《供用電技術(shù)》期末考試復(fù)習(xí)題及參考答案

供用電技術(shù)復(fù)習(xí)題（課程代碼392218）一.簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電能的特點(diǎn)。答：（1）電能不能大量存儲(chǔ)。（2）電磁過(guò)程的快速性。（3）與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門，人們的日常生活等有著極其密切的關(guān)系。2.電能質(zhì)量能夠反映什么？電能質(zhì)量指標(biāo)主要包括哪些內(nèi)容？答：電能質(zhì)量是表征電能品質(zhì)的優(yōu)劣程度。電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量與頻率質(zhì)量?jī)刹糠?。電壓質(zhì)量分為幅值與波形質(zhì)量?jī)煞矫?。通常以電壓偏差，電壓波?dòng)和閃變，電壓正弦波畸變率，三相電壓不平衡度，頻率偏差等指標(biāo)來(lái)衡量。3.直流輸電與交流輸電相比較有什么優(yōu)點(diǎn)？答：（1）輸送相同功率時(shí)，直流線路造價(jià)低。（2）直流輸電的功率和能量損耗小。（3）對(duì)通訊干擾小。（4）直流線路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，線路本身無(wú)需無(wú)功補(bǔ)償。（5）可以實(shí)現(xiàn)不同頻率或者相同頻率交流系統(tǒng)之間的非同步聯(lián)系。（6）直流輸電線的功率和電流的調(diào)節(jié)控制比較容易并且迅速。4.電力系統(tǒng)的額定電壓是如何規(guī)定的？答：電力系統(tǒng)的額定電壓是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性以及電機(jī)，電器制造工業(yè)水平發(fā)展趨勢(shì)等系列因素，經(jīng)過(guò)全面分析后，由國(guó)家頒布的。它是確定各類設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。5.電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)必須滿足哪些要求？答：（1）所有并列變壓器的一、二次額定電壓必須對(duì)應(yīng)相等。（2）所有并列變壓器的短路電壓必須相等。（3）并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同。6.什么是負(fù)荷曲線？答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，它反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。7.什么是計(jì)算負(fù)荷？為什么計(jì)算負(fù)荷通常采用30Min最大負(fù)荷？正確確定計(jì)算負(fù)荷的意義。答：通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱為計(jì)算負(fù)荷。由于導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間需要3t-4t，t為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。截面在16mm^2及以上的導(dǎo)體，其t>=10min，因此載流導(dǎo)體大約經(jīng)30min后可以達(dá)到穩(wěn)定溫升值。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。8.短路的形式有哪些？答:兩相接地短路，三相短路，兩相短路，單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。三相短路的短路電流最大，因此造成的危害最大。9.尖峰電流的定義。答:尖峰電流是指持續(xù)時(shí)間1s至2s的短時(shí)最大負(fù)荷電流。10.提高自然功率因數(shù)有哪些常用的方法？它們的基本原理是什么？答：提高自然功率因數(shù)的主要途徑是如何減少感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和變壓器上消耗的無(wú)功功率。提高自然功率因數(shù)就是不添置任何補(bǔ)償設(shè)備，采取科學(xué)措施減少用電設(shè)備無(wú)功功率需求量，使得供電系統(tǒng)的總功率因數(shù)提高。11．電力變壓器應(yīng)裝設(shè)有那幾種保護(hù)？答：一般裝有過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)，容量較大的加裝有差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)。12.我國(guó)規(guī)定的“工頻”是多少?對(duì)其頻率偏差有何要求?答：工頻：一般交流電力設(shè)備的額定頻率為50HZ。相關(guān)規(guī)定：頻率偏差正負(fù)0.2Hz；電壓偏差正負(fù)5%；電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差，通常以其對(duì)額定電壓的百分值來(lái)表示。13.確定計(jì)算負(fù)荷的需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法各有什么特點(diǎn)?各適用于哪些場(chǎng)合?答：計(jì)算負(fù)荷的方法：需要系數(shù)法：確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法,常用。二項(xiàng)式法：設(shè)備臺(tái)數(shù)少，容量差別懸殊時(shí)采用。14.什么叫無(wú)限大容量的電力系統(tǒng)?它有什么特點(diǎn)?答：無(wú)限大容量的電力系統(tǒng)，是指供電容量相對(duì)于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。