第一章

1-1什么是電力系統(tǒng)？建立聯(lián)合電力系統(tǒng)有哪些好處？

答：電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、輸配電線路和電力用戶組成的整體。

建立聯(lián)合電力系統(tǒng)的優(yōu)點是：可以削減系統(tǒng)的總裝機容量；可以削減系統(tǒng)的備

用容量；可以提高供電的牢靠性；可以安裝大容量的機組；可以合理利用動力

資源，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。

1-2電能生產(chǎn)的主要特點是什么？對電力系統(tǒng)有哪些要求？

答：電能生產(chǎn)的主要特點是：電能不能大量存儲；過渡過程非常短暫；與

國民經(jīng)濟各部門和人民日常生活的關(guān)系極為親密。

對電力系統(tǒng)的基本要求是：保證供電的牢靠性；保證良好的電能質(zhì)量；為

用戶供應(yīng)足夠的電能；提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。

1-3我國規(guī)定的三相溝通電網(wǎng)額定壓等級有哪些？用電設(shè)備、發(fā)電機、變

壓器的額定電壓與同級電網(wǎng)的額定電壓之間有什么關(guān)系？為什么？

答:我國規(guī)定的三相溝通電網(wǎng)額定壓等級,低壓有0.22/0.127kV、0.38/0.22

kV和0.66/0.38kV；高壓有3kV、6kV、10kV>35kV、60kV、110kV>220kV、

330kV、500kV和750kVo

用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級電網(wǎng)的額定電壓相同；發(fā)電機的額定電壓

應(yīng)比同級電網(wǎng)額定電壓高5%；變壓器一次繞組的額定電壓，對于降壓變壓器，

應(yīng)等于電網(wǎng)的額定電壓，對于升壓變壓器，應(yīng)等于發(fā)電機的額定電壓；變壓器

二次繞的額定電壓，當(dāng)二次側(cè)供電線路較長時，應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高10%,當(dāng)變

壓器二次側(cè)供電線路較短時，應(yīng)比同級電網(wǎng)額定電壓高5%o

1-4衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有哪些？簡述它們對電力系統(tǒng)的主要影響。

答：衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、

高次諧波（波形畸變率）、三相不平衡度與短暫過電壓和瞬態(tài)過電壓。

對電力系統(tǒng)的主要影響（略）。

1-5什么叫小電流接地系統(tǒng)？什么叫大電流接地系統(tǒng)？小電流接地系統(tǒng)

