(完整版)工厂供电_第四版课后习题习题答案

第一章 习题

1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。 解：T1：6.3/121kv ；WL1：110KV ；WL 2：35KV 。

1-2试确定图1-24所示供电系统中各发电机和各变压器的额定电压。 解：G ：10.5kV ；T1：10.5/38.5kV ；T2：35/6.6kV ；T3：10/0.4kV 。

第二章 习题

2-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=65%)。车间采用220/380v 三相四线制（TN-C ）配电。试确定该车间计算负荷P 30、Q 30、S 30和I 30。

解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73

P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kW

Q 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar

②对于行车组,P e =P N 25

εεN =5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73 P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW

Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar

③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75

P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kW

Q 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar

④对于点焊机组, P e = P N 100N εε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35, cos φ=0.6,

tan φ=1.33

P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW

Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=3.94 kvar

取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95

总的有功计算负荷为：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p

=（40+0.59+4+2.96）×0.9

=42.8（kW ）

总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q

=（69.2+1.02+3+3.94）×0.95

=77.3（kvar ）

视在计算负荷为：S 30=223030Q P +

=223.778.42+

=84.9

视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=129

2-3 有一380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容量的电动机有7.5kW ，4kW3台，3kW12台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P 30、Q 30、S30和I 30。

解：㈠ 需要系数法

对于小批生产的冷加工机床电动机，取K d =0.2，cos φ=0.5，tan φ=1.73 P 30=K d P e =0.2×85kW=17kW Q 30=P 30tan φ=17×1.73kvar=29.4kvar S 30= P 30/ cos φ=17/0.5kv·A=34 kv·A I 30= S 30/3U N =34/(1.732×0.38)A=51.7A

㈡二项式法 取b=0.14,c=0.4 P X =P 16=(7.5×4×3+3×)kW=22.5kW P 30=K d P e =bP e +cP X =(0.14×85+0.4×22.5)kW=20.9kW Q 30=P 30tan φ=20.9×1.73kvar=36.2kvar S 30= P 30/ cos φ=20.9/0.5 kv·A=41.8 kv·A I 30= S 30/3U N =41.8/(1.73×0.38)=63.8A

第三章 习题 3-1

解：画出短路计算电路如下：

"画图"

1.求k-1点处的短路电流和短路容量（U c12=10.5kV ） (1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗

①电力系统的电抗：()Ω=?=

=∞37.03005.102

2

11A

MV kV S U X C ②电缆线路电抗：X 2=X 0l=0.08×4Km=0.32Ω ③画出等效电路如下，计算其总阻抗为：Ω=+=+=∑

69.032.037.0211-k X X X ）（

'"画图"

（2）计算短路电流和短路容量 ①短路电流周期分量有效值：()

kA 78.869.03kV 5.103)1(131

=Ω?=

∑=

--K C K X

U I

②短路次暂态电流和稳态电流：kA 78.8'')

3(1

)

3()3(===-∞

K I I I

③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值： kA 39.22kA 78.855.2''55.2i )3(3sh

=?==I ）

（

kA 26.13kA 78.851.1''51.1I )3(3sh =?==I ）

（

④短路容量：A MV kA kV I U S K C K ?=??==--68.15978.85.1033)

3(1

1)

3(1

2.求k-2点处的短路电流和短路容量（U c12=0.4kV ） (1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗

①电力系统的电抗：()Ω?=?=

=-∞42

2

111033.53004.0'

A

MV kV S U X C ②电缆线路电抗：X 2'=X 0l 2

12

?

??

