供配电项目6供配电技术习题及参考答案Word格式文档下载.docx

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电能质量的主要指标有：

频率偏差、电压偏差、电压波动和闪变、电压波形畸变引起的高次谐波及三相不平衡度等。

10.如何衡量供电可靠性，其有哪些规定？

衡量供电可靠性的指标，一般以全部用户平均供电时间占全年时间（8760小时）的百分数表示，也可用全年的停电次数和停电持续时间来衡量。

11.试确定图14所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。

图1-14习题11的供电系统

解：

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６．３ｋＶ。

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１２１ｋＶ。

因此变压器Ｔ１的额定电压应为６．３／１２１ｋＶ。

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１１０ｋＶ。

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％。

12.试确定图15所示供电系统中发电机和所有电力变压器的额定电压。

图1-15习题12的供电系统

发电机Ｇ的额定电压应比１０ｋＶ线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为１０．５ｋＶ。

变压器Ｔ１的一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，故其一次额定电压应为１０．５ｋＶ。

Ｔ１的二次额定电压应比３５ｋＶ线路额定电压高１０％，故其二次额定电压应为３８．５ｋＶ。

因此变压器Ｔ１的额定电压应为１０．５／３８．５ｋＶ。

变压器Ｔ２的一次额定电压应与３５ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为３５ｋＶ。

Ｔ２的二次额定电压应比６ｋＶ电网电压高１０％，即其二次额定电压应为６．６ｋＶ。

因此变压器Ｔ２的额定电压应为３５／６．６ｋＶ。

变压器Ｔ３的一次额定电压应与１０ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为１０ｋＶ。

Ｔ３的二次额定电压应比２２０／３８０Ｖ电压高５％，即其二次额定电压应为１０／０．４ｋＶ。

项目二

2-1-1什么叫应急照明？

应急照明的电源可有哪些？

当正常照明因故障停电时，供继续工作用的备用照明叫应急照明。

应急照明的电源可有：

1）仅装设一台变压器时，正常照明的供电干线自变电所低压配电屏上或母线上分开；

2）装设两台及以上变压器时，宜与正常照明的干线分别接自不同的变压器；

3）建筑物内未设变压器时，应与正常照明在进户线后分开，并不得与正常照明共用一个总开关；

4）采用带有直流逆变器的应急照明灯（只需装少量应急照明灯时）。

2-1-2标注

的含义是什么？

3套灯具，每套含1只32W灯管，吸顶安装。

2-1-3照明对电压质量的要求有哪些？

电压偏差和电压波动在允许的范围内。

2-1-4智能集中式电能计量管理系统由哪些部分组成？

系统主要由电脑、网络、用电控制柜组成。

2-1-5电压偏移的允许范围是多大？

怎样才能减小电压偏移？

根据GB50034-2004规定，照明灯具的端电压不宜大于其额定电压的105％,亦不宜低于其额定电压的下列数值：

1）一般工作场所为95％；

2）远离变电所的小面积一般工作场所难以满足第1款要求时，可为90％；

3）应急照明和用安全特低电压供电的照明为90％。

减小电压偏移的措施有：

1）正确选择电力变压器的电压分接头或采用有载调压的电力变压器；

2）降低供配电系统的阻抗；

3）尽量使三相系统的负荷均衡；

4）合理地调整系统的运行方式；

5）采用无功功率补偿装置。

2-1-6分析某居民住宅照明平面图的工作过程（见下图）。

图中所有管线均采用PVC阻燃塑料管沿墙或楼板内敷设，管径15mm，采用塑料绝缘铜线，截面积2.5mm2，管内导线根数按图中标注，在黑线（表示管线）上没有标注的均为两根导线，凡是用斜线标注的应按斜线标注的根数计。

