项式法运算的结果比按需要系数法运算的

结果大得比较多，这也更为合理。

按一样工程设计讲明书要求，以上运算可列成下表所示电力负荷运算

表。

COS(P

用电设备二项式系

序设备台数容量tan运算负荷

组名称数

p,

总台最大容PeP30。30S30/30

号kWbc

数量台数kWkWkvarkVA

7+12.1+

1切削机床2055021.70.140.40.51.73

8.6815.0

1.95+1.46+

2通风机25330.650.250.80.75

0.750.56

3电阻炉10200.70101.40

总计23551928.634.352.1

第二章一2

,单相电热干燥箱

4台L台20kW接于C

相。100%)接于AB

相依£=60%)接于C

A方

电热箱对焊机

解：(1)电热干燥箱的各相运算负荷

查附录表1得Kd=0.7,cosp=l,tane=0。运算其有功运算负荷：

A相P30.A(1)=Kd?,=0.7X2X10kw=14kw

B相P30.B(1)=Kdpe.D=0.7X1X30kw=21kw

C相P30.C(1)=KdpeC=0.7X1X20kw=14kw

(2)焊机的各相运算负荷

先将接于CA相间的30kw(£=60%)换算至£=100%的容量，即

PCA=屈X3OKW=23kW

查附录表1得(=0.35,cose=0.7,tan。=1.02;再由表2—3查得cos9=0.7时

的功率换算系数

PAB-A=PBC-B=PCA-C=。.8,PAB-B=PBC-C=PCA-A=0.2,QAB-A=(1BC-B=4CA-C=0.22,

qAB-B=qBC-C~QCA-A=08°因此对焊机换算到各相的有功和无功设备容量为

A相PA=0.8x2x14kW+0.2x23kW=21kW

QA=0.22x2x144var+0.8x23kvar=24.6%var

B相PB=0.8x2(W+0.2x2x14kW=2l.6kW

QB=0.22x20kvar+0.8x2x14%var=26.8Zvar

C相Pc=0.8x23ZW+0.2x20kW=22.4女W

Qc=0.22x23kvar+0.8x20kvar=21.14var

各相的有功和无功运算负荷为

A相60A⑵=0.35x27kW=9A5kW

Q30A⑵=0.35x24.6左var=8.61Zvar

B相RoB⑵=0.35X21.6ZW=1.56kW

。30网2)=035x26.84var=9.38Zvar

C相八C.⑵=0.35x22AkW=7.84ZW

Q30.C⑵=035x21.1Zvar=7.39Zvar

(3)各相总的有功和无功运算负荷

A相%，=%卬)+&血2)=1必W+9.45ZW=23.5AW

Q30.A=030.42)=8.61%var

B相Pe今凤)+鸟。⑥2)=21BV+7.56ZW=28.6&W

Q30.8=030.伙2)=9.38%var

C相八=0+p=14kW+7.84ZW=2l.SkW

Q30.C=(2.3O,C(2)=7.392var

总的等效三相运算负荷

因B相的有功运算负荷最大，故取B相运算等效三相运算负荷，由此

可得

60=3%.8=3x28.6ZW=85.8AW

。3()=3。304=3x9.38女var=28.12var

Sx=+或=J85.82+28./W.A=90.3W•A

S30=.90势3

30-

收JN6x0.38此

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运算

负荷为650kW,无功运算负荷为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?并咨询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运算负荷为

S30(2)=465()2+80()2它.A=1031此•A

主变压器容量选择条件为S“2S3c⑵，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)o

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coss20.9,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,一样△QT=(4〜5)4PT,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0.9

