供配电技术(第3版)第九章
《工厂供电(第3版)》刘介才(课后习题详细答案)
《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答实用文档第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.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10.5ｋＶ。
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242ｋＶ。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。
2.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220ｋV。
3.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1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？实用文档图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。
2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。
Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。
3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。
Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。
因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。
4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。
Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。
因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。
实用文档实用文档1-3 某厂有若干车间变电所，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配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U 1 N ）运行。
(完美版)供配电技术唐志平第三版习题集答案解析(全)
第1章 电力系统概论1-1 什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？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。
为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。
1-2 供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？ 供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为6～ 10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-3 发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？ 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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。
1-4 电能的质量指标包括哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即%100N NU U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
《供配电技术》唐志平第三版习题答案(全)之欧阳理创编
第1章电力系统概论1-2什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？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。
为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。
1-3供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV～110kV 的外部供电电源电压降为6～10kV高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受6～10kV电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-4发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。
1-5 电能的质量指标包括哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-6 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即%100N N U U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即式中，U δ为电压波动；%U δ为电压波动百分数；max U ，min U 为电压波动的最大值和最小值（kV ）；N U 为额定电压（kV ）。
供配电技术第三版唐志平主编课后答案
式中，Kd 为需要系数；Pc 为计算负荷；Pe 为设备容量。 形成该系数的原因有：用电设备的设备容量是指输出容量，它与输入容量之间有一个平 均效率；用电设备不一定满负荷运行,因此引入符合系数 KL；用电设备本身及配电线路有功
率损耗，所以引进一个线路平均效率wL ；用电设备组的所有设备不一定同时运行，故引入
计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算符合的确定是否合理，将直接影响到电气设 备和导线电缆的选择是否合理。计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆将 会过大而造成投资和有色金属的 浪费;计算负荷也不能 定得太小，否则选择的 电气设备和导 线电缆将会长期处于过负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘体过早老化甚至烧毁。
2-12 进行无功功率补偿，提高功率因数，有什么意义？如何确定无功补偿容量？ 答：降低电能损耗, 降低电压损失,提高供电设备利用率。
补偿容量（1）采用固定补偿Qcc Pa（v tgav1－tgav2），式中，Qcc 为补偿容量；Pav 为平均
有功负荷，Pav =αPc 或 Wa/t，Pc 为负荷计算得到的有功计算负荷，α 为有功负荷系数，Wa 为时间 t 内消耗的电能； tgφav1 为补偿前平均功率因数角的正切值；tgφav2 为补偿后平均功 率因数角的正切值；tgφav1－tgφav2 称为补偿率，可用△ qc 表示（2）采用自动补偿 Qcc=Pc（tgφ1 －tgφ2）
附加负荷； tanmax 为最大附加负荷设备组的功率因数角的正切值。
2-8 在接有单相用电设备的三相线路中, 什么情况下可将单相设备与三相设备综合按三相 负荷的计算方法计算确定负荷? 而在什么情况下应进行单相负荷计算?
答: 单相设备应尽可能地均匀分布在三相上,以使三相负荷保持平衡. a: 三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的 15%时,单相设备可按三相负荷平 衡计算. b: 三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的 15%时,应把单相设备容量换算为等 效三相设备容量,再算出三相等效计算负荷.
供配电技术唐志平第三版习题答案
第1章电力系统概论1-1什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？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。
为了充足运用动力资源，减少发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分派电能，将发电厂发出的电能通过升压、输送、降压和分派，送到用户。
1-2供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是公司电能供应的枢纽。
它将35kV～110kV 的外部供电电源电压降为6～10kV高压配电电压，供应高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受6～10kV电压，再分派到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型公司设立高压配电所。
1-3发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运营在经济效果最佳的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势通过全面技术经济分析后拟定的。
1-4 电能的质量指标涉及哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而导致人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表达，即%100N NU U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
电压波动限度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表达，即max minmax min %100NU U U U U U U δδ=--=⨯ 式中，U δ为电压波动；%U δ为电压波动百分数；max U ，min U 为电压波动的最大值和最小值（kV ）；N U 为额定电压（kV ）。
《供配电技术》唐志平第三版习题答案(全)之欧阳数创编
第1章电力系统概论1-2什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？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。
为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。
1-3供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV～110kV 的外部供电电源电压降为6～ 10kV高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6～10kV电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-4发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。
1-5 电能的质量指标包括哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-6 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即%100N N U U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即式中，U δ为电压波动；%U δ为电压波动百分数；max U ，min U 为电压波动的最大值和最小值（kV ）；N U 为额定电压（kV ）。
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第1章 电力系统概论1-1 什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？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。
为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。
1-2 供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？ 供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为6～ 10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-3 发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？ 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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。
1-4 电能的质量指标包括哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即%100N NU U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
供配电技术(第3版)[唐志平]
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第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
电力系统：发电厂、变电所、电力线路和电能用户 3.电力线路 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.电能用户 电能用户又称电力负荷，所有消耗电 能的用电设备或用电单位。
二．中性点运行方式及特点
1.3.1 中性点不接地的电力系统
假定条件： 三相对称电路：电源、线路和负载均是对称的； C为相与地之间的总分布电容；Xc 表示其容抗；
（1）系统正常时
三相线电压对称; 三相相电压对称; 三相对地电容电流对称;
正常运行时的中性点不接地的电力系统
三个对地电容电流平衡分析 三相对地分布电容电流分别为： U U U A B C I ; I ; I coA coB coC X CA X CB X CC
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
电力系统电压等级规定总结
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
例1-1 已知图1-5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G的额定电压 UN.G =1.05U N.1WL=1.05×6=6.3kV 变压器1T的额定电压 UIN.IT=UN.G=6.3kV U2N.1T=1.1UN.2WL=1.1×110=121kV 1T额定电压为6.3/121kV 变压器2T的额定电压 UIN.2T = UN.2WL=110kV U2N.2T=1.05UN.3WL=1.05×10=10.5kV 2T的额定电压为110/10.5kV
《供配电技术》唐志平第三版习题答案(全)
二级负荷要求比一级负荷低，
生常见故障时， 不致中断供电或中断后能迅速恢复。三级负荷要求最低，没有特殊要求，一
解： 发电机的额定电压 U = 1.05 × 10KV = 10.5kV; U = 10.5kV ； U = 35kV ； 二次侧 U = 1.1 × 35kV= 38.5kV ； 变压器 2T 的额定电压一次侧 二次侧 U = 1.05 × 10kV= 10.5kV ； 变压器 3T 的额定电压一次侧 U= 10kV ； 二次侧 U= 1.05 × 0.38= 0.399kV ； 1-9 试确定图中所示供电系统中发电机 G ，变压器 2T ， 3T 线路 1WL ， 2WL 的额定电压。 变压器 1T 的额定电压一次侧
路电流，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。
1-7 电力负荷按对供电可靠性要求分几类？对供电各有什么要求？ 电力负荷按对供电可靠性可分为三类，一级负荷， 级负荷要求最严， 应由两个独立电源供电， 证对特别重要负荷的供电， 二级负荷和三级负荷。对供电的要求：一 另一电源应不同时受到 为保 当一个电源发生故障时，
2-4 各工作制用电设备的设备容量如何确定 Pe=PN
答：长期工作制和短期工作制的设备容量就是该设备的铭牌额定功率，即 反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率下的额定功率换算到统一的负荷持续率下 的功率。 2-5 需要系数的含义是什么 ? , 两者之间存在一个比值关系， 因此需
答：所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量 要引进需要系数的概念 ,即：
10min ， 30min 还不能达到稳定温升。 由此可见 ,计算负荷
实际上与 30min 最大负荷基本是相当的。 计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算符合的确定是否合理，将直接影响到电气设 备和导线电缆的选择是否合理。 线电缆将会长期处于过负荷运行， 计算负荷不能定得太大， 否则选择的电气设备和导线电缆将 会过大而造成投资和有色金属的浪费 ;计算负荷也不能定得太小，否则选择的电气设备和导 增加电能损耗， 产生过热， 导致绝缘体过早老化甚至烧毁。 ?
《供配电技术》唐志平第三版习题答案(全)之欧阳地创编
第1章电力系统概论1-11-2什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？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。
为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。
1-3供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV～110kV 的外部供电电源电压降为6～ 10kV高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6～10kV电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-4发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。
1-5 电能的质量指标包括哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-6 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即%100N N U U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即式中，U δ为电压波动；%U δ为电压波动百分数；max U ，min U 为电压波动的最大值和最小值（kV ）；N U 为额定电压（kV ）。
电工技术(第三版 席时达)教学指导、习题解答 第九章
第九章可编程控制器【展示】可编程控制器实物【引言】①可编程控制器简称ＰＬＣ或ＰＣ，它是在继电-接触器控制的基础上，结合微型计算机控制技术发展起来的一种新型工业控制器。
②用户根据某一具体的控制要求，编好程序后，存入PLC的用户程序存储器中，并将指令元件和执行元件接到PLC的输入端和输出端，就可以工作。
③改变所编的程序，能现实不同的控制要求。
④它具有工作可靠、适应性强、体积小、安装接线简单等众多优点，已成为当今工业发达国家自动控制的标准设备，是解决自动控制问题最便捷最有效的工具。
⑤目前世界上生产的PLC有数百种，从小型到大型，多种型号、系列。
在我国较常用的有日本三菱公司的FX2系列，OMRON公司的C系列，美国通用公司的GE系列，德国西门子公司的S系列等。
学习目的和要求1. 了解可编程控制器的组成和工作原理。
2. 掌握可编程控制器的常用基本指令和简单梯形图的设计方法。
3. 了解步进指令的用法。
4. 了解可编程控制器用于开关量控制的基本方法。
本章重点：梯形图和常用基本指令。
本章难点：可编程控制器的工作过程。
9-1 可编程控制器的组成和工作原理【讲授】①任何一个继电-接触器控制系统都由输入部分、逻辑部分和输出部分三个基本部分组成，如图9-1-1所示继电-接触器控制电路【说明】逻辑电路根据输入部分发出的开关信息或操作命令，判断该做什么动作，然后驱动输出部分执行命令。
一、可编程控制器的组成和各部分的作用【讲授】可编程控制器也主要由输入部分、逻辑部分和输出部分组成，如图9-1-2所示。
【说明】①逻辑部分处理输入部分所取得的信息，并按照被控对象的动作要求作出反映。
但可编程控制器是采用大规模集成电路的微处理器（ＣＰＵ）和存储器来代替继电器固定接线。
②编程器是ＰＬＣ的外部设备，用于用户程序的编制、调试和监视，还可通过其键盘去调用和显示ＰＬＣ的一些内部状态和系统参数，以实现人机对话。
③通过编程，可灵活地改变控制程序，相当于改变了继电-接触器控制线路的接线，这就是所谓的“可编程”。
供配电技术唐志平第三版习题答案
第1章 电力系统概论1-1 什么叫电力系统为什么要建立电力系统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。
为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。
1-2 供配电系统由那些部分组成在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所 供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为6～ 10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-3 发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的为什么 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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。
1-4 电能的质量指标包括哪些电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变如何计算电压偏移和电压波动电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即%100N NU U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即max minmax min %100NU U U U U U U δδ=--=⨯ 式中，U δ为电压波动；%U δ为电压波动百分数；max U ，min U 为电压波动的最大值和最小值（kV ）；N U 为额定电压（kV ）。
供配电技术-唐志平第三版习题集答案解析(全)
第1章 电力系统概论1-1 什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？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。
为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。
1-2 供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？ 供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。
总降压变电所是企业电能供应的枢纽。
它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为6～ 10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业设置高压配电所。
1-3 发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？ 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的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。
1-4 电能的质量指标包括哪些？电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。
1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？电压偏差是电压偏离额定电压的幅度。
电压波动是指电压的急剧变化。
周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。
电压偏差一般以百分数表示，即%100N NU U U U -∆=⨯，式中%U ∆为电压偏差百分数；U 为实际电压；N U 为额定电压。
供配电技术(第3版)第九章
⑫ 进线防雷保护
35kV电力线路的进线防雷保护，在进线1～2km段内装设接闪线，使该段线路免遭直接雷击。
3~10kV配电线路的进线防雷保护，架空线路在每路进线终端，装设FZ型或FS型 阀型避雷器；进线是电缆引入的架空线路，在架空线路终端靠近电缆头处装设避 雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。
⑬ 配电装置防雷保护 为防止雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，在变配电所每段母线上装设一组 阀型避雷器， 并应尽量靠近变压器，距离一般不应大于5m 。避雷器的接地线 应与变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地，如图9-15所示。
第九章 电气安全、防雷和接地
内容： 供配电系统进行正常运行，首先必须 要保证其安全性，防雷和接地是电气安全的主 要措施。掌握电气安全、防雷和接地的知识和 理论非常重要。 重点：防雷设备和防雷保护、接地和接地装置
§9.1 电气安全 §9.2 过电压和防雷 §9.3 接地 小结 思考题与习题
9.1 电气安全
(2)间接触电防护
①将故障状况下变为带电的设备外露可接近导体接地或接零； ②设置等电位联接。建筑物内的总等电位联接和局部等电位联接应符合 相关规定； ③装设剩余电流保护电器（俗称漏电保护器或漏电开关），故障时自动 切断电源； ④采用特低电压（ELV）供电。特低电压是指相间电压或相对地电压不 超过交流方均根值50V的电压。亦可采用SELV（安全特低电压）系统和 PELV（保护特低电压）系统供电。
2.雷电的形成
3．雷电过电压的种类
雷电可分为直击雷、感应雷和雷电波侵入3大类。 (1）直击雷过电压 当雷电直接击中电气设备、线路或建筑物时，强大的雷电流通 过其流入大地，在被击物上产生较高的电位降，称直击雷过电压。 （2）闪电感应（感应雷）过电压 闪电感应是指闪电放电时，在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应， 它可能使金属部件之间产生火花放电。 ①闪电静电感应过电压 由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放电 时，先导通道中的电荷迅速中和，导体上的感应电荷得到释放，如果没有就近泄入 地中就会产生很高的电动势，从而产生闪电静电感应过电压，如图9-2所示。 ②闪电电磁感应过电压 由于雷电流迅速变化在周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近的导体上感应出很 高的电动势，从而产生闪电电磁感应过电压。 （3）闪电电涌侵入（雷电波侵入） 闪电电涌是指闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应和闪电电磁脉冲引 发，表现为过电压、过电流的瞬态波。 闪电电涌侵入是指雷电对架空线路、电缆线路和金属管道的作用，雷电波即闪电 电涌，可能沿着管线侵入室内，危及人身安全或损坏设备。这种闪电电涌侵入造成 的危害占雷害总数的一半以上。
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9.1.5 触电急救
触电急救要ห้องสมุดไป่ตู้到抢救迅速，救护得法。 具体要遵循： 迅速脱离电源、就地进行抢救、姿势正确、 坚持不懈的原则。
9.2 过电压和防雷
9.2.1 过电压及雷电概述
1.过电压的种类
过电压指在电气设备或线路上出现的超过正常工作要求并对其绝 缘构成威胁的电压。 过电压按产生原因可分为内部过电压和外部过电压。 (1) 内部过电压 内部过电压是由于电力系统正常操作、事故切换、发生故障或负荷骤变 时引起的过电压， 可分 为操作过电压、弧光接地过电压及谐振过电压。 内部过电压一般不超过系统正常运行时额定相电压的3～4倍。 (2)雷电过电压 雷电过电压亦称外部过电压或大气过电压，是由于电力系统中的设备或建 筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。
4.建筑物的防雷措施
1．建筑物年预计雷击次数 建筑物年预计雷击次数N应按下式计算 N = k ×Ng ×Ae (9-7) 式中：k为校正系数，在一般情况下取1，位于河边、湖边、山坡下或山地中 土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物及特 别潮湿的建筑物取1.5，金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7，位于山 顶上或旷野的孤立建筑物取2；Ng为建筑物所处地区雷击大地的年平均密度 (次/ )；Ae为与建筑物接收相同雷击次数的等效面积（ ）。 雷击大地的年平均密度应按当地气象台、站资料确定。若无资料，可按下式 计算： Ng = 0.1×T d (9-8) 式中：Td 为年平均雷暴日( d / a )，根据当地气象台、站资料确定。 与建筑物接收相同雷击次数的等效面积Ae应为其实际平面面积向外扩大后的 面积，如图9-16中周边虚线所包围的面积，L、W、H分别为建筑物的长、宽、 高(m)，D为其每边的扩大宽度和四角圆弧的半径(m)。
9.2.2 防雷装置
1.接闪器
接闪器是用于拦截闪击的接闪杆（接闪杆）、接闪导线（接闪带、线、接闪网）以及 金属屋面和金属构件等组成的这部分外部防雷装置。
（1）接闪杆 接闪杆的功能实质是引雷作用。当雷电先导临近地面时，它能使雷电场畸变，改 变雷云放电的通道，吸引到接闪杆本身，然后经与接闪杆相连的引下线和接地装置将 雷电流泄放到大地中去，使被保护物免受直接雷击。 接闪杆的保护范围，以其能防护直击雷的空间来表示，按国家标准GB500572010《建筑物防雷设计规范》采用“滚球法”来确定。 滚球半径是按建筑物防雷类别确定的，见表9-2。 单支接闪杆的保护范围，应按下列方法确定： 1）当接闪杆高度h≤hr（滚球半径）时 a.距地面hr处作一平行于地面的平行线； b.以接闪杆杆尖为圆心、hr为半径，作弧线交平行线于A、B两点。 c.以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与杆尖相交，并与地面相切。 由此弧线到地面为止的整个锥形空间就是其保护范围。 接闪杆在被保护物高度hx的xx′平面上的保护半径rx按下式计算：
3.高压电动机的防雷保护
应采用能较好的专用于保护旋转电机的FCD型磁吹阀型避雷器或采用具有串 联间隙的金属氧化物避雷器，并尽可能靠近电动机安装。 对于定子绕组中性点能引出的高压电动机，在中性点装设避雷器。 对于定子绕组中性点不能引出的高压电动机，可采用图9-17所示接线，在电 动机前面加一段 100～150m的引入电缆，并在电缆前的电缆头处安装一组管 型或阀型避雷器F1；。在电动机电源端安装一组并联有电容器（0.25～0.5μF） 的FCD型磁吹阀型避雷器。
2）当接闪杆高度h>hr时 在接闪杆上取高度hr的代替接闪杆的针尖作为圆心，余下与（1）相同。
单支接闪杆的保护范围，应按下列方法确定：
例9-1 某厂锅炉房烟囱高40m，烟囱上安装一支高2m的接闪杆，锅炉 房（属第三类 防雷建筑物）尺寸如图9-4，试问此接闪杆能否保护锅炉 房。 解 查表得滚球半径hr=60m，而接闪杆顶端高度 h=40+2=42m， hx=8m， 根据公式得接闪杆保护半径为
(2)间接触电防护
①将故障状况下变为带电的设备外露可接近导体接地或接零； ②设置等电位联接。建筑物内的总等电位联接和局部等电位联接应符合 相关规定； ③装设剩余电流保护电器（俗称漏电保护器或漏电开关），故障时自动 切断电源； ④采用特低电压（ELV）供电。特低电压是指相间电压或相对地电压不 超过交流方均根值50V的电压。亦可采用SELV（安全特低电压）系统和 PELV（保护特低电压）系统供电。
9.1.3 电气防火和防爆
1.防火防爆的措施
（1）.选择适当的电气设备及保护装置。 （2）.保持必要的防火间距及良好的通风。
2.电气火灾的处理
（1）.电气失火后应首先切断电源。 （2）.选择适当的灭火器。
9.1.4 触电及防护
1.触电的概念及其危害
人体也是导体，当人体某部位接触一定电位时，就有电流流过人体，这就 是触电。触电分直接触电和间接触电两类。直接触电是指人体与带电导体接 触的触电。间接触电是指人体与故障状况下变为带电的设备外露可接近导体 （如金属外壳、框架等）接触的触电。 触电事故可分为“电击”与 “电伤”两类。电击是指电流通过人体内部， 破坏人的心脏、呼吸与神经系统；电伤是指由电流的各种效应对人体造成 的伤害。 安全电流是指人体触电后最大的摆脱电流。我国规定为30mA（50Hz交流）， 触电时间按不超过1s计，即30mA·s。
当建筑物的高小于100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算：
图9-17 建筑物接收相同雷击次数的等效面积
2．建筑物的防雷分类和基本要求 （1）建筑物的防雷分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按对防 雷的要求分成三类。 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物： ①凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、 爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 ②具有0 区或20 区爆炸危险场所的建筑物； ③具有1 区或21 区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨 大破坏和人身伤亡者。 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物： ①国家级重点文物保护的建筑物； ②国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机 场（不包含停放飞机的露天场所和跑道）、国宾馆，国家级档案馆、大型城 市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物； ③国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物； ④国家特级和甲级大型体育馆； ⑤制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸 或不致造成巨大破坏和人身伤亡者；
⑫ 进线防雷保护
35kV电力线路的进线防雷保护，在进线1～2km段内装设接闪线，使该段线路免遭直接雷击。
3~10kV配电线路的进线防雷保护，架空线路在每路进线终端，装设FZ型或FS型 阀型避雷器；进线是电缆引入的架空线路，在架空线路终端靠近电缆头处装设避 雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。
⑬ 配电装置防雷保护 为防止雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，在变配电所每段母线上装设一组 阀型避雷器， 并应尽量靠近变压器，距离一般不应大于5m 。避雷器的接地线 应与变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地，如图9-15所示。
式中，h为接闪线的高度；hx为保护物的高度
(4)接闪带和接闪网
接闪的金属带、金属网称接闪带、接闪网，主要用于保护建筑物。 接闪带和接闪网的保护范围应是其所处的整幢高层建筑。
2、避雷器
避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其他建筑物 内，以免危及被保护设备的绝缘。 避雷器的类型有阀型避雷器、管型避雷器、金属氧化物避雷器、保护间 隙。 （1）阀 型避雷器阀型避雷器由火花间隙和阀片组成，装在密封的瓷套管内。在 正常工作电压下，火花间隙不会被击穿从而隔断工频电流，但在雷电过电 压时，火花间隙被击穿放电。阀片是用碳化硅制成的，具有非线性特征。 在正常工作电压下，阀片电阻值较高，起到绝缘作用，而在雷电过电压下 电阻值较小。 （2）氧化锌避雷器 氧化锌避雷器是目前最先进的过电压保护设备。氧化锌非线性电阻片具有 极高的电阻而呈绝缘状态，有十分优良的非线性特性。在正常工作电压 下，仅有几百微安的电流通过，因而无需采用串联的放电间隙，使其结构 先进合理。 （3）保护间隙 与被保护物绝缘并联的空气火花间隙叫保护间隙（又叫空气间隙）。按结 构形式可分为棒形、球形和角形三种。保护间隙灭弧能力较小，雷击后， 保护间隙很可能切不断工频续流而造成接地短路故障，引起线路开关跳闸 或熔断器熔断，造成停电，所以其只适用于无重要负荷的线路上。
第九章 电气安全、防雷和接地
内容： 供配电系统进行正常运行，首先必须 要保证其安全性，防雷和接地是电气安全的主 要措施。掌握电气安全、防雷和接地的知识和 理论非常重要。 重点：防雷设备和防雷保护、接地和接地装置
§9.1 电气安全 §9.2 过电压和防雷 §9.3 接地 小结 思考题与习题
9.1 电气安全
2.雷电的形成
3．雷电过电压的种类
雷电可分为直击雷、感应雷和雷电波侵入3大类。 (1）直击雷过电压 当雷电直接击中电气设备、线路或建筑物时，强大的雷电流通 过其流入大地，在被击物上产生较高的电位降，称直击雷过电压。 （2）闪电感应（感应雷）过电压 闪电感应是指闪电放电时，在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应， 它可能使金属部件之间产生火花放电。 ①闪电静电感应过电压 由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放电 时，先导通道中的电荷迅速中和，导体上的感应电荷得到释放，如果没有就近泄入 地中就会产生很高的电动势，从而产生闪电静电感应过电压，如图9-2所示。 ②闪电电磁感应过电压 由于雷电流迅速变化在周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近的导体上感应出很 高的电动势，从而产生闪电电磁感应过电压。 （3）闪电电涌侵入（雷电波侵入） 闪电电涌是指闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应和闪电电磁脉冲引 发，表现为过电压、过电流的瞬态波。 闪电电涌侵入是指雷电对架空线路、电缆线路和金属管道的作用，雷电波即闪电 电涌，可能沿着管线侵入室内，危及人身安全或损坏设备。这种闪电电涌侵入造成 的危害占雷害总数的一半以上。