1、工廠供電第三版劉介才主編課后習題解答2014年8月第一章 習題解答1-1 試確定圖1-25所示供電系統(tǒng)中的變壓器T1和線路WL1、WL2的額定電壓？ 圖1-25 習題1-1的供電系統(tǒng)解：1.變壓器的一次側(cè)額定電壓：應與發(fā)電機的額定電壓相同，即為10.5。變壓器1的二次側(cè)額定電壓應比線路1末端變壓器2的一次額定電壓高10，即為242。因此變壓器1的額定電壓應為10.5242V。2.線路1的額定電壓：應與變壓器2的一次額定電壓相同，即為220V。3.線路2的額定電壓：應為35V，因為變壓器2二次側(cè)額定電壓為38.5V，正好比35V高10。1-2 試確定圖1-26所示供電系統(tǒng)中的發(fā)電機和各變壓器的額

2、定電壓？圖1-26 習題1-2的供電系統(tǒng)解：1.發(fā)電機的額定電壓應比6V線路額定電壓高，因此發(fā)電機的額定電壓應為6.3V。 2.變壓器1的額定電壓：一次額定電壓應與發(fā)電機的額定電壓相同，因此其一次額定電壓應為6V。1的二次額定電壓應比220/380V線路額定電壓高10，因此其二次額定電壓應為0.4V。因此變壓器1的額定電壓應為60.4V。 3.變壓器2的額定電壓：其一次額定電壓應與發(fā)電機的額定電壓相同，即其一次額定電壓應為6.3V。2的二次額定電壓應比110V電網(wǎng)電壓高10，即其二次額定電壓應為121V。因此變壓器2的額定電壓應為6.3121V。4.變壓器3的額定電壓：其一次額定電壓應與110

3、V線路的額定電壓相同，即其一次額定電壓應為110V。3的二次額定電壓應比10k電壓高10，即其二次額定電壓應為11V。因此變壓器3的額定電壓應為11011V。1-3 某廠有若干車間變電所，互有低壓聯(lián)絡線相連。其中某一車間變電所裝有一臺無載調(diào)壓型配電變壓器，其高壓繞組有+5%、0、5% 三個電壓分接頭，現(xiàn)調(diào)在主接頭“0”的位置（即U1 N ）運行。但是白天生產(chǎn)時，低壓母線電壓只有360V（額定電壓為380V），而晚上不生產(chǎn)時，低壓母線電壓又高達415V。試問此變電所低壓母線晝夜電壓偏差范圍（%）為多少？宜采取哪些改善措施？解：1.變電所低壓母線晝夜的電壓偏差范圍：該變電所白天的電壓偏差按式（1-

4、2）計算為：該變電所晚上的電壓偏差按式（1-2）計算為： 因此該變電所晝夜的電壓偏差范圍為-5.26% - +9.21%。2.改善該變電所低壓側(cè)電壓質(zhì)量的措施：為了改善該變電所的電壓質(zhì)量，該變電所主變壓器的主接頭宜切換至“-5%”的位置運行，而晚上則宜切除主變壓器，投入低壓聯(lián)絡線，由臨近車間變電所供電。1-4 某10kV 電網(wǎng)，架空線路總長度40km，電纜線路總長度23km。試求次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道路，并判斷此系統(tǒng)的中性點需不需要改為經(jīng)消弧線圈接地。 解：1.該系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的接地電容電流：按式（1-7）計算為：2.判斷該系統(tǒng)中性點是否需要改變運行方式：由于3

5、0A，因此該系統(tǒng)不必改為中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。第二章 習題解答2-1 已知某機修車間的金屬切削機床組，擁有額定電壓380V的三相電動機15kW1臺，11kW3臺，7.5kW8臺,4kW15臺,其他更小容量電動機容量共35kW。試分別用需要系數(shù)法和二項式法計算其、和。解：1.用需要系數(shù)法計算此機床組電動機的總?cè)萘繛?查附錄表1中“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機”項，得（取0.2）,因此可求得:1） 有功計算負荷按式（2-10）得 2） 無功計算負荷按式（2-11）得 3） 視在計算負荷按式（2-12）得 4）計算電流按式（2-13）得 2.用二項式法計算由附錄表1查得。而設備總?cè)萘繛?

