电力工程基础第二版孙丽华主编课后习题答案Word文件下载.docx
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中性点不接地与中性点经消弧线圈接地得系统称为小电流接地系统;
性点直接接地（或经低电
阻接地）得系统称为大电流接地系统。
在小电流接地系统中发生单相接地时,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高倍。
此时三相之间得线电压仍然对称,因此用户得三相用电设备仍能照常运行,但就是,发生单相接地后,其运行时间不能太长,以免在另一相又发生接地故障时形成两相接地短路。
1-6消弧线圈得补偿方式有几种？
一般采用哪种补偿方式？
为什么?
消弧线圈得补偿方式有全补偿、欠补偿与过补偿，一般都采用过补偿方式。
因为在过补偿方
式下，即使电网运行方式改变而切除部分线路时，也不会发展成为全补偿方式，致使电网发生谐振。
同
时,由于消弧线圈有一定得裕度，即使今后电网发展，线路增多、对地电容增加后，原有消弧线圈仍可继续使用。
1-7为什么我国规定110kV以上得高压电网与380/220V得低压电网要采用大电流接地系统？
各有什么优点？
大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压
因此电气设备得绝缘水平只需按电网得相电压考虑，故可以降低工程造价。
所以我国110kV及以上得
电力系统基本上都采用中性点直接接地得方式。
而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主
要就是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝，将故障部分
切除。
1-8试确定图1-12所示供电系统中发电机与所有变压器得额定电压。
发电机G:
10、5kV;
变压器
T1:
10、5/242kV;
变压器T2:
10/3、3kV;
变压器T3:
220/38、5kV;
变压器T4:
220/121/38、5kV;
变压器T5:
35/6、6kV
1-9某10kV电网，架空线路总长度70km，电缆线路总长度为16km。
试求此中性点不接地得电力系统发生单相接地时得接地电容电流，并判断此系统得中性点需不需要改为经消弧线圈接地。
由于
因此，不需要改为经消弧线圈接地。
第二章
2-1电力负荷按重要程度分为哪几级？
各级负荷对供电电源有什么要求?
两个独立电源供电;
二级负荷应由两回线路供电;
三级负荷对供电电源无特殊要求。
2-2何谓负荷曲线？
试述年最大负荷利用小时数与负荷系数得物理意义。
负荷曲线就是表征电力负荷随时间变动情况得一种图形。
年最大负荷利用小时数,就是一个假想时间,在此时间内,用户以年最大负荷持续运行所消耗得电能恰好等于全年实际消耗得电能,年负荷曲线越平坦,值越大,年负荷曲线越陡;
值越小。
因此,得大小说明了用户用电得性质,也说明了用户负荷曲线得大致趋势。
平均负荷与最大负荷得比值叫负荷系数,它就是表征负荷变化规律得一个参数,其值愈大,说明负
荷曲线愈平坦,负荷波动愈小。
2-3什么叫计算负荷？
确定计算负荷得意义就是什么？
计算负荷就是根据已知得用电设备安装容量确定得、用以按发热条件选择导体与电气设备时所使用得一个假想负荷,计算负荷产生得热效应与实际变动负荷产生得热效应相等。
确定计算负荷时为正确选择供配电系统中得导线、电缆、开关电器、变压器等提供技术参数。
2-4什么叫暂载率？
反复短时工作制用电设备得设备容量如何确定？
暂载率就是指设备工作时间与工作周期得百分比值。
反复短时工作制用电设备得设备容量就是指换算到统一暂载率下得额定功率。
对于吊车:
就是指统一换算到时得额定功率,其设备容量;
