供電技術（第5版）習題及其參考答案第一章第論1-1試述電力系統的組成及各部分的作用.咨：電力系統由發電、軸電、配電和用電等四部分組成，各部分之間通過不同電氏等級的電力線珞連接成為一個整體。發電是稱一次能通轉換成電能的過程。根據一次能源的不同,分為使用煤油氣的火力發電廠、使用水位勢健的水力發電站和使用核貨的核電站.此外.還有使用分布式能源的風力發電、太用能發電、地熱發電和潮汐發電等。摘電是涓電能的向壓太功率輸送，在電能隊各個發電站跑送到配電中心。由于發電和配用電的電壓等級較低.故輸電撲節還包括中間升壓和降壓用的變電站.配電是指將電能從配電中心分配到各電力用戶或下級變配電所。變電所通過同電變壓器為不同用戶提供合適的供電電壓等級。用電是指電力用戶接收和使用電能來做功或從事生產和生活活動.1-2用戶供電系統中常用的傾定電壓等織有理些？試述各種電氣設備旗定電壓存在差別的原因。咨：電力用戶供電系抗中常用的施定電壓等級有HOkV.35kV.10kV.6kV.3kV、38膻20V,電壓等級是根據國民經濟發展的需安、技術經濟的合理性以及電氣設備的制造水平等因素決定的。電力系統的主要電氣設備有發電機、變壓器、電網（線路）和用電設備.考慮到電氣設備本身和線路上的電壓損失.同一電壓等級下各類設番的撇定電壓稍有不同。一般而言，用電設備的新定電壓等同于電網的就定電壓,發電機的賴定電壓嘉干電網定電壓S%.變壓器一次倒潁定電法等于電網新定電壓或高了電網領定電壓5%.而文樂器二次側族定電/K則高于電網嵌定電仄5%或IO%*1-3統一規定各種電氣設備的藪定電壓有什么苴義？答：電壓等級是否合理直接影響到供電系統設計在技術和經濟上的合理性.合理地規范標準.有利于電網的規苑化管理、電氣設備的標準化設計制造以及設箸互換使用。14如下圖所示的電力系統,杵出變壓器一、二次例和發電機的筋定電壓.e1-4ra額定電東選擇如下：（I）發電機的額定電壓齋于電網做定電壓$%?收為10.5kV.（2）變壓器T1：一次側與發電機母線直接相接,故為@5kV：二次例為氐壓.直接接用電設備,僅考慮到變壓器本身的電壓損失.故為O.4kV.（3）變壓器T2：一次側與發電機母線直接相接,故為IO.5kV：二次側為輸電電壓.接長距離錨電線路,考虎利變壓暴木身和線路的兩級電壓損失.故為l2lkV.＜3）變壓翳T3：一次側與輸電線跳相接.故為llOkV,二次便為高壓配電電壓輸出.可能接長距陽輸電線路，號慮到變瓜路本身和線路的兩級電用畏失*故分別為38，kV和IlkVo1-5電力系統中性點運行方式有哪幾種？各自的特點是什么？咨：電力系統中性點運行方式有中性點有效接地系統（包括中性點宜接接地系統）和中性點非有效接地系線（包括中性點不接地和中性點纖消孤線圈或電阻接地）。n中性點不接地系統，發生單相接地收陣時.線電壓不變.非故儲相時地電壓開嘉到原來機電壓的4倍,故眸相接地電流增大到正常對地電容電流的3倍^2）中性點拄褥瓠我俺按地系統：發生單相按地故障時?找電壓不變?世故障相對地電樂開島劃原來相電長的73倍，但故障相接用電流公用到一定補償而減小?3）中性點宜接接地系統：當發生一相接地時,即構成單相短路故障.保護動作使得供電中斷,可靠性降低。但由于中性點接地的箝位作用,非故阿相對地電壓保持不變。電氣設備絕緣水平可按相電壓考慮。1-6試分析中性點不接地系統中發生單相接地故障后.該系統的電壓☆發生什么變化？此時流經故障點的電流如何碗定？咨：中性點不按地系統發生單和按地故障對，線向電壓不變，而非放風相對地電樂開高到蜓來相電壓的Y3倍.流經故障點的電流達到故障用止常對地電容電流的3倍。1-7中性點經清苑線圈接地系統中?涌孤淺困對容性電流的補信方式有哪幾種？一般采用哪一種？為什么？答：有余補償方式、欠補償方式、過補償方式等三種，一般采用過補償方式,在過補倍方式下,即使系統運行方式改變而切麟部分我路時,也不會發展成為全補佬方式導致系線發生詣振，1-8簡述用戶供電系統的主要爵點。答：（D電力用戶供電系統是電力系統的終端。（2）電力用戶供電系統的供電電壓一殷在U0KV及以下。（3）用戶供電系統一段由國家電網供電.條件許可也可直立自備發電站.1-9簡述用戶供電系統供電質量的主要指標及其對用戶的影響.?：決定用戶燃電質男的主要指標為電壓、頻率和可聚性?主要彩響衣現為：＜1＞電樂偏籌會影響用電沒備的更好后行狀態和用電功率：電壓波動和內交會使電動機搭速旅動、電子儀淺工作失常：電壓者淤公十擾自動化裝巴和通信設翁的正常工作；三相電用小平曲公影響人身和設備安全等,（2）瘦率偏差不僅影響用電設番的工作狀態（如電機轉速）和產品質貴,也會影響電力系統的梃定運行。（3）不能俁證可兼供電直接影響到工業生產的連續性和人民生活的質量，M0筠述電力系統中有功功率平衡和無功功率平衡的方式方法.5：在電力系統中?有功功率平衡是旅平衡電源（即起平衡作用的發電機）來實現的.發電機會根據電網級率的變化來自以調巾箱入功率以便達到電網有動功率的動態再平面?無功功率的平篋首先是通遼電網中各級無功補信裝過（如并聯電容器、睜止無功發生器等）來實現的.朝余無功功率通過發電機來平衡。發電機根據電網電壓的蕓氐自動調節發電機的勵段來維持電網的無功功率平衡。第二章用戶供電系段的設計2-1什么是計算負荷?確定計算負荷的目的是什么？凈，計B負荷是用戶供電系統設計所用的等效負荷.等效負荷對供電出務所產生的熱效應等同于實際用電負苻所產生的最大熱效應。對于已運行的電力用戶而言.計算負荷就足該用戶以半小時平均負荷為基礎所繪制的典型負荷曲線上的最大負荷*對丁歿計中的電力用戶而言，計算負自就是依據已的類似負荷的統計運行規律、按照該用戶的用電設備近里.經過計異得到的該用戶的飲計最大更荷。計算負荷是用戶供電系統設計的基磁，是供電方案確定、電氣設備選型、導線截面選擇、變壓器數量和容量選擇的依據。2-2計算黃荷與實際仇荷有何關系?有何區別？谷，計腎負荷是用戶供電系統設計時所用的預計會出圖的最大食荷,實際魚荷是用電負荷的實際餞,計算負荷對供電諛備所產生的熱效應等同于實際用電負荷所產生的最大熱效應，實際奐首是她時間和送行工況而變化的?實際負荷曲線中的半小時平均最人負荷通需與計算負荷也有斛差，達科偏型的大4、反映廣設爐時負荷計算的準確程度。2-3什么是負荷曲線?負荷曲線在求計算負荷付有何作用？答：電力負荷照時間變化的曲線稱為負荷曲線,通常負荷曲我是按照半小時平均負荷繪制的.通過對負荷曲線的分析.可以挈搖族荷變化的規律,并從中獲用一些對供電系統設計和運行有指導怠義的統計特征參數.2T用戶變電所位置選擇的原則是什么？??：用戶變（lt）電所分為總變（配）電所和車間（或臺區）變（配）電所?總變電所或總配電所的位置應接近負荷中心,并適當集近電源的進線方向，以便使有色金屬的消耗量最少和段路電能損耗最小。10KV車間或臺區受（配）電所的位置應該深入低壓負荷中心,但在實樂送擇中往往受到生產工藝和建筑布局的制約.此外，還應睇合考慮變電所的周用環埼、進出線的方便性和設備運給的方便性。2-5變壓晶臺數選擇應考慮哪些因親？什么是明冬用?什么足喑各用？苦：變壓器白覆土要由以下因素決定：《1）供電可塞性愛求：（2）計算負荷的大小：（3）優荷的變化就律與系統運行的經濟性.當變電所設計有兩臺變壓器時.可以采用用備用或暗備用的工作方式.明備用就是一臺變壓器工作、另一臺變壓器停止運行作為備用：暗備用就是兩臺變壓器同時運行.每臺變壓器各承擔大約一半的負荷。26交壓涔容量造捋應考慮哪些因家？存：1、文質器容基應滿足在il舞負荷下交不需能夠長期可靠運行的要求。對于單臺交壓器供電的場合，變加器的客里成人于“算負苻：對于雙臼等容8LR互為昭備用的配電變壓器,變壓器總容量應大于計算負荷.H單臺變壓器容皴小小千更要負荷（一圾和二級負有）的總容量。2-7什么是變電所的電氣主接線?對變電所主接線的基本要求是什么？魯，電氣主接筑表示電俄從電源分配到用電設臺的電流遹路，它反映了供電系統所用的主要電氣設備及其進接為系.對電氣主接線的基本要求足，安全.可參、靈活，經濟.2-8用戶供電系線高壓配電網的按戰方式有呼幾即?請從可聚性、經濟性、靈活性等方面分析其優缺點，答：優缺點比較如下去:接線方式可靠性經濟性靈活性放射式供電可靠性高，故障后影響范圍小，繼電保護袋寅簡單且揚于整定饋線回路多，開關柜數量多，投資人運行簡單，愫作方便.便于實現自動化樹千式供電可毒性差.線躋故障范困影響大饋線回路少.投資小,結構簡單靈活性差環式供電可匏性高適中運行方式靈活2-9簡述高壓斷路器和高壓隔離開關在電力系統中的作用與區別.S：離JK斷路珞足供電系統中鼓里更的拜美之一,具有良好的滅狐裝坦和較強的斷流能力,筑路正空時-用來通斷負荷電流：線路收障時*在港電保護裝理的作用下用米切麻巨大的均路電潦。克壓隔幽開關沒有滅弧裝區.其滅林能力很小.但具有明顯的府開點?僅當電氣設備停電檢修時,游開隔自開關以便隔邕電源,保證檢修人員的安全.2.10我國IOIV配電變壓器常用啷兩種聯悠組？在？次諧波比較突出的場今,宜采用啾種狀結組？咨：常用YynO和Dyn”聯結組。在3次諧波比較夬出的場合，宜采用Dynll聯結組，為3次零序港渡電減產生的硬通提供回路?抑用庫序諧波電Hu2-11電流互感器和電壓互感器各有哪些功能？電流互感器工作時二次側為什么不能開路？笄：電流互感罌將主回路中的大電流變換為小電/信號,供計量和券電保羅用：電用互感器將離電壓變質為低電壓,供計量和堆電隹護用.使用過程中,電潦互建器二次何不允許開珞，以避免二次例出現高電壓對操作者造成傷吉，當二次惻不用時必須將共短接。2-12什么是操作電源？常用的直沆操作電源有哪幾種？各自有何特點？存：變電所的控制、梁護、信號及自動裝區以及其他二次回路的工作電源杯為操作電源。通常有交流操蚱電源和直流操作電源兩種。直流操作電源不受供電系統運行情況的影響.工作稔定可靠：交流操作電源二次接線簡單可靠.但難以構成較更雜的保尹裝置，常用的直近操作電源有整流裝置型和儲能電池型,整流裝置里依靠正常時的交流電源或系統故障時的故障電流其供能景,儲能電池則在系統停電情況下仍可提供稔定的操柞電源.2?13在供電系統中提高功率因數的措曲有硼些？?：百龍地過技術改造提高設備的自然功率因數?譬如用PWM整流蒲音代傳統的品網管相控整流器.其次.裝設尢功功率補隹設翁，瞽如弁聯電容裾、齡止無功補償叁等.2-14在供電系統中.無功功率補信的方式有哪幾種?各種補償方式有何特點？答：無功補償方式分為就地補償和失中補俘。就地補償可以最大限度減少系結中溢過的無功功率.就少整個供電系統的能量損耗.祥低對供電技路截而、開關設備加變壓器容量的要求,是補償我象最好的一種補償方式。集中外住與就地補法相比?所需的補佬設備忠容員較少，投資少.裝配方便，但補偌效果桁差。2-15擬建年產10000臺拖拉機的工廠，在初步設計階段.試估翼工廠的計算負荷.解：查表可知,拖拉機廠的年最大負荷利用時數為4960h,生產電臺拖拉機所需的電攝為6000kWh.故該廠年用電量和計算負荷分別為：SV=con=（6000x1（XXX）IkWh=6x103Wl】二絲史二絲史kW=12907k\\49602-16要機修左間,裝有冷加T機床56臺,共260kW：行車1臺.5.lk\V.FC-I5%：通風機4臺.共SkW，點焊機3臺,共10.Sk\\.FC-66%.該車間呆用3SW220V供電,試確定該車何低仄州的計算負荷。?：首龍il算殳備組的H算奐荷：（1）冷加工機床宣陽表I,1RK4=0.16tc<wrf=s0.5t匕nd=1.74故:P|>?0.16x260kw?4l.6ku'0^-41.6x1.73.7I.79kvw（2）行車青冏表1?取Kd=).”.cos放=0.5tan4=1.73Ps=5.1kWFCS?I5%換算至FC.”%的容量：P=Px#CJFC=5.1kWxJl5%/25%=4.0kW叱,、hO.ISx4.0kWQ0.6kW<O)0.6x1,73.1.04kvar(3)通風機組杳附表1.取Kd=0.8,8sd=0.8.tan。=0.75故：I\11-0.8x5kW-4kWQa產4x0.75=3kvar(4)電焊機將FCk?66%換算至FC=100%的容量：/=PxJfCjFC=10SkWx收%八0(伙=8<k\V查陰去1.取Kd=0.3S.cos^=l).6tan夕=133故：上廠O.35xS.5kW,3.OkW0><o=i3.0x1.33=4.0kvar共次.求總計算負茍*取Ke=0.8^=08x(41.6+0.6+4+3)kW>39.36kWQ<=0.8x(71.97+1.044-3+4.0)=64kvarS.-69.36、64,?75kVAlc?75KVa/(7JxO.38KV)?114A2-17某3S/lOkV總降底變電所lOkV母線上有卜列負荷:

Qc嚴70Ok\ar：^c：?760kvar：^c；?660k\ar：0,產780k\ar：1&車間變電所E嚴850kW.Qc嚴70Ok\ar：^c：?760kvar：^c；?660k\ar：0,產780k\ar：試計算該總降壓變電所的總計算負荷（幾、。°、Sc、若欲格10kV母線上的功率因數提高到09s,通常應選用何種補償裝區進行無功補誥,并求出補信容量斶是多少？W：（I）求總計算負荷,取可時系數K「°%匕=0.95x(8504920+780?880)kW=3258.5kWQc=0.95x(700+760+660+780)=2755kvarSexV3258.5z+27552?4267kVAIc工4267kVA/旭xIOkV卜246.4A(2)求補法容里補信前總降樂變電所的功率因數為CCS4),=32585kW/4267kVA=0.76選用并聯電容卷送仃集中無功補俘，將功率內數提尚劃0.95,所需補信容量為：0.=P.Uan。-tan也p?3258.5kwx[tan(arccos0.76)-tin(arccos0.95)]=1792kvar2-18某電力用戶獨2式變電所由5km處的35/10kV地區變電所采用一回IOkV高壓架空線供電,用戶變電所共安裝兩臺S60kVA降壓變壓器.低底母戰采用單母線分段制,試將上述說明繪成供電系統圖,并送擇各種電氣設缶型號.容，供電系統因如下圖所求.尊圖計算可Bl560kVA變壓器的高壓1W枚定電流為32A、低壓側歆定電流為808A,因此，QSkQS2、QFkQF2的穎定電壓均為10kV、額定電液均應大于33A：QF3、QF4的皴定電壓均為0.4kV、額定電流均應大于8O8A。2.10其T廠MkV尊浮壓變電所.擬選用兩臺等容量變R器.已知T廠息計U筑荷為SOOOkVA.旅中一、二級負荷容量為3000kVA.試選擇交壓器的容量“W：根據要求選兩臺等容量交質羯?按照經濟性原則單6變壓器存量約為1SgMSe乏(0.6~0.7)x5000KVA?(3000~3500)KVA按照破費做荷的供電可靠性要求.^S>7i >3000kVA囚此初步硝定毋臺變壓器的空量為32OOkVAc2-20已知某工廠由4個車間組成?各車間負荷如F表所示.距廠區4km處有一地區交電所，可提供一路10kV或35kV專線供電,并可從工廠附近公網取得一回10kV備用電源：要求工廠總功率因致cose不小于0.9.試按上述條件設計該廠供電系統主接戲圖。欣2?20參數表單位A/kWK備注一間】15000.80.6二級負荷占70%車間29000.750.7二級負荷占10%車間37000.90.5車間45000.80.6我：首先求各空間計算位荷:pcl=KdPn=1500x0.6kW?9(X)kWQcl= tan。h900x0.75kvar=67.5kvar匕2NKMit=900x0.7kW鼻630kWQc2=Vc2tan0s630xO.XBkvar?554.4kvar氣=可口=700x05k\V?350kWQcj二七tan0=350x0.4Skvar=!68kvarPc4=KdPn=500x0.6kW?300kWQc4=憶tan。=3OOx0.75kvar=225kvar其次.求工廠總計算次苗和自然功室因數.取Ke=0.9?%=Ke(Ri+兄2+Pb+%)=0-9X(900+630+350+300)kw=1962k\VQc=K￡(Qc1+Qc2+Qt+Qz)=0.9x(675+554.4+168+225)=1640kvarSc=Jp).Q：，2445.7KVAcos<}>=匕/Sc=0.8足然.功率國也不滿足要求.無功補信容貴及補償后計算負荷為，Qb=^.(tan4)]-tan(|>21?1962x(0.75-l).48)kvar?530kxnrQc.b=I^-Qb=LO_53。=1110kvarSc.b=J^*Qc.b=2252KVAIR據該廠的負荷容量和電源條件?曲定采用一回iokv專線和一回iokv備用線路供電.設置一個總配電所?采用單國線結構，土按線圖如下圖所示。4km 備用QSI \OS2QH 'QF2WVg 尸KHV4?l■即，如h"革網3 狗"跑2-20ffl2-21卜圖所不為10kV雷電戰蹌?AB及為架空線，BC段為電纜，設當地最熱月份氣溫為40C,土埸0.8m深處為2FC,設兩臺變壓器均在額定狀態下運行（忽略變壓器功率損耗）.且負荷功率因數相同,試技發熱條件來選擇架空線和電纜的破面.

