《供配電技術(shù)》唐志平第三版習(xí)題答案(全)

1、第第 1 章章電力系統(tǒng)概論電力系統(tǒng)概論1-1 什么叫電力系統(tǒng)？為什么要建立電力系統(tǒng)？什么叫電力系統(tǒng)？為什么要建立電力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個整體。為了充分利用動力資源，降低發(fā)電成本，發(fā)電廠往往遠(yuǎn)離城市和電能用戶，因此，這就需要輸送和分配電能，將發(fā)電廠發(fā)出的電能經(jīng)過升壓、輸送、降壓和分配，送到用戶。1-2 供配電系統(tǒng)由那些部分組成？在什么情況下應(yīng)設(shè)總降壓變電所或高壓配電所？供配電系統(tǒng)由那些部分組成？在什么情況下應(yīng)設(shè)總降壓變電所或高壓配電所？供配電系統(tǒng)由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成?？偨祲鹤冸娝瞧髽I(yè)電能供應(yīng)的樞紐。它將 35kV

2、110kV 的外部供電電源電壓降為 6 10kV 高壓配電電壓，供給高壓配電所、車間變電所和高壓用電設(shè)備。高壓配電所集中接受 610kV 電壓，再分配到附近各車間變電所和高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。1-3 發(fā)電機(jī)的額定電壓、用電設(shè)備的額定電壓和變壓器額定電壓是如何規(guī)定的？為什么？發(fā)電機(jī)的額定電壓、用電設(shè)備的額定電壓和變壓器額定電壓是如何規(guī)定的？為什么？用電設(shè)備的額定電壓等于電力線路的額定電壓；發(fā)電機(jī)的額定電壓較電力線路的額定電壓要高 5%；變壓器的一次繞組的額定電壓等于發(fā)電機(jī)的額定電壓(升壓變壓器)或電力線路的額定電壓(降壓變壓器)；二次繞組的額定電壓較電力線路

3、的額定電壓要高 10%或 5%(視線路的電壓等級或線路長度而定)。額定電壓是能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)效果最好的電壓，它是國家根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力的水平和發(fā)展的趨勢經(jīng)過全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。1-4 電能的質(zhì)量指標(biāo)包括哪些？電能的質(zhì)量指標(biāo)包括哪些？電能的質(zhì)量指標(biāo)是指電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量、供電可靠性。1-5 什么叫電壓偏移，電壓波動和閃變？如何計算電壓偏移和電壓波動？什么叫電壓偏移，電壓波動和閃變？如何計算電壓偏移和電壓波動？電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度。電壓波動是指電壓的急劇變化。周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象，成為閃變。電壓偏差一般以百分?jǐn)?shù)表示，即

4、，式中為電壓偏差百分?jǐn)?shù)；為實(shí)際電壓；為額定電壓。%100NNUUUU%UUNU電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)來表示，即maxminmaxmin%100NUUUUUUU式中，為電壓波動；為電壓波動百分?jǐn)?shù)；，為電壓波動的最大值和最U%UmaxUminU小值（kV） ；為額定電壓（kV） 。NU1-6 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種？中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種？中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時各有什么特點(diǎn)？發(fā)生單相接地時各有什么特點(diǎn)？電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有三種：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)

5、直接接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓為零，電容電流為零，非接地相對地電壓升高為線電壓，電容電流增大 倍，但各相間電壓（線電壓）仍然對稱平衡。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，通過中性點(diǎn)形成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，中性點(diǎn)對地電壓仍為零，非接地相對地電壓也不發(fā)生變化。1-7 電力負(fù)荷按對供電可靠性要求分幾類？對供電各有什么要求？電力負(fù)荷按對供電可靠性要求分幾類？對供電各有什么要求？電力負(fù)荷按對供電可靠性可分為三類，一級負(fù)荷，二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。對供電的要求：一級負(fù)荷要求最嚴(yán)，應(yīng)由兩個獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一電源應(yīng)不同時受到損壞，在一級負(fù)荷中的特別重

6、要負(fù)荷，除上述兩個獨(dú)立電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。二級負(fù)荷要求比一級負(fù)荷低，應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺，從而做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見故障時，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。三級負(fù)荷要求最低，沒有特殊要求，一般有單回路電力線路供電。1-8 試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī) G 和變壓器和變壓器 1T，2T 和和 3T 的額定電壓。的額定電壓。解：發(fā)電機(jī)的額定電壓 U = 1.0510KV = 10.5kV;變壓器 1T 的額定電壓一次側(cè) U = 10.5kV； 二次側(cè) U = 1.1

7、35kV= 38.5kV；變壓器 2T 的額定電壓一次側(cè) U = 35kV； 二次側(cè) U = 1.0510kV= 10.5kV；變壓器 3T 的額定電壓一次側(cè) U= 10kV； 二次側(cè) U= 1.050.38= 0.399kV；1-9 試確定圖中所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī) G，變壓器 2T，3T 線路 1WL，2WL 的額定電壓。解：發(fā)電機(jī) G，額定電壓 U=1.05U1=10.5kV 變壓器 2T U1=U=10.5kV U2=1.1220=242kV 故額定電壓為：10.5/242； 變壓器 3T U1=220kV U2=1.1110=121kV U3=1.0510=10.5kV 線路 1WL

8、的額定電壓為 U=10kV 線路 2WL 的額定電壓為 U=0.38kV1-10 試查閱相關(guān)資料或網(wǎng)上查閱，找出去年我國的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量，年發(fā)電量和年用電量。答案（略）1-11 畫出中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生單相接地時的相量圖。第第 2 2 章章 負(fù)荷預(yù)測負(fù)荷預(yù)測2-1 什么叫負(fù)荷曲線？有哪幾種？與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？什么叫負(fù)荷曲線？有哪幾種？與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷和無功負(fù)荷曲線；按時間單位的不同，分日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對象不同，分用戶，車間或某類