对于电焊机:
就是指统一换算到时得额定功率,其设备容量
2-5需要系数法与二项式系数法各有什么计算特点？
各适用哪些场合？
需要系数法计算较简单,应用较广泛,但计算结果往往偏小,适用于容量差别不大、设备台量较多得场合;
二项式法考虑大容量用电设备对计算负荷得影响,主要适用于设备台数较少而容量差别悬
殊较大得得场合。
2-6什么叫最大负荷损耗小时？
它与哪些因素有关？
年最大负荷损耗小时数实际上也就是一个假想时间,在此时间内,线路持续通过计算电流所产
生得电能损耗,恰好与实际负荷电流全年在线路上产生得电能损耗相等。
它与年最大负荷利用小时数
与负荷得功率因数有关。
2-7功率因数低得不良影响有哪些？
如何提高企业得自然功率因数？
功率因数低将会引起线路得总电流增大,使供电网络中得功率损耗与电能损耗增大;
使供电网
络得电压损失增大,影响负荷端得电压质量;
使供配电设备得容量不能得到充分利用,降低了供电能力
使发电机得出力下降,发电设备效率降低,发电成本提高。
运行;
提高感应电动机得检修质量；
合理使用变压器；
感应电动机同步化运行。
2-8并联电容器得补偿方式有哪几种？
各有什么优缺点？
并联电容器得补偿方式有高压集中补偿、低压成组补偿与分散就地补偿（个别补偿）。
高压集中补偿方式得投资较少，电容器组得利用率较高，能够提高整个变电所得功率因数，但它得补偿范围小，只能补偿6〜10kV母线以前得线路上得无功功率，不能补偿工业企业内部配电线路得无
功功率。
低压成组补偿方式得投资不大，运行维护方便，能够减小车间变压器得容量，降低电能损耗，其补偿区大于高压集中补偿，能够补偿变电所低压母线前得变压器与所有有关高压系统得无功功率。
分散就地补偿方式得补偿范围最大，补偿效果最好，能够补偿安装地点以前得变压器与所有高低
压线路得无功功率，但投资较大，且电容器组在被补偿得设备停止工作时也一并被切除，利用率较低。
2-9某工厂车间380V线路上接有冷加工机床50台，共200kW;
吊车3台，共4、5kW（）;
通风机8
台，每台3kW;
电焊变压器4台海台22kVA（，）;
空压机1台，55kW。
试确定该车间得计算负荷。
解:
该车间得计算负荷如下表所示。
电力负荷计算表
序
号
用电设备名称
台数
设备容量/kW
计算负荷
铭牌值
换算值
P3o/kW
Q30/kvar
Sso/kVA
130/A
1
冷加工机床
50
200
0、16
0、5
1、73
32
55、36
2
吊车
3
4、5
3、5
0、15
0、525
0、91
通风机
8
24
0、8
0、75
19、2
14、4
4
电焊变压器
88
35、47
0、35
2、68
12、4
33、23
5
空压机
55
0、85
46、75
35、06
小计
66
110、
875
138、96
负荷总计（）
99、8
125、06
160
243、1
2-10有一条380V低压干线供电给30台小批生产得冷加机床电动机，总容量为200kW，其中较
大容量得电动机有10kW1台，7kW3台，4、5kW8台。
试分别用需要系数法与二项式系数法计算该干
线得计算负荷。
用需要系数法与二项式系数法所求计算负荷如下表所示。
电力负荷计算表（需要系数法）
P30/kW
S30/kVA
I30/A
30
63、94
97、15
电力负荷计算表（二项式系数法）
用电设备
设备
设备容量
二项式
系数
名称
n/x
/kW
b/c
Q30/kvar
30/5
35、5
0、14/0、
42、2
73
84、32
128、
2-11有一条10kV高压线路供电给两台并列运行得S9—800/10（D,ynil接线）型电力变压器，高
压线路采用LJ—70铝绞线，水平等距离架设,线距为1m,长6km。
变压器低压侧得计算负荷为
900kW,,h。