S2.21R1都：因為曲臺變壓器均在額定狀態卜達行(忽略變壓器功率瑣耗)，且負荷功率因數相同，所以c.A?-(10)0+75O)kVA-1750kVA.BC段的“募電流為:Im-750kVABC段的“募電流為:Im-750kVAAB段的計算電流為:查表.BC段可選取小截面的Y幾V-25交聯聚乙烯絕緣鋁芯電境?其在土地中的允許載流量為105A.清足要求。AB段可選U?35鋁絞線.其在戶外40。。時的允許或流量為138A.活足要求。2.22其1WV的干式架空配電線路供電給三個柒中負荷,其參數如下圖所示.干段采用同一餐面U型鋁線線，并要求AD段電仄損失不大丁5%，試按電壓損失要求選釋導線截而，并按發熱條件進行校驗。g 3km ? 21m ，1kmQ】N=IOkV ?P|-1(X0kW 尸2-80味W53-800lV-A?「50&var cos^-0.85cos?-08H2-22ffl留：首先,求各節點的有功功率和無功功率：p^lOOOkWq尸SOftkvarp,=?)OkWq2?p.tartarccosp)=800xtin(arccos(0.85)>=495.80kvarp1=S,cosip=(SOOx0.8)kW=64(lkWq「S】sin(p=S[$in(arccosg)=800xsin(arccos(O.S))=480kvar其次?計算埃路的電壓損失?由于干線AB.BC、CD采用同一敬面U型裸鋁線線，其單位長度的電阻和電抗相同,初取%=°.4Q/km.有、AU%『二(R+P：?PJ?xJ(q1+q：qJ，。式p,>pJ+x.lqJ?魂R+工J小工】00禺麗 U；u口k(1+U.8+O.O4)^2x(O.?tU.M)tlx0J>41?Q.4x[3x(0.5±U.49)X-r9.4S)r2x(O.4^5?+O.4SlfIxU4l

102根據要求從1。％〃％由卜式可得：K02082Q/hn查附錄表.選取LP150鋁線線,q*0?2IQ/km.x0=0.319fi/kmt計算可得.9％…%,涵足電用損失要求。品然，我路AB的奐荷電流股大?共曲為：.=J(p?+p?+d)Mqi+q?+q]J(1060800+640)24.(5004.495.84^480f.……?丫 6 A?164.64AV3xl0杳附錄衣.LJ?”O鋁線線在40匕條件下的栽流量為356A.大于線路最大負苗電流.潘足發熱條件.2-23某工廠跖地區變電所5km.由IOkV交聯聚乙烯電纜供電。已知工廠計算負荷為2000kVA.功率因數為0.85.年最大負荷利用小時數為5000h?電價為0.5元/kWh.試按經濟電流密度法選擇導線栽SL弊；根據理意?電纜的計算奐背電流為，Ic-Sc/73U?2OO0KVA/V3x1OKV-115.5A杳表可得經濟電流率度Jn=L15A/mm-因此Ajn=L/Jfi=H5.6A/l.l5A/mm2=100.4mm2選擇相近的標稱fit面95mmz,即選YJLV-95型交聯聚乙然電筑。共次.按照發熱條件滋行校驗.查附表得YJLS95在土堰中的允許戰流量為225A，大于“算電流115A.滿足發熱條件。第三津供電第貨的短廄電流計算3-1什么是無限大容量電源供電系統？在近并電減計算中，無限大容量供電電源如何笠效處理？答：無限大容量電源是指內網擾為零的電壓源.不管輸H1電流多大,其端口電壓始終保持不變。在實際工程計算中.當電力系統等值阻抗小于短路回洛京阻擾的5%?10%時.可近似認為該系統是一個無限大容量電源供電系統。在短路電流計算中,無果大容量供電電源等效為一個理想電壓源。3-2解譯下列術語的物理含義，短路仝電流、短路電流的周期分量.聿周期分量、短路沖擊電流、短路稔密電泡及短路容量。S-：俎路全電流：系統俎絡時短斜電流的實際值，匕可分解為短珞電流的股期分量與短路電流的非同斯分量之和。（2）短路電流的周期分城：短路全電流的稔態部分.在電源電壓稔定的前提下?粒態短路電流呈現為梗定的周期性正弦波形。（3）通路電流的非周期分量：說路全電流的哲態部分.經一段豺間后很快衰減為零。4）短路沖擊電浪：短路全電流達到的最大瞬時值.5>短珞岳態電渡；當作周期分量衰液結束后余下的周叨分壁即為短路在志電流?6>短路存量：系統發生短路時電源輸出的視在功率，由短路電沆周期分炭有效值與系統1E常工作電壓計算而得.3-3在短路計算中為什么要采用電網平均電壓？平均電壓與額定電壓有何區別？谷：由于線路電壓損失的存在導致線路首末端電壓不同,故在短路計算中統一采用平均電壓。通常.電網平均電玨取為電網額定電樂的1.05倍。3-4什么國短路電流的力效應？為什么要用短路沖擊電流來計算？?：短路電流的力效應：三用載流導體水平敷設在同一年間上,三相短路電流流過各相導體時.公對各相導體產生一定的作用力。根據兩平行導體間同向電浪力相噴、異問電洸力相斥的原理.中間相導體受力最大。由于短路電流的力效應與電流闋時值的平方成正比.故而計算力效應時要用短路電流最大瞬時值，即短路沖擊電流。，S什么國短路電流的執效應？為什么要用通路費態電流來計算？巖；在段路發生短跑時，強大的短珞電流將產生很大熱：》。工程上，近似認為導體在過路時間內是與周陽介旗地熱的?短路電流產生的熱!&不向外力.政，全部輯化為荻流導體的溫開.由于短路電流在近路過程中是變化的,即存在暫態卷周陰分量,但哲態分量時間短、彩咱有果.工程上為了方便計算.?常以短路穩態分量有效值代替短路全電流有效值.3-6短路電流作用的假想時間是什么含義？該段思時間應如何談定？谷：短將電流作用的假想時間足指機態短路電流在假想時間內產生的熱量等于實際短路全也沆在實際短路時間內產生的熱量。假想時間由短路電流實樂作用時間與短路電泡力周期分量引起的熱效應的等效時間組成，而實際作用時間又由絕電保護動作時間與斷路磔的分斷時間址成.當組電呆護動作時間大于1杪時.常忽略抻斷格器的分瞅時內和非周期分量熱效應的尊效時間。3?7簡述高樂新路器和高壓需離開關在供電系統中的作用.兩者在結構上的主要區別是什么？谷：（1＞高壓斷路器的作用，正常運行時,用于接通和分斷負荷電流：短路情況下.切除巨大的短路電流?（2）隔離開關的作用：用于隔離待愴修改符與供電電源，保證設備電源則出現一個明W的開新點。（3）島樂斷路器具有很強的火弧裝置?加隔離開關沒有火孤裝亂3-8選擇校驗高壓斷路器和席底隔離開關時.應考慮哪些參數？冷：CI）選擇高樂斷路森和高樂隔離開關時.首先考慮及工作環埼進行選型,其次按正常工作條件送抨設備的額定電壓和額定電流.設備領定電壓一般等于所在電M額定電壓.設備做定電流應大「線路最大負荷電流。《2》在校驗時?高JI斷將扉需更校驗力的定、熱也定和短路電源開防能力：高壓斯路得則需螯校驗力稔定和熱程定。3-9電流互感器和電壓互感器各如何選擇和校驗？咨：（D電流互感器：①根據二次設備的測量精度:要求選擇互感器的精度等級：②領電電壓應大于等于安裝點的電網裝定電壓：③一次額定電流應大于等于我踩最大工作電流的1.2~15倍：④按照用路情況進行動校定和熱檢定校驗。＜2＞電壓互聘器，①根據安裝環境選推令運的類型,②取據電壓測量精度要求確定二次側允許接人的負荷：③一次額定電壓等于電網的額定電壓。由于電東互悠密友設彳;培呀器保護?一技不需遂行力法足和熱稔定校駿。口3?以供押不統如下圖所示.試求圖中kl、k2點發生三相短空日的短路參數（/二/：）、'？、S；"）以及在最小運行方式下女？點的兩相短路電流.GH-s念T50MV?AS|2『I98MV?Ax0-?).4Q/km&,7-IOO?y3s3矗一76At35/63k\-f-GkV'%F080硒JnirYL3kA“LR%7題3-10圖髀：（I）選定基灌值：GH-s念T50MV?AS|2『I98MV?Ax0-?).4Q/km&,7-IOO?y3s3矗一76At35/63k\-f-GkV'%F080硒JnirYL3kA“LR%7題3-10圖髀：（I）選定基灌值：冷S,=I00A/K4.Ut-6.3*r善一產，町4一9J6U瓜,73x6.nr（2）計算過路電俊四路中各主安元件的電擾標幺值1）電源系疣最大運行方式下的系統電抗：最小方式下的系統電抗:%，=各輸°.5052)架空線路X"兒偎=0.4、5x翳0.1463)電力變壓器T100U.XI100105)電抗器6kV2x6*rxO.3JUA6.赫片卜1JG電各線路100=OORxO.8x-i^.aO.I66.3*由此,應路等放電路及參數如下閑所示.4二--71--^^-3.496U理』2-62坡小運行方式ZV.=—^—=-2生=3.361U理y2.7253）其它三用短路電流最大運行方式/2'"曾—=3.49佻4色■2.55/：：：-255x3.496.8.91SkA以■LS1/J-151x3.496-5.279jLf最小運行方式，中工4L?336此4以■2.55/^■2.55x3.361>&57JUI處■1.5"U-1.51x3.361-5.075AJ4）三相短路容展最大運行方式‘一’■S/Y^~a,M62,22163MVA最小運行方式■，/X；j■lg/2.72S?？66QTM〃（5）4*點最小屆行方丈下的兩相短路電流啰E?￡噌=-4d.29必

