供配电自考复习卷

选择题 1. 低压线路是指供电线路电压为（ C ）

A. 36V以下 B. 380V以下 C. lkV以下 D. lOkV以下 2. 短路计算为计算方便，各电压等级的计算电压采用平均额定电压。35kV等级的平均额

定电压是 ( C )

A. 35kV B. 36kV C. 37kV D. 38.5kV 3. 采用暗备用方式的变电所两台变压器，每台变压器的容量应等于全变电所计算负荷的

( B )

A. l2O% B. 70% C. lOO% D. 50% 4. 选择开关电器时，动稳定电流应不小于三相短路的( C )

A. 短路电流 B. 次暂态短路电流 C. 冲击电流 D. 稳定短路电流 5. 下列选项中不是无穷大容量系统特点的是（ D ）。

A．短路点远离发电机 B. 系统电抗近似为零 C. 短路点电流周期分量在整个过程不衰减 D. 电源电抗随时间变化 6. 容量为15MVA，Ud=l0.5%的变压器，在取Sd=lOOMVA的基准时，标幺值为( A ) A. 0.7 B. 70 C. O.007 D. O.0158 7. 避雷针主要防护( A )

A. 直击雷 B. 高电位侵入 C. 感应雷 D. 雷击电磁脉冲 8. 接地体和接地线组成的总体称为( C )

A. 自然接地体 B. 人工接地体 C．接地装置 D. 接地极

9. 下列配电系统的接地型式中，属大电流接地系统的有TT、TN-S 、TN-C 和( A ) A．TN-C-S B. TT系统 C．TN-C系统 D. IT系统 10. 供配电网络的分类中，供配电网络的主要类别有放射式、树干式和 ( A ) A. 环式 B．三回路树干式 C．放射式 D. 链式

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11.中性点不接地系统，当一相故障直接接地，另外两相对地电压为原有电压的（ C ）

2倍 C． 3倍 D．2倍 A．1倍 B． 12.假设短路全电流有效值It一直等于稳态短路电流I∞，只要产生与实际短路电流产生的 热脉冲相等的热脉冲所需要的时间，叫做( B ) A. 年最大负荷利用小时 B. 假想时间

C. 年最大负荷损耗小时 D. 电器的热稳定试验时间 13. 三相五柱式电压互感器的辅助二次绕组接线是（ D ）

A．三角形 B．星形 C．曲折接线 D．开口三角形。 14. 双电源一用一备运行，只有一个电源（工作电源）向母线供电，另一电源（备用电源）

作为备用，这种备用方式叫( A )

A. 明备用 B. 工作备用 C. 暗备用 D. 热备用 15. 双回路放射式是( B )

A. 带公共备用线的放射式供电 B. 每个用户均由两回路放射式供电 C．树干式加环式供电 D. 城市供电网络

16. 电气设备进行选择和校验时，是按三相短路电流的( D )校验热稳定度的。

3)3)(3)(3) A．Ish值 B. i(K值 C．ish值 D. I(?值

17. 配电所只进行电能接受和分配,不改变( B )

A. 功率分配 B. 电压 C. 电能 D. 负荷 18. 电力负荷分级是依据（ B ）

A．容量大小 B．对可靠性的要求 C．输电距离远近 D. 电压等级 19. 中性点不接地系统，当一相故障接地时，规定可以继续运行（ C ） A．0.5小时 B．1小时 C．2小时 D．10小时。 20. 发电机的额定电压等于系统标称电压UN的( B )

A. 1.0倍 B. 1.05倍 C. 1.1倍 D. 1.15倍

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21.电路发生短路时,短路点前短路回路的阻抗最小，短路电流最大的运行方式称为( A ) A. 最大运行方式 B. 最小运行方式 C. 阻抗最大运行方式 D. 短路电流最小运行方式 22. 对主接线的基本要求是安全性、可靠性、灵活性和( D )

A. 选择性 B. 灵敏性 C. 实用性 D. 经济性 23. 手车式开关柜的断路器安装在一个小车上，小车上下端有两个插头，开关柜内相应位置有两个插槽，这两对插接件的功能相当于( C )

A．断路器 B. 熔断器 C．隔离开关 D. 负荷开关 24. TT系统属( A )

A. 大电流接地系统 B. 小电流接地系统 C．防雷接地系统 D. 电器设备电磁屏蔽系统 25. 中性点经消弧接地目的为补偿故障点的电容电流通常采用补偿方式为（ D ） A．集中补偿 B. 欠补偿 C. 完全补偿 D. 过补偿 26. 短路计算中无穷大容量系统是指（ B ）

A． 机组容量大于100MVA的系统 B. 内阻抗小于短路总阻抗10%的系统 C．机组容量大于500MVA的系统 D. 内阻抗大于短路总阻抗10%的系统 27. 导线截面的选择应满足的条件是按发热条件、按电压损失条件、按机械强度及( A ) A. 按经济电流密度条选择 B．按安装地点条件选择 C．按电压高低条件选择 D. 按温度条件选择 28. 在无穷大容量系统中,下列关系正确的是（ C ）