特點(diǎn)是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。15.互感器包括哪兩種？它們?cè)谑褂脮r(shí)有哪些注意事項(xiàng)？答：互感器包括電流互感器和電壓互感器。電流互感器使用注意事項(xiàng)：（1）工作時(shí)二次側(cè)不得開路，（2）二次側(cè)有一端必須接地，（3）電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性。電壓互感器的使用注意事項(xiàng)：（1）工作時(shí)二次側(cè)不得短路（2）二次側(cè)有端必須接地，（3）互感器在連接時(shí)注意其端子的極性。16.供配電系統(tǒng)常用的主接線有哪幾種類型？答：主要包括高壓配電所主接線圖，車間變電所主接線圖和工廠總降壓變電所主接線圖。17.常用的低壓設(shè)備有哪些？答：低壓電器是指供電系統(tǒng)中1000v及以下的開關(guān)電器。常用的有低壓斷路器，低壓熔斷器和低壓配電屏等。18.短路電流周期分量和非周期分量各是如何產(chǎn)生的?各符合什么定律?答：短路電流周期分量是因短路后電路阻抗突然減小很多倍，而按歐姆定律應(yīng)突然增大很多倍的電流。短路電流非周期分量是因短路電路存在電感，而按楞次定律產(chǎn)生的用以維持初瞬間電路電流不致突變的一個(gè)反向抵消inp且按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減的電流。19.用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算有什么優(yōu)點(diǎn)？答：（1）在三相電路中，標(biāo)幺值相量等于線量。(2)三相功率和單相功率的標(biāo)幺值相同。（3）兩個(gè)標(biāo)幺值相加或者想乘，仍然得同一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。（4）當(dāng)電網(wǎng)的電源電壓為額定值時(shí)，功率標(biāo)幺值與電流標(biāo)幺值相同，等于電抗標(biāo)幺值的倒數(shù)。20.對(duì)一般開關(guān)電器，其校驗(yàn)的條件是什么?答：短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。21.變壓器空載合閘時(shí)勵(lì)磁涌流有什么特點(diǎn)？答：變壓器空載合閘時(shí)，勵(lì)磁涌流的大小與合閘初相角有關(guān)，合閘瞬間初相角不同，也就是合閘瞬的電壓不同，合閘瞬的電壓越高勵(lì)磁的涌流就會(huì)越大。22.縱聯(lián)保護(hù)在電網(wǎng)中的重要作用是什么?答：由于縱聯(lián)保護(hù)在電網(wǎng)中可實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)，因此它可保證電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性和提高輸送功率、縮小故障造成的損壞程度、改善后備保護(hù)之間的配合性能。23.在電氣設(shè)備上工作時(shí)，保證安全的組織措施有哪些？答：（1）加強(qiáng)電氣安全教育；（2）嚴(yán)格執(zhí)行安全工作規(guī)程；（3）加強(qiáng)維護(hù)和檢修工作；（4）采用電氣安全用具；（5）采用漏電保護(hù)裝置。24.微機(jī)保護(hù)硬件系統(tǒng)通常包括哪些部分？答：微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，微型控制器，存儲(chǔ)器，顯示器，鍵盤，時(shí)鐘，通信，控制和信號(hào)等部分組成。25.高壓負(fù)荷開關(guān)有哪些功能?它可裝設(shè)什么保護(hù)裝置?它靠什么來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)?答：負(fù)荷開關(guān)功能：具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流?？裳b設(shè)熱脫扣器保護(hù)裝置，它與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。26.高壓斷路器有哪些功能?答：斷路器功能：能通斷負(fù)荷電流和短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。27.低壓斷路器如何選擇?答：選擇低壓斷路器應(yīng)滿足的條件：（1）低壓斷路器的額定電壓不低于保護(hù)線路的額定電壓。（2）低壓斷路器的額定電流不小于它所安裝的脫扣器的額定電流。（3）低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝、保護(hù)、操作方式的要求。28.供電系統(tǒng)中有哪些常用的過(guò)電流保護(hù)裝置?對(duì)保護(hù)裝置有哪些基本要求?答：過(guò)電流保護(hù)裝置：熔斷器、低壓斷路器、繼電保護(hù)?；疽螅哼x擇性、速動(dòng)性、可靠性、靈敏度。29.二次回路的安裝接線應(yīng)符合哪些要求?答：(1)按圖施工，接線正確。（2）導(dǎo)線與電氣元件間采用螺栓連接、插接、焊接或壓接等，均應(yīng)牢固可靠。(3)盤、柜內(nèi)的導(dǎo)線不應(yīng)有接頭，導(dǎo)線芯線應(yīng)無(wú)損傷。（4）電纜芯線和導(dǎo)線的端部均應(yīng)標(biāo)明其回路編號(hào)，字跡清晰且不易脫色。(5)配線應(yīng)整齊、清晰、美觀，導(dǎo)線絕緣應(yīng)良好，無(wú)損傷。30.什么叫直接觸電防護(hù)?什么叫間接觸電防護(hù)?答：直接觸電防護(hù)：對(duì)直接接觸正常帶電部分的防護(hù)，如對(duì)帶電導(dǎo)體加隔離柵欄等。間接觸電防護(hù)：對(duì)正常時(shí)不帶電而故障時(shí)可帶危險(xiǎn)電壓的外露可導(dǎo)電部分(如金屬外殼、框架等)的防護(hù)，例如將正常不帶電壓的外露可導(dǎo)電部分接地，并裝設(shè)接地故障保護(hù)。