i X3-11試用標幺值法計算下圖所示系統中k點的三相近路電流,以及該短路電流在各線電網中的分布.Xk-500MV.A系統&TOQ：4OMV-A110/llkV昨沱系統&TOQ：4OMV-A110/llkV昨沱15.5A/\"H<ikWro-0.i2￡2/km.Vf*-O.34Q/ki?《Ai架空拄路WAf-5kmT2 A-C5>—2XI(XXikVv\10/0,我V玲%=6A/\TQ3kWggJ-H圖Wr（I）選定熱準值：5廣100,1"4匕］■i\5kV.UfZ=10.%匕吃3,QAkV'聞"V3xO.4*F（2>“算短路電武區路中各主委元件的電抗標幺值1）電源系統%.,學嗡皿。2）電力變壓涔TO3）架空線路X；=X</^-=O.34x5x-^s1.542O4）電力變壓器Tl和T2的并聯組抗繪出短路等效電路如下圖所示：r?—/TYV\__/Yprt__JYYrX__JYYT?-Z_0J0（LW513420 75（3）求乂”點的均路回路總電抗標幺值及三都短路電流和短路容量I）總電抗標幺值￥￡■；：+X；+X；+毛?0.20?0.3875?1.542個3.0,5.12952）三和短路電流有效值/7■上■0.1950塔'?店工3?01950X144.34?28.14143）其它三相短路電流/,=/；；=28.14匕^{-2.55/^?2.55x28.14=71.753）144；?1.5I/^-!.5!x28.I4?42.4914444）三相短路容量暗■S產/￡■0.1950x100.19.5A/K4（4>短路電流在各級電網中的分布

。4kV電網:塔一。4kV電網:塔一28.14M度?曾力-IOkV電網：100

0J950X——,I07M

73x10.5況.*-2z_s0.I9S0x_L22_B。.叫”。“電品 西 河13-12如下圖所示系績.(1)用標幺值法計算系統中Fl、E2、F3京發生均路故障時?理路點處三ft!和兩用也態短路電流的大小.(2)計算F3點三相短路時,流過變壓器T2擊壓網的稔態短路電流大小.并與F2點短路時的短南電流進行比較。(3)參閱我軍1?計JSF3點R.C兩利短路時,變壓器T2總氏倒各和桃左通路電流大小.<4>若名虐電動機的影峋.試il<4>若名虐電動機的影峋.試il算F2點二和短路時)0&電流弊值的大小?U<iTi*V—b-0.79心.…題312圖W：(1)求Fl、F2、F3處的短路電流SjI00A〃N,Uj|?Uc=05W,U)小(LUP,S,\WMVA _S,_IOOA〃K1口田」，■ ―,-yr ■5.50AJ,/八■-W2—■-L■144.34E47收“V3xlO.5^tK'版)GxO.4板電源系洸：%=新懸皿電力變壓器T11和T!2的并聯I?抗:

1X甯含舊儡啕…8架主紋珞:同0.34x6x2^1=1.851O.52同0.34x6x2^1=1.851O.52電力變壓叁T2：A14%Sj4ICO…A.= -x =——x =0.J100 %1000.63Fl、F2、F3短路網粹總電抗標幺值：咐■*；+*；■2.085A：,-X；+X；4X；-3.935X；3?H?丫；.司+X：-IO2R5—豆—豆—一4

Z--S于是.—豆—豆—一4

Z--S?0.48/7? .2.64JU=0.25,/；?=/￡〃*?1375t4=0.16/，=/9/3=2沈4柏底地.Fl、F2、F3處的兩相起路電流為：管邛將C增邛??|皿/管■爭如19.92UF3點發生三相短路時,由于變壓器的變流比作用?流過變壓器T2總壓剛的柩態短路電沆42'為：/;?塔卜-ji—?（J.i6x—=0.87JU</：?啊，VixlO,5 -或曾■唱—=0￡7、<喀即變壓器低壓倒短路時在齋壓側流過的短路電流小于高壓則短路時的短路電流.F3點BC兩相短路時,A相電流為零,B相電流與C相電流大小相等、方向相反。依據表3?1可得變壓揖T2低壓側BC兩相漁態短路電流為:23k4=23k4=I9.92JU由于沒有寫序?止序電流分貴和負序電流分量分別按照變壓器的電流比穿越劊變壓費的總壓綾組,若變壓器為YynO聯結，合成之后的結果仍然是：A相電流為0.B相電流與C相電流大小相等?方向相反，其值分別為：，學?0管，■喈，■喈耨.Q76MF2點發生短路時,電源提供的短汽電流最大峰值為:次n2.55/1?1=2.55x1375=35lk.4電動機在F2點三相短路時可能提供的最大電流峰值為，P、.，。250x0.79回、P、.，。250x0.79回、78sp73x10x0.79414434.M,應等4Ml/mm=而-72x4.9xl4.n^?0U4于是,考慮電動機影響之后,F2點的三相短路電流最大域值為,3-13系軟如下圖所示，試提出選擇、校驗圖示東統中病壓斷路潺Qh、QF?和應樂弼離開關Q$、QS?的參數,并向要說明送擇時慶如何考慮這些參數。”?kmx0=O.4Q/kmSL廠”?kmx0=O.4Q/kmSL廠6300/35Av.%=75Ar-35/l()5kV**200MV?A5^n=l75MV.A題3/3圖解：設備校驗要采用最大運行方式下的最大短路電流參數.首先計異最大運行方式下的三相短路電流.（I）選定基準值取S廣】00A/K4,U.■37￡V,U#-10.5AK口一警區.L56M，技｝&37"

