山科大济南校区供配电系统答案(B)

山东科技大学继续教育学院

厂矿供电 答案（B 卷）

2010/2011学年第一学期 年级09级 济南站

一、名词解释（每个2分，共10分）

1、电压偏差：电气设备的端电压与其额定电压之差，通常以其对额定电压的百分值来表示

2、负荷系数：用电负荷的平均负荷与其最大负荷的比值

3、最大运行方式：使电力系统短路阻抗最小、短路电流最大的运行方式为最大运行方式，

4、动作电流：使过流继电器动作的最小电流值称继电器的最小动作值。

5、经济电流密度：对应于经济截面的电流密度称经济电流密度。

二、填空题（每空1分，共20分）

1、 ±2%。

2、 +5%。

3、 可靠性 、 安全性 、 高质量 、经济性 。

4、 选择和校验电气设备 、 选择和整定短路继电保护 、选择和整定接地继电保护

5、 周期。

6、 视在 。

7、 102.75/38.5 kV 。

8、 选择性 、 快速性 、 可靠性 、灵敏性 。

9、 大。

三、简答题（共35分）

1、（6分）什么是短路电流的电动力效应和热效应？如何校验一般电器的动、热稳定性？ 答：短路电流通过电气设备和导体时，一方面会产生很大的电动力，该效应称电动力效应，另一方面会产生很高的温度，该效应称热效应。（2分）

对一般电气设备的动稳定性按下式校验 (3)(3)max max sh sh i i I ≥≥或I 。 (2分)

对一般电气设备的热稳定性按下式校验 2(3)(3)min t sh ima I t I

t I ∞≥≥=或A A （2分）

2、（9分）比较真空断路器、SF 6断路器、少油断路器，各自主要优缺点及适用范围是什么? 答：真空断路器主要优点：触头开距短、体积小、重量轻、寿命长；开断能力强、性能稳定、动作快；结构简单、无污染、可靠性高、无爆炸、低噪声（1分）。其缺点：灭弧室加工工艺及材料要求高、抗震性差、易产生操作过电压（1分）。适用于频繁操作和安全要求较高的场所（1分）。SF 6断路器主要优点：断流能力强，灭弧速度快，绝缘性能好，检修周期长（1分）。缺点：要求加工精度高，对密封性要求高，价格贵（1分）。适用于需频繁操作及易燃易爆等危险的场所以及超高压电力系统中（1分）。

少油断路器主要优点：用油量少、结构简单、成本低（1分）。缺点是：开断能力差、维护量大、寿命短（1分）。一般适用于3~35千伏电网且无爆炸危险的场所（1分）。

3、（10分）变电所桥式接线有哪几种？简述其优缺点及其适用范围？

答：变电所桥式接线有外桥、内桥和全桥三种（1分）。外桥优缺点：切换变压器容易、切换线路较难、扩展成全桥比内桥容易、所用设备及占地面积均较少。适用于进线距离较近、变压器需要经常切换的终端变电所（3分）。内桥优缺点：与外桥的优缺点相反。适用于进线距离较长、变压器不需要经常切换的终端变电所（3分）。全桥优缺点：线路及变压器切换容易、供电可靠性高、运行灵活，但所用设备及占地面积均较大。适用于线路及变压器需要经常切换的终端变电所（3分）。

4、（6分）电流互感器常用接线方式有哪几种?各用于什么场所?

答：电流互感器常用接线方式有不完全星形接线、完全星形接线及差接线三种（3分）。不完全星形接线常用于中性点不接地系统中作为相间短路保护用（1分）；完全星形接线常用于中性点直接接地系统中作为相间短路及单相接地保护用（1分）；差接线一般用于高压电动机的相间短路保护用（1分）。

5、（4分）简述导线及电缆主芯线截面积的选择项目有哪些？

答：按经济电流密度选；按机械强度选；按长时允许负荷电流选；按允许电压损失选；

四、计算题（共35分）

1、（5分）G 10.5KV(0.5分)，T 1 10.5/242KV （1分），T 2 10.5/0.4KV （1分），T 3 220/121/38.5KV （1分），T 4 35/11KV （1分），T 5 10/0.4KV （0.5分）

2、（10分）解：

先求各组的计算负荷

（1） 金属切削机床组设备总容量：

kW kW P .10502.0)1(30=⨯=， v a r 34.1773.110)1(30k kW Q =⨯= （2分）

（2） 通风机组设备总容量：

kW kW P 4.238.0)2(30=⨯=， v a r 8.175.04.2)2(30k kW Q =⨯=

（2分） （3）电阻炉：

kW kW P 4.127.0)3(30=⨯=， var 0)3(30k Q = （2分）

因此总计算负荷为（95.0=∑p K ，97.0=∑q K ）

kW kW P 1.13)4.14.210(95.030=++⨯=

var 5.18var )08.13.17(97.030k k Q =++⨯=

kVA A kV S 7.225.181.132230=⋅+= （2分）

最大负荷时的功率因数为708.05

.181.13cos 3030===

S P ϕ 对应的997.0tan =ϕ

提高到0.92时所补偿的无功功率为 var

48.7)426.0997.0(1.13)

92.0cos tan (tan 130k P Q C =-⨯=-=-ϕ （2分）

3、（10分）解： （1）确定基准值。取S d =100MV A ，U c1=37kV ，U c2=10.5kV ，而

kA kV MVA U S I c d d 56.1373/1003/11=⨯==）（

kA kV MVA U S I c d d 50.55.103/1003/22=⨯==）（ （1分）

（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标么值

①电力系统电抗标么值。

最大运行方式下：25.0400/100

*min .1==MVA MVA X 最小运行方式下：5.0200/100

*max .1==MVA MVA X （1分） ②架空线路电抗标么值取X 0=0.4Ω/km

两条架空线并联时的电抗为

044.0)37(1003)/(4.0212

*2=⨯⨯Ω⨯=kV MVA km km X （1分） ③两台电力变压器并联后的电抗标么值

9375.08000100101005.7100/%3*

3

=⨯⨯⨯==kVA kVA S S U X N d k （2分） （3）求变压器低压母线上的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 ①总电抗标么值

最大运行方式下：2315.19375.0044.025.0*

3*2*min .1*min .=++=++=∑X X X X （1分） ②三相短路电流周期分量有效值

最大运行方式下：kA kA X I I k d k 466.42315.1/50.5/*)1min(.1)3(max .1===-∑- （2分） ③其他三相短路电流