31．什么叫接地?什么叫接地裝置?電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。接地線與接地體的組合，稱為接地裝置。32.什么叫過(guò)電壓?過(guò)電壓有哪些類型?其中雷電過(guò)電壓又有哪些形式?答：過(guò)電壓是指在電氣線路或電氣設(shè)備上出現(xiàn)的超過(guò)正常工作要求的電壓?？煞譃閮?nèi)部過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓兩大類。雷電過(guò)電壓的兩種基本形式：(1)直接雷擊；(2)間接雷擊。雷電過(guò)電壓還有一種是由于架空線路或金屬管道遭受直接或間接雷擊而引起的過(guò)電壓波，沿線路或管道侵入變配電所，這稱為雷電波侵入或高電位侵入。33.避雷器的主要功能是什么?答：防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。34.電氣照明有哪些特點(diǎn)?答：電氣照明具有燈光穩(wěn)定、色彩豐富、控制調(diào)節(jié)方便和安全經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用最為廣泛的一種照明方式。35.為什么在6～10kV的高壓配電電壓中最好是采用10kV?答：從技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，在同樣輸送功率和輸送距離條件下，配電電壓越高，線路電流越小，因而采用的導(dǎo)線截面積越小，可減少線路的初期投資和有色金屬的消耗量，且減少線路的電能損耗和電壓損耗，采用10kV較6kV更適應(yīng)于發(fā)展，輸送功率更大，輸送距離更遠(yuǎn)。36.電力變壓器應(yīng)裝設(shè)有那幾種保護(hù)？答：一般裝有過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)，容量較大的加裝有差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)。37.內(nèi)部過(guò)電壓分為哪幾種？答：操作過(guò)電壓、弧光接地過(guò)電壓、鐵磁諧振過(guò)電壓。38.工廠低壓配電系統(tǒng)接線方式有哪些方式?答：放射式、樹干式、混和式和環(huán)形等方式。39.變壓器在運(yùn)行時(shí)，外部檢查的項(xiàng)目檢查有哪些？答：(1)油面高低；（2）上層油面溫度；(3)外殼接地是否良好；(4)檢查套管是否清潔；（5）聲音是否正常；（6）冷卻裝置運(yùn)行情況。40.變壓器空載試驗(yàn)?zāi)康挠心男?？答?1)確定電壓比；（2）判斷鐵芯質(zhì)量；（3）測(cè)量勵(lì)磁電流；（4）測(cè)量空載損耗。41.低壓斷路器的瞬時(shí)、短延時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流如何整定？答：（1）瞬時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)線路的尖峰電流。（2）短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)線路短時(shí)間出現(xiàn)的尖峰電流。（3）長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流。42.變壓器短路試驗(yàn)?zāi)康挠心男?？答：?）測(cè)定阻抗電壓；（2）負(fù)載損耗；（3）計(jì)算短路參數(shù)。43.工廠變配電所對(duì)電氣主接線要求有哪些？答:（1）可靠性；（2）靈活性；（3）操作方便；（4）經(jīng)濟(jì)性；（5）有擴(kuò)建可能性。44.工廠供電線路及車間配電線路在運(yùn)行中突然停電時(shí)應(yīng)如何處理？答：當(dāng)雙回路進(jìn)線中有一路進(jìn)線停電時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行切換操作，將負(fù)荷特別是其中重要負(fù)荷轉(zhuǎn)移到另一個(gè)回路進(jìn)線供電。45.配電變壓器“三位一體”的接地是指什么？答：變壓器金屬外殼，避雷器，引下線和變壓器的低壓側(cè)中心點(diǎn)應(yīng)接在一起，然后再與接地裝置相連接。46．低壓配電系統(tǒng)中的中性線、保護(hù)線和保護(hù)中性線各有哪些功能?答：中性線(N線)的功能：一是用來(lái)接駁相電壓220V的單相用電設(shè)備；二是用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是減小負(fù)載中性點(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線(PE線)的功能：它是用來(lái)保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。保護(hù)中性線(PEN線)的功能：它兼有中性線(N線)和保護(hù)線(PE線)的功能。47.高壓隔離開關(guān)有哪些作用？它為什么不能帶負(fù)荷操作？它為什么能作為隔離電器來(lái)保證安全檢修？答：隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。隔離開關(guān)沒(méi)有專門的滅弧裝置，不能帶負(fù)荷操作。斷開后有明顯可充分?jǐn)嚅_間隙，且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的。能充分保障人參和設(shè)備的安全。48.簡(jiǎn)述改善功率因數(shù)的方法。答：改善功率因數(shù)的方法，主要有兩種途徑。一是提高自然功率因數(shù)的方法：選擇電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)滿載運(yùn)行；選擇電力變壓器容量不宜太大，限制設(shè)備空載運(yùn)行。二是并聯(lián)電容器補(bǔ)償無(wú)功功率。49.10KV變電所的一次設(shè)備有那些？