0,取cos/=0.92。

低压侧需装设的并联电容器容量为：

Qc=650X(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运算负荷为

652+8002

S^)(2)=7°(-530)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450k

V•Ao

变压器的功率损耗为

△^.^0.0155^=0.015x704kV・A=10.6kW

△Qr^0.06S30⑵=0.06X704kV•A=42.2kvar

变电所高压侧的运算负荷为

%⑴=650kW+10.6KW=661kW

2.30(1)-(800-530)kvar+42.2kvar=312kvar

⑴=J66-+3122kV•A=731kV•A

补偿后工厂的功率因数为

cosd=6o(1)/S；o(])=661/731=0.904

7、有一380V三相线路，供电给下表所示4台电动机。试运算该线路

的尖峰电流。

电动机

参数MlM2M3M4

5.8535.827.6

额定电流/A

40.635197193.2

起动电流&/A

解：电动机M4的/”-/N=193.2A-27.6A=165.6A为最大，线路的尖峰电

流为：

ipk=0.9X(5.8+5+35.8)A+193.2A=235A

第三章一1

1、什么叫短路?短路故障产生的缘故有哪些?短路对电力系统有哪些危

害？

短路确实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。

短路的缘故：绝缘损坏、过电压、外力损害、违反操作规程、动物造

成等。

短路对电力系统的危害：产生专门大的电动力、专门高温度、元器件

损坏；电压骤停、阻碍电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳固性

遭到破坏；不平稳电流、不平稳逆变磁场、电磁干扰等显现。

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

最为严峻？

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?能否突然增大？

无限大容量的电力系统，是指供电容量有关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差不多坚持不变。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，因此电路电流按照欧

姆定律要突然增大。然而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固状态。

4、短路电流周期重量和非周期重量各是如何产生的?各符合什么定律?

短路电流周期重量是因短路后电路阻抗突然减小专门多倍，而按欧

姆定律应突然增大专门多倍的电流。

短路电流非周期重量是因短路电路存在电感，而按楞次定律产生的

用以坚持初瞬时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18?

短路后经半个周期，ik达到最大植，现在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重

量ip的有效值。

短路稳态电流是短路电流非周期重量衰减完毕以后的短路全电流。

6、什么叫短路运算电压？它与线路额定电压有什么关系？

由于线路首端短路时其短路最为严峻，因此按线路首端电压考虑，

即短路运算电压取为比线路额定电压UN高5%

7、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？

/%//£）=6/2=0.866

40=——以——（有正序、负序、零序阻抗）

Z中+Zzz+Zu

工程中,"3z消

8、对一样开关4索?其短路动稳固度和热稳固度校验的条件各是什么?

动稳固度校验条件：ma〉sr⑶s

热稳固度校验条件：冷衣之

断路器为SN10—1

低压380V母线上

解：1.求k-1点的三相短路电流和短路容量(4=10.5kV)

(1)运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SN10-10II型断路器的断流容量S.

=500MV・A,

中*黯…

2Q/km

2)1.750

总、电抗为

(2)运算三相短路电流和短路容量

1)三相短路电流周期重量有效值

/£]=—==3.08必

yl3X1(k_J),3x1.97。

2)三相短潞•次暂态电流和稳态电流

/"⑶=/*=稻=3.08公

3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

塌)=2.55/"⑶=2.55X3.08姑=7.85乂

瑶)=1.51/"(3)=1.51X3.08加=4.65公

4)三相短路容量

5®=第=信10.5"x3.08M=56.0MV-A

2.求k-2点的短路电流和短路容量(Uc=0.4kV)

1)电力系统的电抗

=3.2X10F

Soc500MV-A

2)架空线路的电抗

X；=X0/(%)2=0.35(Q/kin)x5kmx(°AkV-)2=2.54x10-3Q

U10.5kV

3)电力变在}器的电抗：由附录表5得4%=5

2

X3=X4^-^=AX(O^V)=8X10-3Q

34

100SN1001000,A

4)绘k-2点短路的等效电路如上图b所示，并运算其总电抗：

xx

3

X±(*-2)=X]+X?+X3//X4=X1+X2+~

=3.2X10TQ+2.54X10-3Q+---------=6.86x10-。

2

(2)运算三相短路电流和短路容量

1)三相短路电流周期重量有效值

/⑶=，c2_________O__A_k__V_______

=33.7公

k2

~V3Xz(i2)百x6.86x10-3c

2)三相短路次暂态电流和稳态电流

八a=曾=/"=33.7公

3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值

琮)=1.84/"⑶=1.84x33.7M=62.0加

/瞰=1.09/"(3)=1.09x33.7加=36.7公

4)三相短路容量

Si，=血％怙=百xOAkVx33.7姐=23.3MV-A

在工程设计讲明书中，往往只列短路运算表，如下表所示。

短路运算表

短路三相短路电流/kA三相短路容量/MV•A

/"(3)/⑶

运算点1oo婢此Sf，

k-13.083.083.087.854.6556.0

k-233.733.733.762.036.723.3

第二章一2

断路器为SN10—10II

4短路电流和短路容量。

解：1.确定基准值

Sd=1OOMV•A,t7cl=10.5kV,Uc2=OAkV

Sd100W-A

/=-—=-j=-----------=5.5OAA

7%代油瞰

心=酝=瓦丽34"