照明及其开关的管线均是由照明箱引出后上翻至该层顶板上敷设安装，并由顶板再引下至开关上；

插座的管线也从照明回路引出，从顶板上引下至插座处。

电源是从卫生间3东墙的照明配电箱引出，经过道吸顶灯后共有四个支路，一路至车库，另一路至双联控制的楼梯灯，第三路引至卫生间3的换气扇、吸顶灯和二、三极扁圆两用插座WP上，插座的安装高度为1.6m，应采用防溅式，全部暗装。

第三路引至楼梯东侧过道，再分两路输出，一路经客厅后至露台吸顶灯，另一路引至衣帽间。

衣帽间再分至卫生间2的吸顶灯和二、三极两用插座WP上，第二路引至主人房后分别引至书房、阳台。

2-2-1荧光灯回路中的启动器、镇流器和电容器各有什么作用？

启动器的作用：

电路接通时，辉光放电后氖泡内电极闭路，把灯丝和镇流器串联起来，使灯丝预热；

辉光放电结束后，电极靠弹性分离，使电路断开。

镇流器的作用：

1）灯丝预热时，限制灯丝电流，防止预热过高而烧断，并保证灯丝电子的发射能力；

2）灯管启动后，维持灯管的工作电压和限制灯管电流在额定值内，以保证灯管能稳定工作。

电容器的作用：

改善灯电路的功率因数，对荧光灯线路消耗的无功功率起补偿作用。

2-2-2哪些场合宜采用白炽灯照明？

哪些场合宜采用荧光灯照明?

宜采用白炽灯照明的场合有：

1）局部照明的场合；

2）频繁开关的场合；

3）防止电磁波干扰的场合；

4）因频闪效应影响视觉效果的场合；

5）对显色性要求较高的场合。

悬挂高度在4m以下，照明时间较长，照度要求较高，考虑到节能的场合宜采用荧光灯照明。

2-2-3荧光灯启动器电路串联二极管起什么作用？

交流电经整流后供给荧光灯灯丝，此时镇流器对整流电路的阻抗显著下降，电流增大，灯丝预热充分，自感电动势增加，启动性能提高。

2-2-4用试灯检查照明线路短路故障应注意什么？

使用试灯检查短路故障时，实际上试灯与被检测灯为串联，试灯灯泡功率应与被检测灯泡功率相差不大。

这样，当该灯无短路故障时，试灯与被检测灯发生都暗。

若试灯与被检测灯功率相差很大，则容易出现误判。

2-2-5照明装置的一般运行要求有哪些？

1）对于用电量较大且以照明用电为主的单位，应建立、健全照明装置的技术管理资料；

2）运行过程中，照明装置经过大修，变更设备、变动配线路径以及更换导线截面后，均应修改相应的电器图样及资料；

3）特殊形式的照明灯具及其附件、开关、熔断器等应有一定数量的备品或备件；

4）运行过程中，如果增加了照明设备，应验算原来的导线、开关、熔断器等是否能满足技术规定，同时对安装日期、接用容量，施工单位等作详细记录；

5）节日彩灯，在使用前应进行全面的绝缘检查和安装质量检查，使用后应及时将电源断开。

2-3-1简要叙述电气照明计算的方法和步骤。

电气照明计算的方法有：

需要系数法、单位容量（比功率、负荷密度）法、单位指标法等。

住宅照明设计步骤如下：

1）确定照明方式；

2）选择光源；

3）选择灯具；

4）确定照度标准；

5）确定特殊视觉作业的专用照明，包括写字台照明、床头阅读照明、看电视时的照明、餐室照明、厨房照明、卫生间照明、走廊和楼梯照明布置等。

2-3-2住宅内的照明线路按规定应采用什么材质线芯的绝缘导线？

对其线芯截面有何要求？

住宅内的照明线路按规定应采用铜芯绝缘导线，线芯截面一般用2.5㎜²

或经过负荷计算后查表求得照明配电干线和分支线截面。

2-3-3解释名词：

光通量、光强、亮度、照度。

光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使人眼产生光感的辐射能称为光通量；

光源在给定方向的辐射强度，称为发光强度，简称“光强”；

发光体在视线方向单位投影面上的发光强度称为亮度；

被照物体表面单位面积投射的光通量，称为“照度”。

2-3-4某私人住宅为砖混结构,排层建筑,建筑设计为:

1二楼三居室,南面二室各18㎡、北面一室24㎡；

2起居室（厅）设在一楼32㎡；

3厨房设在东面8㎡，紧靠户进门处；

4一、二楼各一卫生间6㎡；

5一楼车库设在西面20㎡。

请设计该住宅的配电原理图，并选择灯具、开关、导线等。

1．照度值的确定

照度值的确定应根据建筑性质、等级标准、功能要求和使用条件,按《建筑照明设计标准》的规定选取照度值，不作精确计算。

2．光源、灯具设计

（1）房间居室二楼南面二室各18㎡,根据住宅建筑照明的照度标准值,取照度值为751x。

采用亮迪品牌吸顶灯,单位面积安装功率为7W/㎡,其总瓦数为7*18=126W。

因此每间房间用一只叠雅系列110W的荧光灯就可满足要求。

二楼北面一室24㎡,其总瓦数为7*24=168W，因此选用一只怡彩系列，型号为FO153*55W的吸顶灯。

一楼起居室32㎡，其总瓦数为7*32=224W，因此选用一只怡彩系列，型号为FO154*55W的吸顶灯也可满足要求。

（2）厨房厨房的照度取1001x。

选2*40W的白炽灯吸顶安装。

（3）卫生间照度取1001x,各采用一只2*40W白炽灯的乳白玻璃罩吸顶安装。

（4）车库、走道、阳台照度要求较低，各采用内装60W白炽灯的乳白玻璃罩吸顶灯为宜。

3．设备容量

白炽灯:

2*40+2*40+5*60=460（W）

荧光灯:

（2*110+3*55+4*55）×

（1+0.2）=726（W）（镇流器功率损耗系数α=0.2）

插座回路:

考虑到目前家庭用电量的增加（空调、电饭褒、电热水器等大功率负载）,及用电的安全和方便,共设有六路,3路各2kW,2路各3kW，另1路6kW。

4．进户线计算负荷。

取需用系数Kd=0.7,功率因数cosφ=0.9,则

Pe=3*2000+2*3000+6000+460+726≈19kW

Pjs=KdPe=0.7*19≈13.3kW

5．电流计算

灯线Ijs=Pjs/UncosΦ=1186/（220*0.9）=6A

插座回路一Ijs=Pjs/UnpcosΦ=2000/（220*0.9）=10.1A

插座回路二Ijs=Pjs/UnpcosΦ=3000/（220*0.9）=15.2A

插座回路三Ijs=Pjs/UnpcosΦ=6000/（220*0.9）=30.3A

进户线计算电流

Ijs=Pjs/UnpcosΦ=13300/（220*0.9）=67.2A

6．导线截面积和穿线管径选择

查表选择电缆、导线截面积及穿线管径。

灯线回路及插座回路一采用BV型2.5㎜²

的聚氯乙烯绝缘铜线,配用管径为SC15;

插座回路二供电给二楼南面二室挂壁式空调和一楼起居室柜式空调，采用BV型4㎜²

的聚氯乙烯绝缘铜线,配用管径为SC15；

插座回路三供电给二楼卫生间速热式电热水器，采用BV型6㎜²

的聚氯乙烯绝缘铜线,配用管径为SC20；

进户线采用BV型16㎜²

的聚氯乙烯绝缘铜线,配用管径为SC32。

以上导线截面的选择均考虑了为今后的发展留有余量和减少电压损失,按大一级选取,因此不再进行电压损失的校验。

7．电源开关的选择

根据住宅配电标准，照明和卧室挂壁空调用断路器EA9A45c10、c25控制，其他插座回路应用漏电断路器EA9C45c2530c或EA9C45c5030c控制。

客厅柜式空调因容易与人体接触，也应装设漏电保护装置。

配电原理图略。

项目三

3－1－1在图2-1的车间配电系统图中，如果进线断电了，而车间内又急需用电，2#联络柜断路器下桩头可由联络电源送电过来，请分析如何操作开关，才能保证本车间的安全供电。

