工厂供电期末试题A附答案

《工厂供电》试题（A）附答案专业：电气自动化试题说明：1．本试卷满分共计100分，考试时间90分钟。2．本试卷共3页，六个大题。题号一二三四五六总分分数一、填空题（共15空，每空2分,共30分）1．我国规定的“工频”是50Hz,频率偏差正负，电压偏差正负。2．衡量电能质量的指标主要有电压、和波形。3．高压断路器具有能熄灭电弧的装置，能用来切断和接通电路中和断开电路中。4．短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生短路可能性最大。短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。5．在三相四线制的接地中性线上，不允许装接。6．变压器的零序过流保护接于变压器的电流互感器上。7．计算三相电力变压器额定容量的公式是。8．任何运用中的星形接线设备的中性点均视为设备。9．变压器在额定电压下，二次侧空载时，变压器所产生的损耗叫空载损耗，又称铁损。10．电压互感器能将变为便于测量的V电压，使仪表等与高压隔离。11．二次设备是指对的工作进行监、测量、操作和控制的设备。二、选择题（每小题只有一个正确答案，请将符合题目要求的选项选出，并将选项代码填入对应题号的方格内；共10小题，每题1分，共10分）题号12345678910答案1.火力发电厂所用的一次能源是()。A.太阳能B.原子核C.水D.煤2．某工厂一台10KV,500KW备用发电机组,该发电机的额定电压是（）。A．10KVB．9.5KVC．11KVD．10.5KV3．万用表使用完毕后应将旋钮置于（

）档。

A.电阻档

B.交流电压最高档

C.电流档D.直流电压最高档4．机床上的低压照明灯，其电压不应超过（）。

A.110V

B.36V

C.12VD.220V5.下列电压哪个是低压()。A.6.3KVB.110KVC.0.4KVD.10KV6.10KV及35KV电压互感器的高压侧应选用()A的熔断器。

B.1

7.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()。A.电力网B.电力系统C.动力系统D.联合电网8．变压器短路损耗试验副边电流应该为额定值的（）。A．1倍B．0.85倍C．0.5倍D．0.25倍左右9．三相绕组变压器的零序保护是（）和保护区外单相接地故障的后备保护。A.高压侧绕组B.中压侧绕组C.低压侧绕组D.区外相间故障的后备保护10.变压器的接线组别表明()间的关系。A.两侧线电压相位

B.两侧相电压相位

C.两侧电流相位D.两侧阻抗大小三、多项选择题（每小题有两个或两个以上的正确答案，请将正确答案的标号填在题中括号内；共5小题，每小题2分，共10分）1．我国最常用的三相变压器联结组别有（）。A．Y/Y0-12B．Y/△-11C．Y0/△-11D．Y0/Y-12E．Y/Y-122．一般低压线路选择导线截面应考虑的条件是（）。A．电流发热B．功率损耗C．电流经济密度D．电能损耗E．机械强度3．变压器空载时的损耗主要包括（）。A．铜损耗B．功率损耗C．电压损耗D．涡流损耗E．磁滞损耗4．变压器并联运行的条件是（）。A．变压器的接线组别相同B．变压器的容量相等C．变压器的负载相同D．变压器的短路电压相等E．变压器的变比相同5．变压器负荷不变，油温上升其原因是（）。A．电压高B．匝间或层间短路C．硅钢片绝缘损坏涡流增大D．分接开关故障，接触电阻增大E．低压侧局部有短路现象四、判断题（如果观点正确，请在对应题号的方格内用“√”表示，反之，用“×”表示；共10小题，每小题1分，共10分）题号12345678910答案1．变压器铁损近似地与变压器所接的电压平方成正比。2．变压器负载时绕组中的一次电流I，是由两个分量组成，一个是励磁分量I0，用以产生铁芯中的主磁通，一个是负载分量（-I2/K），用以抵偿副绕组磁势对主磁通的影响。3．变压器的铁损是不变的，而铜损则随着负载而变化。4．判断变压器经济运行的依据是负载是否达到额定值。5．限流熔断器是指在熔件熔化后，短路电流在未达到最大值之前就立即减少到零的熔断器。6．电流互感器工作时，若二次开路会产生很高的危险电势，其主要原因是二次绕组匝数很多。7．在短路瞬间，短路点附近运行的大型异步电机相当于发电机。8．利用移相电容进行无功功率补偿时，其电容器一定要接成三角形。9．一般小接地电流系统发生单相接地故障时，保护装置动作，断路器跳闸。10．管型避雷器目前只用于线路保护和变电所和进线段保护。五、简答题（共4小题，共20分）1．电力负荷按重要程度分哪几级?（3分）各级负荷对供电电源有什么要求?（3分）答：