6、臺最大容量的設備容量為 1） 有功計算負荷按式（2-21）得 2）無功計算負荷按式（2-11）得 3）無功計算負荷按式（2-12）得 4）計算電流按式（2-13）得 2-2 某380V線路供電給1臺132kW Y型電動機，其效率，功率因數(shù)。試求該線路的計算負荷、和。解：此臺電動機功率為，由于是單臺設備，所以， 2-3 某機械加工車間的380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機床組電動機30臺共85kW(其中較大容量電動機有11kW1臺，7.5kW3臺，4kW6臺，其他為更小容量電動機)。另外有通風機3臺，共5kW；電葫蘆1個，3kW（）。試分別按需要系數(shù)法和二項式法確定各組的計算負荷及總的計算負

7、荷、和。解：1.用需要系數(shù)法計算 1）金屬切削機床組： 查附錄表1，取，已知因此 2） 通風機組：查附錄表1，取，因此 3）電葫蘆組：查附錄表1，取，因此 因此380V線路上的總計算負荷為（取） 2.用二項式法計算先求各組的和1）金屬切削機床組：查附錄表1，取 因此 2）通風機組：查附錄表1，取，故 3）電葫蘆組：查附錄表1，取，故 折算到時的 以上各組設備中，附加負荷以為最大，因此總計算負荷為 1.需要系數(shù)法計算結(jié)果列成電力負荷計算表。序號設備名稱臺數(shù)設備容量Pe/KW需要系數(shù)Kdcostan計算負荷Pe/KWQ30/kvaS30/(kVA)I30/A1機床組30850.250.51.732

8、1.336.842.664.72通風機350.80.80.754357.63電葫蘆13（=40%）3.75（=40%）0.25（=25%）0.51.730.570.981.141.734總計340.5425.940.85取K=0.9524.638.845.969.72.二項式法計算結(jié)果列成電力負荷計算表。序號設備名稱臺數(shù)設備容量二項式系數(shù)b/ccostan計算負荷n或n/xPe/KWPx/KWPe/KWQ30/kvaS30/(kVA)I30/A1機床組30/58537.50.14/0.50.51.7330.753.161.493.52通風機350.56/0.250.80.754.53.385.

9、638.553電葫蘆13（=40%）3.75（=40%）0.250.06/0.2（=25%）0.51.730.9851.701.972.994總計340.5434.255.965.599.52-4 現(xiàn)有9臺220V單相電阻爐，其中4臺4kW，3臺1.5kW, 2臺2kW。試合理分配上列各電阻爐于220/380V的TN-C線路上，并計算其計算負荷、和。解：單相電阻爐按其容量盡可能三個相均衡分配，因此4臺4kW的可將3臺分別接于A相，B相和C相，另一臺接于A相，3臺1.5kW的可接于B相，2臺2kW的可接于C相。三個相負荷基本平衡，等效三相計算負荷按容量最大的B相負荷的3倍計算。查附表1得,因此2

10、-5 某220/380V線路上，接有如表2-5所列的用電設備。試確定該線路的計算負荷、和。表2-5 習題2-5的負荷資料 設備名稱 380V單頭手動弧焊機 220V電熱箱 接入相序 AB BC CA A B C 設備臺數(shù) 1 1 2 2 1 1 單臺設備 容 量 21kVA(=65%) 17kVA(=100%) 10.3kVA(=50%) 3kW6kW4.5kW解：1.弧焊機各相的計算負荷1）將接于AB相間的1臺21kVA（）換算成時的有功容量（kW）。由附錄表1查得其，因此按式（2-15）可得其有功容量為： 2）將接于BC相間的1臺17kVA（）換算成相同的有功容量（kW）。其，因此其有功容

11、量為： 3）將接于CA相間的2臺10.3kVA()換算成時的有功容量(kW)。其，因此其有功容量為： 4）弧焊機換算至各相的有功和無功容量：由表2-3查得時的功率換算系數(shù)，,因此由式(2-29)式(2-34)可得各相的有功和無功容量為:A相 B相 C相 5）弧焊機各相的有功和無功計算負荷:查附錄表1得其，因此各相的有功和無功計算負荷為：A相 B相 C相 2.電熱箱各相的計算負荷1）A相電熱箱的有功和無功計算負荷：查附錄表1得因此 2）B相電熱箱的有功和無功計算負荷： 3）C相電熱箱的有功和無功計算負荷： 3.線路上總的計算負荷1）各相總的有功和無功計算負荷：A相 B相 C相 2）總的等效三相計

12、算負荷：由以上計算結(jié)果看出，A相的有功計算負荷最大，因此取A相來計算總的等效三相計算負荷： 2-6 有一條長2km的10kV高壓線路供電給兩臺并列運行的電力變壓器。高壓線路采用LJ-70鋁絞線，等距水平架設，線距1m。兩臺變壓器均為S9-800/10型， Dyn11聯(lián)結(jié)，總的計算負荷為900kW，=4500h。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.高壓線路的功率損耗和年電能損耗計算1）LJ-70鋁絞線的電阻及其有功功率損耗：查附錄表3得。因此總電阻。線路計算電流為因此該線路的有功功率損耗按式（2-36）為： 2）LJ-70鋁絞線的電抗及其無功功率損耗：由于線路為等距水