100A/K4

>/jxl0.5irO）計算元件電抗標幺值電源系統（戢大運行方式下）200M勿200M勿架空線路丫?丫?丫.Sj 1O0M以心…*BAQJ,工0.4x3x ；B0.088U： (37巾變壓器變壓器竺些乂立=竺些乂立=11><坨絲=小100 〃“100630做匕<短路等我電路如下圖所示:1 2 3oS o.(m? T?T7短路等我電路如下圖所示:1 2 3oS o.(m? T?T7<3）4⑶點短路回路急電抗冰幺值及三相短陸電汽和短路容量電電抗標幺值：X，-工：…?X；■0.5?0.08R-0.588三相短路電流:1.56￡(X；工1.56￡(X；工 0.588=2.651.4喘=25S/：?=6.76/U三相短踏容量顯：.sjR=1COA，X/0.588?170.07M以（4）用”點短筋回路總電抗際幺值及三相亞路電流和短路容屆總電抗標幺圓：-V：v■X；?X；.A；■0.5?0.088M.19,1.778三相捋踏電流:=相齒踏容最5^?SjX；f=1(M)；WM/1.778.5624.VM＜5＞變壓器原副邊的題定電波，即高低壓側開關正常情況下承受的最大電源:(5)QSI與QF1的地擇與校驗額定電壓：等于所在電網額定電壓.即35kV：額定電流：大于正常曲次下的最大荷電流，即大于104A：熱卷定校驗：設QF1的繼電保護動作時間為則QS1和QF1的1秒熱稔定電流應演足下式，與s/g)(，：：')Z/li；中a、＞(/：7y%力機定校驗，QWI和QF1的極限電流崎侑應清足卜式,一0＞喘?6.76生4」@」＞心；=6.76比4QF1的斷流能力。QFI的額定切斷電流或斷流容fit應滿足:S3i>S?nl70.07”辦(5)QS2HQF2的選擇與校臉額定電壓：等于所在電網額定電壓.BP10kV：頤定電流：大于正常情次卜的皎大他荷電潦，即大于346A：熱出定校驗：設QF2的維電保護動作時間為早.則QS2和QF2的I秒熱積定電流應湎足下式：＞(/；?74力稔定校驗：QS2和QF2的極隹電流峰值應涌足正式：門球,7郃%QF2的斷流能力：QF2的額定切斷電流或斷流容量應滿足:532>S；1,56.24MK4第四章供電第筑的罐電保護與自動裝置4-1什么是維電保護裝置？供電系統君維電保護有哪些要求？答：維電保護裝置是一種能反映供電系統中電氣元件（電力線路、變壓器、母線、用電設備等）發牛故障豉處于不正常運行狀態、并動作于斷路器跳閘或發出信號的自動裝首。淮電保護一般應滿足可靠性、靈坡性、選擇性、速動性4個基本要求?42什么是過電流維電備的叨作電漉、返回電流和返回系數？如果過電流維電器的逖回系數過低，會出現什么向電？咨：動作電流是指能箜維電器動作的最小電流?月4表示。返回電流是指繼電器動作之后由于電流減小能使維電器返回到原先狀態的最大電流,用4表示。返回電流兒與起動電流4,的比值稱為卦電器的返回系數如果返回系也太低.有可能在電流誠小至I正常值后不能返回.堂汨過電流保護說動作，降低供電可維性.4-3什么是電流互博那的10%誤若曲線？它有什么用途：答：電流互將器的誤差與其一次例I的電流和二次（W的負荷阻抗有關,一次電流越大或二次負荷阻抗越大,則電流互感器的誤差越大。所謂10%誤差曲線是指互感器的電流誤差為10%時一次電流人（常用一次電潦對額定電流的倍數k表示）與二次則負荷阻抗4的關系曲線。我國短汨煌定,保護用電流互空器的電流誤差應不超過±10%.校驗電流互播器的誤差時,濘先確定電流互堵器接入位置的最大三相短路電潦或短路電流對互感器額定電流的信數.然后按照一次電流《曾教》從相應型號互感裾的10%誤差曲段上找111對應戰生標上的阻抗歐姆數，只耍笠入二次便的總阻抗不超過此歐婢數?則電流互總港的餞差就不公超過10%<4-4電流互格器在供電系統中常用的接線方式有哪些？各種接線方式有何特點？答：全星形接維方式：=相電流互感器的二次修接成星型.每相所接電流琳電器完全反映了讀相的電流大小.接線系數人卜這種接線方式適用于中性點接地或不接地系統的任何故障的檢測和保爐.但對丁中性點不按地系統的保護?全星型接戰方式在選擇住力血小如非全星型按我。非全星形接線方式：只在兩相裝設兩個互感器,其二次ftl接成星型,接線系數廣泛應用在中性點不接地系統中.因為這種聯結法對單相接地的誤動作率較低.差接法：只在兩相裝設兩個互感器,但其二次側交叉并接.只有一路檢測電流信號輸出.接線系致幻能不同的短路方式而不同.只能用于中性點不接地系統。4-5簡要說明定時限過電流保護裝配和反時限過電流保護裝置的組成特點,整定方法？容：定時限過電潦保護：通常由電流繩電器KA、時向繼電器KT和信號維電器KS組成.普要整定電流組電器的動作電流自和時間維電器的動作延時。考慮到電流維電器動作后,但在您時未到期間.電流回發到正常值，保護不應動作.即電流然電器可靠返回,故按照維電器的返回電流要大于線路上出現的最大負荷電流來整定電流建電器的動作電流。時間繼電器KT的延時時聚是按階粽原則來整定的.以保證推電俁護前后級之間動作的造擇性.4后,以共末玳最，卜短路電流與動作電流之比來衡壁定時限過流保護的靈墩度.反時限過電流星爐：僅由反時限過電流繼電居組成*扶本號動作帶行時限并有動作指本櫛牌.信號，所以網路小箱接時間繼電潛和信號繩電器。整定時需安根牯故障電流倍數造看所選電流推電器的動作特性曲線。琮上.定時限過電流望護時限整定方便.且在上下級保護的選擇性上容易做到準確的配合.它的缺點是所播維電器數量較多.接線復雜。反時跟過電流保護所需的融電器數量少?接線箭弟.但在蒙定動作時展的配合上比較宣雜,端電器誤差較大.4-6電流速新保護為什么會出現保護“死區”？?：由于可界系數與的『人,使得速斷保護的動作電漉大于波保護范國木院的僦人短路電流,使保護裝2M、能呆護線路全長而有一段死區。L7分別說明過電流保護和電流速斷俁護是怎樣渝足供電系統對維電保護要求的？答：過電流保護的動拈電流板躲過線路的尖峰電洗穩定.按時間階梯原則保證保擰的選界性,按我保護綏路末就景小方式下兩相短路電流校驗及靈啦度來淌至靈餓度的要求.電流速所保護的汝件電流應蜂過下紜線路首端最大三相短路電流.從而俁證前后照保護動作的選譯性，按其安及處在最小運行方式下的兩相短路電流進行校總以港足保護靈敏度的要求。4?8理電浪保護的靈敏度是如何定義的？低電壓保儼的靈酸度乂是如何定義的？勢：過電流保護的靈敏度是以其保護末端最小短路電流/＜一與動作電流。之比尤來衡量.要求￡，江3?巴任電壓保護的靈地度是以其動作電壓與故障時的加大殘壓之比來衡量.要求上，2,25.4-9在中性點加方效按地系統中發生單相按地故障時?通常采取哪些保護措施？容：維掾監測裝置和零序電渝保護。4-10以過電洸保護和電流這斷保護為例,說明保護動作值大小與保護范用、保護可毒性、選擇性、靈敏性之間的關系。答：定時限過流保護：①全能徵保護：②可生性：引入可靠系數使得動作電流大于最大筑荷電流,可維泰祭越大.可靠性越好，但是靈敏度降低，③選掙性，與動作電流大小無關,由電討時間決定，④靈敏性，動作假理大.靈敏性越差.需要在靈墩性與可靠性之何折中考慮，電沆速所保護：①部分范圍保護，有死區?動作但國人*保護范圍越小：②可靠住：引入可靠系以使得動作電瓶大于保護區末端最大故障電流?可維系數越大,可親性越好.但是靈敏度降低?冬護范的起小：③選擇性：由動作電流決定：④靈敏性：動作值越大.靈敏性越差，需要在靈敬性與可靠性之間折中考慮。4-11份述小電流接地自動選線裝置的柒木原理及影響法線社破性的因素.8：在中性點不接地豕統中.當某條線路某相發生單相接地收障時,接地相的對地電容被短技?按地相對地電容電流為冬?其他兩相對地電容電流則通il大地、接地點、故⑷和線路、電源和非技地相戰蹄構成回路。此時?發生單相接堆的都第故障線路上的冬序電洸為全系統作植障戊路的非接地兩相對地電容電流之總和?非故障線路只流過本線路的非接地兩相對地電容電流。因此,當系統出線回路較多時,故陣線街中的零件電流大于非故障線路.基于這一點就可以通過測量各弟線路的零序電流來選擇出故障戰蹤。母然.系統出找回路少時,故障線路與非故障線路的零序電流差別較小.選線的準確性辭低.理論上少于三條是無法選線的.此外.在中性點通過消弧線圈接地并采用過補償方式的系統中，求自消弧線兩的唳性接地電流會抵消一郃分流過故障線路中的零療容性電沆，也將降低自動選線裝更的地擇準確性。4-12變笈器瓦斯保護可以對哪些類型的哉障提供保護？容：故障類型主要有：①變壓器內部或二次惻出線發生過電流或短路戰障：至變壓器內部發生匝珂如路，瓦斯球護分為輕瓦斯繼電器和重瓦斯鰭電器，輕瓦斯維電器動作于信號，里瓦斯堪電器動作于斷路器跳博.4-13試說明變壓器可能發生哪些故障和不正常工作狀態，應該裝設哪些保護？濟：變壓器的故障技發生汽油箱的內外，分為內部故障和外部故障*內部故障主要有綾組的相間俎路,由河短路和單相按地.這些故障電源及只產生的電畏會導致變壓器油受熱而產生大量氣體，嚴電時可能引起變壓器油箱爆炸。外部故障有套管及其引出線的相間短路、單相接地故障。變壓器的異常工作狀態有：變壓器過負荷，風扇故障、泊面降低或環境溫度開而引起的過熱。對于中性立不接池運行的星型接線變壓器.外部腦相接地可能造成空辰器中性點過電壓.成防變壓器絕緣.對于上述電力變正罵的常見敵障及異常話行狀態，一般應裝設下列保爐指適：