A. I\≠I∞ ≠Ip B. I\≠I∞ =Ip C. I\∞ =Ip D. i\≠i∞ =ip 29. 变压器二次绕组额定电压比用电设备的额定电压高10%的原因是补偿（ D ）

A．发电机绕组的电压损失 B．线路的电压损失

C. 变压器绕组的电压损失 D．变压器绕组和线路的电压损失

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30. 当雷电冲击波沿导线传播遇到两侧线路具有不同波阻抗的结点时，就会发生波的折射与反射。沿架空线传播的感应雷电波侵入电缆后，过电压的幅值将会（ B ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 变为零 31. 当雷电冲击波沿导线传播时，若线路末端（ C ），则侵入线路的冲击波电压能迅速消失，不致造成危害。

A. 接入电缆 B. 接入架空线 C. 短接 D. 开路 32. 在供配电系统主接线中，关于互感器的配置规定凡装有断路器的回路均装设（ A ）

A. 电流互感器 B. 电压互感器 C．变压器 D. 电容器 33．在供配电系统主接线中，关于互感器的配置规定 6～220kV电压等级的每组主母线的三相均应装设（ B ）

A. 电流互感器 B. 电压互感器 C．变压器 D. 电容器 34. 下列哪一种方法不能提高功率因数（ D ）

A. 合理选择变压器容量 B. 并联电容器 C.采用同步电动机 D. 串联电抗器 35．电气设备发生接地故障时，在散流范围内，离接地装置越远，跨步电压（ C ）

A．不变 B. 越大 C．越小 D. 与设备对地电压大小有关 36．三相短路时三根并列的导体中受力情况是( B )

A. 边相最大 B. 中间相最大 C. 三相一样大 D. 各相具有随机性 37．变电站的作用之一是改变( B )

A. 功率 B. 电压 C. 电能 D. 负荷 38．下列哪一种方法不能提高功率因数（ D ）

A.合理选择变压器容量 B.并联电容器 C.采用同步电动机 D.串联电抗器

39．负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失和影响的程度 进行负荷分级，将负荷分成( A )

A．一级负荷、二级负荷、三级负荷 B. 特别重要负荷、二级负荷、三级负荷 C. 特别重要负荷、一级负荷、二级负荷 D．一级负荷、二级负荷

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40热效应与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等的一个假想的持续负荷称为( C ) A. 尖峰负荷 B. 日负荷 C．计算负荷 D. 平均负荷 41．一般三相负荷基本平衡的低压线路中的中性线截面不少于相线的（ B ）

A.100% B.50％ C. 75％ D.25％ 42．电气设备的绝缘破坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差称为( C ) A．跨步电压 B. 直接触电 C．接触电压 D. 间接触电 43．桥断路器在进线断路器的内侧，这种接线称为( B ) A．外桥式接线 B. 内桥式接线 C．单母线分段接线 D. 单母线带旁路接线 44. 低压配电系统接地型式有IT系统、TN系统和( D )

A．TD系统 B．TE系统 C．TN-S系统 D. TT系统 45. 接地装置的组成有接地体和( C )

A．金属管道 B．接地极 C．接地线 D. 钢筋混凝土 46. 电气设备进行选择和校验时，是按三相短路电流的( D ) 校验热稳定度的。

3)3)(3)(3) A．Ish值 B. i(K值 C．ish值 D. I(?值

47. 下列配电系统的接地型式中，属小电流接地系统的是( C )

A. TN系统 B. TT系统 C．IT系统 D. TN-C 48. 因某种原因有电流流入接地体时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为( D )

A．整定电流 B. 速断电流 C．静电感应电流 D. 接地电流 49. 电能质量的好坏主要反映在电压质量、频率质量和( D )

A. 功率因数 B. 负荷曲线 C. 频率多少 D. 电压波形 50. 对主接线的基本要求是安全性、可靠性、灵活性和( B )

A．选择性 B. 经济性 C．灵敏性 D. 复杂性 51. 中性点接地系统中的TN系统接地型式分为TN-S 、TN-C 和( A )

A. TN-C-S B．TT系统 C．IT系统 D. TN-P

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52. 为保护电器设备，避雷器的作用是限制( A )

A．过电压 B. 欠电压 C．过电流 D. 漏电电流 53．工厂供电系统对第一类负荷供电的要求是（ B ）

A．要有两个电源供电 B．必须有两个独立电源供电 C．必须要有一台备用发电机供电 D．必须要有两台变压器供电

54.当电力变压器二次侧与用电设备之间电气距离比较近时, 电力变压器的副边额定电压 取为用电设备额定电压的( D )

A. 1.0倍 B. 1.15倍 C. 1.1倍 D. 1.05倍 55. 计算电抗标幺值时，将各个电压等级的（ C ）作为基准电压。

A. 额定电压 B. 基准电压 C. 平均额定电压 D. 电压损失 56. 高压断路器的选择和校验项目有（ A ）

A．电压，电流，动稳，热稳，断流能力 B. 电流，动稳，热稳

C．电压，电流，动稳，热稳 D. 电流，动稳，热稳，断流能力 57．电缆的选择和校验项目有（ B ）

A. 电流，动稳，热稳 B. 电压，电流，热稳

C. 电压，电流，动稳，热稳 D. 电流，动稳，热稳，断流能力 58. 当一个变电所中两台主变压器采用明备用、暗备用时，其容量应该分别按照变电所总负荷容量的（ C ）选择。 A. 100%，100%

B. 100%，50% C. 100%，70% D. 50%，50%

59. 在供电系统中，短路电流的最大值出现在（ B ） A. 短路的瞬间

B. 短路以后0.01s

C. 短路以后0.02s D. 短路进入稳态以后

60. 计算吊车类电动机的计算负荷时，需将它的铭牌额定容量换算为暂载率?= ( D )的容量为计算设备容量。

A. lOO% B. 75% C. 50% D. 25% 61. 采用内桥接线方式，适用于( C )的变电所。

A. 变压器切换多 B. 变压器数量多 C. 进线故障几率多 D. 进线故障几率少

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62．计算负荷用半小时最大负荷P30的理由是（ A ）

A．30分钟导线达稳定温升 B．计算方便 C．统一规定 D．画图方便 63．工厂变电所常用的主接线形式有( B )

