【正文】 1第一章11: 電力系統(tǒng)——發(fā)電廠(chǎng)、變電所、電力線(xiàn)路和電能用戶(hù)組成的一個(gè)整體。12:供配電系統(tǒng)－－由總降變電所、高壓配電所、配電線(xiàn)路、車(chē)間變電所和用電設(shè)備組成。總降壓變電所是企業(yè)電能供應(yīng)的樞紐。它將 35kV ～ 110kV 的外部供電電源電壓降為 6 ～ 10kV 高壓配電電壓，供給高壓配電所、車(chē)間變電所和高壓用電設(shè)備。 高壓配電所集中接受 6 ～ 10kV 電壓，再分配到附近各車(chē)間變電所和高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠(chǎng)區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。 1—,用電設(shè)備的額定電壓和變壓器的額定電壓是如何規(guī)定的?為什么? 答(1)用電設(shè)備的額定電壓等于電力線(xiàn)路的額定電壓。發(fā)電機(jī)的額定電壓較電力線(xiàn)路的額定電壓要高 5%。變壓器的一次繞組的額定電壓等于發(fā)電機(jī)的額定電壓(升壓變壓器) 或電力線(xiàn)路的額定電壓 (降壓變壓器)。二次繞組的額定電壓較電力線(xiàn)路的額定電壓要高 10%或 5%(視線(xiàn)路的電壓等級(jí)或線(xiàn)路長(zhǎng)度而定).(2.)額定電壓是能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)效果最好的電壓,它是國(guó)家根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力的水平和發(fā)展的趨勢(shì)經(jīng)過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的.14,電能的質(zhì)量指標(biāo)包括哪些?答: .供電可靠性.15 什么叫電壓偏移，電壓波動(dòng)和閃變？如何計(jì)算電壓偏移和電壓波動(dòng)？答：電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度。電壓波動(dòng)是指電壓的急劇變化。周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動(dòng)而造成人眼視覺(jué)不舒適的現(xiàn)象，成為閃變。電壓偏差一般以百分?jǐn)?shù)表示，即△U％＝（U－UN）／UN 100電壓波動(dòng)程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，即amp。U=Umax－Uminamp。U%=（Umax－Umin）／UN 100 式中，amp。U 為電壓波動(dòng)；amp。U%為電壓波動(dòng)百分?jǐn)?shù)；Umax ，Umin 為電壓波動(dòng)的最大值和最小值（KV） ；UN 為額定電壓（KV） 。1—6 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種？中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)各有什么特點(diǎn)？電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有三種：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地相對(duì)地電壓為零，電容電流為零，非接地相對(duì)地電壓升高為線(xiàn)電壓，電容電流增大 倍，但各相間電壓（線(xiàn)電壓）仍然對(duì)稱(chēng)平衡。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過(guò)中性點(diǎn)形成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，中性點(diǎn)對(duì)地電壓仍為零，非接地相對(duì)地電壓也不發(fā)生變化。17 電力負(fù)荷按對(duì)供電可靠性要求分幾類(lèi)？對(duì)供電各有什么要求？答：電力負(fù)荷按對(duì)供電可靠性可分為三類(lèi)，一級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。對(duì)供電的要求：一級(jí)負(fù)荷要求最嚴(yán)，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源應(yīng)不同時(shí)受到損壞，在一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)獨(dú)立電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。二級(jí)負(fù)荷要求比一級(jí)負(fù)荷低，應(yīng)由兩回線(xiàn)路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)，從而做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或電力線(xiàn)路發(fā)生常見(jiàn)故障時(shí)，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。三級(jí)負(fù)荷要求最低，沒(méi)有特殊要求，一般有單回路電力線(xiàn)路供電。18 試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī) G 和變壓器 1T，2T 和 3T 的額定電壓。2解：發(fā)電機(jī)的額定電壓 U = *10KV = 。變壓器 1T 的額定電壓一次側(cè) U = ； 二次側(cè) U = *35KV= ；變壓器 2T 的額定電壓一次側(cè) U = 35KV； 二次側(cè) U = *10KV= ；變壓器 3T 的額定電壓一次側(cè) U= 10KV； 二次側(cè) U= *= ；19．試確定圖中所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī) G，變壓器 2T， 3T 線(xiàn)路 1WL，2WL 的額定電壓。解：發(fā)電機(jī) G，額定電壓 U== 變壓器 2T U1=U= U2=*220=242KV 故額定電壓為：； 變壓器 3T U1=220KV U3=*10= U2=*110=121KV 線(xiàn)路 1WL 的額定電壓為 U=10KV 線(xiàn)路 2WL 的額定電壓為 U=110 題目：試查閱相關(guān)資料或網(wǎng)上查閱， 。答：我國(guó)去年的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量是 4 憶千瓦，年發(fā)電量為 21870 憶千瓦時(shí)，年用電量是 21700 憶千瓦時(shí)111. 畫(huà)出中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生但相接地時(shí)的相量圖。 答： 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生但相接地時(shí)的相量圖如下圖：3第二章21 什么叫負(fù)荷曲線(xiàn)？有哪幾種？與負(fù)荷曲線(xiàn)有關(guān)的物理量有哪些？