2.运算短路电路中各要紧元件的电抗标幺值

(1)电力系统的电抗标幺值

由附录表8查得%=500河八4

X*_1OOMV-A_

1—500MV•A-

(2)架空线路的电抗标幺值

由表3-1查得X。=0.35。/版

X；=0.35(0/km)x5kmx100^,=1.59

2(10.5-02

3)电力变压器的电抗标幺值

由附录表5杳得.11.%=，

5.0

3.运算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

X；(J)=X；+X；=0.2+1.59=1.79

(2)三相短路电流周期重量有效值

/这=—^―==3.07M

(3)其瑞兰相短露电流

f(3)=/(3)=/(3)=307M

琮)=2.55x3.07M=7.83M

僚)=1.5lx3.07姑=4.64姑

(4)三相短路容量

显］==100M-4=559MV.A

KTX179

4.运算k-2点的置用电路息电抗标幺值及三相短路电流和短路容量

(1)总电抗标幺值

X；,,._2)=X：+X；+X；〃X：=0.2+1.59+-=4.29

(2)三相短路电流周期重量有效值

烽=2==33.6M

(3)其他三相短路电新z429

――33.6AA

琮)=1.84x33.6加=61.8公

=1.09x33.6姑=36.6公

(4)三相短路容量

100MVA…….

4⑶__豆-=-------------=23.3MV-A

"一2一^-429

由此可见，采纳标玄铜:’法的运算结果与欧姆法运算的结果差不多相同。

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

cos<=0.7,效率〃=0.75,380V母线的短路电流/f)=33.7加，琮)=62.0加；该母线

采纳LMY-100X10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，并校验其动稳固度。如果此母线的短路爱护动作时刻为0.6s,低压断