2．什么是年度最大负荷？（3分）答3．供电系统对保护装置要求是什么？（4分）答：4．电力变压器并列运行必须满足哪些条件?（7分）答：六、计算题（共2小题，共20分）1．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。（金属切削机床Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73；通风机Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75；电阻炉Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0；K∑P=0.95,K∑q=0.97）。（12分）解：先求各组的计算负荷金属切削机床组：由题中已知，Kd=0.2，通风机组：Kd=0.8，电阻炉：Kd=0.7，因此总的计算负荷为（取K∑p=0.95，K∑q=0.97）P30=Q30=S30=I30=实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，请将上面计算数据填于表格中。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2通风机3电阻炉车间总计取K∑p=0.95K∑q=0.972．有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220／380V的三相五线制线路，线路计算电流为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（环境温度为30时明敷的BLX-500型截面为50mm的铝芯橡皮线的I=163A）。（8分）解：(1)相线截面的选择(2)中性线截面A的选择(3)保护线截面A的选择所选线路的导线型号规格可表示为：BLX-500-(×+×+)。参考答案一、填空题（共15空，每空2分，共30分）1.0.2Hz5％2.频率3．正常工作电流过负荷或短路电流4．单相三相5．熔断器6．中性点7．SN＝UNIN8.带电9.铁心10.高压10011.一次设备二、单项选择题（每小题只有一个正确答案，请将符合题目要求的选项选出，并将选项代码填入对应题号的方格内；共10小题，每小题1分，共10分）题号12345678910答案DDBBCABADA三、多项选择题（每小题有两个或两个以上的正确答案，请将正确答案的标号填在题中括号内；共5小题，每小题2分，共10分）1.ABC2.ABE3.DE4.ADE5.BCDE四、判断题（如果观点正确，请在对应题号的方格内用“√”表示，反之，用“×”表示；共10小题，每小题1分，共10分）题号12345678910答案√×√×√×√√×√五、简答题（共4小题，共20分）1．电力负荷按重要程度分哪几级?（3分）各级负荷对供电电源有什么要求?（3分）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。