13、平架設，線距，故其線間幾何均距m。查附錄表12得km。線路總電抗。因此線路的無功功率損耗按式（2-36）為： 3）高壓線路的年電能損耗計算由h和查圖2-11得h。因此按式（2-47）可得線路的年電能損耗為：kWh=31.5kWh2.變壓器的功率損耗和年電能損耗計算1）變壓器的有功功率損耗:按式(2-45)近似計算,其中 ,故 2）變壓器的無功功率損耗:按式(2-46)近似計算可得 3）變壓器的年電能損耗計算:全年的鐵損按式(2-50)計算,查附錄表8得，因此 全年的銅損按式(2-51)計算,查附錄表8得,而，因此 由此可得變壓器的年電能損耗按式(2-52)計算為: 2-7 某降壓變電所裝有一臺

14、Yyn0聯(lián)結(jié)的S9-1000/10型電力變壓器，其二次側(cè)（380V）的有功計算負號為720kW，無功計算負荷為580kvar。試求此變電所一次側(cè)的計算負荷及其功率因數(shù)。如果功率因數(shù)未達到0.90，問此變電所低壓母線上需裝設多少容量的并聯(lián)電容器才能滿足要求？注：變壓器功率損耗按式（2-40）和式（2-44）計算。解：1.變電所一次側(cè)的計算負荷和功率因數(shù)1） 變電所變壓器的視在計算負荷和變壓器功率損耗:變壓器二次側(cè)的視在計算負荷為 變壓器的負荷率為：查附錄表1的變壓器的 按式(2-40)得 按式(2-44)得 2）變電所一次側(cè)的計算負荷: 3）變電所一次側(cè)的功率因數(shù):因 所以 2.按一次側(cè)提高到0

15、.90，二次側(cè)提高到0.92低壓側(cè)需裝設的并聯(lián)電容器容量計算1）現(xiàn)低壓側(cè)的功率因數(shù):因 所以 2）按提高到0.92計算,低壓側(cè)需裝設的并聯(lián)電容器容量：按式(2-48)計算為 2-8 某廠的有功計算負荷為4600kW,功率因數(shù)為0.75。現(xiàn)擬在該廠高壓配電所10kV母線上裝設 BWF10.5-40-1型并聯(lián)電容器，使功率因數(shù)提高到 0.90，問需裝設多少個？裝設電容器以后，該廠的視在計算負荷為多少？比未裝設電容器時的視在計算負荷減少了多少？解：1.需裝設的電容器容量和個數(shù)時,;時,。因此按式（2-59）得電容器容量為： 需裝BWF10.5-30-1型電容器個數(shù)為: 2.無功補償后減少的視在計算負

16、荷無功補償后的視在計算負荷為: 而補償前的視在計算負荷為: 因此補償后減少的計算負荷為: 2-9 某車間有一條380V線路，供電給表2-6所列5臺交流電動機。試計算該線路的計算電流和尖峰電流。 （提示：計算電流在此可近似地按下式計算： ，式中建議取0.9。）表2-6 習題2-9的負荷資料 參 數(shù) 電 動 機 M1 M2 M3 M4 M5額定電流/A6.12032.410.230啟動電流/A 3414022766.3165解：取，因此該線路的計算電流為由上表可以看出，M3的為最大，因此該線路的尖峰電流為： 第三章 習題解答3-1 有一地區(qū)變電站通過一條長7km的10kV架空線路供電給某工廠變電所

17、，該變電所裝有兩臺并列運行的Yyn0聯(lián)結(jié)的S9-1000型變壓器。已知地區(qū)變電站出口斷路器為 SN10-I0 型。試用歐姆法計算該工廠變電所10kV母線和380V母線的短路電流、及短路容量，并列出短路計算表。解：1.計算k-1點處的短路電流和短路容量（Uc1=10.5kV）1)計算k-1短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗：架空線路電抗：X2=X0l=0.35(/km)×7km=2.45繪k-1點短路的等效電路如下，計算其總阻抗為：2）計算k-1點短路電流和短路容量短路電流周期分量有效值：短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值： 短路容量： 2）計算k