①差動保尸，條y1變位卷內郃也間或相呵理路故障。②電流速斯保護和過電潦保護.保護變壓器內部和外部相間短路故障:③過負荷保護,反應變壓器過我而引起的過電流。④R斯保護，反應油浸式變壓器的內部故障或油面降低.。⑤阻度保護反應變壓器油、繞組溫度升高或冷卻系統的故障.4-14作圖說明交壓罌差動保護的基本爆理.分析差動不平街電流產生的原因及抑制措施？&：差動保護炭娃說明亭意圖如卜圖所小?在變樂雄的高樂需人口和低壓惻出口各裝設一個電流互愿器?做互感叁采用差式按線?高低長側電流之差（稱作互動電渣）接入電洸繼電器（林作差動維電器）?假設受壓器的電壓比或電沆比為1，高壓繞組和低壓繞組均采用Y型接線.則當變壓器正常工作或外部故障時.流入差動繼電器的差動電流為零.而當變樂器內部欲障時差動電流不為零.因此.根據有無差動電流可以判斷變壓器是否發牛內部故陣.叫外部抽除.保護不動作h）內部故”.保護動作卷4?14用基本工作壕理：正常工作或外部故障時，源人差切維電器的電流為小牛街電流，很適當選擇好兩弱電流互感器的交流比和結線方式的條件下.該不平衡電流值很小，弁小于差動保護的動作電流.故保護不動作：在保護他用內發生故障,流入維電器的電波大于差動保護的動作電流?條護動作于跳閘。其保護范用是變壓器兩側電流互將罌安裝地點之間的區域.包括變底器次絹內都乃兩儲叁青和引出綏卜所出現的各種他路故障.但是?由于電流互感舞的誤差、變壓器的質比、變壓器的嘉低壓繞出接線方式等原因.往往在正常時也會存在一定的差動電流?印不平衡電流?可能導致差動呆爐識動作。產生不平衡電流的土嬰原因和抑制方法有：①變壓器需低壓繞組結線方式小同引起的不平衡電流：利用電流互感器的接線型式來補償,譬如，變壓器統組接線型式為Dy時,電流互感法則接成Yd型式。②變壓器的匝比不為1時,利用電流互感器的變比來補償.警如.變壓器的總低壓的匝沅為25:1?則高低原健兩電流互熱器變比之比可取1:25。由干變球器和電流互感器均有標準規路.這沖不平衡電流不一定能轉得到完全補償,可再果取箕他校正搭it.③電流互總落本身的浜差】盡量選擇同型號、同廠家的電流互感解，同時在整定差動繼電寤時躲過各種閃索引起的不平衡電流?4-15在Ydll接戰的變長器上構成差動保護時.如何進行相位補饞？變出器兩例電洸互感器的電流比應該如何送擇？容：將笑樂器一次惻的電流互騁幫聯結成三角形而變壓器二次側聯靖成星彩,使得兩側電流互感器的二次電流的相位相同.同時電泣互感器的變流比還應演足下式：-x￡■號*T4 &AY式中/皿、16——變壓需一、二次側的額定電流，人一、耳兒、——變壓罌一、二次例電流互感器的電流比。4-16簡述熔斷器熔體安?秒特性的含義.在送擇熔體電潦時應考慮哪些因素？咨，反映烯體熔斷時間和通過其電流的關系曲線'=?,（/）稱為熠斷器熠體的安秒特性曲線。為保證上下級培斷都保護的選擇性?要求上一級培斷器的用斷曲戰完全位于下一級烙斷曲線的上方。珞體電流的選擇胸考慮：①應不小于線路正常W行時的計算電流〃：②應躲過由于電動機起動所弓I起的尖峰電流③坯現和導線或電纜的允許電流卻相配合,避免找路受到按古，4-17何謂微機保護？它與機電式維電球護裝漢相比較有哪些優點？答：所洱微機保護,就是利用德型計尊機及其數字保護算法實現的堪電保擰.主夔優點有，①瓊合分析?n劌斷能力演.可以實現傳統繼電鍥護裝置無法解演的安雜保護：②適應性強?整定調成方便靈活；⑨一套硬件可以更合多種不同原理均保護，紀構簡單,標準化程吱商：④具有自依功能：⑤可縈備改隙求波、故障測咫、事件順序E求、網絡通信安輔助功的-殊合自動化水平而。4-1S籟述微機保護裝咒的組成結構與作用。芬：①模抵量輸入單元：將互感器輸入的模擬電信號正確地變換成寓散化的數字生。金開關量蛤入的元，為開關量提供輸入通道?常通過光電隔密松嘉抗干擾能力。⑨微型鞏士系統，實視各種保護算法.④開關員輸出單元：為發出開關貿操作命令提供輸出通道，常通過光電隔離探育找「擾能力。⑤操作賽視單元：提供操作員界面,以便對保護裝置進行人工操作、調試和監視，⑥通信單元：受供信息通道與變電站計算機局域網以及電力系統遠程通信網相連.實現更疊一級的信息管理和控制功能。4-19在變壓潺差動保護中?采用二次諧波制動判據與比率制動判據的作用與目的.睿，二次諧波剖書刊據后在防止變壓器勵碳涌流可能引起差動保護的談動.研究表明.變壓器勵磁涌流中含有較離的二次諧波成分.因此.若檢測到差動電流中二次諧波成分較府就可屏蔽老劭保爐?避兜把變壓器的正常投入造成的左勁電流以認為內部故障引起的差動電流。變壓器若劭保爐的不平衡電泡隨外部故障對療緞變壓器的短絡電流的增大而增人?It率制動為據的引入可減小或消除不干衡電流的影響.使變壓法外部短路時差動保護不致于談動作.大大提蕓走動保護的靈敏度.4-20什么是自動克合閘裝區（ARD）?供電系統對ARD有哪些基本要求？谷，自動圭今闞裝置是一種能夠實現斷路器在開斷后再次自動投入的自動裝西.自在提高瞬時性故障下的線路供也可靠性.如果線路堆電保護配有白動重合麗裝置，當線路發生故障時.在組電呆護作用下將所路露跳開?同時會啟動自動童告間裝苴?經過一定時限自動電合閘裝置會使斷路？S理希閉合?若線路收際是眠時性的，則里合成功，我蹌怏靈供電：若線路故障是永久性的.則繼電保護裝理將線路再次切斷,并不再.自動自動更合同裝瓦4-21箭述自動承合間前加速保護與自動重合同后加速保護的特點與適用場合。谷，前加速保護，使用設各少.簡單經濟.能快迫切除版時性故障,使瞬時性故障來不及發展成為永久性故障.從而投忘重合閏的成功率，但公增加聲端斷路器的動作次數日更合于永久性出障時再次切除故障的時何會珥長.特別是若星合閘裝置拒動，則利擴大停電他謝。因比前加注保護主實用于3SkV變電站引冊的自配線路上，以使快逑切除放陣。后加速保護：后加速呆護笫一次跳閘是有選擇性的，不會擴大停電范圍.且保證了能快速、有選擇地切除永久性故障。每段紋路都需裝設ARD.與前加速相比較為更雜.4-22什么是任用電源自動投入裝置（APD）?明備用與暗笠用方式有何區別？供電系統對APD有哪"基木要求。售：各用電源自動投入W置是一種能夠在當前電源因故隙斷開后及時轉投符用電源的自動裝置?旨在提君供電可羲性。明備用方式是指在正常工作時備用電源小投入工作,只有在工作電源發生故睥時才投入備用電源,APD通客裝設在備用電源的遞線開關上?B書備用方式則是正常時兩電源都投入工作,互為備用，APD通話裝設在兩路電源的母聯開關上，對備用電源自動投入裝置的基本要求如下：1）當前電源失用切除后?APD才能將備用電源投入.以俁證不間斷地向用戶供電，2）當前電源因負背側故障而被繼電保護裝置切除時?APD不應動作.3）備用電源無電時,APD不應動作.4）當加電毒正常停電操作時.APD不應動作.4-23什么是自動轉換開關電器（ATSE）?先離后接和先接后崗方式各有何特點？多級ATSE串圾使用時應當注意什么問甄？芬：自動轉換開關電器是指具有在西電源之間帶負荷自動切換能力的一種裝置。先離后接方式下,ARE先將負荷從當前電源所開,再投轉到冬用電源.黃荷存在一段斷電時間,不同型式的ATSE式轉換時間從數身秒至數即，先接后離方式下，ATSE只有相位用蹤功能，待兩電源同步時實施先按石鳥，兩路電源出現近時井秩運行?負荷得以