? ??C C U

U =0.08×4Km 2

5.104.0??? ??=0.32Ω ③电力变压器的电抗：Ω?=?=?==-42

2

2431009.08004.01005.4100%N C K S U U X X

④画出等效电路如下，计算其总阻抗为：

Ω?=?+?+?=++=∑-----44

4

4

4

321)

2(10015.102

1009.010

65.41033.5//''X X X X X K

"画图"

（2）计算短路电流和短路容量

①短路电流周期分量有效值：()

kA 4210015.103kV 4.034

)2(132

=Ω??=

∑=

---K C K X

U I

②短路次暂态电流和稳态电流：kA 42'')

3(2

)

3()3(===-∞

K I I I

③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：

kA 28.77kA 4284.1''84.1i )3(3sh

=?==I ）

（ kA 78.45kA 4209.1''09.1I )3(3sh

=?==I ）

（

④短路容量：A MV kA kV I U S K C K ?=??==--29424.033)

3(2

1)

3(1

3-2 解：

(1)确定基准值

取 S d =100MV·A ，U C1=10.5kV ，U C2=0.4Kv

而 kA kV A MV U S I c d

d 50.55.10310031

1=??== kA kV A MV U S I c d

d 1444.03100322=??==

(2)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

①电力系统的电抗标幺值：X 1*=100MV·A /300MV·A=0.3

②电缆线路电抗标幺值：X 2*=0.08×4km×100MV·A /(10.5kV)2=0.29

③电力变压器的电抗标幺值：X 3*=X 4*=625.58001001005.4=????A

kV A MV 画出等效电路如下，

“画图”

（3）计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ①计算总电抗标幺值为：=∑-)1(*K X X 1*+X 2*=0.3+0.29=0.59 ②短路电流周期分量有效值：()kA 32.959.0kA 50.5)1(*1d 31

=Ω=∑=--K K X I I ③其它三相短路电流：

kA 32.9'')3(1)3()3(===-∞K I I I

kA 77.23kA 32.955.2''55.2i )3(3sh =?==I ）（

kA 07.14kA 32.951.1''51.1I )3(3sh

=?==I ）

（ ④短路容量：A MV A MV X S S K K ?=?=∑=--.16959

.0100)1(*d

)3(1

（4）计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ①计算总电抗标幺值为：=∑-)2(*K X X 1*+X 2*+X 3*//X 4*=3.4025 ②短路电流周期分量有效值：()kA 424025.3kA 144)2(*2d 32

=Ω=∑=--K K X I I ③其它三相短路电流：

kA 42'')3(2)3()3(===-∞K I I I

kA 28.77kA 4284.1''84.1i )3(3sh =?==I ）（

kA 78.45kA 4209.1''09.1I )3(3sh =?==I ）（ ④短路容量：A MV A MV X S S K K ?=?=∑=--39..294025

.3100)2(*d

)3(2

3-3 设习题3-1所述工厂变电所380v 侧母线采用80×10mm 2的LMY 铝母线，水平平放，两相相邻母线轴线间距为200mm ，档距为0.9m ，档数大于2。该母线上装有一台500kW 的同步电动机，cos φ=1时，η=94%。试校验此母线的短路动稳定度。

解：⑴计算母线短路时所受的最大电动力

由题3-1可知，380v 母线的短路电流I K ⑶=42KA ，ish ⑶=77,3kA ；而接于380V 母线的感应电动机额定电流为：IN ·M=500kW/(3×380v ×1×0.94)=0.808kA 由于IN ·M>0.01 IK ⑶=0.42，所以要计入感应电动机反馈电流的影响。该电动机的反馈电流冲击值为：ish ·M=CKsh ·M IN ·M=7.8×1×0.808=6.3Ka 因此母线在三相短路时所受到的最大电动力为

F ⑶=3(ish ⑶+ ish ·M)2·l ×10-7/a N/A 2

=3[(77.3+6.3)×103]2×0.9×10-7/0.2

=5447N

⑵校验母线短路时的动稳定度

母线在F ⑶作用时的弯曲力矩为

M= F ⑶l/10=5447×0.9/10=490(N ·M)

母线的截面系数为 w=b 2/6=(0.08)2×0.01/6=1.067×10-5m 3

故母线在三相短路时所受到的计算应力为：

бc=M/W=490N ·M/1.067×10-5m 3=45.9×10-7Mpa

硬铝母线（LMY ）型的бa1=70Mpa

所以满足бa1=70Mpa ≥бc=45.9Mpa 的条件。

3-4 设习题所述380V 母线短路保护动作时间为0.05s ，低压断路器的短路时间为0.05s 。试校验此母线的短路热稳定度。

解：最小允许截面A min =I ∞⑶ima t /c

I ∞⑶= I K ⑶=42kA ，由附录表7可得c=87

而t ima =t k +0.05s

=t op +t oc +0.05

=0.5+0.05+0.05

=0.6s 所以Amin=I ∞⑶

ima

t /c=42×103×6.0/87=374(mm 2)