首先了解一下急需用电的设备究竟有多大容量，断开不急需用电的负荷，如果联络电源容量足够，则可进行下一步的送电操作。

投用备用电源时，先要断开1#柜的断路器，使其处于分闸状态，摇动手柄，使断路器脱离线路，然后进行联络电源送电操作，合上2#柜的隔离开关，再合上断路器，完成送电过程。

3－1－2总结TT供电方式与TN-S供电方式的特点。

TT供电方式称为三相四线制系统，没有用的地线，它的特点有1）电气设备采用接地保护可以大减少触电的危险性，因为人体电阻与保护接地电阻是并联关系，通过人体的电流远远小于通过接地电阻的电流。

2）漏电电流很小，熔断器不一定能熔断，断路器也不一定跳闸，所以还需要漏电开关作保护，因此TT系统难以推广。

3）TT系统的接地装置耗用的钢材多，而且难以回收，费工时、费料。

4）在TT系统中的负载所有接地称为保护接地。

TN-S供电方式称为三相五线系统，系统中心点接地后分别引出零线与地线，它的特点有1）接零保护可以把故障电流上升为短路电流，使断路器自动跳闸，安全性能好。

2）供电干线上也可以安装漏电保护器。

使用漏电断路器时，工作零线N没有重复接地，而PE线有重复接地，PE线不经过漏电断路器，所以工作安全可靠。

3）系统正常工作时，专用保护线上没有电流，而工作零线上有不平衡电流。

4）工作零线只用作照明单相负载的回线。

5）专用保护线PE不允许断线。

3－1－3图2-13为某装配车间低压配电系统图，试分析其配电的工作原理。

图2-13某装配车间低压配电系统图

分析：

该电路图描述了此装配车间的低压配电系统概况，低压配电总线由外部引入车间配电间，通过各配电柜的控制、保护、功率因数补偿，完成对装配车间各个部位供电的目的。

1#柜为车间配电总柜，设计电流为1000A，由隔离开关和框架式断路完成对线路的停送电控制，出线送入低压母排。

断路器可电动分合闸，有断电保护功能，电压、电流指示，电能计量。

2#柜与3#柜是出线柜，它们各自从母排上引电，然后通过各自的隔离开关和断路器向车间的各部位供电，断路器采用DZ20塑壳式断路器，无电动操作功能，具有短路和过载保护功能，其隔离开关和断路器的额定电流由具体负载的大小而定，柜上设有电流指示。

