供配电第二版思考题与习题解答提示

莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示目录第一章思考题与习题..............................................................................................................1第二章思考题与习题..............................................................................................................5第三章思考题与习题............................................................................................................10第四章思考题与习题............................................................................................................15第五章思考题与习题............................................................................................................21第六章思考题与习题............................................................................................................27第七章思考题与习题............................................................................................................30第八章思考题与习题............................................................................................................33第九章思考题与习题............................................................................................................36第十章思考题与习题............................................................................................................39莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示1第一章思考题与习题1-1火力发电站、水电站及核电站的电力生产和能量转换过程有何异同？解答提示：参见本章第一节一、电力系统的构成。1-2电力系统由哪几部分组成？各部分有何作用？电力系统的运行有哪些特点与要求？解答提示：参见本章第一节一、电力系统的构成；二、电力系统运行的特点与要求。1-3简述确定用户供配电系统电压等级的原则。为什么说在负荷密度较高的地区，20kV电压等级的技术经济指标比10kV电压等级高？解答提示：参见本章第二节二、电力系统各级标称电压的适用范围。与传统的10kV配电网相比，20kV配电网电压供电容量提高1倍，线路电压损失则下降50%；而输送同等功率时，线路能耗下降75%，线路电压损失下降75%。在负荷密度高的地区，由于20kV供电半径增大，可减少110kV变电站数量，而设备及线路绝缘成本增加不多，总体建设投资减少。1-4电力系统中性点接地方式主要有哪几种？试分析当系统发生单相接地时在接地电流、非故障相电压、设备绝缘要求、向异相接地故障发展的可能性、接地故障的继电保护、接地故障时的供电中断情况等方面的特点？解答提示：参见本章第三节。各系统发生单相接地时的特点比较见下表：项目不接地系统直接接地系统低电阻接地系统消弧线圈接地系统①接地电流小（对地电容电流）最大（接近三相短路电流）中等（100A~1000A）最小（残流）②非故障相电压大，＝Un（线电压）最小，80%Un＝80%~100％Un大，＝Un③设备绝缘要求最高，全绝缘最低，可采用分级绝缘比不接地系统低高，全绝缘④向异相接地故障发展的可能性最大最小小中⑤接地故障的继电保护需要专门技术，不够可靠简单可靠简单可靠需要专门技术，通常只作用于信号⑥接地故障时的供电中断情况在能够自然熄弧时，不需跳闸立即跳闸立即跳闸自然熄弧，但永久故障仍需跳闸1-5什么是低压配电TN系统、TT系统和IT系统？各有什么特点？各适用于什么场合？解答提示：参见本章第三节五、低压配电系统导体的配置与系统接地。莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示21-6如何区别TN-S和TN-C-S系统？为什么当电源采用TN系统时，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路应采用TN-S系统？解答提示：参见本章第三节图1-10。当电源采用TN系统时，建筑物内必须采用TN-S系统，这是由于正常的负荷电流只应沿中性导体N流回，不应使有的负荷电流沿PE导体或与PE导体有连接的导体流回，否则，这些电流会干扰正常运行的用电设备。1-7为什么采用TN-C-S系统时，当PE导体与N导体从某点分开后不应再合并，且N导体不应再接地？解答提示：参见本章第三节图1-10。当PE导体与N导体从某点分开后，若再合并或N导体再接地，则导致PE导体或接地导体中出现正常负荷电流的分流，引起电磁干扰、剩余电流保护器误动作等。1-8电力负荷分级的依据是什么？各级电力负荷对供电有何要求？