供电技术课后答案
【篇一：供电技术习题及答案】
习题
（各题后括号中的“*”，“?”和“+”分别表示解答，提示和不给答案三种形式） 1-1 简述供电可靠性的含义，作用及衡量标准。（*）
1-2 什么叫电气设备的额定电压？电力系统为什么要采用多种电压
等级？电气设备在高于或低于其额定电压下工作会出现什么问题？（*）
1-3 试分析电力系统与供电系统，输电与配电之间的差别。（?）
1-4 简述双回路与环形供电系统，放射式与干线式供电系统的优缺
点及其应用范围。 1-5 什么叫桥式结线？试述各种桥式结线的优缺
点及其应用范围。（*） 1-6 确定供电系统时，应考虑哪些主要因素?为什么? (△)
1-7 电力系统中性点接地方式有哪几种类型? 各有何特点?（*） 1-8 在消弧线圈接地系统中，为什么三相线路对地分布电容不对称，或
出现一相断线时，就可能出现消弧线圈与分布电容的串联谐振? 为什么一旦系统出现这种串联谐振，变压器的中性点就可能出现高电位?（*）
思考题选答
1-1 所谓供电可靠性，就是供电系统及其设备、元件等在规定的运
行条件下和预期工作寿命阶段，能满意地完成其设计功能的概率。
一般用每年用户不停电时问的概率值(从零到1)或百分值(0～100％)
来衡量一个供电系统或设备的可靠性。
可靠性是供电系统的一项重要指标，也是电力负荷分级的基本依据。在设计供电系统时就要根据负荷对供电可靠性的要求程度，合理地
选择供电电源和确定供电方案。另外，通过对一个实际供电系统可
靠性的研究和分析，可以对系统的改进甚至对主要设备的设计制造
提供充分的依据。
1-2 所谓额定电压，就是使发电机、变压器等电气设备在正常运行
时获得最佳经济效果的电压。额定电压是电气设备在设计、制造和
使用中的重要参数。在电气工程中，电力网的额定电压应与电气设
备的额定电压相对应，并且已经标准化，系列化。
电力系统采用多种电压等级是基于以下四种情况；
1)目前，我国发电机的额定电压为6.3 、10.5或15.75kv (少数大容
量发电机为24kv) 等。
2)电力输送多采用高压，这样可以提高输送功率，加大输送距离。
换句活说，输送同样功率的电能在采用高压时，可相应减少输电线
路中的电流，因而减少线路上的电能损失和电压损失，提高输电效
率和供电质量。同时，导线截面亦随电流的减小而减小，节省了有
色金属。所以，从发电厂发出的电能，除供给附近用户直接用电外，一般都经过升压变电所变换为高压电能，经远距离输送后，再经降
压变电所变为低压电能，供用户使用。
3)高压输电的电压随国民经济的需要和电力技术的发展而不断提高。对于中短距离一般采用35kv输电；对于长距离、大容量则采用110、330、500kv输电。国内近年来已有数条750kv超高压输电线路投入使用。用于1100kv、1500kv的超高压输电设备亦在试制中。
4)矿山用电设备，由于功率、安全、制造工艺及经济性等原因，其
额定电压多采用低压，如127、220、380、660、1140v等，只有大型设备，才采用6 kv高压。随着矿井10kv下井的研究和实现，额
定电压为10kv的电气设备也已问世。
变、配电所的运行人员，应尽量保持供用电系统在额定电压或规定
的电压范围内运行。当线路电压高于额定值所规定的范围时，有的
设备(如移相电容器)将因过压而损坏；有的设备(如变压器、电动机等)将因磁饱和而引起激磁电流增加使总电流加大，造成设备过热损
坏
或缩短使用寿命；有的设备(如避雷器、熔断器等)在动作时产生的电
弧由于电压高、电压恢复速度快而难以熄灭。
电气设备在低于额定电压或规定的范围内运行时，照明负荷的照度
及效率降低；感应电动机输出功率降低，电流增加、温度升高，大
大影响其使用寿命；线路及变压器由于要输送同样的功率，电流必
然增大，结果二者的损耗都增加，输送效率大大降低。
1-3 提示：从服务对象、电压等级、供电距离、供电容量等四方面
考虑。 1-4 1．双回路供电系统
双回路属于有备用系统的结线，分双回路放射式和双回路干线式两种，其中双回路干线式因继电保护复杂，故障停电机会多而应用较少。双回路放射式，就是从电源向各负荷分别引两条独立输电线的
供电方式。其优点是供电可靠性高，运行灵活，电压损失小；缺点
是线路总长度长，电源出线回路多，所用开关设备多，因而投资较大。这种系统主要适用于大容量或孤立的一、二级负荷。
2．环形供电系统
环形也属于有备用系统的结线，它是一种从电源引出输电线，沿途
串接各负荷点后又回到电源的供电方式。由于是一个闭合的电网，
故称为环形电网。环形系统所用开关设备和线路长度都比双回路放