9、設(shè)備負(fù)荷曲線。與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有：年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時；平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)。2-22-2 什么叫年最大負(fù)荷利用小時？什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷？什么叫負(fù)荷系數(shù)？什么叫年最大負(fù)荷利用小時？什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷？什么叫負(fù)荷系數(shù)？答：年最大負(fù)荷利用小時是指負(fù)荷以年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行一段時間后，消耗的電maxP能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，這段時間就是最大負(fù)荷利用小時。年最大負(fù)荷指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（為防偶然性，這樣的工作班至少要在maxP負(fù)荷最大的月份出現(xiàn) 23 次）30 分鐘平均功率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時也稱為 30分鐘最大負(fù)荷。30P負(fù)荷系數(shù)是指平均

10、負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值。LK2-3 什么叫計算負(fù)荷？為什么計算負(fù)荷通常采用什么叫計算負(fù)荷？為什么計算負(fù)荷通常采用 30min 最大負(fù)荷？正確確定計算負(fù)荷有何最大負(fù)荷？正確確定計算負(fù)荷有何意義？答：計算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過一個等效負(fù)荷時，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實(shí)際的變動負(fù)荷時產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱為計算負(fù)荷。導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為(34)，為發(fā)熱時間常數(shù)。對中小截面的導(dǎo)體，其約為 10min 左右，故截流倒替約經(jīng) 30min 后達(dá)到穩(wěn)定溫升值。但是，由于較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時間常數(shù)往往大于 10min，30min 還不能達(dá)到穩(wěn)定溫升。由此可見,計算負(fù)荷 Pc 實(shí)際上與 30

11、min 最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)?。計算?fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算符合的確定是否合理，將直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否合理。計算負(fù)荷不能定得太大，否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會過大而造成投資和有色金屬的浪費(fèi);計算負(fù)荷也不能定得太小，否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會長期處于過負(fù)荷運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣體過早老化甚至燒毀。2-4 各工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定各工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定?答：長期工作制和短期工作制的設(shè)備容量就是該設(shè)備的銘牌額定功率，即Pe=PN 反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。2-5 需要系

12、數(shù)的含義是什么需要系數(shù)的含義是什么?答：所有用電設(shè)備的計算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量,兩者之間存在一個比值關(guān)系，因此需要引進(jìn)需要系數(shù)的概念,即：。cdePK P式中，Kd為需要系數(shù)；Pc為計算負(fù)荷；Pe為設(shè)備容量。形成該系數(shù)的原因有：用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量，它與輸入容量之間有一個平均效率；用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運(yùn)行,因此引入符合系數(shù) KL；用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗，所以引進(jìn)一個線路平均效率；用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時運(yùn)行，wL故引入一個同時系數(shù)。K2-6 確定計算負(fù)荷的估算法確定計算負(fù)荷的估算法.需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法各有什么特點(diǎn)？各適合哪些場合？需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法各有什么特點(diǎn)？

13、各適合哪些場合？ 答：估算法實(shí)為指標(biāo)法，其特點(diǎn)是進(jìn)行方案比較時很方便，適用于做任務(wù)書或初步設(shè)計階段；需要系數(shù)法的特點(diǎn)是簡單方便，計算結(jié)果較符合實(shí)際，而長期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國普遍采用的方法，適用于多組三相用電設(shè)備的計算負(fù)荷；二項(xiàng)式法其特點(diǎn)是既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷，其計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得多，適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計算。2-72-7 在確定多組用電設(shè)備總的視在計算負(fù)荷和計算電流時，可否將各組的視在計算負(fù)荷和在確定多組用電設(shè)備總的視在計算負(fù)荷和計算電流時，可否將各組的視在計算負(fù)荷和計算電流分別直接相加？為

14、什么？應(yīng)如何正確計算？計算電流分別直接相加？為什么？應(yīng)如何正確計算？答：不可以。需要考慮用電設(shè)備各組的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素，因此在確定總計算負(fù)荷時，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大的附加負(fù)荷，再加上各組用電設(shè)備的平均負(fù)荷，即：maxmaxmax()()(tan )()tancexicexiPbPcPQbPcP式中，為各用電設(shè)備組的平均功率，其中是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚?)eibPeP為每組用電設(shè)備組中臺容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；為附加負(fù)荷最大的一組xcPxmax()xcP設(shè)備的附加負(fù)荷；為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值。maxtan2-8 在接有單相用電設(shè)備的三相線路中在接有單相

15、用電設(shè)備的三相線路中, 什么情況下可將單相設(shè)備與三相設(shè)備綜合按三相什么情況下可將單相設(shè)備與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷的計算方法計算確定負(fù)荷負(fù)荷的計算方法計算確定負(fù)荷? 而在什么情況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計算而在什么情況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計算?答: 單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上,以使三相負(fù)荷保持平衡.a: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?15%時,單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計算.b: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?15%時,應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量,再算出三相等效計算負(fù)荷. 2-9 如何分配單相（如何分配單相（220 伏，伏，380 伏）用電設(shè)備，使計算負(fù)荷最小

16、？如何將單相負(fù)荷簡便地伏）用電設(shè)備，使計算負(fù)荷最??？如何將單相負(fù)荷簡便地?fù)Q算成三相負(fù)荷？換算成三相負(fù)荷？答：可以用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法來分配用電設(shè)備；這樣換算：當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?15%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來計算。當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?15%，應(yīng)該換成等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計算負(fù)荷。 2-10 電力變壓器的有功功率和無功功率損耗各如何計算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無關(guān)的？電力變壓器的有功功率和無功功率損耗各如何計算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡化公式如何計算？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡化公式如何計算？ 解：有功功率損耗=鐵損+銅