答：有高壓熔斷器、高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓開關(guān)柜等。50.按功能分繼電保護(hù)系統(tǒng)的繼電器有那幾種？答：有電流繼電器、電壓繼電器、差動(dòng)繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器等。51.高壓和低壓的放射式接線和樹干式接線有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：（1）高壓放射式接線的優(yōu)點(diǎn)有：界限清晰，操作維護(hù)方便，保護(hù)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，由于放射式線路之間互不影響，故供電可靠性較高。缺點(diǎn)是：這種放射式線路發(fā)生故障時(shí)，該線路所供電的負(fù)荷都要停電。（2）高壓樹干式接線的優(yōu)點(diǎn)有：使變配電所的出線減少。高壓開關(guān)柜相應(yīng)也減少，可節(jié)約有色金屬的消耗量。52.電壓波動(dòng)的抑制措施有哪些？答：（1)專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇?；?)增大供電容量減少系統(tǒng)阻抗；（3）減小引起波動(dòng)的負(fù)荷；（4）選高電壓等級(jí)；（5）裝設(shè)吸收無(wú)功裝置。53.電弧產(chǎn)生的原因有哪些？答：主要分為兩個(gè)方面（1）內(nèi)在因素：觸頭本身及觸頭周圍介質(zhì)含有大量可被游離的電子。（2）外在因素：當(dāng)分?jǐn)嗟挠|頭間存在足夠大的外施電壓的條件下，而且電路電流也達(dá)到最小生弧電流，其間的介質(zhì)就會(huì)強(qiáng)烈游離形成電弧。54.對(duì)地電壓，接觸電壓，跨步電壓分別是什么？答:（1）對(duì)地電壓：電氣設(shè)備的接地部分，如接地的外殼和接地體等，與零電位的“地”之間的電位差。（2）接觸電壓：電氣設(shè)備的絕緣損壞時(shí)，在身體可同時(shí)觸及的兩部分之間出現(xiàn)的電位差。如手觸及設(shè)備的金屬外殼，則人手與腳之間所呈現(xiàn)的電位差，即為接觸電壓。（3）跨步電壓：在接地故障點(diǎn)附近行走時(shí)，兩腳之間出現(xiàn)的電位差，越靠近接地故障點(diǎn)或跨步越大，跨步電壓越大。離接地故障點(diǎn)達(dá)20m時(shí)，跨步電壓為零。55.變壓器的繼電保護(hù)有哪些以及它們的共同點(diǎn)與區(qū)別。答：變壓器的繼電保護(hù)有過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)。共同點(diǎn)：它們都是超過(guò)正常工作時(shí)額定電流的動(dòng)作電流。區(qū)別點(diǎn)：過(guò)負(fù)荷保護(hù)的電流小，動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)；過(guò)電流保護(hù)的電流比過(guò)負(fù)荷保護(hù)的電流大，動(dòng)作時(shí)間比過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間的??；電流速斷保護(hù)的電流比過(guò)電流保護(hù)的電流大，動(dòng)作時(shí)間比過(guò)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間的長(zhǎng)，但比過(guò)電流保護(hù)的時(shí)間的小。二.計(jì)算題1.已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動(dòng)機(jī)7.5kw3臺(tái)，4kw8臺(tái)，3kw17臺(tái)，1.5kw10臺(tái)。試用需要系數(shù)法求其計(jì)算負(fù)荷。解：此機(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛榈肒d=0.16~0.2(取0.2)，有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流2.已知某一班電器開關(guān)制造工廠用電設(shè)備的總?cè)萘繛?500kW，線路電壓為380V，試估算該廠的計(jì)算負(fù)荷。(需要系數(shù)Kd=0.35、功率因數(shù)cosφ=0.75、tanφ=0.88)解：P30=KdPe=0.35×4500=1575kWQ30=tanφP30=0.88×1575=1386kvarS30=P30/cosφ=2098KVAI30=S30/(U)=2098/(0.38)=3187.7A3.已知某機(jī)修車間金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動(dòng)機(jī)7.5KW3臺(tái)，4KW8臺(tái)，3KW17臺(tái)，1.5KW10臺(tái)（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。試求計(jì)算負(fù)荷。解：總?cè)萘浚篜e=∑Pei=120.5kWx臺(tái)最大容量的設(shè)備容量：Px=7.5KW×3+4KW×2=30.5kW有功計(jì)算負(fù)荷：P30=bPe+cPx=0.14×120.5kW+0.430.5kW×=29.1kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30=tanφP30=173.×29.1kW=50.3kvar視在計(jì)算負(fù)荷：S30=P30/cosφ=58.2KVA計(jì)算負(fù)荷：I30=S30/(U)=88.4A4.某變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷P30=650kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30=800kvar。1．低壓側(cè)的功率因數(shù)是多少？2．若想把功率因數(shù)提高到0.92，應(yīng)裝設(shè)BW0.4-12-1的電容器多少個(gè)？