路器的断路时刻为0.1s。该母线正常运行时最高温度为55。。。校验其热稳

固度。

解：1.运算母线短路时所受的最大电动力

电动机额定电流为

250左W

N-M-—r==0.724姑

V3x380Vx0.7x0.75

由于该电动机的反馈电流冲击值为

QM=6.5x1x0.72钛4=4.7M

因此母线在三相短路时所受的最大电动力为

(3272

F>=V3C+z,,.w)--xlO-7V/A

L0Q777

=V3(62.0xlO3A+4.7xlO3A)2x—~-xlO_7?//A2=4334N

0.16m

2.校验母线短路时的动稳固度

母线在F⑶作用时的弯曲力矩为

/⑶

4334Nx0.9加

M=——=390N・m

1010

母线的截面系数为

印=义（）.（）

21〃7=j667*10-5m3

66

母线在三相短路时所受到的运算应力为

M390N•m

=----=23.4xl0APa=23.4MPa

1.667x10-5m3

硬铝母线（LMY）的承诺应力为

<yal=lOMPa><rc=23.4MPa

由此可见该母线满足短路动稳固度的要求。

3.母线满足短路热稳固度的最小承诺截面

附录表7c=87A”/,即2,图3-12%=55。。曲线得K—0.5x104屋.5/加派

tlitnilal=LA,+0.05s=t+U晨C+0.05s=0.65+0.15+0.05s=0.755

Anin=松)旺=33.7X103AX,=335〃/

C87Ayls/mm-

母线截面为A=100X10mnf='i000mnf>Amin,该母线满足短路热稳

固度要求。

第四章

1、开关触头间产生电弧的全然缘故是什么？发生电弧有哪些游离

方式?其中最初的游离方式是什么？坚持电弧要紧靠什么游离方式？

产生电弧的缘故：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

而发生电弧。

产生电弧的游离方式：

(1)热电发射：触头分断电流时，阳极表面大电流收缩集中，显

现酷热光斑，温度专门高，触头表面电子吸取热能，发射到触头间隙，形

成自由电子。

(2)高电场发射：触头开断初，电场强度大，触头表面电子被强

行拉出。

(3)碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子

和自由电子，当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。

(4)热游离：电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧中的中性质

点游离为正离子和自由电子。

最初的游离方式：热电发射。

坚持电弧要紧靠：碰撞游离产生电弧热游离坚持电弧。

2、使电弧熄灭的条件是什么?熄灭电弧的去游离方式有哪些?开关

电器中有哪些常用的灭弧方法？

电弧熄灭的条件：

去游离率〉游离率

熄灭电弧的去游离方式：

正负带电质点的“复合”，重新成为中性质点

正负带电质点的“扩散”，使电弧区带电质点减少

开关电器中常用的灭弧方法

速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗

弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、SF6灭弧法。

3、高压隔离开关有哪些功能?有哪些结构特点？

隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修。断开后有明显可见的断

开间隙，没有专门的灭弧装置，不承诺带负荷操作，能够通断不超过2A的

空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路，与高压断路器配合使用。

4、高压负荷开关有哪些功能？它可装设什么爱护装置？它靠什么来

进行短路爱护？

功能：具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电

流。

可装设热脱扣器爱护装置，它与高压熔断器串联使用，借助熔断

器来进行短路爱护。

5、高压断路器有哪些功能？

功能：能通断负荷电流和短路电流，并能在爱护装置作用下自动

跳闸，切除短路故障。

6、熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器及低压

刀开关在选择时，哪些需校验断流能力？哪些需校验短路动、热稳固度？

校验断流能力：熔断器、高压负荷开关、高低压断路器、低压刀

开关。

校验短路动、热稳固度：高压隔离开关、高压负荷开关、高低压

断路器。

7、工厂或车间变电所的主变压器台数如何确定?主变压器容量又

如何确定？

台数选择：满足用电负荷对供电可靠性的要求，对季节性负荷或

昼夜负荷变动较大，采纳经济运行方式。一样车间变电所采纳一台，应考

虑欠负荷的进展，有一定余地。

主变压器容量的选择：

装设一台主变压器S,v.7,>530

装设两台主变压器合：(：6~0.7电。

^N.T—330(1+2)

车间变电所单台变容量上限：1000KVA或1250KVA

8、电力变压器并列运行必须满足哪些条件?

(1)变压器的一、二次额定电压必须对应相等。

(2)变压器的阻抗电压(短路电压)必须相等。

(3)变压器的连接组不必须相同。

(4)变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容量之比不超过

3：lo

9、电流互感器和电压互感器使用时注意事项？

电流互感器使用注意事项：

(1)工作时二次侧不得开路，

(2)二次侧有一端必须接地，

(3)电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。

电压互感器的使用注意事项：

(1)工作时二次侧不得短路，

(2)二次侧有端必须接地，

(3)互感器在连接时注意其端子的极性。

10、对工厂变配电所主接线有哪些差不多要求?变配电所主接线图

有哪些绘制方式?各适用于哪些场合？

对工厂变配电所主接线的差不多要求：安全、可靠、灵活、经济。

主接线图绘制形式：系统式主接线图一一用于变配电所的运行中，

装置式主接线图一一用于变配电所施工图中

使用。

11、变配电所所址选择应考虑哪些条件?

所址选择的一样原贝心

接近负荷中心无剧烈振动或高温的场所

进出线方便尘土少、无腐蚀性气体

接近电源侧不在厕所、有水的下方

设备运输方便不在有爆炸危险的地点

运算题

1、已知配电所10kV母线短路时的/俨=2.86公，线路的运算电流为35

0A,继电爱护动作时刻为1.1s,断路器断路时刻取0.2s。试选择10kV高压

配电所进线侧的高压户内少油断路器的型号规格。

解：初步选用SN10J0型，按照线路运算电流，试选SN10-10I型

断路器来进行校验，如下表所示。校验结果，所选SN10-10I型是合格的。

装设地点的电气条件SN10-10I/630-300型断路器

序号项目数据项目数据结论

1UN10kVUNlOkV合格

2,30350A630A合格

3l/⑶k2.86kA16kA合格

产

4lsh2.55X2.86kA=7.29kA"max40kA合格

/⑶22.862X(1.1+0.2)=10.62

5co"inu16x4=1024合格

2、某10/0.4kV变电所，总运算负荷为1200kV•A,其中一、二

级负荷680kV•Ao试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。

解：按照变电所有一、二级负荷的情形，确定选两台主变压器。

每台容量S*7=(0.6~0.7)X1200kV•A=(720-840)kV•A,且5奴?68

OkV-A,

初步确定每台主变压器容量为800kV•Ao

3、现有一台S9-800/10型配电变压器与一台S9-2000/10型配电变压器

并列运行，均为Dynll联结。负荷达到2800kV•A时，变压器中哪一台将

要过负荷?过负荷可达多少？

解：并列运行的变压器之间的负荷分配是与阻抗标幺值成反比的。

变压器的阻抗标幺值按下式运算

通常取S=100A/V.A=105KVA;