A．放射式、树干式和环式 B．单母线、线路–变压器组和桥式 C．放射式、链式和环式 D64. 以下设备不属于一次设备的有（ A A. 电流表 B.断路器 C.

．单母线、双母线和桥式 ）

发电机 D.传输电能的架空线7

填空题

供电系统中发生三相短路时，其短路电流中包括（短路电流周期 ） 分量和（短路电流非周期）分量，其中（短路电流非周期）分量是随时间逐渐衰减最终为零的。

2．在I\、 I∞、ish 、Ish这些值中，通常（I∞）用来校验电气设备的热稳定性, （Ish）用来校验电气设备的动稳定性。

3. 电压损失是指（输电线路首末两端电压绝对值之差）。 4. 电力系统由（发电厂）、变电所、（电力网）、电能用户组成。

5. 以三类负荷为主的某机械厂，经技术经济比较总降变电所选用二台主变，其总降变电

所主接线一次侧可选用（线变阻）接线方式，二次侧可选用（单母线分段）接线方式。

6. 导线与电缆截面的选择应满足以下条件：按机械强度条件选择、按（允许载流量）选

择、按（允许电压损失）选择、按经济电流密度条件选择。

7. 某元件电抗在基准容量Sd和基准电压Ud下的标幺值电抗为X*，若基准电压不变，基准

容量扩大n倍，其标幺值电抗表示为（nX?）。

8. 按负荷的功率性质分，负荷曲线可分为（有功）负荷曲线和（无功）负荷曲线。 9. 对一般电器的热稳定度校验条件为(写出公式即可)（I?tima2?It）。

2t10. 在选择电缆电气设备时，应选择与校验的项有（额定电压)、（额定电流）、（热稳定）、 11．低压动力线路的导线截面是先按（允许载流量）选择，而低压照明线路一般是先按

(允许电压损失）选择的。

12. 运行时，电流互感器二次侧不能(开路），电压互感器二次侧不能（短路）。 13．3～10kV系统为小电流接地电力系统，在发生一相接地故障时，其余完好相的对地电

压成为（线电压）。

14．隔离开关的主要功能是（隔离电源）。

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15. 双电源一用一备运行，只有一个电源（工作电源）向母线供电，另一电源（备用电源）

作为备用，这种备用方式叫（明备用）。

16．衡量供电质量的主要指标有（电压质量）、（频率质量）、（电压波形）。

17．平行布置在同一平面内的三相导体中（中间）相所受电动力最大，因此在校验导体力

稳定时应以该电动力为校验的依据。

19．当雷电冲击波沿导线传播遇到结点时，如果结点两侧线路具有不同波阻抗，就会发生

波的折射与反射。沿架空线传播的感应雷电波侵入电缆后，过电压的幅值将会 （减小 ）。而线路末端（短接）时，只要有良好的接地，则侵入线路的冲击波电压能迅速消失，不致造成危害。

20．由于接地装置散流效应，当电气设备发生单相碰壳或接地故障时，在接地点周围的地

面就会有对地电位分布。电气设备的接地部分与（距离接地体20m外的零电位）之间的电位差称为接地部分的“对地电压”。

21. 熔断器的主要功能是对电路及电路中的设备进行（短路）保护。 22．在采用高压隔离开关——断路器的电路中，送电时先合（QS），后合(QF)， 停电时先断 QF，后断 QS。

23．要使供配电系统的功率因数提高，一是（合理选取设备和改善设备运行工况，以提高自然功率因素），另一是采用（人工补偿技术，以提高总功率因素）的方式。 24. 供配电网络常用的典型性网络结构分为（放射式）、（树干式）、（环式）。

25. 电力系统过电压按产生原因分为（内部过电压）和（外部过电压），直击雷过电压属

于（外部）过电压，常用的防护装置有（避雷针）、（避雷线）等。 26．在供电系统中，短路电流的最大值出现在短路后t =（0.01）s时。

27．双电源并列运行就是两个电源同时向母线供电，两个电源互相备用，这种备用方式 叫（暗）备用方式。

28．电流互感器二次额定电流一般为（5）A，使用时应注意二次侧不能（开路）， 电压互感器二次额定电压一般为（100）V，使用时应注意二次侧不能（短路）。

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29. 工厂变电所常用的主接线基本形式有线路变压器组、（单母线接线）、 （桥式接线）三种形式。

30. 互感器分为电流互感器与电压互感器。分别用于（电流）和（电压）变换。 31．桥断路器在进线断路器内侧的主接线方式，称为（内桥式）主接线。 32．TN系统属（大电流接地系统），IT系统属小电流接地系统。

