【正文】 Y,yn0 聯(lián)結(jié)的 S9— 800/10 型電力變壓器 ， 其二次側(cè)（ 380V）的有功計(jì)算負(fù)荷為 520kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 430kvar， 試求此變電所一次側(cè)的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)。如果功率因數(shù)未達(dá)到 ， 問(wèn)應(yīng)在此變電所低壓母線上裝多大并聯(lián)電容器容量才能達(dá)到要求？ 解： （ 1）變壓器一次側(cè)的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù) 查附錄表 A1 可知， S9800/10 型 （ Yyn0） 變壓器 的 技術(shù)數(shù)據(jù)為： ??P kW， ?? kP kW， %0 ?I ， %?kU 22)2(30 ???S kVA os )2(30 )2(30)2( ??? SP? ??? 則變壓器的功率損耗為： 220 ????????? kT PPP ? kW 32)(100800%)%(100 220 ??????? kNT UISQ ?kvar 變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： )2(30)1(30 ?????? TPPP kW 46232430)2(30)1(30 ?????? TQ kvar 0 04 6 2 6 22)1(30 ???S kVA os )1(30 )1(30)1( ??? SP? （ 2） 確定無(wú)功補(bǔ)償容量 。 由于要求變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù) )1(cos? ≥ ，在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，取低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù) )2( ??? ，則低壓側(cè)需裝設(shè)的補(bǔ)償容量為： )] a n ( a r c c o s)[ t a n ( a r c c o520 ????CQ kvar 取 210?CQ kvar 第三章 31 試比較架空線路和電纜線路的優(yōu)缺點(diǎn) 。 答： 架空線路 與電纜線 路相比，具有投資少、易于維修和建設(shè)工期 短 等優(yōu)點(diǎn)，但 容易遭受雷擊和風(fēng)雨等自然災(zāi)害 的侵襲，且 它需要 占用大片土地作 出線走廊，有時(shí)會(huì)影響交通、建筑 和 市容 等； 電纜線路 具有運(yùn)行可靠、 不易受 外力和 自然 環(huán)境的 影響 、 不 占地面空間和不影響市容等優(yōu)點(diǎn)，但投資大、建設(shè)工期長(zhǎng)、維修不便 。 32 架空線路 由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 答：架空線路主要由導(dǎo)線、 避雷 線 、桿塔、 絕緣子 和金具等部件組成 。導(dǎo)線的作用是傳輸電能；避雷線的作用是將雷電流引入大地，以保護(hù)電力線路免遭雷擊； 桿塔 的作用是支撐導(dǎo)線和避雷線，并使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與 大地之間保持一定的安全距離；絕緣子的作用是使導(dǎo)線與桿塔之間保持絕緣；金具是用來(lái)連接導(dǎo)線和絕緣子的金屬部件的總稱(chēng)。 33 什么叫電壓降落？什么叫電壓損失？ 答：電壓降落是指線路始末 端 電壓的相量差；電壓損失是指線路始末端電壓的代數(shù)差。 34 導(dǎo)線截面選擇的基本原則是什么？ 答： 輸配電線路導(dǎo)線截面 的選擇應(yīng)滿足以下基本原則： 發(fā)熱條件 、 電壓損失條件 、 機(jī)械強(qiáng)度條件 、 經(jīng)濟(jì)條件 和 電暈 條件。 35 什么是“經(jīng)濟(jì)截面”？如何按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇 導(dǎo) 線 和 電纜截面？ 答： 使 年運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最小、 初投資費(fèi)用 又不 過(guò)大 而確定 的 符 合總經(jīng)濟(jì)利益的 導(dǎo)線截面， 稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)截面 。 按 經(jīng)濟(jì)電流密度 選擇 導(dǎo)線截面 時(shí)，先按 ecec jIA 30? 求出經(jīng)濟(jì)截面，然后選擇與 ecA 最接近 而又偏 小 一點(diǎn) 的標(biāo)準(zhǔn)截面， 這樣可節(jié)省初投資和有色金屬消耗量 。 36 有一條 110kV 的雙回架空線路，長(zhǎng)度為 100km，導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ— 150， 計(jì)算外徑為 ， 水平排列，相間距離為 4m，試計(jì)算線路參數(shù)并作出其 π 型等效電路。 解： 21 km/ 50 ???? Ar ? ?????? 1 lrR mm5 0 4 ????avs ， ??r km/ ??????? ravrsx ? ?????? 1 lxX ????? XRZ S / k 0 4 0lglg 6661 ??? ??????rsb av 461 ?? ??????? lbB 65jj 4???? BY 4??? 對(duì)應(yīng)的等效電路如右圖所示。 37 某變電所裝有一臺(tái) S9— 3150/35 型的三相雙繞組變壓器，額定電壓為 35/ kV，試求變壓器的阻抗及導(dǎo)納參數(shù)，并作出其等效電路。 