持埃供電。多線ATSE串級使用討慶當注意上卜級ATSE轉換時間的配合向JS.一股倩況卜.卜線ATSE的轉換時間一定要大于上級ATSE的轉換時間.保際在上級電源出現故障時，最靠近上級電源的ATSE先進行轉換.而下級ATSE在其后再根據情況決定是否轉換。4-24某供電系統如下圖所示,（I）若在QF處設5a定時停過流保護,電流互感器果用非全星形聯拈，電流比為15QS（-0.3s,試求共保護修定值?（2）若在QF處還設區電流速所保試進行整定計算.按其空定值?若變仄裾低壓惻母線發生三相短印?其遂斷保護是否幼作？為什么？（3）畫出過電流保護與娃斷保爐配合原理按線示息圖。電4-24圖耕：根據蔻圖，QF處的繼電保護的保護范圍包括線判和變壓器.即保護的首端為QF安裝處.保護的末端為低壓開關Q的安裝處。（I）首先，計算QF處（kl）和Q處（k2）的短路電流取S/T00A，心,U.,1O.SA幾。#=0.4上*,S.1OO.MN—=h1，■-7= =5.499￡4,SlOOAfK/f9山=-p：——s- s!44.24jU"回戶V3xO.4jtr電源系統電抗:IOOA/K4丈LI80A/M=0.56*：-喙IOOA/K4丈LI80A/M=0.56*：-喙，一IOO.WM… =0.67150A/M桀空線急電抗:X；" ?°.4x1x-必丁?036C(10.5/變壓器電抗:「X% S, 4.5 1OOMJ2「ys x-■2 x =4.5'100 Sb 100 1000k以

QF處(kl)短路同路總也拉及三和短路電流:注』= -0.56先』=口=0.67卷…Q處(k2)短^回路總電抗及三相短路電沆:X￡aaX；E+X；*與H0.56+0.36+4.5=5.42X￡一?Ke+*；+X；,0.67+036+4.5?533I±^.26.63t45.42144.MM5.53I±^.26.63t45.42144.MM5.53(2)定時限封電減保爐壑定“匏iimsVJxlOiT依胞意.最大負荷電澈底為變出器的額定電流.W=57.74-4iimsVJxlOiT也流互感容采用非完全星形接線,即從甘：電流互惑器的變比為不〃工150/5=30。于是.過電流呆護一次便動作電流為L17^7^-/?^^x57.74J=163-4k'0.85過電流保護維電器動作電流為%,.*?1363，?5.43/過電流保護動作時限為=0.3￡?0.5,■O.Sx過電流保護的靈垓度為/；工何2x26.3x(0/10.5).演足要求7, 0.163〃 ..演足要求(3)電流速斷保護整定計算速斷保護一次假辦作電渣為/中=勺/；；2=125x26.63x-kA=1.270連斯電流般電舞動作電流為

/.■幺&Jxl.27M?42.34Bkn#30速版保護的靈敏度為“莫一處理M—/ L27M ,滿足要求因為k2點收大短路的流過速斷保護裝置的電流小于送斷保護的脛定電流：（）lA-r 。必”/瘴—=~-塔>— -x26.63fc4=1.06524.4<\11Uiq" iwtr所以速斯保護不會動作。（3）關于過電流保護與電流速所保護的配合原理接線圖?可參考《供電技術（第5版）>>442.某IOkV配電所供電系統扣下圖所示.試問在QE處通常應設置什么保護,根據確定的保護方式柞出整定計算，J二nxx)kv-A

J二nxx)kv-A

=1.3「\ZOOQkWw=Q8,%-2.3,L088JS「\ZOOQkWw=Q8,%-2.3,L088JS4-25ra800kHgp-Q85%=6?4=085088 LUbu A-0-O4a/kmSl180MV*A K『07ATv=l依照題圖，應在QF1處裝設計對線路的保加?保護范出從QF1處起到紀電母線下瑞斷路厚（QF2.QF3、QF4）止?苜先應我設線路過電流保護，其次囚為線路末端QF2等處的保護動作時間為0.7s,所以可考慮內裝儀電流速斷保護.<1）求被保護線路的計算電流對于配電變壓器T.衩低壓倒補償后負荷的功率因數為09.則PraSrcos^?1OOOx0.9=900iHrQt■STsin（p*lOOOx0.44?440jh-dr對SOOkW電動機MI迎■包…W

n0.852mi=RJan8?941.2iWrxUn(aR：c(?O.85)B583AIW對200伏W電動機M22000AH-20(X>*H-= = ?2272kir0m？a/^t2tnn?2272.73AH7xtan(arccosO.85)=XAQ^kVar于是.城躇上的計尊例會為