17、損=FeCuPP有功功率損耗為：22cTFeCuFeCu0kNSPPPPP .NPPScNSS 無功功率=0QQ Q0是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通電流造成的，Q 是變壓器負(fù)荷電流在一次，二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無功損耗。 無功功率損耗為：2c0ckT00NNNNSISUQQQQQSS100100SPFe和Q0是與負(fù)荷無關(guān)，PCu和Q 與負(fù)荷有關(guān)簡化公式： 20k20kTNPtPPIUQS100100（）2-11 什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時功率因數(shù)什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時功率因數(shù)?各如何計算各如何計算?各有何用途各有何用途?答:平均功率因數(shù)是指導(dǎo)在某一時間內(nèi)的平均功率因數(shù),也稱加權(quán)平均功

18、率因數(shù).最大負(fù)荷時的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷時的功率因數(shù).平均功率因數(shù)計算功式:略用途供電部門能根據(jù)月平均功率因數(shù)來調(diào)整用戶的電費(fèi)電價.2-12 進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，有什么意義？如何確定無功補(bǔ)償容量？進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，有什么意義？如何確定無功補(bǔ)償容量？答：降低電能損耗, 降低電壓損失,提高供電設(shè)備利用率。補(bǔ)償容量（1）采用固定補(bǔ)償，式中，Qcc為補(bǔ)償容量；Pav為平ccavav1av2QPtgtg （）均有功負(fù)荷，Pav =Pc或 Wa/t，Pc為負(fù)荷計算得到的有功計算負(fù)荷， 為有功負(fù)荷系數(shù)，Wa為時間 t 內(nèi)消耗的電能； tgav1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值；t

19、gav2為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值；tgav1tgav2稱為補(bǔ)償率，可用qc表示（2）采用自動補(bǔ)償Qcc=Pc（tg1tg2） 2-132-13 提高自然功率因素有哪些常用的方法？他們的基本原理是什么？提高自然功率因素有哪些常用的方法？他們的基本原理是什么？答：提高自然功率因素的主要方法有：1、 合理選擇電動機(jī)的規(guī)格、型號2、 防止電動機(jī)空載運(yùn)行3、 保證電動機(jī)的檢修質(zhì)量4、 合理選擇變壓器的容量5、 交流接觸器的節(jié)電運(yùn)行他們的基本原理是在不添置任何補(bǔ)償設(shè)備的情況下，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備的無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因素提高。2-142-14 并聯(lián)電容器的補(bǔ)償?shù)难b設(shè)有幾種？各有

20、何特點(diǎn)？適用于什么場合？并聯(lián)電容器的補(bǔ)償?shù)难b設(shè)有幾種？各有何特點(diǎn)？適用于什么場合？答：并聯(lián)電容器的補(bǔ)償?shù)难b設(shè)有一下幾種：1、 高壓集中補(bǔ)償，指將高壓電容器組集中裝設(shè)在總降壓變電所的 610kV 母線上。該補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償總降壓變電所的 610kV 母線之前的供配電系統(tǒng)中由無功功率產(chǎn)生的影響，而對無功功率在即也內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無法補(bǔ)償，因此補(bǔ)償范圍最小，經(jīng)濟(jì)效果較后兩種補(bǔ)償方式差。但由于裝設(shè)集中，運(yùn)行條件較好，維護(hù)管理方便，投資較少。且總降壓變電所 610kV 母線停電機(jī)會少，因此電容器利用率高。這種方式在一些大中型企業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)普遍。2、 低壓集中補(bǔ)償，是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車

21、間變電所或建筑物變電所的低壓母線上。該補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償車間變電所或建筑物變電所低壓母線前變電器和高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率，對變電所低壓母線后的設(shè)備則不起補(bǔ)償作用。但其補(bǔ)償范圍比高壓集中補(bǔ)償要大，而且該補(bǔ)償方式能使變壓器的視在功率減小，從而使變壓器的容量可選得較小，因此比較經(jīng)濟(jì)。這種低壓電容器補(bǔ)償屏一般可安裝在低壓配電室內(nèi)，運(yùn)行維護(hù)安全方便。該補(bǔ)償方式在用戶中應(yīng)用相當(dāng)普遍。3、 單獨(dú)就地補(bǔ)償（個別補(bǔ)償或分散補(bǔ)償） ，是指在個別功率因素較低的設(shè)備旁邊裝設(shè)補(bǔ)償電容器組。該補(bǔ)償方式能補(bǔ)償安裝部位以前的所有設(shè)備，因此補(bǔ)償范圍最大，效果最好。但投資較大，而且如果被補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備停止運(yùn)行的話，電容器組也

22、被切除，電容器的利用率較低。同時存在小容量電容器的單位價格、電容器易受到機(jī)械震動及其他環(huán)境條件影響等缺點(diǎn)。所以這種補(bǔ)償方式適用于長期穩(wěn)定運(yùn)行，無功功率需要較大，或距電源較遠(yuǎn)，不便于實(shí)現(xiàn)其他補(bǔ)償?shù)膱龊稀?-15 什么是尖峰電流？尖峰電流的計算有什么用處？什么是尖峰電流？尖峰電流的計算有什么用處？答：尖峰電流是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù) 12 秒的短時最大負(fù)荷電流。尖峰電流的計算可以提供選定用電設(shè)備的型號以及保護(hù)用電設(shè)備等。2-16 某車間某車間 380 伏線路供電給下列設(shè)備：長期工作的設(shè)備有伏線路供電給下列設(shè)備：長期工作的設(shè)備有 7.5kW 的電動機(jī)的電動機(jī) 2 臺，臺，4kW的電動機(jī)的電動機(jī) 3

23、 臺，臺，3kW 的電動機(jī)的電動機(jī) 10 臺；反復(fù)短時工作的設(shè)備有臺；反復(fù)短時工作的設(shè)備有 42kVA 的電焊機(jī)的電焊機(jī) 1 臺臺(額定額定暫載率為暫載率為 60%，=0.62，=0.85)，10t 吊車吊車 1 臺臺(在暫載率為在暫載率為 40%的條件下，其額的條件下，其額cosNN定功率為定功率為 39.6kW，=0.5)。試確定它們的設(shè)備容量。試確定它們的設(shè)備容量。cosN解： 對于長期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是它們的額定功率，所以長期工作設(shè)備的設(shè)備容量為：e1 P7.5 2kW4 3kW3 10kW57kW 對于反復(fù)短時工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為：電焊機(jī)：e2P0.642 0.62k

