习题一答案
一、 填空题： 1、电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。 2、变电所的功能是接受电能、变换电压和分配电能。
3、电力线路的作用是将发电厂、变电所和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。
4、对工厂供配电的基本要求是安全、可靠、优质、经济。
5、中性点的运行方式有中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点直接接地系统三种。
6、电能的质量是指电压、频率和正弦波形三项指标。 二、 简答题：
1、什么叫电压偏移?如何计算电压偏移?
电压偏移指电压偏离额定电压的幅度，即电压偏差。一般以百分数表示，即：ΔV％=[（U-UN）/UN]×100%
2、发电机、用电设备和变压器三者的额定电压是如何规定的?为什么?
额定电压是国家根据国民经济发展的需要，经全面技术经济分析后确定的。发电、变电、供电、用电设备的额定电压不尽相同。用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压；发电机的额定电压较电力线路额定电压高5％；变压器一次绕组额定电压等于发电机额定电压(升压变压器)或电力线路额定电压(降压变压器)，二次绕组额定电压较电力线路额定电压高10％或5％(视线路电压等级或线路长度而定)。
三、计算题：
1、如下图，所示系统中线路的额定电压，试求发电机和变压器的额定电压。
解：发电机的额定电压：UNG=1.05UN.1WL=1.05×6= 6.3 KV
变压器IT的额定电压： U1N.1T=UNG=6.3KV U2N.1T=1.1UN.2WL=1.1×110=121KV 所以，IT额定电压为121/6.3 KV。
变压器2T的额定电压 U1N.2T=UN.2WL=110KV U2N.2T=1.05UN.3WL=1.05×10=10.5KV
所以，2T额定电压为110/10.5 KV
习题二答案
一、填空题： 1、负荷曲线按负荷的功率性质不同，分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；按时间单位的不同，分为日负荷曲线和年负荷曲线。
2、因线路具有电阻和电抗，所以其功率损耗包括有功和无功两部分。 3、有功功率损耗是电流流过线路电阻所引起的，无功功率损耗是电流流过线路电抗所引起的。
4、提高功率因数的方法有提高自然功率因数、人工补偿功率因数。
5、人工补偿功率因数的方法有并联电容器人工补偿、同步电动机补偿、动态无功功率补偿。
二、简答题：
1、简述全厂负荷计算的步骤。
确定全厂的计算负荷是选择工厂电源进线一、二次设备的基本依据，是工厂供配电系统设计的重要组成部分，也是与电力部门签订用电协议的基本依据。
（1）供给单台用电设备的支线的计算负荷确定 （2）用电设备组计算负荷的确定
（3）车间干线或多组用电设备组的计算负荷确定 （4）车间变电所低压母线的计算负荷的确定 （5）车间变电所高压母线的计算负荷的确定 （6）总降变电所二次侧的计算负荷确定 （7）总降变电所高压侧的计算负荷的确定
2、什么叫负荷曲线?有哪几种?与负荷曲线有关的物理量有哪些?
负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，反映了用户用电的特点和规律。
(1)年最大负荷Pmax (2)年最大负荷利用小时Tmax （3）平均负荷
（4）负荷系数KL
3、什么叫尖峰电流?尖峰电流的计算有什么用处?