（每個(gè)BW0.4-12-1的電容器額定容量為12kvar）解：(1)S30=1031kVAcosφ=650/1031=0.63(2)QC=650×[tan(arccos0.63)–tan(arccos0.92)]=525kvar取QC=530kvarn=530/12=44.2個(gè)取45個(gè)5.裝配車間380V線路，供電給金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)組18臺(tái)共60kW，通風(fēng)機(jī)組2臺(tái)共10kW，確定線路的計(jì)算負(fù)荷。（金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)取Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73，通風(fēng)機(jī)組取Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75，總計(jì)算負(fù)荷取K∑p=0.95，K∑q=0.97）(12分)解:（1)金屬切削機(jī)床組有功計(jì)算負(fù)荷P30(1)=0.2×60=12kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30(1)=12×1.73=20.8kvar（2）通風(fēng)機(jī)組有功計(jì)算負(fù)荷P30(2)=0.8×3=2.4kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30(2)（3）總計(jì)算負(fù)荷=2.4×0.75=1.8kvar有功計(jì)算負(fù)荷P30總=0.95×（12＋2.4）=13.7kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30總=0.97×（20.8＋1.8）=21.9kvar視在計(jì)算負(fù)荷S30總===25.8kVA計(jì)算電流I30總=25.8/×0.38=39A6.某機(jī)修車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW（其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW1臺(tái)，4Kw3臺(tái)，2.2Kw7臺(tái)），通風(fēng)機(jī)2臺(tái)共3kW，電阻爐1臺(tái)2kW。試用二項(xiàng)式法來(lái)確定機(jī)修車間380V線路的計(jì)算負(fù)荷。解：先求各組的和（1）金屬切削機(jī)床組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（2）通風(fēng)機(jī)組b=0.65，c=0.25，x=5，=0.8，=0.75，=0.65×3kw=1.95kw=0.25×3kw=0.75kw（3）電阻爐b=0.7，c=0，x=0，=1，=0，故=0.7×2kw=1.4kw=0以上各組設(shè)備中，附加負(fù)荷以為最大，因此總計(jì)算負(fù)荷為P30=（7+1.95+1.4）+8.68=19kwQ30=（7×17.3+1.95×0.75+0）+8.68×1.73=28.6kvarS30=I30=7.如圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺(tái)，其中2臺(tái)10kW接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，1臺(tái)20kW接于C相。另有380V單相對(duì)地焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW（ε=100%）接于AB相間，1臺(tái)20kw（ε=100%）接于BC相間，1臺(tái)30kW（ε=60%）接于CA相間。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。解：（1）電熱干燥箱的各相計(jì)算負(fù)荷Kd=0.7，A相=1，=0。計(jì)算其有功計(jì)算負(fù)荷：=0.7×2×10kw=14kwP30.A1（）=KdB相=0.7×1×30kw=21kwP30.B1（）=KdC相=0.7×1×20kw=14kwP30.C1（）=Kd（2）焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷先將接于CA相間的30kw（ε=60%）換算至ε=100%的容量，即；當(dāng)時(shí)的功率換算系數(shù)。因此對(duì)焊機(jī)換算到各相的有功和無(wú)功設(shè)備容量為A相B相C相各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為A相B相C相（3）各相總的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷A相B相C相（2）總的等效三相計(jì)算負(fù)荷因B相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取B相計(jì)算等效三相計(jì)算負(fù)荷，由此可得8.某廠壓變電所裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為650kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0.9，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量?并問(wèn)補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器容量有何變化?解：(1)補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為主變壓器容量選擇條件為≥，因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為1250kV·A。