建筑供配电复习思考题以及相关计算第一章1-4 什么叫电力网、电力系统和动力系统？建立联合电网（大型电力系统）有哪些优越性？答：电力系统：由各级电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起来，涵盖发电、输电、变电、配电和用电的整体。

电力网或电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。

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。

建立大型电力系统或统一智能电网的优越性：⑴更经济合理地利用动力资源，降低发电成本和电能损耗，节能减排。

⑵更好地保证其电能质量，满足用户对电源频率、电压等质量要求。

⑶大大提高供电的可靠性，有利于国民经济的发展。

1-7 我国电网的额定电压等级有哪些？为什么用电设备额定电压一般规定与电网额定电压相同？为什么现在同一10kV电网使用的高压开关有额定电压10kV和12kV两种规格？答：见书P10-P11.1-9 电网电压的高压和低压如何划分？什么叫中压、高压、超高压和特高压？答：低压：电压等级在1000V以下；高压：电压等级在1000V及以上。

1000V至10kV或35kV 为中压；35kV或以上至110kV或220kV为高压；220kV或330kV及以上为超高压；800kV 及以上为特高压。

1-18 低压配电的TN-C系统、TN-S系统、TN-C-S 系统、TT系统及IT系统各有哪些特点？答：TN-C系统：N线与PE线合为一根PEN线，所有设备的外露可导电部分均接PEN线。

特点：PEN线中可有电流通过，因此通过PEN线可对有些设备产生电磁干扰。

如果PEN断线，可使原边接PEN 线的设备外露可导电部分(如外壳)带电，对人可有触电危险。

TN-S系统：该系统中的N线与PE线完全分开，所有设备的外露可导电部分均接PE线。

特点：TN-S系统中的PE线没有电流通过，因此对接PE线的设备不会产生电磁干扰。

如果PE线断线，正常情况下也不会使接PE线的设备外露可导电部分带电；如有设备发生单相接壳故障时，将使其他接PE线的设备外露可导电部分带电，对人仍有触电危险。

TN-C-S系统：前一部分全为TN-C系统，后面有一部分为TN-C系统，另一部分为TN-S 系统TT系统：电源中性点也直接接地，该系统的所有设备外露可导电部分均各自经PE线单独接地(与上述TN系统有所不同)特点：由于各设备的PE线之间无电气联系，因此相互之间无电磁干扰IT系统：该系统电源中性点不接地或经约1000Ω阻抗接地，其中所有设备的外露可导电部分也都各自经PE线单独接地。

特点：此系统中各设备之间也不会发生电磁干扰，且在发生单相接地故障时，三相用电设备及连接额定电压为线电压的单相设备仍可继续运行，但需装设单相接地保护第二章2-1 电力负荷按重要性分哪几级?各级电力负荷对供电电源有什么要求？答：分为三级：一级负荷、二级负荷、三级负荷。

对供电电源的要求：一级负荷属特别重要的负荷，要求两路独立的外电源双重供电，其中一路电源发生故障或检修时，另一路电源应保证供电。

一级负荷还必须增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电电源；二级负荷属一般重要负荷，宜由两回路供电，仅当负荷较小或供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上的专用架空线路供电；三级负荷属不重要的一般负荷，对供电电源无特殊要求。

2-5 什么叫计算负荷？为什么计算负荷采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷有何意义？ 答：计算负荷的概念：通过负荷的统计计算，用以按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。

计算负荷与半小时最大负荷P30(即年最大负荷P max )的关系：计算负荷也可以认为就是半小时最大负荷P 30 。

意义：正确选择供电系统元件，须满足其负荷电流的要求。

2-10 电力变压器的有功和无功功率损耗各如何计算？其中哪些损耗与负荷无关？哪些损耗与负荷有关？答：变压器的有功功率损耗由两部分组成：⑴ 变压器铁损ΔP Fe （铁心中的有功功率损耗）（与负荷无关）；(2) 变压器铜损 ΔP Cu （负载时一、二次绕组中的有功功率损耗）变压器的无功功率损耗由两部分组成：(1) 变压器励磁损耗ΔQ 0 用来产生主磁通的一部分无功功率（与负荷无关）；(2) 变压器电抗损耗ΔQ N 额定负荷下一、二次绕组电抗产生的无功功率。

2-12 进行无功功率补偿、提高功率因数有什么意义？如何确定无功功率补偿容量？答：使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约电能，又提高了电压质量，而且可选择较小容量的供电设备和导线电缆，即提高功率因数对电力系统大有好处。

确定方法：)tan (tan 303030C ϕϕ'-='-=P Q Q Q 或30C C ΔP q Q =式中)tan (tan ΔC ϕϕ'-=q 称为无功补偿率或比补偿容量。

确定了总的补偿容量后，即可根据所选并联电容器的单个容量qC 来确定电容器个数： n = Q C / q C 。

注：由式(2-61)计算所得的电容器个数n ，对于单相电容器(电容器全型号后面标“1”者)来说，应取3的倍数，以便三相均衡分配。

2-13 什么叫尖峰电流？如何计算供多台用电设备的线路尖峰电流？答：尖峰电流是指持续时间1~2s 的短时最大负荷电流，主要用来选择熔断器和低压断路器、整定继电保护装置及检验电动机自启动条件等。