射式少，每一负荷点均由两条线路供电，故供电可靠性较高。环形
电网若闭环运行，则过载能力强，电压损失小，但继电保护整定较
复杂。因此，环形电网一般采用开环运行方式，此时导线截面应按
单回路供电选择，亦要考虑在电源附近段故障时担负全部环内负荷，故大大增加了有色金属的消耗量。这种供电系统适用于若干彼此相
距不远，容量相差不大，而都离电源较远的一、二级负荷。
3．单回路放射式供电系统
单回路放射式属无备用系统的结线，实际上就是以电源或变电所母
线为中心，向各负荷点分别引出独立输电线的供电方式。单回路放
射式的主要优点是供电线路独立，出故障时互不影响，停电机会少，继电保护简单，动作时间短，便于实现自动化等占‘其缺点是电源出
线回数较多，所需开关设备也多，因而投资较大。另外，供电可靠
性较低，使其应用受到很大限制。这种供电系统适用于容量较大的
分散性三级负荷和较次要的二级负荷。
4．单回路干线式供电系统
这种供电系统也属无备用系统，有直联型和串联型两种形式。直联
型干线式线路，就是从干线上直接接出分支线引入各负荷点的供电
方式，如图1-1所示。它的优点是电源出线少，能节省高、低压开关设备，使投资减少；线路总长度短，造价较低，由于各负荷点的高
峰用电期一般不同时，因而线路电压波动和电能损失都比较低。其
缺点是由于前段线路公用，增加了故障停电机会，因而供电可靠性低，为了有选择地切除线路故障，继电保护的动作时间也就逐级增加，从而延长了故障存在的时间。这种系统一般只适用于一定数量
的若干个成直线分布的三级负荷。
串联型干线式线路采用的联接方法是：干线经隔离开关联于负荷1
的母线上，再由负荷1的母线经隔离开关引出，再经隔离开关联于
负荷2的母线上??，余类推，如图1-2所示。这种线路实际上是直
联式的改进型式。这样改进后可以缩小故障停电的范围，提高供电
系统的可靠性。故障检修时可利用隔离开关的操作使故障点前的各
负荷点不至于长时间停电。它的缺点是增加了开关设备，而且故障
不易寻找，其应用范围基本上同直联型。
图1-1 直联型干线式线路图1-2 串联型干线式线路
1-5 对于具有两回电源进线，两台降压变压器的矿井终端总降压变
电所可采用桥式结线。它实质上是用一座由一台断路器和两台隔离
开关横联跨接的“桥”，来联接两个35～110kv“线路一一变压器组”
的高压侧，从而用较少的断路器组成一个可靠性较高的，操作灵活
的双回路变、配电系统。
桥式结线根据跨接桥横联位置的不同，可分为内桥、外桥和全桥三种。 1．内桥结线
这种接线的跨接桥靠近变压器侧，桥断路器装在线路断路器之内，
变压器回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称为内桥。
内桥结线提高了变电所供电的可靠性，倒换线路操作方便，设备投
资与占地面积较少，缺点是倒换变压器和扩建成全桥不如外桥方便，故适用于进线距离长，线路故障多，变压器切换少，高压侧无穿越
功率的终端变电所。 2．外桥结线
这种接线的跨接桥靠近线路侧，桥断路器装在变压器断路器之外，
进线回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称外桥。外桥
结线倒换变压器操作方便，易于过渡到全桥结线，且投资少，其运
行的灵活性与供电的可靠性和内桥结线类似；它的缺点是倒换线路
不方便，故适用于进线距离短，主变压器需经常切换的矿井终端变
电所。
3．全桥结线
这种结线，跨接桥居中，进线回路与变匿器回路均装有断路器，由
五台断路器构成“h”形，故称为全桥。全桥结线适应性强，供电可靠
性高，操作方便，运行灵活，并易于发展成单母线分段的中间变电所；它的缺点是设备多，投资大，变电所占地面积大，故适用于负
荷较大，对供电要求较高的大型矿井终端变电所。
1-6 提示：应考虑电源条件、运行方式、负荷性质与分布、矿井产量、瓦斯含量及涌水量等因素。
1-7 电力系统中性点接地方式分为中性点直接接地(又称大电流接地
系统)和中性点不接地或经消弧线圈接地(又称小电流接地系统)两种
接地方式，各接地方式的特点如下：
1．中性点直接接地系统
这种系统的优点是：当发生单相接地时，非故障两相的电压不升高，由于接地电流非常大，不会发生间歇性电弧，同时内部过电压倍数
较小，因而可以降低对线路绝缘水平的要求。由于单相接地就是单
相短路，短路电流较大，保护装置迅速而可靠地动作，缩短了故障
存在的时间。
缺点是：因短路电流大，开关及电气设备有时要选用较大的容量或