尖峰电流IPK是指单台或多台用电设备持续1～2秒的短时最大负荷电
流。
计算尖峰电流的目的是选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置、计算电压波动及检验电动机自启动条件等。
三、计算题：
1、已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V的电动机30台，其总的设备容量为120kW。试求其计算负荷。
解：查附录表1中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得：Kd=0.16～0.2(取0.2计算)
cosφ=0.5，tgφ=1.73。 Pc=KdPe=0.2×120=24(kW)
Qc=Pc tgφ=24×1.73=41.52(kvar) Sc=Pc/cosφ=24/2.5=48（kVA） SCIc?3U?348?72.39(A)0.38N
2、一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW，其中较大容量电动机有7.5kW 2台，4kW 2台，2.2kW 8台；另接通风机2台共2.4kW；电阻炉1台2kW。试求计算负荷(设同时系数为0.9)。 解：冷加工电动机：Kd1=0.2 COSφ1=0.5， tgφ1=1.73
Pc1=Kd1Pe1=0.2×50=10(kW) Qc1=Pc1tgφ1=10×1.73=17.3(kvar) 通风机： Kd2=0.8 COSφ2=0.8， tgφ1=0.75
Pc2=Kd2Pe2=0.8×2.4=1.92(kW) Qc2=Pc2tgφ2=1.44 (kvar) 电阻炉：
Kd3=0.7 COSφ3=1.0 tgφ3=0 Pc3=Kd3Pe3=0.7×2=1.4(kW) Qc3=Pc3tgφ3=0 n Pc?K?Pci?0.9?（10?1.92?1.4）?12（kW）i?1
n
Qc?K?Qci?0.9?（17.3?1.44?0）?16.9（kvar） i?12 Sc?Pc2?Qc?122?16.92?20.73(kVA)
Sc20.73 Ic?3??3.15(A)UN3?0.38
3、一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW，其中较大容量电动机有7.5kW 2台，4kW 2台，2.2kW 8台；另接通风机2台共2.4kW；电阻炉1台2kW。试用二项式法求计算负荷。 解: 求出各组的平均功率bPe和附加负荷cPx。
??(1)金属切削机床电动机组：
取b1=0.14，c1=0.4,x1=5， cosφ1=0.5，tgφ1=1.73，x=5， 则：(bPeΣ)1=0.14×50=7(kW)
(cPx )1=0.4×(7.5×2+4×2+2.2×1) =10.08(kW) （2）通风机组
查附录表1，取：b2=0.65，c2=0.25， cosφ2=0.8，tgφ2=0.75，x2=2， 则：(bPeΣ)2=0.65×2.4=1.56(kW) (cPx )2=0.25×2.4=0.6(kW) (3)电阻炉
查附录表1，取b3=0.7，c3=0， cosφ3=1，tgφ2=0，x3=1， 则：(bPeΣ)3=0.7×2=1.4(kW) (cPx )3=0
显然，三组用电设备中，第一组的附加负荷(cPx )1最大，故总计算负 荷为： Pc?(bPe?)i?(cPx)1
?(7?1056?1.4)?10.08?20.04(KW)
Qc?(bPe?tg?)i?(cPx)1tg?1
?(7?1.73?1.56?0.75?0)?10.08?1.73 ?30.72 Sc?P2?Q2?20.242?30.722cc
?36.68(kVA)
Sc36.68 Ic?3UN?3?0.38?55.73(A)
4、有一380V配电干线，给三台电动机供电。已知:IN1=5A，IN2=4A，IN3=10A，Istl=35A，Ist2=16A，Kst3=3，求该配电线路的尖峰电流。
解：第3台电动机的启动电流为： Ist3=Kst3·IN3=3×10=30(A) 可见，最大启动电流是Ist3，则Istmax=35A，取KΣ=0.9， 因此该线路的尖峰电流:
Ipk=K∑(IN2+IN3)+Istmax =0.9×(4+10)+35=47.6(A)
??习题三答案
一、填空题：
1、短路电流计算的目的主要是供母线、电缆、设备的选择和继电保护整定计算之用。
2、三相交流系统的短路种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。 三、简答题：
1、引起短路的原因主要有哪些？
短路发生的主要原因是电力系统中电器设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要有设备绝缘自然老化，操作过电压，大气过电压，绝缘受到机械损伤等。
运行人员不遵守操作规程发生的误操作，如带负荷拉、合隔离开关，检修后忘拆除地线合闸等；或鸟兽跨越在裸露导体上，这些也是引起短路的原因。
2、短路的危害主要有哪些？
发生短路时，由于短路回路的阻抗很小，产生的短路电流较正常电流大数十倍，可能高达数万安培甚至数十万安培。同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大。三相短路时，短路点的电压可能降到零。因此，短路将造成严重危害。
（1）短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。 （2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到机械损坏。
（3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏。例如异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热烧坏。
（4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。 （5）严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃。
（6）单相短路产生的不平衡磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正常工作。
3、为了简化分析三相短路的分析计算所假设三相短路发生在一个无限大容量电源的供电系统。何谓“无限大容量系统”？
所谓“无限大容量系统”指端电压保持恒定，没有内部阻抗以及容量无限大的系统。实际上，任何电力系统都有一个确定的容量，并有一定的内部阻抗。当供配电系统容量比电力系统容量小得多，电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5％～10％；或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线电压降低很小，此时可将电力系统看作无限大容量系统。 4、发生最严重短路电流的条件是什么？ (1)短路前电路空载或 cos??1(2)短路瞬间电压过零，即t=0时
0
α=0或180。
?k?900。 (3)短路回路纯电感，即
习题四答案
一、填空题：