《供配电技术》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 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

max min

max min %100N

U 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 ）。

1-6 电力系统的中性点运行方式有哪几种？中性点不接地电力系统和中性点直接接地系统

发生单相接地时各有什么特点？

电力系统的中性点运行方式有三种：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。中性点不接地电力系统发生单相接地时，接地相对地电压为零，电容电流为零，非接地相对地电压升高为线电压，电容电流增大 倍，但各相间电压（线电压）仍然对称平衡。中性点直接接地系统发生单相接地时，通过中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，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，二级负荷和三级负荷。对供电的要求：一级负荷要求最严，应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一电源应不同时受到损坏，在一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个独立电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。二级负荷要求比一级负荷低，应由两回线路供电，供电变压器亦应有两台，从而做到当电力变压器发生故障或电力线路发生常见故障时，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，一般有单回路电力线路供电。

1-8试确定图所示供电系统中发电机G和变压器1T，2T和3T的额定电压。

解：

发电机的额定电压U = 1.05×10KV = 10.5kV;

变压器1T的额定电压一次侧U = 10.5kV；

二次侧U = 1.1×35kV= 38.5kV；

变压器2T 的额定电压一次侧U = 35kV；

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。

解：发电机G，额定电压U=1.05U1=10.5kV

变压器2T U1=U=10.5kV

U2=1.1×220=242kV 故额定电压为：10.5/242；

变压器3T U1=220kV

U2=1.1×110=121kV

U3=1.05×10=10.5kV

线路1WL的额定电压为U=10kV

线路2WL的额定电压为U=0.38kV

1-10试查阅相关资料或网上查阅，找出去年我国的发电机装机容量，年发电量和年用电量。答案（略）

1-11画出中性点不接地系统A相发生单相接地时的相量图。

第2章负荷预测

2-1 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？

答：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。

负荷曲线按负荷的功率性质不同，分有功负荷和无功负荷曲线；按时间单位的不同，分日负荷曲线和年负荷曲线；按负荷对象不同，分用户，车间或某类设备负荷曲线。

与负荷曲线有关的物理量有：年最大负荷和年最大负荷利用小时；平均负荷和负荷系数。2-2 什么叫年最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？什么叫负荷系数？

P持续运行一段时间后，消耗的电能答：年最大负荷利用小时是指负荷以年最大负荷

max

恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是最大负荷利用小时。

P指全年中负荷最大的工作班内（为防偶然性，这样的工作班至少要在负年最大负荷

max

荷最大的月份出现2～3次）30分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为30分