试分别计算此高压线路与电力变压器得功率损耗与年电能损耗。
解：
（1）变压器得功率损耗与电能损耗
kvar
kVA
变压器得负荷率为：
查附录表A-1可知,S9-800/10型（Dyn11）变压器得技术数据为：
kW,kW,,
则两台变压器得功率损耗为：
kW
Sn28002
Qt2—（I0%Uk%）2（2.50.7035）79.54kvar
100100
由h与查图2-7得:
h。
因此，两台变压器得电能损耗为：
Wa2（Po87602Pk）2（1.487600.70327.53650）5.16104kWh
（2）线路得功率损耗与电能损耗
变压器高压侧得计算负荷为：
A
查附录表A-12可知,LJ-70铝绞线得Q/km,m时Q/km（实际上m）,因此线路得功率损耗为：
PWL3I30Rwl103368.2620.46610338.58kW
Qwl3l3oXWL103368.2620.358610330kvar
线路得电能损耗为：
kWh
2-12某电力用户10kV母线得有功计算负荷为1200kW,自然功率因数为0、65,现要求提高到0、
90,试问需装设多少无功补偿容量？
如果用BW10、5—40—1W型电容器，问需装设多少个？
装设以后该厂得视在计算负荷为多少？
比未装设时得视在计算负荷减少了多少？
（1）需装设得BWF10、5-40-1W型并联电容器容量及个数
取
则实际补偿容量为：
（2）无功补偿前后视在负荷得变化
补偿前:
补偿后:
S30上2（Q30Qc）2,12002（1403840）21325.5kVA
补偿后视在负荷减少了：
2-13某降压变电所装有一台Y,yn0联结得S9—800/10型电力变压器，其二次侧（380V）得有功计算负荷为520kW,无功计算负荷为430kvar,试求此变电所一次侧得计算负荷与功率因数。
如果功率因
数未达到0、9,问应在此变电所低压母线上装多大并联电容器容量才能达到要求？
（1）变压器一次侧得计算负荷与功率因数
查附录表A-1可知,S9-800/10型（Yyn0）变压器得技术数据为：
则变压器得功率损耗为
Qt-（I0%2Uk%）（0.80.84324.5）32kvar
kWkvar
（2）确定无功补偿容量。
由于要求变压器高压侧得功率因数》0、9,在变压器低压侧进行补偿时，
取低压侧补偿后得功率因数,则低压侧需装设得补偿容量为:
取kvar
第三章
3-1试比较架空线路与电缆线路得优缺点。
架空线路与电缆线路相比,具有投资少、易于维修与建设工期短等优点,但容易遭受雷击与风
雨等自然灾害得侵袭,且它需要占用大片土地作出线走廊,有时会影响交通、建筑与市容等;
电缆线路
具有运行可靠、不易受外力与自然环境得影响、不占地面空间与不影响市容等优点,但投资大、建设
工期长、维修不便。
3-2架空线路由哪几部分组成？
各部分得作用就是什么？
架空线路主要由导线、避雷线、杆塔、绝缘子与金具等部件组成。
导线得作用就是传输电能;
避雷线得作用就是将雷电流引入大地,以保护电力线路免遭雷击;
杆塔得作用就是支撑导线与避雷线,
并使导线与导线、导线与大地之间保持一定得安全距离;
绝缘子得作用就是使导线与杆塔之间保持绝缘;
金具就是用来连接导线与绝缘子得金属部件得总称。
3-3什么叫电压降落？
什么叫电压损失？
电压降落就是指线路始末端电压得相量差;
电压损失就是指线路始末端电压得代数差。
3-4导线截面选择得基本原则就是什么？
输配电线路导线截面得选择应满足以下基本原则:
发热条件、电压损失条件、机械强度条件、
经济条件与电晕条件。
3-5什么就是“经济截面”？
如何按经济电流密度来选择导线与电缆截面？
使年运行费用达到最小、初投资费用又不过大而确定得符合总经济利益得导线截面,称为经
济截面。
按经济电流密度选择导线截面时,先按求出经济截面,然后选择与最接近而又偏小一点得标准截