18、-2點的短路電流和短路容量（Uc1=0.4kV）1)計算短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗： 架空線路電抗：X2'=X0l=0.35(/km)×7 km =電力變壓器的電抗： 繪k-2點短路的等效電路如下：計算其總阻抗為：2）計算短路電流和短路容量短路電流周期分量有效值：短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值：短路容量：短路計算表如下表所示：短路計算點 短 路 電 流 / kA短路容量 / MVA k-12.152.15 2.15 5.48 3.85 39.3k-2 30.1 30.130.1 55.4 32.8 20.83-2 試用標幺制法

19、重作習題3-1。解：1.確定基準值 取 Sd=100MV·A，Ud1=UC1=10.5kV，Ud2=UC2=0.4kV而 2.計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值1)電力系統(tǒng)的電抗標幺值：X1*=100MV·A/300MV·A=0.332)架空線路電抗標幺值：X2*=0.35×7km×100MV·A/(10.5kV)2=2.233)電力變壓器的電抗標幺值：X3*=X4*=畫出等效電路如下，3.計算k-1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1)計算總電抗標幺值為：X1*+X2*=0.33+2.23=2.562)短路電流周期分

20、量有效值：3)其它三相短路電流：4)短路容量：4.計算k-2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1)計算總電抗標幺值為：X1*+X2*+X3*/X4*=0.33+2.23+4.5/2=4.812)短路電流周期分量有效值：3)其它三相短路電流：4)短路容量： 與習題3-1的計算結(jié)果基本相同。3-3 某變電所380V側(cè)母線采用80×10mm2 鋁母線，水平平放，兩相鄰母線軸線間距離為200mm,檔距為0.9m,檔數(shù)大于2。該母線上接有一臺500kW同步電動機， 時，。已知該母線三相短路時，由電力系統(tǒng)產(chǎn)生的。試校驗此母線的短路動穩(wěn)定度。解：1.計算380V母線三相短路時所承受的

21、最大電動力 由題可知，380V母線的短路電流；而接于380V母線的同步電動機額定電流為：IN·M=500kW/(×380v×1×0.94)=0.808kA由于母線上接有大于100Kw的同步電動機，因此驗算母線的短路動穩(wěn)定度應計入同步電動機反饋電流的影響。查表3-3得C=7.8，因此該電動機的反饋電流沖擊值為：ish·M=CKsh·M IN·M=7.8×1×0.808 kA =6.3 kA因此母線在三相短路時所受到的最大電動力為F=(ish+ ish·M)2×10-7l/a N/A2 =

22、(67.2+6.3)×103×0.9×10-7/0.2 =4190N2.校驗母線短路時的動穩(wěn)定度母線在F作用時的彎曲力矩為M= Fl/10=4190N×0.9m/10=377(N·m)母線的截面系數(shù)為 w=b2/6=(0.08)2×0.01/6=1.07×10-5m3故母線在三相短路時所受到的計算應力為：c=M/W=377N·M/1.07×10-5m3=35.2Mpa硬鋁母線（LMY）型的a1=70Mpa所以滿足a1=70Mpac=35.2MPa的條件。故該母線滿足短路動穩(wěn)定度的要求。3-4 設習題3-3

23、所述380V母線的短路保護時間為0.5s，低壓斷路器的斷路時間為0.05s。試校驗該母線的短路熱穩(wěn)定度。解：最小允許截面Amin=I/cI= IK=36.5kA，由附錄表11可得熱穩(wěn)定系數(shù)c=87而其中tima=tk+0.05s=top+toc+0.05=0.5s+0.05s+0.05s=0.6s因此Amin=I/c=36.5KA×m/（87）=325(mm2)而母線實際截面為=800mm2>=325mm2，故該母線完全滿足短路熱穩(wěn)定度的要求。 第四章 習題解答4-1 某廠的有功計算負荷為2500kW，功率因數(shù)經(jīng)補償后達到0.91（最大負荷時）。該廠10kV進線上擬安裝一臺SN

24、10-10型少油斷路器，其主保護動作時間為0.9s，斷路器斷路時間為0.2s，其10kV母線上的=18kA。試選擇此少油斷路器的規(guī)格。解：1.額定電流的選取該廠補償后高壓側(cè)的計算電流為查附錄12 常用高壓斷路器的技術(shù)數(shù)據(jù)，可初步選取SN10-10/ 630A。2.斷流能力的校驗少油戶內(nèi)高壓斷路SN10-10/ 630A的斷流能力小于，不滿足要求，故改選少油戶內(nèi)高壓斷路SN10-10/ 1000A，其斷流能力大于，滿足要求。3.短路動穩(wěn)定度校驗為少油戶內(nèi)高壓斷路SN10-10/ 1000A的動穩(wěn)定電流標稱值，故滿足短路動穩(wěn)定度的要求。4.短路熱穩(wěn)定度校驗高壓斷路SN10-10/ 1000A的熱穩(wěn)