2．什么是年度最大负荷？（3分）答：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P303．供电系统对保护装置要求是什么？（4分）答：选择性；速动性；可靠性；灵敏性。4．电力变压器并列运行必须满足哪些条件?（7分）答：（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）变压器的连接组别必须相同。（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3：1。六、计算题（每题10分，共20分）1．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。（金属切削机床Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73；通风机Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75；电阻炉Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0；K∑P=0.95,K∑q=0.97）解：先求各组的计算负荷金属切削机床组：由题中已知，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，请将上面计算数据填于表格中。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120.7101.40车间总计235513.819.1取K∑p=0.95K∑q=0.9713.118.522.734.52．有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220／380V的三相五线制线路，线路计算电流为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（环境温度为30时明敷的BLX-500型截面为50mm的铝芯橡皮线的I=163A）。解：(1)相线截面的选择由题知环境温度为30时明敷的BLX-500型截面为50mm的铝芯橡皮线的I=163A>I=150A，满足发热条件。因此相线截面选为A=50mm。(2)中性线截面A的选择按A≥0.5A，选A=25mm。(3)保护线截面A的选择由于A>35mm，故选A≥0.5A=25mm。所选线路的导线型号规格可表示为：BLX-500-(3×50+1×25+PE25)。《工厂供电》试题（B）专业：电气自动化试题说明：1.本试卷满分共计100分，考试时间90分钟。2.本试卷共3页，六个大题。题号一二三四五六总分分数一、填空题（共15空，每空2分,共30分）1．电能生产、输送、分配及使用过程在进行。2．一级负荷中特别重要的负荷，除由个独立电源供电外，尚应增设，并严禁其他负荷接入。3．兆欧表测量端的符号是，地端符号是，屏蔽端符号是G。4．隔离开关只能通断一定的电流，负荷开关能通断电流，断路器能通断正常负荷和短路电流。5．互感器的功能是、扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围、使仪表和继电器小型化、标准化。6．无功功率的人工补偿主要有和同步电动机补偿。7．我国目前采用的中性点接地方式主要有三种：不接地，和直接接地。8．电力变压器中性点接地属于接地。9.短路电流的计算方法有、标幺值计算法。10.送电的顺序是。11.工厂供电的基本要求是、、优质、经济。二、选择题（每小题只有一个正确答案，请将符合题目要求的选项选出，并将选项代码填入对应题号的方格内；共10小题，每题1分，共10分）题号12345678910答案1．电能生产、输送、分配及使用过程在（）进行。A．不同时间B．同一时间C．同一瞬间D．以上都不对2.对一类负荷，多由（）独立以上电源供电，以保证供电的连续性。A．两个B．一个C．三个D．两个并联3．变压器铜损是随（）而变化。A．电压B．阻抗C．电流D．电流平方4．低电压断路器作电动机短路保护时其动作电流整定应大于等于（）电流。A．正常负荷电流B．最大负荷电流C．过负荷电流D．起动电流5．下列设备在工作中属于工作接地是（）。A．避雷器B．电压互感器C．电动机D．变压器外壳6．用电设备的额定电压一般与所接网络的额定电压(

)。A．高5%

B．相同

C．低5%

D．低10%7．变压器绕组匝层间发生故障时主要保护是（）保护。A．速断B．差动C．瓦斯D．过流8．发生三相对称短路时短路电流中只含有（）分。A．正序B．负序C．零序D．正序与负序9．中性点不接地系统，当一相故障直接接地，另外两相对地电压为原有电压的（

）倍。A．1倍

B．

倍

C．

倍

D．2倍10．380/220V系统的三相四线制线路中，中线截面为相线的（

）。A．0.5倍

B．1倍

C．2倍

D．3倍三、多项选择题（每小题有两个或两个以上的正确答案，请将正确答案的标号填在题中括号内；共5小题，每小题2分，共10分）1．变压器在运行时，外部检查的项目检查有（）。A．油面高低B．上层油面温度C．外壳接地是否良好D．检查套管是否清洁E．声音是否正常F．冷却装置运行情况H．绝缘电阻测量2．在变压器继电保护中，轻瓦斯动作原因有（）。A．变压器外部接地B．加油时将空气进入C．水冷却系统重新投入使用D．变压器漏油缓慢E．变压器内部短路F．保护装置二次回路故障H．变压器内部故障产生少量气体3．供电系统对保护装置要求是（）。A．选择性B．速动性C．可靠性D．扩展性E．灵敏性F．经济性4．内部过电压分为（）。A．操作过电压B．切合空长线路C．弧光接地过电压D．工频过电压E．工频稳态升高F．谐振过电压H．参数谐振过电压5．配电变压器“三位一体”的接地是指（）应接在一起，然后再与接地装置相连接。A．变压器金属外壳B．屏蔽接地C．避雷器，引下线D．避雷针引下线E．变压器的低压侧中心点F．防静电接地四、判断题（如果观点正确，请在对应题号的方格内用“√”表示，反之，用“×”表示；共10小题，每小题1分，共10分）题号12345678910答案1．为了合理供电，尽量减少发生高峰和低谷负荷的时间。2．负荷率是指在规定的时间内有功功率与最大功率之比。3．型号为S7—100/10/0.4的变压器可以接在11KV的线路上运行。4．变压器阻抗电压是指当变压器一次侧短路时，以额定频率的电压施加另一侧绕组的端子上并使其流过额定电流时所施加的电压。5．两台阻抗不同的变压器并联运行会造成阻抗较小的变压器欠载而阻抗大的变压器过载后果。6．两台变压器并联运行如果变比不相同，对输出电压没有影响而对变压器本身有影响。7．变压器发生故障后，根据气体继电器中的气体的颜色、气味可燃性，可以判断故障类型和原因。8．配电变压器低压侧熔体的额定电流是二次侧额定电流（1.5～2）倍。9．并联电容器在电力系统中的作用，是补偿容性负载，改善电压质量，降低线路损耗，提高功率因数。10．送电线路的电压等级越高，送出功率越大，输送距离就越远。五、简答题（共4小题，共20分）1．电流互感器和电压互感器使用时注意事项？（3分）答：2．变压器空载试验目的是什么？（4分）答：3.电气照明有哪些特点?(4分)答：4.什么叫短路?（3分）短路故障产生的原因有哪些?（3分）短路对电力系统有哪些危害?（3分）答：六、计算题（共2小题，共20分）1．某机械制造厂机机械加工车间380V线路上，接有下述设备供电：1）冷加工机床18台，共50KW2）通风机3台，共3KW3）电炉2台，共1.5KW试确定各组和总的计算负荷（用需要系数法）。

（金属切削机床Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73；通风机Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75；电阻炉Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0；K∑P=0.95,K∑q=0.97）。（12分）解：先求各组的计算负荷（1）金属切削机床组：根据金属切削机床Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73（2）通风机组：根据通风机Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75（3）电阻炉：根据电阻炉Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0因此总计算负荷为P30=Q30=S30=I30=2实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，请将上面计算数据填于表格中。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2通风机3电阻炉车间总计取K∑p=0.95K∑q=0.972．某10／0.4kV变电所，总计算负荷为1200kV·A，其中一、二级负荷680kV·A。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。如果周围温度为+23℃，上层油温为+65℃。试问变压器上层油温升为多少？（8分）解：工厂供电》试题（B）答案一、填空题（共15空，每空2分，共30分）1.同一瞬间2.两应急电源3．LE4．小正常电流5．隔离高压电路6．并联电容7．经消弧线圈接地8.工作9.实名值10.先合隔离开关，后合符合开关11.安全、可靠二、单项选择题（每小题只有一个正确答案，请将符合题目要求的选项选出，并将选项代码填入对应题号的方格内；共10小题，每小题1分，共10分）题号12345678910答案CACDABCACA三、多项选择题（每小题有两个或两个以上的正确答案，请将正确答案的标号填在题中括号内；共5小题，每小题2分，共10分）1.ABCDEF2.BCDEFH3.ABCE4.ADF5.ACE四、判断题（如果观点正确，请在对应题号的方格内用“√”表示，反之，用“×”表示”；共10小题，每小题1分，共10分）题号12345678910答案√××√×√√√×√五、简答题（共4小题，共20分）1．电流互感器和电压互感器使用时注意事项？（3分）答：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）二次侧有一端必须接地，（3）互感器在连接时注意其端子的极性。2．变压器空载试验目的是什么？（4分）答：确定电压比判断铁芯质量测量励磁电流测量空载损耗3.电气照明有哪些特点?(4分)答：电气照明具有灯光稳定、色彩丰富、控制调节方便和安全经济等优点，成为应用最为广泛的一种照明方式。4.什么叫短路?（3分）短路故障产生的原因有哪些?（3分）短路对电力系统有哪些危害?（3分）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。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。六、计算题（共2小题，共20分）1．某机械制造厂机机械加工车间380V线路上，接有下述设备供电：1）冷加工机床18台，共50KW2）通风机3台，共3KW3）电炉2台，共1.5KW试确定各组和总的计算负荷（用需要系数法）。

（金属切削机床Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73；通风机Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75；电阻炉Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0；K∑P=0.95,K∑q=0.97）。（12分）解：先求各组的计算负荷（1）金属切削机床组根据金属切削机床Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73故P30(1)＝0.2×50=10kWQ30(1)=10×1.73=17.3kvar（2）通风机组根据通风机Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75故P30(2)＝0.8×3=2.4kWQ30(2)=2.4×0.75=1.8kvar（3）电阻炉根据电阻炉Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0故P30(3)＝0.7×1.5=1.05kWQ30(3)=0因此总计算负荷为P30=0.95×(10+2.4+1.05)=12.8kWQ30=0.97×(17.3+1.8+0)=18.5kvarS30=22.5kVAI30=22.5/(×0.38)=34.2A实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，请将上面计算数据填于表格中。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18500.20.51.731017.32通风机330.80.80.752.41.83电阻炉21.50.7101.050车间总计2354.513.4519.1取K∑p=0.95K∑q=0.9712.818.522.534.22．某10／0.4kV变电所，总计算负荷为1200kV·A，其中一、二级负荷680kV·A。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。如果周围温度为+23℃，上层油温为+65℃。试问变压器上层油温升为多少？（8分）解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。每台容量=(0.6～0.7)×1200kV·A=(720～840)kV·A，且≥680kV·A，初步确定每台主变压器容量为800kV·A。变压器上层油温升为+65℃-+23℃=+42℃《工厂供电》期末考试试卷（A）考试时间：90分钟考试形式：闭卷班级：姓名：学号：评分：一、填空题（每格1分,共35分）1、工厂变电所分和。2、电力系统的接线图按其在电力系统中的作用可分两种：一次接线图表示的接线图。其中的电气设备，称为。二次接线图表示、、、和的接线图。其中的电气设备，称为二次设备。3、高压隔离开关主要用来，因为它没有装置，所以不能断开电流和电流。4、高压负荷开关专门用在高压装置中通断电流。5负荷开关与隔离开关的原则区别是：隔离开关，而负荷开关。6、高压断路器专门用在高压装置中，并在和时自动跳闸，切断和。7、架空电力线路由、、、和等组成。8、配电系统的基本接线方式有三种：、和。9、选择电气设备的一般原则概括起来就是：按条件选择，按条件校验。10、带电作业时人身与带电体间应保持的安全距离：10KV以下米；35KV米；110KV米。二、判断题（每题2分，共14分）1、用电设备的额定电压就是供电线路的额定电压。（），2、我国电力系统额定频率是50HZ。（）3、熔断器熔件的额定电流应大于熔断器的额定电流.()4、母线中的允许电流密度是随母线截面的增大而增加的.()5、保护接地是将电气设备不会带电的金属外壳与接地体连接.()6、变电所停电时,先拉隔离开关后切断断路器.()7、变电所送电时,先闭合隔离开关,再闭合断路器.()三、选择题:(每题2分,共16分)1)、下列各电能用户,哪些属一级负荷?()A、电视台B、面粉厂C、一般建筑工地D、居民住宅2)、衡量电能质量的重要指标是什么?()A、安全可靠B、可靠优质C、电压和电流D、电压和频率3)、户外跌落式熔断器的型号是()A、RN2B、RN5C、RN6D、RW4)、电力变压器的其本结构由()构成.A、铁心和绕组B、铁心和油箱C、绕组和油箱5)、高压熔断器的熔体是()材料的A、铅锡合金B、锌C、铜丝焊有小锡球6)、35KV以下架空线路多用()A、铁塔B、钢筋混凝土杆C、木杆7)、架空线路的电气故障中,出现概率最高的是()A、三相短路B、两相短路C、单相接地D、断相8)、建筑工地用的电夯所用电缆是哪类电缆?()A、油浸纸绝缘电缆B、塑料绝缘电缆C、橡胶绝缘电缆四、电力系统由哪几部分组成?各部分和作用是什么?(10分)五、安全用电的技术措施有哪些?(9分)六、某220/380V的TN-C线路,给大批量生产的冷加工机床电动机供电,总容量为100KW,其中较大容量的电动机有:7.5KW2台,5KW2台;4KW8台.试分别用需要系数法和二项式法计算有功功率计算负荷，无功功率计算负荷,视在功率计算负荷。(16分)（查表知KX＝0.2cosφ=0.5tanφ=1.73b=0.14c=0.5）第一章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?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?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、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，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?工频：一般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?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?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。第二章一、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?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?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。ε=t×100%T3、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P：max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Ipk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。二、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Pe=7.5kW×3+4kW×8+3kW×17+1.5kW×10=120.5kW查附录表1得有功计算负荷无功计算负荷Kd=0.16~0.2(取0.2)，cos?=0.5,tan?=1.73P30=0.2×120.5kW=24.1kWQ30=24.1kW×1.73=41.7kvar视在计算负荷S30=I30=24.1kW=48.2kV?A0.548.2kV?A3×0.38kV=73.2A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（1）金属切削机床组查附录表1，取Kd=0.2，cos?=0.5,tan?=1.73P30（1）=0.2×50=10kWQ30（1）=10×1.73=17.3kvar（2）通风机组Kd=0.8，cos?=0.8,tan?=0.75P30（2）=0.8×3=2.4kWQ30（2）=2.4×0.75=1.8kvar（3）电阻炉Kd=0.7，cos?Q30（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）=13.1kW=1,tan?=0P30（3）=0.7×2=1.4kWQ30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5kvarS30=13.12+18.52kV?A=22.7kV?A22.7kV?A3×0.38kV=34.5AI30=在实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，如表所示。序容量需要系数cos?台数ntan?计算负荷用电设备组名称号123PekW202123503255KdO.2O.80.70.50.811.730.750p30kW102.41.413.8K∑q=0.9713.1Q30kvar17.31.8019.118.5S30kV?AI30A金属切削机床通风机电阻炉车间总计取K∑p=0.9522.734.53、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b设备总容量为有功计算负荷为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=0.14,c=0.4,x=5,cos?=0.5,tan?=1.73。Pe=120.5kW。Px=P5=7.5kW×3+4kW×2=30.5kWx台最大容量的设备容量为S30=计算电流为29.1kW=58.2kV?A0.5I30=58.2kV?A3×0.38kV=88.4A4、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bPe和cPx（1）金属切削机床组由附录表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，cos?=0.5，tan?=1.73，bPe(1)=0.14×50kw=7kWcPx(1)=0.4（7.5kw×1+4kw×3+2.2kw×1）=8.68kw（2）通风机组查附录表1得b=0.65，c=0.25，x=5，cos?=0.8，tan?=0.75，bPe(2)=0.65×3kw=1.95kwcPx(2)=0.25×3kw=0.75kw（3）电阻炉查附录表1得b=0.7，c=0，x=0，cos?=1，tan?=0，故bPe(3)=0.7×2kw=1.4kwcPx(3)=0以上各组设备中，附加负荷以cPx(1)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=192+28.62kV?A=34.3kV?AI30=34.3kV?A3×0.38kV=52.1A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。用电设备组名称cos?设备台数容量二项式系数tan?计算负荷序号总台最大容量数台数xPekWkWPbcp30kW7+8.68Q30S30kvarkV?A12.1+15.0I30Al切削机床2055021.7O．140.40.51.7323通风机电阻炉总计21235O32553O0.65O．250.80.701O.7501.95+01.46+0.751.419.56028.634.352.15、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，台30kW接于B相，台20kW接于C相。11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，cos?=1，tan?=0。计算其有功计算负荷：A相B相C相P30.A（1）=KdPP30.B（1）=KdPP30.C（1）=KdPe.A=0.7×2×10kw=14kwe.B=0.7×1×30kw=21kwe.C=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PCA=0.6×30KW=23kW查附录表1得Kd算系数=0.35,cos?=0.7,tan?=1.02；再由表2—3查得cos?=0.7时的功率换pAB?A=pBC?B=pCA?C=0.8,pAB?B=pBC?C=pCA?A=0.2,qAB?A=qBC?B=qCA?C=0.22,qAB?B=qBC?C=qCA?A=0.8。因此对焊机换算到各相的有功和无功设备容量为A相PA=0.8×2×14kW+0.2×23kW=27kWQA=0.22×2×14kvar+0.8×23kvar=24.6kvarB相PB=0.8×20kW+0.2×2×14kW=21.6kWQB=0.22×20kvar+0.8×2×14kvar=26.8kvarC相PC=0.8×23kW+0.2×20kW=22.4kWQC=0.22×23kvar+0.8×20kvar=21.1kvar各相的有功和无功计算负荷为A相P30.A(2)=0.35×27kW=9.45kWQ30.A(2)=0.35×24.6kvar=8.61kvarB相P30.B(2)=0.35×21.6kW=7.56kWQ30.B(2)=0.35×26.8kvar=9.38kvarC相P30.C(2)=0.35×22.4kW=7.84kWQ30..C(2)=0.35×21.1kvar=7.39kvar（3）各相总的有功和无功计算负荷A相P30.A=P30.A(1)+P30.A(2)=14kW+9.45kW=23.5kWQ30.A=Q30.A(2)=8.61kvarB相P30.B=P30.B(1)+P30.B(2)=21kW+7.56kW=28.6kWQ30.B=Q30.B(2)=9.38kvarC相P30.C=P30.C(1)+P30.C(2)=14kW+7.84kW=21.8kWQ30.C=Q30.C(2)=7.39kvar（4）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P30=3P30.B=3×28.6kW=85.8kWQ30=3Q30.B=3×9.38kvar=28.1kvar22S30=P30+Q30=85.82+28.12kV?A=90.3kV?AI30=S303UN=90.3kV?A3×0.38kV=137A6、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S30(2)=6502+8002kV?A=1031kV?A主变压器容量选择条件为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SN?T≥S30(2)，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为′S30(2)=6502+(800?530)2变压器的功率损耗为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。△PT≈0.015S30(2)=0.015x704kV·A=10.6kW△QT≈0.06S30(2)=0.06×704kV·A=42.2kvar变电所高压侧的计算负荷为′P30(1)=650kW+10.6KW＝661kW′Q30(1)=(800—530)kvar+42.2kvar=312kvar′S30(1)=6612+3122kV·A＝731kV·A补偿后工厂的功率因数为′′cos?′=P30(1)／S30(1)=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。电参数M1M2动机M3M4额定电流IN／A起动电流Ist／A5.840.653535.819727.6193.2解：电动机M4的Ist?IN=193.2A-27.6A=165.6A为最大，线路的尖峰电流为：Ipk=0.9×(5.8+5+35.8)A+193.2A=235A第三章一、问答题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?它与线路额定电压有什么关系?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%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?((IK2)/IK3)=3/2=0.866(IK1)=3U?Z1∑+Z2∑+Z3∑（有正序、负序、零序阻抗）工程中(IK1)=U?Z??0(3imax≥ish)(3Imax≥Ish)(It2t≥I∞3)2tima8、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?动稳定度校验条件：热稳定度校验条件：二、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(Uc1=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Soc=500MV·A，X1=Uc21(10.5kV)2==0.22?Soc500MV?A2)架空线路的电抗：查表3-1得X0=0.35?/kmX2=X0l=0.35(?/km)×5km=1.75?3）绘k-1点短路的等效电路，并计算其总电抗为X∑(k?1)=X1+X2=0.22?+1.75?=1.97?(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(Ik3)1=?Uc13X∑(k?1)=10.5kV3×1.97?=3.08kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流((I"(3)=I∞3)=Ik3)1=3.08kA?3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值(3ish)=2.55I"(3)=2.55×3.08kA=7.85kA(3Ish)=1.51I"(3)=1.51×3.08kA=4.65kA4)三相短路容量Sk(3)1=3Uc1Ik(3)1=3×10.5kV×3.08kA=56.0MV?A??2.求k-2点的短路电流和短路容量(Uc2=0.4kV)1)电力系统的电抗′X1=Uc22(0.4kV)2==3.2×10?4?Soc500MV?A2)架空线路的电抗′X2=X0l(Uc220.4kV2)=0.35(?/km)×5km×()=2.54×10?3?Uc110.5kV3)电力变压器的电抗：由附录表5得Uk％=5Uk00Uc225(0.4kV)2X3=X4≈?=×=8×10?3?100SN1001000kV?A4)绘k-2点短路的等效电路如上图b所示，并计算其总电抗：X∑(k?2)=X1+X2+X3//X4=X1+X2+X3X4X3+X4=3.2×10?4?+2.54×10?3?+(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(Ik3)2=?8×10?3?=6.86×10?3?2Uc23X∑(k?2)=0.4kV3×6.86×10?3?=33.7kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流((I"(3)=I∞3)=Ik3)2=33.7kA?3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值(3ish)=1.84I"(3)=1.84×33.7kA=62.0kA(3Ish)=1.09I"(3)=1.09×33.7kA=36.7kA4)三相短路容量(