供配电技术 第4版 习题解答.doc

《供配电技术》习题解答 前 言 本习题解答是应采用本人编《供配电技术》教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的，供教师教学和批改学生作业时参考由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考本习题解答不宜在学生中传播，以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力如有错误和不当之处，欢迎批评指正　　　　　　　　　目　　　录第一章 概论　习题解答――――――――――――――――――――第二章 供配电系统的主要电气设备　习题解答――――――――――第三章 电力负荷及其计算　习题解答――――――――――――――第四章 短路计算及电器的选择校验　习题解答――――――――――第五章 供配电系统的接线、结构及安装图　习题解答―――――――第六章 供配电系统的保护　习题解答――――――――――――――第七章 供配电系统的二次回路及其自动装置与自动化　习题解答――第八章 电气照明　习题解答――――――――――――――――――第九章 安全用电　节约用电与计划用电　习题解答――――――――第一章 概论　习题解答１－１　试确定图１－２０所示供电系统中变压器Ｔ１和线路ＷＬ１、ＷＬ２的额定电压。

附图1） 图1-20解：变压器Ｔ１的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为６．３ｋＶ变压器Ｔ１的二次侧额定电压应比线路ＷＬ１末端变压器Ｔ２的一次额定电压高１０％，即为１２１ｋＶ因此变压器Ｔ１的额定电压应为６．３／１２１ｋＶ线路ＷＬ１的额定电压应与变压器Ｔ２的一次额定电压相同，即为１１０ｋＶ线路ＷＬ２的额定电压应为３５ｋＶ，因为变压器Ｔ２二次侧额定电压为３８．５ｋＶ，正好比３５ｋＶ高１０％１－２　试确定图１－２１所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压附图2） 图1-21解：发电机Ｇ的额定电压应比１０ｋＶ线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为１０．５ｋＶ变压器Ｔ１的一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，故其一次额定电压应为１０．５ｋＶＴ１的二次额定电压应比３５ｋＶ线路额定电压高１０％，故其二次额定电压应为３８．５ｋＶ因此变压器Ｔ１的额定电压应为１０．５／３８．５ｋＶ变压器Ｔ２的一次额定电压应与３５ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为３５ｋＶＴ２的二次额定电压应比６ｋＶ电网电压高１０％，即其二次额定电压应为６．６ｋＶ。

因此变压器Ｔ２的额定电压应为３５／６．６ｋＶ变压器Ｔ３的一次额定电压应与１０ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为１０ｋＶＴ３的二次额定电压应比２２０／３８０Ｖ电压高５％，即其二次额定电压应为１０／０．４ｋＶ１－３　某企业有若干车间变电所，互有低压联络线相连其中某一车间变电所，装有一台无载调压型变压器，其高压绕组有＋５％、０、－５％三个电压分接头现调在主接头“0”位置（即U1N）运行但是该车间白天生产时，低压母线电压只有360V，而晚上不生产时，低压母线电压又高达410V问此车间变电所低压母线昼夜的电压偏差范围（%）为多少？宜采取哪些改善措施？解：该变电所白天的电压偏差按式（1-4）计算为：该变电所晚上的电压偏差按式（1-4）计算为：因此该变电所昼夜的电压偏差范围为-5.26%+7.89%为了改善该变电所的电压质量，该变电所主变压器的主接头宜切换至“-5%”的位置运行，而晚上则宜切除主变压器，投入低压联络线，由临近车间变电所供电 1-4 某10kV电网，架空线路总长度70km，电缆线路总长度15km试求此中性点不接地的电力系统发生单相接地时的接地电容电流，并判断此系统的中性点是否需要改为经消弧线圈接地。

解：该系统的接地电容电流按式（1-3）计算为：由于30A，因此该系统不必改为中性点经消弧线圈接地的运行方式第二章　供配电系统的主要电气设备 习题解答 2-1 某500kVA的户外电力变压器，在夏季，平均日最大负荷为360kVA，日负荷率为0.8，日最大负荷持续时间为6h当地年平均气温为10C试求该变压器的实际容量及其在冬季时的允许过负荷能力 解：该变压器的实际容量按式（2-1）计算为： 该变压器因昼夜负荷不均衡而允许的过负荷系数KOL，可由日负荷率和日最大负荷持续时间ｈ查图２－６得日允许过负荷系数又由式（２－３）得：　　　　　　因此该变压器冬季的正常过负荷能力（最大出力）按式（２－５）计算为：２－２　某１０／０．４ｋＶ降压变电所，　原装有一台Ｓ９－１０００／１０型变压器现负荷发展，估计计算负荷近几年将增加到１３００ｋＶＡ　问增加一台Ｓ９－３１５／１０型变压器与原Ｓ９－１０００／１０型变压器并列运行，可不可以？如果出现过负荷的话，将是哪一台变压器过负荷？将过负荷多少？已知两台变压器均为Ｙｙｎ０联结解：查附表１可得Ｓ９－１０００／１０型变压器的，而Ｓ９－３１５／１０型变压器的。