24、W20.2 kW吊車：e3 P20.439.6kW50.1kW所以，它們的總的設(shè)備容量為：e1e2e3PPPP5720.250.1 kW127.3 kW總2-172-17 已知有一汽車拖拉機(jī)廠每年生產(chǎn)拖拉機(jī)已知有一汽車拖拉機(jī)廠每年生產(chǎn)拖拉機(jī) 24002400 臺，汽車臺，汽車 12001200 輛，試用估算法求該廠的輛，試用估算法求該廠的計算負(fù)荷。計算負(fù)荷。解：查詢資料得知，生產(chǎn)拖拉機(jī)的單位產(chǎn)品耗電量為 50008000kWh，這里估算取6500kWh/臺；生產(chǎn)汽車的單位產(chǎn)品耗電量為 15002500kWh，這里估算取 2000kWh/輛。年最大負(fù)荷利用小時數(shù)取 4960h。1112400 6

25、50015600000aWa mkWhkWh2221200 20002400000aWa mkWhkWh12max1560000024000004394.534096aacWWPkWkWT2-182-18 某廠金工車間的生產(chǎn)面積為某廠金工車間的生產(chǎn)面積為 60m32m,試用估算法估算該車間的平均負(fù)荷。試用估算法估算該車間的平均負(fù)荷。解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo)220.1/S60m 32m1920mkWmav PS0.1 1920192 kWkW答：用估算法估算該車間的平均負(fù)荷為 192 kW2-192-19 某工廠某工廠 35/6kV 總降壓變電所，分別供電給總降壓變電所，分別供電給 14 號車間

26、變電所及號車間變電所及 6 臺冷卻水泵用的臺冷卻水泵用的高壓電動機(jī)。高壓電動機(jī)。14 號車間變電所的計算負(fù)荷分別為：號車間變電所的計算負(fù)荷分別為：Pc1=840kW，Qc1=680kvar；Pc2=920 kw，Qc2=750 kvar；Pc3=850 kw，Qc3=700 kvar； Pc4=900 kw，Qc4=720 kvar。高壓電動。高壓電動機(jī)每臺容量為機(jī)每臺容量為 300 kW，試計算該總降壓變電所總的計算負(fù)荷（忽略線損），試計算該總降壓變電所總的計算負(fù)荷（忽略線損） 。解：由題意可知：水泵用的高壓電動機(jī) 假設(shè)同時系數(shù) K=0.9 0.8,0.65,cos0.8,tan0.75dK

27、b 010.8 300 61440cdePkpkW00tan1440 0.75 var1080 varccQPkk ec0c1c2c3c4PKPPPPP0.91440840920850900 kW4455 kWec0c1c2c3c4QKQQQQQ0.91080680750700720 kvar3537 kvar22(4452235372)5688.36eSPeQeVAKVA5688.36548.011.73 63ecenSIAAU高壓側(cè)10.0154540.33eeePPSkW高壓側(cè)1221110.063878.3 var5971.25eeeeeeQQSkSPQkVA1198.623ecenS

28、IAU答：該總降壓變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷 Pe1=4540.33 kw，Qe1=3878.3 kvar ，Se1=5971.25，Ice1=98.62A 2-202-20 某車間采用一臺某車間采用一臺 10/0.4kV10/0.4kV 變壓器供電，低壓負(fù)荷有生產(chǎn)用通風(fēng)機(jī)變壓器供電，低壓負(fù)荷有生產(chǎn)用通風(fēng)機(jī) 5 5 臺共臺共 60kW60kW，點(diǎn)焊，點(diǎn)焊機(jī)（機(jī)（=65%=65%）3 3 臺共臺共 10.5kW10.5kW，有連鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械，有連鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械 8 8 臺共臺共 40kW40kW，5.1kW5.1kW 的行車的行車（=15%=15%）2 2 臺。試確定該車間變電所低壓側(cè)的計算

29、負(fù)荷。臺。試確定該車間變電所低壓側(cè)的計算負(fù)荷。解：通風(fēng)機(jī)1110.8,cos0.8,tan0.75dK1111110.8 6048tan48 1.73 var83.04 varcdeccPK PkWkWQPkk點(diǎn)焊機(jī)2220.35,cos0.6,tan1.33dK2222222220.65 10.58.470.35 8.472.96tan2.96 1.33 var3.94 vareNcdeccPPkWkWPKPkWkWQPkk有連鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械3330.7,cos0.75,tan0.88dK3333330.7 4028tan28 0.88 var24.64 varcdeccPK PkWkWQ

30、Pkk行車4440.15,cos0.5,tan1.73dK4444444440.15 10.23.950.15 3.950.59tan0.59 1.73 var1.03 vareNcdeccPPkWkWPKPkWkWQPkk同時系數(shù)取,0.9pqKK車間計算負(fù)荷為：220.9 (482.96280.59)71.600.9 (83.043.9424.64 1.03) var101.39 var124.12124.12179.1633 0.4cpcicqcicccccNPKPkWkWQKPkkSPQkVASIAAU2-212-21 某車間設(shè)有小批量生產(chǎn)冷加工機(jī)床電動機(jī)某車間設(shè)有小批量生產(chǎn)冷加工機(jī)床

31、電動機(jī) 40 臺，總?cè)萘颗_，總?cè)萘?152kW，其中較大容量的電，其中較大容量的電動機(jī)有動機(jī)有 10kW 1 臺、臺、7kW 2 臺、臺、4.5kW 5 臺、臺、2.8kW 10 臺；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī)臺；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī) 6 臺共臺共 6kW。試。試分別用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法求車間的計算負(fù)荷。分別用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法求車間的計算負(fù)荷。解：需要系數(shù)法：查表 A-1 可得： 冷加工機(jī)床： d111K0.2,cos0.5,tan1.73 110.2 15230.430.4 1.7352.6ccPkWkWQkWkW 通風(fēng)機(jī)組：d222K0.8 ,cos0.8,tan0.75 c2c2P0.8 6kW4.8k