规格。当发生短路时若未能及时切除，会严重影响整个系统的稳定性，而且对通讯的干扰强烈，故常用于110kv及以上的电网。对于380v低压电网，由于用户需要380v和220v两种电压等原因，故也采用中性点直接接地系统。
2．中性点不接地系统
这种系统在正常工作时供电变压器的中性点，不接地。对于短距离
低压输电线，它的对地电容较小，发生接地故障时入地电流较小，
对通讯线的干扰也较小，瞬时性接地故障往
往能自动消除；对于长距离高压输电线，由于线路对地电容较大，
单相接地电容电流较大时(6kv系统达30a，35kv系统大于10a)，接地处容易发生间歇性电弧，在电网中引起高频振荡产生过电压，使
电网对地绝缘较低处发生接地短路故障，因而对接地电流值有一定
的限制规定。中性点绝缘系统的缺点是：当发生单相接地时，
无故障两相的对地电压升为相电压的(即升为线电压)，危及相间绝缘，易造成两相接地短路，当单相接地电容电流较大时，易产生间歇性
电弧接地过电压，而且内部过电压的倍数也较高。这冲系统的优点是：一相接地时，接地电流小，保护装置不动作，电网还可以继续
运行一段时间，待作好准备后故障线路再停电。由于3～60kv电网
在供电系统中占的比重很大，如果采用接地系统，则一相接地就会
导致停电，降低了供电的可靠性，故我国3～60kv电网均采用中性
点不接地系统。
3．中性点经消弧线圈接地系统
这种系统主要是利用消弧线圈(电抗器)的感性电流补偿电网对地的电容电流，可减小单相接地时接地点的电流，不产生电弧，避免发生
电弧接地过电压。完全补偿的条件是3?l?1/?c，为了避免电网参数
改变时产生串联谐振，一般采取过补偿运行。这种系统的缺点是：
因要根据运行网路的长短决定消弧线圈投入的数量与地点，故系统
运行较复杂，设备投资较大，实现选择性接地保护困难。 1-8 如图
1-3所示，为变压器中性点经消弧线圈l接地的供电系统。当三相线
路对地分布电容不对称或出现一相断线时，线路参数不再是对称的，因此负载中性点将发生位移，导致0点与0点之间出现电位差。由
于线路参数的变化使c与l的关系恰好符合公式
?l?1/?c?0时，在电压uoo′的作用下，线路对地回路将发生消弧线
圈与对地分布电容的
串联谐振。回路一旦出现串联谐振，由于总阻抗几乎为零，故即使uoo′的数值不大，回路中也会流过很大的电流0，0流过消弧线圈l，产生较大的压降，使变压器中性点0对地呈现高电位，极易损坏变
压器的对地绝缘。
ii
图1-3对地回路的串联谐振示意图
第二章负荷计算与功率因数计算
习题
（各题后括号中的“*”，“?”和“+”分别表示解答，提示和不给答案三
种形式） 2-1 目前电力负荷计算有哪几种主要的计算方法?简述其特点及应用范围。(*) 2-2 企业的年耗电量与年电能损耗在计算上有何
不同?原因是什么?(*)
2-3 在变电所运行过程中，应采取哪些措施来降低线路与变压器的
功率损耗?(*) 2-4 一个变电所的运行方案，应根据哪些条件确定?试
举例分析?(△)
2-5 功率因数过高或过低对用户各有何危害?最佳补偿方案应考虑什
么条件? 2-6 提高功率因数有哪些方法?其中人工补偿有哪几种类型?各有何优缺点?(*)
2-7 试分析采用电容器进行并联补偿和串联补偿的特点及用处，为
什么在并联补偿中10kv及以下线路的补偿电容器组常按三角形接
线?(*)
2-8 什么叫电力设备的经济运行?什么叫无功功率经济当量?怎样确
定两台变压器的经济运行方案?(*)
2-9 某年产90万吨原煤的煤矿，其供电设计所需的基本原始数据如下：
矿年产量： 90万吨；服务年限： 75年；矿井沼气等级：煤与沼气
突出矿井；立井深度：0.36 km ；冻土厚度： 0.35 m ；矿井地面
土质：一般黑土；两回35kv架空电源线路长度：l1＝l2＝6.5km ；
两回35kv电源上级出线断路器过流保护动作时间：t1＝t2＝2.5s ；
本所35kv电源母线上最大运行方式下的系统电抗：xs.min ＝0.12 （sd＝100mva）；本所35kv电源母线上最小运行方式下的系统电抗：xs.max ＝0.22 （sd＝100mva）；井下6kv母线上允许短路
容量：sal＝100mva；
电费收取办法：两部电价制，固定部分按最高负荷收费；
全矿负荷统计分组及有关需用系数、功率因数等如表2－1所示。
表2－1 全矿负荷统计分组表
【篇二：《供电技术_第四版》课后题答案_问答题部分】
力系统的组成及各部分的作用？
各级电压的电力线路将发电厂、变配电所和电力用户联系起来的一
个发电、输电、变电、配电及用电的整体即为电力系统。电力系统
由以下几部分组成：
（1）发电将一次能源转换成电能的过程即为“发电”。根据一次能
源的不同，有火力发电、水力发电和核能发电，还有风力、地热、
潮汐和太阳能等发电方式。
（2）变电与配电
变电所的功能是接受电能、转换电压和分配电能。
仅用于接收和分配电能，而没有变压器的场所称为配电所
（3）电力线路电力线路将发电厂、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）电能用户包括工业、企业在内的所有用户（用电单位），使
用（消耗）电能
1-4 电力系统中性点运行方式有哪几种？各自的特点是什么？
答：电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统（包括中性点
直接接地系统）和中性点非有效接地系统（包括中性点不接地和中
性点经消弧线圈或电阻接地）。
1）中性点不接地系统
特点：发生单相接地故障时，线电压不变，非故障相对地电压升高
到原来相电压的√3倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。
2）中性点经消弧线圈接地系统
特点：发生单相接地故障时，与中性点不接地系统一样，非故障相
电压升高√3倍，三相导线之间的线电压仍然平衡。
3）中性点直接接地系统
特点：当发生一相对地绝缘破坏时，即构成单相接地故障，供电中断，可靠性降低。但由于中性点接地的钳位作用，非故障相对地电
压不变。电气设备绝缘水平可按相电压考虑。在380/220v低压供电
系统中，采用中性点直接接地可以减少中性点的电压偏差，同时防
止一相接地时出现超过250v的危险电压。
1-5简述用户供电系统供电质量的主要指标及其对用户的影响
答：
决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。
影响：①当电压出现偏差时会对用电设备的良好运行产生影响；电
压波动和闪变会使电动机转速脉动、电子仪器工作失常；出现高次
谐波会干扰自动化装置和通信设备的正常工作；产生三相不对称电
压会影响人身和设备安全。②频率偏差不仅影响用电设备的工作状态、产品的产量和质量，而且影响电力系统的稳定运行。③根据负
荷等级来保证供电系统的可靠性。
1-6试分析中性点不接地系统发生单相接地后，系统的电压会发生什么变化？此时流经故障点的电流如何确定？
答：中性点不接地系统发生单相接地故障时，线间电压不变，而非
故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍，故障相电容电流增大到
原来的3倍。
1-7中性点经消弧线圈接地系统中，消弧线圈对容性电流的补偿方
式有哪几种？一般采用哪一种？为什么？
答：全补偿方式、欠补偿方式、过补偿方式
一般采用过补偿方式，在过补偿方式下，即使系统运行方式改变而
切除部分线路时，也不会发展成为全补偿方式，至使系统发生谐振。 1-8简述用户供电系统的主要特点？
1、电力用户供电系统由用户内部变配电所、供电线路和用电设备等组成，其中变配电所是电力系统的一个终端降压变配电所。
2、电力
用户供电系统的供电电压一般在110kv及以下。
3、大多为国家电网供电，也可建立自备发电站。
1-9如图所示的电力系统，试标出变压器一、二次侧和发电机的额定电压。
解：
⑴发电机额定电压考虑要予以补偿电网的输送压损，故提高5%为
10.5kv。
⑵变压器一次侧（原边）
①t1/t2一次侧与发电机相连：t1/t2 即为电站出口的升压变压器，与发电机相同，相对电网电压升值5%，亦为10.5kv。
②t3一次侧与线路相连：t3 即用户（降压）变压器，与用电设备相同，相对电网电压升降值为0，为110kv。
⑶变压器二次侧（副边）
①t2、t3二次侧（两个绕组）：高压输送，必线路长，要考虑补偿
变压器内部绕组以及线路输送电压损失各5%，故相对电网电压升值
为10%，t2的二次绕组、t3第一/第二个二次绕组电压依次为121、
38.5及11.0kv。
②t1二次绕组：低压输电，必线路短，不计线路压损，仅补偿变压
器内部压损，电压升值为+5%，即电压0.4/0.23kv。
答案表达为百分值及电压值均可，但电压值应与标准额定电压相符。注意标注的精度应符合工程标准。如下图1-9所示。答案填入虚线之中，两种答题方式用“，”隔开，可取其中之一，电压单位为kv。
第二章
2-1.什么是计算负荷？确定计算负荷的目的是什么？
计算负荷是用电设备的等效负荷，对于已运行的电力用户而言，计
算负荷pc就是该用户典型负荷曲线的半小时最大平均负荷p30.计算负荷是用户供电系统结构设计，供电线路截面选择，变压器数量和
容量选择，电气设备额定参数选择等的依据。
2-2.计算负荷与实际负荷有何关系？有何区别？
电力用户的实际负荷并不等于用户中所有用电设备额定功率之和，
用电设备在实际运行中对配电设备所产生的最大热效应与等效负荷
产生的热效应相等，将等效负荷称为计算负荷。 2-3. 什么是负荷曲线？负荷曲线在求计算负荷时有何作用？
电力负荷随时间变化的曲线称为负荷曲线。求计算负荷的日负荷曲
线时间间隔△t取30min。通过对负荷曲线的分析，可以掌握负荷变
化的规律，并从中获得一些对电气设计和运行有指导意义的统计参数。
2-5 用户变电所位置选择的原则是什么？
答：1、总降压变电所或总配电所总降压变电所的位置应接近负荷
中心，并适当靠近电源的进线方向，以便使有色金属的消耗量最少
和线路功率及电能损耗最小。同时，还应考虑变电所周围的环境、
进出线的方便和设备运输的方便。
2、10（6）kv变电所：10（6）kv变电所的位置应该深入到低压负荷的中心，但往往受到生产工艺和建筑的制约。考虑到运输的方便
及进出线方式，10（6）kv变电所的位置主要有以下几种类型：
（1）独立变电所
（2）附设变电所
（3）箱式变电所
（4）地下变电所
2-6 变压器台数选择应考虑哪些因素？什么是明备用？什么是暗备用？
答：台数选择考虑因素：（1）供电可靠性要求
（2）负荷变化与经济运行
（3）集中负荷容量大小
明备用：一台变压器工作，另一台变压器停止运行作为备用，此时
两台变压器均按最大负荷时变压器负荷率均按100%考虑。
暗备用：两台变压器同时运行，正常情况下每台变压器各承担负荷
的50%，每台变压器宜按全部最大负荷的70%选择。
2-7 变压器容量选择应考虑哪些因素？
答：1、变压器的容量需要满足在计算负荷下，变压器能够长期可靠运行
对单台变压器满足条件： sntsc snt：单台变压器的额定容量；sc：计算负荷对两台变压器（一般为等容量，互为备用）满足条件： snt1+ snt2= sc snt1、snt2：分别为并列运行的两台变压器的额定容量；
snt1= sc1+ sc2sc1、sc2：分别为负荷sc中一级和二级负荷的容量。
snt2= sc1+ sc2
2、为了适应工厂发展和调整的需要，变压器容量应留有15～25％
裕量。
3、满足变压器经济运行条件
2-8 什么是变电所的电气主接线？对变电所主接线的基本要求是什么？
答：电气主接线表示电能从电源分配给用电设备的主要电路,它包括
电气设备与连接关系.。
基本要求是安全、可靠、灵活、经济
2-9.用户供电系统高压配电网的接线方式有哪几种？请从可靠性、
经济性、灵活性等方面分
2-10.简述高压断路器和高压隔离开关在电力系统中的作用与区别
高压断路器是供电系统中最重要的开关之一，线路正常时，用来通
断负荷电流，线路故障时，在保护装置的作用下用来切断巨大的短
路电流，具有良好的灭弧装置和较强能力。高压隔离开关没有灭弧
装置，其灭弧能力很小，仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，造成一个明显的断开点，以保证检验人员的安全。
2-11我国10（6）kv配电变压器常用哪两种联结组？在3次谐波比
较突出的场合，宜采用哪种联结组？
答：常用yyn0和dyn11联结组。
在3次谐波比较突出的场合，宜采用dyn11联结组。（零序过电流
保护灵敏度高和抑制零序谐波）
2-12 电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器工作时二
次侧为什么不能开路？答：电流互感器：将主回路中的大电流变换
为小电流信号，供计量和继电保护用。电压互感器：将高电压变换
为低电压，供计量和继电保护用。
使用中二次侧不允许开路，以避免产生高压对操作者造成伤害。
2-14 在供电系统中提高功率因数的措施有哪些？
1、提高用户自然功率因数
2、无功补偿：1）就地补偿 2）集中补偿：分组集中补偿，高压集
中补偿，低压集中补偿。 2-15 在供电系统中，无功功率补偿的方式
有哪几种？各种补偿方式有何特点？
无功补偿方式分为就地补偿和集中补偿。
就地补偿可以最大限度减少系统中流过的无功功率，使整个供电线
路的功率及能量损耗、送电线路的导线截面、开关设备和变压器容
量都相应减少或降低，单从补偿效果来看，这是最好的补偿方式。
集中补偿和就地补偿相比，所需的电容器总容量较少，即电容器的
利用率较高，但其补偿效果稍差。
第三章
3-1,什么是大容量电源供电系统？该系统发生短路时其电流该如何