㈤安d

查附录表5-1,得59-800变压器(11)的4%=5,S9-2000变压器(T

2)的4％=6,两台变压器的阻抗标幺值分不为(取S.GO58/.A):

5xl05kVA…

|z止------------------=6.25

100x800fcVA

3.00

I"L100x20001。・A

在负荷达2800kV-A时各台负担的负荷分不为

Sc=2800W-Ax―——=908kV-A

八6.25+3.00

4c

S=2800%V•AX———=1892kV•A

T"26.25+3.00

变压器(Tl)将过负荷(908-800)kV•A=108kV•A,将超过其额定容

量13.5%o

按规定，油浸式电力变压器正常承诺过负荷可达20%(户内)或3

0%(户外)。因此变压器过负荷13.5%依旧在承诺范畴内的。

另外，从上述两台变压器的容量比来看，800kV-A：2000kV•A

=1：2.5,尚未达到一样不承诺的容量比1：3。但考虑到负荷的进展和运行

的灵活性，S9—800/10型变压器宜换以

较大容量的变压器。

第五章

1、高、低压线路的接线方式有哪几种？

接线方式有：放射式、树干式、环形。

2、架空线路和电缆线路的组成。

组成：导线、电杆、绝缘子、线路、金具等。

3、导线和电缆的选择应满足哪些条件？

发热条件，电压损耗条件，经济电流密，机械强度。

运算题

1、有一条采纳BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的TN-S线路,

线路运算电流为150A,当地最热月平均最高气温为+30。。。试按发热条件

选择此线路的导线截面。

解：(1)相线截面4的选择

查附录表19—1得环境温度为30。。时明敷的BLX-500型截面为5

0mm2的铝芯橡皮线的1〃7=163A>l3o=15OA,满足发热条件。因此相线截面

选为Ap=50mm2。

(2)中性线截面A。的选择

按Ao》O.5Ap,选A。=25mm2。

(3)爱护线截面Apg的选择

由于Ap>35mm2,故选20.5Ap=25mm2。

所选导线型号可表示为：BLX-500-(3X50+1X25+PE25)。

2、上题所示TN-S线路，如果采纳BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管

埋地敷设，当地最热月平均气温为+25。。。试按发热条件选择此线路导线截

面及穿线管内径。

解：查附录表19-3得+25。。时5根单芯线穿硬塑料管(PC)的BLV-

500型截面为120mm?的导线承诺载流量I“=160A>I30=150Ao

因此按发热条件，相线截面选为120mm2o

中性线截面按A°N0.5Ap,选A0=70mm2o

爱护线截面按Ape20.5Ap,选ApE=70mm?。

穿线的硬塑料管内径查附录表19—3中5根导线穿管管径仆0=120

mm2)为80mm。

选择结果可表示为：BLV-500-(3X120+1X70+PE70)-PC80,其中PC

为硬塑管代号。

3、有一条用LGJ型钢芯铝线架设的5km长的35kV架空线路，运算负

荷为2500kW,cose=0.7,Tmax=4800ho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

I_%。-250.W=58.9A

306>UNCOS(P百X35ZVX0.7

由表5一3查得jcKl.lSA/mm2

人58.9A

A*-----------7=51.2mm2

\A5A/tnm~

选标准截面50mm2,即选LGJ-50型钢芯铝线。

(2)校验发热条件

查附录表16得LGJ-50的承诺载流量Ifl/=178A>I30=58.9A,满足

发热条件。

(3)校验机械强度

查附录表14得35kV架空钢芯铝线的最小截面Amin=35mm2<A=50m

m2,选LGJ-50型钢芯铝线也满足机械强度要求。

4试验算3题所选LGJ-50型钢芯铝线是否满足承诺电压损耗5%的要

求。已知该线路导线为水平等距排列，相邻线距为1.6m。

解：由上题知P3o=25OOkW,cosg=0.7,因此tans=l,Q3()=2500kva

Fo

用A=50mm?和2即=1.26乂1.6ma2m查附录表6,得Ro=O.68c/k

m,