工厂供电 第四章习题参考答案
工厂供电刘介才.第四章课后答案
接近负荷中心
无剧烈振动或高温的场所
进出线方便
尘土少、无腐蚀性气体
接近电源侧
不在厕所、有水的下方
设备运输方便
不在有爆炸危险的地方
计算题
1、已知配电所
10kV
母线短路时的
I (3) k
=Байду номын сангаас
2.86kA，线路的计算电流为
350A，继电保
护动作时间为 1.1s，断路器断路时间取 0.2s。试选择 10kV 高压配电所进线侧的高压户内少
解：并列运行的变压器之间的负荷分配是与阻抗标幺值成反比的。 变压器的阻抗标幺值按下式计算
Z
* T
=
Uk
S 0 0d
100S N
通常取 Sd = 100MV ⋅ A =10 5 KV ⋅ A ；
查附录表
5-1，得
S9-800
变压器(T1)的 U k
0 0
=5 ，S9-2000
变压器(T2)的 U k
0 0
6、熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器及低压刀开关在选择时，哪 些需校验断流能力?哪些需校验短路动、热稳定度?
校验断流能力：熔断器、高压负荷开关、高低压断路器、低压刀开关。
校验短路动、热稳定度：高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器。
7、工厂或车间变电所的主变压器台数如何确定?主变压器容量又如何确定? 台数选择：满足用电负荷对供电可靠性的要求，对季节性负荷或昼夜负荷变动较大，采 用经济运行方式。一般车间变电所采用一台，应考虑欠负荷的发展，有一定余地。 主变压器容量的选择：
最初的游离方式：热电发射。 维持电弧主要靠：碰撞游离产生电弧 热游离维持电弧。
2、使电弧熄灭的条件是什么?熄灭电弧的去游离方式有哪些?开关电器中有哪些常用的 灭弧方法?
工厂供电 第4章习题g
4-1 继电保护装置：能反映供电系统中的电气设备故障或不正常工作状态，并能动作于断路器跳闸或自动信号装置发出预报信号的一种自动装置。
2）对继电保护装置的要求: 选择性、速动性、灵敏性、可靠性 继电保护装置主要任务：1）自动地、迅速地、有选择地将故障元件从供电系统中切除，恢复非故障部分供电2）反映设备不正常状态，发出预报信号；电气设备仍不能正常工作，则动作于断路器跳闸3）与自动装置配合，缩短事故停电时间，提高供电可靠性。
4-3电流互感器的10％误差曲线 是指互感器电流误差最大不超过10％时，一次测电流对其额定电流的倍数k=I 1/I 1.TA 与二次侧负荷阻抗Z 2的关系曲线。
其作用 是用来选择电流互感器及其二次负荷阻抗。
4-4 电流互感器 常用接线方式：三相完全星形接线、两相不完全星形接线、两相一继电器接线。
三相完全星形接线：三台电流互感器与三只电流继电器对应连接。
接线系数为1，对各种故障都起作用，灵敏度高，相间短路动作可靠。
两相不完全星形接线：A 、C 两相装有电流互感器，分别与两只电流互感器相连，接线系数在正常工作和相间短路时均为1。
对相间短路，A 、C 相接地短路具有保护作用，Ｂ相接地无保护。
两相一继电器接线：由两台电流互感器和一只电流互感器组成。
接线系数随不同的短路方式而不同，三相短路时为3，AB 或BC 短路时为1，AC 短路时为2。
4-6电流速断保护为何会出现保护死去？动作电流躲过了线路末端最大短路电流，靠近末端的一段线路上发生的不是最大短路电流时，电流速断不动作，说明电流速断保护不能保护线路全长，存在死区。
4-7 过电流保护和电流速断保护是怎样满足对继电保护要求的？过电流保护的动作电流 按躲过线路尖峰电流整定，按时间阶梯原则保证保护的选择性，按被保护线路末端最小运行方式下两相短路电流校验其灵敏度来满足灵敏度的要求。
电流速断保护的动作电流 按躲过下级线路首端最大三相短路电流整定来保证保护的选择性，按其安装处在系统最小运行方式下的两相短路电流作为最小短路电流校验来满足灵敏度的要求。
工厂供电随堂练习与作业答案
第一章引论·1-1电力系统的组成要素1. 电力系统由电厂、电网、用户三部分组成。
√.2. 电力系统由发、变、输、配、用五部分组成。
√.3. 变电，包括升压变电、降压变电。
√.4. 电网的作用是将电能从发电厂从输送、并分配到电能用户。
√.5. 电网由电力线路、变配所组成。
√.6. 电力线路按其架设方法可分为架空线路和电缆线路。
√.7. 变配所是配电所的别称。
x.8. 配电所是改变电压的地方。
x.9. 变电所是分配电能的地方。
x.10. 电能最大的用户是同步电动机。
x.第一章引论·1-2电力系统的额定电压1. 发电机的额定电压比线路的额定电压高出（C ）A．1% B．3% C．5% D．10%2. 变压器副边接负载时额定电压比负载的高出 CA．1% B．3% C．5% D．10%3. 变压器副边接线路时额定电压比线路的高出DA．1% B．3% C．5% D．10%4. 电能的质量指标有：ABA．电压B．频率C．电流5. 电网额定电压是指线路的额定电压。
√.6. 负载的额定电压与线路的额定电压不同。
x.7. 变压器原边接线路时额定电压与线路额定电压不同。
x.8. 变压器原边接发电机时额定电压与发电机的不同。
x.9. 线路的额定电压是指线路首端、末端的平均电压。
√.10. 同一电压线路一般允许的电压偏差是±10%。
x.第一章引论·1-3电力系统的中运方式1. 电力系统的中运方式分为中点接地、中点不接地两大类。
√.2. 中点接地系统的可靠性较好。
x.3. 中点不接地系统的经济性较差。
√.4. 中性点不接地系统包括中点不接地、中点经阻抗接地两种。
√.5. 小电流接地方式包括中点不接地一种。
x.6. 大电流接地方式包括中点接地一种。
√.7. 中点不接地系统发生单相接地时，两个完好相的首端电位都升高到线电压水平。
√.8. 中性点经消弧线圈接地的电力系统在单相接地时，其他两相√地电压不会升高到线电压。
《工厂供电》第六版习题解答(不全)
高专《工厂供电》习题解答刘介才编本习题解答是应采用本人编《工厂供电》高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的，供教师教学和批改学生作业时参考。
由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。
本习题解答不宜在学生中传播，以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力。
如有错误和不当之处，欢迎批评指正目录第一章工厂供电概论习题解答--------------------------------第三章工厂的电力负荷及其计算习题解答----------------------第四章短路电流计算及变配电所电气设备选择习题解答------------第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答----------------------第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答----------------------第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置习题解答--------------第八章防雷、接地及电气安全习题解答--------------------------第九章节约用电、计划用电及供电系统的运行维护习题解答--------第一章工厂供电概论习题解答１－１解：变压器Ｔ 1 的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为 10.5kV。
变压器Ｔ 1的二次侧额定电压应比线路Ｗ L1 末端变压器Ｔ2 的一次额定电压高 10％，即为 242kV。
故变压器Ｔ 1 的额定电压应为 10.5 ／242kV。
线路 WL1的额定电压应与变压器Ｔ 2 的一次额定电压相同，即为220kV。
线路Ｗ L2 的额定电压应为 35kV，因为变压器 T2 二次侧额定电压为38.5kV，正好比 35kV 高１０％。
１－２解：发电机Ｇ的额定电压应比 6ｋＶ线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为 6.3 ｋＶ。
《工厂供电》第六版习题解答(不全)
高专《工厂供电》习题解答刘介才编前言本习题解答是应采用本人编《工厂供电》高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的,供教师教学和批改学生作业时参考.由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。
本习题解答不宜在学生中传播,以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力.如有错误和不当之处，欢迎批评指正。
目录第一章工厂供电概论习题解答—-——---—--——-——---———-—--—————--——-——--—--——-—第三章工厂的电力负荷及其计算习题解答—————----———-—-—--————---———-—-第四章短路电流计算及变配电所电气设备选择习题解答—-—--——---——-第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答——-—-——--——--—-——----———-—-———第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答----—--—--——————--———--------—第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置习题解答—-—-—----—--——----第八章防雷、接地及电气安全习题解答—-———-—-—-—----————-———-—-——-——--——-第九章节约用电、计划用电及供电系统的运行维护习题解答—-—-----—第一章工厂供电概论习题解答１－１解：变压器Ｔ1的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5kV.变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷL1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242kV。
故变压器Ｔ1的额定电压应为10。
5／242kV。
线路WL1的额定电压应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220kV.线路ＷL2的额定电压应为35kV，因为变压器T2二次侧额定电压为38.5kV,正好比35kV高１０%。
《工厂供电》(第3版)课后习题解答
《工厂供电》课后习题解答第三版第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5ｋＶ。
变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242ｋＶ。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。
2.线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220ｋV。
3.线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。
1-2 试确定图1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。
2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。
Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。
3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。
Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。
因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。
4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。
Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。
因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。
1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。
其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U1 N ）运行。
工厂供电习题答案第4章
第4章供配电系统4-1如何确定工厂的供配电电压？供电电压等级有0。
22 KV ，0。
38 KV ，6 KV ，10 KV ，35 KV ，66 KV ，110 KV，220 KV配电电压等级有10KV ，6KV ，380V/220V供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。
究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下3个方面的因素：电力部门所弄提供的电源电压；企业负荷大小及距离电源线远近；企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。
配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。
有高压配电电压和低压配电电压。
高压配电电压通常采用10KV或6KV，一般情况下，优先采用10KV高压配电电压。
低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化工及矿山(井)场所可以采用660V的配电电压。
4-2 确定工厂变电所变压器容量和台数的原则是什么？答：（1）变压器容量的确定a 应满足用电负荷对可靠性的要求。
在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台；b 对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器c 三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。
（2）变压器容量的确定装单台变压器时，其额定容量S N应能满足全部用电设备的计算负荷S c，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即S N>=~S c装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件:a 任一台主变压器运行时，应满足总计算负荷的60%~70%的要求，即S N=~Scb 任一台变压器单独运行时，应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求，即S N>=S c(I+II)4-3 高压断路器有哪些作用？常用的10kV高压断路器有哪几种？各写出一种型号并解释型号的含义。
答：（1）高压断路器是一种专门用于断开或接通电路的开关设备，它有完善的灭弧装置，因此，不仅能在正常时通断负荷电流，而且能在出现短路故障时在保护装置作用下切断短路电流。
工厂供电课后参考答案
2Hale Waihona Puke 3什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？
2-4 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:计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷 时产生的最高温升相等,该等效负荷就称为计算负荷. 导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(3~4)t,t 为发热时间常数.对中小截面的导 体.其 t 约为 10min 左右,故截流倒替约经 30min 后达到稳定温升值.但是,由于较大截面的 导体发热时间常数往往大于 10min,30min 还不能达到稳定温升.由此可见,计算负荷 Pc 实际
第一章 习题
第二章 思考题
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？ 答：电力负荷按对供电可靠性可分为三类，一级负荷，二级负荷和三级负荷。 对供电的要求：一级负荷要求最严，应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时， 另一电源应不同时受到损坏，在一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个独立电源外，还必 须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。二级 负荷要求比一级负荷低，应由两回线路供电，供电变压器亦应有两台，从而做到当电力变压 器发生故障或电力线路发生常见故障时， 不致中断供电或中断后能迅速恢复。 三级负荷要求 最低，没有特殊要求，一般有单回路电力线路供电。 2-2 工厂用电设备按工作制分哪几类？什么叫负荷持续率？它表征哪类设备的工作特性？
1-5、我国规定的工频是多少？对其频率偏差有何要求？
1-6 衡量电能质量的两个基本参数是什么？电压质量包括哪些方面的要求？ 答：频率偏差、电压偏差。 电压质量是以电压偏离额定电压的幅度（电压偏差） 、电压波动与闪变和电压波形来衡 量。 1-7 用电设备 的额定电压为什么规定等于电网（线路）额定电压？为什么现在同一 10KV 电网的高压开关，额定电压有 10KV 和 12KV 两种规格？ 答：就是用电设备使用的规定电压条件。在此条件下用电设备能安全可靠运行。用电设备由 于线路运行时要产生电压降， 所以线路上各点的电压都略有不同。 但是批量生产的用电设备， 其额定电压不可能按使用处线路的实际电压来制造， 而只能够按线路的首端与末端的平均电 压即电网的额定电压来制造 。因此用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。 根据线路长短来决定变压器二次侧的电压等级， 相应的高压开关， 如果是近距离输电就 用 10kv,如果是远距离输电就用 12KV。 1-8 发电机的额定电压为什么规定要高于同级电网的 5%？ 答：通常认为用电设备一般允许电压偏移±5％，即沿线的电压降一般为 10％，这就要求线 路始端电压为额定值的 105％，以使其末端电压不低于额定值的 95%。发电机接于电力线路 始端，因此，发电机电压一般比电力网额定电压高 5％ 。 1-9 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%，有的又 可等于相应电网的额定电压？而其额定二次电压，为什么规定有的要高于相应电网额定电 压的 10%，有的 又可只高于相应电网额定电压的 5%？ 答：电力变压器的一次电压，按与发电机连接还是与电网连接其电压规定不同。发电机电压 一般比电力网额定电压高 5％，而且发电机至该变压器间的连线压降较小，为使变压器一次 绕组电压与发电机额定电压相配合，可以采用高出电力网额定电压 5％的电压作为该变压器 一次绕组的额定电压。不与发电机相连的变压器，其一次绕组可以当做受电器看待，因而其 额定电压取与受电器的额定电压即电力网额定电压相等 。 变压器二次绕组的额定电压， 是指变压器空载情况下的额定电压。 当变压器带负载运行 时，其一,二次绕组均有电压降，二次绕组的端电压将低于其额定电压，如按变压器满载时 一、 二次绕组压降为 5％考虑， 为使满载时二次绕组端电压仍高出电力网额定电压 5％,则必 须选变压器二次绕组的额定电压比电力网额定电压高出 10％。 当电力网用电设备端由变压器供电时， 线路很短其线路压降很小， 也可采用高出电力网
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l 2 = Si I 2 RXC N γA 32 0.1) 53 2.5 18.15V A S 2N 30V A，符合准确度等级要求 15 52 (
第四章 工厂变配电所及其一次系统 第 1/2 页
辽宁科技大学电子与信息工程学院
《工厂供电》作业参考答案
ST1 1300
12.7 4.5 =959.9kV A ， ST2 1300 =340.1kV A 4.5 12.7 4.5 12.7
由此可知，会发生变压器过负荷问题，S9-315/10 过负荷，且过负荷为 340.1-315=25.1 kV A 。 宜改选 S9-500/10 型变压器与原来的 S9-1000/10 型变压器并列运行。 同理，校验：Yyn0 联结的 S9-500/10 型变压器短路电压 U k % 4
辽宁科技大学电子与信息工程学院
《工厂供电》作业参考答案
4-1、解：
I30
序号
P30 3U N cos
2500 159A ，tk>1 时，tima= tk。 3 10 0.91
SN10-10Ⅱ/1000Ka-500 型断路器 项目 数据 结论 合格 合格 合格 合格 合格
安装地点的电气条件 项目 数据
ห้องสมุดไป่ตู้
若选择两台 S9-500/10 型变压器，则 25℃、室内运行时：
2 5 - 2 0 =K ST θ S N T 0 . 9 2 100
不满足（Ⅰ+Ⅱ）负荷要求。] 4-3、解：
<k 5 0 0 = 43 5 V A 460kV A S30(I+II)
查 P439 附表 8 得，Yyn0 联结变压器 S9-1000/10 变压器短路电压为： U k % 4.5 ，S9-315/10 变压器短路电 压为： U k % 4 。 取 Sd 100MV A
1 2 3 4 5 4-2、解：
UN
10kV 159A
18kA
U NQF
10kV 1000A
31.5kA
I 30
(3) Ik
I NQF
I oc
imax
(3) ish
2.55 18=45.9kA
80kA
(3) I tima
2
182 (0.9 0.2) 356.4
I t2t
31.52 2 1984.5
4-4、解：已知， γCu 53m Ω mm2 ，V 型接线时 l 3l1
2 2 S2 I 2 N Z 2 I 2 N Z i RWL RXC 2 Si I 2 N RWL RXC
l 2 = Si I 2 RXC N γA 32 0.1) 53 2.5 6.85V A S2N 10V A，符合准确度等级要求 3 0.7 52 (
综上，电流互感器准确度等级符合要求。
第四章 工厂变配电所及其一次系统
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已知， S30 780kV A ， S30 I+II 460kV A 因为一、二次负荷较多，所以选两台变压器。
ST SNT (0.6 ~ 0.7)S30 (0.6 ~ 0.7) 780 (468 ~ 546)kV A
ST SNT S30(I+II) 460kV A
U k % Sd 4.5 100 1000 4.5 ， X* U k % Sd 4 100 1000 8 X* T1 T2 100 SN 100 1000 100 SN 100 500 所以，两台变压器承担 1300kV A 负荷时，各自承担的负荷为： 8 ST1 1300 =832kV A<S NT1 =1000kV A ，符合要求。 4.5 8 4.5 ST2 1300 =468kV A<S NT2 500kV A ，符合要求。 4.5 8
所以取 S9-630/10-0.4 校验：对于室内变压器，25℃时：
0 a v20 =K ST θ SN T 0 . 9 2 T S N 100
满足（Ⅰ+Ⅱ）负荷要求。 [另：
2 5 - 20 0 . 9 2 - 100
630=5 4> 8S . 30(I+II) 1 k V 460kV A A
U k % Sd 4.5 100 1000 U k % Sd 4 100 1000 4.5 ， X* 12.7 T2 100 SN 100 1000 100 SN 100 315 所以，两台变压器承担 1300kV A 负荷时，各自承担的负荷为： X* T1