25、定電流和時間分別為31.5kA、2s。因為實際短路時間為保護裝置的動作時間和斷路器的短路時間之和，即：所以短路發(fā)熱假想時間為：故滿足短路電流熱穩(wěn)定度的要求。綜上所述，選擇高壓斷路器的規(guī)格為SN10-10/ 1000A。4-2 某10/0.4kV的車間變電所，總計算負荷為780kVA，其中一、二級負荷為460kVA。當?shù)啬昶骄鶜鉁貫?5C。試初步選擇該車間變電所主變壓器的臺數(shù)和容量。解：根據(jù)變電所有一、二級負荷的情況，確定選兩臺主變壓器。 每臺變壓器容量需滿足一下兩個條件：（1）SN.T=(0.60.7)×780kVA=(468546)kVA，因此初選容量為500kVA。（2）SN.T

26、460kVA考慮又當?shù)啬昶骄鶜鉁剌^高，又是室內(nèi)運行，因此初步確定選兩臺630 kVA的變壓器并列運行。4-3 某10/0.4kV的車間變電所，裝有一臺S9-1000/10型變壓器。現(xiàn)負荷增長，計算負荷達到1300kVA。問增加一臺S9-315/10型變壓器與S9-1000/10型變壓器并列運行，有沒有什么問題？如果引起過負荷，將是哪一臺過負荷？ （變壓器均為Yyn0聯(lián)結(jié)）解：并列運行的變壓器之間的負荷分配是與阻抗標幺值成反比的，因此先計算其阻抗標幺值。 查附錄表8-1知S9-315/10型變壓器T1的Uk%=4，S9-1000/10型變壓器T2的Uk%=4.5，取Sd=105kVA，因此:Z*

27、T1=(4×105kV·A)÷(100×315kV·A)=12.7Z*T1=(4.5×105kV·A)÷(100×1000kV·A)=4.5由此可計算出兩臺變壓器在負荷達1300kVA時各臺負擔的負荷分別為 ST1=1300kV·A×=340kV·A ST2=1300kV·A×=960kV·A 所以，S9-315/10型變壓器T1將過負荷340-315=25kVA，將超過其額定容量×100%=7.9%。 另外，從兩臺變壓器的容

28、量比來看，315kVA:1000kVA=1:3，超過了不允許容量比1:3。4-4 某10kV線路上裝設有LQJ-10型電流互感器（A相和C相各一個），其0.5級的二次繞組接測量儀表，其中電流表消耗功率3VA，有功電能表和無功電能表的每一電流線圈均內(nèi)消耗功率0.7VA；其3級的二次繞組接電流繼電器，其線圈消耗功率15VA。電流互感器二次回路接線采用BV-500-1×2.5mm2 的銅芯塑料線，互感器至儀表、繼電器的接線單向長度為2m。試檢驗此電流互感器是否符合要求？（提示：電流互感器0.5級二次側(cè)接線如圖7-11所示，電流表接在兩組電流互感器的公共連接線上，因此該電流表消耗的功率應由兩

29、互感器各負擔一半。）解：查附錄表16知，LQJ-10型電流互感器0.5級二次繞組的額定二次負荷為10VA，3級二次繞組的額定二次負荷為30VA。而實際上0.5級二次繞組連接的二次負荷為3級繞組連接的二次負荷為。互感器二次繞組至儀表、繼電器的連接線消耗的功率為：二次回路接頭的接觸電阻取為其消耗功率為： 因此互感器0.5級二次繞組的負荷為: 符合準確級要求。互感器3級二次繞組的負荷為： 也符合準確度的要求。第五章 習題解答5-1 試按發(fā)熱條件選擇220/380V、TN-S系統(tǒng)中的相線、中性線（N線）和保護線（PE線）的截面及穿線的硬塑料管（PC）的內(nèi)徑。已知線路的計算電流為150A，敷設地點的環(huán)境

30、溫度為C，擬用BLV型鋁芯塑料線穿硬塑料管埋地敷設。解：1.相線截面積的選擇查附錄表23-5得25C時5根截面積為120mm的BLV-500型鋁芯塑料線穿PC管的允許電流，穿管內(nèi)徑為PC80mm。2.N線截面積的選擇按選擇，選mm。3.PE線截面積的選擇按選擇，選mm。因此所選導線和穿線管為： BLV-500-3120+170+PE70）-PC80。5-2 有一條380V的三相架空線路，配電給2臺40kW、的電動機。該線路長70m，線路的線間幾何均距為0.6m，允許電壓損耗為5%，該地區(qū)最熱月平均最高氣溫為C。試選擇該線路的相線和PEN線的LJ型鋁絞線截面。解：1.LJ型鋁絞線相線截面積的選擇