口=A/與(A個%1+笈)=07xIx(900+94]+2272)AFK=2879AFTQr=勺卷(G+4]+0皿)=0.7x1x(440?583A為，+14O8AJZr)=1701￡%rZ= =V287T+170P=3344痔S, 3M4H勿s./_=-pr-=-= =193J瓜(Sxiqh，<2)水紋路首木端的二根短路電流吟S尸1OOA，K4,U「1O§IP職， /j立lOPAM....如'TfilT73x103*F*；%電絲，。舟電源系境電抗 ’ ,80A/MX；■xj-^r■OACl/kmx]3kmx■———；■■0.47架空線環電抗： (105H).發號首次三相短蹈電波,脫.X；工0.S6嘈啖?粽?。3線塔木戕二相短儲電流:X；r?X；+X：s0.56+0.47nLO3/!?=4= =5.“2X；EL03(3)定時限過電流保爐壑定計翼《綜合自啟動系數取為2)保護一次側動作電流:I193,4?545d0X5縛電器動作電流:—*545.1-6.8保護一次側動作電流:I193,4?545d0X5縛電器動作電流:—*545.1-6.8\A80動作時隈：'N'o'&HOls.OSsfZ,O/Zs/<3hX5.34MK, =&4>1.5保護的靈坡度校驗， a5454 ?清足靈坡度要求.《4》電流速斷保護整定計算設電流互感器栗用非完全星形接線.%工I氏±,“(=2x193/=386/.選用400/5/電混互啥群.3=400/5=30。保護一次側動柞電流，* 3M=6.4七%N&.尸J-x6.4Hn5UM維電器動作電流： 即/80K「3=工一一川.33保護的靈垓度校驗： ‘年忱我”可見，腺護靈敏度稍低,速斷保護新范因較小。一臺容量為320043,電壓比為35土5%/6.6kV.Ydll(Y/A-ll)聯結法的降壓變樂器("j§2￡A,Z^-2ROA.變壓器高壓側引"最小三相短躇電流叱?L=I482A?變床器低詼物引出線最大、最小三相封路電流歸算劊高在例平均電壓分別為…j?604A.%?mn=515A.6.6kV側最大的荷電波275A。歸算至35kV側為SL9A.試進行級差動整定計算。答：躲過交壓器外部故降時的最大不平衡電流：&x(￡10%+&]4^^)/；L=13x(lxl(r4+5%+5%)x6O4=157A蛭過變壓器的依大物破電流：J-AJA-13x5x52.8-3432^躲過電流互建將二次回蹈斷線引起的差電流，JU=1.3x51.9-67.5/1擦上，變壓器的差動煤護的薨定電流為3432A.靈敏度按照變壓餐低壓便引出櫻子最小兩相短路電流進行校校,品然.保護靈敏度較低.若梁用二次諧波制動?不考慮后磁涌流，則差動保護整定電流為157A?此時差動保爐火敏度為：L157 ，演足要求4-27某車間變壓器容量SOOkVA,電壓比6/0.4kV,變壓器一次側三相短路電流7^?9160A.二次掰二相理路歸算到6kV的短珞電源叱"=125OA.干線水薪單相知路歸算

到6kV他的短路電漉叱”=160A,比該會兩相短路電流要小,干線末端單相短路電流C.2400A.變壓潺一次倒計籍魚荷為4hI2OA°求讀變壓器的保護裝田的整定侑.答：（I）苜先整定過電流保護取人32七.“=2山=0.85,則過電流保妒的一次動作電流為kk 1"，I二竺=t二x120=338.8.4

中〃085設電流互感潞變比為25G5.不完全星型接線，則電流繼電器的動作心誠為：■■Ak*x338.8?6.S/過電流保護的靈坡度按照單相短路參數校費，k,=/亶'〃。=160/338.8=0.47顯然，過電流呆爐不能保護到「找末端。甚至不佬保護變質器全范明。過電流保護對變壓器內部的兩相短路的靈坡度為：…;心我2.西吧21.5,I中< 338.8即過流保護可以保曠變壓器內部的兩相和三相均路故障。②電流速斷保護。=匕&=L2x125。=1500,=—X15OO-3O/4▼X~50之■塔九工曲3幽還”3'”/年 / 1500③零序電源保護/^■^xOJSZ^-12x0.2:5x^800/(73x0.4)]-346.4/^■^xOJSZ^-12x0.2:5x^800/(73x0.4)]-346.4絲，6.9/

50噌2400百

=6.9/U6G. ,滿足要求4-28某380V電動機人-202A./?-141A.試選擇該電動機的RTO型培斷器及其焙體的額定電流?容：燔新等熔體電流應小小干線路正常運行時的計弊電源4?即：/然2202A絡喈器熔體電流還應躲過由于電動機起動所引起的尖峰電流??即:IF￡Nklj0.35x141149.35.4格的器的額定電壓不妖于被保護線路的額定電壓*熔斷器的赧定電浪松不小于熔體的獺定電沆。連fel低強熔斷落手冊.選擇得斷器的額定電流為IOOA,熔體糊定電流為60A。4-29架380V架空線路,/l280A-最大過時工作電流達MOA,線路苜有三根趣路試選擇首端裝設DW10型新路;8?電流/：?-3.7kA.試選擇首端裝設DW10型新路;8?苦：長延時過電流脫扣器的婺定:4孑21.1/,=1.1x280=308/瞬時過電流脫扣器的整定：A勺。=L35x600=B10/靈敏度校酷：^=N008172>15%810 .滿足要求。第五章供電系裝的保護按地與防，5-1M擇下列名詞術語的物理念義：接地.按地裝區，自然按地板，人工按理做?技地電阻.電氣上的j零電位”?容：接地：在供電系統中，為了保證電氣設得的正常工作.保隙人身安全、防止間接觸電,將供電系統中電氣設備的金屬外殼與大地土堞間作良好的電氣連接.接地裝過：接池裝置是由接地極（埋入地中并與大地接觸的金屬導體）和接地線（電氣裝置.設施的接地端子與接觸機連接用的金屬杼電部分）所組成?由若干接地槌在大地中相互連接而組成的總體?稱為接地網.白然接地極】利用地F水金屬省道、建筑物金屬結構、電纜地式外皮作為接地極，人工按地極：利用垂直埋入地下的專用鋼管、角制以及水平放置的底銅、網銅等，接地電批：接池電阻是指接地裝置的對地電壓與接地電流之比。由于接地找電阻很小.可忽略不計,故接電裝區的接地電團主要是指接地極的對地電壓與接地電流之比.電氣上的“零電位二花崗接地體20m的半球面處對應的微流電阻已經很小.由接地電洸產生的壓鋒已近似于零.通常將距離按地體20m處的地方稱為電氣上的“零電位，5-2作圖并簡述TT系統、IT系統和TN系統的極色。?：TT系統：TT系統如下圖所示。電源中性點接地，電氣設備的金屬外殼地過自己獨立的按見體直接接地。題5-2raIT系統門系統：n系統如下圖所示。電源中性點不接地，電氣設備的金屬外殼通過自己獨立的接地體直空接地，電5-2圖IT系統TN系統：TN系統如下圖所示。電源中性點接地，電氣設備的金屬外殼通過電源的中性線（N）或連接于電源中性點的保護線（PE）間接接地,按照中性線N與保護線PE的組合情況,TN系統分為以下三種形式：I'TNC系統：在整個三相四線系銃中.中性線N與保護線PE始張是合一的.如下國所示。此時.中性線上的零序電流壓降可能導致設各外先在正常情況卜帶有一定電壓.2）TN-S系統：在整個三相四線系筑中.中性線N與保護線PE始終是分開的.如下圖所小。由于保護我尢電漉-止常情況卜設備外殼小會雷電。3）TNC?S系統：在整個三相四線系統中,中性線N與保護線PE是部分合一部分分開的,如下圖所示.此時?設備外殼在正常情況下仍會帶有一定電壓?5-3簡述TT系統、IT系統和TN系統中電氣設備的安仝保護摟地方?式與特點。S：按地方式參考超解夕2。仃系統中,每個諛備方自身的獨立按地體，迨價凝當設備出睨絕緣破壞時，通過電源按地體和發備接電體構成大電流回路?繼電保護動作?及時切斷哉障設備。IT系統中.每個設備有自身的獨立接地體.造價高。當一個設備絕緣破壞時.接地電容電流公通過設備外殼,產生一定的電壓.由于接地電流小.電擊危險也小.鰭電保護一

般不會動作，但當兩個不同設備同時出現兩個不同相別的絕緣破壞時?改備外殼公出現危船的島電壓，為此要求各設備的按地體孌共同聯結在一起?即共同按地?這樣將形成兩相短路,維電保護動作并切除故障,TN系統中,必須獨豆接池體.造價低?一旦某設備絕緣破壞，便形成單相短路故障.保護設備會及時開斷故障設備。乜若中性線或保護線發生斷線.其后設備的絕緣破壞會很危險,因此可俄的播次下要件重復接地.5-4什么是共同按地和里發按地？為什么要采用居網按地和曳克接地？咨：共同技地是指”系統中將各個設備