因此两台变压器的阻抗标幺值由式（２－６）计算分别为：Ｓ９－１０００／１０型（Ｔ１）：　　Ｓ９－３１５／１０型（Ｔ２）：　　　由于并列运行变压器之间的负荷是按其阻抗标幺值反比分配的，因此Ｓ９－１０００／１０型变压器（Ｔ１）负担的负荷为：Ｓ９－３１５／１０型变压器（Ｔ２）负担的负荷为：该变压器（Ｔ２）过负荷达第三章　电力负荷及其计算　习题解答3-1 有一大批量生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW，通风机容量共56kW，线路电压为380V试分别确定各组和车间的计算负荷、、和解：（一）机床组计算负荷：查附表9得=0.180.25(取0.2),因此(二)通风机组计算负荷:查附表9得(取0.8),因此 (三)车间总的计算负荷:取因此 3-2 有一机修车间,拥有冷加工机床52台,共200Kw;行车1台,共5.1kW(;通风机4台,共5kW;点焊机3台,共10.5kW()。

车间采用220/380V三相四线制供电试确定该车间的计算负荷、、和解：（一）机床组的计算负荷：查附表9得（取0.2）,,因此 (二)行车的计算负荷:查附表9得行车在时的(取0.15),而行车在时的容量为5.1kW,故由式(3-12)得时的容量为 因此其计算负荷为: (三)通风机组的计算负荷:查附表9得(取0.8),,因此 (四)点焊机组的计算负荷:查附表9得点焊机在时的而点焊机在时的容量为10．5kW故由式（3-11）得时的容量为： 因此其计算负荷为： （五）车间总的计算负荷：取，因此 负荷计算表如书末习题3-2参考答案所列，此略3-3 某220/380V的TN-C线路，供电给大批生产的冷加工机床电动机，总容量共105kW，其中大容量电动机有7.5kW 2台,5.5kW 1台,4kW 5台试分别用需要系数法和二项式法计算该线路的计算负荷解：（一）用需要系数法计算查附表9得大批生产的金属冷加工机床电动机组的需要系数为取0.25),。

因此 （二）用二项式法计算查附表9得二项式系数最大容量设备台数因此 负荷计算表如书末习题3-3参考答案所列，此略3-4 现有9台220V单相电阻炉，其中4台1kW，3台1.5kW,2台2kW试合理分配上列各电阻炉于220/380V的TN-C线路上，并计算其计算负荷、、和解：单相电阻炉按其容量尽可能三个相均衡分配，因此4台1kW的可接于A相，3台1.5kW的可接于B相,3台1.5kW的可接于C相等效三相计算负荷按容量较大的B相负荷的3倍计算查附表9得因此 3-5 某220/380V的TN-C线路上，装有如下表所列的用电设备试计算该线路的计算负荷、、和设备名称380V单头手动弧焊机220V电热箱接入相序 AB BC CA A B C设备台数 1 1 2 2 1 1单台容量21kVA17kVA10．3kVA3kW 6kW4．5kW解：（一）弧焊机各相的计算负荷1．将接于AB相间的1台21kVA（）换算成时的有功容量（kW）。

由附表9查得其，因此按式（3-11）可得其有功容量为： 2．将接于BC相间的1台17kVA（）换算成相同的有功容量（kW）其，因此其有功容量为： 3．将接于CA相间的2台10.3kVA()换算成时的有功容量(kW)其，因此其有功容量为： 4．弧焊机换算至各相的有功和无功容量：由表3-3查得时的功率换算系数，=-0.27,,,因此由式(3-29)式(3-34)可得各相的有功和无功容量为:A相 B相 C相 5.弧焊机各相的有功和无功计算负荷:查附表9得其，因此各相的有功和无功计算负荷为：A相 B相 C相 （二）电热箱各相的计算负荷1．A相电热箱的有功和无功计算负荷：查附表9得因此 2．B相电热箱的有功和无功计算负荷： 3．C相电热箱的有功和无功计算负荷： （三）线路上总的计算负荷1．各相总的有功和无功计算负荷：A相 B相 C相 2．总的等效三相计算负荷：由以上计算结果看出，A相的有功计算负荷最大，因此取A相来计算总的等效三相计算负荷： 3-6 有一条长2km的10kV高压线路，供电给两台并列运行的电。