4#柜是功率因数补偿柜（简称电容柜），它主要是用来提高电网功率因数，减少配电系统配电线四季损耗。

3－1－4查相关资料，说说表征电能质量的基本指标是什么？

我国采用的工频是多少？

一般要求的频率偏差多少？

电压质量有什么要求。

电能质量的基本指标是电压与频率，我国采用的工频是50Hz，供电频率的允许偏差：

电网容量在300万kw以上者，为±

0.2HZ；

电网容量在300万kw以下者，为±

0.5HZ。

用户端的电压变动幅度：

35kv及以上供电和对电压有特殊要求的用户为额定电压±

5%；

10kv及以下高压供电和低压有特殊要求的用户为额定电压±

7%，低压照明用户为额定电压的5%~–10%。

3－1－5隔离开关在配电线路中起什么作用？

隔离开关主要作用是在线路需要停电或维修时隔离电源，起安全保护作用。

隔离开关一般不能带负荷操作，在有灭弧装置时，可以断开一定的小负荷电流。

带有熔断器的隔离开关还兼有短路保护作用。

3－2－1在设计车间配电系统过程中，应考虑哪些因素？

主要考虑的因素有：

1）车间用电设备的性质；

2）用电设备的类型、数量、容量大小；

3）用电设备的分布情况；

4）车间的环境状况等。

3－2－2隔离电器一般用在哪些场合？

当维护、测试和检修设备需要断开电源时，应装设隔离电器。

当线路有双电源供电或有备用电源，需要进行电源转换时，应装设隔离电器。

3－2－3在进行负荷计算时，用需要系数法还是作二项式法，应考虑哪些因数？

需要系数法一般用于用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊的用电系统。

通常用于干线、变配电所的负荷计算。

一般情况下，设备台数较多，则需要系数较小；

设备台数较少时，需要系数取大一些。

二项系数法在计算负荷时，不仅考虑了用电设备组的平均最大负荷，而且考虑了少数大容量设备运行时对总负荷的附加影响。

因此二项式法适合用在设备台数较少而设备容量相差较大的场合计算负荷。

二项式法一般用于支干线和配电屏（箱）的负荷计算。

3－2－4现有9台220V单相电阻炉，其中4台1kW，3台1.5kW，2台2kW。

试合理分配上列各电阻炉于220/380V的TN-S线路上，并计算其计算负荷P30、Q30、S30和I30。

负荷分配：

为了考虑供电线三相电流的平衡，应使负载均匀地接到三相电源上，最简单的分配法可以把4台1kW电阻炉接到A相电源上、3台1.5kW接到B相电源上、2台2kW接到C相电源上。

负荷计算（因负载容量相差不大，采用需要系数法，查附录表1得Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0）