解： 查附錄表 A2 可知， S93150/35 型變壓器 的 技術(shù)數(shù)據(jù)為： ??P kW， ?? kP kW， %0 ?I ， 7%?kU ?????? 3 1 5 0 73510%10 22NkNT S UUX SU PG NT 63232 0 ??? ??????? SU SIB N NT 552520 % ??? ??????? 對(duì)應(yīng)的等效電路 如右圖所示 。 ?? )( jSj 610)( ???38 某變電所裝有一臺(tái) SFSZ9— 40000/110 型、容量比為 100/100/100 的三繞組變壓器，試求變壓器 等效電路中各支路 的 電抗（歸算 到 110kV 側(cè)）。 解：查附錄表 A4 可知， SFSZ940000/110 型變壓器 的 技術(shù)數(shù)據(jù)為： %21 ??kU ， %32 ??kU ， %13 ??kU ，則 ? ? %1 ????kU ? ? %2 ?????kU ? ? %3 ????kU ∴ ?????? 40000 %102211 N NkT S UUX ???????? 0 0 0 0 110)(10%10 2222 N NkT S UUX （ 取 0Ω） ?????? %10 2233 N NkT S UUX 39 某 10kV線路如圖 325 所示， 已知 導(dǎo)線型號(hào)為 LJ— 50， 線間幾何均距為 1m， 2501?p kW， 4002?p kW， 3003?p kW， 全部用電設(shè)備的 ?cos =，試求 該 線路的電壓損失。 解： ??cos ， ??tan p1=250 kW， 8 5 01 ???q kvar 圖 325 習(xí)題 39 附圖 p2=400 kW， ???q kvar p3=300 kW， 2 2 0 03 ???q kvar 查附錄表 A12 得： LJ50 型鋁 導(dǎo) 線 的 ?? /km， ?? /km， 則 ?? ??? ni N iiii U XqRpU 1 N i iii ii U LqxLpr ?? ?? ??311311 10 )()( ????????????? 910 0235 ????? V 對(duì)應(yīng)的 電壓損失 百分?jǐn)?shù)為 %10000 % ??????? NU UU 或 ][10 1% 11112 ?? ?? ???ni iini iiN LqxLprUU )]()([1010 1 2 ????????????? =% 310 一條 10kV 線路 向兩個(gè)用戶(hù)供電， 允許電壓損失為 5%， 環(huán)境溫度為 30℃ ， 其他 參數(shù)如圖 326 所示，若用相同截面的 LJ 型架空線路，試 按允許電壓損失 選擇其導(dǎo)線截面 ，并按發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。 解：（ 1）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面： 設(shè) 1x =， 則 V5 00V10101 005 3 ????? alU ? ? V20 410 930 0460 ??????? rU 2 9 62 0 45 0 0 ???????? rala UUU V 22 95004800 ??? ????A 選 LJ95 型鋁絞線。 （ 2） 按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)： 1 3 0 05 0 08 0 021 ????? ppP kW 90030060021 ????? qqQ kvar 15 8190 013 00 2222 ????? QPS kVA ????NUSI A 查附錄表 A8 和 A10 得， 35℃ 時(shí) LJ95 導(dǎo)線的允許載流量為 ???alIK ? A＞ ，因此 滿足 發(fā)熱條件 要求。 （ 3）按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)： 查表 32 知， 10kV 架空鋁絞線的最小截 面為 25 mm2＜ 95mm2， 故滿足機(jī)械強(qiáng)度條件。 311 某 110 架空線路 ，輸送功率為 20MW，功率因數(shù)為 ，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 5500h，試按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其 LGJ 型鋼芯鋁絞線的導(dǎo)線截面。 圖 326 習(xí)題 310 附圖 解： 線路的計(jì)算電流為 1 03 2 0 0 0 0c o s3 3030 ???? ?NU PI ? 由 表 33， 查得 ?ecj A/mm2 ，因此 ，導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為 ??ecA 選 LGJ120 型 鋼芯 鋁絞線。 第四章 41 什么叫短路？短路的類(lèi)型有哪幾種？短路對(duì)電力系統(tǒng)有哪些危害？ 答：短路是指電力系統(tǒng)正常情況以外的一切相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。短路的類(lèi)型有三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。 短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害 有：短路電流的熱效應(yīng)可 使設(shè)備因過(guò)熱而損壞甚至燒毀；短路電流的力效應(yīng)可引起設(shè)備機(jī)械變形、扭曲甚至損壞；影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，造成產(chǎn)品報(bào)廢甚至設(shè)備損壞；會(huì) 導(dǎo)致 并列運(yùn)行的發(fā)電廠失去同步， 破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性；不對(duì)稱(chēng)接地短路所產(chǎn)生的不平衡電流會(huì)對(duì)鄰近的平行線路電磁干擾。 