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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。
工厂供电第五版课后习题答案【篇一：工厂供电_第五版_刘介方_课后答案[1-10章]】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。
注：此答案只有老师划的重点的一部分答案，另一些则需要大家共同努力寻找才行，希望大家共同努力将此答案补全！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。
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。
4、我国规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求?工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。
规定：频率偏差正负电压偏差正负5%电压偏差是指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。
5、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。
6、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。
PEN线中可有电流通过，因此对某接PEN线的设备产生电磁干扰。
主要于我国低压配电系统中应用最为普普遍，但不适于对安全和抗电磁干扰要求高的场所。
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、有一条采纳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150，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? 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 =163>I =150，满足发热条件。
因此相线截面选为=50mm 。
l 30?2(2)中性线截面的选择0按≥0.5 ，选=25mm 。
0?02(3)保护线截面的选择PE 由于>35mm ，故选≥0.5 =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，如果采纳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 的导线同意载流量I =160>I =150。
2l 30因此按发热条件，相线截面选为120mm 。
2中性线截面按≥0.5 ，选=70mm 。
0?02保护线截面按≥0.5 ，选=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( =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。
3、有一条用LGJ 型钢芯铝线架设的5km 长的35kV 架空线路，计算负荷为2500kW，cos =0.7，T =4800h。
1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。
图1-23 习题1-1的供电系统解：如果变压器的二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%，一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，于是：因为2220/38.5T N U =kV所以121220WL T N U U ==kV; ()22238.535110% 1.1T N WL U U ===+ kV同理：1110.5T N GN U U ==kV;()121110% 1.1220242T N WL U U =+=⨯= kV ，110.5/242T N U = kV 。
1-2 试确定图1-24所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压？GT1T2T310KV6KV 电网220V/380V 电网35KV图1-24 习题1-2的供电系统解：如果变压器的二次侧接低压线路，则其二次侧电压高于线路电压5%，二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%；一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，发电机的额定电压高于线路额定电压的5%。
则有：发电机额定电压：()15%1010.5GN U =+⨯= kV ；变压器T 1的额定电压：1110.5T N GN U U ==kV ；()12110%3538.5T N U =+⨯=kV ；110.5/38.5T N U =kV ；变压器T 2的额定电压：2135T N U =kV ；()2215%6 6.3T N U =+⨯=kV ；235/6.3T N U =kV ；变压器T 3的额定电压：3110T N U =kV ；()3215%3800.4T N U V =+⨯=kV ；310/0.4T N U =kV ；2-1某大批生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW ，通风机容量共56kW ，线路电压为380V 。
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。
1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。
图1-23 习题1-1的供电系统解：如果变压器的二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%，一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，于是：因为2220/38.5T N U =kV所以121220WL T N U U ==kV; ()22238.535110% 1.1T N WL U U ===+ kV同理：1110.5T N GN U U ==kV;()121110% 1.1220242T N WL U U =+=⨯= kV ，110.5/242T N U = kV 。
1-2 试确定图1-24所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压？6KV 电网电网图1-24 习题1-2的供电系统解：如果变压器的二次侧接低压线路，则其二次侧电压高于线路电压5%，二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%；一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，发电机的额定电压高于线路额定电压的5%。
则有：发电机额定电压：()15%1010.5GN U =+⨯= kV ；变压器T 1的额定电压：1110.5T N GN U U ==kV ；()12110%3538.5T N U =+⨯=kV ；110.5/38.5T N U =kV ；变压器T 2的额定电压：2135T N U =kV ；()2215%6 6.3T N U =+⨯=kV ；235/6.3T N U =kV ；变压器T 3的额定电压：3110T N U =kV ；()3215%3800.4T N U V =+⨯=kV ；310/0.4T N U =kV ；2-1某大批生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW ，通风机容量共56kW ，线路电压为380V 。
试分别确定各组和车间的计算负荷30P 、30Q 、30S 和30I 。
解：（1）金属切削机床组的计算负荷：查附录表1：0.2d K =，cos 0.5ϕ=，tan 1.73ϕ=则()3010.2800160P kW =⨯= ()()301301tan 160 1.73276.8Q P kVar ϕ==⨯= ()()301301160320cos 0.5P S kVA ϕ=== ()301486.2S I A ===（2）通风机组的计算负荷：查附录表1：0.8d K =，cos 0.8ϕ=，tan 0.75ϕ=则()3020.85644.8P kW =⨯= ()()302302tan 44.80.7533.6Q P kVar ϕ==⨯= ()()30230244.856cos 0.8P S kVA ϕ=== ()30285.1S I A ===取同时系数0.9P K=∑，0.95QK=∑，于是车间的总计算负荷为：()()()()303013020.916044.8184.3P P KP P kW =⨯+=⨯+=∑()()()()303013020.95276.833.6294.9QQ KQ Q kVar =⨯+=⨯+=∑30347.8S kVA ===30528.4I A ===各个参数如下表：2-3有一380V 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容量的电动机有7.5kW 1台，4kW 3台，3kW 12台。
试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷30P 、30Q 、30S 和30I 。
解：1、采用需要系数法查附录表1：0.2d K =，cos 0.5ϕ=，tan1.73ϕ=则300.88517P kW =⨯=3030tan 17 1.7329.4Q P kVar ϕ==⨯=30301734cos 0.5P S kVA ϕ=== 3051.7I A === 2、采用二项式法查附录表1：0.14b =，0.4c =，5x =，cos 0.5ϕ=，tan 1.73ϕ=则 （1）x 台最大容量的设备容量为57.51433122.5x P P kW ==⨯+⨯+⨯=有功计算负荷为：300.14850.422.511.9920.9e x P bP cP kW '=+=⨯+⨯=+=； 无功计算负荷为：3030tan 20.9 1.7336.2Q P kVar ϕ''==⨯=； 视在计算负荷为：303020.941.8cos 0.5P S kVA ϕ''===； 计算电流为：3063.5I A ''=== 两种方法的计算结果如下表：2-6某厂变电所装有一台630kVA 变压器，其二次侧(380V)的有功计算负荷为420kW ，无功计算负荷为350kvar 。
试求此变电所一次侧（10kV ）的计算负荷及其功率因数。
如果功率因数未达到0.9，问此变电所低压母线上应装设多大并联电容器的容量才能达到要求?解：补偿前的视在计算负荷：()302546.7S kVA === 则变压器有功损耗损耗：300.010.01546.7 5.5T P S kW ∆≈=⨯≈; 变压器无功损耗损耗：300.050.05546.727.3T Q S kVar ∆≈=⨯≈; 于是，考虑变压器损耗之后的变压器一次侧母线的计算负荷为：()()301302420 5.5425.5T P P P kW =+∆=+=; ()()30130235027.3377.3T Q Q Q kVar =+∆=+=()301568.7S kVA === ()30132.8S I A ===功率因数为：()()3011301425.5cos 0.750.9568.7P S ϕ===<，不满足要求，故需要进行无功补偿。