31、1） 按發(fā)熱條件選擇線路的計算電流為：查附錄表20 LJ型鋁絞線的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，截面積的LJ型鋁絞線在氣溫30的允許載流量，大于，滿足要求。所以，按發(fā)熱條件選擇截面積的LJ型鋁絞線。2）按允許電壓損耗校驗查附錄表3 LJ型鋁絞線的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，截面積的LJ型鋁絞線的線路電阻，電抗（線間幾何均距為0.6m）。 所以，滿足允許電壓損耗的要求。3）按機械強度條件校驗查附錄表18 一般低壓架空LJ型鋁絞線線路的最小截面積為，與鐵路交叉跨越檔內(nèi)的架空LJ型鋁絞線線路的最小截面積為。所選LJ型鋁絞線截面積，滿足機械強度條件的要求。故選擇LJ型鋁絞線相線截面積。2.PE線的LJ型鋁絞線截面積的選擇因為，所以

32、故考慮機械強度條件以后，若為一般低壓線路，則選擇LJ型鋁絞線PE線截面積；若為與鐵路交叉跨越檔內(nèi)的線路，則選擇LJ型鋁絞線PE線截面積。5-3 試選擇一條供電給圖5-36所示兩臺低損耗配電變壓器的10kV架空線路的LJ型鋁絞線截面。全線截面一致。線路允許電壓損耗為5%。兩臺變壓器的年最大負荷利用小時數(shù)均為4500h，。當?shù)丨h(huán)境溫度為C。線路的三相導線作水平等距排列，線距1m。（注：變壓器的功率損耗可按近似公式計算。） 圖5-36 習題5-3的線路解：1.計算線路負荷功率和電流1） 變壓器S9-1000（T1）的功率損耗和負荷功率 由于時，因此2） 變壓器S9-500（T2）的功率損耗和負荷功率

33、 3） 計算線路的負荷電流注：未計算線路的功率損耗 2.按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面積 查教材表5-8得LJ型導線在最大負荷利用小時為4500h時的經(jīng)濟電流密度jec=1.15A/ mm,因此經(jīng)濟截面即為： 可初步選LJ-70型鋁絞線。3.校驗導向的機械強度查附錄表18得10kV鋁絞線（LJ）的最小允許截面積為35 mm，因此選LJ-70完全滿足機械強度要求。4.校驗導線的發(fā)熱條件查附錄表20得LJ-70在35時的電流Ial=233A> I30=88A, 完全滿足發(fā)熱條件要求。5.校驗導線的電壓損耗查附錄表3得LJ-70在50時的R0=0.45/Km,在線距aav=1.26×1m

34、=1.26m時的X0=0.36/Km。因此線路的電壓損耗為：也滿足允許電壓損耗的要求。因此，該選路選擇LJ-70型鋁絞線是正確的。5-4 某380V的三相線路，供電給16臺4kW、的Y型電動機，各臺電動機之間相距2m,線路全長50m。試按發(fā)熱條件選擇明敷的BLX-500型導線截面（環(huán)境溫度為C）并校驗其機械強度，計算其電壓損耗。（建議取為0.7）解：1.按發(fā)熱條件選擇導線截面積線路的計算電流為： A查附錄表23-1，得C時明敷的BLX-500型導線截面積為25mm時的，即選擇導線為BLX-500-325。2.校驗導線的機械強度查附錄表19，知室內(nèi)明敷或穿管的絕緣鋁線的最小允許截面積均為2.5m

35、m。現(xiàn)導線截面積為25mm，當然滿足機械強度要求。3.校驗線路的電壓損耗由于16臺4kW電動機均勻分布在30m長的線路上，因此可按16負荷集中在線路長50m-15m=35m的末端來計算其線路的電壓損耗。由附錄表3查得BLX-500-3×25導線的電阻（按溫度50計），（按線距100mm計）。而線路的有功功率kW；線路的無功功率kvar。因此V 完全滿足允許電壓損耗要求。第六章 習題解答6-1 有一臺電動機，額定電壓為380V，額定電流為22A，啟動電流為140A，該電動機端子處的三相短路電流周期分量有效值為16kA。試選擇保護該電動機的RT0型熔斷器及其熔體額定電流，并選擇該電動機的