這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos(2)=650／1031＝0.63(2)無(wú)功補(bǔ)償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的cos≥0.9，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗△QＴ遠(yuǎn)大于其有功功率損耗△PＴ，一般△QＴ＝(4～5)△PＴ，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90，取cos′＝0.92。低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：Qc=650×(tanarccos0.63－tanarccosO.92)kvar=525kvar取QＣ=530kvar(3)補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為kV·A=704kV·A因此主變壓器容量可改選為800kV·A，比補(bǔ)償前容量減少450kV·A。變壓器的功率損耗為△△≈0.015≈0.06=0.015x704kV·A=10.6kW=0.06×704kV·A=42.2kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為=650kW+10.6KW＝661kW=(800—530)kvar+42.2kvar=312kvarkV·A＝731kV·A補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為cos=／=661／731＝0.9049.某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。電力系統(tǒng)出口斷路器為SNl0—10II型。試用標(biāo)幺制法計(jì)算系統(tǒng)中k-1點(diǎn)和k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。解：<1>.確定基準(zhǔn)值，，<2>.計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值(1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值(2)架空線路的電抗標(biāo)幺值<3>電力變壓器的電抗標(biāo)幺值=5％繪短路等效電路圖如下圖所示：3.計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其他三相短路電流(4)三相短路容量4.計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其他三相短路電流(4)三相短路容量由此可見，采用標(biāo)幺制法的計(jì)算結(jié)果與歐姆法計(jì)算的結(jié)果基本相同。10.已知工廠變電所380V側(cè)母線上接有250kW感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，平均，效率=0.75，380V母線的短路電流；該母線采用LMY-100×10的硬鋁母線，水平平放，檔距為900mm，檔數(shù)大于2，相鄰兩相母線的軸線距離為160mm。試求該母線三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力，并校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度。如果此母線的短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.6s，低壓斷路器的斷路時(shí)間為0.1s。該母線正常運(yùn)行時(shí)最高溫度為。校驗(yàn)其熱穩(wěn)定度。解：1.計(jì)算母線短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力電動(dòng)機(jī)額定電流為由于，該電動(dòng)機(jī)的反饋電流沖擊值為因此母線在三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力為2.校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度母線在作用時(shí)的彎曲力矩為母線的截面系數(shù)為母線在三相短路時(shí)所受到的計(jì)算應(yīng)力為硬鋁母線(LMY)的允許應(yīng)力為由此可見該母線滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求。3.母線滿足短路熱穩(wěn)定度的最小允許截面，曲線得=母線截面為A=100×10=1000>，該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。11.某10／0.4kV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1200kV·A，其中一、二級(jí)負(fù)荷680kV·A。試初步選擇該變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。解：根據(jù)變電所有一、二級(jí)負(fù)荷的情況，確定選兩臺(tái)主變壓器。每臺(tái)容量=(0.6～0.7)×1200kV·A=(720～840)kV·A，且≥680kV·A，初步確定每臺(tái)主變壓器容量為800kV·A。12.現(xiàn)有一臺(tái)S9-800/10型配電變壓器與一臺(tái)S9-2000/10型配電變壓器并列運(yùn)行，均為D，ynll聯(lián)結(jié)。負(fù)荷達(dá)到2800kV·A時(shí)，變壓器中哪一臺(tái)將要過(guò)負(fù)荷?過(guò)負(fù)荷可達(dá)多少?解：并列運(yùn)行的變壓器之間的負(fù)荷分配是與阻抗標(biāo)幺值成反比的。變壓器的阻抗標(biāo)幺值按下式計(jì)算通常??；S9-800變壓器(T1)的)：=5，S9-2000變壓器(T2)的=6，兩臺(tái)變壓器的阻抗標(biāo)幺值分別為(取在負(fù)荷達(dá)2800kV·A時(shí)各臺(tái)負(fù)擔(dān)的負(fù)荷分別為變壓器(T1)將過(guò)負(fù)荷(908-800)kV·A=108kV·A，將超過(guò)其額定容量13.5％。按規(guī)定，油浸式電力變壓器正常允許過(guò)負(fù)荷可達(dá)20％(戶內(nèi))或30％(戶外)。因此變壓器過(guò)負(fù)荷13.5％還是在允許范圍內(nèi)的。另外，從上述兩臺(tái)變壓器的容量比來(lái)看，800kV·A：2000kV·A=1：2.5，尚未達(dá)到一般不允許的容量比1：3。但考慮到負(fù)荷的發(fā)展和運(yùn)行的靈活性，S9—800／10型變壓器宜換以較大容量的變壓器。13.有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220／380V的TN-S線路，線路計(jì)算電流為150A，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。解：(1)相線截面的選擇環(huán)境溫度為30時(shí)明敷的BLX-500型截面為50mm的鋁芯橡皮線的I=163A>I=150A，滿足發(fā)熱條件。因此相線截面選為A=50mm。(2)中性線截面A的選擇按A≥0.5A，選A=25mm。(3)保護(hù)線截面A的選擇由于A>35mm，故選A≥0.5A=25mm。所選導(dǎo)線型號(hào)可表示為：BLX-500-(3×50+1×25+PE25)。14.有一條用LGJ型鋼芯鋁線架設(shè)的5km長(zhǎng)的35kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為2500kW，cos=0.7，T=4800h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。解：(1)選擇經(jīng)濟(jì)截面I===58.9Aj=1.15A／mmA==51.2mm選標(biāo)準(zhǔn)截面50mm，即選LGJ-50型鋼芯鋁線。（2）校驗(yàn)發(fā)熱條件LGJ-50的允許載流量I=178A>I=58.9A，滿足發(fā)熱條件。(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度35kV架空鋼芯鋁線的最小截面A=35mm<A=50mm，選LGJ-50型鋼芯鋁線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。15.試驗(yàn)LGJ-50型鋼芯鋁線是否滿足允許電壓損耗5%的要求。已知該線路導(dǎo)線為水平等距排列，相鄰線距為1.6m。解：由上題知P=2500kW，cos=0.7，因此tan=1，Q=2500kvar。用A=50mm和a=1.26×1.6m2m，R=0.68／km，X=0.39／km。線路的電壓損耗為=382V線路的電壓損耗百分值為==1.09%<=5%選LGJ-50型鋼芯鋁線滿足電壓損耗要求。16.某220／380V線路，采用BLX-500-(3×25+1×16)mm的四根導(dǎo)線明敷，在距線路首端50m處，接有7kW電阻性負(fù)荷，在線路末端(線路全長(zhǎng)75m)接有28kW電阻性負(fù)荷。試計(jì)算該線路的電壓損耗百分值。解：C=46.2kW·m／mm，而∑M=7kW=2450kW=17.某220/380V的TN-C線路，如下圖所示。線路擬采用BX-500型銅芯橡皮絕緣線戶內(nèi)明敷，環(huán)境溫度為30℃,允許電壓損耗為5%。試選擇該線路的導(dǎo)線截面。解：（1）線路的等效變換將圖a所示帶均勻分布負(fù)荷的線路，等效變換為圖b所示集中負(fù)荷的線路。原集中負(fù)荷原分布負(fù)荷故。故。（3）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面線路中的最大負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷）為BX-500型導(dǎo)線在30℃明敷時(shí)的。因此可選3根BX-500-1×10導(dǎo)線作相線，另選1根BX-500-1×10導(dǎo)線作PEN線。（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度室內(nèi)明敷銅芯線最小截面為1（4）校驗(yàn)電壓損耗，以上所選導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。BX-500-1×10導(dǎo)線的電阻，電抗（線距按150計(jì)）。線路的電壓損耗為=/0.38所選BX-500-1×10型銅芯橡皮絕緣線滿足允許電壓損耗要求。18.有一臺(tái)Y型電動(dòng)機(jī)，其額定電壓為380V，額定功率為18.5kW，額定電流為35.5A，起動(dòng)電流倍數(shù)為7?，F(xiàn)擬采用BLV型導(dǎo)線穿焊接鋼管敷設(shè)。該電動(dòng)機(jī)采用RT0型熔斷器作短路保護(hù)，短路電流13kA。試選擇熔斷器及其熔體的額定電流，并選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑(環(huán)境溫度為+30C)最大可達(dá)解：(1)選擇熔體及熔斷器的額定電流II≥I=35.5A≥KI=0.3×35.5A×7=74.55A（輕載啟動(dòng)K取0.3）選用RT0-100型熔斷器，I(2)校驗(yàn)熔斷器的斷流能力=100A，熔體選I=80A。熔斷器的I(3)選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑按發(fā)熱條件選擇，A=10mm的BLV型鋁芯塑料線三根穿鋼管時(shí)：=35.5A，滿足發(fā)熱條件，相應(yīng)選鋼管SC20mm。=50kA>I==13kA，其斷流能力滿足要求。I=41A>I校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：穿管鋁芯線的最小截面為2.5mm＜10mm，滿足要求。