而实际截面为A=80×10 mm 2=800 mm 2

所以满足A ≥Amin 的短路热稳定度要求。

第四章 习题

4-1 某厂的有功计算负荷为3000kW ，功率因素经补偿后达到0.92。该厂6kV 进线上拟安装一台SN10-10型高压断路器，其主保护动作时间为0.9s ，断路器断路时间为0.2s 。该厂高压配电所6kV 母线上的I k （3）=20k 。试选择该高压断路器的规格。

解：由题意可得，计算容量

S 30=P 30/cos ?=3000/0.92=3260.87kV

∴ I 30=S 30/(3U N )=3260.87/(3×6)kV=313.78A

而冲击电流 i sh (3)=2.55Ik=2.55×20kA=51kA 又I ∝(3)2t ima =(20kA)2×(0.9s+0.2s)=440 由以上计算，并根据我国生产的高压户内少油断路器型式，初步选用SN10-10型。

所以，应该选择SN10-10Ⅱ/1000-50型高压户内少油断路器。

4-2 某10/0.4kV 的车间附设式变电所，总计算负荷为780k V ·A ，其中一、二级负荷有460k V ·A 。试初步选择变电所主变压器的台数和容量。已知当地的年平均气温为+25℃。

解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。 每台容量S N·T =(0.6-0.7)×

780kV·A=(468-546)kV·A ,因此初选容量为500kV·A ， 又当地的年平均气温为+25℃，所以，

实际容量为：T N ar T )S 100

20

8%(1S ?=－－－θ=（0.92-0.05）×

500kV·A=435kV·A<460kV·A ,

不满足一、二级负荷要求，因此不合适。

4-3某10/0.4kV 的车间附设式变电所，原装有S9-1000/10型变压器一台。现负荷 发展，计算负荷达1300k V ·A 。问增加一台S9-315/10型变压器和S9-1000/10型变 压器并列运行，有没有什么问题？如果引起过负荷，将是那一台过负荷？过负荷 多少？已知两台变压器均为Yyn0联结。

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，因此先计算其

阻抗标幺值。

查附录5-1知S9-315/10型变压器T1的U k %=4，S9-315/10型变压器T2的

U k %=4.5,取S d =105k V ·A,因此:

Z *

T1 =N

d k S S U 100%=(4×105kV·A)÷(100×315kV·A)=12.7 Z *T1 =N

d k S S U 100%=(4.5×105kV·A)÷(100×1000kV·A)=4.5 由此可计算出两台变压器在负荷达1300k V ·A 时各台负担的负荷分别为

S T1=1300kV·A×5

.47.125.4+=340kV·A S T2=1300kV·A×5

.47.127.12+=959.88kV·A 所以，S9-315/10型变压器T1将过负荷340-315=25k V ·A ，将超过其额定容量A

kV 315A kV 25??×100%=7.9%。 另外，从两台变压器的容量比来看，315kV·A:1000kV·A=1:3.17超过了不允 许容量比1:3。

第4～9章 习题

第4章

1 某厂的有功计算负荷为3000kW ，功率因数经补偿后达到0.92。该厂10kV 进线上拟安装1台SN10-10型高压断路器，其主保护动作时间0.9s ，断路器断路时间为0.2s 。该厂高压配电所10kV 母线上的kA I k 20)3(=。试选择该高压断路器的规格。

解：

（1）额定电流的选取

A U P I N 27.18892.01033000

cos 330

30=??==?

