工厂供电第3版刘介才课后习题详细答案
工厂供电_刘介才版_课后习题答案(全)
第一章1、工厂供电对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求?重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比重一般很小(除电化等工业外)，其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。
如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
基本要求：1、安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2、可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
3、优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
4、经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。
2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式?工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。
配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。
高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。
然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。
3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处?电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。
动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。
考试范围_工厂供电_刘介才课后习题答案-副本
考试范围_工厂供电_刘介才课后习题答案-副本work Information Technology Company.2020YEAR第一章4、什么叫电力系统、电力网和动力系统建立大型电力系统有哪些好处电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。
动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。
16、三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点中性点运行方式： 中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统。
中性点非直接接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍。
单相接地电容电流为正常运行时相线对地电容电流的3倍。
中性点经阻抗接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。
在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。
中性点直接接地系统单相接地时，另两相对地电压不变，变成单相接地短路。
17、18低压配电系统中的中性线(N 线)、保护线(PE 线)和保护中性线(PEN 线)各有哪些功能? TN —C 系统、TN —S 系统、TN-C-S 系统、TT 系统和IT 系统各有哪些特点，各适于哪些场合应用?中性线(N 线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二电是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。
保护线(PE 线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。
系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地。
保护中性线(PEN 线)的功能：它兼有中性线(N 线)和保护线(PE 线)的功能。
《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。
习题参考答案 《工厂供电(第3版)》课件
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第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置
7-1 PA1：1-X∶1；PA1：2-PJR∶1； PA2：1-X∶2；PA2：2-PJR∶6； PA3：1-X∶3(X∶3与X∶4并联后接地)；PA3：2-PJR∶8；PJR：1-PA1∶1； PJR：2-X∶5；PJR：3-PJR∶8；PJR：4-X∶7；PJR：6-PA2∶2；PJR：7X∶9；PJR：8-PJ∶3与PA3∶2；X：1-PA1∶1；X：2-PA2∶1；X：3-PA3∶1； X：5-PJR∶2；X：7-PJR∶4；X：9-PJ∶7；X∶4左端与X∶3左端并联后接地， 右端空。
5-3 按经济电流密度可选LJ-70，其Ial =233A > I30=90A，满足发热条件； ΔU%=2.01% < ΔUal% =5% ，也满足电压损耗要求。
5-4 按发热条件选BLV-500-1×25mm2的导线，其Ial =233A，ΔU%=2.06%。
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第六章 工厂供电系统的过电流保护
习题参考答案
第一章 第六章
第二章 第七章
第三章 第八章
第四章 第九章
第五章 第十章
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第一章 概 论
1-1 T1，10.5/242kV； WL1，220kV；WL2，35kV。 1-2 G，6.3kV； T1，6/0.4kV；T2，6.3/121kV；T3，110/11kV。 1-3 昼夜电压偏差范围为-5.26%～+9.21%；主变压器分接头宜换至“-5%”的 位置运行，而晚上切除主变压器，投入联络线，由邻近变电所供电。 1-4 由于单相接地电容电流IC =24.1A＜30A，因此无须改变电源中性点运行 方式。