36、配電線（采用BLV型導線穿硬塑料管）的導線截面及穿線管管徑。環(huán)境溫度按C計。解：1.選擇熔體及熔斷器的額定電流且 因此由附錄表15 RT0型低壓熔斷器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，可選RT0100/50型熔斷器，其中。2.校驗熔斷器的斷流能力查附錄表15 ，RT0100型熔斷器的，因此該熔斷器的斷流能力是足夠的。3.選擇導線截面積及穿線的硬塑料管內(nèi)徑查附錄表23-5 BLV型鋁芯塑料絕緣線穿硬塑料管時的允許載流量，3根單芯線、環(huán)境溫度30，截面為6mm2時允許載流量27A，大于電動機額定電流為22A，滿足發(fā)熱條件要求，相應地選3根穿管管徑20 mm。校驗機械強度，查附錄表19 絕緣導線芯線的最小截面積，穿管

37、敷設的鋁芯絕緣導線的最小截面為2.5mm2。現(xiàn)選為6mm2，滿足機械強度要求。4.校驗導線與熔斷器保護的配合因為該熔斷器只作短路保護，且為穿管敷設，所以取因此滿足配合要求。綜上所述，選RT0100/50型熔斷器，其中。BLV-500型導線截面積為6mm2，穿硬塑料管直徑為20mm的。6-2 有一條380V線路，其A，A，線路首端，末端。試選擇線路首端裝設的DW16型低壓斷路器，選擇和整定其瞬時動作的電磁脫扣器，并檢驗其靈敏度。解：1.脫扣器額定電流及低壓斷路器額定電流的選擇查附錄表13 DW16型低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，選型號DW16630低壓斷路器，殼架等級電流=630 A，脫扣器額定電流

38、=315 A。2.瞬時過電流脫扣器動作電流的整定對動作時間在0.02s以上的萬能式斷路器（DW型），查附錄表13 DW16型低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，取瞬時動作整定電流=3=3×315=945A。3.瞬時過電流脫扣器保護靈敏度的校驗，滿足靈敏度的要求。4.斷流能力的校驗查附錄表13 DW16型低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，DW16630低壓斷路器的極限分斷能力為30kA（380V），對動作時間在0.02s以上的萬能式斷路器（DW型）故，滿足斷流能力的要求。綜上所述，選型號DW16630低壓斷路器，脫扣器額定電流=315 A，瞬時動作脫扣器整定電流=3=945A。6-3 某10kV線路，采

39、用兩相兩繼電器式接線的去分流跳閘方式的反時限過電流保護裝置，電流互感器的變流比為200/5A，線路的最大負荷電流（含尖峰電流）為180A，線路首端的三相短路電流周期分量有效值為2.8kA，末端的三相短路電流周期分量有效值為1kA。試整定該線路采用的GL15/10型電流繼電器的動作電流和速斷電流倍數(shù)，并檢驗其保護靈敏度。解：1.GL15/10型電流繼電器動作電流的整定按式（6-38）計算，其中，因此 根據(jù)GL1510型電流繼電器的規(guī)格，動作電流整定為8A。2.過電流保護靈敏度的校驗按式（6-37）計算，其中。，滿足GB/T50062-2008規(guī)定，滿足靈敏度的要求。3.電流速斷保護速斷電流的整定

40、按式（6-40）計算，其中，因此因此，速斷電流倍數(shù)：4.電流速斷保護靈敏度的校驗按式（6-41）計算，其中， ，,因此速斷保護靈敏度稍低于新標準規(guī)定值的要求。6-4 現(xiàn)有前后兩級反時限過電流保護，均采用GL-15型過電流繼電器，前一級采用兩相兩繼電器接線，后一級采用兩相電流差接線。后一級繼電器的10倍動作電流的動作時間已整定為0.5s,動作電流整定為9A，前一級繼電器的動作電流已整定為5A。前一級的電流互感器變流比為100/5A，后一級的電流互感器變流比為75/5A。后一級線路首端的400A。試整定前一級繼電器的10倍動作電流的動作時間（取）。解：1.后一級繼電器KA2在時通過的電流及動作電流

41、倍數(shù)通過的電流： 動作電流倍數(shù)： 2.KA2繼電器在時的實際動作時間查附路表24曲線，在及10倍動作電流動作時間時，實際動作時間。3.前一級繼電器KA1的實際動作時間按計，KA1的實際動作時間。4.KA1在時通過的電流及動作電流倍數(shù)通過的電流： 動作電流倍數(shù)： 5.前一級繼電器KA1的10倍動作電流動作時間按實際動作時間和動作電流倍數(shù)去查附表21曲線，得其10倍動作電流動作時間應為，即前一級繼電器的10倍動作電流動作時間應整定為0.8s。6-5 某工廠10kV高壓配電所有一條高壓配電線供電給一車間變電所。該高壓配電線首端擬裝設由GL-15型電流繼電器組成的反時限過電流保護，兩相兩繼電器式接線。