变化？
系统发生短路时，短路电流的全电流瞬时值由周期分量和非周期分
量合成，经过0.01s短路电流的幅值达到冲击电流值，非周期分量
衰减至零，暂态过程结束，短路进入稳态，稳态电流只含短路周期
分量。
3-2，说明短路全电流、短路电流的周期分量、短路电流的非周期分量、短路冲击电流、短路稳态电流、短路容量的物理含义。
答：短路全电流：指短路时电流的瞬时值，它是由短路电流的周期
分量与短路电流的非周期分量组成。
短路电流的周期分量：指短路全电流的稳态部分，只要短路持续，
电源电压维持恒定，这部分则保持不变。
短路电流的非周期分量：指短路全电流的暂态部分，经一段时间后
很快衰减至零。短路冲击电流：指短路全电流达到幅值。
短路稳态电流：当非周期分量衰减结束，余下的周期分量就是短路
稳态电流。
短路容量：发生短路的回路中的功率。
3-3.在短路计算中，为什么要采用平均电压？平均电压与电网额定
电压有何区别？答：
在短路电流的计算中，普遍采用近似计算的标幺值法，取系统各级
的平均额定电压为相应的基准电压，即ub=uav，而且认为每一元件
的额定电压就等于其相应的平均额定电压。 uav=1.05un
3-4 什麽叫短路电流的力效应？为什麽要用短路冲击电流来计算？答：（1）短路电流的力效应：三相载流导体水平敷设在同一平面上，三相短路电流流过各相导体时，根据两平行导体间同相电流力相吸，异相电流力相斥的原理，中间相受力最大。
（2）根据可知短路时情况最糟，影响最大，所以用短路冲击电流
来计算；
3-5 什麽叫短路电流的热效应？为什麽要用短路稳态电流来计算？答：（1）在线路发生短路时，强大的短路电流将产生很大的热量。
工程上，可近似地认为导体在短路时间内是与周围介质绝热的。短
路电流产生的热量不向外扩散，全部转化为载流导体的温升；
（2）由于短路全电流的有效值在整个短路过程中非常数，特别是发
电机端短路，变化比较复杂，为了便于计算，工程上以短路稳态分
量有效值代替短路全电流的有效值； 3-6 短路电流作用的假想时间
是什麽含义？该假想时间应如何确定？
答：
短路电流作用的假想时间是指稳态短路电流在假想时间内产生的热
量等于实际短路电流在在实际短路时间内产生的热量。
短路电流的假想时间tj等于短路电流周期分量作用的假想时间tjz
加上短路电流非周期分量作用的假想时间tjfi。而周期分量的假想时
间tjz与短路电流的持续时间t相同，也就是保护装置的动作时间tb
和断路器切断电路的实际动作时间tqf之和。
tj=tjz+tjfi=tb+tqf+0.05s 3-9.电流互感器和电压互感器各如何选择和
校验？
答：
电流互感器：应根据二次设备对互感器的精度等级要求以及安装地
点的电网额定电压与长期通过的最大负荷电流来选，并按短路条件
校验其动、热稳定性。
电流互感器的额电电压应大于或等于安装地点的电网额定电压。
电流互感器一次侧的额定电流应大于或等于线路最大工作电流的
1.2~1.5倍。
【篇三：《供电技术_第四版》课后题答案_问答题部分】
护要求的
第一章
1-1试述电力系统的组成及各部分的作用？
各级电压的电力线路将发电厂、变配电所和电力用户联系起来的一
个发电、输电、变电、配电及用电的整体即为电力系统。电力系统
由以下几部分组成：
（1）发电将一次能源转换成电能的过程即为“发电”。根据一次能
源的不同，有火力发电、水力发电和核能发电，还有风力、地热、
潮汐和太阳能等发电方式。
（2）变电与配电
变电所的功能是接受电能、转换电压和分配电能。
仅用于接收和分配电能，而没有变压器的场所称为配电所
（3）电力线路电力线路将发电厂、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）电能用户包括工业、企业在内的所有用户（用电单位），使
用（消耗）电能
1-8简述用户供电系统的主要特点？
1、电力用户供电系统由用户内部变配电所、供电线路和用电设备等
组成，其中变配电所是电力系统的一个终端降压变配电所。2、电力
用户供电系统的供电电压一般在110kv及以下。3、大多为国家电网
供电，也可建立自备发电站。
1-9如图所示的电力系统，试标出变压器一、二次侧和发电机的额定
电压。
解：
⑴发电机额定电压考虑要予以补偿电网的输送压损，故提高5%为
10.5kv。
⑵变压器一次侧（原边）
①t1/t2一次侧与发电机相连：t1/t2 即为电站出口的升压变压器，与发电机相同，相对电网电压升值5%，亦为10.5kv。②t3一次侧与
线路相连：t3 即用户（降压）变压器，与用电设备相同，相对电网