刘介才主编的工厂供电答案第三章—1
第三章—11、什么叫短路?短路故障产生的原因有哪些?短路对电力系统有哪些危害? 短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。
短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。
短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。
2、短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重?短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。
发生单相短路可能性最大。
三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。
3、什么叫无限大容量的电力系统?它有什么特点?在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然增大?无限大容量的电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统。
特点是，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。
在无限大容量系统中发生短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。
但是由于电路中存在着电感，电流不能突变，因而引起一个过度过程，即短路暂态过程。
最后短路电流达到一个新的稳定状态。
4、短路电流周期分量和非周期分量各是如何产生的?各符合什么定律?短路电流周期分量是因短路后电路阻抗突然减小很多倍，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流。
短路电流非周期分量是因短路电路存在电感，而按楞次定律产生的用以维持初瞬间电路电流不致突变的一个反向抵消i np 且按指数函数规律衰减的电流。
5、什么是短路冲击电流i sh ?什么是短路次暂态电流I"?什么是短路稳态电流I ∞? 短路后经半个周期，i k 达到最大植，此时的短路全电流即短路周期电流。
短路次暂态电流有效值，即短路后第一个周期的短路电流周期分量i p 的有效值。
短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流。
《工厂供电(第3版)》刘介才(课后习题详细答案)
《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第一章习题解答11-1 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ｋＶ。
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／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ｋV，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？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ｋV。
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ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／ｋV。
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ｋV。
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／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。
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”的位置运行。
工厂供电刘介才.第三章课后答案
X1 =
U c21 (10 .5kV ) 2 = = 0.22 Ω S oc 500MV ⋅ A
2)架空线路的电抗：查表 3-1 得 X0=0.35 Ω /km
X 2 = X 0 l = 0 .35 (Ω / km) × 5 km = 1. 75Ω
3）绘 k-1 点短路的等效电路，并计算其总电抗为
X Σ ( k −1) = X 1 + X 2 = 0 .22 Ω + 1 .75Ω = 1 .97 Ω
X 3X 4 X3 + X4
8 × 10 −3 Ω = 3.2 × 10 Ω + 2.54 × 10 Ω + = 6.86 × 10 − 3 Ω 2
−4 −3
(2)计算三相短路电流和短路容量 1)三相短路电流周期分量有效值
) I k(3 −2 =
Uc2
3 X Σ (k − 2 )
=
0 .4 kV 3 × 6.86 × 10 −3 Ω
4)三相短路容量
) (3 ) S k( 3 −2 = 3U c2 I k − 2 = 3 × 0 .4 kV × 33 .7 kA = 23 .3 MV ⋅ A
在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示。 短路计算表 短路 计算点 k-1 k-2 三相短路电流／kA 三相短路容量／MV·A
( 3) I sh
5 = 4. 29 2
(2)三相短路电流周期分量有效值
) I k( 3 −2 =
I d1 X
* ∑ ( k − 2)
=
144kA = 33.6kA 4.29
(3)其他三相短路电流
(3 ) ) I "( 3 ) = I ∞ = I k( 3 − 2 = 33 .6 kA
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?课后习题解答第一章习题解答解：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10.5 kV。
变压器T 1的二次侧额定电压应比线路WL 1末端变压器T 2的一次额定电压高10%,即为242 kV。
因此变压器T 1的额定电压应为10.5 /242 k V。
2. 线路WL 1的额定电压：应与变压器T 2的一次额定电压相同，即为220k V。
3. 线路WL 2的额定电压：应为35 k V,因为变压器T 2二次侧额定电压为38.5 k V,正好比35k V高10%。