42、已知安裝的電流互感器變流比為160/5A。高壓配電所的電源進線上裝設的定時限過電流保護的動作時間整定為1.5s。高壓配電所母線的，車間變電所的380V母線的。車間變電所的一臺主變壓器為S9-1000型。試整定供電給該車間變電所的高壓配電線首端裝設的GL-15型電流繼電器的動作電流和動作時間及電流速斷保護的速斷電流倍數(shù)，并檢驗其靈敏度。（建議變壓器的）解：1.高壓配電線首端GL-15型電流繼電器動作電流的整定變壓器一次額定電流： 通過高壓配電線的最大負荷電流： 取，因此 故GL-15/10型繼電器動作電流整定為6A。2.該繼電器的10倍動作電流動作時間的整定在短路時繼電器的實際動作時間。按 和

43、查附錄表24，其10倍動作電流動作時間應整定為1.1s。但該繼電器作為終端保護繼電器，按通常規(guī)定，其動作時間可整定為0.5s。3.該繼電器速斷電流的整定取而，因此 速斷電流倍數(shù) 4.過電流保護的靈敏系數(shù)取而，因此 滿足過電流保護靈敏度要求。5.電流速斷保護的靈敏系數(shù)取而，因此 基本滿足電流速斷保護靈敏度的要求。第七章 習題解答7-1 某供電給高壓并聯(lián)電容器組的線路上，裝有一只無功電能表和三只電流表，如圖7-30a所示。試按中斷線表示法在圖7-30b上標出圖7-30a的儀表和端子排的端子標號 。圖7-30 習題7-1的原理電路圖和安裝接線圖 a) 原理電路圖 b)安裝接線圖（待標號）答： PA1

44、:1-X:1; PA1:2-PJ:1; PA2:1-X:2; PA2:2-PJ:6; PA3:1-X:3(X:3與X:4并聯(lián)后接地);PA3:2-PJ:8;PJ:1-PA1:1; PJ:2-X:5; PJ:3-PJ:8; PJ:4-X:7; PJ:6-PA2:2; PJ:7-X:9; PJ:8-PJ:3與PA3:2; X:1-PA1:1;X:2-PA2:1; X:3-PA3:1; X:4左端與X:3左端并聯(lián)后接地，右端空； X:5-PJ:2;X:7-PJ:4; X:9-PJ:7。 第八章 習題解答8-1 有一座第二類防雷建筑物，高10m，其屋頂最遠的一角距離一高50m的煙囪15m 遠。該煙囪上

45、裝有一根2.5m 高的避雷針.試驗算此避雷針能否保護該建筑物。解：查表8-1得二類防雷建筑物的滾動半徑為45m，而因此由式（8-2）可求得建筑物屋頂水平面上的保護半徑為：因此煙囪上的避雷針能保護這一建筑物。8-2 有一臺630kVA的配電變壓器低壓中性點需進行接地，可利用的變電所鋼筋混凝土基礎的自然接地體電阻為。試確定需補充的人工接地體的接地電阻值及人工接地的垂直埋地鋼管、連接扁鋼和布置方案。已知接地處的土壤電阻率為，單相短路電流可達2.8kA，短路電流持續(xù)時間為0.7s。解：1.需補充的人工接地體的接地電阻計算查附錄表26得允許的接地電阻RE4W； 已知可利用的自然接地體電阻RE（nat）=

46、12W； 因此，需要補充的人工接地體的電阻RE（man）=RE（nat）×RE /（RE（nat）- RE）=12×4/（124）=6W2.計算單根接地體長2.5m,直徑50mm的鋼管埋入地下（=100Wm）的接地電阻RE（1）=/ l =100/2.5=40W3.確定接地方案 根據(jù)，可初步選7根長2.5m,直徑50mm的鋼管打入地下，管間距離為5m, 管間用40 mm×4mm的扁鋼連接。4. 校驗接地裝置的短路熱穩(wěn)定度mm2滿足熱穩(wěn)定度的要求。第九章 習題解答9-1 試分別計算S9-500/10型和S9-800/10型配電變壓器（均Yyn0聯(lián)結(jié)）的經(jīng)濟負荷率（取=0.1）。解:1.S9-500/10型變壓器的經(jīng)濟負荷率查附錄表8得其因此按式(2-41)可得: