完整版工厂供电课后习题x
时间：2020-10-21 12:52:26 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
1.1对工厂供电工作有哪些基本要求？
对工厂供电工作的基本要求是：安全、可靠、优质、经济。
变电所和配电所各自的任务是什么？
配电所的任务是接受电能和分配电能； 而变电所的任务是接受电能， 变换电压和分配电
能。
1.2电力变压器的额定一次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电压 5%,有
的等于相应的电网额定电压？而其额定二次电压，为什么规定有的高于相应的电网额定电 压10%，有的又可只高于相应的电网额定电压 5%？
答：电力变压器的额定电压。
a.电力变压器一次绕组的额定电压。分两种情况：
当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同，
即高于同级电网额定电压 5%。
当变压器不与发电机相连，而是连接在线路上时，则可看作是线路的用电设备，
因此其一次绕组额定电压应与电网的额定电压相同。
b.电力变压器二次绕组的额定电压。亦分两种情况：
变压器二次侧供电线路较长（如较大的高压电网）时，其二次绕组额定电压应比
相连电网额定电压高 10%，其中5%是用于补偿变压器满负荷运行时绕组内部约 5%的电压
损耗，这是因为变压器二次绕组的额定电压是指变压器一次绕组加上额定电压时， 二次绕组
开路的电压，带负载运行时其内部必有电压损耗； 此外变压器满负荷运行时输出的二次电压
还要高于所连电网额定电压 5%，以补偿线路上的电压降。
变压器二次侧供电线路不长 （如低压电网或直接供电给高低压用电设备） 时，其二次绕组额
定电压只需高于所连电网额定电压 5%，仅考虑补偿变压器满负荷运行时绕组内部 5%的电压 损耗。
1.3三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式？中性点不直接接地的电力系统
与中性点直接接地的电力系统在发生单相接地时各有什么不同特点？
答：在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：
一种是电源中性点不接地，一种是中性点经阻抗接地，再有一种是中性点直接接地。
中性点不直接接地的电力系统在发生单相接地时，两完好相对地电压将升高 ,3倍。
中性点直接接地的电力系统在发生单相接地时，两完好相对地电压不变。
1.4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、IT系统各有什么特点？
答：中性线（N线）的功能：一是用来接额定电压是相电压的单相用电设备，二是用来
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：是为保障人身安全，防止触电事故用的接地线。系统中所有
设备的外露可导电部分， 例如金属外壳、金属构架等，通过保护线接地，可在设备发生接地
故障时减少触电危险。
保护中性线（PEN线）兼有中性线和保护线的功能。这种中性线在我国通称为“零线” 俗称“地线”。
TN-C系统又称三相四线制， N线与PE线全部合为PEN线，曾在我国广泛应用。
系统中的N线与PE线全部分开，则此系统称为TN-S系统，又称三相五线制，此系统安 全性稳定、可靠，是当前在工厂供电中积极推广的一种系统。
如果系统的前一部分其 N线与PE线合为PEN线，而后一部分线路，N线与PE线全部 或部分分开，则此系统称为 TN-C-S系统，此系统多为老企业将三相四线制改造为三相五线
制一种过渡过程的系统。
TT系统中的所有设备的外露可导电部分均各自经 PE线单独接地。
IT系统中的所有设备的外露可导电部分也都各自经 PE线单独接地，它与TT系统不同的
是，其电源中性点不接地或经 1000 Q阻抗接地，且通常不引出中性线。
1.5试确定图1.18所示供电系统中变压器 T1和线路 WL1, WL2的额定电压。
n 12
110 開 <k￥
图1.18 习题1.13的供电系统
答：T1 : 6 / 121KV , WL1 : 110KV , WL2 : 35KV。
6试确定图1.19所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。
T1
35kV
T2
L 乂 斗 vrti thi
<7^
104 V
T3
22D1 jBOV
图1.19 习题1.14的供电系统
答：G: 10.5KV , T1 : 10 / 38.5KV , T2 : 35 / 6.6KV , T3: 10 / 0.4KV。
2.1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。
-100% T
2.2什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷 有何意义？
答：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的各元件的负荷值称为 计算负荷。 理论及实践均证明，计算负荷实际上与从曲线上查得的半小时最大负荷 P30，
也就是年最大负荷 Pmax是基本相当的。所以计算负荷也可认为就是半小时最大负荷 P30。
计算负荷是电力一次系统的电器及传输导线选择的基本依据， 也是二次系统继电保护整
定值确定的基本依据。若计算负荷确定过大，将使电器和导线电缆选的规格过大， 造成投资