面,这样可节省初投资与有色金属消耗量。
3-6有一条110kV得双回架空线路,长度为100km,导线型号为LGJ—150,计算外径为16、72mm,
x10.1445©
邑0.0157r0.1445lg50400.015710.42/kmr8.36
对应得等效电路如右图所示。
3-7某变电所装有一台S9—3150/35型得三相双绕组变压器，额定电压为35/10、5kV,试求变压
器得阻抗及导纳参数，并作出其等效电路。
查附录表A-2可知,S9-3150/35型变压器得技术数据为：
3-
100/100/100得三绕组变压器，试求变
8某变电所装有一台SFSZ9—40000/110型、容量比为
压器等效电路中各支路得电抗（归算到110kV侧）。
查附录表A-4可知,SFSZ9-40000/110型变压器得技术数据为
，”则
（取0Q）
用电设备得=0、8,试求该线路得电压损失。
IWWm
KUChii
1200m
11
r%
耿Pi码
图3-25习题3-9附图
0、8,0、75
pi=250kW,kvar
p2=400kW,kvar
p3=300kW,kvar
查附录表A-12得:
LJ-50型铝导线得/km,/km,
0.64（25014001.83003）0.355（187.513001.82253）
10
V
对应得电压损失百分数为
或
12[0.64（25014001.83003）0.355（187.513001.82253）]
10102
=1、69%
3-10一条10kV线路向两个用户供电，允许电压损失为5%,环境温度为30C,其她参数如图
3-26所示，若用相同截面得LJ型架空线路，试按允许电压损失选择其导线截面，并按发热条件与机械
强度进行校验。
（1）按允许电压损失选择导线截面
设=0、4Q/km,则
查附录表A-8与A-10得,35C时LJ-95导线得允许载流量为A>
91、3A，因此满足发热条件要求。
⑶按机械强度进行校验：
查表3-2知,10kV架空铝绞线得最小截面为25mm2<
95mm2,故满足机
械强度条件。
3-11某110架空线路,输送功率为20MW,功率因数为0、85,年最大负荷利用小时数为5500h,
试按经济电流密度选择其LGJ型钢芯铝绞线得导线截面。
线路得计算电流为
由表3-3,查得A/mm,因此，导线得经济截面为
选LGJ-120型钢芯铝绞线。
第四章
4-1什么叫短路？
短路得类型有哪几种？
短路对电力系统有哪些危害？
答：
短路就是指电力系统正常情况以外得一切相与相之间或相与地之间发生通路得情况。
短路得
类型有三相短路、两相短路、单相接地短路与两相接地短路。
短路对电力系统得危害有：
短路电流得热效应可使设备因过热而损坏甚至烧毁;
短路电流得力效
应可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏;
影响电气设备得正常运行,造成产品报废甚至设备损坏;
会导
致并列运行得发电厂失去同步,破坏系统得稳定性;
不对称接地短路所产生得不平衡电流会对邻近得
平行线路电磁干扰。
4-2什么叫标幺值？
在短路电流计算中,各物理量得标幺值就是如何计算得？
答：
某一物理量得标幺值,等于它得实际值与所选定得基准值得比值。
在短路电流计算中，常取基准容量=100MVA,基准电压用各级线路得平均额定电压，即，则基准电
流,基准电抗。
4-3什么叫无限大容量系统？
它有什么特征？
无限容量系统亦称无限大功率电源,就是指系统得容量为无限大,内阻抗为零。
它就是一个相
对概念,真正得无限大功率电源就是不存在得。
特征：
在电源外部发生短路时,电源母线上得电压基本不变,即认为它就是一个恒压源。
当电源内
阻抗不超过短路回路总阻抗得5%〜10%时,就可以认为该电源就是无限大功率电源。
4-