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?解：1.发电机G的额定电压应比6k V线路额定电压高5%,因此发电机G的额定电压应为6.3 k V。
2. 变压器T 1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6 k V oT 1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0.4 k V。
因此变压器T 1的额定电压应为6/0.4 k V。
3. 变压器T 2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6.3 k V oT 2的二次额定电压应比110 k V电网电压高10%，即其二次额定电压应为121 k V。
因此变压器T 2的额定电压应为6.3 /121 k V。
4. 变压器T 3的额定电压：其一次额定电压应与110k V线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110 k V oT 3的二次额定电压应比10k V电压高10%，即其二次额定电压应为11k V。
因此变压器T 3的额定电压应为110/ 11k V。
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、一5%三个电压分接头，现调在主接头“ 0”的位置（即U1 N）运行。
《工厂供电(第3版)》刘介才(课后习题详细答案解析)
《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答2014年8月第一章习题解答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？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。
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U1 N ）运行。
工厂供电刘介才.第六章课后答案
第六章—1工厂供电，高级电工,第6章，课后答案1、供电系统中有哪些常用的过电流保护装置?对保护装置有哪些基本要求?过电流保护装置：熔断器、低压断路器、继电保护。
基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度（灵敏系数）。
1.min.op k P I I S =2、如何选择线路熔断器的熔体?1、保护电力线路alOL FE N PK FE N FE N I K I KI I I I ≤≥≥..30.2、保护电力变压器TN FE N I .1.)0.2~5.1(=考虑因素：熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流，熔体电流要躲过变压器低压侧电机起动的尖峰电流，熔体电流要躲过变压器空载含闸电流。
3、保护电压互感器RN 2为0.5A 3、选择熔断器时应考虑哪些条件?熔断器的额定电压应不低于线路的额定电压。
熔断器的额定电流不应小于它所装熔体的额定电流。
熔断器的额定类型应满足技术要求。
4、低压断路器的瞬时、短延时和长延时过流脱扣器的动作电流各如何整定?其热脱扣器的动作电流又如何整定?（1）瞬时过流脱扣器动作电流的整定动作电流可靠系数取值为pk rel OP I K I ≥)0(rel K 5.2~2:;35.1:DZ DW （2）短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定动作电流取值为1.2pkrel op I K I ≥)5(rel K 动作时间0.2s,0.4s,0.6s 三级,时间差0.2s（3）长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定动作电流取值为1.130)(I K I rel l op ≥rel K 动作时间：反时限最长1-2h（4）热脱扣器动作电流的整定过负荷保护取值为1.130.I K I rel TR OP ≥rel K5、低压断路器如何选择?选择低压断路器应满足的条件：低压断路器的额定电压不低于保护线路的额定电压。
低压断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流。
低压断路器的类型应符合安装、保护、操作方式的要求。
工厂供电刘介才.第四章课后答案
Z
* T
=
Uk
S 0 0d
100S N
通常取 Sd = 100MV ⋅ A =10 5 KV ⋅ A ；
查附录表
5-1，得
S9-800
变压器(T1)的 U k
0 0
=5 ，S9-2000
变压器(T2)的 U k
0 0
接近负荷中心
无剧烈振动或高温的场所
进出线方便
尘土少、无腐蚀性气体
接近电源侧
不在厕所、有水的下方
设备运输方便
不在有爆炸危险的地方
计算题
1、已知配电所
10kV
母线短路时的
I (3) k
=
2.86kA，线路的计算电流为
350A，继电保
护动作时间为 1.1s，断路器断路时间取 0.2s。试选择 10kV 高压配电所进线侧的高压户内少
6、熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器及低压刀开关在选择时，哪 些需校验断流能力?哪些需校验短路动、热稳定度?
校验断流能力：熔断器、高压负荷开关、高低压断路器、低压刀开关。
校验短路动、热稳定度：高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器。
7、工厂或车间变电所的主变压器台数如何确定?主变压器容量又如何确定? 台数选择：满足用电负荷对供电可靠性的要求，对季节性负荷或昼夜负荷变动较大，采 用经济运行方式。一般车间变电所采用一台，应考虑欠负荷的发展，有一定余地。 主变压器容量的选择：
油断路器的型号规格。
解：初步选用 SNl0-10 型，根据线路计算电流，试选 SNl0-10Ⅰ型断路器来进行校验，
如下表所示。校验结果，所选 SNl0-10Ⅰ型是合格的。
工厂供电刘介才.第五章课后答案
⼯⼚供电刘介才.第五章课后答案第五章1、⾼、低压线路的接线⽅式有哪⼏种？接线⽅式有：放射式、树⼲式、环形。
2、架空线路和电缆线路的组成。
组成：导线、电杆、绝缘⼦、线路、⾦具等。
3、导线和电缆的选择应满⾜哪些条件?发热条件，电压损耗条件，经济电流密，机械强度。
计算题1、有⼀条采⽤BLX-500型铝芯橡⽪线明敷的220／380V 的TN-S 线路，线路计算电流为150A，当地最热⽉平均最⾼⽓温为+30。
试按发热条件选择此线路的导线截⾯。
C °解：(1)相线截⾯的选择A 查附录表19—1得环境温度为30时明敷的BLX-500型截⾯为50mm 的铝芯橡⽪线的C °2I =163A>I =150A，满⾜发热条件。
因此相线截⾯选为A =50mm 。
al 30?2(2)中性线截⾯A 的选择0按A ≥0.5A ，选A =25mm 。
0?02(3)保护线截⾯A 的选择PE 由于A >35mm ，故选A ≥0.5A =25mm 。
2PE 2所选导线型号可表⽰为：BLX-500-(3×50+1×25+PE25)。
2、上题所⽰TN-S 线路，如果采⽤BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地敷设，当地最热⽉平均⽓温为+25。
试按发热条件选择此线路导线截⾯及穿线管内径。
C °解：查附录表19-3得+25时5根单芯线穿硬塑料管(PC)的BLV-500型截⾯为120C °mm 的导线允许载流量I =160A>I=150A。
2al 30因此按发热条件，相线截⾯选为120mm 。
2中性线截⾯按A ≥0.5A ，选A =70mm 。
0?02保护线截⾯按A ≥0.5A ，选A =70mm 。
PE ?PE 2穿线的硬塑料管内径查附录表19—3中5根导线穿管管径(A =120mm )为80mm。
2选择结果可表⽰为：BLV-500-(3×120+1×70+PE70)-PC80，其中PC 为硬塑管代号。
考试范围_工厂供电_刘介才课后习题答案-副本
第一章4、什么叫电力系统、电力网和动力系统建立大型电力系统有哪些好处电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。
动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。
16、三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点中性点运行方式： 中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统。
中性点非直接接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍。
单相接地电容电流为正常运行时相线对地电容电流的3倍。
中性点经阻抗接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。
在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。
中性点直接接地系统单相接地时，另两相对地电压不变，变成单相接地短路。
17、18低压配电系统中的中性线(N 线)、保护线(PE 线)和保护中性线(PEN 线)各有哪些功能 TN —C 系统、TN —S 系统、TN-C-S 系统、TT 系统和IT 系统各有哪些特点，各适于哪些场合应用中性线(N 线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二电是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。
保护线(PE 线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。
系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地。
保护中性线(PEN 线)的功能：它兼有中性线(N 线)和保护线(PE 线)的功能。
这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。
TN —C 系统：其中的N 线与PE 线全部合为一根PEN 线。
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《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答第一章习题解答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？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。
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U1 N ）运行。
但是白天生产时，低压母线电压只有360V（额定电压为380V），而晚上不生产时，低压母线电压又高达415V。
试问此变电所低压母线昼夜电压偏差范围（%）为多少？宜采取哪些改善措施？解：1.变电所低压母线昼夜的电压偏差范围：该变电所白天的电压偏差按式（1-2）计算为：该变电所晚上的电压偏差按式（1-2）计算为：因此该变电所昼夜的电压偏差范围为-5.26% - +9.21%。
2.改善该变电所低压侧电压质量的措施：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40km ，电缆线路总长度23km 。
试求次中性点不接地的电力系统发生单相接地时的接地电容道路，并判断此系统的中性点需不需要改为经消弧线圈接地。
解：1.该系统发生单相接地时的接地电容电流：按式（1-7）计算为：2.判断该系统中性点是否需要改变运行方式：由于C I <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 习题解答2-1 已知某机修车间的金属切削机床组，拥有额定电压380V 的三相电动机15kW1台，11kW3台，7.5kW8台,4kW15台,其他更小容量电动机容量共35kW 。
试分别用需要系数法和二项式法计算其30P 、30Q 、30S 和30I 。
解：1.用需要系数法计算此机床组电动机的总容量为查附录表1中“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，得0.16~0.2d K =（取0.2） ,cos 0.5ϕ=,tan 1.73,ϕ=因此可求得:1） 有功计算负荷 按式（2-10）得 2） 无功计算负荷按式（2-11）得 3） 视在计算负荷按式（2-12）得4）计算电流按式（2-13）得 2.用二项式法计算由附录表1查得0.14,0.4,5,cos 0.5,tan 1.73b c x ϕϕ=====。