查附录11 常用中压断路的技术数据，选取SN10-10Ⅰ/ 630A 。

（2）断流能力的校验

少油户内高压断路SN10-10Ⅰ/ 630A 的断流能力kA 16小于kA I k 20)3(=，不满足要求，故改选少油户内高压断路SN10-10Ⅱ/ 1000A ，其断流能力kA 5.31大于kA I k 20)3(=，满足要求。

（3）短路电流动稳定度校验

kA kA I i k sh 80512055.255.2)3()3(<=?==

kA 80为少油户内高压断路SN10-10Ⅱ/ 1000A 的动稳定电流标称值，故满足短路电流动稳定度的要求。

（4）短路电流热稳定度校验

高压断路SN10-10Ⅱ/ 1000A 的热稳定电流和时间分别为31.5kA 、2s 。 因为实际短路时间为保护装置的动作时间和断路器的短路时间之和，即：

s s t t t oc op k 11.12.09.0>=+=+=

所以短路发热假想时间为：s t t k ima 1.1==

4401.120)(5.198425.3122)3(22=?=>=?=ima k t t I t I

故满足短路电流热稳定度的要求。

综上所述，选择高压断路器的规格为SN10-10Ⅱ/ 1000A 。

第5章

1 试按发热条件选择220/380V ，TN —C 系统中的相线和PEN 线截面及穿线钢管（G ）的直径。已知线路的计算电流为150A ，安装地点的环境温度为25℃。拟用BLV 型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设。（Page126 习题1）

解：（1）相线截面的选择

查附录表10 BLV 型4～5根单芯铝芯绝缘线穿钢管，环境温度为25℃时截面为95mm 2的允许载流量为152A ，大于计算电流150A 。

因此，相线截面选95mm 2。

（2）PEN 线截面的选择

按N 线截面的选择原则，205.47955.05.0mm A A ≈?=≥?，取2050mm A =。 按PE 线截面的选择原则，当223595mm mm A >=?时，

25.47955.05.0mm A A PE ≈?=≥?，取250mm A PE =。

故PEN 线截面选择为：250mm A N PE =。

（3）穿线钢管（G ）直径的选择

查附录表10 BLV 型铝芯绝缘线穿钢管时的允许载流量表，4根单芯截面为95mm 2铝芯绝缘线穿钢管（G ）的直径应为70mm 。

2 有一条380V 的三相架空线路，配电给2台40kW （cos ? = 0.8，η = 0.85）的电动机。该线路长70m ，线间几何均距为0.6m ，允许电压损耗为5%，该地区最热月平均气温为30℃。试选择该线路的相线和PE 线的LJ 型铝绞线截面。（Page127 习题3）

解：（1）LJ 型铝绞线相线截面的选择

①按发热条件选择

A U P

I N 75.17885.08.038031000

402cos 330≈?????=?=η?

查附录表11 LJ 型铝绞线的主要技术数据，横截面积250mm A =?的LJ 型铝绞线在室外气温25℃，导线最高允许温度70℃时的允许载流量A I al 215=，则在室外气温30℃时的允许载流量为：

A I I K I al al al al al 70.20225

70307021500≈--?=-'-=='θθθθθ 显然，30I I al

≥'，满足发热条件。 所以，按发热条件选择横截面积250mm A =?的LJ 型铝绞线。

②按允许电压损耗校验

查附录表11 LJ 型铝绞线的主要技术数据，横截面积250mm A =?的LJ 型铝绞线的线路电阻km R /66.00Ω=，电抗km X /33.00Ω=（线间几何均距为0.6m ）。

%100)(%1002?+=??=∑?N N U U qX pR U U η

%5%14.4%10038085.07033.0)8.0tan(arccos 4027066.04022

≤≈??????+???= 所以，满足允许电压损耗的要求。

③按机械强度条件校验

查附录表6 一般低压架空LJ 型铝绞线线路的最小截面为216mm ，与铁路交叉跨越档内的架空LJ 型铝绞线线路的最小截面为235mm 。所选LJ 型铝绞线横截面积250mm A =?，满足机械强度条件的要求。

故，选择LJ 型铝绞线相线截面250mm A =?。

（2）PE 线的LJ 型铝绞线截面的选择

因为223550mm mm A >=?，所以225505.05.0mm A A PE =?=≥?

