《电力工程基础》习题与解答

（4）k点发生三相短路时的短路电流周期分量的起始值：

\Ik?6.854?3.9?10.754（kA）

稳态短路电流：

\Ik?3.9?9.123（kA） ??5.223冲击电流：

第五章 电力设备的选择习题与解答

一、简答题 1、什么叫热稳定？

答：开关电器和载流导体具有承受短路电流热效应而不至于损坏的能力，称为热稳定。 2、什么叫动稳定？

答：开关电器和载流导体具有承受短路电动力效应而不至于产生机械变形或永久性变形损坏的能力，称为动稳定。

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。 ish?2.55?10.754?27.423（kA）

3、什么叫长期工作电流？

答：是指电气设备满载时的持续工作电流，称为长期工作电流。 4、什么叫经济电流密度？

答：所谓经济电流密度就是当线路导线单位截面上通过这一电流时，使线路的建设投资、电能损耗和运行维护费用等综合起来将会最小、最经济。经济电流密度是经过各种经济技术比较得出的最合理的导线单位截面的电流值。

5、高压断路器的作用是什么？

答：高压断路器又叫高压开关，它在电网内有着两个作用：⑴控制作用：根据电网运行需要，用高压断路器将一部分电力设备或线路投入或退出运行；⑵保护作用：高压断路器可以在电力设备或线路出现短路事故时， 由继电保护装置启动，将短路事故部分从电网中切除，防止事故扩大，保证系统的安全运行。

6、对高压断路器的基本要求是什么？

答：（1）工作可靠，在额定工作条件下能可靠的长期运行；（2）具有足够的断路能力；（3）尽可能短的开断时间；（4）结构简单、价格低廉。

7、对隔离开关的基本要求是什么？

答：对隔离开关的基本要求是：（1）有明显的断开点；（2）隔离开关断开点应具有可靠的绝缘；（3）具有足够承受短路的稳定性；（4）结构简单、动作可靠；（5）与接地刀闸相互联锁。

8、简要说明带负荷拉高压隔离开关为什么会造成弧光短路？

答：隔离开关是开启式的电气设备，其动、静触头都是外露的，它起着隔离设备和具有明显断开点的作用，只能拉合较小的变压器空载电流和空载线路的电容电流。当带负荷拉隔离开关时，因为电流较大会产生很强的电弧，而隔离开关没有灭弧装置，则电弧不会熄灭。所以在高温电弧的作用下，空气严重热游离，空气击穿电压大大下降，从而导致空气击穿造成弧光短路。

9、为什么两只电流互感器的二次绕组顺向串联使用可以减小误差？

答：电流互感器有不同的准确度级，每级规定出它的电流误差和角度误差（简称误差）。如果电流互感器二次负荷不超过规定值，则所产生的误差在相应准确级规定的范围以内。如果二次负荷超过规定值，误差就增大，准确级就降低如把两只电流互感器的二次绕组顺向串联后使用，电流变比不变，但每只电流互感器二次绕组上的电压只是原来的一半，相应地它的实际负荷也就减小了一半，从而它的误差也就减小，容易满足规定的准确级的要求。

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10、RN1型和RN2型两种高压熔断器各有何异同？

答：RN1型和RN2型的结构基本相同，都是瓷质熔管内充填石英砂的封闭管式熔断器。所不同的是，RN1 型供高压配电线路及高压设备包括电力变压器作短路和过负荷保护之用，而且由于熔体要通过主电路的负荷电流，因此电流规格比较大，可达 100A或更大，外形尺寸也较大；而RN2型只供电压互感器作短路保护之用，而且由于电压互感器近于空载状态工作，因此其电流规格很小，只有0.5A，外形尺寸也较小。

11、如何判断运行中的电流互感器二次回路开路？

答：电流互感器在运行中，如有二次回路开路现象时，将会产生异常声响，同时电流表指示不正常，电度表铝盘转动慢或不足，二次回路可能发生打火现象，运行人员应通过指示仪表的数值和实际负荷的大小及声响等情况，判断电流互感器二次回路是否开路。

12、三相水平布置的导体，受到的电动力最大的是哪相？电动力是周期变化的吗？包含哪些周期？实际运行时该如何避免共振？

答：三相水平布置的导体，受到的电动力最大的是中间相，由于中间相与两边相的相间距离相对边相较小。由于电流是交流的故，电动力也是交变的，其包含50HZ和100HZ即工频和倍频两种周期。实际运行时，要避免导体的共振频率与其所受的电动力频率相同或相近，要远离这两种频率，可以通过调整导体的布置来进行调整，如导体平放和竖放、导体绝缘子之间的距离的改变等，当导体的固有振动频率低于30Hz或高于160Hz时，共振可以忽略不计。