为使一次侧达到()1cos ϕ达到0.9，则二次侧的()2c o s ϕ'要达到0.92，于是取()2cos 0.92ϕ'=，此时二次侧的功率因数为()()()3022302420cos 0.77546.7P S ϕ===。
则补偿的无功功率为：()()()[]30222tan tan 420tan cos0.77tan cos0.92170C Q P arc arc kVarϕϕ⎡⎤'=-=⨯-≈⎣⎦注：这里需校验2-8某厂的有功计算负荷为2400kW ，功率因数为0.65。
现拟在工厂变电所10kV 母线上装设BWF10.5-30-1型并联电容器，使功率因数提高到0.9。
问需装设多少个并联电容器？装设了并联电容器以后，该厂的视在计算负荷为多少？比未装设前视在计算负荷减少了多少？解：（1）并联电容器的个数：有题意可知，在10kv 高压侧进行补偿，补偿前的功率因数为cos 0.65ϕ=，补偿以后的功率因数为cos 0.9ϕ'=，于是有：[][]30tan tan 2400tan cos0.65tan cos0.92400(1.170.48)1656C Q P arc arc kVarϕϕ'=-=⨯-=⨯-≈165655.230C c Q n q ===，为了三相平衡，取57n = （2）无功补偿以后的视在计算负荷：补偿之前的无功计算负荷为：3030tan 2400 1.172808Q P kVar ϕ==⨯=并联56个电容器以后，补偿的无功功率为：57301710CQ kVar '=⨯= 补偿后的无功计算负荷为：3030280817101098C Q Q Q kVar ''=-=-=则补偿后的视在计算负荷为：302639S kVA '=== 补偿以后的功率因数为：30302400cos 0.9090.912639P S ϕ''===≈'满足要求 （3）补偿前后的视在计算负荷差值：补偿之前的视在计算负荷为：303024003692cos 0.65P S kVA ϕ=== 补偿前后的视在计算负荷差值为：303030369226521040S S S kVA '∆=-=-=第三章3-1 有一地区变电站通过一条长4km 的10kV 电缆线路供电给某厂装有两台并列运行的S9-800型（Yyn0联结）电力变压器的变电所。
地区变电站出口断路器的断流容量为300MV A 。
试用欧姆法求该厂变电所10kV 高压母线上和380V 低压母线上的短路电流(3)k I 、"(3)I 、(3)I ∞、(3)sh i 、(3)sh I 和短路容量(3)k S ，并列出短路计算表。
解：根据题意得计算电流如下所示：（Yyn0）1、求k-1点的三相短路电流和短路容量（U c 1= 10.5 kv ） (1)计算短路电路中各元件的电抗和总电抗 1)电力系统的电抗：有题意可知，300oc S MV A =则2211(10.5)0.3670.37300c oc U kV X S MVA===Ω≈Ω2)电缆线路的电抗：由表3-1查得X 0=0.08Ω/km,因此200.08(/)40.32X X l km km ==Ω⨯=Ω 3)绘k-1点短路的等效电路如下图所示，然后计算电路的总电抗：(1)120.370.320.69k X X X ∑-=+=Ω+Ω=Ω(2).计算三相短路电流和短路容量1) k-1三相短路电流周期分量有效值：(3)18.79k I kA -===2).三相短路次暂态电流和稳态电流有效值："(3)(3)(3)18.79k II I kA ∞-===3).三相短路冲击电流及其有效值：(3)"(3)(3)"(3)2.55 2.558.7922.411.51 1.518.7913.27sh shi I kA kAIIkA kA==⨯===⨯=4).三相短路容量：(3)(3)11110.58.79159.85k c k S I kV kA MV A --==⨯=2. 求k-2点的短路电流和短路容量（U c2= 0.4kV ） (1) 计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1).电力系统的电抗：22'421(0.4) 5.310300c oc U kV X S MVA-===⨯Ω2). 电缆线路的电抗：22'422010.40.08(/)4 4.641010.5c c U kV X X l km km U kV -⎛⎫⎛⎫==Ω⨯⨯=⨯Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3). 电力变压器的电抗：由附录表5查得U k ％＝4.5，因此()22632340.4% 4.5910910100100800k c N kV U U X X k S kVA--=≈=⨯=⨯Ω=⨯Ω4) 绘k-2点短路的等效电路如下图所示3910-⨯Ω计算其总电抗：''''34(2)123412343443//9105.310 4.6410 5.48102k X X X X X X X X X X X ∑-----=++=+++⨯Ω=⨯Ω+⨯Ω+=⨯Ω(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：(3)242.14k I kA -=== 2)三相短路次暂态电流和稳态电流："(3)(3)(3)242.14k II I kA ∞-===3)三相短路冲击电流及其有效值：(3)"(3)(3)"(3)1.84 1.8442.1477.541.09 1.0942.1445.93sh shi I kA kAIIkA kA==⨯===⨯=4)三相短路容量：(3)(3)2220.442.1425.2k c k S I kV kA MVA --==⨯=在供电工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示：3-2 使用标幺值法重做题3-2。
