【正文】 1第一章11: 電力系統(tǒng)——發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個整體。12:供配電系統(tǒng)－－由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成?？偨祲鹤冸娝瞧髽I(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，再分配到附近各車間變電所和高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠區(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路的額定電壓。發(fā)電機(jī)的額定電壓較電力線路的額定電壓要高 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) 或電力線路的額定電壓 (降壓變壓器)。二次繞組的額定電壓較電力線路的額定電壓要高 10%或 5%(視線路的電壓等級或線路長度而定).(2.)額定電壓是能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)效果最好的電壓,它是國家根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力的水平和發(fā)展的趨勢經(jīng)過全面技術(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，電壓波動和閃變？如何計(jì)算電壓偏移和電壓波動？答：電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度。電壓波動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而造成人眼視覺不舒適的現(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電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)來表示，即amp。U=Umax－Uminamp。U%=（Umax－Umin）／UN 100 式中，amp。U 為電壓波動；amp。U%為電壓波動百分?jǐn)?shù)；Umax ，Umin 為電壓波動的最大值和最小值（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，接地相對地電壓為零，電容電流為零，非接地相對地電壓升高為線電壓，電容電流增大 倍，但各相間電壓（線電壓）仍然對稱平衡。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，通過中性點(diǎn)形成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，中性點(diǎn)對地電壓仍為零，非接地相對地電壓也不發(fā)生變化。17 電力負(fù)荷按對供電可靠性要求分幾類？對供電各有什么要求？答：電力負(fù)荷按對供電可靠性可分為三類，一級負(fù)荷，二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。對供電的要求：一級負(fù)荷要求最嚴(yán)，應(yīng)由兩個獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一電源應(yīng)不同時受到損壞，在一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個獨(dú)立電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。二級負(fù)荷要求比一級負(fù)荷低，應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺，從而做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見故障時，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。三級負(fù)荷要求最低，沒有特殊要求，一般有單回路電力線路供電。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 線路 1WL 的額定電壓為 U=10KV 線路 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，年用電量是 21700 憶千瓦時111. 畫出中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生但相接地時的相量圖。 答： 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生但相接地時的相量圖如下圖：3第二章21 什么叫負(fù)荷曲線？有哪幾種？與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷和無功負(fù)荷曲線；按時間單位的不同，分日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對象不同，分用戶，車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有：年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時；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)荷有時也稱為３０分鐘最大負(fù)荷 P30。年最大負(fù)荷利用小時Ｔmax———指負(fù)荷以年最大負(fù)荷 Pmax 持續(xù)運(yùn)行一段時間后，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，這段時間就是年最大負(fù)荷利用小時。平均負(fù)荷 Pav————平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時間內(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)體中通過一個等效負(fù)荷時,導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實(shí)際的變動負(fù)荷時產(chǎn)生的最高溫升相等,該等效負(fù)荷就稱為計(jì)算負(fù)荷.導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為(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)線電纜將會過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)線電纜將會長期處于過負(fù)荷運(yùn)行,增加電能損耗,產(chǎn)生過熱,導(dǎo)致絕緣體過早老化甚至燒毀.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平均效率。用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運(yùn)行,因此引入符合系數(shù)Kl。用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗,所以引進(jìn)一個線路平均效率。用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時運(yùn)行,故引入一個同時系數(shù),26 ？各適合哪些場合？ 答：估算法實(shí)為指標(biāo)法，其特點(diǎn)是進(jìn)行方案比較時很方便，適用于做任務(wù)書或初步設(shè)計(jì)階段。需要系數(shù)法的特點(diǎn)是簡單方便，計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際，而長期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國普遍采用的方法，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: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?15%時,單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計(jì)算. b: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?15%時,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??？如何將單相負(fù)荷簡便地?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^三相總?cè)萘康?15%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來計(jì)算。⑵當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^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功功率損耗各如何計(jì)算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡化公式如何計(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 無功功率= △Q0+△Q △Q0 是變壓器空載時，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)生的無功損耗。 無功功率損耗為：△QT=△ Q0+△Q=△Q0+ △QN(Sc/SN)≈SN[I0 ％/100+Uk ％(Sc/SN)2/100]△Pfe 和△Q0 是與負(fù)荷無關(guān)，△Pcu 和△Q 與負(fù)荷有關(guān)簡化公式： △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:略用途供電部門能根據(jù)月平均功率因數(shù)來調(diào)整用戶的電費(fèi)電價.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 稱為補(bǔ)償率，可用△qc 表示（2）采用自動補(bǔ)償 Qcc=Pc（tgφ1 －tgφ2） ？尖峰電流的計(jì)算有什么用處？答：尖峰電流是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù) 12 秒的短時最大負(fù)荷電流。尖峰電流的計(jì)算可以提供選定用電設(shè)備的型號以及保護(hù)用電設(shè)備等。 21 某車間 380 伏線路供電給下列設(shè)備:長期工作的設(shè)備有 的電動機(jī) 2 臺,4kW 的電動機(jī) 3 臺,3kW 的電動機(jī) 10 臺。反復(fù)短時工作的設(shè)備有 42kVA 的電焊機(jī) 1 臺(額定暫載率為 60%, ?額定功率因數(shù)=,額定效率=),10t 吊車 1 臺(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： 對于長期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是它們的額定功率，所以長期工作設(shè)備的設(shè)備容量為：5 Pe 1=2kW +43kW +310kW =57kW 對于反復(fù)短時工作制的設(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 開根號） 吊車： 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 某廠金ˉ工車間的生產(chǎn)面積為 60m32m,試用估算法估算該車間的平均負(fù)荷。 解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo) ρ=32m=1920m2 Pav=ρS=1920=192 kw 答：用估算法估算該車間的平均負(fù)荷為 192 kw219 某工廠 35/6kv 總降壓變電所，220 分別供電給 1~4 號車間變電所及 6 臺冷卻水泵用的高壓電動機(jī)。1~4 號車間變電所的計(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。高壓電動機(jī)每臺容量為 300 kw，試計(jì)算該總降壓變電所總的計(jì)算負(fù)荷（忽略線損） 。解：由題意可知：水泵用的高壓電動機(jī) 假設(shè)同時系數(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