解答提示：参见本章第四节二、用电负荷分级及供电要求。1-9常用应急电源有几种？各适用于什么性质的重要负荷？解答提示：参见本章第四节二、用电负荷分级及供电要求。1-10应急电源与备用电源有什么不同？为什么GB50052—2009规定备用电源的负荷严禁接入应急供电系统？解答提示：参见本章第四节二、用电负荷分级及供电要求。备用电源与应急电源是两个完全不同用途的电源。应急电源又称安全设施电源，是为了人体和家畜的健康和安全，以及避免对环境或其他设备造成损失的电源。从保证安全角度考虑，备用电源的负荷严禁接入应急供电系统。1-11什么是分布式电源？与一般中小型燃煤电厂有何区别？解答提示：参见本章第五节。1-12简述光伏电源系统的关键技术及其在我国的应用情况。解答提示：参见本章第五节二、太阳能光伏电源系统的应用。上网了解光伏电源系统在我国的应用情况。1-13试确定图1-17所示电力系统中各变压器一、二次绕组的额定电压。莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示3解答提示：参见本章第二节一、标准电压。T1——10.5kV/121kV，T2——10.5kV/0.4kV，T3——110kV/10.5kV，T4——10kV/0.4kV。1-14试确定图1-13所示大型用户供配电系统中总降压变压器和配电变压器一、二次侧的额定电压。解答提示：总降压变压器——35～110kV/6.3～10.5kV，配电变压器——6～10kV/0.4kV。1-15某110/10kV变电站10kV系统中性点不接地，现进行10kV电网改造，规划建设钢筋混凝土杆塔的架空线路（无避雷线）总长度约20km、电缆线路总长度约20km，试估算该系统在线路发生单相接地故障时的接地电容电流，并判断其中性点是否需要改为谐振接地方式。设变电站10kV电气装置增加的接地电容电流值约为线路计算值的16%。解答提示：参见本章第三节一、中性点不接地系统。根据公式（1-2），线路的接地电容电流约为-3C110kV2.71020km0.120km=20.54AI，整个系统的接地电容电流值约为C1=20.54A1+16%I（）=23.83A，大于10A。依据GB/T50064－2014规定，应采用中性点谐振接地方式。1-16当上题110/10kV变电站10kV系统采用谐振接地方式时，试确定消弧线圈容量。若再考虑变电站用电100kVA，则需要装设的连接消弧线圈的专用接地变压器（兼作站用变压器）的容量是多少？解答提示：参见本章第三节二、中性点谐振接地系统。根据公式（1-5），消弧线圈的补偿容量为r1.3523.83A10kV3=185.74kVAQ。再考虑变电站用电100kVA，则需要装设的专用接地变压器容量取为315kVA。1-17某城市110/20kV变电站20kV系统全部由电缆线路构成，中性点采用低电阻接地方式，接地电阻为20欧。试计算该20kV电网的单相接地电流和接地电阻器消耗的功率是多少？图1-17习题1-13图莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示4解答提示：参见本章第三节三、中性点电阻接地系统。根据公式（1-8），该20kV电网的单相接地电流为3d10kV10=577.37A320I，根据公式（1-10）和公式（1-6），接地电阻器消耗的功率为r10kV1.05577.37A=3500.22kW3P。莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示5第二章思考题与习题2-1用电设备按工作制分哪几类？各有何工作特点？如何确定设备功率？解答提示：参见本章第一节二、用电设备工作制及设备功率的计算。2-2什么是负载持续率？为什么断续周期工作制设备功率与负载持续率有关？解答提示：参见本章第一节二、用电设备工作制及设备功率的计算。2-3什么是计算负荷？确定计算负荷的有关系数有哪些？解答提示：参见本章第一节一、计算负荷概念和四、确定计算负荷的系数。2-4试比较需要系数法、利用系数法和单位指标法的算法基础、特点、步骤、精度及适用场合。解答提示：参见本章第二节。需要系数法精度一般、用电设备台数少时误差较大；利用系数法精度高；单位指标法靠定性分析难以提高计算精度。2-5什么是尖峰电流？尖峰电流与计算电流同为最大负荷电流，各在性质上和用途上有哪些区别？解答提示：参见本章第一节和第四节。2-6在供配电系统中，无功功率补偿的方式有哪几种？各种补偿方式有何特点？解答提示：参见本章第五节四、无功补偿装置的装设位置。2-7通过哪些技术措施可降低供配电系统的电能损耗？解答提示：参见本章第七节三、电能节约的技术措施。2-8某设备机房共有11台380V的水泵，其中2台7.5kW、3台5kW、6台15kW，试求该水泵设备组的计算负荷Pc、Qc、Sc和Ic。解答提示：参见例题2-1，采用需要系数法。查附录表1，取Kd＝0.75、cos＝0.8、tan＝0.75。计算可得Pe＝120kW，Pc=90kW，Qc＝67.5kvar，Sc＝112.5kVA，Ic＝170.93kVA。莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版思考题与习题解答提示62-9某高校实训车间380V线路上，接有小批生产的金属冷加工机床40台共100kW，通风机5台共7.5kW，电阻炉5台共8kW，试用需要系数法确定该车间配电线路的计算负荷Pc、Qc、Sc和Ic。解答提示：参见例题2-2，计算结果见下表：序号用电设备名称台数设备功率e/kWPKdcostan计算负荷c/kWPc/kvarQc/kVASc/AI1冷加工机床401000.160.51.731627.7－－2通风机57.50.80.80.564.5－－3电阻炉580.70.980.202.61.1－－小计－－－－－24.633.3－－合计取p=0.95K；q=0.97K26.232.341.663.22-10有一生产车间，拥有大批生产的金属冷加工机床电动机52台，共200kW；桥式起重机4台，共20.4kW（ε＝15%）；通风机10台，共15kW；点焊机12台，