二、问答题

1、为什么选择电气设备时不仅要考虑电压、电流，还要考虑动、热稳定度？ 答：电压、电流是指正常情况下电气设备所能承受的电气参数，一旦发生短路时，电气设备通过很大的短路电流，每相载流部分会急剧发热甚至烧毁，同时相间的电动力很大，设备可能承受不了。因此，为了保证按正常工作条件选择的设备，在最大短路电流通过之后仍能继续工作，就还要考虑动、热稳定度。

2、自动空气开关和接触器在用途上的区别是什么？

答：自动空气开关是用于当电路中发生过载、短路和欠电压等不正常情况时，能自动分断电路的电器，亦可用作不频繁控制电动机的起动、停止或接通、分断电路。它是低压交、直流配电系统中的重要控制和保护电器之一。接触器是电力拖动和自动控制系统中，应用最普遍的一种电器。它作为执行元件可以远距离频繁地控制电动机的起动、运转、反向和停止。根据产品的容量等级，能短时间接通和分断超过数倍额定电流的过负荷，每小时可以带电操

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作高达1200次。接触器按其控制的电流种类分交流和直流两种，交流接触器主要用于工频50Hz和60Hz的电路中。

3、为什么发电厂和变电所的6～35kV户内配电装置都采用矩形母线？

答：因为在同样截面下，矩形母线比圆形母线的周界大，即矩形母线的散热面大，因而冷却条件好；同时因为交流电集肤效应的影响，圆形截面母线的电阻要比矩形截面母线的电阻大一些，因此在相同的截面积和允许发热温度下，矩形截面通过的电流要大些。所以，在6～35kV户内配电装置中一般都采用矩形母线；而在 110kV及以上配电装置中，采用矩形母线边角易产生电晕，一般都采用圆形母线。

4、为什么敷设油浸纸绝缘电力电缆时，高低差不能过大？

答：敷设油浸纸绝缘电力电缆时如高差过大，会造成油压差过大，使低处外包破裂，易造成低处电缆头密封困难；电缆高处缺油枯干，使绝缘降低，甚至在运行中击穿。因此，垂直或沿陡坡倾斜敷设的6～10kV油浸纸绝缘电力电缆，其高低差不能超过15米。

5、为什么屋内配电装置的母线要涂漆，而屋外配电装置的母线则不涂漆？

答：屋内配电装置不受阳光直接照射，故母线涂漆后可提高热辐射能力，增加载流量。涂不同颜色的漆，还可以识别相序，便于操作巡视。屋外配电装置的母线因受阳光直接照射，母线如涂漆，则会增加对太阳能的吸收而降低载流量。若母线不涂漆，表面光亮，可反射太阳能，降低母线的温升，提高载流量。此外，屋外母线多半是绞线，温度变化时伸缩极为显著，表面的涂漆层将迅速遭到破坏，所以屋外配电装置的母线一般均不涂漆。

6、电压互感器二次侧为什么不许短路但必须接地？电流互感器在运行中为什么不许开路？

答：电压互感器本身阻抗很小，如二次短路时，二次通过的电流增大可能会烧毁绕组，因此二次侧必须装设熔断器。当二次侧短路使熔断器熔断时，将影响表计指示以及可能引起继电保护误动作，所以在电压互感器二次回路工作时应特别注意防止短路。电压互感器二次接地属于保护接地，主要是防止一、二次绝缘击穿，高压窜入二次侧，危及人身和二次设备绝缘安全。另外，因二次回路绝缘水平低，也会击穿，使绝缘损坏更严重，所以二次侧必须有一点可靠接地。电流互感器一次绕组电流的大小与二次负荷电流的大小无关。在正常运行时，由于二次负荷阻抗很小，二次侧接近短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所抵偿，总磁通密度不大，所以二次绕组电势也不大，一旦开路时二次侧阻抗无限增大，即二次电流等于零，总磁化力等于一次绕组磁化力就是一次电流完全变成了激磁电流，此时铁芯高度饱和，将在二次绕组产生很高的电势，其值可高达几千伏，严重威胁人身安全，或

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