电压升降值为0，为110kv。
⑶变压器二次侧（副边）
①t2、t3二次侧（两个绕组）：高压输送，必线路长，要考虑补偿
变压器内部绕组以及线路输送电压损失各5%，故相对电网电压升值
为10%，t2的二次绕组、t3第一/第二个二次绕组电压依次为121、
38.5及11.0kv。
②t1二次绕组：低压输电，必线路短，不计线路压损，仅补偿变压
器内部压损，电压升值为+5%，即电压0.4/0.23kv。
答案表达为百分值及电压值均可，但电压值应与标准额定电压相符。注意标注的精度应符合工程标准。如下图1-9所示。答案填入虚线之中，两种答题方式用“，”隔开，可取其中之一，电压单位为kv。
第二章
2-3. 什么是负荷曲线？负荷曲线在求计算负荷时有何作用？
电力负荷随时间变化的曲线称为负荷曲线。求计算负荷的日负荷曲
线时间间隔△t取30min。通过对负荷曲线的分析，可以掌握负荷变
化的规律，并从中获得一些对电气设计和运行有指导意义的统计参数。
2-5 用户变电所位置选择的原则是什么？
答：1、总降压变电所或总配电所总降压变电所的位置应接近负荷
中心，并适当靠近电源的进线方向，以便使有色金属的消耗量最少
和线路功率及电能损耗最小。同时，还应考虑变电所周围的环境、
进出线的方便和设备运输的方便。
2、10（6）kv变电所：10（6）kv变电所的位置应该深入到低压负荷的中心，但往往受到生产工艺和建筑的制约。考虑到运输的方便
及进出线方式，10（6）kv变电所的位置主要有以下几种类型：
（1）独立变电所
（2）附设变电所
（3）箱式变电所
（4）地下变电所
第三章
3-1,什么是大容量电源供电系统？该系统发生短路时其电流该如何
变化？
答：无限大容量电源是指内阻抗为零的电源，不论输出的电流如何
变动，电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压维持不变。
系统发生短路时，短路电流的全电流瞬时值由周期分量和非周期分
量合成，经过0.01s短路电流的幅值达到冲击电流值，非周期分量
衰减至零，暂态过程结束，短路进入稳态，稳态电流只含短路周期
分量。
3-2，说明短路全电流、短路电流的周期分量、短路电流的非周期分量、短路冲击电流、短路稳态电流、短路容量的物理含义。答：短
路全电流：指短路时电流的瞬时值，它是由短路电流的周期分量与
短路电流的非周期分量组成。
短路电流的周期分量：指短路全电流的稳态部分，只要短路持续，
电源电压维持恒定，这部分则保持不变。
短路电流的非周期分量：指短路全电流的暂态部分，经一段时间后
很快衰减至零。
短路冲击电流：指短路全电流达到幅值。
短路稳态电流：当非周期分量衰减结束，余下的周期分量就是短路
稳态电流。
短路容量：发生短路的回路中的功率。
第四章
4-1 什么是继电保护装置？供电系统对继电保护有哪些要求？
答：继电保护装置是一种能反映供电系统中电气元件（电力线路、
变压器、母线、用电设备等）发生故障或处于不正常运行状态、并
动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。继电保护装置由测量比较、逻辑判断、执行输出三部分组成。继电保护一般应满足可靠性、灵敏性、选择性和速动性4个基本要求。
4-2 什么是过电流继电器的动作电流、返回电流和返回系数？如果
过电流继电器的返回系数过低，会出现什么问题？答：动作电流是
指能使继电器动作的最小电流，它是可以根据要求在一定的范围内
调整的，用iop表示。
返回电流是指能使继电器返回到原先状态的最大电流，用ire表示。返回电流ire与起动电流iop的比值称为继电器的返回系数kre，可
表示为：kre=ire/iop
返回系数过低可能导致动作后输出状态不稳定、不可靠。
4-3什么是电流互感器的10%误差曲线？它有什么用途？
答：所谓电流互感器的10%误差曲线，是指互感器的电流误差为10%时一次电流对其额定电流的倍数k=i1/i1.ta与二次侧负荷阻抗z2的
关系曲线。
通常是按电流互感器接入位置的最大三相短路电流来确定其ik（3）/ i1.ta值，从相应型号互感器的10%曲线中找出横坐标上允许的阻
抗欧姆数，使接入二次侧的总阻抗不超过此z2值，则互感器的电流
误差保证在10%以内。
4-4 电流互感器在供电系统中常用的接线方式有哪些？各种接线方
式有何特点？
答：
全星形联结方式：利用三个电流互感器串接三个电流继电器而成，kkx=ik/ita.2=1，kkx为接线系数，这种结线方式对各种故障都起作用，当短路电流相同时，对所有故障都同样灵敏，对相间短路动作