發(fā)生一相接地時，各相對地電壓如何變更？這時為何可以短暫接著運行，但又

不允許長期運行？

答：中性點不接地和中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)；

性點干脆接地（或經(jīng)低電阻接地）的系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。

在小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，故障相對地電壓為零，非故障相對

地電壓上升6倍。此時三相之間的線電壓仍舊對稱，因此用戶的三相用電設(shè)備

仍能照常運行，但是，發(fā)生單相接地后，其運行時間不能太長，以免在另一相

又發(fā)生接地故障時形成兩相接地短路。

1-6消弧線圈的補償方式有幾種？一般采納哪種補償方式？為什么？

答：消弧線圈的補償方式有全補償、欠補償和過補償，一般都采納過補償

方式。因為在過補償方式下，即使電網(wǎng)運行方式變更而切除部分線路時，也不

會發(fā)展成為全補償方式，致使電網(wǎng)發(fā)生諧振。同時，由于消弧線圈有肯定的裕

度，即使今后電網(wǎng)發(fā)展，線路增多、對地電容增加后，原有消弧線圈仍可接著

運用。

1-7為什么我國規(guī)定llOkV以上的高壓電網(wǎng)和380/220V的低壓電網(wǎng)要采

納大電流接地系統(tǒng)？各有什么優(yōu)點？

答：大電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時中性點電位仍為零，非故障相對地電

壓不會上升，仍為相電壓，因此電氣設(shè)備的絕緣水平只需按電網(wǎng)的相電壓考慮,

故可以降低工程造價。所以我國UOkV與以上的電力系統(tǒng)基本上都采納中性點

干脆接地的方式。而在380/220V系統(tǒng)中采納中性點干脆接地方式，主要是考慮

人身平安問題，一旦發(fā)生單相接地故障，可以快速跳開自動開關(guān)或燒斷熔斷絲,

將故障部分切除。

1-8試確定圖1-12所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機和全部變壓器的額定電壓。

圖1-12習(xí)題1-8附圖

答：發(fā)電機G：10.5kV；變壓器T1：10.5/242kV；變壓器T2：10/3.3kV；

變壓器T3：220/38.5kV；變壓器T4：220/121/38.5kV；變壓器T5：35/6.6kV

1-9某10kV電網(wǎng)，架空線路總長度70km,電纜線路總長度為16km。試求

此中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的接地電容電流，并推斷此系統(tǒng)的

中性點需不須要改為經(jīng)消弧線圈接地。

(晨+35a必(70+35x16)x10

答:由于/°==18A<30A

350350

因此，不須要改為經(jīng)消弧線圈接地。

其次章

2-1電力負(fù)荷按重要程度分為哪幾級？各級負(fù)荷對供電電源有什么要求？

答：電力負(fù)荷按對供電牢靠性的要求可分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)

荷三類。一級負(fù)荷應(yīng)由兩個獨立電源供電；二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電；三級

負(fù)荷對供電電源無特殊要求。

2-2何謂負(fù)荷曲線？試述年最大負(fù)荷利用小時數(shù)和負(fù)荷系數(shù)的物理意義。

答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動狀況的一種圖形。

年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax，是一個假想時間，在此時間內(nèi)，用戶以年最大

負(fù)荷尸a持續(xù)運行所消耗的電能恰好等于全年實際消耗的電能，年負(fù)荷曲線越平

坦，Tm”值越大，年負(fù)荷曲線越陡；7皿值越小。因此，丁鵬的大小說明白用戶用

電的性質(zhì)，也說明白用戶負(fù)荷曲線的大致趨勢。

平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值叫負(fù)荷系數(shù)，它是表征負(fù)荷變更規(guī)律的一個參

數(shù)，其值愈大，說明負(fù)荷曲線愈平坦，負(fù)荷波動愈小。

2-3什么叫計算負(fù)荷？確定計算負(fù)荷的意義是什么？

答：計算負(fù)荷是依據(jù)已知的用電設(shè)備安裝容量確定的、用以按發(fā)熱條件選

擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時所運用的一個假想負(fù)荷，計算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實際變

動負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。

確定計算負(fù)荷時為正確選擇供配電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、電纜、開關(guān)電器、變壓

器等供應(yīng)技術(shù)參數(shù)。

2-4什么叫暫載率？反復(fù)短時工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定？

答：暫載率是指設(shè)備工作時間與工作周期的百分比值。反復(fù)短時工作制用

電設(shè)備的設(shè)備容量是指換算到統(tǒng)一暫載率下的額定功率。

對于吊車：是指統(tǒng)一換算到“25%時的額定功率，其設(shè)備容量4=2之歷；

對于電焊機：是指統(tǒng)一換算到“100%時的額定功率，其設(shè)備容量

Pe=PN=SNCOS外址N

2-5須要系數(shù)法和二項式系數(shù)法各有什么計算特點？各適用哪些場合?

答：須要系數(shù)法計算較簡潔，應(yīng)用較廣泛，但計算結(jié)果往往偏小，適用于

容量差別不大、設(shè)備臺量較多的場合；二項式法考慮大容量用電設(shè)備對計算負(fù)

荷的影響，主要適用于設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別懸殊較大的的場合。

2-6什么叫最大負(fù)荷損耗小時？它與哪些因素有關(guān)？

答：年最大負(fù)荷損耗小時數(shù)事實上也是一個假想時間，在此時間內(nèi)，線路

持續(xù)通過計算電流所產(chǎn)生的電能損耗，恰好與實際負(fù)荷電流全年在線路上產(chǎn)生

的電能損耗相等。它與年最大負(fù)荷利用小時數(shù)7m”和負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)。

2-7功率因數(shù)低的不良影響有哪些？如何提高企業(yè)的自然功率因數(shù)？

答：功率因數(shù)低將會引起線路的總電流增大，使供電網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗和

電能損耗增大；使供電網(wǎng)絡(luò)的電壓損失增大，影響負(fù)荷端的電壓質(zhì)量；使供配

電設(shè)備的容量不能得到充分利用，降低了供電實力；使發(fā)電機的出力下降，發(fā)