33．在供配电系统中，常常在变压器高压侧装设阀型避雷器作为变压器的防雷保护。对于

Y/Yn0接线变压器，一般把变压器中性点、（外壳）与（避雷器）共同接地。 34. 大型电动机对短路电流的影响主要考虑对短路电流（冲击值）的影响。 35. 桥断路器在进线断路器的外侧，称为（外桥式）主接线形式。

36. 若用户以年最大负荷Pmax持续运行Tmax小时即可消耗掉全年实际消耗的电能，则Tmax

称为（年最大负荷利用小时数）。

37. 断路器和隔离开关配合使用时,正确的操作是开断时（先拉断路器，后拉隔离开关）,闭合时（先合隔离开关，再合断路器）。

38. 电器设备发生接地故障时，电流通过接地体向大地作半球形散开的称为（散流）效应。 39. 低压配电系统接地型式中,TN系统属（大）电流接地系统。

40. 两台变压器互为暗备用时，当一台变压器故障或检修，另一台变压器容量应能保证向 （向70%的计算负荷和所有的一二级负荷）供电。

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简答题

1.在供电系统中，产生最大短路电流的条件是什么？短路电流的最大值出现在

何时？

产生最大短路电流的条件：

①短路前电流处于空载状态，即Im?0

②短路回路为纯感性回路，即回路的感抗比电阻大得多，可以近似认为阻抗角?k?90

??③短路瞬间电源电压过值，即初始相角??0

短路电流的最大值在短路发生后约半个周期（当f=50Hz，这个时间约为短路发生后0.01s）出现。

2.叙述高压开关柜的“五防”功能。

①防止误分、误合断路器； ②防止带负荷推拉小车； ③防止误入带电间隔；

④防止带电挂接地线或合接地开关； ⑤防止接地开关在接地位置时送电。

3.电压互感器和电流互感器使用时分别有哪些注意事项？

电压互感器注意事项

⑴电压互感器在使用时，二次侧不能短路。 ⑵为了安全起见，电压互感器二次侧必有一端接地。 电流互感器注意事项

⑴电流互感器二次侧不允许开路。 ⑵电流互感器二次侧必须一点接地。 ⑶注意电流互感器二次绕组的极性。

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4.对于6~10kV供电线路较长时，应如何选择导线截面；供电线路较短时，又

应如何选择导线截面？

对于6~10kV供电线路较长时，按允许电压损失选择导线截面，在校验允许载流量和机械强度；供电线路较短时，按允许载流量选择截面，然后校验允许电压损失和机械强度。

5.指出高压断路器在选型时需要进行的选择和校验项目。

按工作条件选择额定电压、额定电流和型号。按短路情况下校验开关的开断能力、动稳定和热稳定。

6.主接线设计的基本要求有哪些？供配电网络有哪几种常用的网络结构？

基本要求：①安全性 网络结构： ①放射式 ②可靠性 ②树干式 ③灵活性 ③环式 ④经济性 ⑤可扩展性

7.简单分析工厂变电所常用主接线形式的优缺点。

①桥式：运行灵活，可靠性较高。

②线电阻：接线简单，运行方式单一，可靠性较低。 ③单母分段：结构简单，可靠性、灵活性较低。

8.发电机额定电压比用电设备额定电压高5%，近距离供电变压器二次绕组的

额定电压比用电设备的额定电压高5%的原因分别是什么？

①发电机：5％用来补偿线路上的电压损失。

②变压器：5％用来补偿满载时变压绕组上的电压损失。

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9.常用的直击雷和感应雷过电压防护装置分别有哪些？

直击雷过电压防护装置：①避雷针 ②避雷线 ③避雷网 ④避雷带 感应雷过电压保护装置：①避雷器

10. 试说明电气设备选择的一般原则。

①按正常工作条件下选择设备的额定电流、额定电压及型号。②按短路情况下校验设备的热稳定、动稳定。③凡是需要开断电流的开关设备校验开断能力。

11.在工业企业中采用并联电容器来提高功率因数时，按照电容器装设部位，

补偿方式可分为哪几种？

①个别补偿 ②分组（分散）补偿 ③集中补偿

12. 评价供配电系统电能质量的主要指标有哪些？

①电压质量 ②频率质量 ③电压波形

13.工厂变电所常采用桥式主接线形式，试说明内桥式和外桥式主接线各有何特点。

内桥式特点：线路的投切比较方便，变压器的投切比较复杂，所以内桥式接线适用于进线线路较长、负荷比较平稳、变压器不需要投切的场合。

外桥式特点：它和内桥式接线相反，它适用于进线线路较短、负荷变化较大、变压器需要经常切换的场合。

14.对6～10kV较长供电线路和较短供电线路各采用何种方法选择和校验导线的截面？

对于6~10kV供电线路较长时，按允许电压损失选择导线截面，再校验允许载流量和机械强度；供电线路较短时，按允许载流量选择截面，然后校验允许电压损失和机械强度。

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15.中性点接地系统中的TN系统接地型式又分哪几个类型？

TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统。

16.功率因数过低对供电系统有哪些不良影响？

①降低供配电网络的供电能力 ②增加供配电网络的功率损耗 ③增加供配电网络的电压损失 ④增加电能成本

17.远距离供电变压器二次绕组的额定电压比用电设备的额定电压10%的原因是什么？

①5％用来补偿线路上的电压损失。

②5％用来补偿满载时变压绕组上的电压损失。

18.电力系统中性点有哪几种接地方式？经消弧线圈接地时常采用什么补偿方式？

电力系统中性点接地方式 ：中性点直接接地、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地。 经消弧线圈接地时常采用：全补偿、欠补偿、过补偿。