而设备总容量为 203e P kW =x 台最大容量的设备容量为1） 有功计算负荷按式（2-21）得 2）无功计算负荷 按式（2-11）得 3）无功计算负荷 按式（2-12）得4）计算电流按式（2-13）得2-2 某380V 线路供电给1台132kW Y 型电动机，其效率91%η=，功率因数cos 0.9ϕ=。
试求该线路的计算负荷30P 、30Q 、30S 和30I 。
解：此台电动机功率为132e P KW =，由于是单台设备，所以，30/132/0.91145e P P kw η===2-3 某机械加工车间的380V 线路上，接有流水作业的金属切削机床组电动机30台共85kW(其中较大容量电动机有11kW1台，7.5kW3台，4kW6台，其他为更小容量电动机)。
另外有通风机3台，共5kW ；电葫芦1个，3kW （40%ε=）。
试分别按需要系数法和二项式法确定各组的计算负荷及总的计算负荷30P 、30Q 、30S 和30I 。
解：1.用需要系数法计算1）金属切削机床组：查附录表1，取0.25,cos 0.5,tan 1.73d K ϕϕ===，已知85e P kW =因此 2） 通风机组：查附录表1，取0.8,cos 0.8,tan 0.75d K ϕϕ===，因此3）电葫芦组：查附录表1，取0.15,cos 0.5,tan 1.73d K ϕϕ===，40%ε=，因此因此380V 线路上的总计算负荷为（取0.95,0.97p q K K ∑∑==）2.用二项式法计算先求各组的e bP 和x cP1）金属切削机床组：查附录表1，取0.14,0.5,5,cos 0.5,tan 1.73,b c x ϕϕ===== 因此 (1)0.148511.9e bP kW kW =⨯=2）通风机组：查附录表1，取0.65,0.25,cos 0.8,tan 0.75b c ϕϕ====，故 3）电葫芦组：查附录表1，取0.06,0.2,cos 0.5,tan 1.73b c ϕϕ====，故 折算到25%ε=时的30(3)'P以上各组设备中，附加负荷以(1)x cP 为最大，因此总计算负荷为2-4 现有9台220V 单相电阻炉，其中4台4kW ，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30P 、30Q 、30S 和30I 。
解：单相电阻炉按其容量尽可能三个相均衡分配，因此4台4kW 的可将3台分别接于A 相，B 相和C 相，另一台接于A 相，3台1.5kW 的可接于B 相，2台2kW 的可接于C 相。
三个相负荷基本平衡，等效三相计算负荷按容量最大的B 相负荷的3倍计算。
查附表1得0.77,cos 1,tan 0d K ϕϕ===,因此2-5 某220/380V 线路上，接有如表2-5所列的用电设备。
试确定该线路的计算负荷30P 、30Q 、30S 和30I 。
解：1.弧焊机各相的计算负荷1）将接于AB 相间的1台21kV A （65%ε=）换算成100%ε=时的有功容量（kW ）。
由附录表1查得其cos 0.35ϕ=，因此按式（2-15）可得其有功容量为：2）将接于BC 相间的1台17kV A （100%ε=）换算成相同ε的有功容量（kW ）。
其cos 0.35ϕ=，因此其有功容量为：3）将接于CA 相间的2台10.3kV A(50%ε=)换算成100%ε=时的有功容量(kW)。
其cos 0.35ϕ=，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2-3查得cos 0.35ϕ=时的功率换算系数1.27AB A BC B CA C p p p ---===，27.02230,==≥A I I FE N 1.05AB A BC B CA C q q q ---===, 1.63AB B BC C CA A q q q ---===因此由式(2-29)式(2-34)可得各相的有功和无功容量为: A 相 1.27 5.880.27 5.16 6.08A P kW kW kW =⨯-⨯= B 相 1.27 5.950.27 5.88 5.97B P kW kW kW =⨯-⨯= C 相 1.27 5.160.27 5.95 4.95C P kW kW kW=⨯-⨯=5）弧焊机各相的有功和无功计算负荷:查附录表1得其0.35d K =，因此各相的有功和无功计算负荷为： A 相 30.(1)0.35 6.08 2.13A P kW kW =⨯= B 相 30.(1)0.35 5.97 2.09B P kW kW =⨯= C 相 30.(1)0.35 4.95 1.73C P kW kW =⨯=2.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：查附录表1得0.7,cos 1,tan 0,d K ϕϕ===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： 3.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 30.30.(1)30.(2) 2.13 4.2 6.33A A A P P P kW kW kW =+=+=B 相 30.30.(1)30.(2) 2.09 4.2 6.29B B B P P P kW kW kW=+=+= C 相 30.30.(1)30.(2) 1.73 3.15 4.88C C C P P P kW kW kW=+=+=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：2-6 有一条长2km 的10kV 高压线路供电给两台并列运行的电力变压器。
高压线路采用LJ-70铝绞线，等距水平架设，线距1m 。
两台变压器均为S9-800/10型， Dyn11联结，总的计算负荷为900kW ，max cos 0.86,T ϕ==4500h 。
试分别计算此高压线路和电力变压器的功率损耗和年电能损耗。
解：1.高压线路的功率损耗和年电能损耗计算1）LJ-70铝绞线的电阻及其有功功率损耗：查附录表3得00.48/R km =Ω。
因此总电阻0.48(/)20.96R km km =Ω⨯=Ω。
线路计算电流为因此该线路的有功功率损耗按式（2-36）为：2）LJ-70铝绞线的电抗及其无功功率损耗：由于线路为等距水平架设，线距1a m =，故其线间几何均距 1.26 1.26av a a ==m 。
查附录表12得00.36/X =Ωkm 。
线路总电抗0.36(/)20.72X km km =Ω⨯=Ω。
因此线路的无功功率损耗按式（2-36）为： 3）高压线路的年电能损耗计算由max 4500T =h 和cos 0.86ϕ=查图2-11得3000τ≈h 。