電設(shè)備效率降低，發(fā)電成本提高。

提高企業(yè)的自然功率因數(shù)的方法有：正確選用感應(yīng)電動機的型號和容量；

限制感應(yīng)電動機的空載運行；提高感應(yīng)電動機的檢修質(zhì)量；合理運用變壓器；

感應(yīng)電動機同步化運行。

2-8并聯(lián)電容器的補償方式有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？

答：并聯(lián)電容器的補償方式有高壓集中補償、低壓成組補償和分散就地補

償（個別補償）。

高壓集中補償方式的投資較少，電容器組的利用率較高，能夠提高整個變

電所的功率因數(shù)，但它的補償范圍小，只能補償6?10kV母線以前的線路上的

無功功率，不能補償工業(yè)企業(yè)內(nèi)部配電線路的無功功率。

低壓成組補償方式的投資不大，運行維護便利，能夠減小車間變壓器的容

量，降低電能損耗，其補償區(qū)大于高壓集中補償，能夠補償變電所低壓母線前

的變壓器和全部有關(guān)高壓系統(tǒng)的無功功率。

分散就地補償方式的補償范圍最大，補償效果最好，能夠補償安裝地點以

前的變壓器和全部凹凸壓線路的無功功率，但投資較大，且電容器組在被補償

的設(shè)備停止工作時也一并被切除，利用率較低。

2-9某工廠車間380V線路上接有冷加工機床50臺，共200kW；吊車3臺，

共4.5kW(s=15%)；通風(fēng)機8臺，每臺3kW；電焊變壓器4臺，每臺22kVA(￡=65%,

cos外,=0.5)；空壓機1臺，55kWo試確定該車間的計算負(fù)荷。

解：該車間的計算負(fù)荷如下表所示。

電力負(fù)荷計算表

設(shè)備容量

計算負(fù)荷

用電/kW

序臺

設(shè)備銘cosgtanQ

號數(shù)換算Qo/kvaSo/kV

名稱牌月0/kW“/A

值rA

值

冷加

5200.11.7

1工機2000.53255.36

0063

床

4.0.11.7

2吊車33.50.50.5250.91

553

通風(fēng)0.7

3824240.80.819.214.4

機5

電焊

35.40.30.32.6

4變壓48812.433.23

7558

器

空壓0.80.7

5155550.846.7535.06

機55

6110.87

小計138.96

65

負(fù)荷總計243.

99.8125.06160

(Kf=0.9)1

2-10有一條380V低壓干線，供電給30臺小批生產(chǎn)的冷加機床電動機，

總?cè)萘繛?00kW,其中較大容量的電動機有10kWl臺，7kW3臺，4.5kW8臺。試

分別用須要系數(shù)法和二項式系數(shù)法計算該干線的計算負(fù)荷。

解：用須要系數(shù)法和二項式系數(shù)法所求計算負(fù)荷如下表所示。

電力負(fù)荷計算表（須要系數(shù)法）

用電設(shè)備臺設(shè)備容量計算負(fù)荷

COS。tan9

名稱數(shù)/kW&/kW匾/kvar$o/kVAkolA

冷加工機

302000.160.51.733255.3663.9497.15

床

電力負(fù)荷計算表（二項式系數(shù)法）

設(shè)

二項

備

用電設(shè)設(shè)備容量式系計算負(fù)荷

臺

備數(shù)COS。tan。

數(shù)

名稱

7/k》/k%/kS0/k-Ao

n/xb/c/WkW

WWvarVA/A

12

冷加工30/0.1484.3

20035.50.51.7342.2738.

機床5/0.42

1

2-11有一條10kV高壓線路供電給兩臺并列運行的S9—800/10（D,ynll接

線）型電力變壓器，高壓線路采納LJ—70鋁絞線，水同等距離架設(shè)，線距為1m,

長6km。變壓器低壓側(cè)的計算負(fù)荷為900kW,cos*=0.8,7'max=5000h0試分別計算

此高壓線路和電力變壓器的功率損耗和年電能損耗。

解：（1）變壓器的功率損耗和電能損耗

(23O(2)=%)⑵tan。=900xtan(arccos0.8)=675kvar

S30(2)=A。⑵/cos°=900/0.86=1125kVA

變壓器的負(fù)荷率為：1125=0,703

2x800

查附錄表A-1可知，S9-800/10型（Dynll）變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)為：

M）=1.4kW,A&=7.5kW,/o%=2.5,〃％=5

則兩臺變壓器的功率損耗為：△修=2（A《）+b2A匕）=2x（1.4+0.7032x7.5）=10.2kW

由Tmax=5000h和cosg=0.8查圖2-7得：r=3650ho因此，兩臺變壓器的電能

損耗為：

24

Wa=2（A6x8