32、WQ4.8 0.75kW3.6kW 車間的計算負(fù)荷: cc22ceeceeNP0.930.44.8 kW31.68kWQ0.952.64.8 kW50.58kWSP Q59.68kVAI S3U59.68/(1.732 0.38)90.7A二項(xiàng)式法: 查表 A-1 可得：冷加工機(jī)床:111110.14,0.4,5,cos0.5,tan1.73bcxe1x1(bP )0.14 152kW21.28kWcP0.4107 22 4.5 kW13.2kW 通風(fēng)機(jī)組:222220.65,0.25,5,cos0.8,tan0.75bcx因?yàn)?n=62x2 ,取 x2=3.則e2x2(bP )0.65 6k

33、W3.9kWcP0.25 3kW0.75kW顯然在二組設(shè)備中 第一組附加負(fù)荷(cPx)1最大故總計算負(fù)荷為：cc22ceeceNP(21.283.9 13.2kW)38.38kWQ21.28 1.733.9 0.75 13.2 1.73)kvar62.56kvarSP Q73.4kVAI S /( 3U )111.55A（2-222-22 某某 220/380V220/380V 三相四線制線路上接有下列負(fù)荷：三相四線制線路上接有下列負(fù)荷：220V220V 3kW3kW 電熱箱電熱箱 2 2 臺接于臺接于 A A 相，相，6kW16kW1臺接于臺接于 B B 相，相，4.5kW4.5kW 1 1

34、 臺接于臺接于 C C 相；相；380V380V 20kW20kW（=65%=65%）單頭手動弧焊機(jī)）單頭手動弧焊機(jī) 1 1 臺接于臺接于 ABAB 相，相，6kW6kW（=10%=10%）3 3 臺接于臺接于 BCBC 相，相，10.5kW10.5kW（=50%=50%）2 2 臺接于臺接于 CACA 相。試求該線路的計算負(fù)荷。相。試求該線路的計算負(fù)荷。解：（1）電熱箱的各相計算負(fù)荷查表 A-1 得，因此各相的有功計算負(fù)荷為：0.7,cos1,tan0dKA 相 10.7 3 24.2cAdeAPK PkWkW B 相 10.7 6 14.2cBdeBPK PkWkW C 相 10.7 4.

35、5 13.15cCdeCPK PkWkW（2）單頭手動弧焊機(jī)的各相計算負(fù)荷查表 A-1 得，；查表 2-4 得，時，則0.35,cos0.35,tan2.68dKcos0.351.270.271.051.63AB ABC BCA CAB BBC CCA AAB ABC BCA CAB BBC CCA Appppppqqqqqq 將各相換算成的設(shè)備容量，即：100%1122330.652016.120.1 6 35.690.5 10.5 214.85ABNNBCNNCANNPPkWkWPPkWkWPPkWkW 各相的設(shè)備容量為A 相 1.27 16.12( 0.27 14.85)16.46(1.

36、05 16.12 1.63 14.85)41.13 vareAABAABCA ACAeAABAABCA ACAPpPpPkWkWQqPqPkWk B 相 1.05 5.69( 0.27) 16.121.62(1.27 5.69 1.63 16.12) var33.50 vareBBCBBCAB BABeBBCBBCAB BABPpPpPkWQqPqPkk C 相 1.27 14.85( 0.27) 5.6917.32(1.05 14.85 1.63 5.69) var24.87 vareCCA CCABC CBCeCCA CCABC CBCPpPpPkWkWQqPqPkk 各相的計算負(fù)荷為A

37、相 220.7 16.4611.520.7 41.13 var28.79cAdeAcAdeAPK PkWkWQK QkkWB 相 220.7 1.621.130.7 33.50 var23.45cBdeBcBdeBPK PkWkWQK QkkWC 相 220.7 17.3212.120.7 24.87 var17.41cCdeCcCdeCPK PkWkWQK QkkW（3）各相總的計算負(fù)荷為（設(shè)同時系數(shù)為 0.95）A 相 1212()0.95 (4.2 11.52)14.93()0.95 (028.79)27.35cAcAcAcAcAcAPKPPkWkWQKQQkWkWB 相 1212()0

38、.95 (4.2 1.62)5.53()0.95 (033.50)31.83cBcBcBcBcBcBPKPPkWkWQKQQkWkWC 相 1212()0.95 (3.15 12.12)14.51()0.95 (0 17.41)16.54cCcCcCcCcCcCPKPPkWkWQKQQkWkW（4）總的等效三相計算負(fù)荷因?yàn)?A 相的有功計算負(fù)最大，所以，則14.93,27.35 varc mcAc mcAPPkW QQk2233 14.9344.7933 27.35 var82.05 var44.7982.0593.4893.48142.03330.38cc mcc mcccNPPkWkWQQ

39、kkSKVAKVASIAAU 2-232-23 某廠機(jī)械工車間變電所供電電壓某廠機(jī)械工車間變電所供電電壓 10kV10kV，低壓側(cè)負(fù)荷擁有金屬切削機(jī)床容量共，低壓側(cè)負(fù)荷擁有金屬切削機(jī)床容量共 920kW920kW，通風(fēng)機(jī)容量共通風(fēng)機(jī)容量共 56kW56kW，起重機(jī)容量共，起重機(jī)容量共 76kW76kW（=15%=15%）, ,照明負(fù)荷容量照明負(fù)荷容量 42kW42kW（白熾燈）（白熾燈） ，線路，線路額定電壓額定電壓 380V380V。試求：。試求：（1 1）該車間變電所高壓側(cè)（）該車間變電所高壓側(cè)（10kV10kV）的計算負(fù)荷）的計算負(fù)荷,cosccccP Q S I及（2 2）若車間變電所

40、低壓側(cè)進(jìn)行自動補(bǔ)償，功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)剑┤糗囬g變電所低壓側(cè)進(jìn)行自動補(bǔ)償，功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?0.950.95，應(yīng)裝，應(yīng)裝 BW0.4-28-3BW0.4-28-3 型電容型電容器多少臺？器多少臺？（3 3）補(bǔ)償后車間高壓側(cè)的計算負(fù)荷）補(bǔ)償后車間高壓側(cè)的計算負(fù)荷，計算視在功率減小多少？，計算視在功率減小多少？,cosccccP Q S I及解：（1）查表 A-1小批量金屬切削機(jī)床：1111111110.2,cos0.5,tan1.730.2 920184tan184 1.73 var318.32 vardcdeccKPK PkWkWQPkk通風(fēng)機(jī)： 2222222220.8,cos0.8,tan0.75

41、0.8 5644.8tan44.8 0.75 var33.6 vardcdeccKPKPkWkWQPkk起重機(jī)： 333333330.2,cos 30.5,tan 31.7320.40.157611.78tan11.78 1.73 var20.38 vardcdeccKPKPkWkWQPkk照明： 41420 varccPkWQk總的計算負(fù)荷為（設(shè)同時系數(shù)為 0.95）12341234221()0.95 (18444.8 11.7842)268.45()0.95 (318.3233.620.380) var353.69 var444.03cos0.60cccccccccccccccPKPPPP

42、kWkWQKQQQQkkSPQkVAPS變壓器的功率損耗為0.0150.015 444.036.660.060.06 444.03 var26.64 varTcTcPSkWkWQSkk變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷為22275.11380.33 var469.40469.4027.1033 10ccTccTcccccNPPPkWQQQkSPQkVASIAAU變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為cos0.586ccPS（2）10(tantan)268.45 tan(arccos0.60)tan(arccos0.95)268.45 var268.451028cccQPkn實(shí)際補(bǔ)償容量為 280kvar（3）變電所低

43、壓側(cè)視在計算負(fù)荷為221()278.380.015 278.384.180.06 278.38 var16.70 varcccccTTSPQQkVAPkWkWQkk變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷為212122222268.454.18272.63353.69280 16.7090.29 var287.19469.4287.19182.21ccTccTcccPPPkWQQQkSPQkVASkVA變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為22cos0.95ccPS2-242-24 某廠某廠 10kV10kV 母線上的有功計算負(fù)荷為母線上的有功計算負(fù)荷為 320kW320kW，平均功率因數(shù)為，平均功率因數(shù)為 0.670.6

44、7。如果要使平均功。如果要使平均功率因數(shù)提高到率因數(shù)提高到 0.90.9，在，在 10kV10kV 母線上固定補(bǔ)償，則需要裝設(shè)母線上固定補(bǔ)償，則需要裝設(shè) BWBW 型并聯(lián)電容器的總?cè)萘渴嵌嘈筒⒙?lián)電容器的總?cè)萘渴嵌嗌?？并選擇電容器的型號和個數(shù)。少？并選擇電容器的型號和個數(shù)。解：1tantan(arccos0.67)1.1080av2tantan(arccos0.9)0.4843av1212(tantan)(tantan)=0.75 320 (1.1080-0.4843)kvar=149.688kvarn=/149.688/10=15ccavavavaLcavavcccNQPK PQq考慮到三相均

45、衡分配，每相裝設(shè) 5 個，此時并聯(lián)電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量為 150kvar。選擇BW-10.5-10-1 型電容器 15 個。2-252-25 某工具廠全年消耗的電能某工具廠全年消耗的電能 W Wa a為為 25002500 萬度，萬度，W Wr r為為 21002100 萬度，供電電壓為萬度，供電電壓為 10kV10kV。其平。其平均有功功率和平均功率因數(shù)是多少？欲將功率因數(shù)提高到均有功功率和平均功率因數(shù)是多少？欲將功率因數(shù)提高到 0.90.9，需裝設(shè)，需裝設(shè) BWF10.5-30-1BWF10.5-30-1 并聯(lián)并聯(lián)電容器多少臺？電容器多少臺？解：7/2.5 10 /87602853.88a

46、vaPWtkW1112tan2100/ 25000.84coscos(arctan0.84)0.77(tantan)=2853.88 (0.84-0.4843)kvar=1015.13kvarn=/1015.13/30=34avavccavavavcccNQPQq考慮到三相平衡應(yīng)裝設(shè) 36 臺，每相 12 臺。2-26 某工廠某工廠 35kV 總降壓變電所總降壓變電所 10kV 側(cè)計算負(fù)荷為：側(cè)計算負(fù)荷為：1#車間車間 720kW+j510kvar; 2#車間車間580kW+j400kvar; 3#車間車間 630kW+j490kvar; 4#車間車間 475Kw+j335kvar(=0.76

47、,=0.82,忽略忽略線損線損)。試求：。試求：（1）全廠計算負(fù)荷及平均功率因數(shù)；）全廠計算負(fù)荷及平均功率因數(shù)；（2）功率因數(shù)是否滿足供用電規(guī)程？若不滿足，應(yīng)補(bǔ)償?shù)蕉嗌伲浚┕β室驍?shù)是否滿足供用電規(guī)程？若不滿足，應(yīng)補(bǔ)償?shù)蕉嗌?？?）若在）若在 10kV 側(cè)進(jìn)行固定補(bǔ)償，應(yīng)裝側(cè)進(jìn)行固定補(bǔ)償，應(yīng)裝 BW10.5161 型電容器多少臺？型電容器多少臺？（4）補(bǔ)償后全廠的計算負(fù)荷及平均功率因數(shù)。）補(bǔ)償后全廠的計算負(fù)荷及平均功率因數(shù)。 解：(1)11223344720,510 var580,400 var630,490 var475,335 varPkW QkPkW QkPkW QkPkW Qk全廠計算負(fù)

48、荷：2164.51561.5 varcoscos(arctan)cos(31.88 )0.81SppcSpQcPkSkWQkSkFF （2）cos0.9F 所以不滿足，應(yīng)補(bǔ)償?shù)?0.9（3）12(tantan)394.27 var/1624ccavccQPFFknQ ( 4 ) 補(bǔ)償后功率因數(shù) avavcosFP /s0.92第 3 章 短路電流計算3-1 什么叫短路什么叫短路?短路的類型有哪些短路的類型有哪些?造成短路的原因是什么造成短路的原因是什么?短路有什么危害短路有什么危害?答： 短路是不同相之間，相對中線或地線之間的直接金屬性連接或經(jīng)小阻抗連接.短路種類有三相短路，兩相短路，單相短路

49、和兩相接地短路.短路的原因主要有設(shè)備長期運(yùn)行，絕緣自然老化，操作過電壓，雷電過電壓，絕緣受到機(jī)械損傷等.短路的危害：1 短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度身高，將絕緣損壞。2 短路產(chǎn)生巨大的電動力，使電器設(shè)備受到機(jī)械損壞。3 短路使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重減低，電器設(shè)備正常工作受到破壞。4 短路造成停電，給國家經(jīng)濟(jì)帶來損失，給人民生活帶累不便。5 嚴(yán)重的短路將影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)失去同步，嚴(yán)重的可能造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰。6 單相短路產(chǎn)生的不平橫磁場，對附近的通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾，影響其正常工作。3-2 什么叫無限大容量系統(tǒng)什么叫無限大容量系統(tǒng)?它有什么特征它有什么特

50、征?為什么供配電系統(tǒng)短路時，可將電源看做無限為什么供配電系統(tǒng)短路時，可將電源看做無限大容量系統(tǒng)大容量系統(tǒng)?答：無限大容量系統(tǒng)的指端電壓保持恒定，沒有內(nèi)部阻抗和容量無限大的系統(tǒng).它的特征有：系統(tǒng)的容量無限大.系統(tǒng)阻抗為零和系統(tǒng)的端電壓在短路過程中維持不變.實(shí)際上，任何電力系統(tǒng)都有一個確定的容量，并有一定的內(nèi)部阻抗.當(dāng)供配電系統(tǒng)容量較電力系統(tǒng)容量小得多，電力系統(tǒng)阻抗不超過短路回路總阻抗的 5%10%，或短路點(diǎn)離電源的電氣距離足夠遠(yuǎn)，發(fā)生短路時電力系統(tǒng)母線降低很小，此時可將電力系統(tǒng)看做無限大容量。3-3 無限大容量三相短路時，短路電流如何變化？無限大容量三相短路時，短路電流如何變化？答：三相短路后，

51、無源回路中的電流由原來的數(shù)值衰減到零；有源回路由于回路阻抗減小，電流增大，但由于回路內(nèi)存在電感，電流不能發(fā)生突變，從而產(chǎn)生一個非周期分量電流，非周期分量電流也不斷衰減，最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)短路電流。短路電流周期分量按正弦規(guī)律變化，而非周期分量是按指數(shù)規(guī)律衰減，最終為零，又稱自由分量。3-4 產(chǎn)生最嚴(yán)重三相短路電流的條件是什么？產(chǎn)生最嚴(yán)重三相短路電流的條件是什么？答：（1）短路前電路空載或 cos=1；（2）短路瞬間電壓過零，t=0 時 a=0 度或 180 度；（3）短路回路純電感，即 k=90 度。3-5 什么是次暫態(tài)短路電流什么是次暫態(tài)短路電流? 什么是沖擊短路電流什么是沖擊短路電流? 什么是穩(wěn)態(tài)

52、短路電流什么是穩(wěn)態(tài)短路電流? 它們與短路電它們與短路電流周期分量有效值有什么關(guān)系流周期分量有效值有什么關(guān)系?答： 次暫態(tài)短路電流是短路電流周期分量在短路后第一個周期的有效值.沖擊短路電流是短路全電流的最大瞬時值. 高壓系統(tǒng)，1.8,2.55 ,1.51 shshshKiIII低壓系統(tǒng)1.3,1.84 ,1.09 shshshKiIII穩(wěn)態(tài)短路電流是短路電流非周期分量衰減完后的短路電流.無限大容量系統(tǒng)，PIII高壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)2.55 ,1.51 shshiIII1.84 ,1.09 shshiIII3-6 什么叫標(biāo)幺值？如何選取基準(zhǔn)值？什么叫標(biāo)幺值？如何選取基準(zhǔn)值？答：用相對值表示元件的物理

53、量，稱為標(biāo)幺值。任意一個物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值成為標(biāo)幺值，標(biāo)幺值沒有單位?；鶞?zhǔn)值的選取是任意的，但為了計算方便，通常取 100MVA 為基準(zhǔn)容量，取線路平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓，即。1.05davNUUU3-7 如何計算三相短路電路？如何計算三相短路電路？答：根據(jù)短路計算要求畫出短路電流計算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應(yīng)包含所有與短路計算有關(guān)的元件，并標(biāo)出各元件的參數(shù)和短路點(diǎn)。畫出計算短路電流的等效電路圖，每個元件用一個阻抗表示，電源用一個小圓表示，并標(biāo)出短路點(diǎn)，同時標(biāo)出元件的序號和阻抗值，一般分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗值。選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計算各元件的阻抗標(biāo)幺值等效電路化簡，求出短路回路總阻抗的標(biāo)

54、幺值，簡化時電路的各種簡化方法都可以使用，如串聯(lián)、并聯(lián)、-Y 或 Y- 變換、等電位法等。按前述公式由短路回路總阻抗標(biāo)幺值計算短路電流標(biāo)幺值，再計算短路各量，即短路電流、沖擊短路電流和三相短路容量。3-8 電動機(jī)對短路電流有什么影響？電動機(jī)對短路電流有什么影響？答：供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時，從電源到短路點(diǎn)的系統(tǒng)電壓下降，嚴(yán)重時短路點(diǎn)的電壓可降為零。接在短路點(diǎn)附近運(yùn)行的電動機(jī)的反電勢可能大于電動機(jī)所在處系統(tǒng)的殘壓，此時電動機(jī)將和發(fā)動機(jī)一樣，向短路點(diǎn)饋送短路電流，同時電動機(jī)迅速受到制動，它所提供的短路電流很快衰減。3-9 在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流與三相短路電流有什么關(guān)系？在無限大容量系統(tǒng)中，兩

55、相短路電流與三相短路電流有什么關(guān)系？ 答： 在三相短路電流計算中 記線路平均額定電壓為，avU 短路回路阻抗用表示。kZ 則有：三相短路電流 p avkIU/1.732 Z 沖擊電流 shshpi1.414 k I其中為短路電路沖擊系數(shù)shk1 e0.01/ 在兩相短路電流計算中 記為短路點(diǎn)的平均額定電壓，avU 為短路回路的一相總阻抗。kZ則有：兩相短路電流 avkkU I 2Z 沖擊電流 shsh ki1.414 k I其中為短路電路沖擊系數(shù)shk1 e0.01/ 將與、與對比可得： 0.866 kpII0.866 shshii由以上分析可得：在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流較三相短路電流

56、小。3-10 什么是短路電流的電動力效應(yīng)？如何計算？什么是短路電流的電動力效應(yīng)？如何計算？短路電流通過導(dǎo)體或電氣設(shè)備，會產(chǎn)生很大的電動力和產(chǎn)生很高的溫度，稱為短路的電動力效應(yīng)和熱效應(yīng)。短路電流的電動力效應(yīng)是當(dāng)電路短路時，短路沖擊電流流過導(dǎo)體瞬間，導(dǎo)線間相互電磁作用產(chǎn)生的力。1 兩平行載流導(dǎo)體間的電動力式中 a 為兩平行導(dǎo)線間距；l 為導(dǎo)線長；Kf為形狀系數(shù)，圓形，71 22/10fFK ii l aN（）（）管形導(dǎo)體 Kf=1。2 三相平行載流導(dǎo)體間的電動力 273/10fmFK I l aN 式中 Im為線電流幅值；Kf為形狀系數(shù)。 3.短路電流的電動力三相短路產(chǎn)生的最大電動力為(3)(3)

57、273/10 ()f shFK il aN兩相短路產(chǎn)生的最大電動力為 (2)(2)27(2/ ) 10 ()f shFk il aN兩相短路沖擊電流與三相短路沖擊電流的關(guān)系為 (2)(3) ( 3 / 2)shshii兩相短路和三相短路產(chǎn)生的最大電動力的關(guān)系為 23( 3 / 2)FF（）（）備注：Kf為形狀系數(shù)，圓形，管形導(dǎo)體 Kf=1；矩形導(dǎo)體根據(jù)(a-b)/(b+h)和 m=(b/h)查表可得。3-11 什么是短路電流的熱效應(yīng)？如何計算？什么是短路電流的熱效應(yīng)？如何計算？答：供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流非常大。短路電流通過導(dǎo)體或電氣設(shè)備，會產(chǎn)生很高的溫度，稱為熱效應(yīng)。短路發(fā)熱和近似為絕

58、熱過程，短路時導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量等于導(dǎo)體溫度升高吸收的能量，導(dǎo)體的電阻率和比熱也隨溫度而變化，其熱平衡方程如下：122 0.24KLKtI Rdtcmd將代入上式，得00(1)/ ,(1),sRs ccml220010.24(1)/(1)KLtkttIsdtclsd 整理上式后21200220011ln(1)0.2410.24KKLLtKtKLtccI dtdAAS式中， 是導(dǎo)體 0時的電阻率； 為 0的溫度系數(shù)；c0為導(dǎo)體 0時的2(/)mmkm比熱容； 為 c0的溫度系數(shù)； 為導(dǎo)體材料的密度；S 為導(dǎo)體的截面積（mm2） ；l 為導(dǎo)體的長度（km） ；IKt為短路全電流的有效值(A)；AK和

59、 AL為短路和正常的發(fā)熱系數(shù)，對某導(dǎo)體材料，A 值僅是溫度的函數(shù)，即 A=f().短路電流產(chǎn)生的熱量的計算式： Kt22imaK t0IdtI t短路發(fā)熱假想時間可按下式計算：2imaKItt0.05I式中，tK為短路持續(xù)時間，它等于繼電保護(hù)動作時間 top和短路器短路時間 toc之和，即imaopoc Ttt在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路，由于 I=I，所以上式變?yōu)閕maKtt0.05導(dǎo)體短路發(fā)熱系數(shù) AK2KLima2AAtSI式中，S 為導(dǎo)體的截面積（mm2） ，I為穩(wěn)態(tài)短路電流（A） ，tima為短路發(fā)熱假想時間（s）.短路熱穩(wěn)定最小截面 Smin(3)minimaKLtSIAA3-12

60、試求圖試求圖 3-18 所示供電系統(tǒng)中所示供電系統(tǒng)中 K1和和 K2點(diǎn)分別發(fā)生三相短路時的短路電流、沖擊短路點(diǎn)分別發(fā)生三相短路時的短路電流、沖擊短路電流和短路容量？電流和短路容量？解：取基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓 Ud=Uav，兩個電壓基準(zhǔn)電壓分別是Ud1=37kV，Ud2=6.3kV。各元件標(biāo)幺值為：線路 1WL 2*10 121000.4 180.52637ddSXX lU變壓器 T *2%6.5 1002.6100100 2.5kdNUSXS（1）K1點(diǎn)三相短路時1*1*1*1*11. 111*10.5261001.5633 37111.9010.5261.56 1.9012