可靠，至少有两个继电器动作。主要用于高压大电流接地系统，以
及大型变压器、电动机的差动保护、相间保护和单相接地保护。
非全星形联结法：广泛应用在中性点不接地系统中。因为这种联结
对单相接地的误动作率低。
差接法：应用于中性点不接地系统的变压器、电动机及线路的相间
保护。
第五章
5-3在供电系统中，什么叫做安全保护接地？他分哪几种类型？个有什么特点？
为保证人体触及意外带电的电气设备时的人身安全，而将电气设备
的金属外壳进行接地即为保护接地（又称安全接地）。低压配电系
统接地型式有it系统、tt系统和tn系统（包括tn-c、tn-s、tn-c-s
系统）共5种。
（1）it系统电气设备的不带电金属部分直接经接地体接地（2）tt
系统配电系统的中性线n引出，但电气设备的不带电金属部分经各
自的接地装置直接接地（3）tn系统中性点直接接地系统中电气设备
在正常情况下不带电的金属部分用保护线或者中性线与系统中性点
相连接。
5-9什么叫过电压？雷电过电压有哪些形式？各是如何产生的？
过电压是指在电气线路上或电气设备上出现的超过正常工作电压的
对绝缘很有危险的异常电压。
过电压包括内过电压和外过电压。系统中磁能和电能之间的转化，
或能量通过电能的传递，以及线路参数选择不当，致使工频电压或
高次谐波电压下发生谐振，都称之为内过电压。操作切换网络故障
就是能量激发的重要原因，其中，由于操作而引起的内过电压，也
成为操作过电压。外过电压则是由雷击引起的，所以又叫雷电过电
压或大气过电压。
雷电过电压有两种基本形式：
(1). 直接雷击它是雷电直接击中电气线路、设备或建（构）筑物，
其过电压引起的强大的雷电流通过这些物体放电入地，从而产生破
坏性极大的热效应和机械效应，相伴的还有电磁脉冲和闪络放电。
这种雷电过电压称为直击雷。
(2). 间接雷击它是雷电没有直接击中电力系统中的任何部分，而是
由雷电对线路、设备或其他物体的静电感应或电磁感应所产生的过
电压。这种雷电过电压，称为感应雷或雷电感应。
第三种是由于架空线路或金属管道遭受直接雷击或间接雷击而引起
的过电压波，沿着架空线路或金属管道侵入变配电所或其他建筑物。这种雷电过电压形式，称为高电位侵入或雷电波侵入。据我国几个
大城市统计，供电系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，占整
个雷害事故的50%～70%，比例很大，因此对雷电波侵入的防护应
予以足够的重视。
第七章
7-6什么是自动重合闸装置？供电系统对ard有哪些基本要求？
答：在供电系统的架空线路发生“瞬时性故障”被继电保护迅速断开后，由于故障的瞬时性，故障点的绝缘强度会自动恢复。利用这一
特点，采用自动重合闸装置能够自动将断路器重新合闸，恢复供电，提高供电的可靠性。
要求：1) 线路正常运行时，自动重合闸装置（ard）应投入，当值
班人员利用控制开关或遥控装置将断路器断开时，ard不应动作。当
值班人员手动合闸，由于线路上有永久性故障而随即由保护装置将
断路器断开时，ard亦不应动作。
2) 除上述情况外，当断路器因继电保护装置或其他原因跳闸时，
ard均应动作。
3) ard可采用控制开关位置与断路器位置不对应原则启动重合闸装置，即当控制开关处在合闸位置而断路器实际上处于断开位置的情况下，使ard启动动作。
4) ard的动作次数应符合预先的规定（如一次重合闸只应动作一次）。无特殊要求时对架空线路只重合一次，而对电缆线路一般不采用ard，因其瞬时性故障极少发生。
5）ard的动作时限应大于故障点灭弧并使周围介质恢复绝缘强度所需时间和断路器及操作机构恢复原状，准备好再次动作的时间，一般采用0.5～1s。
6) ard动作后，应能自动复归，为下一次动作做好准备。
7) 应能和保护装置配合，使保护装置在ard前加速动作或ard后保护加速动作。
7-7什么是自动重合闸前加速保护？什么是自动重合闸后加速保护？各有何特点？
答：1、自动重合闸前加速保护：重合闸前加速保护一般又简称“前加速”
特点：采用自动重合闸前加速保护具有使用设备少，简单经济，能快速切除瞬时性故障，使瞬时性故障来不及发展成为永久性故障，从而提高重合闸的成功率等优点。
2、自动重合闸后加速保护：每段线路相应均装设重合闸装置，当线路第一次出现故障时，利用线路上设置的保护装置按照整定的动作时限动作。然后相应的ard动作，使断路器重合一次。
特点：后加速保护第一次跳闸是有选择性的，不会扩大停电范围，且保证了能快速、有选择地切除永久性故障。但每段线路都需装设ard,与前加速相比较为复杂。