故，考虑机械强度条件以后，若为一般低压线路，则选择LJ 型铝绞线PE 线截面225mm A PE =；若为与铁路交叉跨越档内的线路，则选择LJ 型铝绞线PE 线截面235mm A PE =。

3 某220/380V 的两相三线线路末端，接有220V ，5kW 的加热器2台，其相线和N 线均采用BLV —500—1×16的导线明敷，线路长50m 。试计算其电压损耗比例。（Page127 习题5）

解：由于为两相三线线路，且每相接负载均为5kW 的加热器1台，即该线路为“均—无感”的两相三线线路。

查Page123 表5.5，得220/380V 两相三线线路，铝芯线，2/5.20mm m kW C ?=。 %52.1(%)52.116

5.205052)(=≈???==∑?CA Pl U η 第6章

1 有1台电动机，额定电压为380V ，额定电流为22A ，启动电流为140A ，启动时间在3s 以下。该电动机端子处的三相短路电流为16kA 。试选择保护该电动机的RT0型熔断器及其熔体额定电流，该熔断器只作短路保护，并选择该电动机的配电线（采用BLV 型导线）的导线截面及穿线的硬塑料管管径（环境温度

按+30℃计）。（Page165 习题1，参照Page132例6.1）

解：（1）选择熔体及熔断器的额定电流

A I I FE N 2230,=≥

且 A KI I pk FE N 421403.0,=?=≥

因此由附录表13 RT0型低压熔断器的主要技术数据，可选RT0—100型熔断器，其中A I A I FU N FE N 100,50,,==。

（2）校验熔断器的断流能力

查附录表13 ，RT0—100型熔断器的kA kA I oc 1650>=，因此该熔断器的断流能力是足够的。

（3）选择导线截面及穿线的硬塑料管内径

查附录表10 BLV 型铝芯绝缘线穿硬塑料管时的允许载流量，3根单芯线、环境温度30℃，截面为6mm 2时允许载流量25A ，大于电动机额定电流为22A ，满足发热条件要求，相应地选3根穿管管径20mm 。

校验机械强度，查附录7 绝缘导线芯线的最小截面，穿管敷设的铝芯绝缘导线的最小截面为2.5mm 2。现选为6mm 2，满足机械强度要求。

（4）校验导线与熔断器保护的配合

因为该熔断器只作短路保护，且为穿管敷设，所以取5.2=OL K

A I K A I al OL FE N 5.62255.250,=?=≤=

因此满足配合要求。

综上所述，选RT0—100型熔断器，其中A I A I FU N FE N 100,50,,==。截面为6mm 2BLV 型铝芯绝缘线穿直径20mm 的硬塑料管。

2 有一条380V 线路，其A I 28030=，A I pk 600=，线路首端的kA I k 8.7)3(=，末端的kA I k 5.2min ,=。试选择线路首端装设的DWl6型低压断路器，并选择和整定其瞬时动作的电磁脱扣器，检验其灵敏度。（Page165 习题2，参照Page137例

6.3）

解：（1）脱扣器额定电流及低压断路器额定电流的选择

A I A I OR N 28031530,=≥=

查附录表14 DW16型低压断路器的主要技术数据，选型号DW16—630低压断路器，壳架等级电流QF N I ,=630 A ，脱扣器额定电流OR N I ,=315 A 。

（2）瞬时过电流脱扣器动作电流的整定

对动作时间在0.02s 以上的万能式断路器（DW 型），35.1=rel K

A I K I pk rel o op 81060035.1)(=?=≥

57.2315

810,)

(≈=OR N o op I I 查附录表14 DW16型低压断路器的主要技术数据，取瞬时动作整定电流)(o op I =3OR N I ,=3×315=945A 。