(4)校驗(yàn)導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合電動(dòng)機(jī)安裝在一般車間內(nèi)，熔斷器作短路保護(hù)用，導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合條件為：I≤2.5I現(xiàn)I=80A<2.5×41A=102.5A，故滿足熔斷器保護(hù)與導(dǎo)線的配合要求。19.如下圖所示，設(shè)FUl(RT0型)的I=100A，F(xiàn)U2(RMl0型)的I=60A。k點(diǎn)的三相短路電流=1000A。試檢驗(yàn)FUl和FU2是否能選擇性配合。解：由I由I=100A和I=1000A查附錄表10—2曲線得t≈O.3s。=80A和I=1000A查附錄表9—2曲線得t≈0.08s。t=O.3s>3t=30.08s=0.24s因此FUl與FU2能保證選擇性動(dòng)作。20.有一條380V動(dòng)力線路，I=120A，I=400A；線路首端的I=18.5kA。當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為+30C。試選擇此線路的BLV型導(dǎo)線的截面、穿線的硬塑料管直徑及線路首端裝設(shè)的DWl6型低壓斷路器及其過(guò)流脫扣器的規(guī)格。解：(1)選擇低壓斷路器及其過(guò)流脫扣器規(guī)格DWl6-630斷路器的過(guò)流脫扣器額定電流I初步選DWl6-630型低壓斷路器，其I=160A>I=120A=160A.設(shè)瞬時(shí)脫扣電流整定為3倍，=3×160A=480A。而KI=1.35×400A=540A，不滿足I≥KI的要求。如整定為4倍時(shí)，I=4×160A=640A>KI=1.35×400A=540A，滿足躲過(guò)尖峰電流的要求。校驗(yàn)斷流能力：DWl6-630斷路器I=30kA>I=18.5kA，滿足要求。(2)選擇導(dǎo)線截面和穿線塑料管直徑當(dāng)A=70mm的BLV型鋁芯塑料線在30C時(shí)：I=121A(三根線穿管)>I=120A，按發(fā)熱條件選A=70mm，管徑選為50mm。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：最小截面為2.5mm＜70mm，故滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。(3)校驗(yàn)導(dǎo)線與低壓斷路器保護(hù)的配合脫扣器整定為I=640A，而4.5I=4.5×121A=544.5A，不滿足I≤4.5I的要求。因此將導(dǎo)線截面增大為95mm，I=147A，4.5I=4.5147A=661.5A>I求。相應(yīng)的穿線塑料管直徑改選為65mm。=640A，滿足導(dǎo)線與保護(hù)裝置配合的要21.某10kV電力線路，如下圖所示。已知TAl的變流比為100／5A，TA2的變流比為50／5A。WL1和WL2的過(guò)電流保護(hù)均采用兩相兩繼電器式接線，繼電器均為GL-15／10型。KA1整定的動(dòng)作電流為7A，10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限為ls。WL2的計(jì)算電流為28A，WL2首端k-1點(diǎn)的三相短路電流為500A，其末端k-2點(diǎn)的三相短路電流為160A。試整定KA2的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限，并檢驗(yàn)其保護(hù)靈敏度。解：(1)整定KA2的動(dòng)作電流取I=2I=2×28A=56A，K=1.3，K=0.8，K=50／5=10，K=1，I=I==9.1根據(jù)GL-15／10型繼電器的規(guī)格，動(dòng)作電流整定為9A。(2)整定KA2的動(dòng)作時(shí)限確定KA1的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間，由于k-1點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)KA1中的電流為I=I=×500A=25AI對(duì)KA1的動(dòng)作電流倍數(shù)為：n===3.6利用n=3.6和KA1已整定的時(shí)限t1=ls，GL-15型繼電器的動(dòng)作特性曲線，得KA1的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間t≈1.6s。KA2的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間應(yīng)為：t=t-t=1.6s-0.7s=0.9sk-1點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)KA2中的電流為：I=I=×500A=50AI對(duì)KA2的動(dòng)作電流倍數(shù)為：利用=5.6和KA2的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間=0.9s，GL-15型繼電器的動(dòng)作特性曲線，得KA2應(yīng)整定的10倍動(dòng)作≈0.8s。電流的動(dòng)作時(shí)限為(3)KA2的保護(hù)靈敏度檢驗(yàn)KA2保護(hù)的線路WL2末端k-2的兩相短路電流為其最小短路電流，即KA2的保護(hù)靈敏度為：滿足靈敏度的要求。22.某車間變電所裝有一臺(tái)10/0.4A、1000kVA的變壓器。已知變壓器低壓側(cè)母線的三相短路電流=16kA，高壓側(cè)電流互感器變流比為100／5A，繼電器采用GL-5／lO型，接成兩相兩繼電器式。試整定該繼電器的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限和速斷電流倍數(shù)。解：(1)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定取=1.3，=1，=0.8，=100／5=20，==2×1000kV·A／其動(dòng)作電流動(dòng)作電流整定為9A。(2)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定車間變電所