答：負(fù)荷曲線(xiàn)是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，反映了用戶(hù)用電的特點(diǎn)和規(guī)律。負(fù)荷曲線(xiàn)按負(fù)荷的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷曲線(xiàn)；按時(shí)間單位的不同，分日負(fù)荷曲線(xiàn)和年負(fù)荷曲線(xiàn)；按負(fù)荷對(duì)象不同，分用戶(hù)，車(chē)間或某類(lèi)設(shè)備負(fù)荷曲線(xiàn)。與負(fù)荷曲線(xiàn)有關(guān)的物理量有：年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)；平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)。22 年最大負(fù)荷Ｐmax ——指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（為防偶然性，這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn)２～３次）３０分鐘平均功率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時(shí)也稱(chēng)為３０分鐘最大負(fù)荷 P30。年最大負(fù)荷利用小時(shí)Ｔmax———指負(fù)荷以年最大負(fù)荷 Pmax 持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，這段時(shí)間就是年最大負(fù)荷利用小時(shí)。平均負(fù)荷 Pav————平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功節(jié)率的平均值。負(fù)荷系數(shù) KL————負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值。? 為什么計(jì)算負(fù)荷通常采用 30min 最大負(fù)荷? 正確確定計(jì)算負(fù)荷有何意義?答:計(jì)算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí),導(dǎo)體的最高溫升正好和通過(guò)實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的最高溫升相等,該等效負(fù)荷就稱(chēng)為計(jì)算負(fù)荷.導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為(3~4)t,t t 約為 10min 左右,故截流倒替約經(jīng) 30min 后達(dá)到穩(wěn),由于較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時(shí)間常數(shù)往往大于 10min,30min ,計(jì)算負(fù)荷 Pc 實(shí)際上與 30min 最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)摹?否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)電纜將會(huì)過(guò)大而造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。計(jì)算負(fù)荷也不能定得太小,否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)電纜將會(huì)長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,增加電能損耗,產(chǎn)生過(guò)熱,導(dǎo)致絕緣體過(guò)早老化甚至燒毀.24. 各工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定?答:長(zhǎng)期工作制和短期工作制的設(shè)備容量就是該設(shè)備的 銘牌額定功率,即 Pe=PN 反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率.4?答:所有用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量,兩者之間存在一個(gè)比值關(guān)系,因此需要引進(jìn)需要系數(shù)的概念,即:Pc=KdPe.式中，Kd 為需要系數(shù)。 Pc 為計(jì)算負(fù)荷。 Pe 為設(shè)備容量.形成該系數(shù)的原因有:用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量,它與輸入容量之間有一個(gè)平均效率。用電設(shè)備不一定滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行,因此引入符合系數(shù)Kl。用電設(shè)備本身及配電線(xiàn)路有功率損耗,所以引進(jìn)一個(gè)線(xiàn)路平均效率。用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時(shí)運(yùn)行,故引入一個(gè)同時(shí)系數(shù),26 ？各適合哪些場(chǎng)合？ 答：估算法實(shí)為指標(biāo)法，其特點(diǎn)是進(jìn)行方案比較時(shí)很方便，適用于做任務(wù)書(shū)或初步設(shè)計(jì)階段。需要系數(shù)法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際，而長(zhǎng)期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國(guó)普遍采用的方法，適用于多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。二項(xiàng)式法其特點(diǎn)是既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺(tái)最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷，其計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得多，適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。28 在接有單相用電設(shè)備的三相線(xiàn)路中, 什么情況下可將單相設(shè)備與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷的計(jì)算方法計(jì)算確定負(fù)荷? 而在什么情況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計(jì)算? 答: 單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上,以使三相負(fù)荷保持平衡. a: 三相線(xiàn)路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相總?cè)萘康?15%時(shí),單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計(jì)算. b: 三相線(xiàn)路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?15%時(shí),應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量,再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷. 29 如何分配單相（220 伏，380 伏）用電設(shè)備，使計(jì)算負(fù)荷最小？如何將單相負(fù)荷簡(jiǎn)便地?fù)Q算成三相負(fù)荷？ 答：可以用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法來(lái)分配用電設(shè)備；這樣換算：⑴當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相總?cè)萘康?15%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來(lái)計(jì)算。⑵當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?5%，應(yīng)該換成等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷。 210 電力變壓器的有功功率和無(wú)功功率損耗各如何計(jì)算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無(wú)關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡(jiǎn)化公式如何計(jì)算？ 解：有功功率損耗= 鐵損+ 銅損=△Pfe+△Pcu有功功率損耗為：Pt=△Pfe+△Pcu=△Pfe+△(Sc/SN)2 ≈△P0+ △Pk(Sc/SN)2 無(wú)功功率= △Q0+△Q △Q0 是變壓器空載時(shí)，由產(chǎn)生主磁通電流造成的，△Q 是變壓器負(fù)荷電流在一次，二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無(wú)功損耗。 無(wú)功功率損耗為：△QT=△ Q0+△Q=△Q0+ △QN(Sc/SN)≈SN[I0 ％/100+Uk ％(Sc/SN)2/100]△Pfe 和△Q0 是與負(fù)荷無(wú)關(guān)，△Pcu 和△Q 與負(fù)荷有關(guān)簡(jiǎn)化公式： △Pt≈△P0+△Pkβ2△QT≈ SN （I0％/100+Uk％β2/100）211 什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)? 各如何計(jì)算?各有何用途? 答:平均功率因數(shù)是指導(dǎo)在某一時(shí)間內(nèi)的平均功率因數(shù),功率因數(shù)計(jì)算功式:略用途供電部門(mén)能根據(jù)月平均功率因數(shù)來(lái)調(diào)整用戶(hù)的電費(fèi)電價(jià).212. 降低電能損耗, 降低電壓損失 ,提高供電設(shè)備利用率。補(bǔ)償容量（1）采用固定補(bǔ)償 Qcc=Pav（tgφav1－tgφav2 ）,式中，Qcc 為補(bǔ)償容量；Pav 為平均有功負(fù)荷，Pav =αPc 或 Wa/t，Pc 為負(fù)荷計(jì)算得到的有功計(jì)算負(fù)荷，α 為有功負(fù)荷系數(shù)，Wa 為時(shí)間 t 內(nèi)消耗的電能； tgφav1 為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav2 為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav1 －tgφav2 稱(chēng)為補(bǔ)償率，可用△qc 表示（2）采用自動(dòng)補(bǔ)償 Qcc=Pc（tgφ1 －tgφ2） ？尖峰電流的計(jì)算有什么用處？答：尖峰電流是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 12 秒的短時(shí)最大負(fù)荷電流。尖峰電流的計(jì)算可以提供選定用電設(shè)備的型號(hào)以及保護(hù)用電設(shè)備等。 21 某車(chē)間 380 伏線(xiàn)路供電給下列設(shè)備:長(zhǎng)期工作的設(shè)備有 的電動(dòng)機(jī) 2 臺(tái),4kW 的電動(dòng)機(jī) 3 臺(tái),3kW 的電動(dòng)機(jī) 10 臺(tái)。反復(fù)短時(shí)工作的設(shè)備有 42kVA 的電焊機(jī) 1 臺(tái)(額定暫載率為 60%, ?額定功率因數(shù)=,額定效率=),10t 吊車(chē) 1 臺(tái)(在暫載率為 40%的條件下,其額定功率為,額定功率因數(shù)為 ). 試確定它們的設(shè)備容量。 解： 對(duì)于長(zhǎng)期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是它們的額定功率，所以長(zhǎng)期工作設(shè)備的設(shè)備容量為：5 Pe 1=2kW +43kW +310kW =57kW 對(duì)于反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為： 電焊機(jī)：Pe2=42=20 kW（下標(biāo) 1/2 表示對(duì) 開(kāi)根號(hào)） 吊車(chē)： Pe3=2=50kW （下標(biāo)同上） 所以，它們的總的設(shè)備容量為： P 總=Pe1+Pe2+Pe3=57+20+50=127 kW 218 某廠(chǎng)金ˉ工車(chē)間的生產(chǎn)面積為 60m32m,試用估算法估算該車(chē)間的平均負(fù)荷。 解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo) ρ=32m=1920m2 Pav=ρS=1920=192 kw 答：用估算法估算該車(chē)間的平均負(fù)荷為 192 kw219 某工廠(chǎng) 35/6kv 總降壓變電所，220 分別供電給 1~4 號(hào)車(chē)間變電所及 6 臺(tái)冷卻水泵用的高壓電動(dòng)機(jī)。1~4 號(hào)車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷分別為：Pc1=840 kw,Qc1=680 kvar。 Pc2=920 kw,Qc2=750 kvar。Pc3=850 kw, Qc3=700 kvar。 Pc4=900 kw, Qc4=720 kvar。高壓電動(dòng)機(jī)每臺(tái)容量為 300 kw，試計(jì)算該總降壓變電所總的計(jì)算負(fù)荷（忽略線(xiàn)損） 。解：由題意可知：水泵用的高壓電動(dòng)機(jī) 假設(shè)同時(shí)系數(shù) K= Kd= b= c= Cosφ= tanφ= Pc0=KdPe1=3006=1440 kw Qc0=Pc0tanφ=1440=1080 kvarPe=K(Pc0+Pc1+Pc2+Pc3+Pc4)=(1440+840+920+850+900)=4455 kwQe=K(Qc0+Qc1+Qc2+Qc3+Qc4)=(1080+680+750+700+720)=3537 kvarSe=( P2e+ Q2e)?=(44552+35372 ) ?=Ice