（3）瞬时过电流脱扣器保护灵敏度的校验

3.165.2945

2500min

,=≥≈==K I I S op k p ，满足灵敏度的要求。 （5）断流能力的校验

查附录表14 DW16型低压断路器的主要技术数据，DW16—630低压断路器的极限分断能力为30kA （380V ），对动作时间在0.02s 以上的万能式断路器（DW 型）

kA I kA I k oc 8.730)3(=≥=

故，满足断流能力的要求。

综上所述，选型号DW16—630低压断路器，壳架等级电流QF N I ,=630 A ，脱扣器额定电流OR N I ,=315 A ，瞬时动作脱扣器整定电流)(o op I =3OR N I ,=945A 。 3 某10kV 线路，采用两相两继电器式接线的去分流跳闸原理的反时限过电流保护装置，电流互感器的变流比为200／5，线路的最大负荷电流（含尖峰电流）为180A ，线路首端的三相短路电流有效值为2.8 kA ，末端的三相短路电流有效值为1 kA ，设系统只有一种运行方式。试整定该线路采用的GL —15／10型电流继电器的动作电流和速断电流倍数，并检验其保护灵敏度。（Page165 习题3）

解：由题意得：

电流互感器的变流比405/200==i K ；线路的最大负荷电流A I L 180max ,=；

线路首端的三相短路电流有效值kA I I I k k k 8.2)3(1max,,)3(1min,,)3(1,===；

末端的三相短路电流有效值kA I I I k k k 1)3(2max,,)3(2min,,)3(2,===；两相两继电器式接线的接线系数1=w K ；查Page288 附录表15得GL —15／10型电流继电器的返回系数8.0=re K 。

（1）过电流保护动作电流的整定

由于该线路采用的GL —15／10型电流继电器保护，所以取3.1=rel K 。

A I K K K K I L i re w rel op 3125.718040

8.013.1max ,=???== 根据GL —15／10型电流继电器的规格，动作电流整定为7.5A 。

（2）过电流保护灵敏度的校验

5.189.25

.7401000123)3(2min,23)2(2

min,≥≈???===op i k w op i k w p I K I K I K I K S ，， 显然，满足灵敏度的要求。

（3）电流速断保护速断电流的整定

由于该线路采用的GL —15／10型电流继电器保护，所以取4.1=rel K 。

A I K K K I k i w rel qb 35100040

14.1)3(2max,,=??== 故，速断电流倍数：

67.45

.735≈==

op qb qb I I n （4）电流速断保护灵敏度的校验

5.173.135

4010008.2123)3(1min,,23)2(1min,,≥≈????===qb i k w qb i k w p I K I K I K I K S 显然，满足灵敏度的要求。

4 现有前后两级反时限过电流保护，都采用GL —15型过电流继电器，前一级按两相继电器式接线，后一级按两相电流差接线，后一级继电器的10倍动作电

流的动作时间已整定为0.5 s ，动作电流整定为9A ，前一级继电器的动作电流已整定为5A ，前一级电流互感器的变流比为100／5，后一级电流互感器的变流比为75／5，后一级线路首端的A I k 400)3(=。试整定前一级继电器的10倍动作电流的动作时间（取s t 7.0=?）。（Page165 习题4）

解：（1）计算后一级线路首端短路电流反应到后一级继电器中的电流值

A K K I I i w k k 19.465

/753400)2()2()3()2(≈?==' （2）计算)2(k

I '对后一级继电器的动作电流的倍数 13.59

19.46)2()2(2≈='=op k

I I n （3）确定后一级继电器的实际动作时间

由后一级继电器的10倍动作电流的动作时间已整定为0.5 s 和动作电流的倍数5.13，查附录43 GL 电流继电器的动作特性曲线，得后一级继电器的实际动

作时间：s t 75.02

='。 （4）计算前一级继电器的实际动作时间

s t t t 45.17.075.021

=+=?+'=' （5）计算后一级线路首端短路电流反应到前一级继电器中的电流值

A K K I I i w k k 205

/1001400)1()1()3()1(=?==' （6）计算)1(k

I '对前一级继电器的动作电流的倍数 45

20)1()1(1=='=op k

I I n （7）整定前一级继电器的10倍动作电流的动作时间

由前一级继电器的实际动作时间1.45 s 和动作电流的倍数4，查附录43 GL 电流继电器的动作特性曲线，得前一级继电器的10倍动作电流的动作时间：s t 1=。

第8章 电气照明

1 有一绘图室的面积为9.6m ?7.4m ，室内高度为3.5m 。试进行照明器的选择和布置。

解：由于是绘图室，所以照明器选择为YG2-1型简式荧光灯悬吊安装。考虑垂度（灯具离顶棚的距离）0.7m ，工作面离地0.8m 。故计算高度h =3.5-0.7-0.8=2m 。

再查Page219表8.7 常用照明器的最大允许距高比，得YG2-1型简式荧光灯最大允许距高比（S/h ）A-A =1.42，（S/h ）B-B =1.28。

所以A-A 向照明器的间距（S ）A-A =1.42?2=2.84m ，B-B 向照明器的间距（S ）B-B =1.28?2=2.56m 。由此布置该绘图室的照明器如下：

由图可见该绘图室共布置15盏照明器。 2 某装配车间的面积10m ×30m ，顶棚离地5m ，工作面离地0.8m ，采用GC —A —1型配照灯作为车间照明，距高比0.1

s ，试画出灯具布置平面图。 解：据题意，再考虑垂度（灯具离顶棚的距离）0.7m ，灯具的安装高度m h 5.37.08.05=--=

再由距高比得灯具间的距离m s 5.35.31=?= 所以车间长度方向应安装灯具的数量95.330≈=

长n ，车间宽度方向应安装灯具的数量35.310≈=宽n 。由此画出灯具布置平面图如下：

2.5m

2.5m

2.4m 1.2m

1.2m

2.4m 2.4m 1.2m 1.2m

第9章电气安全及接地与防雷系统

1 有一50kV A的变压器中性点需进行接地，可利用的自然接地体电阻为25Ω，而接地体电阻要求不大于10Ω。已知接地处的土壤电阻率为150Ω?m，单相短路电流可达2.5kA，短路电流持续时间可达1.1s。试选择直埋地的钢管和连接扁钢。解：①已知允许的接地电阻R E≤10Ω；

②已知可利用的自然接地体电阻R E（nat）=25Ω；

③需要补充的人工接地体的电阻

R E（man）=R E（nat）?R E /（R E（nat）- R E）=25×10/（25－10）=16.67Ω

④接地装置初步方案

现初步考虑围绕变电所四周，距变电所建筑基础2～3m，间隔5m打入1根垂直接地体，接地体为直径50mm，长2.5m的钢管，管间用40 mm×4mm的扁钢连接。

⑤计算单根接地体的接地电阻

R E（1）=ρ/ l =150/2.5=60Ω

⑥计算接地体的数量n

根据R E

（1）

/ R E =60/16.67≈3.6≈4。考虑管间的屏蔽效应，初选5根。以n=5和a / l =2，查附录表27（敷设成环形，n=4，a =2时，ηE=0.76～0.80；n=6，

a =2时，η

E =0.71～0.75），可得η

E

=0.75。因此

5

8.4

67

.

16

75

.0

60

)

(

)1(≈

≈

?

=

=

man

E

E

E

R

R

n

η

⑦ 校验短路热稳定度

2)1(min 46.3670

1.110005.270mm t I A k k =?==≤40×4=160mm 2 即满足热稳定度的要求。

故，考虑到接地体的均匀对称布置，选6根直径50mm ，长2.5m 的钢管作为垂直接地体，围绕变电所四周，距变电所建筑基础2～3m ，间隔5m 打入1根，管间用40 mm ×4mm 的扁钢连接。

2 某厂有1座第二类防雷建筑，高10m ，其屋顶最远的一角距离高50m 的烟囱150m 。烟囱上装有1根2.5m 高避雷针。试验算此避雷针能否保护该建筑物？ 解：查表9.2 按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸，得第二类防雷建筑物的滚球半径m h r 45=。

由题意得避雷针高度h = 50+2.5 = 52.5m ，被保护物高度m h x 10=。

所以此避雷针在高10m 处的保护半径为：

m h h h h h h r x r x r x 09.16)10452(10)5.52452(5.52)2()2(≈-?--?=---=

显然 m m r x 15009.16<=

故，此避雷针不能保护该建筑物。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/v5pq.html