它们与短
4什么叫短路冲击电流、短路次暂态电流与短路稳态电流？
在无限大容量系统中
5-
路电流周期分量有效值有什么关系？
4-6什么叫复合序网？
各种简单不对称短路得复合序网就是什么？
起来所构成得网络。
由正序网与负序网并联而成得；
两相接地短路得复合序网就是由正序网、负序网与零序网并联而成得。
4-7何谓正序等效定则？
如何应用它来计算各种不对称短路？
在简单不对称短路得情况下,短路点得正序电流与在短路点每一相中接入附加电抗而发生三
相短路得电流相等,即,这就就是正序等效定则。
各种不对称故障时短路电流得绝对值为:
附加电抗与比例系数可查教材表4-4。
4-8什么叫短路电流得力效应？
如何校验电器及母线得动稳定？
短路电流通过电气设备与导体时,会产生很大得电动力,称为短路电流得力效应。
一般电器满足动稳定得条件就是》或>
；
母线满足动稳定校得条件就是W。
4-9什么叫短路电流得热效应？
如何校验电器及母线得热稳定？
短路发热得假想时间就是什么意思？
如何计算？
短路电流通过电气设备与导体时,会产生很高得温度,称为短路电流得热效应。
一般电器满足热稳定得条件就是》;
母线满足热稳定得条件就是》或〉。
假想时间就是指用稳态短路电流来代替实际短路电流,在该时间内产生得热量与实际短路电流
在短路时间内产生得热量相等。
假想时间包括周期分量假想时间与非周期分量假想时间两部分,即。
4-10某工厂变电所装有两台并列运行得S9-800（Y,yn0接线）型变压器,其电源由地区变电站通
过一条8km得10kV架空线路供给。
已知地区变电站出口断路器得断流容量为500MVA,试用标幺制
法求该厂变电所10kV高压侧与380V低压侧得三相短路电流、、及三相短路容量。
⑴取MVA,kV,kV,则
（2）计算各元件电抗标幺值
系统
线路
⑶ki点短路：
（4）k2点短路：
4-11如图4-32所示网络，各元件得参数已标于图中，试用标幺值法计算k点发生三相短路时短路点得短路电流。
图4-32习题4-11附图
（1）取MVA,,则各元件电抗标幺值为
4-12在图4-33所示电力系统中，所有发电机均为汽轮发电机。
各元件得参数如下：
发电机G1、
G2容量均为31、25MVA”发电机G3容量为50MVA,;
变压器T1、T2每台容量为31、5MVA,,变压
器T3容量为50MVA,;
线路WL得长度为50km,单位长度电抗为0、4,电压为110kV级，试用运算曲线法计算10kV电压级得k点发生短路时0s与0、2s时得短路电流。
图4-33习题4-12附图
（1）作等效电路取MVA,,则各元件电抗标幺值为
发电机G1、G2
变压器T1、T2
发电机G3
变压器T3
线路WL
作等值电路如下图所示。
（2）化简网络，求各电源到短路点得转移电抗
将、、作变换得
因此，各发电机对短路点得转移电抗分别为
G1支路
G2支路
G3支路
（3）求各电源得计算电抗
（4）查计算曲线数字表，并用差值法求短路电流周期分量标幺值对汽轮发电机G1,,查附录表B-1可得
当时，
因此，当时,s与s时得短路电流电流周期分量标幺值分别为
同理,对汽轮发电机G2，，查附录表B-1可得s与s时得短路电流电流周期分量标幺值分别为
对汽轮发电机G3,,查附录表B-1可得s与s时得短路电流电流周期分量标幺值分别为
（5）计算短路电流有名值
归算到短路点得各电源得额定电流为
G1、G2支路
因此,s与s时得短路电流电流周期分量有名值分别为
I。
1.722.272kA1.728.34kA2.751.726kA23kA
Io.21.721.93kA1.725.05kA2.751.522kA16.2kA
4-13已知某一不平衡得三相系统得V,V
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