Pe=4×

1kW+3×

1.5kW+2×

2kW=12.5kW

P30=Kd×

Pe=0.7×

12.5kW=8.75kW

Q30=P30×

tanφ=0kvar

S30=P30／cosφ=8.75kW/1=8.75kVA

I30=S30／

UN=8.75kVA/（

×

0.38kV）=13.29A

3－2－5负荷级别不同，对电源有何要求？

（1）一级负荷对电源的要求

应有两个或两个以上的独立电源供电。

所谓独立电源是采用两个以上电源供电时，当其中任何一个电源因事故而停止供电时，若另一个电源不受影响继续供电，凡满足以下条件者均属独立电源：

（2）二级负荷对电源的要求

1）两路电源供电，要两台电力变压器，这两台变压器不一定非在一个变电室内。

2）当二级负荷比较小，或当地条件困难，可以只用一台变压器由高压架空线供电，因为架空线路便于维修。

3）当从配电所引出线，应采用两根电缆，而且每根电缆均能承受全部二级负荷，而且互为备用（即同时工作）状态。

（3）三级负荷对电源没有特殊要求，通常只有一个电源供电。

3－3－1车间供电线路各种敷设方式有哪些？

这些敷设方式的各适合哪些场合？

车间供电线路各种敷设方式主要有：

1）绝缘子明敷方式：

主要用在车间配电干线上，一般沿墙或沿柱敷设，离地要保持一定的高度，避免周围环境影响。

2）穿管敷设方式：

穿管敷设有明敷与暗敷，线管主要用增强塑料管、PVC管、钢管等。

增强塑料管一般采用暗敷，埋于墙内或地坪下；

PVC管可以明敷或暗敷，主要适用于照明线路，明敷时，一般沿墙或沿梁敷设，但不能受外力作用；

穿钢管敷时，也可以明敷或者暗敷，明敷时管表面可以受一定的外力作用，暗敷一般用于配电箱与地面用电设备的连接。

3）电缆桥架敷设方式：

一般用于供电回路比较多、有安装空间、不易受外力的场合。

4）电缆沟敷设方式：

主要用于供电线路主回路，车间空间条件差的场合。

3－3－2某电气平面布线图上，某一线路旁标注有BLV-500（3×

70＋1×

35）G70-QM，请查有关资料，说明各文字符号的含义。

此标注的含义是：

该线路采用铝芯聚氯乙稀绝缘线，耐压为500V，，穿内径70mm钢管沿墙明敷，管内有四根导线，三根70mm2，一根35mm2。

3－3－3采用钢管穿线时，可否分相穿管？

为什么？

采用钢管穿线时，不能分相穿管。

因为分相穿管时，如果某种原因造成三相线路绝缘损坏，则线路出现的是接地故障，接地电流较小，保护装置不能动作，存在安全隐患，造成故障扩大。

3－3－4穿管配线时，接线盒的装设有何具体要求？

穿管配电时，在下列情况下应加装接线盒：

1）管子长度每超过30m，无弯曲时；

2）管子长度每超过20m，有一个弯曲时；

3）管子长度每超过15m，有两个弯曲时；

4）管子长度每超过8m，有三个弯曲时；

3－3－5试分析桥架配线的特点。

电缆桥架结构简单，安装快速灵活，维护也方便。

桥架的主要配件均实现了标准化、系列化、通用化，易于配套使用。

桥架的零部件通过氯磺化聚乙烯防腐处理，具有耐腐蚀、抗酸碱等性能。

国产桥架采用国外通用型式，广泛适用于室内外架空敷设设工程。

电缆桥架的安装费用低，系统灵活性大，容易修理，便于增加电缆；

在同一方向敷设大量线路时，和电缆管道相比，能节省空间。

3－4－1车间照明有几类方式，应如何选择供电方式？

车间照明方式有：

1）正常照明：

一般由动力与照明共用的电力变压器供电，在照明负荷较大（如高照度的多层车间）的情况下，照明也可采用单独的变压器供电，对于重要车间的照明负荷，采第二路电源供电或采用备用电源。

2）应急照明：

供继续工作用的备用照明应接于与正常照明不同的电源，用于人员疏散用的应急照明，可以采用带有直流逆变器的应急照明灯。

3）局部照明：

机床和固定工作台的局部照明可接自动力线路；

移动式局部照明应接自正常照明线路，最好接自照明配电箱的专用回路，以便在动力线路停电检修时仍能继续使用。

3－4－2车间照明的光源与灯具应如何选择？

车间照明光源的选用应根据照明要求和使用场所的特点考虑：

1）照明开闭频繁，需要及时点亮的场所，宜采用白炽灯或卤钨灯；

2）对识别颜色要求较高，视看条件要求较高的场所，宜采用荧光灯、白炽灯和卤钨灯；

3）振动较大的场所，宜采用荧光高压汞灯或高压钠灯，有高挂条件且需要大面积照明的场所，宜采用白炽灯可荧光灯；

4）对于一般车间和辅助车间，宜选用白炽灯或荧光灯。

灯具应根据使用的环境条件、车间用途、光线分布和限制炫光等条件进行选择。

在满足以上条件下，应选用效率高、维护方便的灯具。

3－4－3照明线路导线在选择截面，应考虑哪些因数？

照明线路导线在选择截面，应考虑导线的载流量、线路的电压损失、线路的机械强度、线路的热稳定度以及与线路保护设备相配合等因数。

在选择中性截面时，也要考虑下列符合下列条件：

在单相及二相线路中，中性线截面应与相线截面相同、在三相四线制供电系统中，中性线（N线）的允许载流量不应小于线路中最大不平衡电流、照明分支线及截面为4mm2及以下的干线，中性线应与相线截面相同。

3－4－4根据不同场合的照明装置，其照明电压应如何选择？

1）在正常环境中，我国灯用电压一般为交流220V（高压钠灯亦有380V的）。

2）容易触及而又无防止触电措施的固定式或移动式灯具，其安装高度距地