42 什么叫標(biāo)幺值？在短路電流計(jì)算中，各物理量的標(biāo)幺值是如何計(jì)算的？ 答： 某一物理量的標(biāo)幺值 ， 等于它的實(shí)際值與所選定的基準(zhǔn)值的比值。 在短路電流計(jì)算中，常取基準(zhǔn)容量 dS =100MVA，基準(zhǔn)電壓用各級(jí)線路的平均額定電壓，即 avd UU ? ，則 基準(zhǔn)電流 ddd USI 3? ， 基準(zhǔn)電抗ddd SUX 2? 。 43 什么叫無(wú)限大容量系統(tǒng)？它有什么特征？ 答： 無(wú)限容量系統(tǒng)亦稱(chēng)無(wú)限大功率電源，是指 系統(tǒng) 的容量 為無(wú)限大 ，內(nèi)阻抗 為零 。它是一個(gè)相對(duì)概念，真正的無(wú)限大功率電源是不存在的。 特征： 在電源外部發(fā)生短路時(shí) ，電源母線上的電壓 基本不變 ，即認(rèn)為它是一個(gè)恒壓源。當(dāng)電源內(nèi)阻抗不超過(guò)短路回路總阻抗的 5%～ 10%時(shí)，就可以認(rèn)為該電源是無(wú)限大功率電源。 44 什么叫短路 沖擊電流 shi 、短路次暫態(tài)電流 I? 和短路穩(wěn)態(tài)電流 ?I ？在無(wú)限大容量系統(tǒng)中， 它們與短路電流周期分量有效值 有什么關(guān)系？ 答： 短路沖擊電流 shi 是指 在最嚴(yán)重短路情況下三相短路電流的最大瞬時(shí)值； 短路次暫態(tài)電流 I? 是指短路瞬間（ 0?t s）時(shí)三相短路電流周期分量的有效值；短路穩(wěn) 態(tài)電流 ?I 是指 短路電流非周期分量衰減完后的短路全電流。 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，有 pshsh IKi 2? 和 pIII ???? ? 。 45 如何計(jì)算電力系統(tǒng)各元件的正序、負(fù)序和零序電抗？變壓器的零序電抗與哪些因素有關(guān)？ 答：發(fā)電機(jī)的正序電抗包括穩(wěn)態(tài)時(shí)的同步電抗 dX 、 qX ，暫態(tài)過(guò)程中的 dX? 、 qX? 和 dX? 、 qX? 。負(fù)序電抗與故障類(lèi)型有關(guān)，零序電抗和電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)，查教材表 42；變壓器的負(fù)序電抗與正序電抗相等，零序電抗與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)及三相繞組的接線方式等因素有關(guān)；線路的負(fù)序電抗和正序電抗相等，零序電抗卻與正序電抗相差較大，查教材表 43。 46 什么叫復(fù)合序網(wǎng)？各種簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路的復(fù)合序網(wǎng)是什么？ 答：所謂復(fù)合序網(wǎng)，是指根據(jù)邊界條件所確定的短路點(diǎn)各序量之間的關(guān)系，由各序網(wǎng)絡(luò)互相連 接起來(lái)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。 單相接地短路的復(fù)合序網(wǎng)是 由 正序 網(wǎng) 、負(fù)序 網(wǎng)和 零序 網(wǎng) 串聯(lián) 而成的 ；兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)是由正序網(wǎng)和負(fù)序網(wǎng)并聯(lián)而成的 ；兩相接地短路的復(fù)合序網(wǎng)是由正序網(wǎng)、負(fù)序網(wǎng)和零序網(wǎng)并聯(lián)而成的。 47 何謂正序等效定則？如何應(yīng)用它來(lái)計(jì)算各種不對(duì)稱(chēng)短路？ 答： 在簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路的情況下，短路點(diǎn)的正序電流與在短路點(diǎn)每一相中接入附加電抗 )(nX? 而發(fā)生三相短路的電流相等，即)(1 1)(1 nana XX EI ?? ???， 這就是正序等效定則。 各種不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)短路電流的絕對(duì)值 )(nkI 為： )(1)()( nannk ImI ? 附加電抗 )(nX? 和比例系數(shù) )(nm 可查教材表 44。 48 什么叫短路電流的力效應(yīng)？如何校驗(yàn)電器及母線的動(dòng)穩(wěn)定？ 答： 短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，稱(chēng)為 短路電流的 力效應(yīng)。 一般電器滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是 maxi ≥ shi 或 maxI ≥ shI ； 母線滿足動(dòng)穩(wěn)定校的條件是 c? ≤ al? 。 49 什么叫短路電流的熱效應(yīng)？如何校驗(yàn)電器及母線的熱穩(wěn)定？短路發(fā)熱的假想時(shí)間是什么意思？如何計(jì)算？ 答： 短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)體時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生很高的溫度， 稱(chēng)為 短路電流的 熱效應(yīng)。 一般電器滿足熱穩(wěn)定的條件是 tIt2 ≥ imatI2? ； 母線 滿足熱穩(wěn)定的條件是 ? ≥ k? 或 A ＞ minA 。 假想時(shí)間 imat 是指