19.供配电系统常见的短路种类有哪些？

三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。

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20.低压电网短路电流计算与高压电网相比有何特点？

①配电变压器容量远远小于电力系统的容量，因此变压器一次侧可以作无穷大容量电源系统来考虑。

②低压回路中各元件的电阻值与电抗值之比较大，不能忽略电阻的影响，因此一般要用阻抗计算。只有当回路的总电阻小于总电抗的影响

③低压网中电压一般只有一级，且元件的电阻多以m?(毫欧）计，因而用有名值比较方便。

11时，即R???X??，才能忽略电阻的3321. “断路器+隔离开关”的开关组合形式在进行分、合闸操作时操作顺序是什么？

“断路器+隔离开关”的开关组合形式在进行分、合闸操作时操作顺序是：开断时先拉断路器，后拉隔离开关,闭合时先合隔离开关，再合断路器。

22．什么是线路的电压损失？如何计算电压损失？

线路的电压损失：输电线路首末两端电压绝对值之差称为电压损失。 计算电压损失：?U?

PRQX? UU23.低压配电系统的接地型式主要是哪几种？

低压配电系统的保护接地按接地形式：①TN系统 ②TT系统 ③IT系统

24.在电力系统中，当变压器或发电机的三相绕组为星形连接时，其中性点运行方式有哪三种？110kV及以上系统和1kV及以下低压系统通常采用何种运行方式。

①中性点直接接地 ②中性点不接地 ③中性点经消弧线圈接地 110KV及以上系统和1KV及以下低压系统采用中性点直接接地

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25.电流互感器二次额定电流一般为多少，电压互感器二次额定电压通常为多少？

电流互感器二次额定电流一般为5A，电压互感器二次额定电压通常为100V。

26.供配电网络常用的典型网络结构有哪三种？

放射式、树干式、环式

27.导线截面的选择方法有哪些？按允许载流量选择导线和电缆截面 按允许电压损失选择导线和电缆截面 按经济电流密度选择导线和电缆截面 按机械强度选择导线和电缆截面

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计算题 1. 某35/10kV总降压变电所10kV母线接有下列负荷:

No.1: Pc1 =750kW ,Qc1=600kVar； No.2: Pc2 =800kW ,Qc2=700kVar。

试计算该所的计算负荷（Pca，Qca，Sca，Ica）。同时系数取0.95 。

Pca?K?(Pc1?Pc2)?0.9?(750?800)?1472.5(KW)

Qca?K?(Qc1?Qc2)?0.9?(600?700)?1235(KW)

222Sca?Pca?Qca?1472.5?1235?1921(KVA)

2Ica?

3?10Sca?1921?1119(A)

3?102. 已知某变电所主接线如下图所示，变电所进线处的断流容量为SOC=50MVA，过电流 保护采用两相不完全Y形接线和DL型继电器，TA变比为200/5A（标幺制：选容量, 基准值Sd=100MVA）。求：

（1）画出计算K点三相短路电流的等效电路图； （2）计算各元件电抗标幺值； （3）K点短路时的稳态短路电流I?。

KKA10kVI>(3)TQF20.4kVG SS=∞QF1TASOC=50MVA SN.T=1000kVA,Uk%=4.5⑴

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⑵Sd?100MVA,Ud?0.4KV,Id?

各元件的电抗标幺值：

?电力系统：X1?Sd?100?144.34(KA)

3?Ud3?0.4Sd?100?2

Soc503U%Sd?4.5?100?10?4.5

电力变压器：X?k100SN100?1000?2⑶I??

Id?144.34?22.21(KA) ?Xzx2?4.53.某一小型矿山企业35kV变电所，其10kV侧的总计算负荷为：Pca=4412kw，Qca=4115kvar。拟在10kV侧进行无功功率补偿，将功率因数补偿到0.9（负荷系数α=0.75,β＝0.8），问应选择10kV级BWF10.5-40-1型单相电容器多少片？补偿以后的功率因数是多少？

?Qca0.8?4115??0.9948 tan?1??Pca0.75?4412tan?2?tan(arcos0.9)?0.4843

Qc??Pav(tan?1?tan?2)?0.75?4412?(0.9948?0.4843)?1689.5Kvar

n?Qc1689.5??42.23?45

40Qc1?PcaPav?Sav??Pca?2?(?Qca?Qc)20.75?4412(0.75?4412)?(0.8?4115?1800)22此时的实际补偿容量为40×45=1800（Kvar）

cos?av? =

?0.9116

18

4. 10kV配电装置中采用铝母线LMY-80×6，已知母线上短路电流I??＝I?＝25kA。给母线供电的断路器的继电保护动作时间为1s，断路器固有分闸时间为0.1s，母线的中心距为250mm，母线水平布置，平放，跨距数大于2，跨距为1000 mm。试校验母线的动、热稳定性。已知母线允许应力为69MPa，形状系数Kf = 1，铝母线热稳定系数C=87。

⑴铝母线是热稳定系数C=87，假想时间tima?1?0.1?1.1s,则：

Smin?I?Ctima25?103?1.1?301.4mm2?80?6mm2

87满足热稳定要求。

⑵单位长度上的电动力为：

121?732?1.732i?10?1.732?(2.55?25?10)??10?7?2816N/m F1sha0.252h0.082?0.006b母线抗弯矩为：W???6.4?10?6m3

66铝的允许抗弯应力?al为69MPa，因此最大容许跨距为：

lmax10?alW10?69?106?6.4?10?6??1.25m?1m

2816F1满足动稳定要求。

5.某厂有一锅炉房高10m，其最远的一角距离高55m的烟囱为50m，烟囱上装有一支 2．5m高的避雷针，试验算此避雷针能否保护这座变电所？

hx?10m，hr?60m，h?55?2.5?57.5m

rx?h?2hr?h??hx?2hr?hr?

=

57.5(2?60?57.5)?10(2?60?60)

=26.78m?50m

?此避雷针不能保护这座变电所

19

6. 已知金属冷加工机床的用电设备组额定电压为380V，有10kW的三相异步电动机10台、7kW 5台、4.5kW 6台、3kW 10台，求计算电流IC (Kd=0.2， cos?=0.5)。

Pe??P?10?10?7?5??4.5?6?3?10?192(KW)

Pca?KdPe?0.2?192?38.4(KW)

Ic?Pca/?3Uacos???38.4/?3?0.38?0.5??116.7(A)

7.一机修车间220/380V三相四线制供电给三相设备，有冷加工机床52台，共200 kW（kd=0.2，cos?=0.5），吊车1台共5.1kW（ε=15%)(kd=0.15，cos?=0.5），点焊机3台共10.5kW（ε=65%)(kd=0.35，cos?=0.6），试用需要系数法确定该车间的计算负荷PC及IC 。( 取同时系数KΣp=0.9， KΣq=0.95)

冷加工机床组：Kd?0.2，cos??0.5，tan??3

Pca1?Kd?Pe?0.2?200?40(KW) Qca1?Pca1tan??40?3?69.3(Kvar)

吊车：Kd?0.15，cos??0.5，??15%

Pe?2PN?n?2?5.1?0.15?3.95(KW)

Pca2?Kd?Pe?0.15?3.95?0.59(KW) Qca2?Pca2tan??0.59?3?1.03(Kvar)

电焊机：Kd?0.35，cos??0.6，??65%，

Pca3?Kd?Pe?0.35?10.5?3.675(KW)

20

8．一条10 kV架空线向二个负荷点供电，线路全长均为LJ-95铝绞线，各点负荷如图所

示，求线路的电压损耗△U%。（Ro=0.394Ω/km， Xo=0.35Ω/km）。

4kmAB2kmC

单位:kW+kVar1000+j800600-j400

?U%??(pR?qX)?100/U2N??1000(0.394?4)?600(0.394?6)?800(0.35?4)?400(0.35?6)?/(10?102)?3.27

??NG?0.27； 9．如图所示供电系统, 各元件参数如下:发电机G:SNG?30MVA,X*线路L?1:50km,X0?0.4?km；变压器T:SNT?31.5MVA,UK%?10.5； 电抗器L:UNR?10kV,INR?0.3kA,XR%?6。试取基准功率SB?100MVA，求各元件的电抗标幺值。

解：设Sd?100MVA，Ud?Uav，

''发电机：X?G?X''?NGSd?0.27?100?0.9

30SNGSd?0.4?50?100?1.46

22Uav37线路L-1：X?L1?X0l变压器T:X?T?Uk电抗器：X?R?

%Sd10.5100??0.33

100SNT10031.5XR%UNRSd?610?100?1.047 1003INRU21003?0.310.52av21

10.已知某车间的电力负荷如下表所示，试采用需要系数法确定该车间的计算负荷，将计算结果填入下表。 序号 1 2 3 用电设备台数 组名称 水泵 通风机组 运输机组 4 2 7 13 负荷总计 （kW） 12 8 29 — 0.8 0.8 0.6 — 0.8 0.8 0.75 0.75 设备容量 Kd 计算负荷 cos? tan? Pca(kW) Qca(kVar) S ca(kVA) 9.6 6.4 17.4 33.79 28.72 7.2 4.8 13.05 25.05 21.29 12 8 21.75 — 35.75 0.75 0.88 — — — — Ｋ∑=0.85 11. 试确定下图所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压。

G1 ~

T1 L1 110kV T2 6kV

M T3 L3 0.38kV L2 10kV 解：发电机G的额定电压：UN?G?1.05UN?L2?1.05?10?10.5(KV) 变压器T1的额定电压：U1N?T1?UN?G?10.5(KV)

U2N?T1?1.1UN?L1?1.1?110?121(KV) 变压器T1的变比为：10.5/121(KV)

变压器T2的额定电压：U1N?T2?UN?L1?110(KV)

U2N?T2?1.05UN?L3?1.05?6?6.3(KV) 变压器T2的变比为：110/6.3(KV)

22

变压器T3的额定电压为：U1N?T3?UN?L2?10(KV) U2N?T3?1.1?0.38?0.418(KV) 变压器 T3的变比为：10/0.418(KV)

12. 试计算下图中各元件电抗标幺值。

30kmx1?0.4?/km 2kmx1?0.4?/km

15 MVA 110/11 kV Uk%=10.5

解：取基准值Sd?100MVA 线路L1：X?L1?X0lSd?0.4?30?100?0.09 22Uav11010.5100Uk%Sd 变压器：X?T1????0.7

100SNT10015 线路L2：X?L2?X0l

23

Sd?0.4?2?100?0.661 22Uav1113. 下图由无限大容量系统供电的系统中，在K点发生三相短路，试计算K点的短路电流次暂态值、稳态值和冲击值。（10分）

37kV

L=20km X0=0.4Ω/km 10.5kV K UNR=10kV INR=150A XR%=3 ~ SS=∞ XS=0 SNT=10MVA UK%=4.5

设：Sd?100MVA，Ud?Uav， K点的基准电流：Id?Sd?1005.5(KV) 3Uav3?10.5Uav37 线路L1：XL1?Sd?0.4?20?100?0.585 ?XlX?1022Uk%Sd?4.5?100?0.45 ?X?2100SNT10010XR%UNRSd?321003INRUav10010100??1.047 23?0.1510.5 变压器T1：X?T?电抗器L：X?R?X?3?短路电流次暂态值和稳态值：I''?I??Id?5.5?3.07(KV) X?K?1.79短路电流冲击值：ish?2KshI''?2.55?3.07?7.84(KA)

24

14．设某工厂断续运行工作制有42kVA电焊机1台（额定暂载率?N为60%， cos?N为0.62，

，39.6kW吊车1台（额定暂载率?N为40%，cos?N为0.5）。 ?N为0.85）

试确定它们的设备容量。

Pe?PN?N?SN?cos?N?N?42?0.62?60%?20.17(KW)

Pe?2PN?N?2?39.6?40%?50.09(KW)

15．某一10kV线路，接有两个用户，在距电源O点10 km 的A点处负荷功率PC=100kW，

cos?=0.86，在距A点10 km 的B点处负荷功率PC=150kW， QC=120 kVar， 试求OB

段线路的电压损耗ΔU%。(ro=0.46Ω/km， Xo=0.358Ω/km）。

R1?r0?L1?10?0.46?4.6(?),

X1?x0?L1?10?0.358?3.58(?) R2?r0?(L1?L2)?20?0.46?9.2(?), X2?x0?(L1?L2)?20?0.358?7.16(?)

POA?100KW, QOA?PCA?tg?A?100?0.593?59.3Kvar POA?150KW, QOB?120Kvar

?U???pR?qX?UN

??100?4.6?59.3?3.58?150?9.2?120?7.16??291.1(V)

10电压损耗?U%?

??U/UN?10??(291.1/10?10)?2.91

25

16．电力系统如下图所示，10 kV线路首端的电流互感器TA变比为150/5A，对线路及变

压器T2，T3组成过电流保护（标幺制：选容量基准值Sd=100MVA）。求： （1）画出计算K-2 点三相短路电流的等效电路图； （2）计算各元件电抗标幺值； （3）K-2 点短路时的总电抗标么值。 K-135kVWL10.4Ω/km,L=5kmSL7-6300/35Uk%=7.5T110.5kVKAI>K-2T2G Soc=∞WL2QFTAT30.4Ω/kmL=2km220/380VWL3SL7-800/10,二台Uk%=4.5 ⑴ ⑵X?L1?X0lSd?0.4?5?100/2?0.146 372UdUk%Sd)?1.19 ?(X?T1100SN100Sd?0.726 X?L2?X0l2?0.4?2?2Ud10.5Uk%Sd?5.625 ??X?T2X?T3100SN⑶K-2点：X?K??X?L1?X?T1?X?L2?X?T2

25.625?4.875 2 ?0.146?1.19?0.726?

26

17. 某变电所以10kV，LJ-70送电线路由地区变电所供电，线路长10km，10kV线路始端 装有SN10-10型高压少油断路器，其断路容量SOC为300MVA，电力系统电源为无限大 容量，短路计算电路图如下图所示，当10kV线路末端k-1处三相短路时（标幺制：

选容量基准值Sd=100MVA）。求： （1）画出短路等效电路图（用标幺值标注） （2）k-1处的Ish和ish。 ⑴

⑵基准容量：Sd(3)

(3)

?100MVA，基准电压：Ud?Uc?10.5(KV)

100Sd??5.5(KA) Id?3Ud3?10.5Sd?100?0.33，Sd?0.35?10?100?3.17 ??XlX?1X*2022300SocUc10.5X??(??1)?X?1?X*2?0.33?3.17?3.5 I(3)K?1?IdX*?(K?1)?5.5?1.57(KA) 3.5(3)(3)Ish?1.51?Ik?1?1.51?1.57?2.37(KA) (3)(3)ish?2.55?IK?1?2.55?1.57?4(KA)

27

18. 某工厂总降变压器的容量为7500Kva，电压等级为35/10kV，变压器配置的定时限过

电流保护装置的动作时间tp=1s。拟采用快速开断的高压断路器，其固有分闸时间ttr=0.1s，变压器10kV侧母线短路电流为I\∞= 7.5 kA。

试选择变压器10kV侧断路器。 附表 常用高压断路器的技术数据

解：Ica?SN?7500?433(A) 3UN3?10''短路电流的冲击值：ish?2.55?I短路容量：SK?2.55?7.5?19.125(KA)

?S''?S??3?10?7.5?129.9(MVA)

?1?0.1?1.1s

短路电流假想时间：timar?tac?ttr根据上述计算数据结合具体的情况和选择条件，初步选着ZN3-10I型630A的真空断路。 断路器的选择计算结果如下表所示，经校验完全符合要求。 计算数据 工作电压 10KV 最大工作电流 433A 短路电流 7.5KA 短路电流冲击值 19.125KA 222热稳定性校验 I?timar?7.5?1.1?61.875KAs ZN-10I型断路器 额定电压 UN?10KV 额定电流 IN?630A 额定的开断电流 IOFF?8KA 极限过电流峰值 imax?20KA 热稳定值 It2t?82?4?256KA2s 28

综合题

1．在下表中用“★”标出选择线路时的选择条件，用“△”标出其校验项目。

经济电流电力线路类型 35kV及以上电源进线 无调压设备的6~10kV较长线路 6~10kV较短线路 照明线路 低压线路 动力线路

2. 某10/0.4kV降压变电所，总计算负荷为1400kVA，其中一、二级负荷为760kVA。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。 因为负荷中有一二级负荷，所以选择2台。

★ △ 允许载流量 △ △ ★ △ 允许电压损失 密度 △ ★ △ ★ ★ SNT?70%?1400?980KVA?1000KVA

SNT?SI?SII?760KVA

3．如下图所示变电所主接线，正常运行时两线两变分列运行（QF5﹑QF6均断开）。

（1）指出下图变电所主接线为内桥式还是外桥式？并指出内桥式接线和外桥式接线各有何特点？

（2）其中一条进线（设为L1）故障时的倒闸操作步骤。已知操作前QF5﹑QF6均断开，操作时允许短时并列。

（3）现在要求不停电检修进线断路器QF1, 检修完毕再恢复原来的运行方式(检修中QF5或QF6可闭合)。请写出倒闸操作步骤（只需写出断路器、隔离开关的操作）。 （4）对图中变压器T1进行停电检修，运行方式改为L2进线带T2变带全部负荷，试写出操作步骤。（初始QF5、QF6均断开，操作过程中允许并列）

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解：⑴ 该变电所主接线为内桥式接线。 内桥式特点：线路的投切比较方便，变压器的投切比较复杂，所以内桥式接线适用于进线线路较长、负荷比较平稳、变压器不需要投切的场合。 外桥式特点：它和内桥式接线相反，它适用于进线线路较短、负荷变化较大、变压器需要经常切换的场合

⑵合QS9，QS10；合QF5；分QF1；分QS1，QS3；检修L1。

⑶合QS9，QS10；合QF5；分QF1；分QS1，QS3；检修QF1。合QS1，QS3；合QF1；分QF5； 分QS9，QS10

⑷合QS11，QS12；合QF6；分QF3，QF1；分QS7，QS5，QS3，QS1；检修T1变压器。 4．用“√”在下表中标出选择下列设备时需要进行的选择与校验项目。

选择项目 设备名称 额定电压（kV） 高压断路器 高压熔断器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 母线 电缆 √ √ √ √ √ √ 额定电流 （A） √ √ √ √ √ √ 准确 度级 校验项目 短路电流 热稳定 动稳定 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 开断 能力 二次 容量 √ √ √ √ √ √ 30

5. 某工厂的煤气贮存罐为圆柱形，直径为10米，高出地面10米，拟定由一根避雷针作防雷保护，要求避雷针离煤气罐5米，试设计该避雷针高度（滚球半径取hr=45米)，并画出避雷针保护范围示意图。

hx?10m，保护半径达rx?15m。

rx?h?2hr?h??hx?2hr?hx?

h?2hr?h??rx?hx?2hr?hx???

2h?2?45?h??15?(10?2?45?10?)??

2h2?90h?1873.5?0

得：h?32.7m （h?57.3舍去）

?避雷针的最小高度为32 .7m。

6. 根据下图所示馈线线路简述送电和停电时断路器和隔离开关的操作顺序。

送电：先合QS1、QS2,后合QF； QS1 断电：先断QF，再断QS1、QS2。 QF QS2

31

7. 下图为一个35kV变电所的架空进线的典型保护方案。试指出图中架空地线及各避雷器的类型和作用。

QF2 QF1 1～2km进线段架空地线 F2 F1 F3

解：进线端1~2Km内架设避雷线，使该段线路免遭直接雷击，还可以使感应雷

过电压产生在1~2Km以外，靠进线段本身的阻抗起限流作用，降低雷电冲击波

的幅值和陡度。

线路进线段的首段装设一组管型避雷器F1，可以限制线路上遭受直击雷产生的高压电。

在靠近隔离开关或断路器QF1处装设一组管型避雷器F2，防止线路上的雷电波侵入到隔离开关或断路器开路处，由于反射而形成两倍侵入波幅值的电压，损坏隔离开关和断路器。

在变电所母线上装设一组阀型避雷器F3，保护变压器。

8. 接地是最重要的电气安全措施。电流经接地装置进入大地是以半球面形状向“大地”散流的。下图表示电流进入大地接地体后地面各点的电位分布。

（1）通常将（接地体外20m处的零电位）称为电气上的“地”。 （2）指出图中所示电压U1，U2，U3的名称

U1（对地电压） U2（接触电压） U3（跨步电压） （3）离接地装置越远，U2和U3中， （U2）越大，（U3）越小。

32 9. 某110/10kV变电所有两路电源进线和两台主变压器，其110kV侧采用内桥接线，10kV

侧采用单母线分段。试画出该变电所主接线图。

33

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