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莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版
思考题与习题解答提示
目 录
第一章 思考题与习题 .............................................................................................................. 1 第二章 思考题与习题 .............................................................................................................. 5 第三章 思考题与习题 ............................................................................................................ 10 第四章 思考题与习题 ............................................................................................................ 15 第五章 思考题与习题 ............................................................................................................ 21 第六章 思考题与习题 ............................................................................................................ 27 第七章 思考题与习题 ............................................................................................................ 30 第八章 思考题与习题 ............................................................................................................ 33 第九章 思考题与习题 ............................................................................................................ 36 第十章 思考题与习题 ............................................................................................................ 39
莫岳平、翁双安编著《供配电工程》第2版 思考题与习题解答提示
第一章 思考题与习题
1-1 火力发电站、水电站及核电站的电力生产和能量转换过程有何异同？ 解答提示：参见本章第一节 一、电力系统的构成。
1-2 电力系统由哪几部分组成？各部分有何作用？电力系统的运行有哪些特点与要求？ 解答提示：参见本章第一节 一、电力系统的构成；二、电力系统运行的特点与要求。
1-3 简述确定用户供配电系统电压等级的原则。为什么说在负荷密度较高的地区，20kV电压等级的技术经济指标比10kV电压等级高？
解答提示：参见本章第二节 二、电力系统各级标称电压的适用范围。与传统的10kV配电网相比，20kV配电网电压供电容量提高1倍，线路电压损失则下降50%；而输送同等功率时，线路能耗下降75%，线路电压损失下降75%。在负荷密度高的地区，由于20kV供电半径增大，可减少110kV变电站数量，而设备及线路绝缘成本增加不多，总体建设投资减少。
1-4电力系统中性点接地方式主要有哪几种？试分析当系统发生单相接地时在接地电流、非故障相电压、设备绝缘要求、向异相接地故障发展的可能性、接地故障的继电保护、接地故障时的供电中断情况等方面的特点？
解答提示：参见本章第三节。各系统发生单相接地时的特点比较见下表：
项 目 ①接地电流 不接地系统 小（对地电容电流） 直接接地系统 低电阻接地系统 消弧线圈接地系统 最小（残流） 最大（接近三相短路电流） 中等（100A~1000A） ②非故障相电压 ③设备绝缘要求 大，＝Un（线电压） 最高，全绝缘 最小，<80%Un 最低，可采用分级绝缘 最小 ＝ 80%~100％Un 比不接地系统低 小 大，＝Un 高，全绝缘 中 ④向异相接地故障发展的可最大 能性 ⑤接地故障的继电保护 需要专门技术， 不够可靠 ⑥接地故障时的供电中断情在能够自然熄弧时， 况 不需跳闸 简单可靠 简单可靠 需要专门技术，通常只作用于信号 立即跳闸 立即跳闸 自然熄弧，但永久故障仍需跳闸
1-5 什么是低压配电TN系统、TT系统和IT系统？各有什么特点？各适用于什么场合？ 解答提示：参见本章第三节 五、低压配电系统导体的配置与系统接地。
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1-6 如何区别TN-S和TN-C-S系统？为什么当电源采用TN系统时，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路应采用TN-S系统？
解答提示：参见本章第三节 图1-10。当电源采用TN系统时，建筑物内必须采用TN-S系统，这是由于正常的负荷电流只应沿中性导体N流回，不应使有的负荷电流沿PE导体或与PE导体有连接的导体流回，否则，这些电流会干扰正常运行的用电设备。
1-7为什么采用TN-C-S系统时，当PE导体与N导体从某点分开后不应再合并，且N导体不应再接地？ 解答提示：参见本章第三节 图1-10。当PE导体与N导体从某点分开后，若再合并或N导体再接地，则导致PE导体或接地导体中出现正常负荷电流的分流，引起电磁干扰、剩余电流保护器误动作等。
1-8 电力负荷分级的依据是什么？各级电力负荷对供电有何要求？ 解答提示：参见本章第四节 二、用电负荷分级及供电要求。
1-9 常用应急电源有几种？各适用于什么性质的重要负荷？ 解答提示：参见本章第四节 二、用电负荷分级及供电要求。
1-10 应急电源与备用电源有什么不同？为什么GB 50052—2009规定备用电源的负荷严禁接入应急供电系统？ 解答提示：参见本章第四节 二、用电负荷分级及供电要求。备用电源与应急电源是两个完全不同用途的电源。应急电源又称安全设施电源，是为了人体和家畜的健康和安全，以及避免对环境或其他设备造成损失的电源。从保证安全角度考虑，备用电源的负荷严禁接入应急供电系统。
1-11 什么是分布式电源？与一般中小型燃煤电厂有何区别？ 解答提示：参见本章第五节。
1-12简述光伏电源系统的关键技术及其在我国的应用情况。
解答提示：参见本章第五节 二、太阳能光伏电源系统的应用。上网了解光伏电源系统在我国的应用情况。
1-13试确定图1-17所示电力系统中各变压器一、二次绕组的额定电压。
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图1-17 习题1-13图
解答提示：参见本章第二节 一、标准电压。T1——10.5 kV/121kV，T2——10.5 kV/0.4kV，T3——110 kV/10.5kV，T4——10 kV/0.4kV。
1-14试确定图1-13所示大型用户供配电系统中总降压变压器和配电变压器一、二次侧的额定电压。 解答提示：总降压变压器——35～110kV/6.3～10.5 kV，配电变压器——6～10 kV/0.4 kV。
1-15某110/10kV变电站10kV系统中性点不接地，现进行10kV电网改造，规划建设钢筋混凝土杆塔的架空线路（无避雷线）总长度约20km、电缆线路总长度约20km，试估算该系统在线路发生单相接地故障时的接地电容电流，并判断其中性点是否需要改为谐振接地方式。设变电站10kV电气装置增加的接地电容电流值约为线路计算值的16%。
解答提示：参见本章第三节 一、中性点不接地系统。根据公式（1-2），线路的接地电容电流约为
-3，整个系统的接地电容电流值约为IC1?=20.54A? IC1?10kV??（1+16%）?2.7?10?20km?0.1?20km??=20.54A=23.83A，大于10A。依据GB/ T50064－2014规定，应采用中性点谐振接地方式。
1-16当上题110/10kV变电站10kV系统采用谐振接地方式时，试确定消弧线圈容量。若再考虑变电站用电100kVA，则需要装设的连接消弧线圈的专用接地变压器（兼作站用变压器）的容量是多少？
解答提示：参见本章第三节 二、中性点谐振接地系统。根据公式（1-5），消弧线圈的补偿容量为
Qr?1.35?23.83A?10kVkVA。
再考虑变电站用电100kVA，则需要装设的专用接地变压器容量取为315 3=185.74kVA。
1-17某城市110/20kV变电站20kV系统全部由电缆线路构成，中性点采用低电阻接地方式，接地电阻为20欧。试计算该20kV电网的单相接地电流和接地电阻器消耗的功率是多少？
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