多台设备尖峰电流的计算:多台设备线路上的尖峰电流∑==+=1n 1i st.max N.i Σpk I I K I 或max N st 30pk )I - (I +I =I式中I st.max 和 (I st -I N )max 分别为用电设备中启动电流与额定电流之差为最大的那台设备的启动电流及其启动电流与额定电流之差；为除启动电流与额定电流之差为最大的那台设备之外的其他n-1台设备的额定电流之和；K Σ为上述n-1台的同时系数，按台数多少选取，一般为0.7~1；I 30 为全部设备投运时线路的计算电流。

第三章3-1 什么叫短路？短路产生的原因有哪些？它对电力系统有哪些危害？答：短路是电位不同的导体之间的低阻性短接。

短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。

危害：⑴ 短路电流要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件损坏。

⑵ 短路电路中的电压要骤然降低，严重影响其中电气设备的正常运行。

⑶ 短路时保护装置动作会造成停电，而且越靠近电源，停电的范围越大，造成的损失也越大。

⑷ 严重短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。

⑸ 不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。

3-2 短路有哪些形式？哪种短路形式发生的可能性最多？哪种短路形式的危害最为严重？ 短路的形式：三相系统中可能发生三相、两相、单相或两相接地短路。

电力系统中发生单相短路的几率最大，发生三相短路的可能性最小，但是三相短路造成的危害一般来说最为严重。

3-3 什么叫无限大容量电力系统？它有什么主要特征？突然短路时，系统中的短路电流将如何变化？答：无限大容量电力系统：供电容量相对于用户（包括工厂）供电系统的用电容量大得多的电力系统；当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。

如果电力系统的电源距离短路计算点较远，电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5%~10%时，或者电力系统容量大于用户供电系统容量50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。

第四章4-8 高压隔离开关有哪些功能？它为什么不能带负荷操作？它为什么能作为隔离电器来保证安全检修？答：基本功能：主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。

没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。

断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保证设备和线路检修人员的人身安全。

4-10 高压断路器有哪些功能？少油断路器中的油和多油断路器中的油各起什么作用？答：基本功能：能通断正常的负荷电流，而且能承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

油断路器又分多油式和少油式两大类。

多油断路器油量多，同时作为灭弧和绝缘介质；少油断路器的油量很少(一般只有几千克) ，只作为灭弧介质。

4-12 熔断器的选择校验应满足哪些条件？高压隔离开关、负荷开关和断路器的选择校验应满足哪些条件？低压刀开关、负荷开关和断路器的选择校验又各应满足哪些条件？答：4-13 我国工厂变电所中应用的电力变压器，按其绕组绝缘及冷却方式分，有哪些类型？各适用什么场合？按其绕组的联结组别分，有哪些联结组别？又各自适用于什么场合？4-17 电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器工作时开路有哪些问题？4-20 变配电所总体布置应考虑哪些要求？变压器室、高压配电室、低压配电室与值班室相互之间的位置通常是怎么考虑的？第五章5-1试比较放射式接线、树干式接线和环形接线的优缺点。

答：工厂的高压线路有放射式、树干式和环形等基本接线方式。

放射式接线：线路之间互不影响，供电可靠性较高，而且便于装设自动装置，保护装置也较简单，但是高压开关设备用得较多，而且每台高压断路器须装设一个高压开关柜，从而使投资增加，而且在发生故障或检修时，该线路所供电的负荷都要停电。

要提高这种放射式线路的供电可靠性，可在各车间变电所高压侧之间或低压侧之间敷设联络线。

要进一步提高其供电可靠性，还可采用来自两个电源的两路高压进线，然后经分段母线，由两段母线用双回路对用户交叉供电树干式接线：树干式接线与放射式接线相比，具有以下优点：多数情况下能减少线路的有色金属消耗量；采用的高压开关数量少，投资较省。

缺点是：供电可靠性较低，当高压干线发生故障或检修时，接于干线的所有变电所都要停电，且在实现自动化方面，适应性较差。

要提高其供电的可靠性，可采用双干线或两端供电的接线方式。

环形接线：环形接线实质上与两端供电的树干式接线相同。

这种接线在现代化城市电网中应用很广。

为避免环形线路的故障时影响整个电网，也为实现环形线路保护的选择性，绝大多数环形线路采取“开口”运行方式，即环形线路中有一处开关是断开的。

工厂高压配电线路往往是几种接线方式的组合，依具体情况而定。

放射式接线的供电可靠性较高且便于运行管理，因此大中型工厂的高压配电系统多优先选用放射式。

但放射式接线采用的高压开关设备较多、投资较大，因此对供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活区，多采用比较经济的树干式或环形配电。

5-3 导线和电缆截面的选择应考虑哪些条件？它们在哪些方面有所不同？低压动力线路的导线截面一般先按什么条件选择，再校验哪些条件？照明线路的导线截面一般先按什么条件选择，再校验哪些条件？答：导线和电缆截面的选择必须满足下列条件：（1）发热条件；（2）电压损耗条件；（3）经济电流密度；（4）机械强度。