《电力工程基础》习题与解答

造成二次电气元件绝缘损坏；饱和铁芯的磁滞涡流损耗加剧，将烧毁绕组；铁芯剩磁将影响准确度。

7、互感器的准确度等级是如何规定的？各适用于怎样的供电对象？

答：电流互感器的准确度是以电流误差的百分值规定的，例如0.2 级的电流互感器，其最大电流误差不超过百分之零点二。电流互感器的准确度一般分为五级，即0.2、0.5、1、3、10级。电压互感器的准确度是以电压误差的百分值规定的，例如0.2 级的电压互感器，其最大电压误差不超过百分之零点二。电压互感器的准确度一般分为四级，即0.2、0，5、1、3级。0.2级一般用于试验室对准确度要求较高的测量；0.5级用于所有计费用的电度表；1级用于一般指示仪表；3～10级一般用于保护继电器。

8、用于110kV及以上的电压互感器的辅助二次绕组，其额定电压为 100V，而用于中性点不接地的35kV及以下系统的电压互感器却为100／3V，这是为什么？

答：电压互感器辅助二次绕组接成开口三角形，用以反映零序电压。对于中性点直接接地的 110kV及以上系统，当电网内一相（如A相）完全接地时，互感感器Ａ相被短接，开口三角形的输出电压等于两个非故障相（B相和C相）保持不变的相对地电压的相量和，其值即零序电压，其大小恰等于辅助二次绕组的额定电压。因为电压继电器或电压表已经规格化而统一为100V，为使开口三角形输出的电压能接上电压继电器或者电压表，故要求开口三角形输出电压也为100V，因此辅助二次绕组的额定电压必须为100V。对于中性点不接地的35kV及以下系统，当发生单相（如A相）完全接地时两个非故障相的电压上升到线值而夹角为60°。若此时要求开口三角形输出的零序电压为100V，则每一相辅助二次绕组的额定电压必须为100／3V。

9、使用电压互感器和电流互感器时应注意些什么？为什么？

答：使用电压互感器时应注意严格避免二次侧短路，否则一二次绕组都会因短路电流的发热而烧毁。此外，电压互感器的二次绕组、铁芯和外壳都要可靠接地。否则，当一二次绕组之间绝缘击穿时，一次高压窜入二次绕组，将危及人身和二次设备绝缘安全。

使用电流互感器时应注意严禁二次绕组开路，否则，当一次电路有电流时将引起铁芯过度磁化而饱和，在二次绕组感应高电压危及人身安全和二次设备绝缘安全，且有可能导致铁芯发热乃至绕组烧毁。二次绕组、铁芯和外壳也要可靠接地。

10、为什么在同一主电路中，两个型号及变比相同的电流互感器二次绕组顺向串联使用时，其变比不变，容量可增大一倍？

答：电流互感器的变比是一次电流与二次电流之比。两个二次绕组串联后，二次电路内

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的额定电流不变，一次电路内的额定电流也没有变，故其变比也保持不变。二次绕组串联后，因匝数增加一倍，感应电势也增加一倍，互感器的容量增加了一倍。也即每一个二次绕只承担二次负荷的一半，从而误差也就减小，容易满足准确度的要求。在工程实际中若要扩大电流互感器的容量，可采用二次绕组串联的接线方式。

三、计算题

1、选择发电厂10kV出线L1的（1）高压断路器，（2）隔离开关（列表），电气接线如图5-1所示，10kV 配电装置为屋内装配式，10kV出线L1出线L1 的最大负荷为Sc=3000kVA，出线L1在k1点的短路电流Ik1=I″=I∞=6.96kA，k2点的短路电流为Ik2=I″=I

∞

=21.2kA。短路时间为1.5秒。

图5-1 发电厂10kV出线接线图

解：（1）最大负荷电流计算：

Imax?Sc3000??173.2A 3UN3*10（2）短路点选择：出线有限流电抗器，其作用为限制短路电流的大小，使得可以选到轻型设备，故短路点应选择在k1点，短路电流为Ik1=I″=I∞=6.96kA，短路计算时间为1.5″。

（3）短路电流热稳定效应值计算：tk＝1.5″大于1″可以忽略非周期电流因素的热稳定效应。

2Qk?I??tk?6.962?1.5?72.66kA2?S

（4）动稳定电流计算：

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ish?2?ksh?I???2?1.8?6.96?17.75kA

根据以上计算参数，查断路器及隔离开关技术参数表选择断路器为ZN5-10/630，隔离开关为GN2-10T/200。

表5-1 断路器及隔离开关技术参数 计算参数 UN＝10kV Imax＝173.2A I″＝6.96kA Qk＝72.66kA2﹡S ish＝17.75kA ZN5-10/630 UN＝10kV IN＝630A INbl＝20 kA It2*t＝800kA2﹡S ies＝ 50 kA GN2-10T/200 UN＝10kV IN＝200 A ――― It2*t＝500kA2﹡S ies＝25.5 kA 由选择结果如表5-1所示，表中可看出各项条件均能满足，故所选设备为：所选择的设备断路器为ZN5-10/630，隔离开关为GN2-10T/200。

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第六章 电力负荷特性和计算分析习题与解答

一、问答题

1、电力负荷曲线及其特性？

答：负荷曲线是指在某一时间段内描绘出的负荷（有功或无功）随时间的推移而变化的关系曲线。电力负荷特性指反映电力系统负荷功率（有功或无功）随系统运行参数（主要是频率和电压）变化而变化的关系曲线或数学关系式。

2、综合用电负荷、系统供电负荷以及发电负荷？

答：综合用电负荷指将各工业部门消费的功率与农业、交通运输和市政生活消费的功率相加得到；将综合用电负荷加上网络中损耗的功率为系统中各发电厂应供出的功率称系统供电负荷；系统供电负荷再加上各发电厂本身消费的功率（厂用电），即为系统中各发电机应发出的功率，称作电力系统的发电负荷。

3、长期连续、短时、断续周期工作制的定义？

答：长期连续工作制：在恒定负载（如额定功率）下连续运行相当长时间，可以使设备达到热平衡的工作条件。这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定；短时工作制：设备在额定工作电流恒定的一个工作周期内不会达到允许温升，而在两个工作周期之间的间歇又很长，能使设备冷却到环境温度值；断续周期工作制：用电设备周期性地工作、停歇，反复运行，而且工作和停歇的时间都很短，周期一般不超过10min，使设备既不能在一个工作时间内升温到额定值，也不能在一个停歇时间内冷却到环境温度。

4、负荷率？负荷持续率？

答：负荷率即平均负荷与最大负荷的比值，一般对有功负荷来说，??Pav(??1)；负Pmax荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用下式表示(其中T—工作周

期； tg—工作周期内的工作时间；t0—工作周期内的停歇时间) 它又称暂载率，可用 来表征断续周期工作制的工作性质。

??tgt?gtg?t0T5、计算负荷概念？需要系数如何确定？

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