过高，导致浪费。若计算负荷确定过小，又将使电器和导线电缆等设备在过负荷情况下运行， 必将增加电能损耗，产生过热，导致绝缘老化甚至烧毁，这也是很危险的。由此可见，正确 确定计算负荷意义重大。
2.2在确定多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时， 可否将各组的视在计算负荷
和计算电流分别相加？为什么？应如何正确计算？
答：不可以，因为各个用电设备组的功率因数不相同。 应将各个用电设备组的有功功率
和无功功率分别相加，然后按求视在计算负荷和计算电流的公式去求解。
2.4、 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。
2.5、 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
Pe 7.5kW 3 4kW 8 3kW 17 1.5kW 10 120.5kW
查附录表1得
K d =0.16~0.2 （取 0.2） , cos 0.5, tan 1.73
有功计算负荷
巳0 0.2 120.5kW 24.1kW
无功计算负荷
Q30 24.1kW 1.73 41.7kvar
视在计算负荷
g 24.1kW A
S,0 48.2kV A
0.5
计算电流
48.2kV A A
I30 73.2A
'一， 一-
v3 0.38kV
2.6某车间有一条 380V线路供电如表4.7中所示的5台异步电动机，试计算该电路的 尖峰电流（取KE = 0.9） o
IZ
I
Z1 Z2 Z3
表4.7 习题4.18的负荷资料
参数
电动机
M1
M2
M3
M4
M 5
额定电流
In (A)
10.2
32.4
30
6.1
20
起动电流
1st (A)
61.2
227
165
34
140
解：由表4.7中可知，电动机 M2的起动电流与额定电流之差最大
1st In 227 32.4 194.6A
Ipk 0.9(10.2 30 6.1 20) 227 0.9 66.3+227
=287 A
3.1、 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。
3.2、 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。
3.3、 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。
3.4、 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 s?
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。
3.5、 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%
3.6、 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 ？
lK2) / i K3) 3/2 0.866
(1) K3U(有正序、负序、零序阻抗)
(1) K
3U
(有正序、负序、零序阻抗)
工程中i
工程中
iK1)
5.1选择导线和电缆截面应满足哪些条件？ 一般动力线路、 照明线路、高压输电线路分
别应先按什么条件选择？为什么？
答：导线和电缆的截面选择必须同时满足下列条件：
1?发热条件、 2?经济电流密度、 3.允许电压损耗、 4?机械强度。
低压动力线路，因负荷电流大，一般可先按发热条件来选择截面， 然后再校验机械强度
和电压损耗； 低压照明线路，由于它对电压质量要求较高，一般可先按允许电压损耗来选 择截面，然后再校验发热条件和机械强度； 35 kV及以上的高压输电线路，则可先按经济
电流密度来选择经济截面，再校验发热条件、允许电压损耗和机械强度等。
6.1、供电系统中有哪些常用的过电流保护装置 ？对保护装置有哪些基本要求 ？
过电流保护装置：熔断器、低压断路器、继电保护。
基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度(灵敏系数 Sp
k.min 、
I )o
op.1
6.2、低压断路器的瞬时、短延时和长延时过流脱扣器的动作电流各如何整定 的动作电流又如何整定 ？
(1)瞬时过流脱扣器动作电流的整定
?其热脱扣器
动作电流 1 OP(O) Krei I pk 可靠系数Krei取值为
DW : 1.35; DZ :2~2.5
短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定
动作电流Iop(5) Krel I pk Krel取值为1.2
动作时间0.2s,0.4s, 0.6s 三级，时间差0.2s
长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定
动作电流I op(l) Krel I 30 J取值为1.1
动作时间：反时限最长 1-2h
热脱扣器动作电流的整定
过负荷保护 Iop.tr Krel I 30 K冋取值为1.1
6. 3、低压断路器如何选择 ？
选择低压断路器应满足的条件：
低压断路器的额定电压不低于保护线路的额定电压。
低压断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流。
低压断路器的类型应符合安装、保护、操作方式的要求。
